JPS6365458A - 多色像形成方法 - 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】 ３．５Ｆ、明の詳細な説明 （産業上の利用分野） 本発明は、導電性基板上に光導電層を設けた像形成体に
一様帯電を施し、特定の色画像信号に基づく像露光を行
って潜像を形成し、該潜像を前記特定の色に対応する色
トナーにより反転現像する工程を予め設定された色の数
だけ繰り返し、像形成体上に多色トナー像を形成し、こ
れを転写材に転写して多色像を形成する多色像形成装置
の多色トナー像形成方法の改良に関する。

（従来の技術） 本発明による改良の対象である上記の多色像形成装置で
は、先に像形成体上に形成されたトナー像が後の異なる
色の現像の際に破壊されたり、トナー像を構成している
トナーが、異なる色のトナーが収納されている現像装置
の中へ混入されないことが必要である。このため、現像
方法としては、例えば非磁性トナーと磁性キャリアの混
合物からなる現像剤を用い磁気ブラシ現像法で磁気ブラ
シを像形成体に接触させず、交流バイアスによりトナー
だけを潜像面へ飛翔させる方法（例えば特願昭５８−５
７４４６、同６Ｏ−１９２７１２）を用いる。

また、Ｒ’ｔｈ光の光源としてはレーザを用いレーザ光
線を照射して静電潜像を形成するものが代表的である。

第６図は、このような装置において多色像が形成される
過程の像形成体表面電位の変化を示す図である。ＰＨは
像形成体の露光部、ＤＡは像形成体の非露光部、ＤＵＰ
は露光部ＰＨに第１の現像でトナーＴ１が付着したため
生じた電位の上昇分を示す。説明のため潜像の極性を正
とする。

以下、順次説明する。

■像形成体は帯電器により一様な帯電が施されて一定の
正の表面電位Ｅとなる。

■レーザ、陰極線管、ＬＥＤなどを露光源とする第１の
像露光が与えられ、露光部ＰＨの電位はその光量に応じ
て低下する。

■このようにして形成された静電潜像を、未露光部の表
面電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像装
置が現像する。その結果、正帯電トナーＴ１が相対的に
電位の低い露光部ＰＨに付着し、第１のトナー像が形成
される。

このトナー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ＤｔＪＰだけ上昇するが、通
常は未露光部ＤＡと同電位にはならない。

■次に第１のトナー像が形成された像形成体表面は帯電
器により２回目の帯電が施され、その結果、トナーＴ１
の有無にかかわらず、均一な表面電位Ｅとなる。

■この像形成体の表面に、第２の像露光が施されて静電
潜像が形成される。

■前記■と同様にしてトナーＴ１とは異なる色の正帯電
トナーＴ２の現像が行われ第２のトナー像が得られる。

以下同様のプロセスを必要回数行って像形成体上に多色
トナー像を得る。これを転写材に転写し、さらにこれを
加熱または加圧して定着することにより多色記録画像が
得られる。転写後は像形成体の表面に残留するトナーお
よび電荷をクリーニングして次の多色像形成に用いられ
る。

（発明が解決しようとする問題点） 上記の多色像形成方法において、画像上の微細な点ある
いは線が潜像より細くなる傾向が見られる。この原因を
第７図により説明する。

図中矢印は電気力線を示す。正電荷をもつトナーは矢印
と同じ方向に静電気力を受ける。

図から明らかなように、感光体表面の露光部の縁辺では
電気力線が横向きになり、スリーブから飛翔してくるト
ナーが付着しない、このためベタ部の濃度が充分であっ
ても細線などは著しく細くなる傾向になる。この現象は
現像されるトナーが潜像面から離れているために起こる
ものである。

上記の現象はスリーブ・感光体間にＡＣ電界を生じさせ
ることによりある程度回復される。

これはスリーブに対し正の大きな電圧が印加されて電気
力線が感光体の全面に向かって立つ位相とスリーブに負
の電圧が印加されて、感光体の非露光部からスリーブに
電気力線が向かうようになる位相とが繰り返し現れるこ
とによる。

