JPH02105175A - 多色画像形成装置 - 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】 本発明は、所定のプロセスを介して感光ドラムの如き像
担持体上に形成される潜像を、複数個の現像器にて各色
に現像し、この現像像を、供給されてくる転写材に転写
し、この転写像を永久画像として定着するような多色画
像形成装置に関し、特に、像担持体上に形成された潜像
に基づいて顕画像化された現像像を、像担持体と相接し
て同期周動する転写材または中間転写体に多重に転写し
てカラー画像を得るようにした多色画像形成装置に関す
る。

び　　　　。　　へ 昨今、電子写真技術を利用した多色画像形成装置の普及
には著しいものがある。多色画像、特に、フルカラー画
像を得るためには、原稿画像情報を光学的、あるいは電
気的に色分解して、この色分解された各色に対応する画
像を形成するために各色毎にそれらと補色関係にある現
像剤、一般的には、イエロー（以下Ｙと略称する）色、
マゼンタ（以下Ｍと略称する）色、シアン（以下Ｃと略
称する）色の各現像剤を用いて各色に対応した画像を形
成し、これらの各色画像を多重的に一枚の記録材に形成
させる必要がある。

さらに、上記多色画像形成装置を通常の白黒画像形成装
置として用いる場合の画像形成速度の点、あるいはＹ、
Ｍ、Ｃの色を有する各現像粉の分光反射率特性によって
Ｙ、Ｍ、Ｃの各色を混色しても、ブラック（以下ＢＫと
略称する）色を再現することが困難である点を考慮して
１通常の多色画像形成装置においては、前記したＹ、Ｍ
、Ｃの色の他にＢＫの色の現像手段を備えているものが
一般的である。

これまでに記録材を何んらかの部材に保持させつつ　所
定のプロセスを介して各色の画像を形成し、形成された
各色の画像を記録材に多重的に転写させ多色画像を得る
多色画像形成装置が実用化されているが、このような従
来の多色画像形成装置の例を上げれば、その代表的なも
のは第３図及び第４図に示すようなものがある。すなわ
ち、第３図に示すものは、複数個の感光ドラムの如き像
担持体１ａ、ｌｂ、ｌｃ、１ｄを、無端移動する記録材
保持部材１６上に並列配置し、記録材の移動に応じて、
原稿画像情報に対応する色ごとに各像担持体により画像
を形成して、これらの画像を１枚の記録材上に転写して
、カラー画像を得るもの（以下４−ドラム型と称する）
であり、第４図に示すものは、ｊＸ稿画健情報に対応す
る各色の画像を１つの像担持体ｌ上に順次形成し、それ
に応じて記録材を往復あるいは無端移動させて各色の画
像を記録材上に順次転写させて、カラー画像を得るもの
（以下、１−ドラム型と称する）である。

両者の画像形成過程は既に公知であり、その詳細は電子
写真学会誌等に記載されているので、これ以上の詳細説
明は省略する。

しかしながら、上記従来例の多色画像形成装置において
は、それぞれ以下のような欠点を有する。すなわち、第
３図に示した４−ドラム型多色画像形成装置に関しては
、記録材の移動に応じて多色画像が得られるので、画像
形成に要する時間が短時間ですむ半面、各色の画像を形
成する各像担持体においては記録材の移動に伴ない画像
形成行為を開始するタイミングを順次変える必要がある
。

第３図に示すように、！８１ｅ、目の画像形成開始時間
を１＝０とすると、第ｎ色（ｎ＝　１〜４）目の画像形
成を行なう像担持体上においては、各々の画像形成開始
時間を、記録材が各像担持体間を移動するのに必要な時
間（Ｊｌ／Ｖ）だけずらして、ｔ　＝　（ｎＸＪ１）／
Ｖとする必要がある。ここで、■は、記録材保持部材１
６の移動速度であり、見は、等距離に配置された像担持
体間の距離である。一方、原稿露光を行なう光学系は、
通常、静止原稿に対して光学系が移動するタイプのもの
として構成されるが、この場合、光学系は往動時に像担
持体に同期して走査された後、露光終了後には、復動に
移り、記録材が次色の像担持体に相接する前にスタート
位置に戻る必要がある。

