JPS63180975A - 複写装置 - 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、特定の色と、その色以外の別の色との２色を
用いて複写を行うことができる複写装置に関する。

「従来の技術」 多色原稿から、２色またはそれ以上の多色複写画像を得
るための装置や方法は、従来から各種の方式が提案され
、実用化されている。

その最も一般的な方法は、原稿上の画像を、赤（Ｒ）、
青（Ｂ）、縁（Ｇ）の３種の色分解フィルタで分解し、
分解された各色の光像に対してそれぞれ複写工程を実施
し、１枚の複写用紙上に各色の画像を重ね合わせて、い
わゆるフルカラーの複写画像を得るものである。

このようなカラー複写機は、各色の画像を１枚の複写用
紙上に重ね合わせるための同期（レジストレーション）
をとることが必要で、装置の構成や制御がきわめて複雑
となり、装置が大型化し高価なものとなる。

しかも、一般に複写される多色原稿は、ごく特殊な場合
を除いて、黒の文字や図形が大部分を占め、他の色とし
ては、赤色等によるアンダーラインやマーク等の付与が
ほとんどである。従っ−て、フルカラー複写機を用いる
ことはきわめて不経済である。さらに、こういったフル
カラー複写機においては、３色の混色によって黒色の可
視像を形成するが、純黒色とはならず、純粋な黒色トナ
ーだけを用いて得られる画像よりも再現性が劣る。

また、黒色画像部分を構成する文字等は細線画像である
ことが多く、色ずれが発生するとその判読が難しくなる
。

従って、大部分が黒色画像で占められるような原稿に対
しては、黒色プラス１色の２−色複写装置で十分であり
、むしろ、黒色画像に対して、従来のモノクロ（単色）
複写装置と同等の画像品質を維持することの方が望まれ
ている。なお、２色構成の一般の原稿の大部分について
、その複写を可能にするためには、黒色以外に赤色、青
色、緑色等の２〜３種類の色数を用意し、その中から黒
色と組み合わせる１色を選択することができるようなも
のが好ましい。

「発明が解決しようとする問題点」 以上のような要求に応える２色複写装置としては、特開
昭５５−７３０６３号、特開昭６１−３６７６７号、特
開昭６１−３６７６８号、特開昭６１−４８８７１号、
特開昭５６− １６２７５５号公報等に記載されたものが知られている
。

まず特開昭５５−７３０６３号公報には、１つの感光体
に、アナログ光学系のみを用いて、黒色およびそれ以外
の特定色の静電潜像を形成する工程を有する２色複写装
置が紹介されている。アナログ光学系とは、ミラーやレ
ンズを用いて感光体に直接光像を導く装置のことをいう
。本発明においては、以後これを結像光学系と呼ぶこと
にして説明を進める。

ところでこの装置は、潜像電位が３段階になる３値潜像
を形成するため、フリンジ電界による潜像の境界部分の
混色が発生し、黒色画像の品質が従来の白黒複写機に比
較して劣化するという問題点を有している。さらに、３
値潜像の形成が可能な特殊な積層感光体を使用し、静電
潜像の形成プロセスが複雑になるため、コストアップに
なるという問題を有している。

また、特開昭６１−３６７６８号公報に記載された技術
は、このような問題点を改善するためのものであり、結
像光学系により２つの感光体を露光している。感光体の
一方には通常の感光体を、もう一方には特定色に対応す
る潜像を形成するための積層感光体を使用する。こうし
て、２つの感光体上の静電潜像をそれぞれ黒色トナーと
特定色のトナーを用いて現像を行い、複写用紙にこれら
を順次転写する。

この場合、黒色画像の品質低下という問題点は改善され
るが、２色の画像を複写用紙上に２回に分けて順次転写
するため、黒色画像および特定色画像のレジストレーシ
ョンずれを低減させようとすれば、要求される機械精度
が高くなり、コストアップの原因となる。さらに、２種
の感光体を使用するため複写装置が大型化する。また、
積層感光体を使用するのでプロセスが複雑になり、コス
トアップになるという問題を有している。また、積層感
光体を用いて色分離をする方法は、その積層感光体の特
性により色分離される色が固定されてしまうため、特定
色の色数を増加させることは不可能である。

