JPH0274967A - デイジタル複写機の画像合成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、複数の原稿の画像を同一転写紙に画像合成す
るディジタル複写機の画像合成装置に関する。

〔従来の技術〕

ディジタル複写機、光ファイル、ＤＴＰなどで画像合成
或いは画像編集を行なうには、電気信号化された画像デ
ータを半導体メモリ等からなるフレームメモリに取り込
んで合成する方式が採用されている。

また、背面露光型の複写機として、光路途中に液晶シャ
ッターを配設し、本来の原稿情報以外に、付加情報を取
り込んで合成画像を作成する装置が、特開昭５８−１１
３９５６号公報に開示されている。

さらに、複写機に転写紙の搬送ループを形成し１度定着
した転写紙を再度レジストローラ部に導いて、多重転写
を行なう方式のものも知られている。

〔発明が解決しようとする課題〕

画像データを半導体メモリからなるフレームメモリに取
り込んで合成する方式は、製造コストが増大するという
欠点がある。

即ち、ディジタル複写機に於ける画像の情報量は画素と
呼ばれる点の集合で考えられ画素密度に大きく左右され
る。

通常、複写機として機能的に満足させるには、最低４０
０ｄｐｉ　（ｄａｔａ　　ｐｅｒ　　１ｎｃｈ）の情報
密度が必要である。ちなみに、Ａ３原稿を主走査４００
ｄｐ　ｉＸ副走査４００ｄｐ　ｉで読むと、約３１Ｍｂ
ｔｔ２５６ＫＤＲＡＭで１２１個分と非常に多くの情報
量が必要である。又、これに加えて各画素毎の階調デー
タ（６ｂｉｔ、６４階調、８ｂｉｔ、２５６階調）を記
憶させるとこの数倍のメモリーが必要となり大変なコス
トがかかる。この為、この方式は特殊な用途の斉額な機
械でしか実施できなかった。

また、特開昭５８−１１３９５６号公報で提案されてい
る方式は、液晶シャッターを使用するために構造が複雑
となり、製造コスト上でも問題がある。

そして、紙の回帰による多重転写方式は比較的安価であ
るが、以下の様な欠点を有する。すなわち、搬送上のず
れ及び１回転して複写する度に定着部を通ることにより
、紙の伸縮が発生し、合成位置ずれ、倍率ずれが避けら
れない。又、定着時のしわの為、１枚の転写紙への合成
を必要とする原稿の枚数に限りがあり、普通３〜４回定
着部を通すと、しわの発生する確率は激増する。

他に、カラー複写機に於ける転写ドラム方式等も一種の
合成装置である。これは、半導体メモリー程高価ではな
いが、複雑な装置を必要とし、大型、コスト高になると
いう欠点を有する。

本発明は、前述のような複写機での画像合成の現状に鑑
みてなされたものであり、その目的は、これらの従来技
術に対し、ディジタル複写機の特徴を生かすことにより
、従来型の複写機とほとんど変わらない構成で、画像合
成を達成することができるディジタル複写機の画像合成
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するために、本発明は複数の原稿の画像
に対応する露光を感光体に行ない、反転現像方式で同一
転写紙に前記複数の原稿の画像合成を行なうディジタル
複写機の画像合成装置において、反転現像を行なう現像
器部が、前記感光体に対して非接触状態に設定可能とさ
れ、前記感光体にはその回転方向位置を確認する位置決
め手段が設けられ、前記非接触状態下で前記感光体の略
全周に帯電が施され、この帯電が施された前記感光体の
回転に伴って、前記複数の原稿の画像にそれぞれ対応す
る複数回の露光を行なって画像合成を行なうように構成
したことを特徴とする。

〔作用〕

合成モードの指定が行なわれると、現像器部が感光体に
対して非接触状態にされ、感光体が回転を開始して全周
に帯電が施される。同時に位置決め手段での位置の確認
とタイミングがとられて原稿の画像が読み取られ、感光
体に対する露光が行なわれ、感光体への画像の書き込み
が行なわれる。