しかし、光学系の復動速度を高めることに関しては限界
があり、また各像担持体は実用的に出来るだけ小径のも
のとすべき要請が常にあるため、４−ドラム型多色画像
形成装置に関しては、画像情報を１度記憶して、各像担
持体の画像形成開始時間に合わせて１画像情報を順次１
画像形成部に伝達するといった構成を取らざるを得ない
、しかるに１画像情報の記憶容量としては、最低でも、
第１色目と最終色の像担持体間を記録材が移動する間に
、走査光学系により読み取られる画像情報を一時的に収
容可能なものが必要で、昨今の多色画像形成装置に要求
されるドツト密度や階調性を考しすれば、大幅な画像情
報圧縮を行なわない限り、コスト面や処理速度の点で前
記した記憶容量を備えた素子を実装することは現実的に
困難である。

上記問題点を解決するために、転写材移動方向下流側の
各像担持体の直径を順次増大させることにより、各像担
持体上での各色の画像形成開始時間を同時に設定するこ
とも技術的には可能であるが、多色画像形成装置の大型
化を招くと共に、す−ビス性、製造コストの点で実用的
ではない。

さらに第３図に示した４−ドラム型多色画像形成装置で
は、通常、記録材保持部材として、無端移動するベルト
状の可撓性絶縁物質が用いられる。

これは、電子写真技術を用いた画像形成装置においては
、周知のように像担持体１ａ、１ｂ、１ｃ、ｌｄ周囲に
帯電器４ａ、４ｂ、４Ｃ１４ｄ、除電塁３ａ、３ｂ、３
Ｃ１３ｄ、残留トナーを除去するためのクリニング装置
１２ａ、２ｂ、２Ｃ１２ｄあるいは潜像を顕像化するた
めの現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ５５ＢＫ及び転写帯電器１
０ａ、ＬＯｂ、ｌＯｃ、ｌｏｄ等を配置する必要が有り
、これらのことを考慮して、多色画像形成装置全体の大
型化を避けるために上記の構成とならざるを得ないため
である。

しかるに、上記ベルト状の可撓性絶縁物質が用いられた
記録材保持部材１６を有する画像形成装置においては、
ベルトの蛇行や伸縮等により、各像担持体１ａ、ｌｂ、
ｌｃ、ｌｄで形成された各色の画像を記録材上に多重的
に転写する際の位置合わせが困難であり、いわゆる”色
ズレ”画像が発生しやすいという欠点がある。

一方、現在、実用化されている第４図に示したｌ−ドラ
ム型多色画像形成装置においては、前記４−ドラム型多
色画像形成装置で発生する問題を避けるため、通常、記
録材を保持しつつ、所定のプロセスを介して像担持体ｌ
上に形成される各色の画像を、転写帯電器ｌＯによって
、記録材上に多重的に転写せしめる部材として円筒状の
転写ドラム１６が使用されている。この転写ドラム１６
は、一対の環状の枠体の周面上に可撓性の絶縁物質を配
したものであり、像担持体１とこの転写ドラム１６の回
転数比が整数となるように、ギア等の機械的手段にて、
これらを回転可能に同期連動させることにより、像担持
体゛ｌと転写ドラム１６とが接する接触位置において、
常にそれぞれの対応した点が一致するようにして、画像
の位置合わせを行ない各色間の”色ズレ”を防止してい
る。

しかしながら、このような１−ドラム型多色画像形成装
置では、像担持体上１に形成された各色の画像を、転写
帯電器１０によって、記録材上に多重的に転写するため
に、記録材を記録材保持部材と共に回転運動させるため
、その画像形成速度は像担旧口上で等しい画像形成速度
を持つ白黒画像形成装置に比べて、最高でも１／４で、
また、記録材のサイズによっては、回転現像装置として
配設されている各色の現像器５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ１５ＢＫ
のうち使用されるべき現像器を移動させる時間を確保す
るために、転写ドラム１６を空回転させる必要のある場
合があり、その場合には、さらに、その半分近くに画像
形成速度が低下するという欠点を有している。具体的に
は、転写ドラム１６が半回転する間に、回転現像器が９
０”移動するとした場合、転写ドラム１６の周長の半分
以下の全長を持つ記録材、すなわち転写材と前記周長に
略等しい全長を持つ転写材とにフルカラー画像を形成す
る場合について考えてみると、前者は転写ドラム４回転
で所望する画像が得られるのに対して、後者は７回転必
要なことが明らかである。

メΣ」列−７６−庁Ｌ」ぷ＝」４　　　う　　　　　　
る　１　　″したがって、本発明は上記の舊情に鑑みて
なされたものでありその目的は、これまでの４−ドラム
型多色画像形成装置に比べて画像の位置合わせが容易で
、色ズレ画像が発生しにくく、かつ、これまでの１−ド
ラム型多色画像形成装置に比べて多色画像を高速に形成
することができる。すなわちこれまでの多色画像形成装
置に比べて、色ズレのない精細な多色画像を高速に形成
することができる多色画像形成装置を提供することであ
る。

