JPS62211672A - カラ−画像形成装置 - 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 この発明は電子写真を応用した複写機、プリンタ等の画
像形成装置、特に複数色のトナーを使用した多色画像形
成装置に関するものである。

従来の技術 ２色以上の多色画像形成装置としては、１色ごとに帯電
→露光→潜像形成→現像→転写のプロセスを行ない、こ
れを繰り返すことによって、記録紙の上に多色画一を形
成することが一般的であるが、この方式では色ずれを防
ぐための記録紙の位置あわせが困難なため最近では像担
持体上に複数色の画像を重ねて形成し、これを一括転写
する方式が提案されている。

特開昭６０−１３０７６３号公報記載の例は３色のトナ
ーを使用した画像を得るカラー画像記録装置の１例であ
って第５図にその概略を示す。第６図において、像担持
体４０に対向して帯電器４２、露光部４３、現像部４４
ａ、４４ｂ、４４ｃ、転写部４６、クリーニング部４６
が設けられている。

像担持体４ｏの表面には感光層４１が設けられている。

いま画像記録プロセスが始動し、像担持体４ｏが矢印方
向に定速で回転を始めると、帯電器４２により、その表
面が一様に帯電され、そしてレーザ光による露光部４３
によってイエローの像に対応する露光が行なわれ、イエ
ローに対応する静電潜像が形成される。さらに像担持体
４ｏが回転すると現像部４４ａによって、イエローのト
ナーが像担持体４０上の静電潜像に供給され可視像化さ
れる。

像担持体４ｏは引き続き定速回転し、次の１回転ではマ
ゼンタに対応する像形成が同様に行なわれ、マゼンタの
可視像が形成される。なお、この場合は、現像部は４４
ｂが作動し、マゼンタのトナーが供給される。引き続き
、同様の工程が行なわれ、シアンの可視像が形成される
。この場合、現像部は４４ｃが作動し、シアンのトナー
が供給されることはいうまでもない。

このようにして像担持体上にイエロー、マゼンタ、シア
ン、３色の合成されたトナー像が形成されだ後、記録紙
４７が送り込まれ、転写帯電器４６によってトナー像が
転写された後、記録紙４７は剥離されて（剥離手段は図
示せず）定着部４８で定着される。なおりリーニング部
４６はトナー像を記録紙４７に転写した後、像担持体４
ｏ上に残留した不要トナーを取り除くだめのものである
。

発明が解決しようとする問題点 しかし、このような方式のものでは形成すべき色の数だ
け像担持体が回転する必要がある。特に事務用の文書で
は大部分が黒色文字で構成されているため、事務用の複
写機筺たはプリンタでは、黒を含む４色のトナー像を形
成する必要があるが、黒色ライエロー、マゼンタ、シア
ンの合成色とした場合には像担持体の回転数は３回転で
済むが、この場合は完全な純黒色とすることは困難であ
り、かつ３色を重ねるので画像の鮮明さも損なわれる。

また黒色画像の形成を独立して行なえば、前記の欠点は
なくなるが、像担持体が４回転することが必要になり、
記録速度が遅くなってしまう欠点があった。

本発明はこれらの欠点を除き、黒色文字が大部分である
事務用文書においても像担持体の回転は３回転以下で済
み、記録速度が早く、かつ、鮮明な黒色文字を得ること
ができるカラー画像形成装置を提供しようとするもので
ある。

問題点を解決するための手段 そして上記問題点を解決するだめの本発明の技術的な手
段は、少なくとも黒色を含む４色のトナー像を形成する
カラー画像形成装置において、２個の露光手段を設け、
この露光手段を像担持体の回転方向に対して、１個は黒
現像器の直前の上流側に、他の１個は黒以外の３色のう
ち、最も上流側に位置する現像器の直前の上流側に設け
るものである。

作　　用 この技術的手段による作用は次のようになる。

すなわち、前に説明したように事務用文書においては大
部分が黒色文字で構成されているだめ、まず、黒現像器
の直前に設けた露光手段により黒に対応する静電潜像の
形成と黒現像器によるトナー可視像（黒色像）の形成を
行なうと共に、同時に他の色の直前に設けたもう−っの
露光手段によって、もう１色の静電潜像を形成し、それ
に対応する色の現像器によってトナー可視像を形成する
ことを黒以外の色について、３回繰り返せば４色の画像
が得られるが、この場合は像担持体は３回転で済み、記
録時間を早くできるとともに、黒色文字を独立して処理
するため、事務用文書に適した鮮明な黒色文字を印字す
ることができるのである。

