JPH0934205A

JPH0934205A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0934205A
Application number: JP7207516A
Authority: JP
Inventors: Koji Amamiya; 幸司雨宮
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-07-20
Filing date: 1995-07-20
Publication date: 1997-02-07
Also published as: US5724633A

Abstract

(57)【要約】【目的】複数の像担持体を有し、各像担持体は、少な
くとも帯電手段、露光手段及び各像担持体毎に異なる色
の現像手段を有する画像形成装置において、階調飛びの
ない濃度階調再現性の良い、即ち、二色以上の色を重ね
て画像を得る場合の色ムラのない良好な画像を得ること
のできる画像形成装置を提供する。【構成】複数の感光ドラム１ａ〜１ｄに帯電及び露光
を行なうことによって静電潜像を形成し、各感光ドラム
１ａ〜１ｄに形成された静電潜像を各感光ドラム１ａ〜
１ｄ毎に異なる色の現像剤にて現像することによって可
視像となし、この可視像を記録材６に転写してフルカラ
ー画像を得る。各感光ドラム１ａ〜１ｄの静電潜像を現
像する各現像剤の帯電量は略等しくされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般的には、像担
持体上に形成された静電潜像を現像手段にて可視像とな
し、この可視像を記録材上に転写して画像形成を行なう
画像形成装置に関し、特に、複数の現像器を備えた多色
電子写真複写装置を初め、ファクシミリやコンピュータ
等の出力部を構成する記録装置等の種々のカラー複写
機、カラープリンタ等に好適に具現化し得るフルカラー
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、複数の像担持体を有し、各像担持
体は、少なくとも帯電手段、露光手段及び各像担持体毎
に異なる色の現像手段を有し、各像担持体に形成される
現像像、即ち、可視像を紙等の記録材上に転写し、これ
を定着することでフルカラー画像を得るフルカラー画像
形成装置が提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このようなフルカラー
画像形成装置において、複数の像担持体上に形成された
静電潜像を現像する現像手段として、例えばトナー及び
キャリアを有する２成分現像剤を収容した現像器を複数
個用いる場合には、各現像器の現像剤の色トナーの付着
特性が異なるためにこの付着特性を各像担持体毎に補正
し、略等しくすることが解決すべき重要な課題となって
いた。

【０００４】しかしながら、複数の像担持体を有し、各
像担持体は、少なくとも帯電手段、露光手段及び各像担
持体毎に異なる色の現像手段を有する画像形成装置にお
いて、現像器内に収容した現像剤、即ち、静電潜像の現
像に用いる現像剤の特性及びこの現像剤による現像像の
特性と、補正手段との関係が不明確であった。

【０００５】本発明者は、多くの研究実験を行なった結
果、フルカラー画像形成装置において、各現像器に収納
した異なる色の現像剤の特性及びこの各現像剤により現
像された現像像の特性と、補正手段との関係を明確にす
ることにより、階調飛びのない濃度階調再現性の良い、
即ち、二色以上の色を重ねて画像を得る場合の色ムラの
ない良好な画像を得ることができることを見出した。

【０００６】従って、本発明の目的は、特に、複数の像
担持体を有し、各像担持体は、少なくとも帯電手段、露
光手段及び各像担持体毎に異なる色の現像手段を有する
画像形成装置において、階調飛びのない濃度階調再現性
の良い、即ち、二色以上の色を重ねて画像を得る場合の
色ムラのない良好な画像を得ることのできる画像形成装
置を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、
複数の像担持体に帯電及び露光を行なうことによって静
電潜像を形成し、各像担持体に形成された静電潜像を各
像担持体毎に異なる色の現像剤にて現像することによっ
て可視像となし、この可視像を記録材に転写して画像を
得る画像形成装置において、前記各像担持体の静電潜像
を現像する前記各現像剤の帯電量が略等しいことを特徴
とする画像形成装置である。好ましくは、前記各現像剤
の帯電量は、前記各像担持体の静電潜像を現像する現像
領域で２０〜４０μＣ／ｇであり、色相互間の現像剤の
帯電量の差は互いに８μＣ／ｇ以内である。又、静電潜
像を形成するべく前記各像担持体を露光する手段は、基
本画像単位においてオフ以外の光量が複数の光を照射可
能な露光手段からなり、この複数の光量によって形成さ
れた電荷潜像の電位又は現像バイアスを印加することに
よって現像が行われる。

