JPH0228864B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式に用いて多色記録像を
得ることが可能な多色記録装置に関する。 （従来の技術） 電子写真方式を用いた多色記録技術の歴史は古
く、種々の方式が提案開示されている。これらの
うち、最近、特に注力されている技術に電子写真
感光体への書込み記録方法として、レーザ発振器
や発光ダイオード（以下、LEDと略称する）ア
レイなどの発光素子を用いたもの、あるいは液晶
やフアラーデ効果を用いた光スイツチング素子な
どを用いてデジタル化した光情報の書込みを行な
う光学系を用いたものがある。これらの技術が多
色記録に有力であると考えられる根拠は、第１
に、従来から多色電子写真の大きな技術的難問の
１つとされている原稿の色分解による各色情報の
光強度と、感光体の分光感度との不一致によつて
生じるプロセススピードの制約がなくなる。第２
に、電気的処理を介するために種々のＳ／Ｎ改善
が可能である。第３に、画像情報の編集を始めと
する電気的画像処理ができるなど、コンピユータ
との連結による多くの応用処理が考えられるから
である。これらのデジタル化された画像情報の感
光体への書込み方式を用いる電子写真装置では、
一般的に露光ビーム光の照射された部分を顕像化
するために反転現像を行なつている。これは、光
源となるレーザ発振器やLEDの負荷の軽減と、
走査光学系の精度上の負担を軽減することができ
るためである。 多色電子写真の基本的な方式は、帯電・像露
光・現像工程を使用色の数だけ繰返すことにより
行なわれるが、これは円筒状に形成した感光体の
周囲に１回転で全ての繰返しが行なわれるよう
に、帯電・像露光・現像工程のための各装置を必
要色の数だけ配置する第１の方式と、現像装置だ
けを使用色の数だけ配置し、帯電と像露光装置は
感光体の繰返し回転によつて兼用させる第２の方
式とに大別される。第１の方式は、装置的に大き
くなるが、記録時間が短く、実用的見地から期待
の大きい方式である。通常、色の再現には、３原
色（シアン、マゼンタ、イエロー）の混色の割合
調整により種々の中間色が得られるが、これらの
調整制御は比較的困難である。その理由は、一度
感光体に形成した第１のトナー像に第２のトナー
像を形成する際に、付着量制御のために露光を行
なうと、コロナ帯電されたトナー像が感光体の静
電気による束縛力を失つて飛散する現象が顕著と
なるからである。このため文字像などのにじみが
発生し、使用に耐えないものになるため、一般的
には前記した第２の方式によつて回避した装置が
多い。 しかしながら、上述したように実用的な多色記
録装置を実現するためにも、かかる問題を解決す
ることが必要である。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の露光量制御による中間色の再
現に係る種々の問題点を解決すべくなされたもの
で、露光量制御による中間色の再現という従来の
方式を用いることなく、かつ安価な手段で短時間
に中間色の再現が可能な多色記録装置を提供する
ことを目的とする。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、帯電・像露光・現像工程を複数回繰
返すことにより、像担持体に多色の記録像を形成
する多色記録装置において、２回目以降の帯電工
程で前記像担持体の特定領域だけを所定電位に再
帯電し、かつその出力が選択的に制御される再帯
電手段を具備している。 （作用） ２回目以降の帯電工程を行なう再帯電手段の出
力を選択的に制御し、かつこの再帯電手段によつ
て像担持体の特定領域だけが再帯電されるように
構成することにより、露光量制御による中間色の
再現という従来の方式を用いることなく、かつ安
価な手段で短時間に中間色の再現が可能となる。 （実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照し
て説明する。 第１図は本発明に係る多色記録装置を示すもの
である。すなわち、１は装置本体であり、この本
体１内の略中央部には、たとえばドラム状のセレ
ン・テルル合金形の感光体（像担持体）２が回転
可能に配置されている。感光体２は、本体１の図
において左側部に設けられた外部装置が接続され
る画像入力部３から信号に基づいて所定のタイミ
