JPS6017462A - 電子写真カラ−画像記録方法 - 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】 技術分野 本発明は、カラー原稿を色分解して得られる各。

色画像情報を蒼む複数の光束で感光体を露光し、電子写
真法によりカラー画像を記録する方法に関する。

ビ来技術 カラーファクシミリ、ＣＲＴ、コンピュータなどの端末
カラーハードコピー装置で、カラー原稿を多色分解した
画像信号よりカラー画像記録を行なう従来の記録方法と
しては、各色用信号で線順次に記録ヘッドを駆動させて
行なうインクジェット記録法、転写型感熱記録法、ワイ
ヤドツト記録法があるがこれらの記録法には夫々下記の
如き欠点がある。

インクジェット記録法は、主として水性インクを用いる
ことから、インク物性ゐ制御が必要であり、又インクの
目詰りと画像定着性の関係から普通紙が使えない。又、
インク目詰りとオリフィス径との関係から画像の分解能
の向上に限界がある等、信頼性と画質の点で充分なもの
が得られない。

転写型感熱記録法には、インクの熱溶融転写型や昇華性
染料の熱転写型などがあるが、熱ヘッドを用いるため、
熱拡散による分解能の低下、インクリボンの消耗、゛さ
らに昇華性染料の場合には印字に必要なエネルギーが著
しく大きく、高速化が困難である。

又、ワイヤドツト記録法には、騒音の問題がある他、ワ
イヤヘッドと布インクリボンを用いることから分解能や
画質の点で限界がある。

上記の各記録方法の欠点にかんがみ１．原稿を多色分解
した各色の原稿画像信号によりレーザ光線を変調し、電
子写真法により記録を行なうカラー画像記録装置が、例
えば、特開昭５５７６７２７５号公報や特開昭５６−１
４７７５号公報により提案されている。

これらの装置の画像読取部の一例を第１図に示す。図に
おいて、符号５ｏはカラー原稿、５１はコンタクトガラ
ス、５２・は原稿照明ランプ、５６は支点Ｐを中心に揺
動する走査ミラー、５４は結像レンズ、５５は色分解フ
ィルタ、５６は固体イメージセンサを夫々示している。

フィルタ５５は耳いに゛余色関係にある青、緑、赤のフ
ィルタ５５Ｂ、５５Ｇ、５５Ｒより成り、又固体イメー
ジセンサ５６はこれらに対応して５６Ｂ、５６Ｇ、５６
Ｒの３個で構成されている。

原稿読取りに当っては、照明ランプ５２により照射され
た原稿５ｏの反射光Ｌ　は、走査ミラー５３により反射
され、結像レンズ５４を透過し、さらに各色フィルタ５
５Ｂ、５５Ｇ、５５Ｒを透過し、夫々固体イメージセン
サ５６Ｂ、５６Ｇ、５／ＩＲに入射する。走査ミラー５
６が支点Ｐを中心に揺動することにより、原稿５０の画
像面は固体イメージセンサ５６上に走査され、各固体イ
メージセンサ５６Ｂ、５６’Ｇ、５６Ｒ上には色分解さ
れた原稿画像信号が検知される。その際、固体イメージ
センサ５６Ｂに検知された画像情報、つまり青色フィル
タを透過した光による画像情報はイエロー色トナーによ
り現像さるべきものであって画像信号ＳＹとして出力さ
れる。同様に固体イメージセン、＋　５６　Ｇに検知さ
れた緑色フィルタを透過した光による画像情報はマゼン
タ色で現像さるべき画像信号ＳＭに、固体イメージセン
サ５６Ｒ１に検知された赤色フィルタを透過した光によ
る画像情報はシアン色で現像さるべき画像信号Ｓ。に変
換されて発信される。