【０００８】本発明の他の態様によれば、複数の像担持
体に帯電及び露光を行なうことによって静電潜像を形成
し、各像担持体に形成された静電潜像を各像担持体毎に
異なる色の現像剤にて現像することによって可視像とな
し、この可視像を記録材に転写して画像を得る画像形成
装置であって、静電潜像を形成するべく前記各像担持体
を露光する手段は、基本画像単位においてオフ以外の光
量が複数（以下「複数の光量レベル」という。）の光を
照射可能な露光手段とされ、更に、予め用意された複数
の光量レベルの中から特定の光量を選択できるようにし
た光量選択手段を有し、そして、予め定められた現像コ
ントラストと、前記光量選択手段によって選択された光
量とによって電荷潜像を形成し、現像を行なうようにし
た画像形成装置において、前記各現像剤の帯電量は、前
記各像担持体の静電潜像を現像する現像領域で２０〜４
０μＣ／ｇであり、色相互間の現像剤の帯電量の差は互
いに８μＣ／ｇ以内であることを特徴とする画像形成装
置が提供される。ここで、好ましくは、前記光量選択手
段で選択される複数の光量レベル数は前記各像担持体に
おいてほぼ等しく、画像濃度（Ｄ）は、０≦Ｄ≦０．６
の範囲で１０％以内、０．６＜Ｄ＜０．８の範囲で１４
％以内、０．８≦Ｄ≦１．６の範囲で２０％とされる。

【０００９】

【発明の実施の形態】

実施例１以下、本発明に係る画像形成装置の一実施例を図面に則
して更に詳しく説明する。

【００１０】図１は、本発明の第１の実施例であるカラ
ー電子写真記録装置の一例を示す概略構成図である。本
実施例にて、カラー電子写真記録装置の装置本体内には
第１、第２、第３及び第４画像形成分部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐ
ｃ及びＰｄが併設される。各画像形成部は同様の構成と
され、各々異なった色の可視像（トナー像）を形成す
る。

【００１１】更に説明すると、画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、
Ｐｃ及びＰｄは、それぞれ専用の像担持体、本実施例で
は電子写真感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ及びｌｄを具備
する。各画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ及びＰｄにて形成
された電子写真感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ及びｌｄ上
の画像は、各画像形成部に隣接して移動する記録材担持
体８上に担持し搬送される記録材６上に転写される。更
に、記録材６上の画像は、定着部７にて過熱及び加圧
し、定着され、記録画像がトレイ６１へと排出される。

【００１２】次に、各画像形成部における潜像形成部に
ついて説明する。感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの
外周には、除電露光ランプ２ｌａ、２ｌｂ、２ｌｃ、２
ｌｄ、ドラム帯電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、像露光手
段としてのレーザビーム露光装置１７、電位センサー２
２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄが設けられている。除電
露光ランプ２ｌａ、２ｌｂ、２ｌｃ、２ｌｄにより除電
された感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄは、ドラム帯
電器２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより一様に帯電され、次
いで、レーザビーム露光装置１７により露光されること
により、感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄの上には、
画像信号に応じた色分解された静電潜像が形成される。
本発明の画像形成装置は、像露光手段としては、上述の
レーザビーム露光装置１７の他に、ＬＥＤアレー露光装
置などのように、基本画像単位（画素）においてオフ以
外の光量レベルが複数の光を照射可能な、所謂当業界で
は周知の多値露光手段を好適に採用し得る。

【００１３】前記感光ドラム上の静電潜像は、現像手段
にて現像され可視像とされる。つまり、現像手段は、そ
れぞれシアン色、マゼンタ色、イエロー色、ブラック色
の現像剤、例えばトナーとキャリアを有した２成分現像
剤が所定量充填された現像器３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄを
備えており、上記感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄに
形成された静電潜像を現像し、可視画像（トナー像）と
する。