実施例 以下に本発明の実施例について説明する。

第１図は本発明の第１の実施例を示す概略の断面図であ
る。第１図において、１は像担持体であってアルミニウ
ム等の円筒上にセレン等の光導電性材料の膜を形成した
通常の感光体ドラムが使用される。なお、像担持体１は
有機感光体等を塗布したドラムやシートであっても良い
ことはもちろんである。８は除電ランプであって、白熱
ランプや発光素子アレイ等が用いられ、プロセスの始動
時に像担持体１を全面露光して均一に除電する。

制御回路１３は画像情報１２を黒色画像の情報１２ａと
、それ以外の色の情報１２ｂ、１２ｃ。

１２ｄに区分し、露光手段の駆動回路１４ａ、１４ｂを
通じて、それぞれ露光手段２ａ、２ｂを駆動まだは停止
させて、像担持体１上に画像情報１２のうち必要な部分
を与える。露光手段２ａ、２ｂにはレーザビーム、発光
素子アレイ、螢光燈士液晶シャッタアレイ等が使用され
る。４ａ、４ｂは帯電器で露光手段２ａ、２ｂによυ画
像情報１２が像担持体１に与えられる前に像担持体１が
一定の表面電位になるように帯電するためのものである
。

３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは現像器であって、それぞれが
１種類の色のトナーについて現像を行ない、像担持体１
上の静電潜像を可視像化する０１１は除電う／プで８と
同様に白熱ランプや発光素子アレイ等が使われ、４色す
べての現像が終了した後、電位をそろえて転写を容易に
するために、一定の電位まで全面除電を行なう。なお、
除電ランプ８および１１は同一の機能を有するものであ
るため、どちらか１つにして装置を簡素化するととがで
きる。この場合は第１図１１の位置に除電ランプを設け
る方が好ましい。

５は転写帯電器で像担持体１上に形成された４色のトナ
ー像を記録紙７に転写するだめのものである。記録紙子
は剥離帯電器らによって、像担持体１から剥離され、定
着器９に送りこまれて、定着された画像を形成する。１
ｏはクリーナで転写の終了後、＠担持体１上に残留した
不要トナーを除去するものである。

次にこの実施例の動作について説明するが、動作をわか
り易くするために、黒およびイエロー、マゼンタ、シア
ンの４色のトナーを使用した画像を形成するレーザビー
ムプリンタにおけるネガ・ポジ反転現像について実験し
た例について説明する。なお、第１図において現像器３
ａ、３ｂ。

３ｃ、３ｄに付したＢ、Ｙ、Ｍ、Ｃの記号は、それぞれ
が黒、イエロー、マゼンタ、シアンの現像器であること
を示す。

像担持体１はアルミニウムの円筒上に分光感度が７８０
　ｎｍ付近で最高になるように作られだセレン−テルル
合金より成る光導電性被膜が形成されており、プロセス
の始動ととも忙回転手段（図示せず）により周速的１０
０ｒｒｒｍ／　”　　で矢印Ｒ方向に等速回転を始める
。この時、まずクリーナ１０が像担持体１に当接し、像
担持体１の表面をクリーニングした後、クリーナ１ｏの
当接を解除する。

続いて画像の履歴を消去し、均一な帯電をするために発
光素子アレイより成る除電ランプ８が点灯し、像担持体
１を約３０Ｖの残留電位まで均一に除電する。

次に直流高圧電源（図示せず）により、帯電器４ａに約
ｅＫＶの高圧を印加し、発生したコロナにより像担持体
１の表面を約ａｏｏｖに均一に帯電する。なお、この時
帯電器４＆をスフロトロンにすれば、その格子に約５ｏ
ｏＶの直流電圧を印加することによって、像担持体１の
表面電位をより安定させることができる。像担持体１が
さらに回転し、露光手段２ａの位置にきた時、全画像情
報１２の中より制御回路１３によって取り出された黒に
対応する画像情報１２ａによって、駆動回路１４ａを経
て半導体レーザ２ａが駆動もしくは停止され、波長的７
８０ｎｍの半導体レーザビームにより、像担持体１上に
黒に対応するネガの静電潜像（図示せず）が形成される
。この画像部の電位は露光によりほぼｓｏＶ程度にまで
落ちており、この電位差によシ、黒現像器３ａによって
正に帯電したトナーが静電潜像に対応して静電的に付着
し、黒トナーによるポジの可視像が形成される。このよ
うにして、まず、黒色の文字部分について通常の複写機
と同等の鮮明な画像を得ることができる。

黒現像器３ａによって黒の現像が行なわれた直後、黒現
像器３ａの直後の下流側にある帯電器４ｂが作動し、像
担持体１の表面を再び全面帯電するが、その内容は前記
４ａ帯電器による場合と同じである。続いて、全画像情
報１２の中から制御回路１３によって、分別されたイエ
ローに対応する画像情報１２ｂが先に現像された黒画像
とのタイミングをとって出力され、駆動回路１４ｂを経
て、第２の半導体レーザ２ｂが駆動もしくは停止され、
像担持体１上にイエローに対応するネガの静電潜像を形
成する。