複数の原稿を置き換えて、次々と原稿の画像の読み取り
と感光体への書き込みが行なわれた後に、現像器部を接
触状態として給紙、各チャージのりイミングを取って転
写紙に合成画像が複写される。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

第１図は本発明の一実施例の要部の構成を示す正面切開
図であり、ｌは光源、２，３はスキャナミラ、４はスキ
ャナレンズ、５はＣＣＤ、６は画像処理部、７はポリゴ
ンミラー、８はｆθレンズ、９は感光体、１０は帯電チ
ャージャ、１１は現像部、１２はトナーホッパ、１３ａ
、１３ｂは給紙ローラ、１４ａ、１４ｂはカセット、１
５はレジストローラ、１６は転写チャージャ、１７は分
離チャージャ、１８はＦＣＣ（プレクリーニングチャー
ジャ）、１９はクリーニングブレード、２０は搬送ベル
ト、２１は定着ローラ、２２はコンタクトガラスである
。

最初に通常の複写動作を行なう場合について説明する。

ディジタル複写機に於ては、装置の上部の原稿台（コン
タクトガラス）２２上に原稿を載せ、コピーボタンを押
すと光源１が点灯し、スキャナ１〜３°が原稿を走査す
る。原稿よりの反射光をレンズ４でＣＣＤ５上に結像し
、光電変換、　Ａ／Ｄ変換が行なわれる。ディジタル信
号に変えられた画像は画像処理部６で各種加工、補正を
行ないその結果をプリンタ部へ出力する。

プリンタ部はスタートボタンが押されるとメインモータ
ーが回転して感光体９をまわし、カセット１４ａ、１４
ｂ内の紙が給紙ローラー１３ａ。

１３ｂでレジストローラー１５まで送られ、画像情報の
くるのを待つ。

感光体９上に帯電チャージャ１０により均一に帯電を行
なうレーザープリンタは、一般に半導体レーザーが使わ
れる為、その赤外域の波長に対応する為、感光体９はα
−５ｌやＯＰＣが使用される。ＯＰＣは一般に（−）に
帯電される。帯電部にｆθレンズ８で細かく成形され、
ポリゴンミラー７で偏向されたレーザービームのＯＮ、
ＯＦＦにより感光体９上に潜像が形成される。潜像の形
成のしかたには２通りあり、１つは画像部に光をあてて
その部分の電位をおとす方法であり、もう１つは背景部
に光をあてて画像部の電位を保持する方法である。

本発明における１つの要件は、潜像形成方法が画像部に
光をあてる方法をとることである。画像部の電位のおち
た潜像は、現像部で現像される。

この時第３図の様に一８００■帯電したところへ画像部
に光をあてて一３０Ｖ前後にしている。こノ時、現像ス
リーブに一５００ｖのバイアス！圧を与えることにより
、画像部が相対的に（＋）になる為、そこへ（−）トナ
ーをつける、いわゆる反転現像を行なう（帯電と同極性
のトナーをつける）。

感光体９上に乗ったトナー像は、画像位置と同期して送
られてくる転写紙をはさんで、転写チャージャ１６上で
（＋）電荷をかけられ、トナー像が転写紙上へ転写され
る。転写チャージャ１６により感光体９に密着状態にな
ったペーパーは、分離チャージャ１７により除電され、
感光体９から分離して搬送ベルト２０上を通り、定着器
２１にて定着後排祇される。

一方、感光体９上に転写機として残ったトナーは、ＰＣ
Ｃ１８により感光体９の除電をうけつつ、クリーニング
ブレード１９にて回収される。これで一応のプロセスを
終了し、時期状態に戻る。

ここで本発明を実施する為の必要要件を述べ、本発明の
プロセスを説明する。この必要要件とは下記の（１）〜
（３）である。

（１）画像部露光の反転現像方式であること。

（２）現像器は感光体に対して非接触であること、又は
、接触現像方式であっても、非接触状態に切換えられる
こと。

（３）感光体回転方向の位置を１カ所認識できる様にす
ること。これは、画像合成時の位置を決める目安とする
もので、第２図に示すように感光体上に貼った白ｖｉ、
（被検知部材）２７を光源と受光器からなる反射型セン
サー２５ａ、ｂで信号Ａをとる方法や、感光体の駆動軸
に一部欠けた円盤をとりつけ、透過型センサ２６°で信
号Ｂをつくる方法等が考えられる。