なお、カラーＣＲＴの信号よりカラー画像記録を行なう
場合にはＳＹは緑と赤、Ｓ−ま青と赤、ｓ。

は青と縁の各信号を合成して形成することができる。

第２図はこれらの、画像信号ｓＹ、ｓＭ、ｓｃに対応し
た光像を書き込む為のビームを形成する装置の一倒を示
す図であって、光源１がら発射されるレーザー光はビー
ムエキスパンダ２によって光径拡大され、第２レンズ５
によって集束光とされ多周波同時駆動の音響光学光変調
素子４に入射され、０次光ＬｂＱと、夫々イエロー、マ
ゼンタ、シアンの各色トナーで現像すべき光像を書き込
む１次回折光ｒ、ｂｙ、　ＬｂＭ、　Ｌｂｃとに分割さ
れる。この分割された１次回折光は、第２レンズ５で平
行光に変換された後回転多面鏡６で反射されて偏向し、
ｆ−θレンズ７により補正され所望の倍率で結像面に結
像し走査される。上記の各１次回折光は前記の各色画像
信号によって次のようにして変調される。

前記の各固体イメージセンサ５６Ｂ、５６Ｇ、　５６Ｒ
より発信された画像信号ＳＹ、　ＳＭ、　Ｓさは、第２
図に示す変調５１７，１．８．１９に夫々大刀される。

凌調器１７，１８．１９には夫々異る周波数を有する高
周波搬送波ＦＹ　＋　ＦＭ　ｒ　Ｆ　Ｃが大刀されてお
り、上記各画像信号は各変調器１７，１８．１９にて各
搬送波により変調され、混合器２０で混合されて１つの
信号となり、パワーアンプ２１によって増幅されて、上
記の音響光学光変調素子４に人力゛され、前記の各１次
回折光ＬｂＹ、　ＬｂＭ、Ｌｂｃを夫々画像信号ＳＹ＋
　ＳＭ＋　ｓｃにより変調するとともに、搬送波ＦＹ、
ＦＭ、ＦＣの周波数に応じて異る回折角度で出射され、
結像面に投影して走査した場合は、互いに近接した平行
な６条の走査線が形成されることになる。

さて、上述の如くレーザー光線を６つの画像情報信号Ｓ
Ｙ＋　ＳＭ＋　ｓｃで変調分割した６本の光線で感光体
を走査し電子写真法によりカラー画像記録を行なう場合
、従来提案されている装置では、イエロー、マゼンタ、
シアンの各色に対する光像ヲ夫々１つの感光体ドラムの
別の領域に、あるいは、１つの感光体ドラムを６回転さ
せて、１回毎に異る色に対する光像を、タイミングをず
らせて投影して潜像を形成し、夫々イエロー、マゼンタ
、シアンのトナーで現像して、転写ドラムに巻装された
１枚の転写紙を６回転させてこの上に３色のトナー像を
重ね合せて転写す為か、あるいは、３分割されたレーザ
ー光を６本の感光体ドラムの夫々に投影して夫々異る色
のトナーで現像し、これら３本の感光体ドラムに順次接
して搬送される転写紙の同一領域に重なり合うように転
写して、フルカラー画像を得るようにしていた。

このように３色のトナー像を１枚の転写紙に重ね合せて
転写する方式では各色画像間の位置ずれが生じ易く、又
、１つの感光体ドラムの別の領域に各色潜像を形成する
場合は感光体ドラムの直径が大きくなり、６本の感光体
ドラムに投影する場合は感光体ドラムのみならず、各プ
ロセス機器も３組必要になり、大きなスペースを必要と
し、機器のサイズも大型化する欠点がある。又１つの感
光体ドラムを６回転して記録する方法ではスペースは大
きくならないが、記録時間が長くなる。又３分割された
レーザー光線を別の位置にタイミングをずらせて投影す
るために、分割光線の各光路にミラーを設けて投影位置
を分離したり、固体イメージセンサの出力回路にシフト
レジスタを設ける必要があり、装置が複雑になり、精度
の高い調整を必要とし、コストアップを招く欠点があっ
た。

上記の如く、各色現像毎に位置合せをして重ね合せ転写
する多工程、装置の複雑大型化は電子写真カラー画像記
録システムの欠点であり、これがこのシステムの発展し
ない主要な原因となっていた。

