JPS60195561A - 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】 本発明は画像形成方法に係り、詳しくは異なる潜像に基
づく画像を得る画像形成方法に関する。

従来、フルカラーのハードコピーの画像はイエロー・マ
ゼンタ・シアンの３原色によって構成されいわゆる減色
混合によって色再現が行われてきた。ｆｉ４９図はこれ
まで提案されたカラー・レーザビーム・プリンタを示す
。

画像信号により変調されたレーザ光Ｌａは、ビームエキ
スパンダ４１において所定のビームＰｌ−をもつレーザ
光とされ、多面体反射鏡４２に入射される。多面体反射
鏡４２は、複数個の反射鏡を有し定速回転モータ４３に
より所定速度で回転され、したがって入射レーザ光Ｌａ
は実質的に水平に走査される。

モしてｆ−θ特性を有する結像レンズ４４により２次帯
電器５４のスリットを通して感光ドラム５１−ヒにスポ
ット光として結像される。なお結像レンズ４４の出力レ
ーザ光の一部は反射鏡４５で反射され、ビーム検出器４
６で検知され、その出力信号により感光体ドラム５１上
に所定の光情報奢りえるため、半導体レーザ４０の変調
動作のタイミングを制御する。

感光ドラム５１は１例えば導電性支持体、光導電層及び
絶縁層よりなる３層構成のＣｄＳ感光体を有し、回転可
能に支持される。感光ドラム５１はあらかじめクリーニ
ングユニット５２で清掃され、次いで不図示の交流帯電
器により以前に形成されたＨｓ像の影響が除かれる。さ
らに図示矢印方向の回転に伴ない、その表面が１次帯電
器５３により一様にプラスに帯電された後、２次帯電器
５４によりマイナスに帯電されつつ、レーザ光による走
査を受け、さらにランプ５５により均一露光されて静電
潜像が形成される。

この潜像は、それぞれイエロー自マゼンタφシアン現像
剤を有する現像器５６・５７及び５８のうち対応する色
の現像器により現像される。上記のうち帯電の極性は単
に例示であって、感光体、の導電形が異なればこの極性
も異なるものである。

カセット５９に収納された転写材６０は感光ドラム５１
の回転に同期して給紙ローラ６１により送られ、感光ド
テム５１と同径の転写ドラム６２のグリッパ６２ａに転
写材６０の先端が保持され、そのシリンダ切欠部に張り
渡された７０のメツシュ前後のポリエステル製メツシュ
スクリーン６２ｂの表面に巻きつけられる。転写帯電器
６２ｃは、感光ドラム５１上の現像された像を転写材６
０に転写するとともに、メツシュスクリーン６２ｂの裏
面を帯電させ、これによりその表面に転写材を静電吸着
させる。

転写ドラム６２上の転写材６０に感光ドラム５１上の現
像された像が３色位置合わせをされて多重転写された後
、グリッパ６２ａが開放され、かつ分離爪６２ｄが動作
して転写材６０を分離する。そして転写材６０は搬送ベ
ルト６３により加熱ローラ定着器６４に導かれ、転写さ
れた像が加熱定着され、その後転写材６０は排紙トレー
６５に排出される。このようにして転写材６０には、全
カラー画像が形成され、カラー・レーザプリンタへ入力
されてきた色信号に対応する原稿情報が忠実に再現され
る。

このように従来のカラー・レーザプリンタでは、フルカ
ラーを形成するために、それぞれ３原色のトナー像を上
記の帯電−露光一現像一転写一クリーニングの５ステツ
プをくり返して、転写紙上に重ね合せ定着させる。

従って１コピー当りに要する時間が長く装置が複雑化す
るという問題点等があった。

本発明は、このような点に鑑みてなされたもので、特許
請求の範囲記載の構成としたものである。

すなわち第１色値号に応じて空気の絶縁破壊により発生
したイオン流を制御することにより、潜像相持体上に、
イオンによるデジタル電荷パターン潜像を形成し、第１
色の色信号と補色の関係にある現像剤によって現像をす
る。これにより潜像相持体上に第１色のトナー像が形成
される。

次に第２色のトナー像は、第１色の潜像形成と同様に第
２色の色信号に応じた第２色のデジタル電荷パターン潜
像を第１色のトナー像上に形成した後、第２色と補色の
関係にあるトナーで現像することにより、第２色のトナ
ー像を形成する。

