JPS61223853A

JPS61223853A - 多色画像形成方法

Info

Publication number: JPS61223853A
Application number: JP60066324A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 羽根田　哲; Hisafumi Shoji; 尚史庄司; Hiroshi Fuma; 宏史夫馬
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1986-10-04

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〕本発明は像支持体上に順次色調の異なるトナー像を形成
して多色画像をうる多色画像形成方法に関し、静電記録
及び電子写真記録等の分野で利用される多色画像形成方
法に関するものである。

〔従来技術〕

従来、例えば、電子写真法により多色画像を形成するに
は、成分色ごとに帯電、露光、現像、転写の複写工程を
操り返して、複写紙上に各色のトナー像を重ねて転写す
るようにしている。

例えば、多分解フィルタを介して得られるブルー、グリ
ーン、レッド等の分解光を用いて前記工程別に静電荷像
を形成し、イエロー、マゼンタ、シアン及び必要により
さらに黒のトナーで紙上に積層して転写して多色画像を
形成する。

しかしながらかかる多色画像形成方法にあっては、■各
色の現像が終了する毎に転写体に転写する必要があり、
機械が大型化する外、像形成のための時間が長くかかる
とか、■反復動作による位置ずれ精度の保証が必要とな
るなど難点がある。

そこで同一の感光体（像支持体）上に複数のトナー像を
重ね合せて現像し、転写工程を一度（一括転写）で済む
ようにして上記欠点を解決する多色画像形成方法がある
が、即ち、像支持体上に色調の異なる複数のトナー像を
順次形成して多色画像を得る多色画像形成方法があるが
、この方法では、工夫をしないと後段の現像時において
、前段の現像により得られたトナー像を乱したり、後段
の現像剤中に前段の現像剤中のトナーが混合されて多色
画像のカラーバランスが乱れるなどの弊害が生ずる。

かかる弊害をさけるため、感光体と該感光体上に形成さ
れた静電潜像を現像する現像剤層とを非接触とし、現像
装置に付与される直流バイアスに交流成分を重畳して現
像剤中のトナーを飛翔させて現像する方式を採用するこ
とにより、多色画像を形成する方法が提案されている。

この方法では現像剤層が、前段までに形成されたトナー
像を摺擦することがないので、像の乱れ等は起らない。

以下、この画像形成方法の原理（一括転写）を第１図の
フローチャートにより説明する。

この第１図は感光体の表面電位の変化を示したものであ
り、帯電極性が正である場合を例にとっている。

ＰＨは感光体の露光部、ＤＡは感光体の非露光部、ＤＵ
Ｐは露光部ＰＨに第１回現像で正帯電トナーＴが付着し
たため生じた電位の上昇分、ＣＵＰは第２回目帯電によ
り生じた露光部ＰＨの電位上昇分を示す。

感光体はスコロトロン帯電器等により一様な帯電が施さ
れて、一定の正の表面電位Ｅが与えられる。この表面電
位Ｅはレーザ・陰極線管・液晶シャッターＬＥＤ等の露
光源による第１回目の像露光により露光部ＲＨにおいて
零電位に近い所まで低下する。

ここで現像装置に対し、直流成分が未露光部の表面電位
已にほぼ等しい正のバイアスを印加して現像することに
より、現像装置内の正帯電トナーＴが相対的に電位の低
い露光部ＰＨに付着するようになり、トナードツトを形
成し、トナードツトから成る第１の可視像が形成される
。

該可視像が形成された領域は、正帯電トナーＴが付着し
たことにより電位がＤＵＰ分上昇するが、次に帯電器に
より第２回目の帯電が施されることにより、更に電位が
ＣＵＰ分上昇して非露光部ＤＡと同様に初期の表面電位
Ｅが得られる。

次に表面に一様な表面電位Ｅが得られた感光体の表面に
第２回目の像露光が施されて静電潜像が形成され、同様
の現像操作を経て第２の可視像が得られる。

体上に多色トナー像が得られ、これを記録紙に転写゛し
、さらにこれを加熱又は加圧して定着することにより多
色画像が得られる。

ここで感光体に残留するトナー及び電荷はクリーニング
されて次の多色像形成に備えられる。

なお前記多色画像形成方法において、第２回目以降の帯
電の前に、露光あるいはコロナ放電による除電工程を入
れるようにしてもよい。

また、毎回の像露光に用いる露光源は各々同じものでも
異なるものでもよい。

前記多色画像形成方法において、例えばイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の４色のトナー像を感光体上に重ね合
わせて形成する場合が好ましく、これは以下の理由によ
る。

イエロー、マゼンタ、シアンの３原色を重ね合わせるこ
とにより、黒の画像が得られる筈であるが、実用される
３原色用のトナーは理想の吸収波長域を有するものでは
なく、また３原色のトナー像の厳密な位置合わせが困難
であるこ請される鮮明な黒を再現するのは困難である。

そこで前記のように３原色の外に黒を加えた４色のトナ
ー像を重ね合せて原稿により近い多色画像を得るように
している。

また、前記多色画像形成方法においては、静電潜像の現
像方法として反転現像法が用いられることが好ましい。

該反転現像法においては、感光体のトナー像形成部のみ
を露光すればよく、正規現像の場合のように背景部を隙
間な（露光する必要がないので、すでにトナー像が形成
されている感光体へも比較的容易に潜像を形成すること
ができる。