【００１４】次に、転写部について説明する。記録材カ
セット６０中に保持された記録材６は、レジストローラ
１３を経て記録材担持体８へと送給される。

【００１５】ここで、記録材担持体８は、ポリエチレン
テレフタレート樹脂フィルムシート（ＰＥＴシート）、
ポリフッ化ビニリデン樹脂フィルムシート、又は、ポリ
ウレタン樹脂フィルムシートなどの誘電体樹脂製のフィ
ルムであり、その両端部を互いに重ね合わせて接合し、
エンドレス形状にしたものか、又は、継ぎ目を有しない
（シームレス）ベルトが用いられる。継ぎ目を有するベ
ルトの場合には、継ぎ目位置を検知する手段（図示せ
ず）を設け、継ぎ目上で転写が行なわれないように構成
するのが好ましい。

【００１６】この記録材担持体８が回転し始めると、記
録材６がレジストローラ１３から記録材担持体８上へと
搬送される。このとき画像書き出し信号がＯＮとなり、
あるタイミングにより第１感光ドラムｌａ上に画像形成
を行う。

【００１７】第１感光ドラムｌａの下方には、転写帯電
器４ａ及び転写押圧部材４１ａが設けてあり、転写押圧
部材４ｌａにて感光ドラムの方へと均一な押力を付与
し、且つ、転写帯電器４ａが電界を付与することにより
感光ドラムｌａ上のトナー像がを記録材６上へと転写さ
れる。このとき、記録材６は、記録材担持体８上に静電
吸着力で保持され、第２画像形成部Ｐｂへと記録材６は
搬送され、転写が行なわれる。以下、上記と同様な方法
により第３、第４画像形成部Ｐｃ、Ｐｄによってトナー
像が転写された記録材６は、分離帯電器１４によって除
電され、静電吸着力の減衰によって記録材担持体８から
離脱し、定着部７へと搬送される。

【００１８】定着部７は、定着ローラ７１、加圧ローラ
７２、ローラ７１、７２をそれぞれクリーニングする耐
熱性クリーニング部材７３、７４、各ローラ７１、７２
を加熱するヒータ７５、７６、ジメチルシリコンなどの
離型剤オイルを定着ローラ７１に塗布するオイル塗布ロ
ーラ７７、そのオイルを供給するためのオイル溜め７
８、定着温度制御用のサーミスタ７９から構成されてい
る。

【００１９】転写後、感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌ
ｄ上に残留した現像剤は、感光体クリーニング部５ａ、
５ｂ、５ｃ、５ｄにより除去され、引き続き行われる次
の潜像形成に備えられる。又、記録剤担持体８上に残留
した現像剤は、ベルト除電器１２によって除電され静電
吸着力を取り除かれた後、本実施例では不織布を備えた
クリーニング装置６２にて除去される。クリーニング装
置６２としては回転するファーブラシとか、ブレードと
か、これらを併用した装置等も用いられる。

【００２０】次に、本発明の画像形成装置に採用し得る
現像手段について、図２を参照して更に詳しく説明す
る。画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄにおける現像手
段は同様の構成とされるので、画像形成部Ｐａにおける
現像手段についてのみ説明する。

【００２１】図２は、画像形成部Ｐａにおける現像手段
の略断面図である。感光ドラム１ａに対向して配置され
た現像器３ａは、２成分現像剤を収容した現像容器３
０、現像剤担持体としての現像スリーブ３１、該現像ス
リーブ３１によって現像剤の供給位置から穂切り位置ま
で搬送される現像剤を規制する現像剤返し部材（現像ス
リーブ３１上の現像剤溜り量規制部材）３２、現像剤の
穂立ち高さ（層厚）規制部材としてのブレード３３を具
備し、更に、２成分現像剤の現像剤濃度（トナー濃度）
を検知する現像剤濃度検知手段としての光学式の現像剤
濃度センサー（図示せず）を有している。

