JPS60102660A - カラ−複写装置 - 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 本発明は電子写真方式によるカラー複写装置に係虱特に
、複写画像の画像品質を大きく改善向上せしめる階調制
御手段を備えだカラー輝写装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 従来カラー電子写真法によるカラー複写装置においては
減色混合法によってカラー画像を形成しているため、ブ
ルーフイルター、グリーンフィルター及びレッドフィル
ターでオリジナル画像を色分解した画像を各々イエロー
トナー、マゼンタトナー、シアントナーで順次現像し重
畳転写する方法を採っている。このため−オリジナル原
稿を忠実に再現しようとする場合、各色ごとの階調性が
確保され、中間調表現が十分でな−と３色のトナー像を
重畳したとき１色バランスがくずれて良好なカラー画像
品質を得られないという問題を有していた。

上述する様な問題を解決するため、従来電子写真法によ
るカラー画像形成装置やカラー複写装置における画像の
階調制御方法として各種の方法が提案されている。

例えば特公昭４２−２３９１０号、特公昭４３−２４７
４８号及び特公昭４７−２７７３５号公報に記載の方法
がある。この方法では、導電性支持体あるいは、電気絶
縁性支持体上に光導電層及び透光性電気絶縁層を有する
電子写真感光体を用い、明所又は暗所に於てコロナ放電
による帯電を行い光導電層と透光性電気絶縁層の界面又
はその近傍に電荷を捕獲せしめ、次いで光導電層の表面
に光像の投映を行いつつ前回と逆極性か又は交流のコロ
ナ放電を行い更に光導電層全面を露光し、明所と暗所に
於ける光導電層のインピーダンスの差を利用して明部の
電荷の逆転又は消去を行うことによって静電位のコント
ラストラ有する潜像を形成させ、これをトナーによって
現像し、紙上に転写することによシ画像を得るものであ
る。しかしこの方法では、光導電層と透光性電気絶縁層
を積層した感光体を用いる必要があり、セレン（Ｓｅ）
やアモーファスシリコン（Ａ−３ｉ）等の光導電体蒸着
タイプの感光体には適用できないという欠点を有してい
た。

また、光導電体蒸着タイプの感光体（例えばＳｅ感光体
）を用いるカラー複写機における階調制御方法としては
、第１図に示す様な網状スクリーンを用いる方法が提案
されている。以下にその構成と動作を説明する。

第１図に於て、階調制御系（又は階調制御手段）は、光
導電体を蒸着した感光体ドラム１と、前記感光体ドラム
１に臨みかつ感光体ドラム１に近接して設けた網状スク
リーン体２と、前記網状スクリーン体２を介して、感光
体ドラム１上にランプ３によって照明されたオリジナル
原稿７の原稿反射光像を投映せしめるレンズ４と色分解
を行う色分解フィルター６及びスリット板６から構成さ
れている。上述した様な階調制御系においては、感光体
ドラム１近くの適正な距離に設けた網状スクリーン体２
を通過する光の強弱により感光体ドラム１上には大小の
網点が形成され、オリジナル原稿７の中間調は網点によ
って再現される。

しかしこの方式によれば網状スクリーン体２を使用する
ため以下に示す様な欠点を有していた。

すなわち、網点の目を小さくして精細な表現や中間調を
表現しようとする場合、網状スクリーン体２の網目を小
さくすると共に、網状スクリー嶌体２を感光体ドラム１
にさらに近接させて設ける必要があった。しかし網状ス
クリーン体２を微少な間隙を保って、回転する感光体ド
ラム上に設けることは困難であり、また網状スクリーン
体２を配置できたとしても、感光体ドラム１上に付着し
たゴミや、残留付着した現像用トナー等によって網状ス
クリーン体２が傷つけられ、網目が破損するという欠点
を有していた。

さらに、網状スクリーン体２を介して原稿反射光を直接
感光体ドラム１上に投映するため、オリジナル原稿７が
網点原稿の場合、網状スクリーン体２との開でモアレ（
モアレ縞）が発生して画像が乱れるという欠点を有して
いた。