ところで色文字などは着色部の面精が狭いので、大面積
部分（ベタ部分）のように濃度パターンの重ね合わせて
色を表現することが困難で、同位置に同じパターンで重
ね合わさざるをえない。

しかし、微細な部分に現像された上にさらに別のトナー
を現像しようとするとき、上述の細線が著しく細くなる
現象に加えて、前の現像で付着したトナーが持つ電荷に
よりその部分の電位が充分低くならず、重ね合わせを充
分に行えない。

この結果、ベタ部ど微細部分との色が異なってしまうと
いう問題がある。

本発明は、上記問題点を解決し、画像の文字や点などの
微細な部分の色を片寄らせずに表現でき、ベタ部の色と
同一の色にすることの可能な方法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） 本発明は上記の目的を達成するために次の手段構成を有
する。

即ち、本発明の多色像形成方法は、導電性基板上に光導
電層を設けた像形成体に、一様帯電を施し、特定の色の
画像信号に基づく像露光を行い潜像を形成し、該潜像を
前記特定の色に対応する色トナーにより反転現像する工
程を予め設定された色の数だけ繰り返し、像形成体上に
多色トナー像を形成し、これを転写材に転写して多色像
を形成する多色像形成方法において、像形成体上の画素
間隔をｄとしたとき、各色画像信号に対応する潜像の形
成を、主走査方向および／または副走査方向において、
順次Δａ（但し■≦Δａ≦２ｄ）だけ変移させて行わせ
ることを特徴とする多色像形成方法である。

（作　用） 以下、本発明の多色像形成方法の作用を説明する。本発
明の多色像形成方法における潜像形成は。

像形成体上の画素間隔をｄとしたとき各色画像信号に対
応する潜像の形成を主走査方向および副走査方向のいず
れか一方、又はその両方について順次、次式 ％式％（１） を満足するΔａだけずらして（変移させて）行わせてい
る。

このような多色像形成方法における効果は次のようなこ
とである０例えば３色のトナー像、を重ねて成る色を出
そうとする場合を説明する９大ｍｌ積部分においては、
Δａだけずらしたことによる差異は殆ど現われない。

一方、１画素幅程度の線や同程度の点などの部分におい
ては、先に現像されてトナーが付着している部分からΔ
ａだけ外れたトナーの付着していない部分に像露光を行
うことになる。

従って、その部分の電位が一様帯電時の電位からＯ電位
近くまで、その絶対レベルが充分に低下するため、像形
成体と現像スリーブとの間の電界強度を充分高くするこ
とができる。

この結果、現像スリーブからのトナーの飛翔量が充分得
られ、大面積部分と同じような色調が得られることにな
る。

従来方法では、１画素程度の点や、同程度幅の細線であ
っても、像形成体上の同一場所に像露光、即ち、潜像形
成、トナー現像を色の数だけ繰り返しているので、第２
色目の像露光は第１色目のトナーが付着している部分に
対して行われる。

ところがこの場合、露光光がそのトナーに１部吸収され
、像形成体には充分な光量が到達しない。

このため、露光部分の電位変化はトナーが付着していな
い部分を露光した場合の電位変化よりも小さい。

即ち、正帯電の場合であれば、トナーの付着している部
分は充分低くならない。

このなめ現像スリーブとの間に形成される電界の強さも
弱くなり、必要な量のトナーが付着しない、これに加え
て潜像のエツジ効果と非接触現像の影響により現像され
るトナー像は細く、或いは小さくなる傾向がある。この
ため第２色目のトナー像が第１色目のトナー像によく重
畳せず、得られる像の色調が制御できず、大面積部分と
異なる色になるというのが問題であった。