第３色のトナー像も同様のプロセスによって第２色のト
ナー像の上に形成される。これにより３色以上のトナー
像が一括転写でき高速にかつレジストずれのない多色の
画像が形成される。また、色信号を公知のディザ法等で
演算処理した場合、中間調再現性の良いフルカラー画像
が得られるものである。

以下、本溌明の詳細を具体例により図面を参照しつつ説
明する。

第１図は、本発明に基づくプロセス工程の一実施例を説
明するもので、■乃至■は各ステップ工程で、各工程に
おける固体誘電体の表面電位Ｖｓとトナー像の現像状態
を示す模式図である。

■工程　第１の色の色信号に応じてデジタル帯電器によ
りデジタル電荷パターンが固体誘電体上に形成される。

このときパターンの表面電位Ｖｓは、パターンのドラ）
０１位ごとに測定することは電位計のプローブの解像力
の問題から不可能である。したがって電位計によって測
定するもので、潜像の電荷パターンの平均値である。プ
ローブの解像力より広い面積にすべてのドツトパターン
の電荷を付与した場合、電位はぼ＋２００ｖとなり、ド
ツトパターンの電荷のないところは、約ＯＶとなる。

第１の色信号によるデジタル帯電器の出力は、第２図　
（＋）に示す論理によって決定される。すなわちたとえ
ば、第１色の色信号のデジタル電荷パターンの中で、固
体誘電体上の表面型ｆ☆をＨ（ｈｉｇｈ）にしたい場合
にはデジタル帯電器の出力は■の帯電を行い、また、表
面電位をＬ　（Ｌａｗ）のままの状態にしておきたい場
合には、デジタル帯電器の出力はＯＦＦのままにする。

Ｈ工程　工工程で形成されたデジタル電荷パターンを、
第１色の色信号に対して補色の関係にあるトナーによっ
て現像を行う、このとき、例えば第１色の色信号が青色
である場合には、その補色であるイエローＹの現像剤に
よって現像を行う、このときイエローのトナーは負（−
）極性を有する一成分絶縁性トナーを現像スリーブにコ
ートして非接触現像方法で現像を行う。

この第１の現像に当り現像スリーブに交流と直流のバイ
アス電圧を印加する。この場合のバイアスは交流電圧成
分は、スリーブ」二のトナーが固体誘電体上のトナーへ
接触せずに、パウダークラウドを形成して固体誘電体の
電位に応じて転移できる値である。また直流電圧はバッ
クグラウンドのカブリを防１Ｆできる電位とする。パウ
ダークラウド発生法としては超音波によるものも利用で
きる。

■ニー程　第２色の色信号に対応するデジタル電荷パタ
ーンが上述のデジタル帯電器により、第１色のトナー像
を有する固体誘電体に付与される。

この第２色の色信号によるデジタル帯電器の出力は第２
図（２）に示す論理によって決定される。すなわち、第
２色の目標電位とｗ４１色の電位との関係によってきま
る０図において、１４１色の「ｉ」は、この場合「２」
である、よってｒｉ−ＩＪはｒｌＪである。

例えば第２色の目標電位がｒ）ＩＪであり、かつ第１色
の電位がｒＨＪであった場合には、第２図（２）の論理
にしたがい、デジタル帯電器の出力は”ＯＦＦ”となる
。

また第２色の目標電位がｒＨＪであり、かっｔＪ４１色
の電位がｒＬＪであった場合には、第２図　（２）の論
理より、デジタル帯電器の出力は■の帯電となる。

」−記の例は、第１色の電位の減衰が、第１色トナーに
よる現像などで生じない場合を仮定している。しかし、
実際には多少なりともこの電位の減衰が生じるため、こ
の減衰量を考慮したデジタル帯電器の出力が必要となる
。

たとえば第１色の電位が、第１色の現像を経て、初期の
層まで低下したとすると、第３図（３）の論理にしたが
って、デジタル帯電器の出力は決定される。

この実施例では、固体誘電体の表面電位の高いＨの部分
へトナーを付与する正規現像方法による画像形成法につ
いて説明した。しかし、逆に固体誘電体の表面電位の低
いＬの部分へ反転現像方法によってトナーを付与するこ
とも可能である。イオン帯電器の出力を反転させるもの
である。