また、網状スクリーン体の同−網点部と感光体ドラム上
の同一点が常に対応した状態で露光、及び潜像形成が行
なわれるため、現像・転写工程を３回繰返した後、転写
紙上に形成されるトナー像ハイエロートナー、マゼンタ
トナー、シアントナーが三層に積層した状態になってい
る。このため、トナー像を形成した転写紙を搬送せしめ
たり、定着手段によって定着を行う際、所謂トナー像の
山くずれと呼ばれるトナ一層のズレや乱れ、あるいはオ
フセット等が発生しやすく、カラー画像品質を低下させ
る原因となっていた。

発明の目的 本発明は、上記従来の問題点を解消するもので簡単な構
成で、モアレ発生がなく、かつ現像、転写工程を繰返し
て転写紙上に形成したトナー像の、ずれや乱れのない高
精度で、中間調表現力に優れた階調制御手段を設けたカ
ラー複写装置を提供することを目的とする。

発明の構成 本発明は、光導電性感光体と前記光導電性感光体にオリ
ジナル原稿反射光を投映する走査光学系と、前記光導電
性感光体表面上に一様帯電させる帯電器と、前記光導電
性感光体を臨む位置に設けた、透明ビーズ又は赤色、青
色及び緑色から成るフィルター粒子で構成したスクリー
ン体と、前記スフＩＪ　’ン体を介して光導電性感光体
に光を照射する除電ランプとを備えたカラー複写装置で
あ広前記除電ランプによって、一様帯電せしめた光導電
性感光体を網点状に除電した後、オリジナル原稿反射光
を前記光導電性感光体上に投映することにより、モアレ
の発生がなく、かつ高精細度な階調を有するカラー画像
を得ることができるカラー複写装置を構成するものであ
る。

実施例の説明 第２図は本発明の一実施例における階調制御手段及び、
これを適用したカラー複写装置の概略構成断面を示すも
のものであり、以下図面に基づいてその構成を説明する
。

セレン層（Ｓｅ）等の光導電層を設けた電子写真用の光
導電性感光体（以下感光体ドラムと呼ぶ。）１１は、本
体１ｏにドラム軸１２によって回転自在に軸支されてお
シ、矢印入方向に回転する。感光体ドラム１１の外周に
は、ドラム回転方向に伴うプロセス順に、帯電器１３９
階調制御手段１４゜露光光学系１６．現像器部１６．転
写ドラム１７゜クリーニング部１８．除電部１９等が配
置されている。

帯電器１３は感光体ドラム１１上を均一にコロナ帯電す
るもので感光体ドラム１１に対向する位置に設けられて
いる。　。

露光光学系１６は、オリジナル原稿２０を載せる原稿台
２１と、オリジナル原稿２ｏを照明する光源２２、及び
オリジナル原稿２ｏを光学的に走査し、原稿反射光を感
光体ドラム１１上に投映する、ミラ一群２３及びレンズ
２４と、色分解用のＲ（レッド）・Ｇ（グリーン）・Ｂ
（ブルー）のフィルター２５から構成されている。

現像器部１６は、イエロー、マゼンタ、シアンの各現像
トナー２６Ｙ、２６Ｍ、２６Ｃを収納したイエロー現像
器２７．マゼンタ現像器２８．シアン現像器２９で構成
されており感光体ドラム１１に対向する様に設けられて
いる。

クリーニング部１８は、現像、転写工程終了後。

感光体ドラム１１上に残留した不必要な現像トナー２６
をクリーングブレード３ｏで除去するものである。

転写ドラム１７は、感光体ドラム１１と同期して回転し
、グリッパ−３１によって保持した転写紙３２上に感光
体ドラム１１上のトナー像を転写せしめるものである。

分離爪３３は転写を終了した転写紙３２を転写ドラム１
７から分離し定着器３４に案内するものである。カセッ
ト３６は転写紙３２を収納するものである。

第３図から第６図は本発明による階調制御手段を示すも
ので、回転自在なスペーサーリング３６を介して感光体
ドラム１１にその一部を当接した透明な中空円筒体３７
と、前記中空円筒体３７外表面の一部に設けたスクリー
ン体３８と、中空円筒体３７の内部に設けた除電ランプ
３９及びスリット板４０と、反射板を兼ねた筐体４１と
から構成されている。