本発明では、先に現像されてトナーが付着している位置
からΔａだけ変移した位置、即ち、トナーの付着してい
ない位置に像露光を行うかあるいは一部トナーの付着し
ていない位置にかかるようにして像露光を行うことによ
り充分な電位変化を確保して２色目、３色目、・・・、
のトナーが充分付着するようにしている。

（実　施　例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第１
図は本発明を実施する多色像形成装置の構成例を示す図
である。

この多色像形成装置は、画像データ形成装置、画像記憶
装置、画像読取装置、画像処理装置、画像表示装置など
さまざまな形態の画像データ出力装置から転送される画
像データに基づいてハードコピーを作成するプリンター
である。

図中１は矢印方向に回転する像形成体、２１はコロナ帯
電器、Ｌは像露光装置２６より照射される像露光、Ａ、
Ｂ、Ｃ，Ｄはそれぞれイエロー。

マゼンタ、シアン、黒のトナーを有する現像装置、３２
は転写前露光ランプ、３３は転写電極、３４は分ａｍ極
、Ｐは転写紙、３５はクリーニング用除電電極、３６は
クリーニング装置でクリーニングブレード３６ａ、バイ
アスローラ３６ｂおよびクリーニングローラ３６ｃを有
する。

像形成体１はコロナ帯電器２１により表面が均一に帯電
される。続いて像露光装置２６から記憶データに従った
像露光りが像形成体１上に照射される。このようにして
静電潜像が形成される。

この静電潜像はイエロートナーが収容されている現像装
置Ａにより現像される。

トナー像を形成された像形成体は、再びコロナ帯電器２
１により均一に帯電され、別の色成分の記録データに従
った像露光りを受ける。形成された静電潜像はマゼンタ
トナーが収納されている現像装置Ｂにより現像される。

この結果、像形成体１上にイエロートナーとマゼンタト
ナーによる２色トナー像が形成される。以下同様にして
シアントナー、黒トナーが重ねて現像され、像形成体１
上に４色トナー像が形成される。

このようにして得られた多色トナー像は、露光ランプ３
２により除電されて転写され易くされた後、転写電極３
３により記録紙Ｐに転写される。

記録紙Ｐは分離電極３４により像形成体１から分離され
、定着器３１で定着される。一方、像形成体１はクリー
ニング用除電電極３５とクリーニング装置３６により清
掃される。

クリーニング装置３６はクリーニングブレード３６ａと
クリーニングローラ３６ｃを有する。

これらは像形成中は像形成体１とは非接触に保たれてい
て、像形成体１に多色像が形成されるとその転写後に像
形成体１と接触し、転写残トナーを掻き取る。その後ク
リーニングブレード３６ａが像形成体１から離れ、少し
遅れてクリーニングローラ３６ｃが像形成体１から離れ
る。

クリーニングローラ３６ｃはクリーニングブレード３６
ａが像形成体１から離れる際、像形成体１上に残るトナ
ーを除去する働きをする。

３６ｂはクリーニングブレード３６ａで掻き取られたト
ナーを補集する金属ローラ（バイアスローラともいう）
で、適当なバイアスを印加することにより、トナーが落
下するのを防止する。

像形成プロセンスは、像形成体１が所定の回転位置にな
った時を基準として開始される。

このために、像形成体１と同期して回転するエンコーダ
を設けこれを光学的に検知するフォトセンサ２（図示せ
ず）が設けられている。

第２図は本多色像形成装置の像露光装置２６の構成を示
す図である０本実施例においては像露光装置２６として
半導体レーザー光学系を用いた。

図中、３７は半導体レーザー発振器、３８は回転多面鏡
（ポリゴン）、３９はｆ−θレンズ、６はミラー、３は
フォトセンサである。

像露光は、フォトセンサ３でレーザービームの通過を検
知した後所定の時間を経過した時点から、入力される時
系列の画像信号に従って発光するレーザー光によって行
われる。

