JPH06105128A

JPH06105128A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH06105128A
Application number: JP4250088A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiro Iwaoka; 一浩岩岡; Yasuhiro Oda; 康弘織田; Kazuhiko Arai; 和彦新井; Masahiko Kubo; 昌彦久保; Toru Teshigahara; 亨勅使川原; Yasuki Yamauchi; 泰樹山内; Yoshinori Machida; 義則町田; Toshiaki Sagara; 俊明相良; Kiyoshi Shigehiro; 清重廣
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1992-09-18
Filing date: 1992-09-18
Publication date: 1994-04-15

Abstract

(57)【要約】【目的】中間転写体を使用したカラー画像形成装置に
おいて、中間転写体上に形成される各色のトナー画像の
パイルハイトを平均化して、転写効率を安定化するこ
と。【構成】感光体１上に形成された静電潜像を現像して
得られたトナー画像を中間転写体４に転写する工程を、
複数色の色毎に行って中間転写体４上に複数色のトナー
画像を形成し、この中間転写体４上に形成された複数色
のトナー画像を一度に記録材１４へ転写するカラー画像
形成装置において、中間転写体４上に形成される複数色
のトナー画像のスクリーン角を各色ごとに異ならせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式による複
写機やプリンターなどのカラー画像形成装置に関し、特
に中間転写体上の多色画像を一度に記録材上に転写する
ようにしたカラー画像形成装置に関するものである

【０００２】

【従来の技術】電子写真方式を利用したカラー画像形成
装置は種々知られている。例えば、帯電、露光、現像に
よって感光体上にトナー像を形成した後、中間転写体上
で複数色のトナー像を順次重ね合わせ、その後、記録材
にバイアス印加ロールを用いて一括転写を行って複数色
のカラーまたはフルカラー画像を得るものがある。

【０００３】従来このような電子写真方式によるカラー
画像形成装置では、中間調画像を再現するための画像構
造として、印刷技術で一般的に知られている万線スクリ
ーンを用いている（たとえば、特開昭５９−１２５７６
５号公報、特開昭６２−２０６５６７号公報、特開平３
−２１４８６４号公報等参照）。多くの場合、この万線
スクリーンは、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラッ
クの全ての色が同じスクリーン角度をもつ「同角万線ス
クリーン」である。

【０００４】通常これらのフルカラー画像形成装置で
は、レーザ光によるラスター走査方式による書き込みを
行っており、毎回の走査で書き込んだ画像情報を副走査
方向に連続することで万線スクリーン構造を実現してい
るため、そのスクリーン角度は主走査方向を０°にとっ
た座標系で９０°となる。すなわち、図１１に示すよう
な「９０°同角万線スクリーン」が最も一般的に採用さ
れている。なお、図１１は２００線万線の例を示してい
る。この９０°同角万線スクリーンでは、中間調はトナ
ーを重ねた線の太さを変化させるような画像構造で再現
している。

【０００５】しかし、電子写真方式による複写機やプリ
ンターなどのカラー画像形成装置、特に中間転写体上の
多色画像を一度に記録材上に転写するようにしたフルカ
ラー画像形成装置で、９０°同角万線スクリーンを用い
ると以下に述べるような不都合が生じる。

【０００６】中間転写体を使用したカラー画像形成装置
においては、図１２に示すように、中間転写体の表面上
に各色のトナーが順次積層されるが、画像の濃度が薄く
なるにつれてトナーを重ねた線の太さが、同図（ａ），
（ｂ），（ｃ）の順で順次細くなる。このように、トナ
ー画像の有無が有り、尚かつ、トナー画像が有る部分の
トナーパイルハイトが高いと、トナー画像が無い部分と
トナー画像が有る部分の高さの差が大きいために多色画
像を一括転写する２次転写部で転写効率が不安定にな
り、十分な濃度が得られなかったり、粒状性が悪化する
などの不具合が生じる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記従来の問
題点に鑑み、中間転写体を使用したカラー画像形成装置
において、中間転写体上に形成される各色のトナー画像
のパイルハイトを平均化して、転写効率を安定化するこ
とを目的とする。

