JPS63101869A - 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】

本発明は、その表面に色分解フィルタ層を含む絶縁層を
有する感光体を用い、−回の像露光と各色に対応する一
様露光を行ってカラー画像を形成するカラー画像形成装
置に関するものである。

【発明の背景】

本出願人は、先に特願昭５９−８３０９６号、同５９−
１８７０４４号等によって、色分解機能をもった感光体
を用いたカラー画像の形成方法とその′ｆＩｃ置につい
て提案を行った。 第４図は上記のカラー画像の形成方法に用いられる感光
体の層構成の１例を示したもので、１はニッケル、アル
ミニウム等の導電性の円筒状やベルト状をした基体であ
って、２は光導１ｉ層あるいは電荷発生層と電荷移動層
とからなる８！能分離型の光導電層、３は各種ポリマー
、樹脂等と染顔料等の着色剤によって形成された赤（Ｒ
）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の色分解フィルタからなる層
を含む絶縁層である。第５図は絶縁層３の平面図を示し
たもので、絶ａｍに設けたフィルタ層としてはストライ
ブ状分布のものや、第５図（ａ）（ｂ）に示すようなモ
ザイク状分布のものが用いられる。ここで図中のｅで示
される各フィルタ部分の長さｉとしては画像の解像度や
色再現性の良好な条件として１０〜５００μｌの範囲の
ものが用いられる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色
分解フィルタは夫々赤色光、緑色光、青色光のみをそれ
ぞれ透過する色分解用のフィルタで、各フィルタ光波長
に対する透８率は例えば第６図に示すようなものである
。また、光導を層２には例えば５ｅＴｅやＡｓ２Ｓｅ３
などが用いられ、その場合の分光感度はＰｔＳ７図に示
すようなものである。 上記のような感光体に対して像露光する工程と、しかる
後に色分解フィルタ部の少なくとも１１！ｌを透過する
光による一様露光を経て現像を行なう操作を色分Ｍフィ
ルタ部の種類類に繰返す工程とによってカラー画像が得
られるが、この除行なわれる現像には、第８図に示すよ
うな各フィルタの透過士る色光の補色の関係にある色の
カラートナーが用いられ、感光体上に多色のカラー画像
を形成して一回の転写によって転写材上に一挙に多色カ
ラー画像を記録するようにしたものである。 ここで、上記感光体を用いたカラー画像形成のプロセス
を第９図について説明する。同図は光導電層として例え
ば硫化カドミウムのようなｎ型（即も、電子移動度の大
きい）光半導体を用いた感光体の一部分を取り出し、そ
こにおける像形成過程を模式的に表わしたものであり、
また各部の断面ハツチングは省略している０図中、１．
２はそれぞれ導電性基板、光導電層であり、３は３色分
解フィルタ部Ｒ，Ｇ、Ｂを含む絶縁層である。また、各
図の下方のグラフは感光体各部表面の電位を示している
。 まず、第９図〔１〕のように、−犬帯電器４によって全
面に正のコロナ放電を与えると絶縁層３表面に正の電荷
を生じ、これに対応して光導電層２と絶縁層３の境界面
に負の電荷が誘発される。 次いで、第９図〔２〕のように、露光スリットを情えた
二次帯電器５により交流若しくは負の放電を与え、絶縁
層３表面の電荷を消去しながら着色像の露光、例えば赤