次に、特開昭５６−１６２７５５号公報に記載されたも
のは、黒色画像を結像光学系を用いた電子複写方式によ
るプロセスで複写用紙上に複写し、その後、特定色の画
像をイメージセンサにより抽出し、静電記録方式による
記録装置により、その画像を複写用紙上に追加複写する
装置である。この場合、特定色の分離、再現は上記結像
光学系のみを用いた場合に比較して有利であるが、複写
用紙上にすでに形成された黒色画像上に、特定色の画像
を重ねて合成するため、高精度のレジストレーションを
必要とし、コストアップになるとともに、別個独立の２
種の画像形成装置を有するため装置が大型化する欠点が
ある。

また、特開昭６１−４８８７１号公報には、１つの結像
光学系により１つの感光体上に１色分すつ静電潜像を形
成し、数回に分けて複写用紙上にこれを転写する技術が
示されている。しかし、これは転写工程が複雑となり、
レジストレーションずれの問題がなお残されている。

また、特開昭６１−３６７６７号公報に記載されたもの
は、２個の感光体を用い、これらに結像光学系を用いて
原稿上の画像に対応する静電潜像を形成し、かつ各々の
感光体上の静電潜像について、イレーザを用いて不要な
静電潜像を消去して、それぞれ異なる色の現像剤で現像
し、記録用紙上に順次転写するようにしている。

ところが、この方法も、２色の画像の転写が別々の箇所
で行われるため、高、精度のレジストレーションが必要
なことにかわりはない。

本発明は、以上の点に着目してなされたもので黒色画像
の画質劣化を招くことなく、比較的簡単な構成により色
分は複写のできる複写装置を提供することを目的とする
ものである。

「問題点を解決するための手段」 本発明の複写装置は、原稿上の画像を読み取って電気的
な画像信号に変換する画像読取装置と、この画像読取装
置の出力信号を用いて、感光体上に、その画像信号中の
特定の色成分の信号に対応する第１の静電潜像を形成す
るための光出力装置と、上記原稿上の画像中の上記特定
の色以外の色成分に対応する光像を感光体上に導いて第
２の静電潜像を形成する結像光学系と、上記第１の静電
潜像を第１の色のトナーを用いて現像する第１の現像機
と、上記第２の静電潜像を、上記第１の色以外の色のト
ナーを用いて現像する第２の現像機と、上記第１の現像
機と上記第２の現像機の現像後に、複写用紙上にそのト
ナーを転写する転写器とを有することを特徴とするもの
である。

「作用」 以上の複写装置は、１つの感光体上に、特定の色につい
ては光出力装置を用い、それ以外の色については結像光
学系を用いて静電潜像を形成する。

これらの静電潜像はそれぞれ、別々の現像手段により別
々の色の現像剤を用いて現像される。

例えば黒色画像に対応する静電潜像を結像光学系を用い
て形成した場合、この静電潜像は黒色のトナーにより現
像される。また、光出力装置により形成された特定の色
の画像に対応する静電潜像は、その色あるいは任意の適
当な色のトナーで現像される。

こうして感光体上には、２色のトナー像が形成され、こ
れらが一括して複写用紙上に転写される。

「実施例」 （装置の全体構成） 第１図は、本発明の複写装置の実施例を示す概略構成図
である。

この装置には、原稿１を載置するプラテンガラス２と、
原稿上の画像を照射するランプ３と、この原稿上の画像
を光収束性レンズ４を介して読み取り、電気的な画像信
号に変換する画像読取装置５と、原稿１を照射するもう
１つのランプ６と、原稿上の画像に対応する光像を導く
ミラー７ａ。

７ｂおよびレンズ７ｃとからなる光学系７と、光学フィ
ルタ８を備えている。

また、感光体９ａをその外周に担持した感光ドラム９は
、矢印９ｂ方向に回転駆動されるよう支持されているが
、その外周には、第１帯電器１０、第１の現像機１１、
第２帯電器１２、光出力装置１３、第２の現像機１４、
転写前処理コロトロン１５、転写器１６、剥離コロトロ
ン１７、プリクリーンコロトロン１９、クリーニング１
２ｉ２０および除電ランプ２１が配置されている。なお
、上記画像読取装置５の出力する画像信号は、信号処理
回路２２で処理され、その画像信号中の特定の色成分の
信号に応じて光出力装置１３が駆動されるように接続さ
れている。この信号処理回路２２と光出力装置１３との
間の結線は都合により図示を省略した。