ングで駆動部（図示しない）により回転（周速が
例えば160［mm／ｓ］）される。そして、感光体２
の周囲には、第１帯電用コロナ装置４、第1LED
アレイ５、第１現像装置６、第２帯電用コロナ装
置７、第2LEDアレイ８、第２現像装置９、第３
帯電用コロナ装置１０、第3LEDアレイ１１、第
３現像装置１２、転写前コロナ装置１３、転写用
コロナ装置１４、剥離ガイド１５、除電用ランプ
１６、およびフアーブラシクリーニング装置１７
がその順に感光体２の回転方向Ｚに沿つて配置さ
れている。ここで、第１帯電用コロナ装置４は、
所望の電圧（たとえば約6.5［KV］の電圧）が印
加されており、感光体２の回転開始後、感光体２
の表面を例えば1000［Ｖ］に均一に帯電する。第
２，第３帯電用コロナ装置７，１０は、外部装置
からの指示あるいは操作盤１８からのマニユアル
操作のいずれかによつて作動または不作動が選択
される。第１ないし第3LEDアレイ５，８，１１
は、外部装置からの画像信号に応じて発光点が走
査制御されることにより、感光体２の表面を像露
光して所望の信号を静電潜像として記録する。第
１ないし第３現像装置６，９，１２は、それぞれ
シアン色トナー、マゼンタ色トナー、イエロー色
トナーを収容しており、感光体２表面の静電潜像
を反転現像する（すなわち、第１ないし第3LED
アレイ５，８，１１による被露光部が現像され
る）。 本体１の図において右側方下部には、記録紙収
納用のカセツト１９の挿入口２０、カセツト受台
２１、挿入口２０を介してカセツト受台２１に挿
入載置された状態におけるカセツト１９内の記録
紙に転接して記録紙を１枚づつ送出す給紙ローラ
２２、給紙ローラ２２によつて送出された記録紙
を感光体２の回転と同期して感光体２と転写用コ
ロナ装置１４との間の転写位置へ供給する一対の
レジストローラ２３、およびガイド板２４からな
る給紙部２５が設けられている。また、本体１の
図において右側方上部には、画像が記録された記
録紙を本体１外へ排出するための排紙口２６、排
紙口２６から本体１外へ突出しており、排出され
た記録紙を受ける排紙トレイ２７，および排紙口
２６の本体１内側に配置される一対の排紙ローラ
２８からなる排紙部２９が設けられている。ま
た、排紙ローラ２８と隣接して定着装置３０が設
けられており、この定着装置３０と剥離ガイド１
５との間には、感光体２から剥離ガイド１５によ
つて剥離される記録紙を定着装置３０へ搬送する
ために、一対のローラ３１間に搬送ベルト３２が
張設されている。 なお、図中３３は第１ないし第３帯電用コロナ
装置４，７，１０の高圧電源であり、３４は画像
入力部３からの信号を処理する処理回路などが組
込まれたプリント回路基板である。 このような構成において、感光体２が図示矢印
Ｚ方向に回転されると、感光体２の表面が第１帯
電用コロナ装置４によつて均一に帯電され、次に
第1LEDアレイ５によつて像露光されて感光体２
の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像
は、第１現像装置６によつて現像されてシアン色
トナーが付着される。第１現像装置６による現像
後、感光体２は第２帯電用コロナ装置７によつて
再帯電され、あるいは再帯電されずに第2LEDア
レイ８によつて像露光されて静電潜像が形成され
る。この静電潜像は、第２現像装置９によつて現
像されてマゼンタ色トナーが付着される。第２現
像装置９による現像後、感光体２は第３帯電用コ
ロナ装置１０によつて更に再帯電され、あるいは
再帯電されずに第3LEDアレイ１１によつて像露
光されて静電潜像が形成される。この静電潜像
は、第３現像装置１２によつて現像されてイエロ
ー色トナーが付着される。第３現像装置１２によ
る現像後、シアン色トナー、マゼンタ色トナーお
よびイエロー色トナーが付着している状態の感光
体２は、転写前コロナ装置１３によつて均一な帯
電量に戻される。 一方、このような感光体２の回転に同期して、
給紙部２５によつて記録紙が転写位置へ供給され
て感光体２に対接され、転写用コロナ装置１４に
よつて記録紙上に上記各色のトナー像が転写され
る。転写後、記録紙は剥離ガイド１５によつて感
光体２の表面から剥離され、搬送ベルト３２によ
つて定着装置３０へ搬送されて、転写されている
トナー像が定着される。そして、定着後、記録紙