色像露光１．を与える。 赤色光は絶縁層３の赤色フィルタ部Ｒを通過し、その下
部にある光導電層２を導電性とするため、同フィルタ部
において光導電層２中の電荷を消去する。二へに対し、
緑色フィルタ部３Ｇ、青色フィルタ部３Ｂは赤色光を透
過しないため、光導電層２の負電荷はそのまま残留する
。また、帯電器５の作用により、感光体の表面電位が均
一になるように絶縁Ｍ３上の電荷分布が変化する。 以上のようにして第一次潜像が形成される。原稿の緑色
成分や青色成分が照射された部分も、各々のフィルタ部
について同様の結果を与える。第一次潜像は、すべての
色成分がそれぞれのフィルタ部の下に像状の電荷分布と
して存在している状態である。この段階では、光導電層
２上の電荷が消去された部分はもとより、電荷の残留し
ている部分も、感光体表面では同電位となるため静電像
としては機能しない。 なお、第９図〔２〕では、帯電後の電位はほぼ零の場合
を示しであるが、負に迄帯電してもよい。 次いで、Ｗ＆９図〔３〕のように、絶縁層３に含まれだ
フィルタ中の一種を透過する光、例えば光源６と青色フ
ィルタＦＢによって得られた青色光ＬＩで一様露光を与
えると、青色光を透過するフィル７８部下方の光導電層
２が導電性となり、その部分の光導電層２の負電荷の一
部と導電性基体１の電荷が中和されて、フィルタＢの表
面の電荷のみが残り、それにより電位パターンが発生す
る。青色光を透過しないＧ、Ｒの部分には変化は生じな
い、これが第二次潜像である。そして、フィルタＢ上の
電荷像を負に帯電したイエロートナーＴｙを含む現像剤
で現像すると、電位が相対的に高いフィル７８部の表面
にのみトナーが付着し、現像が行なわれる（第９図（４
））。 次いで、生じた電位差を消去すべく第９１！Ｉ（５）の
ように帯電器１４によって表面電位を均一にした後、１
９図〔６〕のように緑色り、で一様露光を与えると前記
青色光の場合と同じく緑色フィルタ部Ｇの部分に第二次
潜像が形成される。これを第９図〔７〕のようにマゼン
タトナーＴＩで現像すれば、フィルタＧの部分にのみマ
ゼンタトナーＴ■が付着する。続いて第９図〔８〕のよ
うに、同様に表面電位を均一にした後、赤色光の一様露
光を与え赤色フィルタ部Ｒに現われた第二次潜像をシア
ントナーＴｃで現像する。なお図示例では、赤色フィル
タＲには光導電層２に電荷が存在しないため一様露光を
行なっても電位差は発生せず、シアントナーで現像を行
なってもシアントナーは付着しない。 こうして得られたトナー像を複写紙等の転写材上に松写
し、定着すれば、転写材上にはイエロートナーＴｙとマ
ゼンタトナーＴ−との混色による赤色像が再現される。 以上説明した画像形成プロセスの像露光光源及び一様露
光光源としては、第１０図に示したよ）な分光放射エネ
ルギーを有する青色、緑色、赤色の３種類の蛍光灯又は
冷陰極放電灯を使用することが効率を良好にし、カラー
バランスの調整を容易に行うことができる点で適してい
る。 一様露光光は上述のように、例えば青色光の場合感光体
の青色色分解フィルタのみを透過してその下の感光体に
光導電性を与え、他の緑色、赤色のフィルタ部分では透
過する成分のないことが必要である。上記第１０図に示
したような蛍光灯の場合隣のフィルタ部分を透過する不
要光が存在するので各色ごとにフィルタを用いこの不要
光を除去しなければならない。