【００２２】上記現像剤容器３０の内部は、ほぼ垂直方
向に延在する隔壁３７によって現像室３０Ａと攪拌室３
０Ｂとに区画されている。現像室３０Ａ及び攪拌室３０
Ｂには非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤
が収容されている。隔壁３７の上方部は解放されてお
り、現像室３０Ａで余分となった２成分現像剤が攪拌室
３０Ｂ側に回収される。上記現像室３０Ａ及び攪拌室３
０Ｂにはそれぞれスクリュータイプの第１及び第２の現
像剤攪拌・搬送手段３４、３５が配置されている。第１
の攪拌・搬送手段３４は、現像室３０Ａ内の現像剤を攪
拌搬送し、また、第２の攪拌・搬送手段３５は、現像剤
濃度制御装置の制御のもとでトナー補給槽（図示せず）
からこの攪拌・搬送手段３５の上流側に供給されるトナ
ーと既に攪拌室３０Ｂ内にある現像剤とを攪拌搬送し、
トナー濃度を均一化する。隔壁３７には手前側と奥側の
端部において現像室３０Ａと撹拌室３０Ｂとを相互に連
通させる現像剤通路（図示せず）が形成されており、上
記攪拌・搬送手段の搬送力により、現像によってトナー
が消費されてトナー濃度の低下した現像室３０Ａ内の現
像剤が一方の通路から現像室３０Ａ内へ移動するように
構成されている。

【００２３】上記現像器の現像室３０Ａは、感光ドラム
３ａに対面した現像領域に相当する位置が開口してお
り、この開口部に一部露出するようにして前記現像スリ
ーブ３１が回転可能に配置されている。現像スリーブ３
１は非磁性材料で構成され、現像動作時には図時矢印方
向に回転し、その内部には、磁界発生手段であるマグネ
ット３６が固定されている。

【００２４】上記攪拌・搬送手段によって現像スリーブ
３１の表面に供給された２成分現像剤は、マグネット３
６の磁力によって現像スリーブ３１の表面に磁気ブラシ
の状態で保持され、現像スリーブ３１の回転に伴って感
光ドラム１ａと対向する現像領域に搬送されるが、搬送
途上で現像剤返し部材３２及びブレード３３によって現
像剤スリーブ３１上の磁気ブラシは穂切りされ、現像領
域に搬送される現像剤は適正な量に維持される。

【００２５】このようにして現像スリーブ３１にて現像
領域に搬送された現像剤は、感光ドラム３ａに供給され
てその上に形成された静電潜像を現像する。現像効率、
即ち、潜像へのトナー付与率を向上させるために、現像
スリーブ３１には電源から直流電圧と交番電圧を重畳し
た現像バイアス、或はいずれか一方の現像バイアス電圧
が印加され、これによって現像領域に形成された直流電
界と交番電界の重畳電界の作用により、或はいずれか一
方の電界の作用により、２成分現像剤のトナーが感光ド
ラム１ａ上の静電潜像側に移行して該静電潜像がトナー
像として顕像化される。

【００２６】本実施例で用いた非磁性トナーは、ポリエ
ステル樹脂８０〜９０重量％に着色含量を５〜２０重量
％と、更に負電荷制御剤としてアルキル置換サリチル酸
の金属錯体を分散させた平均粒径５〜１１μｍのトナー
であり、これに酸化チタン（ＴｉＯ₂ ）を０．２〜２重
量％外添して使用した。外添剤にはこの他に、シリカを
用いてもよい。又、磁性キャリアは、任意のフェライト
キャリア、特に燒結フェライト粒子が使用される。つま
り、コア材としてＺｎ系フェライト、Ｎｉ系フェライ
ト、Ｃｕ系フェライト、Ｍｎ−Ｍｇ系フェライト、Ｃｕ
−Ｚｎ系フェライト、Ｎｉ−Ｚｎ系フェライト等を用
い、これに摩擦帯電性、環境安定性、耐久性向上を目的
としてアクリル系樹脂を０．５〜２重量％、コートした
平均粒径３０〜６０μｍのキャリアを用いた。コート剤
としては、この他に、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹
脂、シリコン系樹脂等を適宜選択して用いることができ
る。

【００２７】図３は、上記トナーとしてイエロー、マゼ
ンタ、シアン、ブラックを用意し、これに上記磁性キャ
リアを混合して２成分現像剤を調製し、現像器に充填し
て、現像バイアスを用いて現像を行った時の、現像特性
のひとつである現像コントラスト電位（かぶり保証電
位）（Ｖ）と現像濃度（Ｄ）との関係を示すＶ−Ｄ線図
である。理想の現像特性ａに対するマゼンタ色現像剤の
現像特性を曲線ｂで示す。更に、別のマゼンタ色現像剤
の現像特性を曲線ｃで示す。

