JPH03253875A - 画像形成方法 - 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、電子写真方式の画像形成方法に係り、とくに
トナー画像形成工程と転写工程に関する。

〔従来の技術〕

コンヒーーターの情報処理能力の向上に対応して、周辺
機器の機能向上が強く要求されている。

処理された情報を、印刷の形で人間に伝えるプリンター
においては、より複雑な情報を的確、直感的に表現する
ため、印字の高品質化が求められている。プリント出力
の高分解能化、高濃度化、カラー化である。この要求に
応える画像形成方式として、電子写真方式を用いた画像
形成方法がいくつか提案されている。

白黒画像を得るにはカールソンプロセスが有望テアル。

カールソンプロセスは感光部材な塗布した感光ドラムを
帯電し、レーザー等の光で露光して感光部材に静電潜像
を形成し、磁気ブラシで感光ドラムの表面をなぜてトナ
ーを感光部材と接触させ、静電潜像を可視像化したトナ
ー像を感光ドラム上に形成する。このトナー像を用紙に
転写し、熱定着して最終白黒画像を得る方式である。

カラー画像を得るにはワンショットカラ一方式が有望で
ある。ワンショットカラ一方式として、たとえば、特公
昭４０−２８４９７号には、赤、黄、緑に着色された微
粉末を用いる方法、特公昭５５−２７３４１号には、カ
ラーフィルターの核と昇華性染料で構成される特殊なカ
ラートナーを用いる方法が開示されている。また本発明
者は、特願平１−２６３８７８号で、シアン、マゼンタ
、イエローのカラートナーを用いる方法を提案した。

これらのワンショットカラ一方式は、前記開示例により
使用するカラートナーに違いはあるが、いずれの開示例
でも、まず感光体を帯電し、次にカラートナーを感光体
の表面に一層付着させ、トナー側から画像データに依存
して赤光、緑光、青光を組み合わせた光で露光する。露
光の色の光を透過するトナーと感光体間の静電引力が低
下し、静電潜像を形成する。たとえば赤色の光で露光す
る場合を考える。赤色の露光の光は、赤色光を透過する
トナーを透過して感光体の表面に到達し、赤色光を透過
するトナーが付着した感光体表面の電荷量を減少させる
。一方赤色光を透過しないトナーが付着した部分の感光
体の表面は、赤色の露光の光が到達せず、電荷量は減少
しない。このようにして、カラーの静電潜像が形成され
る。

つぎに現像工程で静電潜像を可視像化する。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記従来の、白黒画像を得るに適しているカブルソンプ
ロセスは、４００ドツト／インチより細かいドツトの画
像を得ようとすると、画像の濃度が低下する問題点があ
る。感光部材に形成された４００ドツト／インチに十分
な分解能を有する静電潜像を忠実に可視像化するために
は、磁気ブラシの穂の長さを短くして現像して、トナー
を感光部材に付着させるので、感光部材へのトナーの付
着量が少ない。したがって用紙に転写されたトナーを定
着して得た画像の濃度が低い問題点がある。

前記従来のワンショットカラ一方式は、プロセスの最初
の行程で、カラートナーを感光体の表面に付着させるが
、カラートナー側からカラー光で露光するので、感光体
上のカラートナーは重なりがあってはカラー光の露光が
有効に機能しない。

感光体上に付着されるカラートナーは一層である。

第７図に感光体上のカラートナーの分布状況を示す。第
７図（ａ）は、感光体にシアンＣ、マゼンタＭ、イエロ
ーＹのカラートナーが平面的にはランダムに、厚み方向
には一層に付着された直後の分布状況である。第７図（
ｂ）に、たとえばシアントナーを選択する露光をした時
に、出力用紙に転写されたシアントナーの分布を斜線で
示した。点線で示した、除去されたマゼンタ、イエロー
トナーの部分には、カラートナーがない。このように、
従来のワンショットカラ一方式では、出力用紙に転写さ
れたカラートナーの量が少ないので、得られる画像の濃
度が低い問題点を有する。上記白黒画像、カラー画像の
いずれの画像形成装置においても、感光部材上に形成さ
れたトナー像を構成するトナーの密度が低いことが画像
濃度が低い原因である。