続いて、イエロー現像器３ｂが作動して、イエローに対
応するポジの可視像が形成されるが、この工程は前記黒
画像の形成と像担持体１の同一回転中に行なわれるので
、像担持体１が回転するための余分な時間を必要としな
い。なお、この場合、半導体レーザ２ｂからの光は黒ト
ナーを透過することができないので、黒トナー上にイエ
ロートナーを重ねて現像することはできないが、前記の
ように事務用文書においては黒文字が大部分であるから
、黒トナーと他の色のトナーを重ねた色を形成する必要
はなく、むしろ、この実施例のように、黒トナーのみに
よる鮮明な純黒色文字が形成される方がはるかに好まし
い。なお、この点は、他のマゼンタ、シアンの両色につ
いても同じでアル。

さらに像担持体１の回転にしたがって、帯電器４ｂによ
って、像担持体１を全面帯電した後、マゼンタに対応す
る画像信号１２ｃによシ駆動回路１４ｂを経て半導体レ
ーザ２ｂを駆動または停止してマゼンタに対応する静電
潜像を像担持体１上に形成し、マゼンタ現像器３Ｃを作
動させてマゼンタに対応する現像を行なう。

同様に帯電器４ｂによる帯電、シアンに対応する画像情
報１２ｄによる駆動回路ｚ４ｂを経た半導体レーザ２ｂ
による静電潜像の形成、シアン現像器３ｄによる現像が
行なわれる。この場合、イエロー、マゼンタ、シアンの
３色は像担持体１上に少なくとも一部を重ねた状態で形
成されている。

なお、イエロー、マゼンタ、シアン３色の現像器は像担
持体１に非接触であることが必要であシ、また、その時
点で現像に関与している現像器以外は像担持体１から離
脱させておくことが好ましい。

このようにして、黒、イエロー、マゼンタ、シアン４色
のトナー像を像担持体１上に形成した後、帯電電位をそ
ろえて転写を容易にするために、除電ランプ１１によっ
て全面を除電した後、続いて記録紙７が送シ込まれ、転
写帯電器６に約−ｅＫＶの直流の高圧を印加してトナー
像を記録紙７に転写し、続いて剥離帯電器６に約４００
　Ｈｚ　、約５ＫＶ０　、の交流電圧を印加して記録紙
７を像担持体１から剥離した後、定着器９によって定着
する。

この実施例によれば、（１）　　像担持体１の３回転で
黒を含む４色の画像を形成することができ、記録時間を
短くすることができる。（２）事務用文書の大部分を占
める黒色文字を独立した系統で処理しているため、黒色
文字の鮮明な文書を得ることができる。（３）　　黒色
を最初に現像するので、黒現像器については像担持体１
に接触のものでも非接触のものでもよく現像器の選択の
範囲が広い。

（４）黒色以外の３色は同一の露光手段により像を形成
しているので静電潜像のズレが少なく、美しい色を再現
できる。（５）　　本発明においては、前記のように黒
色文字を独立して処理し、かつ他の３色と重ねる必要が
ないため、画像形成装置を組み立てる際の露光手段２ａ
、２ｂの位置合わせ調整が簡単である。（６）黒及び他
の１色を使用したいわゆるモノカラー画像については、
像担持体１の１回転のみで画像が形成できるため、事務
用文書に多い２色画像を高速で出力することができる。

また、黒色文字のみの文書であれば像担持体１の１回転
のみで画像形成ができることは明らかである、などの大
きな実用的効果がある。

なお、前記で説明したように、この画像形成装置におい
ては１色の画像から、少なくとも黒を含む４色のトナー
を使用した画像までの形成が可能であるが、この区分に
ついては画像情報１２に対応した制御回路１３からの出
力によって、本画像形成装置全体のシーケンス回路（図
示せず）が駆動されることにより実行されることはいう
までもない。

次に本発明の第２の実施例について説明する。

第２図は本発明の第２の実施例を示したもので、第１の
実施例と同一の機能を果たすものには同一の番号を付し
である。また、この実施例においても第１の実施例と同
様に黒、イエロー、マゼンタ、シアンの４色のトナーを
使用した画像を形成するレーザービームプリンタについ
て実験した例について説明する。なお、第３図は、この
実施例に用いた３色のトナーの分光透過率と、光源とし
て用いた半導体レーザの波長（７８０ｎｍ）の関連を示
す概念図である。