また感光体の疲労が少なく寿命が伸びるなどの利点があ
る。さらには２回目以降の帯電がトナーと同極性で行わ
れるため、静電転写に支障をきたすようなこともない。

多色画像形成のための潜像の形成方法としては、前記感
光体上への一様な帯電と像露光により静電潜像を形成す
る方法の外にも感光層上に透明絶縁層を有した感光体を
用いる方法や、多針電極やスクリーン感光体等により直
接支持体上に静電荷像を形成して、静電潜像を形成する
方法や、磁気ヘッドにより磁気潜像を形成する方法等が
知られている。

前記各潜像形成方法は、いづれも階調表現が可能な方法
であるが、高速での記録に適さないという問題がある。

またかかる方法による階調表現は所謂、多段階調である
ため多大の画像データの容量が必要とされる。

そこで各画素を二値化して記録し、その分布によって擬
似的に階調表現を行なうとともに、画像データの容量が
少なくてすむようにした二値階調の画像データ形成方法
が提案されている。

前記二値階調の画像データ形成方法により画像の階調を
表現するには、例えば第２図に示される濃度パターン法
や第３図に示されるディザ法等が用いられる。

第２図に示される濃度パターン法は、１画素を複数の画
素に変換する方法である。１ａは原稿であり、各画素は
階調をもっている。２ａは、前記原稿１ａのマトリック
スの代表的濃度値をもつ画素５ａを取り出し、これを闇
値処理するための標本であり、３ａは該標本に対応する
ＭＸＮの闇値濃度マトリックスであり、４ａは該闇値濃
度マトリックス３ａと前記標本２ａとの比較により二硫
化されたパターンである。

第３図に示されるディザ法は、１画素を１画素に変換す
る方法である。原稿１ｂはＭＸＮ画素毎の濃度マトリッ
クスに分割される。２ｂは該原稿１ｂの濃度マトリック
スに対応した闇値処理のための標本、３ｂは該標本２ｂ
に対応するＭＸＮの闇値濃度マトリックス、４ｂは該閾
値濃度マトリックス３ｂと前記標本２ｂとの比較により
二値化されたパターンである。

階調表現法では、空間周波数が高くなるように、ドツト
が分散する配置が好ましいとされている。この方式では
第２図あるいは第３図に示すように、階調は一定サイズ
のドツト数（ドツト密度）で表現され解像度の劣化を抑
えること一方、ドツトが集中する配置とすることにより
、解像度の劣化よりも階調性を優先する方式も提案され
、また両方式の中間的配置も考えられている。

しかし、前記の多色画像形成法では、色調の異なるトナ
ー像を像形成体上に直接重ねているために、カラー画像
を形成する際、色調の異なるトナードツト間の影響を無
くすために、書き込みドツト位置を離して形成するのが
好ましいが、これでは画像濃度が低下し、また一方画像
濃度を確保すべく色調の異なるトナードツトを重ねるよ
うに形成すると先に付着しているトナーにつぎのトナー
が重なりずらく画像は色調がくずれ、かつ階級を十分に
表現できなくなる。

そして、多色画像の階調を表現するには、■異色のトナ
ードツトがマトリックス内で互いに形成される方式と■
異色のトナードツトがマトリックス内でグリープで形成
される方式とがあるが、いずれの場合にも記録位置に投
光された潜像電位と現像バイアスを制御するなどして現
像して階調を表現しているので、■や特に■の場合には
形成されるトナードツトの直径が大きいと現像されたト
ナードツトが後の工程の像露光を阻害し、所望のドツト
からなる潜像形成が達成されないために、つぎのトナー
ドツトが形成されず、結果的に先のトナー像の色調が過
度に強調され、多色画像の解像力やカラーバランスが崩
れるという問題が生ずる。

この問題は、前記画素を二値化してカラーバランスを表
現する場合に重大な障害となる。特に、第２図および第
３図に示される分散型の階調表現を用いた場合の方が、
集中型の階調表現を用いた場合よりも障害が大きい。

また前記に異色のトナードツトが重なり易すい前記異色
のトナードツトがマトリックス内で互いに形成される方
式の方が、各色゛が別れて形成される異色のトナードツ
トが独立形成される方式の場合より、前記障害が大きい
、また、上記に限らず異色トナー像の潜像形成の際生ず
る不可避的な位置合わせの狂いや、ドツトの拡がり等の
ため同様の障害が発生する。

この障害は前記分散型の階調表現法を用いた場合や異色
のトナードツトがマトリックス内で互いに混合した形で
形成される場合に顕著である。

〔発明の目的〕

発明は前記実情に鑑みて提案されたもので、本発明の目
的は、原稿画像の画素から色再現を行なう場合、高解像
力でカラーバランスのすぐれた多色画像を形成できる多
色画像形成方法を提供することにある。

〔発明の構成〕

前記の目的は像支持体上に色調の異なる複数種のトナー
像を順次形成して多色画像を得る多色画像形成方法にお
いて、前記トナー像がトナードツトからの構成であり、
該各色のトナードツトの直径と、異なった色調のトナー
ドツトとの間隔を規定することにより画像濃度及び階調
が表現される多色画像形成方法により達成される。特に
前記複数種のトナー像が重ね合わされている場合には先
に形成されたトナードツトが像形成体が感光体の場合露
光系に対し透光性を有すること、あるいは、各色のトナ
ードツトは互いに異なる角度で配列されることが望まし
い。