本発明は、このような問題点を解決して、高い画像濃度
を有する画像形成方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、前記目的を達成するために、基板上にトナー
像を形成し、該トナー像を転写部材を用いて一回または
複数回の転写工程をへて、出力用紙上に画像を得る画像
形成方法において、前記基板上に、出力用紙上に得られ
る画像に比して、少なくとも一方向に拡大したトナー像
を形成し、この後の転写工程で、少なくとも１回トナー
像を縮小しながら転写し、前記出力用紙上に、基板上に
形成されたトナー像より縮小された画像を得ることを特
徴としている。

〔実施例〕

以下本発明の実施例を図面を用いて詳述する。

（実施例１） 第１図は本発明の方法を用いたカラー画像を出力する画
像形成装置の構成を示したものである。

感光ドラム１は赤光、緑光、青光に感度を有する、パン
クロマチックな波長感度特性を有する有機光半導体層を
表面に塗布したドラムである。感光ドラム１の表面を帯
電器２で帯電する。次に混合された３色のカラートナー
を、カラートナー塗布器６で、感光ドラムの表面に均一
に一層塗布する。カラートナーは青光、緑光を透過し赤
光を吸収するシアントナーＣ１青光、赤光を透過し緑光
を吸収するマゼンタトナーＭ、緑光、赤光を透過し青光
を吸収するイエロートナーＹを用いる。光書き込み器４
で画像情報にしたがって、青光、緑光、赤光を組み合わ
せた光でトナー側から感光ドラム１を露光する。感光ド
ラム１の、光を透過するカラートナーが付着した部分の
みが露光され、表面電位が低下し、カラートナーと感光
ドラム１間の静電引力が低下する。

光書き込み器４は、ノ・ロゲンランプの光を導いてライ
ン光源とし、赤色、緑色、青色の透過率を独立に制御で
きる多数の液晶画素を有する液晶シャッターヘッドにて
、入力された画像情報にしたがって光強度を制御し、液
晶画素の像をセルフォックレンズアレーで感光ドラム１
０表面に結像し、光書き込みをする。赤色光を透過する
カラーフィルターを有し、赤色光の透過率を制御する赤
色制御液晶画素、緑色光を透過するカラーフィルターを
有し、緑色光の透過率を制御する緑色制御液晶画素、青
色光を透過するカラーフィルターを有し、青色光の透過
率を制御する青色制御液晶画素を、感光ドラム１の移動
方向（以下、副走査方向と呼ぶ）に配置した。さらに、
感光ドラム１の移動方向に直角方向（以下、主走査方向
と呼ぶ）にも、赤色制御液晶画素、緑色制御液晶画素、
青色制御液晶画素で構成される液晶画素の組を繰り返し
て配置した。

転写ドラム５は転写ドラム用帯電器６で帯電され、感光
ドラム１との静電引力が低下したカラートナーのみを感
光ドラム１から選択的に転写する。

転写ドラム５の周速は、（転写ドラム５の周速）／（感
光ドラム１の周速）＝１／Ｎ、ただしＮ〉１となるよう
、転写ドラム５と感光ドラム１の周速を設計した。転写
ドラム５の副走査方向の速度が感光ドラム１の副走査方
向の速度より遅いので、感光ドラム１の副走査方向の距
離りが転写ドラム５上ではＬ／Ｎに、長さが圧縮されて
転写される。

主走査方向には、感光ドラム１と転写ドラム５は相対移
動しないので、転写時の長さの圧縮はない。

感光ドラム１上のカラートナーは、転写ドラム５上に面
積を１／Ｈに縮小して転写されるので、カラートナーの
密度がＮ倍に増加する。

感光ドラム１の周速は、感光ドラムと転写ドラムの周速
が等しい従来の転写方法に比較してＮ倍速い。光書き込
みエネルギーの増加と書き込み速度の増加が必要である
。感光ドラム１に画像データに従って光書き込みする光
のエネルギーをＮ倍にするとともに、光書き込み信号デ
ータの切り替え速度をＮ倍にすることで、感光ドラムに
画像データを的確に露光して静電潜像を形成できる。