【００２８】本発明の主旨は、使用する各現像器に収容
した全ての色現像剤が理想特性に近いａであるようにす
ることであるが、説明を分かりやすくするために、同一
のマゼンタ色で現像剤の現像特性の異なるものを用いて
説明する。現像特性ｂが得られた現像剤条件を整理する
と以下の通りである。

【００２９】ポリエステル樹脂９０重量％ベースにマゼ
ンタ顔料（C.I Pigment Red 6 ）１８．５重量％、負電
荷制御剤を０．５重量％混合したものを用い、酸化チタ
ンの外添量を１．０重量％とした。キャリアとしては燒
結フェライト粒子にアクリル系樹脂を０．５重量％と、
２．５重量％との２種類のコート量を持ったものを用意
した。

【００３０】このように調製した現像剤を前述の現像器
に用い、以下の条件で画像形成を行った。感光ドラム表
面の移動速度（Ｖｐ）は１３５ｍｍ／ｓｅｃ、現像は反
転現像方式を用い、感光ドラム電位はダーク電位Ｖｄ＝
−５００（ｖ）、ライト電位Ｖｌ＝−１００（ｖ）、現
像バイアスのＤＣ成分Ｖｄｃ＝−４００（Ｖ）とした。
反転現像方式においては現像コントラストを以下のよう
に定義する。即ち、（現像コントラスト）＝（ライト電位）−（現像バイア
スＤＣ）である。又、図３に示すカブリ電位は、（カブリ電位）＝（ダーク電位）−（現像バイアスＤ
Ｃ）である。

【００３１】本実施例で、現像コントラストは３００
（Ｖ）となる。

【００３２】現像バイアスは、図４に示すような波形を
用い、バイアスのＡＣ成分はＶｐｐ＝２（ｋＶ）、周波
数はＡＣ部分の周波数１２（ｋＨｚ）、２周波の繰り返
し周波数は１．５（ｋＨｚ）である。

【００３３】現像装置の条件は、現像スリ−ブ周面速度
が感光ドラム周面速度の１．７倍で、現像領域におい
て、図２に示すように、感光ドラムと同一方向に回転す
るようにしている。又、前述した現像剤の現像領域での
量は４０ｍｇ／ｃｍ² になるよう現像剤返し部材３２及
びブレ−ド３３を調節した。

【００３４】さて、前述の現像特性（現像コントラスト
対画像濃度）ｂは、キャリアとして燒結フェライト粒子
にアクリル系樹脂を０．５重量％と２．５重量％との２
種類のコート量を持ったものを用意したが、このうちの
アクリル系樹脂コ−ト量が２．５重量％の場合であっ
た。一方、現像特性ｃはアクリル系樹脂コ−ト量が０．
５重量％のものであった。

【００３５】このような現像特性の差が何であるかにつ
いて究明したところ、現像領域での現像剤の平均帯電量
（以下「平均トリボ」という。）に大きな差があること
に起因していることが分かった。現像特性ｂを示す現像
剤の前記平均トリボは３０μＣ／ｇ、現像特性ｃを示す
現像剤の前記平均トリボは２０μＣ／ｇであった。

【００３６】この平均トリボは、ブローメッシュ法によ
って測定した。次に、ブローメッシュ法について説明す
る。

【００３７】図５の形状の容器は、アースされた外装容
器１０１と、エレクトロメータ１０２に接続されそして
外容器１０１とは絶縁された内容器１０３とからなり、
更に内容器１０３内には、キャリア粒経の粒子は通さず
トナー粒経の粒子は通過させるように選択されたメッシ
ュ１０４が配置される。内容器１０３内に現像剤が投入
される。又、内容器１０３は吸引装置に接続されてい
る。平均トリボを求めるには、予め重さを測定された現
像剤を内容器１０３に投入しこの時の電荷量をエレクト
ロメータで測定する。測定した電荷量をｃ１、重量をｍ
１とする。次に、吸引装置でトナーのみを吸引し、この
時の電荷量をやはりエレクトロメータで測定する。この
時の電荷量をｃ２とする。この後、残ったキャリアの重
さを測定し、これをｍ２として以下の計算で求める。（平均トリボ）＝（ｃ１−ｃ２）／（ｍ１−ｍ２）