ため　゛ 上記目的は１本発明に係わる多色画像形成装置によって
達成される。ｔなわち要約すれば、本発明は、所定のプ
ロセスを介して像担持体に形成される潜像を複数個の現
像手段にて各色に現像して現像像を形成して多色画像を
形成する多色画像形成装置において、前記ＰＰｉ像を枦
持する前記像担持体を２個配設し、これらの各像担持体
に対して、前記現像手段をそれぞれ２個配設することに
ょリ、前記各像担持体に形成される潜像に基づいて現像
された前記各像担持体の２色の現像像を、転写手段によ
って、前記各像担持体と相接して回転連動を行なう回転
体に同時に転写することを特徴とする多色画像形成装置
である。

１崖１ 以下、本発明を、その一実施例に基づいて添付図面を参
照しつつ説明する。

第１図を参照すると、本発明による多色画像形成装置の
一実施例としての電子写真フルカラー（４色）複写装置
の概略断面説明図が示されており、この多色画像形成装
置は、像担持体としての感光ドラム１ａ、１ｂを備え、
これらの感光ドラムｌａ、１ｂは、矢印ａ、ｂ方向に回
転する。各々の感光ドラムｌａ、１ｂの周囲には、現像
後の各像担持体上の余・剰トナーを除去するためのクリ
ーナ２ａ、２ｂ、像担持体表面を除電するための除′准
ランプ３ａ、３ｂ、像担持体表面を一様に帯′屯させる
ための？？Ｆ電器４ａ、４ｂ、像担持体表面を露光して
Ｗｉｔを形成するためにレーザビーム発射手段及びポリ
ゴンミラーを備える露光手段１７Ｙ、Ｌ７Ｃ，像担持体
表面に形成された潜像に基づいてトナー粒子等の現像剤
により顕像化を行なうための現像器５Ｙ、５ｃが順次に
配設され、ざらに像担持体表面を一様に帯電させるため
の帯電器４ｃ、４ｄ、像担持体表面を露光して潜像を形
成するためにレーザビーム発射手段及びポリゴンミラー
を備える露光手段１７Ｍ、１７８Ｋ、像担持体表面に形
成された潜像に基づいてトナー粒子等の現像剤により顕
像化を行なうための現像器５Ｍ、５ＢＫが順次に配設さ
れている。

一方、像担持体上に形成された画像を記録するための記
録材、すなわち転写材は給紙装置８によリカセラ）１４
から供給され、この供給された転写材は、レジストロー
ラ１５を経て吸着帯電器９により転写ドラム１６上に吸
着される。その際、このようにして転写ドラム上に供給
される転写材上の所定の位置に画像が転写されるべく、
レジストローラ１５によって転写材の転写ドラム上への
吸着のタイミングが制御される。なお、第１図に示す複
写装置では、サイズ等の異なる転写材をそれぞれ装填し
た２つのカセットが装着され、それ等の転写材が切換え
的に供給されるようにしたものを示している。

このように構成される電子写真フルカラー複写装置では
、原稿照明ランプ６の反射光を色分解機能を有する光電
変換器７で読み取りながら原稿を走査することにより、
複写しようとする画像情報を電気信号に変換し、適切な
画像信号処理を施した後、レーザービーム発射装置及び
ポリゴンミラーを備える露光手段１７Ｙ、１７Ｍ、１７
Ｃ，１７８Ｋに伝送する。かくして、画像信号に応じて
発射されるレーザ光は、帯電器４ａ、４ｂにより、さら
に帯電器４ｃ、４ｃｉにより、あらかじめその表面が一
様に帯電している感光ドラムｌａ。

１ｂの表面を照射することにより、各々の感光ドラム表
面上に原稿画像情報に対応した潜像を形成する。

前記潜像は、それぞれに対応した色ごとに、現ｆ！＠５
Ｙ、５Ｍ、５Ｃ，５ＢＫによりトナー粒子等の現像剤に
て顕像化された後、この顕画像は、転写ドラム１６に吸
着されて各々の感光ドラムｌａ、１ｂと同期ＦｉＩｇｊ
Ｊする転写材に、転写帯電器１０ａ、１０ｂによって転
写され、転写材上に転写像を形成する。各色のトナー像
、すなわち顕画像を転写された転写材は、除電器群によ
り除電され、そして分離爪１８により転写ドラム１６か
ら剥離された後、搬送ベルト１２により定着器１３まで
搬送され、ここで、転写材上のトナー像、すなわち転写
像が加熱、加圧されて定着され、その後転写材は機外へ
排出される。