以下、各色画像信号に対応する潜像形成を順次Δａだけ
変移させて行うための、像形成プロセスにおける像露光
のタイミング関係について説明する。

第３図は像露光のタイミングを制御する手段のブロック
図である０図中、２は像形成体が所定の回転位置に来た
ことを検知するフォトセンサ、３は第２図において、レ
ーザー発振器３８から発せられ、回転多面鏡（ポリゴン
）３８によって主走査方向（像形成体の回転軸方向）に
走査されるレーザービームが走査開始直前位置にあるミ
ラー６を通過したことを検知するフォトセンサ、４は中
央処理部（ＣＰＵ）、５は外部の画像データ出力装置か
らの画像データを一時記憶するバッファ回路、２６は像
露光装置である。

第４図は、フォトセンサ２および同３の出力パルス信号
を示す０図（ａ）はフォトセンサ２の出力パルスであり
、像形成体が所定の回転角度位置に来たときにパルスが
出力される。そして、このパルスの間隔は、像形成体が
１回転する時間に該る０図（ｂ）は第２図のフォトセン
サ３の出力パルス信号であり、ポリゴン３８の回転によ
りレーザー光りが像形成体１の表面を像形成体の回転軸
の方向で左から右へ走査する際にミラー６をよぎった時
に出力される。そして両方のパルスの間には同期関係は
ない、像形成体は図（ｂ）のパルスの１間隔時間ｔに丁
度１画素間隔分だけ回転する。

フォトセンサ２の出力パルス列１０１およびフォトセン
サ３の出力パルス列１０２は共にＣＰＵ４へ加えられる
。ＣＰＵ４ではパルス列１０１中の１個のパルス例えば
パルス１０１ａが到来した後に到来するパルス列１０２
のうち予め定められた順位のパルス例えば第１順位のパ
ルス１０２ａから一定時間τを経過した時点から像露光
を開始させる画像データ転送制御信号１０３を出力し、
バッファ回路５へ送る。バッファ回路５では画像データ
転送制御信号１０３を受けた時点から、一時記憶してい
た画像信号を像露光装置２６中の半導体レーザー発振器
３７へ送りレーザー光による像露光を開始させる。

第５図はパルス列１０２を拡大して描き、これに対応す
る画像データ転送制御信号１０３を示す図である０図（
ａ）がパルス列１０２の時間軸拡大図であり、図（ｂ）
が画像データ転送制御信号１０３の図である０図（ｂ）
ではパルス列１０２の各パルスの立ち上りからτだけ経
過した時点で画像データ転送制御信号１０３が生成され
ている状態を示している。ＣＰＵ４は、パルス列１０１
が入力された時、各パルスが到来した後に到来するパル
ス列１０２のうち、経過時間τを設定する基準となるパ
ルスを何番目のパルスにするかが、パルス列１０１の各
パルス１０１ａ、同１０１ｂ、同１０１Ｃについてそれ
ぞれ別個に設定し得るようになっている０例えば、パル
ス１０１ａについては１発目のパルス１０２ａ、パルス
１０１ｂについてはその後の２発目のパルス１０２ｂ、
パルス１０１Ｃについてはその後の３発目のパルス１０
２ｃという如しである。１つの色に対応する潜像形成は
パルス列１０１のパルス１個毎に行われるから、今、上
記のように設定してパルス１０１ａで第１色に対応する
潜像形成が開始し、パルス１０１ｂで第２色に対応する
潜像形成が開始し、パルス１０１Ｃで第３色に対応する
潜像形成を行わせると、像形成体が回転しているので、
各色の潜像形成は副走査方向く像形成体の回転方向）に
約１画素間隔ずつずれて形成されることになる。

一方、主走査方向における潜像のずれは第５図中の経過
時間τをＣＰＵ４で変えることによって行うことができ
る０例えば、τの値を大きくすると潜像はレーザービー
ムの主走査方向即ち、第２図でいうなら右の方へずれる
。