前記スクリーン体３８は、第５図に示す様に透明ビーズ
粒子４３を透明シート基台４２上に一層化して塗布した
ものである。ちなみに、前記透明ビーズ粒子４３はＳＢ
Ｒ樹脂と硫酸バリウムを主成分とした直径５〜３０μｍ
程度の透明な球形体である。

以上の様に構成された本実施例におけるカラー複写装置
について以下その動作を説明する。

矢印入方向に回転する感光体ドラム１１は、帯電器１３
によって一様帯電された後、階調制御手段１４の下に至
る。このとき除電ランプ３９は点灯されており、除電ラ
ンプ３９の除電光はスリット板４０及びスクリーン体３
８を介して感光体ドラム１１上の光導電層に照射される
。照射された除電光はスクリーン体３８を通過してくる
ため、第６図に示す様に感光体ドラム１１上の帯電を波
状に除電してゆき、感光体ドラム１１長手方向に高電位
部ｖＨｉと低電位部■Ｌ０を形成する。これは。

スクリーン体３８を構成する透明ビーズ粒子４３が球形
であるため、入射してくる光に対してレンズとして作用
し、あたかも個々の網目がハイライトからシャドウに至
る連続的な濃淡をもち、丁度ぼけた一松模様のようにな
っているコンタクトスクリーンと同様な働きをするため
である。

次に、光源２２によって照明されたオリジナル原稿２０
の反射光は、ミラ一群２３及びレンズ２４を通して色分
解フィルター２６に至り色分解されて（イエロー塑像な
らブルーフイルターを使用）感光体ドラム１１上に投映
される。

このとき、感光体ドラム１１上の表面電位■は前述した
様に強弱をもっているため、第７図ａに示す様にオリジ
ナル原稿２０の反射光に強弱がある場合、感光体ドラム
１１上の除電の状態は、第７図すに示す様に変調される
。

この状態で現像器部１６で現像すると（例えばブルーフ
イルター使用の場合はイエロートナー現像）、第７図Ｃ
に示す様に現像トナー２６による原稿の濃淡に応じた大
小の網点画像が得られる。

尚、現像に際しては感光体ドラム１１に予め帯電させる
帯電電圧の１０〜３０％程度のバイアス電圧を、現像器
部１６と感光体ドラム１１との間に印加し、感光体ドラ
ム１１への現像トナー２６の付着量を制御することによ
り階調性をより強調した中間調表現を行うことができる
。次に前記感光体ドラム上の網点状のトナー画像を転写
ドラム１７」二の転写紙３２に転写すると共に、転写終
了後の感光体ドラム１１をクリーニング部１８でクリー
ニングし、除電したのち再度同じ動作をくり返して（グ
リーンフィルター使用時はマゼンタトナーチ弁像、レッ
ドフィルター使用時はシアントトカー現像後、）転写紙
３２上に３色のトナー画像を形成する。しかる後に分離
爪３３により転写紙３２を転写ドラム１７から分離し定
着器３４にて定着すると、中間調の表現されたカラー複
写画像を得ることができる。

以上の様に本実施例によれば、一様帯電した感光体ドラ
ム上の表面電位を、球形フィルター粒子で構成したスク
リーン体を介して、除電ランプで除電した後、オリジナ
ル原稿の反射光を感光体ドラム上に投映する構成である
ため、転写定着後の複写画像は、オリジナル原稿と、ス
クリーン体との干渉によるモアレの発生もなく、オリジ
ナル原稿の濃淡に応じた大小の網点画像を形成すること
ができ高精細度で中間調表現も良好な画像品質を確保で
きるものである。

また、スクリーン体を回転自在なスペーサーリングで保
持するため常に、スクリーン体と感光体ドラム部の間隙
を一定保つことができ、安定した階調制御及び画像形成
を行うことができる。