これだけの要件の組みあわせで、本発明が実施できる。

今まで述べてきた一連の動作の前に、合成モードの指定
が行なわれる。２枚の原稿を合成する場合、まず現像部
■１を非接触状態にし、給紙と転写１分離ＦＣＣ等のチ
ャージャ類を不作動状態にする。スタートボタンにより
感、光体９が回転をはじめセンサー２６が入ると帯電を
開始し、再度入ると帯電を止める。同時に最初にセンサ
ー２６が入った時にタイミングをあわせて、画像読みと
りを開始し感光体９上に書き込む。

２枚目の原稿を置き換えて再度スタートボタンをおすと
、センサ２６の信号に同期して原稿の読みとりと感光体
９への書き込みが行なわれる為、感光体９の同一エリア
に重ね書きが行なわれる。

感光体９は、画像部露光方式であるから、書き込んでな
い部分は電位が高い（−８００Ｖ）ままである為、２度
、３度重ね書きが可能なのである。

チャージャ類を不作用にするのは、潜像をこわさない為
であり、現像を非接触状態にするのは、キャリア付着等
を防ぐ為である。

２成分現像剤の場合にはバイアスをかけないと地肌部の
電位に（＋）帯電キャリアが引かれ、クリーニングブレ
ード１９．定着ローラ２１等に重大な障害をもたらすこ
とがある。又、キャリアが減ることは現像にとってもよ
くない。この様な理由によって導電性部材を感光体に接
触状態で保持してお（のも好ましくない。

さて、２枚目原稿書込み終了後、もしくは１枚目原稿終
了後、再び現像、給紙、チャージャ類を作動状態にし、
１枚目原稿書込み終了後なら、スキャナのタイミングか
ら、２枚目原稿書込み終了後なら感光体位置センサのタ
イミングから、給紙。

各チャージャのタイミングをとることによりペーパー上
に合成画像が得られる。

感光体の位置決め手段は重ねあわせの精度を決定づける
為、第２図（ｂ）のタイプの方が精度良く検知できる。

合成時のタイミングは、全てこのセンサによりとられる
ので、第１２図に示すセンサーの取りつけ位置θ、は、
帯電部及びビーム入射位置に対して感光体上流側で、帯
電部からビーム入射位置までの距離θ２と、読み取り系
に読み取り開始信号がでて（ドラム検知センサーからの
タイミング）から、スキャナが動き出し、加速し、定速
になって、画像先端に達するまでに感光体の回転する距
離θ＾のどちらに対しても大きいという事が条件となる
。

更に言えばθ２は、帯電チャージャ幅のドラム回転最上
流から書き込み位置までのθ°８と考えた方がより実際
的である（（１）式（２）式）。そうすることにより感
光体ドラム上での位置あわせの確実性と書き込み位置に
於ける帯電（電位）が保証されるのである。

θ１≧θ１−・・−・−・−−−一−−−−−〜・−・
・−・−（１）θ、〉θ°２・−・−・・・−・−・−
−−−−−−−一−−・・（２）θ１　：書き込みより
上流のセンサー位置θＡ　：スキャナ立ち上り時のラン
距離θ２　：帯電書き込み間距離 また、画像の合成を有効に行なうには、最大給紙サイズ
をいっばいに画像域として使用するのが有効である。つ
まり、感光体の周長が最大コピーサイズよりも長いとい
うことが条件となる。１回転Ｉコピーとすると読みとり
スキャナのリターン時間分も感光体の周長にたさなけれ
ばならない。

２回転１コピーとすると最大給紙サイズギリギリの周長
でよい。この場合試算するとＡ３（２９７×４２０で、
Ａ３リターン時間０．５秒、線速１８０　ａｍ／ｓｅｃ
とすると１回転１コピーで感光体径φ１６５．２回転１
コピーでφ１３５程度の径の感光体ドラムが使用できれ
ば最も効果的である。