〔発明の実施例〕

以下、実施例を説明するが本発明の実施例がこれにより
限定されることはない。最初に画像データの形成方法の
例を説明する。

本発明の多色画像形成方法においては、例えば多色原稿
を走査した撮像素子の出力信号、ファクシミリ等の他機
器からの伝送信号又は記憶装置に格納されたデータ等が
画像データとして利用される。

該画像データは、代表的にイエロー、マゼンタ、シアン
の３原色データＹｉ、ＭＬ、、Ｃｉおよｄ黒データＢＫ
ｉから構成される。

かかる多色画像形成を行なう際は、画像データを第９図
の色修正部門の演算処理部に入力し、−夕を演算するよ
うにされる。

演算式（１）％式％）但しＹｍ、Ｍｍｓ　Ｃｍは演算後のデータ、Ｙｉ。

Ｍｉ、Ｃｉは入力された画像データ、α８、α１、α３
、α４、β３、β２、β１、β４はトナーの分光特性、
現像条件、感光体電位や特定色の弦長等の外部要因に基
づく色補正係数、ｍｔｎ（Ｙ　ｉ　ＳＭ　ｉ　１Ｃｉ）
はイエロー、マゼンタ、シアンの３原色の中の最小濃度
値をもつ色調を示している。

次に演算式〔１〕の理解のために、α、〜α４、β１〜
β４がすべて１である場合を例にとって以下に説明する
。

今最小濃度値の色調が第１０図のようにシアン（Ｃｉ）
であれば、このシアンに相当する濃めれば、黒成分が得
られる。

この黒成分を黒データＢＫｉに加えて第１１図のように
黒画像データとする。また前記３原色の各々からシアン
濃度相当分を差し引いた残りを第１１図のように３原色
の画像データとする。かくして現像時のカラーバランス
の改善、トナー消費の節約、現像操作の効率化が計られ
る。

前記第９図の演算処理部で色修正された４色データＹｍ
、Ｍｍ、Ｃｍ、ＢＫｍは後述する閾値マトリックスと比
較され二値化された４色データＹＯ１ＭＯ１ＣＯ％　Ｂ
　Ｋ　ｏが得られる。

このデータは、メモリーＭｙＳＭｍ、ＭＣ％Ｍ□にスト
ックされるが制御部からの指令で露光系へと出力され、
感光体上に静電荷像が形成される。この静電荷像は、前
記制御部の指令で駆動されるイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒のトナーをそれぞれ収容した４種類の現像器によ
り、好ましくは非接触で現像される。

かくして感光体上には４色のトナー像が積層送される記
録紙上に転写定着されて多色像が形成される。

闇値マトリックスとしては、例えば第１２図に示される
ような各色分離して分布される分散型マトリックスＹＰ
、ＭＰ、ＣＰ、ＢＫＰが用いられる。

かかる各色に対して同一の閾値マトリックス−を用いて
得られるトナー像は、ＶＤ、ＭＤ、ＣＤ。

ＢＫＤで示されるようなトナードツトから構成され、か
つ該トナードツトの数により階調表現がなされる。しか
も各色のドツトは互に重なることがないため、極めて優
れたカラーバランスをもつ鮮明な多色画像が得られる。

この場合、多色画像の階調を表現するには異色のトナー
ドツトがマトリックス内で互いに形成される方式と、異
色のトナードツトがマトリックス内でグループで形成さ
れる方式とが考えられる。

前者の方式の場合、第４．５図にこの場合のマトリック
スの例を示してあり、第４図は８×８マトリツクスであ
り各色は４×４のサブマトリックスを交互にＹ、Ｍ、Ｃ
，ＢＫと並べたものからなっている。Ｙの符号が付した
ところはイエローのデータが入ってきたとき閾値と比較
されて印字（黒丸）あるいは印字されない（白丸）が決
定されるが、他の色のデータは入力されない。

第５図は６×６マトリツクスであり、各色は規制的に配
置されてはいるが、第４図中に対応したＢＫはマトリッ
クス中に形成されていない。

各色のトナー像を形成するサブマトリックス閾値の配置
は分散型あるいは集中型あるいはその混合で用いられる
。

また後者の方式の場合は、異色のトナードツトが互いに
マトリックス内でグループで形成され、各色のトナード
ツトの配置は分散型あるいは集中型あるいはその混合で
用いられる。

そして、第６．７図にはこの場合のマトリソックスであ
り、各色は４×４のまとまったサブマトリックスからな
っている。第７図は６×６マトリツクスであり各色は２
×２のサブマトリックスが３つからなり、この構成は第
４．５図のマトリックスと第６図のマトリックスとの中
間的配置ともいうことができる。

なお、各色の配置は上記のものに限られたものでなく両
方式の混合配置とすることもでき、これらの位置に投射
された光により電位のドツトパターンが形成される。

次にトナー像を構成するトナードツトについて説明する
。

まず、トナー像を構成するトナードツトが第１３図（Ａ
）のように構成されていたとすると、像露光および現像
によって感光体上に付着している、たとえばイエロート
ナーＹＤのドツトの直径ｄ（）ナードット径）をｄｏｓ
そしてこれに隣接する１つのトナードツト、たとえばシ
アントナーＣＤのドツトの直径ｄをｄ」、両色の間隙を
Ｄ　ｉ　ｊとしたとき、画像濃度および階調を表現する
ためには実験の結果Ｄ！Ｊと、ｄ、　、ｄ。