さらにスクリーン体が円筒体であるため、感光体ドラム
上に残留したトナーやホコリ等の影響を受けにくい。

以下本発明の第２の実施例において、図面を参照しなが
ら説明する。

第８図は本発明の第２の実施例を示すカラー複写装置に
おける階調制御手段の断面図を示すものである。回転自
在なスペーサーリング４４を介して感光体ドラム１１に
その一部を当接した透明な中空円筒体４６外表面の一部
に設けた３色のフィルター粒子で構成したスクリーン体
４６と中空円筒体４５の内部に設けた。青色光、赤色光
、黄色光を照射可能な照明手段４７とスリット板４８と
反射板を兼ねた筐体４９とから構成されている。

前記スクリーン体４６は、第９図に示す様に赤色（Ｉ（
）・青色（Ｂ）・黄色（Ｙ）に着色された透明なフィル
ター粒子５０，５１．５２を透明な基台シート６３上に
一層化して塗布したものである。ちなみに、前記フィル
ター粒子５０〜５２はＳＢＲ樹脂と硫酸バリウムを主成
分とする直径６〜３０μｍ８度の透明な球形体を、赤色
・青色・黄色の顔料で着色することによりフィルター効
果を持たせたものである。

また照明手段４７は第１０図に示す様に、赤色光、青色
光、緑色光の各々の光を照射せしめる３種類のランプ５
４，５５，５６を順次選択的に点灯せしめる構成か、あ
るいは、第１１図に示す様に、スリット板４８のスリッ
ト部を覆う色分解フィルター５８を順次切換えて、赤色
、青色、緑色の光を照射せる様に構成されている。尚こ
の場合のランプ５７は白色光ランプである。（尚、色分
解フィルターは、ダイクロイックミラーの透過形を使用
する。） 上記の様に構成されたカラー複写装置の階調制御手段を
用いて、一様帯電されながら回転する感光体ドラム１１
をスクリーン体４６を介して、照明手段４７により例え
ば赤色光と緑色光の同時照射を行う、と、前記スクリー
ン体４６は赤色、青色。

緑色のフィルター粒子５０〜６２から構成されているた
め、スクリーン体４６上の赤色フィルター粒子６ｏ及び
緑色フィルター粒子５１の存在する部分と対応する感光
体ドラム１１表面上の帯電が除電され、青色フィルター
粒子５２と対応する部分のみに帯電が残る。この状態で
、プルーフイルターで色分解したオリジナル原稿反射光
を感光体ドラム１１上に投映しイエロー州像器２７で現
像転写を行うと、転写紙３２上に、イエロートナー２６
Ｙによる高精細度で階調を有する良好な品質の画像を形
成することができる。次に照明手段４７で感光体ドラム
１１上に赤色光と青色光を同時照射してグリーンフィル
ターを介して露光し、マゼンタ−トナー現像及び転写を
行い次いで照明手段４７で同じ様に青色光と緑色光を同
時照射した後レッドフィルターを介して露光しシアント
ナー現像・転写を繰返すことにより、転写紙３２上に３
色のトナーによるカラー画像が形成される。

このとき、転写紙上３２に形成された、３色のトナー像
の状態は第１２図ａに示す様なトナーが積層された状態
ではなく、第１２図すに示す様に各色のトナーが同一面
状にそろって付着した状態となっている。すなわち、第
１２図ｄに示す様に３色の混合状態による色表現又は階
調表卯ではなく、いわゆる各色トナーの付着面積の大小
を組合せることによって混色したと同様な色表現又は階
調表現を行う面積階調表塀となっている。すなわち、従
来の様に転写紙上３２にて何層にも積層されたトナ一層
によって形成された画像に比較して。

トナ一層がうすく、かつ各色トナーの各々が転写紙３２
上にしっかりと付着することができ、転写紙３２の搬送
時や定着器３４による定着時に、画像のズレや乱れオフ
セット等を大幅になくすることができ、高精細度で、良
好な階調性を有する高品質のカラー画像を得ることがで
きる。

第１３図は本発明の第３の実施例を示すカラー複写装置
における階調制御手段の断面図を示すものである。

スペーサーリング５９を介して感光体ドラム１１と同期
回転（矢印方向に）する透明な中空円筒体６０と、前記
中空円筒体６ｏ外表面の全面に設けた第９図と同じ様な
赤色、青色、緑色の各々色から成るフィルター粒子６１
〜６３で構成したスクリーン体６４と、中空円筒体６０
の内部に設けた照明手段６６及びスリット板６６と反射
板を兼ねた筐体６７と、クリーニングブラシ６８とトナ
ー受け６９とから構成されている。