第２図のように、像担持体１の回転に対して上流側から
３番めの位置に黒現像器を位置させることによって、第
３図に示した各色のトナーの分光透過率と光源の波長の
関係から像担持体１０１回転目ではイエローと黒のトナ
ー像を同時に形成し、像担持体１の２回転目においては
マゼンタとシアンのトナー像を同時に形成することがで
きることは明らかであるので、４色の画像を像担持体１
の２回転のみで形成することができ、かつ、この発明の
第１の実施例で説明したような特徴をも備えていること
は容易に理解できる。

また、現像器を黒、イエロー、マゼンタ、シアンの順、
またはイエロー、黒、マゼンタ、シアンの順に配置し、
帯電器４ａと露光手段２ａを像担持体１の回転方向に対
して最上流側に、帯電器４ｂと露光手段２ｂを像担持体
１の回転方向に対して上流側から見て第２と第３の現像
器の間に配置しても、この実施例とまったく同じ考え方
が適用され、像担持体１の２回転のみで４色トナーを使
用した画像が形成されることは明らかである。

なお、この実施例においては４色の現像器３ａ。

ｓｂ、ｓａ、ａｄすべてが像担持体１と非接触の構造で
あることが必要である。

次に本発明の第３の実施例について説明する。

第４図は本発明の第３の実施例を示したもので第１、及
び第２の実施例と同一の機能を果たすものには同一の番
号を付しである。

第４図のように黒現像器３ａを像担持体１の回転に対し
て、もっとも下流側に位置させることによって、万−他
の３色のトナーが少量飛散したとしても重力で黒現像器
３ａの位置に落下することが多く、たとえ黒色トナーと
少量の他の色のトナーが混じることがあっても肉眼では
判別できなくなるので、混色に対する影響を最小限に止
めることができる。

本発明における画像形成装置は、以上に説明した三つの
実施例だけでなくトナーの色が黒、イエロー、マゼンタ
、シアン以外の場合や、露光手段が発光素子アレイや螢
光燈＋液晶シャッタアレイなどの場合にも適用できるし
、さらに現像方式がポジ・ポジ現像の場合であっても適
用できることは明らかである。

発明の効果 本発明は像担持体上に黒を含む４色のトナーを使用した
画像を形成した後、これを一括転写するカラー画像形成
装置において、黒色の画像については他の３色から独立
して処理しようとするもので、１プロセス中における像
担持体の回転数が２ないし３回転と少なくて済み、１プ
ロセスの完了に要する時間が、通常の３色トナーを使用
したカラー画像形成装置と同等またはそれ以上に短くて
すむばかりではなく、通常の事務用文書において大部分
を占める黒色文字が純黒色で、かつ鮮明に印字すること
ができる。

また制御回路よりの指令によって黒色だけ、または他の
単色との組合わせによるモノカラー画像が像担持体の１
回転で形成できるなど、その実用的効果は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例におけるカラー画像形成
装置の断面図、第２図は本発明の第２の実施例における
カラー画像形成装置の主要部の断面図、第３図はイエロ
ー、マゼンタ、シアン３色トナーの分光透過率と光源と
して用いた半導体レーザの波長との関連を示す概念図、
第４図は本発明の第３の実施例におけるカラー画像形成
装置の主要部の断面図、第６図は従来例の画像形成装置
の断面図である。 １・・・・・・像担持体、２ａ、２ｂ・・・・・・露光
手段、ｓ　ａ　、３ｂ　、　３ｃ　、　３ｄ−・−・現
像器、４ａ、４ｂ・・・・・・帯電器、６・・・・・・
転写帯電器、６・・・・・・剥離帯電器、７・・・・・
・記録紙、８．１１・・・・・・除電ランプ、９・・・
・・・定着器、１ｏ・・・・・・クリーナ。 代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名第２
図 寡３図 一、友長（７２す

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体を複数回回転させて、帯電、露光、現像
   、の工程を繰り返して像担持体上に少なくとも黒を含む
   ４色のトナー像を形成した後、これを一括転写する手段
   を有するカラー画像形成装置であって、２個の露光手段
   と、前記各色に対応する４個の現像器を有し、前記露光
   手段を像担持体の回転方向に対して、１個は黒現像器の
   直前の上流側に、他の１個は黒以外の３色のうち、最も
   上流側に位置する現像器の直前の上流側に設けたことを
   特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）黒現像器を像担持体の回転方向に対して上流側か
   ら３番目の現像器の位置に設けた特許請求の範囲第１項
   記載のカラー画像形成装置。
3. （３）黒現像器を像担持体の回転方向に対して上流側か
   ら４番目の現像器の位置に設けた特許請求の範囲第１項
   記載のカラー画像形成装置。