は排紙ローラ２８によつて排紙口２６を介して排
紙トレイ２７上に排出される。一方、記録紙が剥
離された感光体２は、除電用ランプ１６によつて
光照射を受けて除電された後に、フアーブラシク
リーニング装置１７によつて清掃されて次の記録
に備えられる。 次に、本発明の要部であるところの第１ないし
第３帯電用コロナ装置４，７，１０、第１ないし
第3LEDアレイ５，８，１１、および第１ないし
第３現像装置６，９，１２について更に詳細に説
明する。 前述したごとく、感光体２はまず第１帯電用コ
ロナ装置４によつて均一に帯電され、次に第
1LEDアレイ５によつて像露光されて静電潜像が
形成され、更にこの静電潜像が第１現像装置６に
よつて反転現像されてシアン色トナーが付着され
る。この第１現像装置６による反転現像後、第２
帯電用コロナ装置７が外部装置からの指示あるい
は操作盤１８からのマニユアル操作のいずれかに
よつて選択的に作動または不作動状態となる。第
２図ａは、第１現像装置６による反転現像後の感
光体２の表面電位Ｖを示したものであり、第２帯
電用コロナ装置７が作動状態となる場合には、感
光体２が再度所望の電位（たとえば第１帯電用コ
ロナ装置４による元の電位V_p）に帯電される。
すなわち、第２図ｂに示されるごとく第１帯電用
コロナ装置４、第1LEDアレイ５、および第１現
像装置６によつて第１の帯電・像露光・現像工程
を経た部分Ａ（図中４０はシアン色トナーを示す）
の電位V_Rは、第２帯電用コロナ装置７によつて
元の電位V_pに戻される。一方、第１の像露光を
受けなかつた部分Ｂ（静電潜像が形成されなかつ
た部分）は、第２帯電用コロナ装置７による再帯
電によつてもほとんど変化せず、元の電位V_pが
維持される。そして、次に第2LEDアレイ８によ
つて像露光されると、感光体２のシアン色トナー
４０が付着していない部分Ｂにおいて選択的に感
光体２の表面電位が減衰される（静電潜像が形成
される）。したがつて、次に第２現像装置９によ
つて現像されると、静電潜像が形成された部分
（感光体２の表面電位がV_pよりも減衰している部
分）にマゼンタ色トナーが付着される。 一方、第２帯用コロナ装置７が不作動状態とな
る場合には、感光体２が第２図ａに示される表面
電位状態のまま第2LEDアレイ８によつて像露光
される。したがつて、感光体２は、シアン色トナ
ー４０が付着している部分Ａの外に像露光されて
静電潜像が形成された部分がV_pよりも低い電位
状態となり、第２現像装置９によつて現像される
と、シアン色トナー４０が付着している部分およ
び静電潜像が形成された部分にマゼンタ色トナー
が付着される。 すなわち、本実施例においては、第２帯電用コ
ロナ装置７によつて再帯電が行なわれないと、感
光体２上の現像色がシアン色とマゼンタ色との混
色による青色とマゼンタ単色との２色となり、再
帯電が行なわれると、感光体２上の現像色がシア
ン単色とマゼンタ単色との２色となる。 また、第３帯電用コロナ装置１０の作動あるい
は不作動状態においても、同様にして第3LEDア
レイ１１および第３現像装置１２による像露光・
現像工程が行なわれる。 したがつて、本実施例においては、第２，第３
帯電用コロナ装置７，１０の作動あるいは不作動
を制御するとともに、第１ないし第３現像装置
６，９，１２の作動制御をも行なうことにより、
第３図に示すような３色の色から得られる７色の
色の組合せが行なえ、その結果、これらの７色の
中から任意の３色からなる多色記録が可能とな
る。なお、図中のアルフアベツト文字は、それぞ
れの色に対応する記号として用いた。ここに、第
１ないし第３帯電用コロナ装置４，７，１０の作
動（オン）あるいは不作動（オフ）とすることに
より得られる記録色の例を示すと下記表のように
なる。

【表】 なお、上記表以外にも各現像装置の有する色の
順序や、現像装置自体の作動（オン）あるいは不
作動（オフ）の組合せも可能であり、再現される
色の組合せが種々に設定されることはいうまでも
ないことである。また、使用される色もシアン、
マゼンタ、イエローに限られる必要はなく、種々
の色をあらかじめ選択して用いれば、更に目的に
合致した色再現範囲を得ることができる。 なお、これらのプロセス順序の制御は、操作盤
１８あるいは外部装置（たとえばコンピユータ）
に接続される画像入力部３からの指示信号が、こ