合成時において感光体接触部としての主要部は現像部と
クリーニング部である。これらに対しては潜像を乱すこ
とのないような０Ｎ−ＯＦＦ制御が行なわれる必要があ
る。以下その制御について図面を参照して説明する。

１、現像部 （１）１成分交流バイアス現像装置 ■成分交流バイアス現像装置の場合は、第５図に示すよ
うに、０８時には感光体９とのギャップは０．２〜０．
３　ａｍである。これにＤ　Ｃ：　−５００ＶＳＡＣ：
　１００ＯＶ、１〜２ＫＨｚのバイアスを加え、非接触
状態のトナーを付着させる。

ＯＦＦ時には、以下のいずれかの手段をとる。

■ＤＣバイアスを露光部電位近くに落とす。

（−５００→−２００Ｖ） ■マグネット３１位置、ドクター３２位置を変えトナー
層をカットする。或いはスリーブ３３の回転を止める等
のメカ的手段でも良い。

（２）■成分接触現像装置 １成分接触現像装置では、第６図に示すにようにＯＦＦ
時には感光体９と接触状態の現像ローラ３４をソレノイ
ド３５等で５０μ程度（トナー層厚さの数倍）逃がす。

（３）２成分現像装置 ２成分現像装置ではキャリヤとトナーで成る現像剤層は
、１成分より厚＜ＩＩＩＩｆｆｉ程度となっている。こ
れの０Ｎ−ＯＦＦは、カラー現像で知られている下記の
方法が適用できる。

（ａ）ドクター制御 ドクター位置を変えトナーの流出を制御する。

（ｂ）現像位置制御 １成分接触現像装置と同じ方法で、１ｍｍ〜２ｍｍ程度
逃がす。

（Ｃ）汲み上げ制御 第７図に示すように現像スリーブ上の汲み上げに寄与し
ているマグネット３６位置をずらす方法であり、下側か
ら汲み上げる場合有効である。

他に潜像を乱さない条件となる高抵抗剤を用いたり、ソ
フトタッチの現像手段等により、０Ｎ−ＯＦＦＩＩＩ御
をしない方法もある。

２、クリーニング部 ブレード位置解除に際しては、第８図に示すようにブレ
ード３７及びブラシシール部材３８を逃がす。ブレード
３７の先端部には、トナー溜まり３９があるので、これ
の処理に注意が必要である。例えば、ブレード３７ＯＦ
Ｆ　　感光体９を回転させ、現像部で回収する。又、こ
の部分を避けて画像を作る。

マグブラシについては、２成分現像方式（３）と同様で
ある。

ファーブラシについては、ブラシの毛先を逃がす。又は
、感光体９との接触部直前に第９図に示すように、フリ
ッカ−バー４０又、シャッター板４１等を配置する。

実施例の動作を第４図のフローチャートに従って説明す
る。第４図で実線で示すフローは、最終書き込みを終了
してからプロセス動作を行なうパターンであり、点線で
示すフローは最終書き込みと同時にプロセス動作するパ
ターンである。

画像合成動作がスタートすると、ステップＳ−１におい
て現像解除と各種チャージャの禁止が行なわれ、最終書
き込みと同時にプロセス動作するパターンでは、ステッ
プＳ−２で原稿数人力が行なわれた後に、ステップＳ−
３でスタートボタンが押される。

ステップＳ−４において転写紙がレジスト位置まで送ら
れ、ステップＳ−５で感光体センサの検知が行なわれ、
ステップＳ−６でスキャナがスタートし、ステップＳ−
７で原稿の画像書き込みが行なわれ、ステップＳ−８で
原稿交換が行なわれる。原稿交換はマニュアルによる交
換、ＡＤＦによる交換或いは原稿を並置して読み位置を
選択する交換が可能である。

そして、ステップＳ−９で原稿の終了が判定され、ＮＯ
であるとステップＳ−５に進み、ＹＥＳであるとステッ
プ５−１０で現像部が動作し、ステップ５−１１に進ん
でレジストローラがスタートする。