つぎにＮの具体値を述べる。本実施例では、３種類のカ
ラートナーから、ただ１種類のカラートナーが選択され
た場合でも、出力用紙上にその選択されたカラートナー
が十分な密度で配置されるよう、Ｎ−３にした。す九わ
ち転写ドラム５の周速を感光ドラム１の周速の１／３に
した。第２図（ａ）に、選択的に露光されて、感光ドラ
ム１との静電引力が低下した、感光ドラム１上の多数の
シアントナー２０の分布を示す。図示してないが、シア
ントナー間には、感光ドラム１との静電引力が強いマゼ
ンタトナーとイエロートナーが分布している。マゼンタ
トナーとイエロートナーは感光ドラム１との静電引力が
強いので転写ドラム５には転写されず、シアントナーだ
げが転写ドラム５に転写される。第２図（ｂ）は転写ド
ラム５に転写されたシアントナーの分布である。副走査
方向に長さが１７３に圧縮されて、シアントナー２０が
転写されている。感光ドラムの周速と転写ドラムの周速
が等しい１．従来の転写方法でのシアントナーの分布に
比較すると（第７図（１））に示した）、本実施例では
カラートナーの密度が高いことが明瞭である。

転写ドラム５の周速をさらに遅くすると、すなわちＮを
増加すると、より高濃度の画像が得られるが、プリント
速度が低下する。転写ドラム５の周速を遅くすると、す
なわちＮの値を小さくするとプリント速度は増加するが
、画像濃度は低下する。カラートナーが定着時につぶさ
れて約１．５倍に面積が増大することを考慮すると、Ｎ
の値が２でも良い。

転写ドラム５に転写されたカラートナーは、転写コロナ
８にて帯電された出力用紙７に再度転写され、定着され
てカラー画像を形成する。出力用紙７への転写効率は１
００％ではないので、出力用紙７に転写されずに転写ド
ラム５の表面に残ったカラートナーは転写ドラム用クリ
ーナー９にて転写ドラム５０表函から除去される。

感光ドラム１から転写ドラム５に転写されなかったカラ
ートナーは、除電器１０で感光ドラム１を露光して感光
ドラム１の表面の電荷を除電し、感光ドラム１とカラー
トナー間の静電引力を低下し、感光ドラム用クリーナー
１１にて、感光ドラム１から剥離、回収される。剥離、
回収されたカラートナーは、カラートナー塗布器６に送
られ再度使用される。

カラートナー塗布器６の中のカラートナーは各色ごとに
消費される量が違うから、カラートナー塗布器の中の各
色の割合を一定に保つよう、随時各色のカラートナーを
自動的に補給する。画像データから算出した各色のカラ
ートナーの消費量や、光センサーで測定したカラートナ
ー塗布器６の中の各カラートナーの割合をデータとして
、各カラートナーを自動的に補給した。

なお、本実施例で感光ドラム１と転写ドラム５の周速を
等しくし、出力用紙７の副走査方向の移動速度の転写ド
ラム５の１／３にしても、同様の効果をえもれる。また
、感光ドラム１、転写ドラム５、出力用紙７の移動速度
をすべて違えても良い。たとえば、（転写ドラム５の周
速）／（感光ドラム１の周速）＝１／１．７３、（出力
用紙７の移動速度）／（転写ドラム５の周速）＝１／１
．７３としても、最終の画像である出力用紙７上の、副
走査方向の画像の形成速度は、感光ドラム１上の静電潜
像の副走査方向の形成速度の１／３になり、同様の効果
を得る。

（実施例２） カラートナーの転写は、第３図に示すように、転写ドラ
ム５を介さず、感光ドラム１の周速より遅い移動速度で
副走査方向に移動する出力用紙７に、感光ドラム１から
直接転写しても良い。

なお、第３図において、番号がついている各要素は、第
１図の同一番号の要素と同じものである。

（実施例３） 以上の実施例は、光書き込み器４からの露光の色を透過
する、選択されて感光ドラム１との間の静電引力が低下
したカラートナーを画像にするポジ露光の場合でもある
が、本発明の方法を用いて、感光ドラム１との静電引力
が強いカラートナーを画像に用いるネガ露光を行う場合
の構成を第４図に示す。