【発明が解決しようとする問題点】

以上説明したように一様露光光源にはフィルタが必要で
あり、その大ささは通常の８４１’ｌを複写することを
可能とし感光体に対向してフィルタを配設するとした場
合３０ｘｍ×２６０ｍｍ程度必要である。 そして、狭い透過波長範囲とシャープカットを有するフ
ィルタは、現在多層膜からなる干渉フィルタによる他は
実現できない。 しかし、実際には、ドラム状の感光体にスリット露光系
によって、一様露光を行った場合、感光体の両端側で特
に色再現性の低下が見られたり、あるいは第１回目の現
像のトナーの色が強調されたりする現象が生ずる。この
現象の原因を追究した結果、露光補正用に多層薄膜フィ
ルタを用いているので、スリット露光系のスリット幅が
広がったり、光源からの光が拡がる方向を取ったりする
ことで、感光体の両端側では一様露光が前記多層１１１
ｉフイルタに耕めに入射し、そのために入射した光の強
度や色調が、感光体中央部と端部とで異なるようになる
ことが主たる原因であることを究明した。 例えば、像露光が行なわれた感光体の表面に最初に緑色
光の一様露光が多層ｆｆ１ｌフイルタを通して行なわれ
ると、端部においては、斜めの入射光が多いので緑色光
に加えて青色光が漏れて入射されるようになり、そのた
めに感光体表面はＧフィルタ部分だけでなく、Ｂフィル
タ部分にも電位が現れるようになって、マゼンタ（Ｍ）
トナーがＢフィルタ部分にも付着する。そして、あとの
青色光の一様露光によって生じる電位コントラストは小
さくなり、イエロー（Ｙ）トナーの付着量が少なくなる
。このようにしで再現される像がマゼンタの強調された
ものとなる０本発明はこのような問題を解決した一様露
光光源を備えたカラー画像形成装置を提供することを目
的とする。

【問題点を解決するための手段】

前記目的は色分解機能を有する感光体を用い、一様露光
を行ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置にお
いで、前記一様露光光源部に干渉フィルタとしての第１
のフィルタと、入射角依存性のないｔＪＳ２のフィルタ
とを設置したことを特徴とするカラー画像形成ｉ装置に
よって達成される。