との間に一定の関係が必要であることが明らかとなった
。これは各色トナー（イエロートナーＹＤ、マゼンタト
ナーＭＤ、シアントナーＣＤ。

黒トナーＢＫＤ）間の関係でも同様である。

以下、トナードツトは同一直径をもつ円である場合とす
るが、楕円の場合や同一直径を有しない場合はトナード
ツトの中心位置の間隙Ｄム４、そのトナードツトの中心
間を結ぶ線と、両トナードツトの交点との間の長さをそ
れぞれｒｉ。

ｒｊとし、ｒｉ　とｒｊとの和をｄとすればよい。

そして、良好な画像濃度を得るためにはできるだけ感光
体上をトナーで埋める必要がある。

実際、最大画像濃度ｌ。０を出すためにはｄ＃Ｄである
ことが必要であるということが明らかになった。

また、実用上使用し得る最大画像濃度０．８を出すため
にはｄ＃ｏ、８Ｄが望ましいこととなる。これは転写、
定着された転写紙上のトナー像の画像濃度が感光体上で
ｄ＃０．８Ｄでも十分だせるのは転写、定着工程による
トナードツトの拡がりによるものである。

そして、ｄ’＝Ｄの条件下の場合転写紙上に形成された
ものを顕微鏡で観察すると各トナードツト径は広がって
変化してしまっていた。

また、Ｄに対してｄを徐々に大きくしてい（とｄ’ｑＤ
を境にして各色トナー像の感光体上への付着の順序によ
って色のバランスが大きく異なっていくのが観測された
。これはトナーが存在しているところに露光がなされる
部分があると、先に形成されたトナードツトが露光時の
光を吸収して十分な静電潜像が形成されないために起こ
ることが判明した。

第１４図にトナーの分光反射率が示してあり、トナー像
を形成する順序は像露光を十分に透過することを考慮し
て行う必要がある。

たとえば、露光装置にヘリウム−ネオンレーザを用いた
場合はイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアント
ナー像の順序か、あるいはマゼンタトナー像、イエロー
トナー像、シアントナー像の順序がよい。また、８００
　ｎｍ近傍半導体レーザを用いた場合は順序は任意でよ
い。

透過率が低くても原理的には十分な光強度を与えれば十
分な電圧低下を起こし得るが非効率とならざるを得ない
。経験的に、白板上にトナーサンプルを設け、このトナ
ーサンプルを照射する光（１）と、トナーサンプルを透
過したのちに白板で反射された光Ｎ＋　）との比、Ｉｔ
　／ｓを反射率とすると、反射率が４０％以上で行うこ
と、および像露光強度は半減露光量（帯電した像形成体
の電位を半分に落とすのに必要な露光量）の２〜１０倍
に設定するのが好ましい。

そして、前記の反射率が高い条件で十分な露光量を用い
ることにより、カラーバランスのくずれを防いだ条件で
行うことによりｄ″＝＝＝ＴＤより大きいトナードツト
径を用いることができる。

最大の画像濃度はｄ＃１・３Ｄで得られ、ｄ＃１・４Ｄ
では画像濃度は変わらないものの１３図（Ａ）に示すよ
うに４色、ＹＤ、ＣＤ。

ＭＤ、ＢＫＤのトナーを付着させたところ黄色味の強い
黒色がみられた。

さらにｄ＃１・５Ｄ以上とすると上記の傾向が強まり画
像濃度が低下した。この理由としてはトナードツトの中
心に向かうにしたがいトナーの付着量が大きく、トナー
ドツトを光が十分に透過しない事、トナーの電荷による
電位降下が小さい事により電位降下が十分に起こらず、
トナーの付着量が低下したと考えられる。さらにトナー
像が紙に転写された場合、後に形成されたトナー像は先
のトナードツトの下方になり第１５図、に示すように隠
蔽される形となると考えられる。

以上の結果として０・８≦ｄ≦１・５Ｄが好ましく、さ
らに好ましくは０・８≦ｄ≦１・４Ｄとなる。特にトナ
ー透光性を考慮することが好ましい。

〔以下、余白〕

なお、本発明においては、分散型に代えて各色を集中型
のドツト構成とすることにより、カラーバランスの低下
という弊害を軽減する外に、異色のサブマトリックスの
闇値間に角度を変化させた閾値を用いてモアレの発生を
防止し、異色トナードツト間の重なりを軽減すると共に
、視覚的にそれぞれの色調が発揮できるようにすること
が有効である。

例えば第１２図に示された黒、イエロー、マゼンタ、シ
アンの閾値マトリックスを例えば黒に対して角度θ、−
９０’、イエローに対して角度θｇ＝４５”、マゼンタ
に対して角度θ３＝２６．６°、シアンに対して角度θ
４＝−２６，６”を回転させ再配置したものを用いる。

前記角度の変化は、各色合部を変化させてもよ（、また
２色間のみの変化であってもよい。

かくして、異色のトナードツトが重なって形成されたと
しても、ドツトの配列される角度が異なっているためモ
アレの発生を防止でき、かつ視覚的に異色トナードツト
それぞれの色調が発揮され、重なりによるカラーバラン
スの低下が軽減される。

（実施例１）以下実施例１を図面に基づき具体的に説明する。

第１６図は本実施例を説明する多色画像形成装置の断面
図、第１７図は第１６図の画像形成装置に適用されるレ
ーザ装置、第１８図は第１６図の画像形成装置に適用さ
れる現像装置を示す。