さらにこの装置には、複写用紙２５を収容する給紙トレ
イ２４と、給紙ローラ２６と、搬送ローラ２７と、搬送
ベルト２８と、定着器２９と、排出トレイ３０とが設け
られている。

（２種の静電潜像） さて、この装置では、感光体９ａ上に、結像光学系７と
光出力装置１３とによって、２種の静電潜像が形成され
る。本発明においては、この光出力装置１３により形成
される静電潜像を第１の静電潜像と呼び、結像光学系７
により形成される静電潜像を第２の静電潜像と呼ぶこと
にする。

この実施例では、結像光学系７により導かれる光像は、
赤色光をよく透過する光学フィルタ８を経て感光体９ａ
上に達する。これによって、原稿上の画像中の赤色画像
で反射された赤色光は、背景の白色部分から反射された
白色光に近い強度で感光体９ａに到達する。従っていわ
ゆるポジ書き込みによれば、赤色画像に対応する静電潜
像は形成されず（背景と同様に除電され）、それ以外の
色の画像に対応する静電潜像が形成されることになる。

一方、画像読取装置５により読み取った画像信号には、
すべての色成分が含まれているが、信号処理回路２２に
おいて、そのうちの赤色画像に対応する信号のみが分離
され抽出される。この抽出された信号に従って光出力装
置１３が駆動され、感光体９ａ上に赤色画像に対応する
静電潜像が、いわゆるネガ書き込みにより形成される。

（画像信号の処理） なお、画像読取装置５は、ＣＣＤ　（チャージ・カップ
ルド・デバイス）等からなる１次元面体撮像素子で、そ
の受光面上には、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブル
ー（Ｂ）、あるいは、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、
イエロー（Ｙ）の３色のフィルタが順に交互に並べられ
、いわゆるカラーイメージセンサを構成している。

この画像読取装置５は、原稿１が矢印３１方向に走査さ
れると、この走査速度に同期をとって原稿上の画像を１
ライン分ずつ光電変換し、各色成分の画像信号を順次信
号処理回路２２に向けて出力するよう動作する。

信号処理回路２２は、この画像信号の中から、特定の色
成分の信号を抽出して光出力装置１３を駆動する。これ
には、画像読取装置５の受光面上の各色のフィルタを通
して得られた３種（例えばＲ，ＧＳＢ）の画像信号を、
１画素分ごとに比較して、その画素が赤色か否かを判定
する。赤色と判定されれば、光出力装置１３０発光素子
を点灯させて感光体を除電する。この場合、ネガ書き込
みを採用するため、赤色の画素部分を赤色のトナーで現
像することができる。

信号処理回路２２における画像信号の抽出方法としては
、この他に、色空間をアドレスする方法がある。これは
、例えば１・画素部のＲ信号（赤成分信号）の強度をＸ
軸にとり、Ｇ信号（緑成分信号）の強度をＹ軸にとって
、その位置座標を求め、この位置座標があらかじめ設定
した赤色成分に相当する領域内にあれば赤と判定し、そ
れ以外の領域にあれば赤でないと判断する。この動作を
、読み取ったすべての画像信号について繰り返す。この
ようにしても赤色成分の信号の抽出が可能である。

なお、光出力装置１３としては、発光ダイオードアレイ
、液晶マイクロシャッタアレイ、螢光表示管アレイ、磁
気光学シャッタアレイ、半導体レーザスキャナ等の既知
の各種のデバイスを使用することができる。

（静電潜像の形成と現像） 本発明においては、こうして光出力装置１３により形成
された第１の静電潜像と、結像光学系により形成された
第２の静電潜像とを重ねて形成するために、その潜像形
成と現像に際しては次のような方法を採用する。