れらの処理回路（プリント回路基板３４に組込ま
れている）によつてプログラムセツトされて、第
２，第３帯電用コロナ装置７，１０と接続されて
いる高圧電源３３の動作を制御するようになつて
おり、これらの電気的制御の内容と色再現との関
係はあらかじめプログラム設定される。 次に、第２，第３帯電用コロナ装置７，１０と
して用いる帯電装置５１について第４図を参照し
て詳細に説明する。この帯電装置５１は、第２図
ａ，ｂに示したごとく、第1LEDアレイ５による
第１の像露光によつて生じた電位差を電位の高い
非露光部分Ｂ（静電潜像が形成されていない部分）
はそのままに保持し、電位の低い被露光部分Ａ
（静電潜像が形成される部分）は非露光部分Ｂと
同じ電位に戻す選択帯電機能を持たせるために、
導電性の円筒状シールド５２と、この円筒状シー
ルド５２内に設けられたコロナ電極５３とから構
成されており、コロナ電極５３は前記高圧電源３
３に接続される。なお、図中５４は高圧電源３３
の切換制御を行なう切換制御部である。高圧電源
３３の出力は、たとえば400〜1000Hz程度の周波
数を有する交流電圧で、第５図に示すような電圧
波形を有し、更に図中V_DCで表わされる偏奇成分
を有しており、電圧波高値V_ACとともに独立して
調整可能になつている。 このような帯電装置５１を第２帯電用コロナ装
置７として用いることにより、第２図ａに示した
ように感光体２の第１の帯電・像露光・現像の工
程を経た部分Ａの電位V_Rは、第２図ｂに一点鎖
線で示したように例えば元の電位V_pに戻り、第
１の像露光を受けなかつた部分Ｂの電位V_pはそ
のままに保持される。このような特定領域（部分
Ａ）だけを帯電させる、いわゆる選択帯電を行な
わせることは、高圧電源３３の出力電圧のV_AC，
V_DCの値を適宜組合わせて所定の電位になるよう
に調整することにより可能である。なお、本実施
例では、V_ACは約７［KV］、V_DCは約１［KV］を用
いており、V_pは1000［Ｖ］、V_Rは150［Ｖ］で正常
に動作している。 また、第２，第３帯電用コロナ装置７，１０と
しては、第４図に示した帯電装置５１だけでな
く、たとえば第６図に示すような帯電装置５５を
も使用できる。この帯電装置５５は、導電性のシ
ールド５６と、このシール５６内に設けられた２
本のコロナ電極５７と、シールド５６の放電開口
部に設けられた導電性の網状グリツド５８とから
なるスコロトロン帯電装置である。そして、グリ
ツド５８には直流電源５９から所定の直流電圧を
印加し、コロナ電極５７には高圧電源６０からコ
ロナ発生電圧を印加し、前記方法と同様に印加電
圧値を調整することにより、選択帯電を行なわせ
ることが可能である。 次に、本実施例において用いられる第１ないし
第３現像装置６，９，１２について説明する。第
１ないし第３現像装置６，９，１２としては、一
般的に公知の現像装置が一応使用可能であるが、
感光体２上で未定着状態のトナー像の上から再現
像する際に新たなトナーのやりとりがあつては、
記録像あるいは現像装置内とも混色による障害が
発生するため、好ましい方式としては、この混色
が発生しないものが必要である。また、第１ない
し第３現像装置６，９，１２として使用される現
像装置は、それぞれの取付け位置に合せて多少構
造が異なるが、基本的要素は同じである。 第７図は第１ないし第３現像装置６，９，１２
として使用される現像装置の一例を示している。
すなわち、７１は筐体であり、この筐体７１は感
光体２と対向する部位に開口部７２を有してい
る。そして、筐体７１内には、開口部７２を介し
て一部露出し、感光体２と非接触状態に、たとえ
ば感光体２と100〜400［μm］の現像間〓を保持し
て近接対向される導電性の円筒ロール（現像ロー
ル）７３と、この現像ロール７３に回転当接され
るフアーブラシ７４，７５とが配置されている。
また、筐体７１の開口部７２近傍の内壁には、そ
の一端が現像ロール７３に当接される弾性ブレー
ド７６の他端が支持されている。現像ロール７３
およびフアーブラシ７４，７５は、図示しないモ
ータによつて回転駆動され、また現像ロール７３
はバイアス電源７７から現像バイアス電圧が印加
されている。なお、筐体７１内にはトナー７８が
収容されている。 このような構成において、現像ロール７３およ
びフアーブラシ７４，７５が回転されると、トナ