第１６図において、感光体ドラム１１は矢印方向に線速
度１２０ｆｌ／、＠ｃで回動する径１２０鶴のセレン感
光体で、該感光体１１上にはスコロトロン帯電器１２に
より＋６００Ｖの一様な電荷が付与される。この一様な
電荷は、以下の像露光手段により像露光されて、静電荷
像が形成される。

即ち予め記憶装置に格納されていたデータＹｉ、Ｍ　ｉ
ｓ　Ｃｉｓ　Ｂ　Ｋ　ｉが画像データとして第９図の色
修正部門の演算処理部に入力され、ここで前記演算式（
１）により演算されて、色修正されたデータＹｍ、Ｍｍ
、ＢＫｍが得られ、第１２図の閾値マトリックスと比較
されて、二値化されたデータＹＯ１Ｍ　Ｏ％　Ｇ　ｏ、
ＢＫｏが得られる。マトリックス内の数値が記入されて
ない部分は他の色データが入力されないことを示す。

本実施例での多色画像の表現方法は第４図に示したもの
である。

これらのデータは、メモリーＭ３Ｆ％Ｍｍ、Ｍｃ。

Ｍｌににストックされるが、制御部の指令により露光系
へと出力される。

本実施例では、露光系として第１７図のレーザ装置１４
が用いられ、該レーザ装置１４からのレーザドツト径が
約９０μｍ直径の光スポットによるレーザ光りにより１
２ドツト／ｍｍ（Ｄ＝８３μｍ）の像露光されて、感光
体ｌｌ上には各色に対応する静電潜像が形成される。

該レーザ装置１４の細部は、第１７図に示されていて、
発信源３３から出力されたヘリウム−ネオンレーザは、
反射鏡３７．３８をへて音で前記二値化された画像デー
タにより変調される。この変調されたレーザ光は、回転
八面体から成るミラースキャナ３４により偏光され、結
像用ｒ−θレンズ３６を通して感光体１１の表面を定速
度で走査して像露光が行われる。

なお、３９はミラースキャナ３４の位置を検知して書き
込みタイミングを決定する検査器である。そして、書き
込みが行われるデータは、第１４図に示されたトナーの
分光反射率の高いものを先に行なう。

前記各色に対応する静電潜像のうちイエローに対応する
静電潜像は、イエローデータにより　。

変調されたレーザ光の照射により形成される。

該イエローデータは第１２図のＹＰ閾値マトリックスを
用いて二値化されたデータである。

前記イエローに対応する静電潜像は、第１の現像装置１
５により現像され、感光体ｌｌ上にトナードツトの直径
が１００．ｕｍ　（ｄ＝１００μｍ）の第１のトナー像
（イエロートナー像）に転写されることなく、感光体１
１上に再びスロトロン帯電器２により＋６００ｖの帯電
が施される。

次いで第１２図の閾値マトリックスＭＰを用いて二値化
されたマゼンタデータによりレーザ光が変調され、該変
調されたレーザ光が感光体１１上に照射されて静電潜像
形成される。

この静電潜像は、第２の現像装置１６により現像されて
、第２のトナー像（マゼンタトナー像）が形成される。

こののちは前記と同様にして閾値マトリックスＣＰ、Ｂ
ＫＰが順次現像されて、第３のトナー像（シアントナー
像）、第４のトナー像（黒トナー像）が形成′され、感
光体１１上に順次積層された４色トナー像が形成される
。これら４色トナー像は、帯電器１９により帯電され、
給紙装置２０から供給された記録紙Ｐ上に転写電極２４
の作用で転写される。

ここで２３は給紙ローラ、２２はガイド板である。

一方、転写トナー像を担持した記録紙Ｐは、分離電極２
５により感光体１１から分離され、ガイド２６及び搬送
ベルト２７により搬送されて定着ローラ２８に搬入され
加熱定着されて排紙皿２９に排出される。

一方、転写が終了した感光体１１は、トナー像形成中は
使用されなかった除電器３１により除電された後、表面
に残っているトナーをトナー像形成中は解除されていた
クリーニング装置３０のブレード３２及びファプラシに
より除去され、次に多色画像形成に支障のないようにさ
れる。

次に第１６図の多色画像形成装置に用いられる現像装置
として、４種類の装置が用いられるが、これらは同−又
は類似の構造のものでよく、代表的に第１現像装置１５
の断面図を第１８図に示した。現像剤りは６個の極数を
有する磁気ロール４１が１００Ｏｒ、ｐ、ｍの速度で矢
印Ｆ方向、径３０鶴のスリーブ４２が線速度１００■／
１．Ｃで矢印Ｇ方向に回転することにより、矢印Ｇ方向
に搬送される。現像剤りは二成分系現像剤であって、搬
送途中で穂立規制ブレード４３によりその厚さが規制さ
れ、０．５鶴厚の現像剤層が形成される。現像剤溜り４
４内には、現像剤りの攪拌が十分に行なわれるよう攪拌
スクリュー４５が設けられており、現像剤溜り４４内の
現像剤りが消費されたときには、トナー供給ローラ４６
が回転することにより、トナーホッパー４７からトナー
Ｔが補給される。

次にスリーブ４２と感光体ドラム１１の間隙は０，８ｆ
ｉとされ、この間には、反転現像を行なうため、現像バ
イアスを印加すべく直流電源４８が設けられていると共
に、現像剤りを現像領域Ｅで振動させ、現像剤りが感光
体ドラム１１に十分に供給されるように、交流電源４９
が直流電源４８と直列に設けられている。Ｒは保護抵抗
である。