■工程　第２色の色信号に対して補色の関係にあるトナ
ーによって現像を行う、このとき、例えば第２色の色信
号が緑色であるとする場合には、現像剤のトナーは補色
であるマゼンタＭとなる。現像条件は■工程の場合と同
様である。

■工程　Ｗ４１色舎第２色の色信号に対応する補色のト
ナー像を表面に有する固体誘電体上へ、デジタル帯電器
によって、第３色の色信号に対応するデジタル電荷パタ
ーンを付与する。

デジタル帯電器の出力は、Ｉ■工程で述べたように第２
図（２）の論理にしたがい出力される。

この場合ｒｊ」は３である。

■工程　第３色の色信号に対して補色の関係にあるトナ
ーによって■工程と同要領で現像を行い第３色の色信号
に対応するデジタル電荷パターンを現像する。このとき
例えばＭＳ３色の色信号が赤色であるとする場合には、
現像剤のトナーは補色であるシアンＣである。

第３図は、本発明方法を実施する画像形成装置の具体例
の説明図である。固体誘電体ドラムｌの表面はＡＣ帯電
器３により約０■にまで除電される０次いでデジタル帯
電器４によって、第１色の色信号に対応するデジタル電
荷パターンを付与される（Ｉ工程）、この第１色は青色
に関するものであるので、このようにして得られた第１
色の静電潜像をイエローの非磁性の負極性を有する一成
分絶縁性トナーを有する第１の現像器５によりジャンピ
ング現像を行う（■工程）。

第１の現像器５の現像スリーブ５にと固体誘電体との間
隔は約３００μｍであり、またスリーブ５１には、バイ
アス電圧が図示されていない電源にて印加されている。

このバイアス電圧は、交流会としては２〜３　Ｋ　Ｈｚ
　、　１０００〜１５００Ｖ　ｐ　ｐ、直流分としては
＋ＩＯＶが重畳されている。他の方法として特公昭５Ｂ
−１１８０１１０号公報記載のものも適用できる。この
場合にも、トナーのパウダークラウドは、メツシュに達
しない程度のものである。パウダークラウドを形成させ
る方法としては、超音波によってもいい０問題は、固体
誘電体上のトナーと現像スリーブ上のトナーとの混色で
ある。

この混色が発生しないような非接触現像の現像バイアス
を与えれば良い、したがって、交番電界は加えずＯｖも
含めて直流成分のみでもいい。

次いで固体誘電体ドラムｌの表面に、第２色（すなわち
緑色）の色信号に対応するデジタル電荷パターンの潜像
をデジタル帯電器６で形成する（■工程）。

次に、この第２色に対応する潜像を、現像器７でマゼン
タのトナーＭによって現像する（■工程）、このマゼン
タトナーは、負極性を有する一成分非磁性絶縁トナーで
ありジャンピング現像を行い現像される。この現像条件
は、上記第１現像とほぼ同じである。

次に、固体誘電体ドラムｌの表面に、第３色（すなわち
赤色）の色信号に対応するデジタル電荷パターンの潜像
をデジタル帯電器８によって形成する（Ｖ−［程）。

次いでこの第３色の潜像をシアンのトナーによって前記
第１・第２の現像と同条件により現像する（■工程）。

第３現像が終了すると、固体誘電体ｌ上のイエロー、マ
ゼンタ及びシアンの３色トナー画像は、転写帯電器１２
により転写材１３上に同時に一括転写される。

転写後の固体誘電体ドラム表面の転写されなかったトナ
ーはブレードクリーナー２によりクリーニングされた後
交流の除電器３で除電される。一方、転写材１３上のト
ナーは定着器１４により定着される。

なお、転写は通常トナーの極性と逆極性の電荷を転写紙
の裏面にほどこすことにより達成される。しかしながら
、固体誘電体上のトナー像を形成スるイエロー、マゼン
タ等のトナーは、すくなくとも１回以上デジタル帯電器
電荷を付与される。このため、転写工程に達する以前に
、トナーの極性の反転が生じる可能性がある。したがっ
て、このトナー極性の反転を正規の極性にもどす前処理
を望ましくは設けた方がよい、この前処理手段として本
発明においては、第３図のポスト帯電器１５により、イ
エロー、マゼンタ、シアン３重のトナー像に対して、ト
ナーと同極性である負極性の帯電をほどこす。その後、
転写帯電器１２によりトナーと逆極性の正帯電を転写紙
の裏面より付与する。