第１図と第２図とを用いて、その具体的な動作説明を行
う。

まず第１図において、原稿１を載置したプラテンガラス
２が矢印３１方向に搬送されると、先に（２種の静電潜
像）の項で説明したように、感光体９ａ上に第１の静電
潜像と第２の静電潜像が形成される。

感光体９ａはプラテンガラス２の搬送に同期して矢印９
ｂ方向に回転する。感光体９ａは、はじめに、ブリクリ
ーンコロトロン１９とクリーニング装置２０とによって
表面をクリーニングされた後、除電ランプ２１で不要電
荷が除電される。次に、第１帯電器１０によって約１０
００Ｖに１次帯電される（第２図ａ）。その後光学系７
によって第２の静電潜像が形成され、赤色部分や白色部
分は例えば１００〜１５０■に除電されて、黒色部分の
表面電位が９００■程度に保持される（第２図ｂ）。こ
の静電潜像は現像機１１により現像される。

現像機１１は、この第１現像処理において、負極性の黒
色トナーを用いてこの静電潜像を現像する（第２図Ｃ）
。このときの現像バイアスは２００■に選定する。

次に、第２帯電器１２は、感光体９ａの表面を６ＱＯＶ
に再帯電する（第２図ｄ）。これには既知のスコロトロ
ンが使用される。

その後、光出力装置１３により第１の静電潜像が形成さ
れる。この場合、赤色画像に対応する部分が除電され、
その表面電位は１００■になる（第２図ｅ）。こんどは
現像機１４が正極性の赤色トナーを用いてこの静電潜像
を反転現像する（第２図ｆ〉。そのときの現像バイアス
は５００■に選定する。この実施例では、現像機１１が
第２の現像機に、現像機１４が第１の現像機に相当して
いる。なお、本実施例では、第１および第２の現像機を
用いて、重ね現像方式を採用している。この場合、像乱
れやトナー混入等が発生するおそれもあるが、その防止
方法としては、別途出願された特願昭６１−２７２７９
０号等に記載された方法を用いればよい。

こうして、黒色トナーと赤色トナーによるトナー像が感
光体９ａ上に形成されるが、転写前処理コロトロン１５
によりこれらのトナーの極性を正極性に整える（第２図
ｇ）。

複写用紙２５は、給紙トレイ２４から給紙ローラ２６に
より送り出され、搬送ローラ２７によって転写器１６に
送り込まれる。ここで２色のトナー像が複写用紙２５に
一括転写され、剥離コロトロン１７で剥離され、搬送ベ
ルト２８により定着器２９に向けて搬送される。最後に
、定着器２９により定着処理を終えた複写用紙２５は、
排出トレイ３０に排出される。

以上のような処理を行った場合、２色画像が１回で転写
されるので、複写用紙に２回の転写を繰り返して２色画
像を重ねて複写する場合に比べて、複写用紙の高精度な
レジストレーションを必要としない利点がある。また、
黒色画像について、結像光学系により静電潜像を形成し
ているので、従来の複写装置と同等の高画質を保証する
ことができる。

（特定の色成分の処理の変形例） 第１図を用いて説明した画像読取装置５は、いわゆるカ
ラーイメージセンサであって、１つの画素について３色
のフィルタを用いて光電変換を行うので、白黒用のイメ
ージセンサと比して感度が低いという欠点がある。

そこで、第３図に示すように、光源３により原稿１を照
射し、その反射光３５をハーフミラ−３２に導く。この
ハーフミラ−３２を透過した一方の反射光３５ａは、第
１の原稿読取手段５ａにより受光される。また、ハーフ
ミラ−３２で反射された他方の反射光３５ｂは、赤フィ
ルタ３３を透過して原稿読取手段５ｂに受光される。

この２つの原稿読取手段５ａ、５ｂは、白黒用のすなわ
ちカラーフィルタ無しのイメージセンサであるが、これ
らの出力信号を比較処理すれば、画像信号中の赤色成分
が抽出できる。なお、原稿読取手段５ａについては、入
力光のレベル調整のために、ＮＤフィルタ（グレーフィ
ルタ）を挿入してもよい。