ここで前記現像バイアスは、各現像装置に現像時のみ直
流成分が＋５００　Ｖ、交流成分が２ＫＨ２で実効値１
．５ＫＶが印加される。前記れる現像剤中のトナーＴは
、現像領域Ｅに到るまでに２０μｃ／ｇの電荷量が付与
される。

一方、このような機械に使用される現像剤としては、ト
ナーとキャリアから構成される二成分現像剤と、トナー
のみからなる一成分現像剤とがある。好ましい現像条件
は、特願昭５８年−２３８２９５号、５８年−２３８２
９６号に記載された条件である。

二成分現像剤はキャリアに対するトナーの量の管理を必
要とするが、゛トナー粒子の摩擦帯電制御が容易に行な
えるという長所がある。また、特に磁性キャリアと非磁
性トナーで構成される二成分現像剤では、黒色の磁性体
をトナー粒子に大量に含有させる必要がないため、磁性
体による色濁りのないカラートナーを使用することがで
き、鮮明なカラー画像を形成できる等の利点がある。

本発明で用いられる二成分現像剤はキャリアとして磁性
キャリアと、トナーとして非磁性ト特に現像は特願昭５
８年−２３８２９６号に記載された条件でされるのが好
ましい。

トナーの構成は次の通りが好ましい。

■　熱可塑性樹脂：結着剤　８０〜９０ｗｔ％例：ポリ
スチレン、スチレンアクリル重合体、ポリエステル、ポ
リビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂ポリエチレン、エチレン酢ビ共重合体などが混合使用される場合が多い。

■　顔料：着色材　θ〜１５ｗｔ％例：黒：カーボンブラックシアン：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘電染料イエロー：ベンジジン誘導体マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン６Ｂなど。

■　荷電制御剤　０〜５ｗｔ％プラスドナー：ニグロシン系の電子供与性染料が多く、
その外アルコキシル化アミン、アルキルアミド、キレート、顔料、４級アンモニウム塩など。

マイナストナー：電子受容性の有機錯体が有効で、その
外、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰
のポリエステル、塩素化銅フタロシアニンなど。

、　　■　流動化剤例：コロイダルシリカ、疏水性シリカが代表的であり、
その他、シリコンフェス、金属石ケン、非イオン界面活
性剤などがある。

■　クリーニング剤感光体におけるトナーのフィルミングを防止する。

例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤がある。

■　充填剤画像の表面光沢の改良、原材料費の低減を目的とする。

例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料などがある
。

これらの材料のほかに、かぶりやトナー飛散を防ぐため
磁性体を含有させてもよい。

磁性体としては、０・１〜ｌｕｍの四三酸化鉄、ｒ−酸
化第二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金
粉末などが提案されているが、現在の所、四三酸化鉄が
多く使用されトナーに対して５〜７０ｗｔ％含有される
。ｍ性粉の種類や量によってトナーの抵抗はかなり変化
するが、十分な抵抗を得るためには、磁性体量を５５ｗ
ｔ％以下にすることが好ましい。

また、カラートナーとして、鮮明な色を保つためには、
磁性体量を３Ｑｗｔ％以下にすることが望ましい。

その他、圧力定着用トナーに適する樹脂としては、約２
０ｋｇ／ａ１１程度の力で塑性変形して紙に接着するよ
うに、ワックス、ポリオレフィン類、エチレン酢酸ビニ
ル共重合体、ポリウレタカプセルトナーも用いることが
できる。

以上の材料を用いて、従来公知の製造方法によりトナー
を作ることができる。

本発明の構成において、さらに好ましい画像を得るため
にこれらのトナー粒径は、解像力との関係から通常重量
平均粒径が５（Ｊｕｍ程度以下であることが望ましい０
本手段ではトナー粒径に対して原理的な制限はないが、
解像力、トナー飛散や搬送の関係から通常１〜３０ミク
ロン程度が好ましく用いられる０本実施例では４色共に
重量平均粒径１０μｍのトナーが用いられる。

また、繊細な点や線をあるいは諧調性をあげるために磁
性キャリア粒子は磁性体粒子と樹脂とから成る粒子、例
えば磁性粉と樹脂との樹脂分散系や樹脂コーティングさ
れた磁性粒子であって、さらに好ましくは球形化されて
いる、重量平均粒径が好ましくは５０μｍ以下、特に好
ましくは３０μｍ以下５μｍ以上の粒子が好適本実施例
では４色共に重量平均粒径５０μｍのキャリア粒子が用
いられた。前記トナーおよびキャリアの重量平均粒径は
コールタ−カウンタ（コールタ社製）で測定された。

また、良好な画像形成の妨げになるキャリア粒子のバイ
アス電圧によって電荷が注入されやすくなって像形成体
面にキャリアが付着し易くなるという問題や、バイアス
電圧が充分に印加されなくなるという問題点を発生させ
ないために、キャリアの抵抗率は１０＠Ω国以上、好ま
しくは１０１３Ω０以上、さらに好ましくは１０”Ω傷
以上の絶縁性のものがよく、さらにこれらの抵抗率で、
粒径が上述したものがよい。本実施例では微粒磁性粒子
が樹脂中に分散された磁化５０ｅ−ｍ−ｕの樹脂分散型
で固有抵抗が１Ｑ１４Ω１以上のキャリアが用いられた
。