感光ドラム１を帯電器２で帯電する。トナー塗布器６で
混合されたシアン、マゼンタ、イエローのカラートナー
を感光ドラム１上に一層形成する。

光書き込み器４で、画像情報に従って、出力用紙７上に
転写するカラートナー以外のカラートナーと感光ドラム
１０間の静電引力が低下するよう、カラートナー側から
感光ドラム１を露光する。これにより、実施例１と同じ
ように、感光ドラム１の回転方向に拡大された潜像が感
光ドラム１上に形成される。感光ドラム１との静電引力
が低下したカラートナーを現像器１２で感光ドラム１か
ら剥離する。剥離されたカラートナーはカラートナー塗
布器６に搬送されて、再度使用される。現像器１２で現
像された後、感光ドラム１に残ったカラートナーが、画
像に用いられるカラートナーである。感光ドラム用除電
器１６は、感光ドラム１の表面の電荷を除電し、感光ド
ラム１上に残ったカラートナーと感光ドラム１の間の静
電引力を低下させる。転写コロナ８にて感光ドラム１上
のカラートナーは出力用紙７に転写される。出力用紙７
の副走査方向の移動速度は、感光ドラム１の周速より小
さい。実施例１で述べたように、感光ドラム１上のカラ
ートナーは副走査方向に圧縮されて出力用紙７に転写さ
れるので、画像の濃度が増加する。出力用紙７に転写さ
れずに感光ドラム１上に残ったカラートナーはクリーナ
ー１４で感光ドラム１から剥離される。

本実施例は、感光ドラム１から出力用紙７に、直接カラ
ートナーを転写したが、実施例１のように転写ドラム５
を介して転写しても良い。

（実施例４） 以上に述べたように、本発明では、高濃度の画像を得る
ために、（転写ドラム５の周速）／（感光ドラム１の周
速）＝１／ＮでＮ〉１としたので、出力用紙７の副走査
方向に画像を形成する速度より、感光ドラム１の副走査
方向に静電潜像を形成する速度がＮ倍速い。

本実施例では、感光ドラム１に液晶シャッターを用いて
光書き込みする時の液晶シャッターの構成を示す。出力
用紙上での主走査方向の印字ドツトピンチをＰｘ、副走
査方向の印字ドツトピッチをＰｙとした時、各液晶画素
の主走査方向の液晶画素の配置のピッチをＰｘ、副走査
方向の液晶画素の幅をほぼＮｘＰｙとした。本実施例で
は、７種類のカラートナーを選択した場合でも十分な出
力画像濃度を得られるよう、Ｎ＝３とした。液晶画素の
配置例を第５図に示す。副走査方向１６の画素幅が３Ｘ
Ｐｙの、赤色の透過光量を制御する液晶画素Ｒ５緑色の
透過光量を制御する液晶画素Ｇ、青色の透過光量を制御
する液晶画素Ｂを主走査方向１５にピッチＰｘで配置し
た。

このように液晶画素の副走査方向１６の幅を、出力用紙
７上での副走査方向のドツトピッチのＮ倍にすると、液
晶シャッターセルの光遮蔽部分に照射されて光遮蔽部材
に吸収、または反射されて無駄になっていた、光源から
の光を有効利用できるので、感光ドラム１の副走査方向
の移動速度の増加に伴う光源の強度の増加が不要になる
。すなわち、出力用紙７に画像を形成する速度と感光ド
ラム１に静電潜像を形成する速度が等しい従来の転写方
法の場合と同様の光源で良い。また出力用紙７上での副
走査方向の１印字ドツトを感光ドラム１上でも一度で書
き込みできるので、光書き込み信号データの切り替え速
度は、従来のように出力用紙７に画像を形成する速度と
感光ドラム１に静電潜像を形成する速度が等しい場合と
同様でよい。

シャッター画素の副走査方向の幅をＮに対応して長くし
て、ＮＸＰｙにする前記の方法は、液晶画素以外にもＰ
ＬＺＴのようなシャッター画素で光源の光を制御して光
書き込みをする方式の光書き込み器にも有効である。