ー７８はフアーブラシ７４，７５によつて摺擦さ
れることによつて、摩擦帯電されて現像ロール７
３の表面に吸着され、トナー薄層を形成する。こ
の形成されたトナー薄層は、弾性ブレード７６に
よつて適当な厚さに規制され、現像間〓へ搬送さ
れる。現像間〓に到達したトナー薄層は、飛翔開
始電界に達した部分から感光体２の表面へ飛翔さ
れる。すなわち、感光体２の静電潜像電位と現像
バイフアス電圧によつて形成される電界によつて
現像が行なわれる。この現像装置は、上記したよ
うに感光体２との機械的な接触が無いことから、
混色や既記録像を次の現像工程（第２現像装置９
あるいは第３現像装置１２による現像工程）で乱
すことがなく、多色現像に適している。 以上説明したように上記実施例によれば、感光
体の周囲に配置された異なる色トナーを用いた複
数の現像装置に出力制御が可能な再帯電装置を設
け、これら再帯電装置の出力を選択的に制御する
ことにより、短時間に各現像装置が持つ単色の記
録と、各現像装置が持つ単色の組合せによる異な
る中間色の記録とが選択的に得られる。したがつ
て、光学的な手段を用いることなく、現像装置の
数よりも多くの色再現記録が可能となり、しかも
低価格で、構造も変えることなく、機能の優れた
ものが得られる。 なお、本発明は前記実施例に限定されるもので
なく、たとえば現像装置の数や色、さらには像露
光を各ステーシヨンで行なうか否かによる再現性
の変化も可能である。また、前記実施例では、感
光体の１回転で多色記録像が得られるようにした
が、これに限らず、たとえば複数回転して多色記
録像を感光体に形成し、その後記録紙に転写して
もよい。さらに、再帯電装置は、作動（オン）一
不作動（オフ）の２値だけをとらずに、支障のな
い範囲でその出力値を強めたり弱めたりしてもよ
いことは言うまでもないことである。 ［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、露光量制
御による中間色の再現という従来の方式を用いる
こなく、かつ安価な手段で短時間に中間色の再現
が可能な多色記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は
多色記録装置の縦断正面図、第２図は再帯電手段
の作用を説明する図、第３図は色の組合せを説明
する図、第４図は再帯電手段の構成図、第５図は
第４図における再帯電手段の出力電圧波形図、第
６図は再帯電手段の他の構成図、第７図は現像手
段の構成図である。 ２……感光体（像担持体）、４……第１帯電用
コロナ装置（帯電手段）、５，８，１１……第１
ないし第3LEDアレイ（像露光手段）、７，１０
……第２，第３帯電用コロナ装置（再帯電手段）、
６，９，１２……第１ないし第３現像装置（現像
手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 帯電・像露光・現像工程を複数回繰返すこと
   により、像担持体に多色の記録像を形成する多色
   記録装置において、 ２回目以降の帯電工程で前記像担持体の特定領
   域だけを所定電位に再帯電し、かつその出力が選
   択的に制御される再帯電手段と、 この再帯電手段により前記像担持体に各現像工
   程によつて単色の記録像を形成する第１のモード
   と、これら単色の記録像が組合わされてなる混色
   記録像を形成する第２のモードとを選択的に切換
   える手段と、 この手段により選択されたモードに対応して、
   前記像担持体に単色又は混色の記録像を形成する
   手段と、 を具備したことを特徴とする多色記録装置。 ２ 前記再帯電手段は偏奇された交流コロナ帯電
   装置であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の多色記録装置。 ３ 前記再帯電手段はスコロトロン帯電装置であ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   多色記録装置。 ４ 像露光工程および現像工程を行なう複数の像
   露光手段および現像手段を具備し、その動作が選
   択的に制御されることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項ないし第３項のいずれかに記載の多色記
   録装置。