【００３８】ここで、現像特性としては図中ａに近いも
のの方が良いことを示唆したが、特性ｂでは実際に実用
に供さないというわけではない。以下、この判断がどの
ようにされることが適切かを説明する。この説明のため
に、予め本実施例に適応する階調画像を得る画像信号処
理回路について説明する。

【００３９】図６にて、原稿の光像が結合レンズ２０１
によってＣＣＤ素子２０２に照射され、このＣＣＤ素子
２０２にて輝度信号に変換される。輝度信号はＡ／Ｄ変
換回路にてデジタルの輝度信号に変換される。汎用的に
用いられるＡ／Ｄ変換のデジタル信号は８ｂｉｔ（２５
６レベル）であり、読み取られた原稿の輝度信号は２５
６レベルのデジタル信号に変換される。

【００４０】得られた輝度信号は、個々のＣＣＤ素子２
０２の感度バラツキがシェーディング回路２０４により
修正される。輝度は、濃度がＬＯＧ（輝度信号）と比例
関係にあることを利用して、濃度に変換される。即ち、
修正された輝度信号は、ＬＯＧ変換回路を通して濃度信
号に変換される。濃度信号は、この後マスキング、ＵＣ
Ｒ（下色処理）回路（以下「画像処理回路」という。）
２０５で色処理された後各像担持体に付随する露光装置
１７により感光ドラムｌａ、ｌｂ、ｌｃ、ｌｄを露光す
る。

【００４１】露光装置１７は、露光手段として例えば半
導体レーザーを用い、前述した８ｂｉｔ（２５６レベ
ル）の画像濃度信号を光量又は点灯時間として分解露光
できる回路を備えている。上述したように、露光装置１
７としてはこれに限定されるものではなく、基本画像単
位においてオフ以外の光量レベルが複数の光を照射可能
な任意の多値露光手段を使用することができる。

【００４２】ここで、本発明に係るにルックアップテー
ブル（以下「ＬＵＴ」という。）２０６について説明す
る。ＬＵＴ２０６は、前述した画像の濃度信号を像担持
体部で濃度に忠実な形で再現するために用意されるもの
である。先に得られた現像特性ｂを用いてＬＵＴを作成
し、このことを説明する。

【００４３】ＬＵＴ２０６は、予め用意された光量レベ
ルの中から特定の光量を選択できるようにした光量選択
手段を構成するものであって、画像処理回路２０５から
の濃度信号Ｘレベル（０〜２５６レベルのいずれか）を
別のレベルＹに変換する機能を有する。例えば、入力信
号と同一レベルで出力するように設定すると、先に図３
に示す現像特性ｂは、入力信号対画像濃度に書き直すと
図７（Ａ）、（Ｂ）のようになり、再現画像濃度入力信
号（濃度に比例）となってしまう。つまり、図中、入力
信号Ｘ₀ がＹ₀ になる。現像特性がａであればこのＬＵ
Ｔは必要ないことが理解される。

【００４４】そこで現像特性ｂの場合に再現画像の特性
を現像特性ａの場合のようにするために、図７（Ａ）に
示すように、縦軸に表されている濃度の最大値をもとも
と８ｂｉｔ（２５６レベル）に分解されているとして２
５６レベルで規格化する。このようにしてできた入力レ
ベル対規格化された出力画像レベルの関係を図中直線ｋ
に対して対称に移動した特性ｈｂを用意する。この特性
ｈｂを、図７（Ｂ）（センシトメトリ）の第４象限に示
すようにＬＵＴの中に入れ、入力信号を特性ｈｂに関係
させて出力し現像する。図７（Ｂ）にて、入力信号Ｘ₀
は出力信号Ｙ₁になること、即ち、図７（Ｂ）の第２象
限に示す再現画像の濃度は現像特性ａに基づいたものと
なることが理解されるであろう。