従って、今、例えば１画素間隔に対応する時間をτ０と
し、経過時間を例えば、第１色目の潜像形成の時（例え
ばパルス１０１ａで始まる区間）はτ、第２色目の潜像
形成の時（パルス１０１ｂで始まる区間）はで＋τ０と
し、第３色目の潜像形成の時（パルス１０１Ｃで始まる
区間）はτ＋２τ０にすると、３色に対応する各潜像は
主走査方向に１画素間隔分ずつずれて形成されることに
なる。

このように、ＣＰＵ４によって、フォトセンサ２からの
パルスが到来後、フォトセンサ３から到来するパルスの
何発目から用いるか、又用いるパルスから画像データ転
送制御信号を発生させる迄の経過時間を如何なる値に設
定するかを、各色の潜像形成毎に異なった値に設定する
ことにより、各色の潜像を主走査方向と副走査方向の両
方向又はいずれかの一方向に変移させることができる。

その結果、細線や小点の、第２色目、第３色あるいは第
４色の潜像形成時、先に現像されたトナー像部分を回避
して像露光するか又は少なくとも部分的にでもトナーが
付着していない部分にかかるようにして像露光すること
ができ、従来のように、トナー像が形成されている同じ
場所に第２色、第３色あるいは第４色の像露光を行う場
合の問題が除去される。

第１図の多色像形成装置により、４色（イエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒）の多色画像形成で、各色の潜像を主
走査方向のみｄ／４ずつ順次変移させた場合、副走査方
向のみｄずつ順次変移させた場合、主走査方向に０．１
３　ｄずつ、副走査方向にｄずつ変移させた場合、いず
れも１画素線の色がベタ部の色と殆ど同一に表現される
。

変移量Δａは大きい程、現像は容易になるが、しかし、
その反面、画質特に解像力は低下する。

実験の結果、画素間の距離をｄとするとき、前後の潜像
形成位置の変移（ずれ）Δａは−Ｆで一≦Δａ≦２ｄの
範囲内にあるとき、最もよい画像が得られた。ずれΔｄ
がｄ／１０より小さい場合には、後の現像でトナーが充
分に付着しない。