上記の様に構成されたカラー複写装置の階調制御手段を
用いて、一様帯電されながら回転する感光体ドラム１１
を、３色のフィルター粒子で構成した回転するスクリー
ン体６４を介して、照明手段６５にて除電を行うと、フ
ィルター粒子の粒子−個一個に対応したシャープで精度
の高い除電が行える。

また、スクリーン体６４が感光体ドラム１１と同期して
回転するため、フィルター粒子と感光体ドラム１１上の
相対位置にズレが発生せず、色ズレのない良好な品質の
画像のカラー画像を得ることができる６さらに感光体ド
ラム１１とスクリーン体６４は、スペーサーリング５９
によって間隙を保って同期回転しているため、クリーニ
ング不良によって感光体ドラム１１上にトナーが残留し
ていてもスクリーン体６４を汚すことが少ない。

また、スクリーン体６４にトナーが付着した場合でもク
リーニングブラシ６８で容易に除去できる。

第１４図は、前記第３の実施例における階調制御手段を
、第２図に示すカラー複写装置の原稿読取部であるレン
ズ２４．ミラー２３１色分解フィルター２５等といった
露光光学系を１画像信号発生手段Ｔｏ及びレーザー光発
光部７１．レーザー光スキャン手段７２におきかえた、
レーザーによるカラー画像形成装置に適用した例を示す
もので（図中で同一構成要素は同一番号を附与した。）
。

このカラー画像形成装置の作像プロセスを説明すること
により１本発明の実用性、効果がさらに明確になるであ
ろう。

従来レーザー光の様な単色光をビーム状に絞って、一様
帯電された感光体ドラム上をスキャンしながら潜像を形
成し、前述した様な現像、転写のプロセスを繰返して三
色のカラー画像を得ようとする場合、中間調を表現しよ
うとすると、大別して（１）レーザー光の光量又はビー
ム径を色画像信号によって変化させるか、（２）ディザ
階調法等による面積階調法を導入する２つの方法が考え
られるが。

前者は制御回路・光学系が複雑になり現実的でなく。ま
た後者においてもポリゴンミラー等の高精度なレーザー
光スキヤン手段を採用した場合においても画線密度を２
０本以上に上げることが現在の所、かなり困難である。

従ってこの様な状態でディザ階調法等の面積階調法を導
入しても解像度が低下して良好な画像品質は得られなか
った。

しかし本発明による階調制御手段を用いれば。

従来のレーザー光学系を何ら変えることなく、高精細度
で階調表現力に優れた、面積階調手段を備えたカラー画
像形成装置を提供できるものである。

すなわち、第１３図に示す様に３色のフィルター粒子６
１〜６３を用いたスクリーン体６４によって、感光体ド
ラム１１上の帯電状態を制御することにより、感光体ド
ラム１１上においては、青色光、赤色光、緑色光の各々
の光に対して感じる場所が区別、された状態となってい
る。このため従来と同じレーザースキャン手段７２を用
いて、従来と同じビームスポット径のレーザー光線で感
光体ドラム１１上の同一位置をスキャンした場合でも、
従来に比較して感光体ドラム１１上の感光部分が狭くな
っているため、結果としてレーザー光はそのビームスポ
ット径が絞られた状態で感光体ドラム１１上をスキャン
していることになる。

従って感光体ドラム１１上に形成される潜像の解像力又
は画線の密度は大幅に改善向上し、高精細度な面積階調
表現が可能となるものである。（例えば直径２０μｍの
フィルター粒子を規則正しく配列させてスクリーン体を
形成した場合、１６Ｒｉｉｍの画線密度、すなわちビー
ムスポット径６０μｍのレーザー光でスキャンすれば、
レザー−スキャンによる画線密度は１１Ｊｉｎ／ｍｍで
あるのに感光体ドラム上画線密度は３倍の４５１！ｉｎ
／ｉｍｎ＋となる。）以上述べた様に、本発明によれば
高精細度で階調表現力の高い、特に面積階調表現に適し
た階調制御手段を備えたカラー複写装置又はカラー画像
形成装置を提供できるものである。