【００４５】ところで、このようにＬＵＴを用いると画
像処理回路からの信号を濃度に関し忠実に再現する様に
見えるが、実際は更に注意を要し、この部分が本発明の
要部となる。このことを現像特性ｃを用いて、前述した
現像特性ｂの場合と同じ様にＬＵＴを作成し説明する。

【００４６】現像の最大濃度は現像コントラストで調整
するので、図３からも分かるように、現像コントラスト
は２５０（Ｖ）とした。図８（Ｂ）のセンシトメトリで
も分かるように、この場合においても画像処理回路から
の濃度に比例した画像信号を忠実に再現していることが
分かる。

【００４７】ところが、現像特性がｃで別な色、例えば
シアンのトナーを用意しこれを現像し本発明に適応でき
る前述の画像形成装置で実際に画像形成を行うと、マゼ
ンタとシアンの混合色であるブルーに色のとびが発生す
る。これはＬＵＴにおける信号の欠落によるものであ
る。

【００４８】実際、図８の特性ｈｃと図７の特性ｈｂと
にて、画像処理回路からの信号の欠落比率を調べたとこ
ろ２５６の信号の内３０％以上あることが判明した。こ
のことをより詳細に調べると、人の目視での濃度階調分
解能の関係もあって濃度領域により欠落比率が異なって
も分からない比率が存在することが判明した。

【００４９】異なる色間でのＬＵＴにおける信号の欠落
が人の目にわからない程度としては、画像濃度を（Ｄ）
とすると、０．０≦Ｄ≦０．６の範囲で１０％以内、
０．６＜Ｄ＜０．８の範囲で１４％以内、０．８≦Ｄ≦
１．６の範囲で２０％であることをが判明した。更に付
記すると、単色レベルでのＬＵＴにおける信号の欠落が
人の目にわからない程度としては色相互間の欠落量より
余裕があり、０．０≦ＤＤ０．６の範囲で１５％以内、
０．６＜Ｄ＜０．８の範囲で２０％以内、０．８≦Ｄ≦
１．６の範囲で３０％程度であることが分かった。

【００５０】このように複数の像担持体を有する画像形
成装置では各像担持体において濃度階調性を保証するた
めに用いるＬＵＴにおいて色相互の信号欠落量を考慮し
た設計が必要であることが分かった。

【００５１】それでは実際に画像形成装置を設計する際
にどのようにするとこの条件を満足することができるか
という点について説明する。

【００５２】以上同色（マゼンタ）の現像剤を用いて説
明してきたが、これを本発明に適応可能な複数の像担持
体を有する画像形成装置においては、色としてイエロ
−、マゼンタ、シアン、ブラックの４色を用いるため相
互の関係はより厳密に決定されなければならない。

【００５３】もともとＬＵＴの使用目的は、現像におけ
る理想的な現像特性ａが達成できないための補正手段で
あることから前記ＬＵＴにおける信号の欠落比率を一定
の範囲内に納めるためには現像特性に注目する必要があ
る。現像の最大濃度は各像担持体の現像コントラスト設
定で自由に選択できることは前述した通りである。又、
現像特性の違いは、主に現像領域における現像剤の平均
トリボに関係することも既に説明した。更に、この平均
トリボに関して、前述のＬＵＴにおける信号の欠落にも
かかわらず濃度階調再現において階調とびが発生しない
条件を捜すと以下の関係があることが分かった。

【００５４】即ち、階調とびが発生しない条件は、現像
剤の平均トリボの差は、現像領域での現像剤で２０〜４
５μＣ／ｇであり、色相互間の現像剤の平均トリボは互
いに８μＣ／ｇ以内であることが分かった。これは、あ
る色の現像剤の平均トリボが２０μＣ／ｇである時、そ
の時のほかの色の現像剤における最大の平均トリボが２
８μＣ／ｇ以内であるということである。平均トリボの
最大値は、本発明のその他の制約である、例えば多重転
写が安定に行われる範囲として規定される。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置は、複数の像担持体に静電潜像を形成し、各像担持
体に形成された静電潜像を各像担持体毎に異なる色の現
像剤にて可視像となし、この可視像を記録材に転写して
画像を得る画像形成装置において、前記各像担持体の静
電潜像を現像する前記各現像剤の帯電量が略等しくされ
るので、階調飛びのない濃度階調再現性の良い、即ち、
二色以上の色を重ねて画像を得る場合の色ムラのない良
好な画像を得ることができる。