また、前記キャリアの固有抵抗は以下の測定法により測
定される。

すなわち粒子を０・５０−の断面積を有する容器に入れ
てタッピングした後、詰められた粒子上に１ｋｇ／ｃ＋
Ｊの荷重をかけ、荷重と底面電極との間に１０”〜１０
ｓｖ／ｃＩｌｌの電界が生ずる電圧を印加し、そのとき
流れる電流値をよみとり、所定の計算を行なうことによ
って求められる。このときキャリア粒子の厚さは１鰭程
度とされる。

このような微粒子化されたキャリアの製造方法は、トナ
ーについて述べた磁性体と熱可塑性樹脂を用いて、磁性
体の表面を樹脂で被覆するか、あるいは磁性体粒子を分
散含有させた樹脂で粒子を作るかして、得られた粒子を
従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによっ
て得られる。

そして、トナーとキャリアの攪拌性及び現像剤の搬送性
を向上させ、また、トナーの荷電制御性全向上させてト
ナー粒子同志やトナー粒子とキャリア粒子の凝集を起こ
りにくくするためにキャリアを球形化することが望まし
いが、球形の磁性キャリア粒子は、樹脂被覆キャリア粒
子では、磁性体粒子にできるだけ球形のものを選んでそ
れに樹脂の被覆処理を施すること、磁性体微粒子分散系
のキャリアでは、できるだけ磁性体の微粒子を用いて、
分散樹脂粒子形成後に熱風や熱水による球形化処理を施
すこと、あるいはスプレードライ法によって直接球形の
分散樹脂粒子を形成すること等によって製造される。

以上の条件で階調ある４色画像を形成したところ、高像
力で階調性に優れ、カラーバランスのよい鮮明な画像が
得られた。また文字及び線画等においても鮮明な記録が
得られた。

〔実施例２〕第１９図は本実施を説明する３色画像形成装置を示して
いる０本実施例と実施例１との主な相違点は、感光体ド
ラム５１の１回転で、イエロー、マゼンタ、シアンの３
色トナー像を積層したものが得られる点にある。

第１９図においてセレン感光体５１は、径２０酊のドラ
ム状感光体であって、矢印方向に線速感光体５１の表面
には第１３図に示されるようにイエロートナー像を形成
するためのスコロトロン帯電器５２、露光器５３、現像
器５４が配列され、引続きマゼンタトナー像形成のため
のスコロトロン帯電器５６、露光器５７、現像器５８が
配列され、さらに引き続きシアントナー像形成のための
スコロトロン帯電器６０．露光器６１、現像器６２が配
列されている。従って感光体５１の１サイクルによって
３色のトナー像が積層して形成されることとなる。本実
施例では感光体５１上へのスコロトロン帯電器５２．５
６．６０による帯電は各＃＋５００Ｖ、＋６００Ｖ、＋
７００Ｖとされる。

以下本実施例における３色像露光及び相当する潜像形成
のプロセスにつき説明する。即ちメモリーに格納された
画像データは、第２０図の色修正部門の演算処理部に入
力され、ここで例えば下記演算式（ｎ）により所望の３
色データを演算するようにされる。

Ｙｍ＝α、Ｙ　ｉ　＋ａ、、Ｍ　ｉ　＋（ｒ、、、Ｃｉ
Ｍｍ　＝　ａ、、Ｍ　Ｌ　　＋　α、ｚＭ　ｉ　　＋　
ｃｔ、、ＣｉＣｍ＝α３．Ｃｉ　　＋ａ：、、Ｍ　ｉ　
　＋α３．Ｃｉ但しＹｍ、Ｍｍ、Ｃｍは演算後のデータ
、Ｙｉ、Ｍ　ｉｓ　Ｃｉは入力された画像データ、α目
、α１！、α１３、α！１、αｔｔｚαｔ３、α３１％
α３冨、α３３は例えば１．２．３等の色補正係数であ
って、外部要因例えばトナーの分光特性、現像器へのバ
イアス電圧あるいは特定色の強調等により決まる値であ
る。

これらの色修正されたデータＹｍＳＭｍ、Ｃｍは、実施
例１と同様にして闇値マトリックス（図示せず）と比較
されることにより二値化されてデータＹＯ１ＭＯ１ＣＯ
とされる。これらのデータはメモリーＭｙｓ　Ｍｍ％Ｍ
ｃにストックされるが、本実施例では、露光系に発光ダ
イオード（ＬＥＤ）５３　（イエロー用）、５７（マゼ
ンダ用）、６１　　（シアン用）が用いられ、該各色用
ＬＥＤからの８ドツト／鶴（Ｄ−１２５μｍ）の像露光
により感光体５Ｉ上にはドツト径が約１２０ＩＪｍ径の
光スポットによりそれぞれの静電潜像が形成される０本
実施例での多色画像の表現方法は第７図に示したもので
ある。

次いで前記各静電潜像は、第２０図の制御部の指令によ
り対応する現像器５４（イエロー用）、５８　（マゼン
タ用）、６２　（シアン用）が駆動現像されて、トナー
ドツト径が１２０μｍ（ｄ＝１２０μｍ）からなる各色
のトナー像が順次積層して形成される。

前記各現像器は、実施例１の第１８図の現像器１５と同
種のものが用いられるが、現像器５４には電源７４から
直流バイアス成分＋４００Ｖ、電［７３から交流バイア
ス成分２ＫＨ２で実効値１．５ＫＶがスリーブ５５を介
して印加される。