【０００８】

【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、感光体上に形成された静電潜像を現像して
得られたトナー画像を中間転写体に転写する工程を、複
数色の色毎に行って中間転写体上に複数色のトナー画像
を形成し、この中間転写体上に形成された複数色のトナ
ー画像を一度に記録材へ転写するカラー画像形成装置に
おいて、複数色からなるカラー画像信号を入力する手段
と、万線スクリーンの基準となる周期的なパルスを発生
するパルス発生手段と、該パルス発生手段からの周期的
なパルスに同期して前記入力されたカラー画像信号のレ
ベルに応じた幅のパルスを生成し主走査方向に周期的に
並んだ万線スクリーンを形成するパルス幅変調手段と、
前記万線スクリーンの書き出しタイミングを１走査ごと
に各色ごとに異なる一定の量だけシフトさせて前記万線
スクリーンの角度を各色ごとに異ならせる手段とを設け
たことを特徴とする。

【０００９】

【作用】本発明においては、中間転写体上に形成される
トナー線像方向が各色毎に異なっているので、各色のト
ナーが重なることが少なくなる。したがって、トナー画
像のパイルハイトが平均化され転写効率が安定となる。
そのため再現された画像の画質特に質感や粒状感や階調
性が良くなり、安定したフルカラー画像が得られる。

【００１０】

【実施例】以下、図面を参照しながら実施例に基づいて
本発明の特徴を具体的に説明する。

【００１１】図１は、本発明が適用されるカラー画像形
成装置の概略構成図である。図１において、１は電荷保
持体として機能する例えばドラム状の感光体で、本画像
形成装置は、感光体１の周囲に静電潜像形成用帯電器
２、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック各色の現像
剤を収めた各色現像部３ａ〜３ｄを有する回転多色現像
器３、１次転写帯電器５、感光体用クリーナ６ａおよび
イレーズランプ７を配置している。また、感光体１と１
次転写帯電器５との間を通過するベルト状の中間転写体
４、この中間転写体４に一定の張力を与えるためのテン
ションロール８ａ、中間転写体４を駆動するための駆動
ロール８ｂ、中間転写体４を挟んで対向配置された上下
・回転駆動可能な加圧手段を兼ねたバイアス印加ロール
１０およびそのバックアップロール９を備えている。駆
動ロール８ｂ位置には中間転写体用クリーナ６ｂが設け
られている。さらに、記録材１４の移動方向前方に定着
器１１が配置されている。

【００１２】感光体１は矢印方向に回転し、静電潜像形
成用帯電器２により表面を均一に帯電され、次いで第１
色目の画像情報に応じて変調されたレーザ光１２を照射
して第１色目の露光が行われることにより、感光体１上
に第１色目の静電潜像が形成される。次いで、感光体１
上の第１色目の静電潜像は回転多色現像器３の第１現像
部３ａにより第１色目のトナーで現像して可視化され、
第１色目のトナー像が形成される。このようにして感光
体１上に形成された第１色目のトナー像は、１次転写帯
電器５により中間転写体４上に転写される。

【００１３】中間転写体４は、第１色目のトナー画像を
保持したまま、駆動ロール８ｂによって電荷保持体であ
る感光体１の回転速度に同期させた速度で各ロール８
ａ，９，１０を介して回転、搬送される。その間に、感
光体１は、その表面上に残留したトナーを感光体用クリ
ーナ６ａによって掻き落とされた後、イレーズランプ７
で表面を均一に照射して、光メモリーや転写等で受けた
不均一な電荷を除電し、表面電位はおよそ０Ｖにされ
る。

【００１４】そして感光体１は、静電潜像形成用帯電器
２による帯電工程に続く第２色目のトナー画像形成工程
が繰り返され、第２現像部３ｂによる第２色目の現像に
より第２色目のトナー像が感光体１上に形成される。続
いて感光体１上に形成された第２色目のトナー画像は、
１次転写帯電器５により、感光体１に同期して回転、搬
送される第１色目のトナー画像を保持した中間転写体４
上に、第１色目のトナー画像の位置に合うタイミングで
重ね合わせて転写される。

【００１５】この工程を繰り返して中間転写体４上に多
重層トナー画像を形成し、第４色目のトナー画像形成の
タイミングに合わせて給紙ロール１３により記録材１４
を給紙し、レジストロール１５によりタイミングを合わ
せて搬送ロール１６、搬送ガイド１７ａ，１７ｂ，１７
ｃを経由して、バックアップロール９およびそれに対向
配置された加圧手段を兼ねたバイアス印加ロール１０に
より構成された第２次転写部に導かれる。