また、第４図に示すように、第３図のノ＼−フミラー３
２とフィルタ３３の代用として、グイクロイックミラー
３４を使用してもよい。グイクロイックミラー３４は、
よく知られているように、入力光を所定の色成分に分解
して各原稿読取手段５ａ、５ｂに送り出す。これによっ
ても、２つの原稿読取手段５ａ、５ｂに異なる色成分の
光が入力し、その比較によって、例えば赤色成分のみを
抽出することができる。

（画像信号の処理の具体例） 第５図には、画像信号の処理回路のブロック図を示す。

この回路は、ランプ３により原稿１を照射し、その反射
光を直接第１の原稿読取手段５ａで受光し、同時に赤フ
ィルタ３３を通して第２の原稿読取手段５ｂで受光し、
最終的に光出力装置１３を駆動して、感光体９ａ上に赤
色の画像に対応する静電潜像を形成するよう動作する回
路である。その動作は図示しないマイクロプロセッサに
より制御される。

まず、原稿読取手段５ａと５ｂとにより光電変換された
画像信号は、それぞれ増幅器（ＡＭＰ）４１により増幅
され、アナログディジタル（Ａ／Ｄ）変換器４２により
ディジタル信号化され、既知のシェーディング補正回路
４４により出力のばらつきが補正される。

さらに、乗算器４５において、色に対する原稿読取手段
５ａ、５ｂの感度差から生じる信号のレベル差が調整さ
れる。その補正係数は利得補正係数回路４６から供給さ
れる。

こうしてレベル調整された赤色信号４５ｂと白黒信号４
５ａとは、一方のディジタルコンパレータ４７において
レベル比較される。このコンパレータは、赤色信号４５
ｂが白黒信号４５ａよりレベルが高いときハイレベルの
出力となる。

一方、赤色信号４５ｂは、もう一方のディジタルコンパ
レータ４７ｂにおいて、グレーレベル係数回路４８から
出力される基準値と比較される。

これは、−窓以上の濃度の赤色画像は、黒色画像として
複写すべきであることを考慮して設けられた回路である
。従って、一定濃度以上の赤色信号の場合、このコンパ
レータ４７ｂの出力はロウレベルとなる。

アンド回路４９は、２つのコンパレータ４７ａ、４７ｂ
の出力が共にハイレベルとなったとき、赤色画像を複写
するためのハイレベルの信号をメモリ５１に送出する。

このメモリ５１は、画像読取装置５ａ、５ｂから出力さ
れる１ライン分の画像信号を蓄積し、その信号を所定の
タイミングで光出力装置（ＬＥＤ−ＲＯ５）１３に送り
、これを駆動する。

以上の処理により画像信号から赤色信号成分が抽出され
て、これに対応する第１の静電潜像が形成される。

（装置の変形例１） 第６図には、本発明の複写装置の別の実施例を示した。

この実施例では、４つのミラー７ａ、７ｂ。

７ｄ、７ｅとレンズ７Ｃとからなる結像光学系７による
第２の静電潜像の形成よりも、画像読取装置５の出力す
る画像信号を用いた第１の静電潜像の形成が先に行われ
る。

すなわち、第１帯電器１０により一様帯電された感光体
９ａ上に、まず光出力装置１３によって第１の静電潜像
がネガ書き込みされる。そして現像機１１は、これを正
極性の赤色トナーを用いて反転現像する。

その後、第１図の実施例とは異なり、感光体の再帯電を
省略して、結像光学系７を用いてポジ書き込みによる第
２の静電潜像の形成を行う。こんどは現像機１４が、こ
の静電潜像を負極性のトナーを用いて現像する。この変
形例では、現像機１１が第１の現像機に、現像機１４が
第２の現像機に相当している。

このようにしても、２色のトナー像を感光体９ａ上に形
成することができる。

（装置の変形例２） なお、第１図および第２図の実施例においては、原稿上
の画像を黒色成分と赤色成分とに分けて、それぞれ黒ト
ナーと赤トナーとで現像するようにした。

しかし、各現像機において使用するトナーの色を変更す
れば任意の色の組み合わせの複写画像を得ることも可能
である。黒画像を青トナーで現像してもさしつかえない
。また、光学フィルタ８を別の色のものにかえることも
できる。