目　的 本発明は、従来の電子写真法によるカラー画像記録方法
の上述の欠点にかんがみ、転写工程を各色毎に行なわず
１回で済ませることにより位置ずれのない高品位の画像
が得られ、省工程に伴い記録速度が向上し、構成部品点
数、機器サイズが減少し、コスト低減、信頼性向上にも
寄与する電子写真カラー画像記録方法を提供することを
目的とする。

構成 以下、本発明を図面に示す装置の実施例に基いて詳細に
説明する。

第３図は、本発明の方法を実施するに適した電子写真カ
ラー画像記録装置の一実施例を示すものであり、感光体
ドラム１６の周囲には矢印で示すその回転方向の順に正
極性の１次帯電用コロナ放電器８、負極性コロナ放電器
９、イエロー現像器１０、マゼンタ現像器１１、シアン
現像器１２、転写用コロナ放電器１６、除電器１４、ク
リーニング部材１５が配設されている。

上記の負極性コロナ放電器９に対向する感光体ドラム表
面の位置が光像書き込み位置となっており、先に第２図
を用いて説明した３分割されたレーザー光線Ｌｂｙ、　
Ｉ”）ＲＬ　Ｌｂｃの回転多面鏡乙による、走査方向（
感光体ドラムの母線方向）に直角方向に互いに密接して
並んだ３個のスポットで同時に光走査され、書き込みが
行なわれる。イエロー現像Ｍ１０は通常の磁気ブラシを
用いた反転現像器であるが、マゼンタ及びシアン現像器
１１．１’２は感光体１６の静電潜像保持表面とトナー
との間に間隙を設けた非接触現像器となっている。

感光体ドラム１６は、第４図に一部拡大して示し、又、
第５図に模式的に示す如く、透明支持体■上に透明導電
層■、光導電層■、透明絶縁層■を順次積層して成る多
層構造となっている。

感光体ドラム１６の内側には、光源２３が設りられ、上
記のイエロー１マゼンタ、シアンの各現像器１０．１１
．１２の現像ローラに対向する位置の直前の位置で感光
体ドラム１６の光導電層■の裏面に上記光源２３からの
光線を線状に集束させる集光々学系１０’、　１１’、
　１２’が設けられている。

以上の如く構成された装置を使用してカラー画像を記録
する方法を以下に説明する。

（ａ）　まず、感光体ドラム１６の表面の透明絶縁層■
の側から、コロナ放電器８により一様に正極性の１次帯
電を施す。

（ｂ）　次いで同じ側からコロナ放電器９により負極性
又は交流コロナ放電を行なって第２次帯電を施すと同時
に、又はその直前に、６分割された画像書込み用レーザ
ー光線ＬｂＹ、　ＬｂＭ、　Ｌｂｃにより、感光体１６
の表面に同時に露光走査を行なって、線順次に３色の画
像情報を同時に書き込む。

（Ｃ） （Ｃ−１）　次いで、イエロー現像器１０による現像直
前に、光源２３の光で集束光学系１０′により感光体１
６上のイエロー画像に対する光像露光部位のみを透明支
持体ｌの側からパルス光により選択的にスリット状に一
様照射し、その部分に書き込まれたイエロー画像情報を
静電潜像として呼出し、イエロー現像器１０によりイエ
ロートナーで現像する。

（Ｃ−２）　同様にして、マゼンタ現像器１１による現
像直前に光源２６の光で集束光学系１１′により感光体
１６上のマゼンタ画像に対する光像露光部位を照射しマ
ゼンタ画像情報を静電潜像として呼出し、マゼンタトナ
ーで現像する。

（Ｃ−１）　同様にして、シアン現像器１２の直前の位
置で光源２６の光で光学系１２′によりシアン画像に対
する光像露光部位を照射し、シアン画像情報を静電潜像
として呼出し、シアントナーで現像する。

上記の如く、感光体背面からの光照射を各色画像に対す
る露光部位のみを選択的に照射し、隣接する潜像部位に
重畳照射しないようにするため、照射タイミングを当該
画像露光部位の照射位置通過のタイミングと同期させる
ことが必要である。