【００１６】バイアス印加ロール１０は、記録材１４が
給紙される直前に、図示しない駆動手段により駆動され
て、加圧手段を兼ねたバイアス印加ロール１０を記録材
１４の面に対して垂直方向に移動して、中間転写体４上
に形成された未定着トナー画像を破壊しないようなタイ
ミングで中間転写体４に接触、回転駆動させ加圧する。
中間転写体４の周長は記録材１４の長さよりも長くし、
画像形成しない部分を適当に設けておけば、中間転写体
４上に形成された未定着トナー画像を破壊しないよう
に、バイアス印加ロール１０を中間転写体４に接触させ
ることは容易である。このときに、タイミングをとって
バイアス印加ロール１０には適切な転写電圧が印加さ
れ、中間転写体４上に形成された多重層トナー画像は、
一度に記録材１４上に静電転写される。トナー画像を転
写された記録材１４は、バックアップロール９により中
間転写体４から容易に曲率分離され、定着器１１によっ
て定着され、図示しない排紙トレイに排紙される。

【００１７】次に、万線スクリーンによる画像形成につ
いて説明する。

【００１８】図２は、図１に示すカラー画像形成装置の
感光体１に静電潜像を形成する部分の構成を模式的に示
した説明図である。レーザ光源２１からのレーザ光は、
偏向器であるポリゴンミラー２２、ｆ−θレンズ２３を
介して感光体１を走査する。感光体１の一端には走査開
始検出手段としてフォトセンサ２４が配置され、ポリゴ
ンミラー２２の一面毎に入射されるレーザ光により走査
開始の基準信号すなわち走査開始信号ＳＯＳを発生す
る。ポリゴンミラー２２は、ポリゴンミラー駆動モータ
２５によって駆動される。前記走査開始信号ＳＯＳは、
ページ同期信号ＰＳや画像信号等のその他の信号ととも
に画像信号制御回路２６に入力され、レーザ光１２の走
査に同期してレーザ光源２１が画像信号により変調され
る。

【００１９】上記画像信号制御回路２６には、図３に示
すスクリーン発生器３０，波形整形回路３３，パルス幅
変調回路３４等が設けられている。スクリーン発生器３
０は、万線スクリーンによる画像形成を行うために必要
な万線クロックを生成するためのものである。ここで
は、図４に示すような、１３３線ピッチの万線を４５°
回転させて、４５°の１８９線ピッチの万線を形成する
場合を一例として示す。

【００２０】スクリーン発生器３０は、ラインカウンタ
３１と１３３線回転クロック発生器３２を備えており、
ラインカウンタ３１のクロック端子には、１主走査毎に
発生する走査開始信号ＳＯＳが供給されるとともに、イ
ネーブル端子には、出力画像のページの先頭を示すペー
ジ同期信号ＰＳが供給される。また、スクリーン角を切
り換えるためのスクリーン角切り換え信号がラインカウ
ンタ３１に供給される。ラインカウンタ３１は、他の用
途にも使用するため一つの画像に構成する複数のライン
を計数できるだけのビット数を有しているが、出力の下
位２ビットの信号Ｌａ０，Ｌａ１をスクリーン角回転の
ために使用する。

【００２１】ラインカウンタ３１は、図５に示すよう
に、ページ同期信号ＰＳ（同図（ｃ）参照）が有効にな
ってから、走査開始信号ＳＯＳ（同図（ｄ）参照）を計
数し、Ｌａ０、Ｌａ１の２ビットの信号を［０，０］，
［０，１］，［１，０］，［０，０］，［０，１］・・
・と３ライン周期で繰り返すような出力（同図（ｅ）参
照）を生成する。この２ビットの信号Ｌａ０，Ｌａ１
は、１３３線用の回転クロック発生器３２に供給され
る。すなわち、１０進数表現で「０」，「１」，
「２」，「０」，「１」，・・の信号が回転クロック発
生器３２に供給される。また、回転クロック発生器３２
には、画素クロックＢＣＬＫの２倍の周波数のクロック
（２−ＢＣＬＫ）と、走査開始信号ＳＯＳが供給される
（同図（ａ），（ｂ）参照）。