【実施例】

本発明の実施例を図面を参照して説明する。第１図（ａ
）は本発明の一実施例の一様露光光源の斜視図、第１図
（ｂ）は光源と光源から発した光が入射するフィルタと
の関係を示す上面図、第２図（ａ）。 （ｂ）及び（ｃ）は前記実施例のフィルタの特性を示す
図、第３図は本発明の一実施例であるカラー画像形成装
置の内部構成を示す概要図である。 第１図（ａ）及び第１図（ｂ）において、６は一様露光
光源で６１はそのケーシング、６２は例えば第１０図に
示した発光波長を有する蛍光灯などからなる光源、６３
は干渉フィルタ６３−ａと入射角により透過特性の変化
しない硝子フィルタ又はゼラチンフィルタ、あるいはそ
れらの組合わせたシャープカットフィルタ６３−ｂなど
からなるフィルタで、以下前記−緑露光光源６、フィル
タ６３の各色は符号の後尾にそれぞれＢ、Ｇ、Ｈの記号
を付けて表すこととし、トナーＴ１現像器１７なども同
様とする。 ６４は合ｄ１樹脂又は硝子製の光の拡散板、６５は前記
−緑露光光源６の感光体に面する開口部、６６は開口８
６５の長手方向の光１むらを補正するための光１ｌｌＩ
！′ｇ！部材である０図中、同一符号は同−又は相当部
分を示す。 ケーシング６１の内壁は白色拡散塗料による塗装を施す
か、無色反射性の板金に小さな日凸をつけるなどによっ
て拡散反射をするようにしである。 光源６２０近くに設置されたフィルタ６３によって、光
′ａ６２が発する光は、色分解され必要な色光になり開
口１１ｓ６５に達するが、開口部６５の両端部が光量不
足となり易い、光量調整部材６６はこれを補正するため
のものである。光を調整部材６６は黒色板が通常用いら
れる０以上のような構成によりドラム状の感光体に均一
な一様露光を行うことができる。 第２図（ａ）は緑色フィルタとして用いる干渉フィルタ
の分光透過率特性を示している。フィルタに垂直に光が
入射した場合（入射角０°）に対し、フィルタに斜めに
光が入射した場合（ここでは入射角４５°の場合を示す
）では透過波長域が偏移し、第６図に示す色分解フィル
タでは青色のフィルタ部を透過するようになる。干渉フ
ィルタでは光の入射角による透過域の偏移に加え、副次
の透過波長域が出現することもある。 一様露光光においては、不要な波長の光の混入を防ぐ必
要があり、これには入射角依存性のないフィルタ（硝子
フィルタ、ゼラチンフィルタなど）により除去すること
が望ましい、特に第２図（ｂ）に示すシャープカットフ
ィルタを用いることにより斜めに入射した場合の不要な
波長域の光を除くことができる。第２図（ｂ）は例えば
株式会社東芝製のシャープカットフィルタ０−５４の分
光透過率特性を示すもので、これと前記半値幅Ｂｏａ論
の干渉フィルタを組み合わせて一様露光光の単色化を行
うことができる。第２図（６）は、第１０図に示した青
、緑、赤の各蛍光灯と千ｌｊｓフィルタとを組み合わせ
たときの光の垂直入射と入射角４５°の場合を示したも
ので、入射角４５°の場合露光光が不要光を生ずる様子
を示している。第２図（ｄ）は前記各色蛍光灯と、前記
各色干渉フィルタ及び硝子フィルタを組み合わせた場合
の一様露光光の分光透過率特性を示すもので、青色、緑
色、赤色にはそれぞれＹ−４３，０−５３，Ｒ−６４の
シャープカットフィルタを組み合わせたものである。 このように斜めに入射した不要光は干渉フィルタを透過
するとしても、硝子フィルタによりカットされるために
、一様露光光は実質的に入射角度依存性のない単色光と
なる。 なお、このシャープカットフィルタは角度依存性を有す
る干渉フィルタの入射角０′″の場合のカットオフ波長
と略同じカットオフ波長を有するものを用いるのが特に
好ましい、第２図（ａ）の場合に示される様に耕め入射
した５００〜５５０ｎ−の光は第２図（ｂ）の硝子フィ
ルタによってカットされる。 互いのカットオフ波長の差は±３Ｏｎ論にｆｌ整するこ
とが好ましい。 次に、上記−緑露光光源６Ｂ、６Ｇ、６Ｒを備えたカラ
ー画像形成装＠（第３図）について、動作順序に従って
説明を行う０図中、４１は第４図に示す構成をもつ感光
体ドラムであって、複写動作中は矢印ａ方向に回転する
。感光体ドラム４１は回転しながら必要に応じて光を照
射しつつ一次帯電器４で全面に電荷を与えられ、次の露
光スリットを備えた二次帯電電極５から交流、又は−次
帯電器４とは反対の符号のコロナ放電を受けつつ原稿り
の像露光光りが与えられ、第一次潜像形成過程が終了す
る１次いで一様露光光［６Ｂによって得られる青色光に
一様露光されイエロー成分の第二次潜像が形成される０
次にこれがイエロートナーを装填した現像器１７Ｙで現
像される。続いて二次帯電器１４により感光体表面が一
様電位にされた後、−緑露光光源６Ｇからの緑色光によ
る一様露光、マゼンタトナーを装填した現像器１７Ｍに
よる現像を受ける。さらに二次帯電器１５により感光体
の電位が均一にされ、一様露光光源６Ｒからの赤色光に
よる一様露光、シアントナーを装填した現像器１７Ｃに
よる現像を受ける。その結果、感光体ドラム４１上にカ
ラー像が形成される。得られたカラートナー像は転写前
帯電極９Ａにより帯電された後、用紙給送手段によって
供給されて来る複写紙８上に、転写電極９Ｂによって転
写される。転写されるカラートナー像を担持した複写紙
は分離電極１０によって感光体ドラム４１から分離され
、定Ｍ装置１１によって定着され完成されたカラー複写
物と、なり、機外に排出される。転写を終わった感光体
ドラム４１は除電光を照射され除電され、クリーニング
装（！！１３内のクリーニングブレード１２で表面に残
留したトナーが除去されて再び使用される。 に発明の効果］ 以上説明したように本発明に係るカラー画像形成装置は
、干渉フィルタと入射角依存性のないフィルタを用いた
一様露光光源を備えたので、一様露光を極めて波長幅の
狭い単色光とすることができる。また、上記入射角依存
性めないフィルタに選択の自由度の大きいゼラチンフィ
ルタや硝子フィルタを使用することができるようになる
ので、色分解フィルタの分光特性に応じ一様露光光とし
て波長域の狭い純度の高い色光を自由に得られ、色濁り
、色ずれのない優れたカラー画像が得られるカラー画像
形成装置を提供することがでさる。