その手段としては、 （イ）　光源２６として通常のハロゲンランプなどを用
い、光学系１’０’、　１１’、　１２’との間に光学
結晶や液晶などの応答速度の速い面状シャッタアレイを
配置して、各色画像露光部位と同期させて面状シャッタ
を開閉させるか、 （ロ）　エレクトロルミネセンス（ＥＬ）、発光ダイオ
ード（ＬＥＤ）、レーザーダイオード（ＬＤ）などの応
答速度の速い発光素子を光源として用い、各色画像露光
部位と同期させて発光させることができ、この光源は各
色用に夫々別に設けるか、又は１つの光源をスリットの
配列によって各色用に分割して使用することも可能であ
る。

又、光源２３の集光用光学系１０’、　１１’、　１２
’としては、通常のバーレンズやセルフォック等の商品
名で呼ばれる集束性光伝送体などの集光素子アレイを適
宜使用することによりスリット状に目的の色の画像露光
部位のみを一様に照射することができる。

（ｄ）　上記（ａ）　ｌ　（ｂ）　１．　（ｃ）の工程
で得られた３色のトナー像を、転写用コロナ放電器１３
により３色間時に転写紙に転写する。

トナー像が転写された転写紙は、公知の手段で定着され
てカラー画像の記録が完了する。一方、感光体ドラム１
６は、除電器１４により除電され、クリーニング部材１
５により残留トナーが除去されて、次の画像記録に備え
る。

上記の工程（ａ）、　（ｂＬ　（ｃ）により感光体１６
に静電潜像が形成される過程を第６図（ａ）、　（ｂ）
、　（Ｃ）に模式的に示す。図の（ａ）　Ｉ　（ｂ）　
ｌ　（ｅ）は上記の工程（ａ）　、　（ｂ）　ｒ（ｃ）
に対応している。なお、この図ではイエロー用の画像書
込み用レーザー光束ＬｂＹによる露光部位に対する潜像
形成過程を代表的に示したが、他の色の画像に対する露
光部位についても同様である。

又、第７図は、上記の（ａ）　ｌ　（ｂ）　ｌ　（ｅ）
の各工程に対応する感光体１６の表面電位の推移を示す
曲線図であってＶｐは１次帯電時の表面電位、ｖＬはレ
ーザー光照射部、ＶＤはレーザー光非照射部の表面電位
、ｖＬＬはレーザー光及び背面光照射部、ＶＤＬはレー
ザー光非照射、背面光照射部の表面電位を示し、このＶ
ＬＬ及びＶＤＬは各色信号に対応するＬｂｙ。

ＬｂＭ、　Ｌｂｃごとに線順位に誘起される。

本実施例の装置では、６つの現像器１．０，１１゜１２
の最初のものは通常の磁気ブラシを用いた反転現像法に
よるものであるが、後の２つは静電潜像保持面とトナ一
層との間に間隙を有する非接触現像法が採用されている
ので、最初に現像したトナー像が後続の現像器によって
乱されたり、混色が起ったりすることが回避される。

上記の実施例は、原稿を互いに余色関係にある青、緑、
赤色フィルターで色分解し、書き込まれた画像情報の夫
々をイエロー、マゼンタ、シアンの６色で現像すること
によりカラー写真や絵画を原稿と同じ色に再現するのに
適したカラー画像記録方法について説明したが、原稿が
例えば３色等の複数色に色分けして記録されている場合
等では、必らずしも光像を互いに余色関係にある６色に
色分解する必要はなく、原稿の色を区別できる色のフィ
ルターを使用して色分解し、トナーも互いに余色関係に
あるイエロー、マゼンタ、シアンを用いず他のトナーを
使用することも可能である。

この先像書き込み方法は、多周波同時駆動の音響光学光
変調素子を用いた各色用信号を同時に書き込む方法であ
るが、各色用信号を線−次に１ラインずつ書き込む従来
の方法の使用も可能であり、また陰画光像書き込み（画
像部レーザー照射、非画像部非照射）で反転現像または
陽画光像書き込みで通常のポジ／ポジ現像の組合せなど
は適宜選択可能である。