ここで、上記実施例における画像形成シーケンスを、さ
らに説明する。なお、上記実施例では、感光ドラム１ａ
、１ｂと転写ドラム１６の回転数（角速度）の比を２＝
１としており、さらに像担持体上に形成されるトナー像
は、前述したように、Ｙ→Ｍ−Ｃ−ＢＫの順である。い
ま、原稿の走査を開始すると同時に光電変換器７より得
られる原稿の画像信号に応じて、演算処理を施されたＹ
成分の画像情報に相当するレーザ光を感光ドラムｌａに
照射してＹ成分に相当する潜像を形成し、その後Ｙ色の
トナー等の現像剤を収容している現像器５Ｙにより、該
潜像を顕像化してＹ色のトナー像を形成する。

一方、同時に光電変換器７より得られる原稿の画像信号
に応じて、演算処理を施されたＭ成分。

Ｃ成分、及びＢＫ成分の画像情報を一時的にバッファメ
モリ等に貯えておき、Ｙ成分の潜像形成開始時間から第
２図に示す時間ｔｌだけ遅れて１Ｍ成分の画像情報に相
当するレーザ光を感光ドラムｌａに照射してＭ成分に相
ａする潜像を形成し、その後Ｍ色のトナー等の現像剤を
収容している現像器５Ｍにより、該潜像を顕像化してＭ
色のトナー像を形成し、転写帯電器ｔＯａによって、こ
れらの画像形成プロセスとタイミングをとって供給され
てくる転写材にＹ色及びＭ色のトナー像を同時に転写す
る。

なお、第２図に示す時間ｔ、は、１．＝文１／Ｖで表わ
される。ここで、Ｖは感光ドラムあるいは転写ドラムの
周速であり、文書は露光１１段１７Ｙによって感光ドラ
ムｌａ上が照射される位Ｍｓ雷から露光手段１７Ｍによ
って照射される位７１ｓ２までの感光ドラムｌａの周上
における距離である。

次に、Ｙ成分の潜像形成開始時間から第２図に示す時間
ｔｚだけ遅れて、Ｃ成分の画像情報に相当するレーザ光
を感光ドラムｉｂに照射してＣ成分に相当する潜像を形
成し、その後Ｃ色のトナー等の現像剤を収容している現
像器５Ｃにより、該潜像を顕像化して０色のトナー像を
形成し、ざらにＹ成分の潜像形成開始時間から第２図に
示す時間ｔ３だけ遅れて、ＢＫ成分の画像情報に相当す
るレーザー光を感光ドラム１ｂに照射してＢＫ成分に相
当するＷＩ像を形成し、その後ＢＫ色のトナー等の現像
剤を収容している現像器５ＢＫにより、該潜像を顕像化
してＢＫ色のトナー像を形成し、転写帯電器１０ｂによ
って、これらの画像形成プロセスとタイミングをとって
供給されてくる転写材に０色及びＢＫ色のトナー像を同
時に転写する。

なお、第２図に示す時間ｔこは、ｔｚ−（文ｌ＋　、Ｑ
　３−９．４　）　／　ｖ−ｃ表わされ、時間ｔ−３は
、ｔ３＝（交２十交３−文５）／ｖで表わされる。ここ
で、■は感光ドラムあるいは転写ドラムの周速であり、
ｕＺは、露光手段１７Ｙによって感光ドラム１ａ−４１
が照射される位Ｍ　Ｓ　＋から像担持体ｌａによって転
写ドラム１６に画像が転写される転写位２ｔＵ＋　まで
の感光ドラムｌａの周上における距離であり、１３は、
像担持体１ａによって転写ドラム１６に画像が転写され
る転写位置からＵ。

から像担持体ｉｂによって転写ドラム１６に画像が転写
される転写位Ｈ，Ｕこまでの転写ドラムの周上における
距離であり、見ヰは、露光手段１７Ｃによって感光ドラ
ムｌｂ上が照射される位置ｓ３から像担持体１ｂによっ
て転写ドラム１６に画像が転写される転写位’ＩＩ　Ｕ
　Ｚまでの感光ドラム１ｂの周りにおける距離であり、
！１５は、露光手段１７ＢＫによって感光ドラムｌｂ上
が照射される位置Ｓ４から像担持体ｉｂによって転写ド
ラム１６に画像が転写される転写位Ｆ！Ｉ　Ｕ　ｚまで
の感光ドラムの周上における距離である。