【図面の簡単な説明】

Ｐｔ５１図（、）は本発明の一実施例の一様露光光源の
錯視図、ｆｊＳ１図（ｂ）は光源とフィルタとの関係を
示す上面図、 第２図は前記実施例のフィルタの特性を示す図、ｔｔＳ
３図は本発明の一実施例であるカラー画像形成装置の内
部構成を示す概要図、 第４図は感光体のｆｆｉ　Ｍｆｆ　Ｉ＆を示す図、第５
図は上記感光体の絶縁層の平面図、第６図は上記絶縁層
の色分解フィルタの分光透過率を示すグラフ、 第７図は上記感光体の一例の分光感度を示すグラフ、 第８図はカラートナーの分光反射率を示すグラフ、 第９図は、上記感光体を用いたカラー画像形成のプロセ
スを示す図、 第１０図は各色覚光灯の分光放射エネルギーを示すグラ
フである。 図において １・・・導電性基体、　　　２・・・光導電層、３・・
・絶縁層、　　　　　４・・・−次帯電器、５・・・二
次帯電器、　　６・・・一様露光光源、８・・・複写紙
、　　　　１１・・・定着器、１７・・・現像器、　　
　　４１・・・感光体ドラム、６１・・・ケーシング、
６２・・・光源、６３・・・フィルタ、６４・・・拡散
板６５・・・開口部、　　　　６６・・・光量調整部材
、Ｄ・・・原稿、　　　　　Ｌ・・・像露光光、である
。 出願人　小西六写真工業株式会社 第１図°″°　　　　−舖χ老遼 第１図（ｂ） 歿る ｐｏ　　　　知σ　　　　≦σｏ　　　　　７ａ。 液吾（１、） 第２図（Ｃ） 第２図（〆） （へへ）　　　　　　　　　　　　　　　　　（〜眠）
第３図 ５：二ン（帯電ＲＬ：　　イ＆−１１違−丸６Ｂ、６Ｇ
、６Ｒニー線却ＬＬ派 １２：　クリープ〉グゲレー「 １７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ：　　現背に老ヒ４１：４１体
ドラム 第４図 第５図（α） 第５図（ｂ） 第６図 環Ｌ（ｎｍ） 未長　　（ｎｍ） 第８図 三友長２人（ｎｍ） カラー用トナー／）分り反射率す寺吐 第９ い］ ［４］ 【２〕 ［３］ 第９図 ［５］　　　　　　　　［６］ ［８１８［７］ 第１０図 求。 月 ４００　　４５０　　　５００　　５５０　　６００　
　６５０　　　７ＣＸ）ヲ皮長（ｎｍ　） ネ Ｌ イ 覧 ５炙−１（ｎ　ｍ　） ５艮長（ｎｍ）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）色分解機能を有する感光体を用い、一様露光を行
   ってカラー画像を形成するカラー画像形成装置において
   、前記一様露光光源部に、干渉フィルタとしての第１の
   フィルタと、入射角依存性のない第２のフィルタとを設
   置したことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記第２のフィルタは、前記第１のフィルタに近
   接したカットオフ波長を有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装置。
3. （３）前記第２のフィルタは、硝子フィルタあるいはゼ
   ラチンフィルタであることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載のカラー画像形成装置。