光書き込み器４をレーザー光のような光ビームで構成し
た場合は、感光ドラム表面での書き込み光ビームの副走
査方向の幅をＮＸＰｙとすれば、光書き込み信号データ
の切り替え速度は増加しない。

（実施例５） 黒色トナーを用いて通常のカールソンプロセスにより、
白黒画像を出力する実施例である。まず感光ドラムを帯
電し、光書き込みヘクトで露光して静電潜像を形成し、
ト：ナーにて静電潜像に忠実に現像する。感光ドラムの
周速より遅い移動速度で出力用紙を移動させ、感光ドラ
ム上のトナー像を副走査方向に圧縮して出力用紙に転写
し、熱定着して白黒画像を得た。分解能と濃度がともに
高い画像を得た。

（実施例６） 第６図は本実施例の構成を示したものであり、本発明の
方法を用いて、主走査方向と副走査方向の両方向に拡大
したトナー像を圧縮する場合の画像形成装置を示してい
る。感光ドラム１には主走査方向と副走査方向に拡大さ
れた静電潜像を形成し、現像して得られたトナー像を転
写ベルト１７に転写する。転写ベルト１７の移動速度は
感光ドラム１の周速より遅くして、副走査方向に圧縮し
て転写ベルト１７に転写する。転写ベルト１７上のトナ
ー像が転写ベルト１７の下面に移動したら、圧縮用転写
ドラム１８を回転させながら平行移動させ、転写ベルト
１７のトナー像を圧縮用転写ドラム１８に転写する。圧
縮用転写ドラム１８の平行移動速度を圧縮用転写ドラム
１８の周速より速くし、転写ベルト１７上のトナー像を
主走査方向に圧縮して圧縮用転写ドラム１８に転写する
。圧縮用転写ドラム１８が１９の位置まで達して転写ド
ラムのトナー像を転写し終ったら、出力用紙７に圧縮用
転写ドラム１８上のトナー像を転写する。

出力用紙７上には、感光ドラム１で形成された静電潜像
に対応するトナー像が、主走査方向と副走査方向の両方
向に圧縮されて高い濃度で形成された。

〔発明の効果〕

以上の説明で明らかなように、本発明によれば、最初の
トナー像を形成する段階で、出力用紙に形成する画像よ
り大きいトナー像を形成し、次の転写段階で縮小して、
出力用紙に画像を形成するようにしたので、画像を形成
するトナーの密度が高く、画像濃度が高い、高品質の画
像を出力する１画像形成方法を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例１の構成を示す図、第２図はカラートナ
ーの分布を示す図、第３図は実施例２の構成を示す図、
第４図は実施例３の構成を示す図、第５図は実施例４に
おける液晶シャクターの液晶画素の配置を示す平面図、
第６図は実施例６の構成の概略を示す図、第７図は従来
の画像形成方法でのカラートナーの分布を示す図である
。 Ｃ・・・・・・シアントナー Ｍ・・・・・・マゼンタトナー Ｙ・・・・・・イエロートナー ト・・・・・感光ドラム、 ４・・・・・・光書き込み器、 ５・・・・・・転写ドラム、 ７・・・・・・出力用紙。 第５図 し６ 二一

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）基板上にトナー像を形成し、該トナー像を転写部
   材を用いて一回または複数回の転写工程をへて、出力用
   紙上に画像を得る画像形成方法において、前記基板上に
   、出力用紙上に得られる画像に比して、少なくとも一方
   向に拡大したトナー像を形成し、転写工程で少なくとも
   １回トナー像を縮小しながら転写し、前記出力用紙上に
   、基板上に形成されたトナー像より縮小された画像を得
   ることを特徴とする画像形成方法。
2. （２）基板上に拡大したトナー像を形成する方法は、基
   板に感光体基板を用い、トナー像を光書き込み器を用い
   て、感光体基板上にドット単位で形成する方法であり、
   基板上のトナー像を拡大する方向に幅を拡大したドット
   により形成することを特徴とする請求項１記載の画像形
   成方法。
3. （３）トナー像を縮小しながら転写する方法は、被転写
   側の転写部材の移動速度を転写側の基板または転写部材
   の移動速度よりおそくすることにより行うことを特徴と
   する請求項１記載の画像形成方法。