上記したように、未発明を適用したカラー複写装置にお
いては、転写材が転写ドラムに吸着されてから最高でも
、転写ドラムが１回転する時間内に転写材ｌ−に４色の
トナー像が転写されることになり、特に、同一原稿を複
数枚の転写材に連続的に複写を行なう場合には、像担持
体上で等しい潜像形成速度を備えた従来の４−ドラム型
多色画像形成装置にほぼ等しいフルカラー画像形成速度
を得ることが出来る。さらに、像担持体上で等しい潜像
形成速度を備えた従来の１−ドラム型多色画像形成装置
に比べれば、転写材のサイズによりフルカラー画像形成
時間が１／４〜１／７と大幅に短縮することが可能であ
る。

また、」ニ記実施例においては、転写材搬送手段として
、像担持体と相接して回転する回転体の転写ドラムを用
いているため、ギヤ等の機械的手段により、各ｆ！Ｉ担
持体と同期連動させることが容易であり、また、ベルト
状転写材搬送手段と異なり、ベルトの蛇行が発生せず高
剛性であるため、従来の４−ドラム型多色画像形成装置
に比べて、画像の位置合わせが容易で、色ズレ画像を生
じにくいという点で非常に有利である。

なお、上記実施例においては、特に本発明が有効である
カラー複写装置について説明したが、複写装置に限らず
、カラープリンタ等にも本発明が適用出来ることは言う
までもない、また、上記実施例では、像担持体の実用的
な大きさと一般的な転写材のサイズを考慮して像担持体
と転写ドラムの回転数比を２＝１としているが、必ずし
も整数比である必要はなく、これ以外の値でも本発明を
適用することができる。同様に、多色画像を得るための
各色の画像形成順序あるいは各像担持体の中心と回転体
の中心を結ぶ線分の成す角度、換言すると本実施例では
距離立３も上記実施例に限定されるものではない、また
、転写ドラムの如き回転体を、像担持体上に形成された
トナー像を転写する中間転写体として、中間転写（全て
の色画像を回転体に重畳転写した後、回転体上の顕画像
を一度に転写材に転写する）により多色画像を形成する
ことも可能である。さらに、本発明では、転写材として
、いわゆるカット紙ばかりではなく。

連続的に供給されるロール紙も用いられ得る。

免１立逝」 以上説明してきたように１本発明の多色画像形成装置に
よれば、像担持体りでの画像形成速度が等しい従来の１
−ドラム型多色画像形成装置に比べ、画像が転写される
べき転写材を保持する転写材保持部材の回転数を大幅に
少なくすることができるので、最終的に得られる多色画
像の形成速度を大幅に向上させることが可能で、かつ画
像形成装置の大型化や装置内汚染を招くような移動型現
像装置が不要となる。さらに、従来から実用化されてい
る４−ドラム型多色画像形成装置に比べて画像の位置合
わせが容易で、色ズレ画像の発生を抑さえることが可能
である。その結果、画像形成装置の大型化を招くことな
く１色ズレのない精細な多色画像を高速に形成すること
ができる多色画　　−像形成装置を容易に実現できると
いう効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による多色画像形成装置の一実施例の
概略断面説明図である。 第２図は、第１図に示される多色画像形成装置の転写材
保持部材と像担持体の部分の詳細説明図である。 第３図は、従来の４−ドラム型多色画像形成装置の概略
断面説明図である。 第４図は、従来の１−ドラム型多色画像形成装置の概略
断面説明図である。 ｌａ、ｌｂ：像担持体 ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ，５８に：現像器 １０、ｌｏａ、１０ｂ：転写帯電器 １６：転写ドラム ５Ｃ５Ｙ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １）所定のプロセスを介して像担持体に形成される潜像
   を複数個の現像手段にて各色に現像して現像像を形成し
   て多色画像を形成する多色画像形成装置において、前記
   潜像を担持する前記像担持体を２個配設し、これらの各
   像担持体に対して、前記現像手段をそれぞれ２個配設す
   ることにより、前記各像担持体に形成される潜像に基づ
   いて現像された前記各像担持体の２色の現像像を、転写
   手段によって、前記各像担持体と相接して回転運動を行
   なう回転体に同時に転写することを特徴とする多色画像
   形成装置。