【００２２】回転クロック発生器３２では、走査開始信
号ＳＯＳの入力時に、Ｌａ０，Ｌａ１の２ビットが
［０，０］なら０、［０，１］なら２、［１，０］なら
４のオフセット量を回転クロック発生器３２に内蔵され
たカウンタ回路 (図示せず) にセットし、画素クロック
ＢＣＬＫの２倍の周波数のクロック（２−ＢＣＬＫ）を
６分周する。なお、オフセット量は予め回転クロック発
生器３２に内蔵のメモリに記憶されているものとする。
このような処理により、ライン毎に画素クロックＢＣＬ
Ｋの１クロックずつシフトし３分周された回転万線クロ
ックが得られる（同図（ｆ）参照）。

【００２３】図６は、このようにして得られた万線クロ
ックを連続する４ライン分示したものである。同図にお
いて、ＢＣＬＫは４００ＳＰＩ（spot per inch ）の基
本１画素毎の同期信号すなわち画素クロック（同図
（ａ）参照）である。ページの開始から第１ライン、第
２ライン、第３ライン、第４ライン、・・・とラインが
進むにつれて、画素クロックＢＣＬＫの１クロックずつ
位相の遅れた万線クロックが生成される（同図（ｂ）〜
（ｅ）参照）。この万線クロックは図３に示す波形整形
回路３３に供給され、万線クロックに同期した三角波
（図６（ｆ）〜（ｉ）参照）が生成される。この万線ク
ロックを基準に生成した三角波とアナログ信号の画像信
号が、比較回路から構成されるパルス変調回路３４に供
給され、三角波と画像信号が比較され、図４に示したよ
うな右下がり４５°（すなわち＋４５°）の１３３線の
万線画像が得られる。但し、この１３３線とは主走査方
向に見たピッチである。万線画像は、図６（ｆ）〜
（ｉ）においてハッチングで模式的に示している。万線
画像の線像の幅Ｗは画像の濃度によって変化し、濃度が
高いほど、幅Ｗが広くなる。

【００２４】なお、スクリーン角を逆、すなわち、−４
５°にするためには、ラインカウンタ３１において、１
０進数表現で「０」，「２」，「１」，「０」，
「２」，・・の信号を発生させ、これを回転クロック発
生器３２に供給すればよい。このスクリーン角の切り換
えは、ラインカウンタ３１に供給されるスクリーン角切
り換え信号により行われる。

【００２５】上述の例では、スクリーン角は、＋４５°
と−４５°の２種類だけであるが、図３に示す回転クロ
ック発生器３２におけるカウンタ回路のオフセット量を
変えることにより変更することができる。すなわち、オ
フセット量を減らせばスクリーン角は９０°に近づき、
オフセット量を減らせばスクリーン角は０°に近づく。
したがって、各色に対して互いに異なったスクリーン角
を割り当てることができる。

【００２６】このように各色に対するスクリーン角を異
ならせて画像を形成した場合の効果について以下に説明
する。

【００２７】図１に示したカラー画像形成装置で、各色
のスクリーン角度を、図７に示すように、ブラックを９
０°、イエローを−４５°、シアンを−６３．５°、マ
ゼンタを６３．５°とした場合と、全色９０°の場合の
２通りで、プロセスブラックすなわちイエローとシアン
とマゼンタの３色を重ねた画像を出力してみた。その結
果を図８及び図９に示す。図８は単位面積当たりの画像
カバレッジに対する転写率を示し、図９は単位面積当た
りの画像カバレッジに対する粒状性を示す。

【００２８】なお、スクリーン角度を変えるためには、
先に述べたようにオフセット量を変えればよく、たとえ
ば、２００線９０°のスクリーンを１／４ピッチずらす
と６３．５°のスクリーンとなる。このオフセット量
は、各角度に応じて予め決められており、そのオフセッ
ト量がメモリに記憶されている。

【００２９】図８及び図９から判るように、本実施例を
用いると転写率が改善され、それによって万線がそのま
まに転写されるようになるので、万線の切れが無くな
り、粒状性も改善された。これは、回転万線を使用する
と、図１０に示したような画像構造となり、トナー像が
有る部分と無い部分の高さの差が小さくなることによっ
て、２次転写が均一に行われるためである。