効　果 以上の如く、本発明によれば、１本の感光体を用いて、
各色の画像情報を感光体上の同じ領域に一度に書き込み
、夫々別の色のトナーで順次現像して一度に転写するこ
とができるので、感光体ドラムは１本あればよく、各色
毎に同じ工程を繰返す必要がなく、色ずれの発生がなく
、画像記録速度が向上し、さらに装置の簡素化、小型化
、コストダウンも達成される等、優れた効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は公知のカラー画像読取部の構成の一例を示す断
面図、第２図は上記の読取部により読取られ画像信号に
対応した複数の光像を書き込むための光線を形成する装
置の１例を示す断面図、第６図は本発明の方法を実施す
るための装置の実施例を示す断面図、第４図はその感光
体の一部を拡大して示す断面図、第５図はその感光体の
構成を示す模式図、第６図は本発明の方法による感光体
への静電潜像形成過程を工程順に示す模式図、第７図は
本発明の方法による感光体表面各部の表面電位の推移の
一例を示す曲線図である。 ８・・・１次帯電用コロナ放電器 ９・・・２次帯電用コロナ放電器 １０．１１．１２・・・各色現像器 １０’、　１１’、　１２’・・・集光々学系１３・・
・転写用コロナ放電器 １６・・・電子写真感光体 ２６・・・感光体背面照射光源 ■・・・透明支持体　■・・・透明導電体■・・・光導
電層　■・・・透明絶縁層ＬｂＹ、ＬｂＭ、Ｌｂｃ・・
・書込み月光束第１　”）ｆＱ。 竺２　ｆ’７％１ 第３図 第４図　第５図 第６図 第７図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）原稿を色分解して得られる各色の画像情報を含む
   複数の光束を電子写真感光体に投影して露光し、形成さ
   れた各静電潜像を異る色のトナーで現像し、同一転写紙
   に転写してカラー画像を得る電子写真カラー画像記録方
   法において、上記の電子写真感光体を透明支持体上に透
   明導電層、光導電層及び透明絶縁層をこの順に積層して
   構成し、 （ａ）　感光体に透明、絶縁層側から直流コロナ帯電を
   施す工程、 （ｂ）　透明絶縁層側から前工程と逆極性の直流コロナ
   又は交流コロナ帯電を行ない、これと同時にまたはその
   直前に色分解された画像情報を含む複数の光束で線順次
   に光像露光を施し、色別情報を書き込む工程、 （ｃ）透明支持体側から上記の１．つの光束による光像
   露光部位のみを選択酌に光照射し、透明絶縁層側にこの
   光束により書き込まれた色別情報に対応する静電潜像を
   形成し、これをその色のトナーで現像する工程を各色毎
   に順次行なう工程、 （ｄ）　前工程迄の工程で感光体上に形成さ−れたトナ
   ー像を転写紙表面に転写する工程 をこの順に有して成ることを特徴とする電子写真カラー
   画像形、成力法。
2. （２）上記の（ｂ）の工程で光像書き込みに使用される
   複数の光束は、１つのレーザー光線を、原稿を色分解し
   て得られた各色画像情報を含み、・感光体上に副走査方
   向に所定の間隔でスポットを形成する複数のレーザー光
   束に分割したものであることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の方法。
3. （３）　上記の（Ｃ）の工程における第２色目以降の現
   像は感光体の静電潜像保持表面とトナ一層表面との間に
   間隙を有する非接触現像方式により行なわれることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。
4. （４）上記の（ｃ）の工程で感光体の透明支持体側から
   、夫々の光束による光像露光部位へ選択−的に光照射す
   る手段として、上記透明支持体と光源との間に、上記の
   光源からの光を感光体の光導電層の１つのレーザー光束
   による光像露光部位へ線状に集光する光学系を設けると
   ともに、光源からの光が隣接する光像露光部位へ重畳し
   ないようなパルス光となるように制御されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の方法。