【００５６】又、特に、本発明の画像形成装置は、静電
潜像を形成するべく前記各像担持体を露光する手段は、
基本画像単位においてオフ以外の光量レベルが複数の光
を照射可能な露光手段とされ、更に、予め用意された光
量レベルの中から特定の光量を選択できるようにした光
量選択手段を有し、そして、予め定められた現像コント
ラストと、前記光量選択手段によって選択された光量と
によって電荷潜像を形成し、現像を行なうようにし、更
に、前記各現像剤の帯電量は、前記各像担持体の静電潜
像を現像する現像領域で２０〜４０μＣ／ｇであり、色
相互間の現像剤の帯電量の差は互いに８μＣ／ｇ以内と
なるように構成することによって、階調飛びのない濃度
階調再現性の良い、即ち、二色以上の色を重ねて画像を
得る場合の色ムラのない良好な画像を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図２】図１の画像形成装置における現像手段の一実施
例の断面図である。

【図３】平均トリボの異なる現像剤の現像特性を示す図
である。

【図４】現像バイアスは系を示す図である。

【図５】平均トリボの測定装置の説明図である。

【図６】ＣＣＤからの画像信号処理を示すブロック図で
ある。

【図７】本発明の画像形成装置にてＬＵＴを使用した画
像形成作動原理を説明するセンシトメトリーの一例を示
す。

【図８】本発明の画像形成装置にてＬＵＴを使用した画
像形成作動原理を説明するセンシトメトリーの他の例を
示す。

【符号の説明】

１ａ〜１ｄ像担持体（感光ドラム）２ａ〜２ｄ帯電手段３ａ〜３ｄ現像手段４ａ〜４ｄ転写帯電器６記録材１７露光手段

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の像担持体に帯電及び露光を行なう
ことによって静電潜像を形成し、各像担持体に形成され
た静電潜像を各像担持体毎に異なる色の現像剤にて現像
することによって可視像となし、この可視像を記録材に
転写して画像を得る画像形成装置において、前記各像担
持体の静電潜像を現像する前記各現像剤の帯電量が略等
しいことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】前記各現像剤の帯電量は、前記各像担持
体の静電潜像を現像する現像領域で２０〜４０μＣ／ｇ
であり、色相互間の現像剤の帯電量の差は互いに８μＣ
／ｇ以内であることを特徴とする請求項１の画像形成装
置。
【請求項３】静電潜像を形成するべく前記各像担持体
を露光する手段は、基本画像単位においてオフ以外の光
量が複数の光を照射可能な露光手段からなり、この複数
の光量によって形成された電荷潜像の電位又は現像バイ
アスを印加することによって現像が行われることを特徴
とする請求項１又は２の画像形成装置。
【請求項４】複数の像担持体に帯電及び露光を行なう
ことによって静電潜像を形成し、各像担持体に形成され
た静電潜像を各像担持体毎に異なる色の現像剤にて現像
することによって可視像となし、この可視像を記録材に
転写して画像を得る画像形成装置であって、静電潜像を
形成するべく前記各像担持体を露光する手段は、基本画
像単位においてオフ以外の光量が複数の光を照射可能な
露光手段とされ、更に、予め用意された複数の光量レベ
ルの中から特定の光量を選択できるようにした光量選択
手段を有し、そして、予め定められた現像コントラスト
と、前記光量選択手段によって選択された光量とによっ
て電荷潜像を形成し、現像を行なうようにした画像形成
装置において、前記各現像剤の帯電量は、前記各像担持
体の静電潜像を現像する現像領域で２０〜４０μＣ／ｇ
であり、色相互間の現像剤の帯電量の差は互いに８μＣ
／ｇ以内であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】前記光量選択手段で選択される複数の光
量レベル数は前記各像担持体においてほぼ等しく、画像
濃度（Ｄ）は、０≦Ｄ≦０．６の範囲で１０％以内、
０．６＜Ｄ＜０．８の範囲で１４％以内、０．８≦Ｄ≦
１．６の範囲で２０％であることを特徴とする請求項１
の画像形成装置。