また、最終書き込みと同時にプロセス動作するパターン
では、ステップＳ−８からステップ５−１２に進んで最
後の原稿であるか否かの判定が行なわれ、ＮＯであると
ステップＳ−５に進み、ＹＥＳであるとステップ５−１
３で現像部が動作する。次いでステップ５−１４に進ん
で感光体センサの検知が行なわれ、ステップ５−１５で
最終画像の書き込みが行なわれ、ステップ５−１１に進
んでレジストローラがスタートする。

ステップ５−１１からは、ステップ５−１６で転写が行
なわれ、ステップ５−１７で分離が行なわれ、ステップ
５−１８で定着動作が行なわれ、ステップ５−１９で排
紙動作が行なわれすべての動作が終了する。

第１０図は本発明の第２の実施例の動作を示すフローチ
ャートであり、この実施例は画像合成を行なう場合には
、感光体９の位置を検知する位置決め手段からの信号で
位置合わせ複写を行なうが、通常の複写時には感光体９
上のランダム位置に書き込みが行なわれるような構成と
なっている。

一般に第１１図（ａ）、■）に示すように、感光体９は
全く同じパターンを繰り返し同位置に作動されると段々
疲労し、回復が遅れるようになり、第１１図（ｂ）に示
すようにいつも電位ののっているところといつも光があ
たり電位のおちているところが、微妙な電位パターン（
ｖｐ）として残ってしまい、次に原稿を変えた時等に特
にハーフトーン再現部等にネガの残像（ＮＲ）として残
ってしまう場合が発生する。

この実施例は、画像合成を行なう場合と、通常コピーを
する場合の原稿の取扱いの違いに注目することにより成
されたものである。すなわち前者は画像合成であるから
、複数の原稿の位置あわせは重要であるが、原稿同志が
同じであることはない。又、後者はコピーをとることが
目的であるから、同一原稿を何枚も速くとる’ｄ要があ
るが、位置あわせは全く必要無い。むしろ上記問題の為
有害である。

この実施例は、この点に注目して成されたもので、合成
時は感光体よりの位置信号によりシステムを動かし位置
あわせするのに対し、通常時は、特に、感光体からの信
号によらず感光体上のランダムな位置に書き込むことが
特徴である。これは感光体としてエンドレスな回転体を
使うことにより達成され、感光体とのタイミングをとる
必要がない為、通常コピー時のスピードアップにもつな
がる。

以下、第２図の実施例の動作を第１０図のフローチャー
トに従って説明する。

この実施例では、ステップＳ−０において合成画像複写
動作であるか否かの判定が行なわれ、ＹＥＳであると、
すでに第４図を用いて説明した場合と全く同様の動作が
行なわれる。

ステップＳ−〇でＮＯであると、ステップ５−２０にお
いてスタートボタンが操作され、ステップ５−２１に進
んで転写紙がレジスト位置まで送られ、ステップ５−２
２で現像部がスタートし、ステップ５−２３に進んでス
キャナがスタートし、ステップ５−２４で書き込みが行
なわれて、ステップ５−１１に進む。ステップ５−１１
位後の動作は、すでに第４図で説明した実施例と全く同
様に行なわれる。

このように、第２の実施例では、合成画像複写動作モー
ドと通常複写動作モードとを分けることにより、潜像上
での位置合わせ繰り返しで生じる感光体９の部分的な損
傷を防止することが出来る。

本発明の第３の実施例は複数の原稿を縮小して順次読み
取り感光体９上に書き込む際、感光体９の回転に周期し
て前ページに対し主走査、副走査方向に適宜シフト動作
を行なって縮小連写合成画像を得るように構成されてい
る。

この方式は、縮小連写とよばれるものであり、本方式の
やり方をすることにより非常に精度よく、安価に、又多
枚数原稿の合成が可能となる。手順は、第１３図に示す
ようにＡＤＦ等にセットされた原稿と、その枚数２分割
パターンあるいは倍率環、縮小合成に必要な内容を入力
し、コピーボタンを押すと、原稿の巾又は長さと倍率で
２枚目以降の画像のシフト量が決定する。このシフト量
と感光体センサーにより決定づけられる初期（１枚目）
の画像位置に対し、スキャナのタイミングと感光体のタ
イミングをうまくあわせることにより達成される。