又現像器５８には電源７６がら直流バイアス成分＋５０
０Ｖ、電源７５から交流バイアス成分２ＫＨ２で実効値
１−．２ＫＶが印加され、現像器６２には電源７８から
直流バイアス成分子６００ｖ、電源７７から交流バイア
ス成分２　Ｋ　Ｈｚで実効値１．ＯＫＶがそれぞれスリ
ーブ５９及び６３を介して印加される。前記の条件によ
り前記各色トナー像の現像は非接触で現像される。

前記各色トナー像は、第１３図の給紙袋２６４から記録
紙Ｐが給紙ロール６５により供給され、該記録紙Ｐ上に
転写電極６６の作用で前記３色トナー像が転写される。

その後記録紙Ｐは、分離電極６７により感光体５１から
分離され、定着装置６８の熱ロール６９により加熱定着
され排出される。−力感光体５１上には電荷及びトナー
が残留しているので、クリーニング装置７０の除電器７
１及びブレード７２により除電及びクリーニングされ、
次の像形成に供される。

〔実施例３〕本実施例において、実施例１の場合と同様に異色トナー
ドツトが一部重なるが集中型のディザ閾値を用い第６図
に示す多色画像表現で４色画像を形成したが、いづれも
で高鼾力、鮮明で、きた。又前記第９図のパラメータα
、βを調整することにより任意の色調をう°ることがで
きた。

〔発明の効果〕

本発明は２値記録を例にとり実施例を説明したが、パル
ス幅変調や強度変調（及びそれらとディザあるいは濃度
パターンとの組合わせ）にも同様に適用しうる。これら
の変調方式はトナードツト径の大きさの変調であるので
トナー像の重なりに影響を及ぼすトナードツトが最大の
場合をｄとして扱えばよい。

以上説明から明かなように、像支持体上に複数種のトナ
ー像を積層する多色画像形成方法において、前記トナー
像の諧調を、あるトナードツト径と異なる色調のトナー
ドツトとの間の関係を特定するようにしたことにより多
色画像の画像濃度、カラーバランスが改善され、より一
層鮮明な多色画像が得られるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

フローチャート、第２図は多色画像の階調表現方法の１
つである濃度パターン法を示す図、第３図はディザ法を
示す図、第４図〜第７図はマトリックスを示す図、第８
図はパターンを示す図、第９図は画像データの補正系の
ブロック図、第１０図は４原色濃度データのヒストグラ
ム、第１１図は色補正後の濃度データのヒストグラム、
第１２図は異色ドツト分離型の閾値マトリックス、第１
３図（Ａ）（Ｂ）はトナードツトを示す拡大図で第１３
図（Ａ）は同一直径の場合、第１３図ＣＢ）は楕円状の
場合、第１４図はトナーの分光反射率を示す図、第１５
図は転写紙上のトナーの重なり状態を示す図、第１６図
は実施例１の多色画像形成装置の断面図、第１７図は第
１６図の装置に適用されるレーザ装置の断面図、第１８
図は第１６図の装置に適用される現像装置の断面図、第
１９図は実施例２の多色画像形成装置の断面図、第２０
図は露光系に入力される画像データの補正系のブロック
図である。１２．５２．５６．６０・・・・・・スコロトロン帯電
器１４．５３．５７．６１・・・・・・露光器１５．１
６．１７．１８５４．５８．６２　　　・・・・・・現像器４９．７３
．７５．７７・・・・・・交流バイアス電源４８．７４
．７６．７８・・・・・・直流バイアス電源Ｔ・・・・
・・トナー　　Ｄ・・・・・・現像剤　　Ｐ・・・・・
・記録紙Ｙｉ、Ｍｉ、Ｃｉｓ　ＢＫｉ・・・・・・外部
メモリーからの画像データＹｍ、Ｍｍ、Ｃｍ、ＢＫｍ・・・・・・演算処理部での
色修正後のデータＹＯ１Ｍｏ％Ｃｏ、ＢＫｏ・・・・・・画像処理された
二値化データＭｙ、　Ｍｍ％　ＭＣ％　Ｍ□・・・・・・各色データ
メモリー特許出願人　小西六写真工業株式会社第４図第６図第９図筬１ｏ１’２’　　　　　　、第ｉ１図第１３図（Ａ）（Ｂ）第１５図第１４図う成上 □分九〇榊第１６図第１７図第１８図第１９図曙　彎；　１トーへ

Claims

【特許請求の範囲】

（１）像支持体上に色調の異なる複数のトナー像を順次
形成して多色画像を得る多色画像形成方法において、前
記トナー像がドット構成であり、該トナードットの直径
をｄ、異なる色調のトナードット間をＤとするとき、０．８Ｄ≦ｄ≦１．５Ｄとされるように成したことを特徴とする多色画像形成方法。
（２）前記色調の異なる複数種のトナー像を構成する各
トナードットがマトリックス内で互いに形成されるよう
になっている特許請求の範囲第１項記載の多色画像形成
方法。
（３）前記色調の異なる複数種のトナー像を構成する各
トナードットがマトリックス内でグループ形成されるよ
うになっている特許請求の範囲第１項記載の多色画像形
成方法。
（４）前記複数種のトナー像の少なくとも２回目以降の
トナー像が非接触現像法で現像される特許請求の範囲第
１項から第３項のうちいずれか１項に記載の多色画像形
成方法。