またΔａが２ｄより大きい場合には色ずれが巨視的に目
につき、記録物としての画質が劣化する。

なお、この実験は後記第１表に示す条件で行った。

なお、ここで挙げた実施例では像露光装置として半導体
レーザー光学系を用いているが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、公知の各種露光手段を用いることが
可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法を実施する多色像形成装置の構成例
を示す図、第２図は第１図の多色像形成装置の像露光装
置の説明図、第３図は像露光のタイミングを制御する手
段のブロック図、第４図は第３図のフォトセンサ２およ
び同３の出力パルス図、第５図は第４図（ｂ）のパルス
列の時間軸を拡大し、これと対応する画像データ転送制
御信号を示す図、第６図は像形成過程における像形成体
表面電位の変化を示す図、第７図は現像の際のエツジ効
果の説明図である。 １・・・・・・像形成体、　２．３・・・・・・フォト
センサ、４・・・・・・ＣＰＵ、　５・・・・・・バッ
ファ回路、　６・・・・・・ミラー、　２１・・・・・
・コロナ帯電器、　２６・・・・・・像露光装置、　３
１・・・・・・定着器、　３２・・・・・・転写前露光
ランプ、　３３・・・・・・転写電極、　３４・・・・
・・分離電極、　３５・・・・・・クリーニング用除電
電極、３６・・・・・・クリーニング装置、　　３６ａ
・・・・・・クリーニングブレード、　３６ｂ・・・・
・・バイアスローラ、３６ｃ・・・・・・クリーニング
ローラ、　３７・・・・・・半導体レーザ発振器、　３
８・・・・・・回転多面鏡（ポリゴン）、　３９・・・
・・・ｆ−θレンズ、　１０１・・・・・・像形成体が
所定の回転角度位置に来た時にフォトセンサ２から出力
されるパルス列、　１０２・・・・・・レーザービーム
（像露光）がミラー６をよぎった時にフォトセンサ３か
ら出力されるパルス列、１０３・・・・・・画像データ
転送制御信号、　Ｌ・・・・・・像露光（レーザービー
ム）、　Ａ・・・・・・イエロートナーを有する現像装
置、　Ｂ・・・・・・マゼンタトナーを有する現像装置
、　Ｃ・・・・・・シアントナーを有する現像装置、　
Ｄ・・・・・・黒トナーを有する現像装置、Ｐ・・・・
・・転写紙。 代理人　弁理士　　八　幡　　義　薄 筒１図 ２７−−−−−コロナＪＩｐｖ益 ３１−・−一一定着葬 ３２−−−・−転写前露光ランプ ３３−−−−一松察電詔 あ−・−・−金敷電極 ３５−ｍ−・クリーニング邦家覧幼 招−−−−・クリーニング裂１ ｍａ　−−−−−クリーニングブレード３６ｂ−−−−
バイアスローラ ３６Ｃ−ｍ−クリーニングローラ Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ−−−・−現像装置 Ｌ−−−・−橡各尤 Ｐ−＝−一私＃干Ｌ 察　２　図 察　３　図 第　４　図 “′＼ 第５図 ￥　６　図 第７図 手続補正書（自発） １．事件の表示　　　昭和６１年特許願第２１１０６６
号２、発明の名称　　　多色像形成方法 ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住　　所　　　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号氏
　　名　　　（１２７＞小西六写真工業株式会社代表者
　井手恵生 ４、代理人　〒１９２電０４２６−４４−１８０８住　
　所　　　東京都八王子市横山町２５番１６号６、補正
の対象　　　（１）明細書の「特許請求の範囲」の欄（
２）明細書の「発明の詳細な説明」の欄７、補正の内容
　　　別紙のとおり 別　　紙 １、特許請求の範囲 導電性基板上に光導電層を設けた像形成体に、一様帯電
を施し、特定の色の画像信号に基づく像露光を行い潜像
を形成し、該潜像を前記特定の色に対応する色トナーに
より現像する工程を予め設定された色の数だけ繰り返し
、像形成体上に多色トナー像を形成し、これを転写材に
転写して多色像を形成する多色像形成方法において、像
形成体上の画素間隔をｄとしたとき、各色画像信号に対
応する潜像の形成を、主走査方向および／または副走査
方向において、順次Δａ（但し青Ωｌ２ｄ）　　だけ変
移させて行わせることを特徴とする多色像形成方法。 ２、「発明の詳細な説明」の欄 （１）明細書第２頁第２行の「反転現像」を「現像」と
訂正する。 （２）明細書第６頁第１９行の「反転現像」を「現像」
と訂正する。 （３）明細書第７頁第７行の「方法である。」の次に「
ここで画素間隔とは、主走査方向または副走査方向にお
ける１画素の長さである。」を挿入する。 （４）明細書第８頁第１９行の「１部コを「一部」と訂
正する。 （５）明細書第１２頁第１３行の「補集」を「捕集」と
訂正する。 同頁第１６行の「プロセンス」を「プロセス」と訂正す
る。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 導電性基板上に光導電層を設けた像形成体に、一様帯電
   を施し、特定の色の画像信号に基づく像露光を行い潜像
   を形成し、該潜像を前記特定の色に対応する色トナーに
   より反転現像する工程を予め設定された色の数だけ繰り
   返し、像形成体上に多色トナー像を形成し、これを転写
   材に転写して多色像を形成する多色像形成方法において
   、像形成体上の画素間隔をｄとしたとき、各色画像信号
   に対応する潜像の形成を、主走査方向および／または副
   走査方向において、順次Δａ（但しｄ／１０≦Δａ≦２
   ｄ）だけ変移させて行わせることを特徴とする多色像形
   成方法。