【００３０】また、電子写真方式による複写機やプリン
ターなどのフルカラー画像形成装置、特に中間転写体上
の多色画像を一度に記録材上に転写するようにしたフル
カラー画像形成装置では、多くの場合、中間転写体にベ
ルト状のフィルムを用いることが多いため、プロセス方
向への伸び縮みの発生、主走査方向へのベルトの移動な
どにより各色万線同士の重なり方が一定とならず、再現
される色が視覚的に異なるという不具合が生じるが、本
発明によるスクリーン回転の技術を用いればこの不具合
を解消できる。

【００３１】また上述した実施例では、ブラック、イエ
ロー、マゼンタ、シアンの各出力パターンをブラックを
９０°、イエローを−４５°、シアンを−６３．５°、
マゼンタを６３．５°としたが、本発明ではこれに限定
されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で
あれば種々変形可能である。例えば、ブラックを９０
°、イエローを−６３．５°、シアンを−４５°、マゼ
ンタを４５°としても良い。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
中間転写体上に形成される複数のトナー画像のスクリー
ン角を各色ごとに異ならせたので、中間転写体上の多色
画像を形成するトナーの高さが均一化される。これによ
り、この多色画像を一度に記録材上に転写する場合に、
どのような画像密度であっても転写を均一に行えるの
で、常に安定した画質が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるカラー画像形成装置の概
略構成図である。

【図２】図３に示されるカラー画像形成装置の静電潜
像形成機構を模式的に示した説明図である。

【図３】図２に示される画像信号制御回路のブロック
図である。

【図４】４５°１８９線万線スクリーンの説明図であ
る。

【図５】図３に示されるスクリーン発生器における回
転万線クロックの生成を説明するためのタイミングチャ
ートである。

【図６】回転万線クロックと画像構造の関係を示すタ
イミングチャートである。

【図７】各色ごとのスクリーン角の相違を示す説明図
である。

【図８】単位面積当たりの画像カバレッジに対する転
写率を示すグラフである。

【図９】単位面積当たりの画像カバレッジに対する粒
状性を示すグラフである。

【図１０】本実施例における中間転写体上のカラート
ナーの積層状態を示す説明図である。

【図１１】９０°２００線万線スクリーンの説明図で
ある。

【図１２】従来例における中間転写体上のカラートナ
ーの積層状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１…感光体、２…静電潜像形成用帯電器、３…回転多色
現像器、３ａ〜３ｄ…各色現像部、４…中間転写体、５
…１次転写帯電器、６ａ…感光体用クリーナ、６ｂ…中
間転写体用クリーナ、７…イレーズランプ、８ａ…テン
ションロール、８ｂ…駆動ロール、９…バックアップロ
ール、１０…バイアス印加ロール、１１…定着器、１２
…レーザ光、１３…給紙ロール、１４…記録材、１５…
レジストロール、１６…搬送ロール、１７ａ，１７ｂ，
１７ｃ…搬送ガイド、２１…レーザ光源、２２…ポリゴ
ンミラー、２３…ｆ−θレンズ、２４…フォトセンサ、
２５…ポリゴンミラー駆動モータ、２６…画像信号制御
回路、３０…スクリーン発生器、３１…ラインカウン
タ、３２…回転クロック発生器、３３…波形整形回路、
３４…パルス幅変調回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者久保昌彦神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者勅使川原亨神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者山内泰樹神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者町田義則神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者相良俊明神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者重廣清神奈川県海老名市本郷2274番地富士ゼロックス株式会社海老名事業所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成された静電潜像を現像し
て得られたトナー画像を中間転写体に転写する工程を、
複数色の色毎に行って中間転写体上に複数色のトナー画
像を形成し、この中間転写体上に形成された複数色のト
ナー画像を一度に記録材へ転写するカラー画像形成装置
において、複数色からなるカラー画像信号を入力する手段と、万線スクリーンの基準となる周期的なパルスを発生する
パルス発生手段と、該パルス発生手段からの周期的なパルスに同期して前記
入力されたカラー画像信号のレベルに応じた幅のパルス
を生成し主走査方向に周期的に並んだ万線スクリーンを
形成するパルス幅変調手段と、前記万線スクリーンの書き出しタイミングを１走査ごと
に各色ごとに異なる一定の量だけシフトさせて前記万線
スクリーンの角度を各色ごとに異ならせる手段とを設け
たことを特徴とするカラー画像形成装置。