また、他の実施例として、一括転写を圧力定着ローラに
よて転写同時定着を行う場合には、ポスト帯電器１５は
不要となり、転写帯電器１２は、圧力定着ローラに置き
換わる。この場合、圧力定着によって重ね合せの色再現
性の良いトナーを使用すればいい、溶剤定着をそのあと
行ってもいい。

上記の実施例は色重ねの場合であるが、色重ねを行わな
いで現像器のトナーの色による画像を形成しても良い、
この場合は、現像器の数に応じた多色プリントが可能と
なる。

その実施例を第４図に示す。

Ｉ工程　固体誘電体ドラム上に、第１の色に対応するデ
ジタル電荷パターンが形成される。

ＩＩ下程　その電荷パターンが負の極性を有するトナー
、例えば、黒色のトナーＢによって現像される。この場
合の現像バイアスの直流成分はＯ■とする。

■工程　Ｉ工程の電荷パターンの電位の２倍の電位に、
第２色に対応する電荷パターンを固体誘電体に付与し、
■工程において、負の極性を有するトナー例えば、赤色
のトナーコロナによって現像される。この場合、現像バ
イアスの直流成分はＩ工程の電荷パターンとほぼ等しい
イ１に設定されているために、第１の色の電荷パターン
への第２色のトナーの混色は発生しない。

■工程　さらにＩ工程の電荷パターンの電位の３倍の電
位に、第３色に対応する電荷パターンを固体誘電体に付
与し、■工程で負極性を有する、例えば、青色のトナー
Ｇによって現像を行う。

これによって赤・黒・青３色のカラーコピーが得られる
。

第５図は、本発明を画像表示装置に応用した実施例の概
略構造を示す縦断側面図である。

導電性を有する基体上に固体誘電体層２２を設けてなる
無端ベルトを、固体誘電体層２２が表側になるようにロ
ーラ２０・２１に掛けて矢印方向に回動させる。

まず、固体誘電体層２２の表面はＡＣ帯電器２３により
約Ｏｖにまで除電される。

次に、ディスプレイ画像に対応する電気信号がデジタル
帯電器２４に送られ、固体誘電体層２２上に、ディスプ
レイ画像のデジタル電荷パターンが形成される。

このデジタル電荷パターンは、現像器２７により、顕像
化される。バイアスその他の現像条件は、第１図で説明
したのとほぼ同じである。２Ｂはクリーナである。

この固体誘電体あるいは、その表面はトナー像とパック
グランドである固体誘電体とのコントラストを最大限に
するために白色としである。固体？Ａ重体としては、紫
外線硬化性樹脂・ポリアミド樹脂・紫外線硬化性アクリ
ル樹脂拳熱硬化性エポキシ樹脂等からなる群から選択さ
れた有機樹脂に、白色の酸化亜鉛や酸化チタンなどの顔
料を分散したものを用いることができる。

図は単色の電子写真ディスプレイについて述べたが、す
でに説明した第１図、第３図などの方法を用いることに
よって、フルカラー、あるいは多色の電子写真ディスプ
レイが得られることはいうまでもない。

その画像を透明板２５を通し、ランプ２６で照らして見
るものである。

この画像表示装置は、例えばＣＲＴディスプレイ装置や
液晶利用のディスプレイ装置よりも解像性がよいこと、
画像が見易く目疲れが少ないこと、必要ならばベルト面
に形成されたトナー像を複写紙面に転写する機構を付加
することにより容易にハードコピーを得ることができる
こと１等の利点を有する。

なお前記のイオン流によるデジタル電荷パターン形成方
法は、特開昭５４−７８１３４号公報等で公知であるが
、その要領を下記に例示する。

第６図において、いま（−）帯電を行う場合、ドライブ
電極３０にＩＫＶＰＰ、５００Ｋ　Ｈｚ　ノ高周波を印
加すると、アパーチャ３１近傍に■ｅのイオンが発生す
る。このとき、コントロール電極３２　ニー５００Ｖさ
ラニスクリーン電極３３　ニー３５０Ｖを印加すると、
アパーチャ３１部のｅイオンはコントロール電極３２と
スクリーン電極３３の電界により固体誘電体３４上に放
出される。