発明の効果 以上のように本発ＥＡＫよるカラー複写装置によれば光
導電性感光体と前記光導電性感光体にオリジナル原稿反
射光を投映する走査光学系と、前記光導電性感光体表面
に一様帯電させる帯電器と。

光導電性感光体に臨む位置に設けた透明又は赤色青色、
緑色から成るフィルター粒子から成るスクリーン体と、
前記スクリーン体を介して前記光導電性感光体に除電光
を照射する照明手段とを設け、前記照明手段によって前
記一様帯電せしめた光導電性感光体上の表面電位を前記
スクリーン体を介して除電することにより、光導電性感
光体表面上に網点階調表現に適した強弱の電位分布を形
成し、この光導電性感光体上にオリジナル原稿反射光を
投映後、現像・転写を行ってカラー画像を形成するため
、モアレの発生がなく、かつ高精度で中間調表現も良好
な、高い画像品質のカラー画像を形成できる、カラー複
写装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例におけるカラー複写装置の階調制御手段
の斜視図、第２図は本発明の第１の実施例におけるカラ
ー複写装置の概略構成断側面図、第３図、第４図は各々
同カラー複写装置の階調制御手段の斜視図及び断側面図
、第５図は本発明の第１の実施例における階調制御手段
に用いたスクリーン体の断面図、第６図は同装置の除電
工程説明のだめの図、第７図は同装置の階調制御工程説
明のだめの図、第８図は本発明第２の実施例におけるカ
ラー複写装置の階調制御手段の断面図、第９図は本発明
第２の実施例におけるカラー複写装置のスクリーン体断
面図、第１０図及び第１１図は同装置の照明手段の断面
図、第１２図は同装置のトナーによる画像形成状態説明
図、第１３図は本発明の第３の実施例におけるカラー複
写装置の階調制御手段を示す、断側面図、第１４図は同
階調制御手段を用いた他のカラー画像形成装置の構成断
側面図である。 １１・・・・・・光導電性感光体、１３・・・・・・帯
電器、１４・・・・・・階調制御手段、１５・・・・・
・露光光学系、１６・・・・・・現像器部、１７・・・
・・・転写ドラム、２ｏ・・・・・・オリジナル原稿、
２２・・・・・照明光源、２５・・・・・・色分解フィ
ルター、３２・・・・・・転写紙、３４・・・・・・定
着器、３６・・・・・・スペーサーリング、３７・・・
・・・中空円筒体、３８・・・・・・スクリーン体、３
９・・・・・・除電ラング、４３・・・・・・透明ビー
ズ粒子、５０・・・・・・赤色フィルター粒子、５１・
・・・・・青色フィルター粒子、５２・・・・・緑色フ
ィルター粒子。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第１
図 第２図 第４図 第６図 照射光 ００００ 探７図 照明光 第８図　シ１）９図 Ｘ 第１０図　１１１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ０）光導電性感光体と、この光導電性感光体にオリジナ
   ル原稿反射光を投映する走査光学系と、前記光導電性感
   光体表面上に一様帯電させる帯電器と、この光導電性感
   光体を臨む位置に設けた透明なビーズ粒子で構成したス
   クリーン体と、前記スクリーン体を介して光導電性感光
   体に光を照射する除電ランプとを設け、前記除電ランプ
   によって前記一様帯電せしめた光導電性感光体を除電後
   、オリジナル原稿反射光を前記光導電性感光体上に投映
   せしめるカラー複写装置。 （２）光導電性感光体に光を照射する除電ランプを赤色
   光、青色光、緑色光を各々照射する照明手段で構成する
   と共に、前記光導電性感光体に臨む位置に設けたスクリ
   ーン体を赤色、青色及び緑色の各色から成る色フィルタ
   ー粒子で構成したことを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカラー複写装置。 （３）光導電性感光体を臨む位置に設けたスクリーン体
   を、前記光導電性感光体と同期して回転する中空円筒面
   上に形成したことを特徴とする特許請求の範囲第１項ま
   たは第２項記載のカラー複写装置。