一方、信号処理回路２２中で、画像信号から抽出する色
成分の信号が任意に選択でき、現像機１１．１４のトナ
ーの色が任意に選択できれば、黒と赤の２色刷りの原稿
だけでなく、黒と青、黒と緑といった２色刷りの原稿の
複写も自由に選択することができる。

第７図にはそのような機能を持つ複写装置の実施例を示
す。

この複写装置は、信号処理回路２２において、赤色成分
の信号のほか、青色成分、緑色成分の抽出という３種の
モードについて切り換えを行うことができるよう構成さ
れている。その場合、各色ごとに第５図に示したものと
まったく同様な回路が設けられる。

一方、結像光学系７には、回転によって切り換えの可能
な４種の色フィルタ８ａ、８ｂ％８ＣＮ８ｄが挿入され
ている。８ａは赤色、８ｂは青色、８Ｃは緑色、８ｄは
グレーの光量調整用のＮＤフィルタである。さらに、光
出力装置１３により形成される第１の静電潜像を現像す
るために、３つの現像機１４ａ、１４ｂ、’１４Ｃが設
けられ、順に赤トナー、青トナー、緑トナーが収容され
ている。

以上の構成の装置では、例えば原稿１上の画像が黒色と
青色の２色刷りの場合、信号処理回路２２に青色信号の
抽出を指示し、青色フィルタ８ｂを光学系７に挿入し、
現像機１４ｂのみを動作させて青色トナーを用いた現像
処理を行うようにする。

こうして、黒色と青色の２色の複写画像が得られる。

なお、このように種々の色の組合せの画像の複写を良好
に行うために、原稿を照射するランプ３として、その分
光感度領域をカバーする３波長タイプの螢光灯、昼色光
タイプの螢光灯、白色タイプの螢光灯あるいはキセノン
ランプ等を使用することが好ましい。もちろん、この場
合、カラーイメージセンサを使用するだけでなく、第３
図や第４図に示したように、２組の白黒イメージセンサ
を用いて、そのフィルタ等を切り換えるようにしても同
様のことを行うことができる。

「発明の効果」 以上説明した本発明の複写装置によれば、結像光学系と
画像読取装置とによって感光体上に２色分の静電潜像を
形成し、これらを２色のトナーで別々に現像した後、複
写用紙に一括転写するので、複写用紙の転写処理が１回
ですみ、高精度のレジストレーションを必要としない。

また、黒等の主要な色成分については結像光学系を用い
て静電潜像の形成を行うために、高画質の複写を行うこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の複写装置の実施例を示す概略構成図、
第２図はその動作の説明図、第３図と第４図とは画像読
取装置の変形例を示す主要部の概略構成図、第５図はそ
の信号処理回路の実施例を示すブロック図、第６図は本
発明の複写装置の他の実施例を示す概略構成図、第７図
は本発明の複写装置のさらに別の実施例を示す概略構成
図である。 １・・・・・・原稿、５・・・・・・画像読取装置、７
・・・・・・結像光学系、９ａ・・・・・・感光体、１
１．１４・・・・・・現像機、 １３・・・・・・光出力装置、１６・・・・・・転写器
、２５・・・・・・複写用紙。 出　願　人　　　　富士ゼロックス株式会社代　　理　
　人　　　　　　弁理士　　山　　内　　梅　　雄−ｏ
ｖ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　ｏｖ第３
図 ａ 第４図 ａ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿上の画像を読み取って電気的な画像信号に変換する
   画像読取装置と、この画像読取装置の出力信号を用いて
   、感光体上に、その画像信号中の特定の色成分の信号に
   対応する第１の静電潜像を形成するための光出力装置と
   、前記原稿上の画像中の前記特定の色以外の色成分に対
   応する光像を感光体上に導いて第２の静電潜像を形成す
   る結像光学系と、前記第１の静電潜像を第１の色のトナ
   ーを用いて現像する第１の現像機と、前記第２の静電潜
   像を、前記第１の色以外の色のトナーを用いて現像する
   第２の現像機と、前記第１の現像機と前記第２の現像機
   の現像後に、複写用紙上にそのトナーを転写する転写器
   とを有することを特徴とする複写装置。