この方式をとることにより、非常に精度よく、安価にし
かも多枚数原稿の複写を行なうことができる。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したように、本発明によると、ディジタ
ルコピアに於いて画像合成をする場合に、基本構成をほ
とんど変えずに、しかも高価なメモリーを使用すること
なしに、位置ズレの小さい画像合成を行なうことが出来
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第１３図は、本発明の詳細な説明するための
図で、第１図は要部の構成を示す正面切開図、第２図（
ａ）、　（ｂ）は位置決め手段の構成を示す説明図、第
３図は帯電電位レベルを示す説明図、第４図は第１の実
施例の動作を示すフローチャート、第５図乃至第７図は
現像部の０Ｎ−ＯＦＦ制御の説明図、第８図及び第９図
はクリーニング部の０Ｎ−ＯＦＦ制御の説明図、第１θ
図は第２の実施例の動作を示すフローチャート、第１１
図（ａ）。 （′ｂ）は感光体の電位パターンの残像を示す説明図、
第１２図は位置決め手段のセンサの取り付は位置を示す
説明図、第１３図（ａ）、［有］）は第３の実施例の動
作の説明図である。 １−・・・−光源、２．３−・・・−・スキャナミラ、
４・−・−スキャナレンズ、５・−・−・−ＣＣＤ、６
・−一−−−−画像処理部、７・−・−ポリゴンミラー
、８−・・−・−・ｆθレンズ、９−・・−感光体、１
０・・−−−−−・帯電チャージャ、１１・−・・−・
現像部、１５−−−−−−−・レジストローラ、１６−
−−−−−一転写チャージャ、１７−−−−−−−分離
チャージャ、１８−・−・−ＰＣＣ，１９−・−クリー
ニングブレード、２１−・・−・〜定着ローラ、２２・
−一−−−・コンタクトガラス。 第２図 （ａン　　　　　　　　　　　　　　　　　　（ｂ）第
３１ 第５図　　　　　　第６図 第７図　　　　　　第８ｉａ 第９１１１ ＠ｎｇ 第１２図 ｔン゛サー 岸塙 第１３図 コヒ９−

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の原稿の画像に対応する露光を感光体に行な
   い、反転現像方式で同一転写紙に前記複数の原稿の画像
   合成を行なうディジタル複写機の画像合成装置において
   、前記感光体に対して非接触状態に設定可能とされた前
   記反転現像を行なう現像器部と、前記感光体の回転方向
   位置を確認する位置決め手段とが設けられ、前記非接触
   状態下で前記感光体の略全周に帯電が施され、この帯電
   が施された前記感光体の回転に伴つて、前記複数の原稿
   の画像にそれぞれ対応する複数回の露光を行なつて画像
   合成を行なうように構成されていることを特徴とするデ
   ィジタル複写機の画像合成装置。
2. （２）感光体が最大転写紙長よりも長い周長の感光体ド
   ラム或いは感光体ベルトのいずれか一方を有することを
   特徴とする請求項１に記載のディジタル複写機の画像合
   成装置。
3. （３）複数の原稿の画像に対応する露光を感光体に行な
   い、反転現像方式で同一転写紙に前記複数の原稿の画像
   合成を行なうディジタル複写機の画像合成装置において
   、前記感光体に対して非接触状態に設定可能とされた前
   記反転現像を行なう現像器部と、前記感光体の回転方向
   位置を確認する位置決め手段とが設けられ、前記感光体
   の略全周に帯電が施され、合成モード時には前記帯電が
   施された感光体に対して、スキャナ読み取り開始信号と
   前記位置決め手段からの検知信号とに対応して、複数回
   の露光を行ない、通常モード時には前記読み取り開始信
   号のみでプロセス動作を行なうように構成されているこ
   とを特徴とするディジタル複写機の画像合成装置。