また、同様に　（＋）帯電を行う場合ドライブ電極１５
に１ＫＶｐｐ、　５００Ｋ　Ｈｚ　ノ高周波を印加する
と、アパーチャ１９近傍にｅ○のイオンが発生する。こ
のとき、コントロール電極１６に＋５００Ｖざらにスク
リーン電極１７に＋３５０Ｖを印加するとアパーチャ１
９部の■イオンはコントロール電極１６とスクリーン電
極１７との電界により固体誘電体上に放出される。

イオンによるデジタル電荷パターンは、上記のようにド
ライブ電極３０とコントロール電極３２が同時に印加さ
れたときに固体誘電体−Ｆに形成されるもので、第７図
はそのプリンタヘッドの略図である。

コントロールライン電極３２−１〜３２−３には、エツ
チングされたドライブライン電極３０−１〜３０−３の
反対側の領域にフォトエツチングされた穴３１がある０
図は、簡略化のために、３×３のマトリックスで示しで
ある。コントロールライン電極３２とドライブライン電
極３０は、薄膜の連続の誘電体によって分離されている
。

ドライブライン電極３０は固体誘電体の回転にともない
逐次１図のような整流子３５によってＯＮされ前記の高
周波が印加される。したがってマトリックス内のドツト
は時間的に正しい１位置のコントロール電極３２に一５
００■のコントロールパルス３６を印加することによっ
て、固体誘電体１゜にプリントされる。またスクリーン
電極３３には、一定電圧−３５０ｖが印加された状態に
なっているので、Ｏイオンによるデジタル電荷パターン
が固体誘電体３４上に形成される。

第８図は前記の画像処理信号制御の一実施例を説明する
ブロック図である。

第１色の画像信号は、演算回路を通らずに、ストレッジ
ＲＡＭにメモリされて、デジタル帯電器に出力される。

このストレッジＲＡＭ以降の制御については、次の第２
色（１）の画像信号の処理と同様であるのでここでは略
す。

次に第２色以降の場合の制御について説明する。

この第２色目以降をｉ番面とする。（＋−１）番目の画
像信号の一部あるいは全部は、すでにメモリにストアぎ
れているが、この画像信号がｉ番目の画像信号と演算回
路において、第２図（２）で述べたような論理に基づい
て、演算処理されて。

デジタル帯電器の出力状態が決定する。

この画像処理信号は、１６ドライブライン分のみ（ここ
ではドライブラインは１６ラインとした）ストレッジＲ
ＡＭに一旦スドアされ動作コントロール回路によってタ
イミングをコントロールされながら印字コントロール回
路へ送られる。この動作コントロール回路は、ＣＰＵに
よって管理されている。

動作コントロール回路では１図示されてないペーパセン
サー、ドラム回転数、トナーセンサーなどにより、スト
レッジＲＡＭから印字コントロール回路への画像信号の
伝送のタイミングを制御する。この画像信号は、＜ラレ
ルに、アナログ回路であるドライバー回路へ入力され、
デジタル帯電器を駆動する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の工程を表わす模式図、第２図はデジタ
ル帯電器の出力論理図、第３図は本発明方法を実施する
装置の概略図、第４図は他の実施例の工程模式図、第５
図は本発明を画像表示装置に応用した実施例の概略図、
第６図はイオン帯電の説明図、第７図はデジタル電荷パ
ターン形成装置の説明図、第８図は本発明の画像信号制
御を説明するブロック図、第９図は従来のカラー画像形
成装置の斜視図。 ｌは固体誘電体、３はＡＣ帯電器、４−６−８はデジタ
ル帯電器、５・７・９は現像器。 第６図 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）固体誘電体面に除電を行った後、イオン流による
   デジタル電荷パターンを形成する工程および該デジタル
   電荷パターンの現像を行う工程を該固体誘電体の１回転
   中に、少なくとも複数個以上くり返すことにより、固体
   誘電体−ヒに異なる現像像を形成することを特徴とする
   カラー画像形成方法。
2. （２）固体誘電体面に除電を行った後、イオン流による
   デジタル電荷パターンを形成する工程および該デジタル
   電荷パターンの現像を行う工程を該固体誘電体の１回転
   中に、少なくとも複数個以上くり返すことにより、固体
   誘電体上に異なる現像像を形成した後、該現像像を転写
   材へ一括転写することを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載のカラー画像形成方法。