JPH0228867B2

JPH0228867B2 -

Info

Publication number: JPH0228867B2
Application number: JP60066321A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; Hisafumi Shoji; Hiroshi Fuma
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-03-29
Filing date: 1985-03-29
Publication date: 1990-06-26
Also published as: JPS61223856A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕この発明は画像形成装置に関し、特に多色画像
の複数枚の記録画像の形成を高速にすることので
きる画像形成装置に関するものである。

〔発明の背景〕

従来、例えば、電子写真法により多色画像を形
成するには、多色成分ごとに帯電、露光、現像、
転写の複写工程を繰り返して、記録紙上に各色の
トナーを重ねて転写するようにしている。

例えば、色分解フイルタを介して得られるブル
ー、グリーン、レツド等の分解光を用いて前記一
連の複写工程別に静電荷像を形成し、前記複写工
程別にイエロー、マゼンタ、シアン及び必要によ
りさらに黒のトナーで現像してトナー像を形成す
る。この時、各色のトナー像は形成される度に記
録上に転写され、記録紙上でトナー像が積層され
ることにより得ていた。

しかしながら、かかる多色画像の形成装置にあ
つては、各色の現像が終了する毎に転写ドラム
等の転写体上の記録紙に転写する必要があり、転
写体を必要とするために機械が大型化する外、像
形成のための時間が長くかかるとか、上記複写
工程の繰り返しによる各色トナー像の記録紙上で
の位置精度の保証（位置ずれ防止）をするための
複雑な機構が必要となるなどの難点がある。

また、電気信号で入力された画像信号に従つて
ドツト単位で露光を行う露光方式（以下、ドツト
露光という）を用いた多色画像形成装置が知られ
ている（特開昭52−106743号、同58−57139号）。

この装置は、一様帯電―ドツト露光―現像の工
程を繰り返し行つて、感光体上に多色像を形成し
た後、この多色像を記録紙に転写し、定着する工
程がなされるものである。

このドツト露光は画像データ、即ち、電気信号
にもとづく露光であるので、像部分の電荷を残し
たポジ潜像、像部分の電荷を消去したネガ潜像の
いずれでも簡単に作ることができ、したがつて、
潜像と同極性の電荷を持つトナーで現像する方
式、即ち、反転現像方式によつても簡単に原画の
ポジ像を形成することができる。

反転現像方式を採用することによつて、この方
法は鮮明で再現性の良い多色カラー像を得ること
を可能にした。

更に、この方法は電気的な処理によつて階調補
正、色補正等の画像処理を行つて画質を向上させ
ることが可能であるという利点を有する。

しかしながら、上記公開公報に記載された従来
の電子写真プリンタに見られるドツト露光による
多色画像形成装置には下記のような欠点がある。

従来のドツト露光による多色画像形成装置では
回転するドラム状感光体の周囲にトナーの色の数
だけ帯電器、露光手段、現像器のセツトを配置す
るとともに、最後の現像器の後に転写装置を配置
して、感光体の１回の回転で多色画像が記録紙上
に形成される。この装置では各単色像の画質、各
単色像間のレジストレーシヨンに最も重大な影響
を持つ像書き込み、即ち、露光が各像形成工程に
おいて別々の露光手段で行われるために、各露光
光源及び光学系（ミラーレンズ系など）の特性、
位置関係の調整が難しく、高画質の多色像を得る
にはなお不十分である。

〔発明の目的〕

本発明は前記のような従来のもののもつ欠点を
排除して、ドツト露光方式の多色画像形成装置を
改良し、高画質の多色画像が得られると共に、感
光体周面を有効利用して最大記録サイズよりも小
さい記録サイズのプリントを行う場合や、単色あ
るいは多色画像の連続プリントを行う場合のプリ
ント速度を速くして、作業の効率化を図ることの
できる画像形成装置を提供することを目的とす
る。

〔発明の構成〕

上記の目的は、回転可能な感光体、前記感光体
を一様に帯電する帯電手段、電気信号で入力され
た記録用画像信号に従つて変化する光を出力し、
前記感光体に対してドツト露光を与え、前記感光
体上に静電潜像を形成する単一の露光手段、互い
に異なる色のトナーを有し、前記静電潜像を反転
現像方式で現像し、前記感光体上にトナー像を形
成する複数の現像手段、及び前記感光体上のトナ
ー像を転写材に転写する転写手段、を有し；前記
感光体の１回転で前記帯電手段による帯電、前記
露光手段による露光、及び前記現像手段による現
像、を行う画像形成工程を、前記感光体の複数回
の回転で複数色成分の記録用画像信号に対して各
色成分毎に繰り返し行い、これによつて、前記感
光体上に複数色トナー像を形成し、その際、各画
像形成工程において、前記単一の露光手段が共通
に使用され、且つ各露光が同一波長の露光光で行
われるとともに、各画像形成工程における現像が
互いに異なる現像手段を用いて行われるよう構成
されるとともに、このようにして形成された複数
色トナー像を前記転写手段により転写材に転写す
るように構成された画像形成装置であつて、最大
画像サイズの少なくとも1/2サイズの１色分の前
記記録用画像信号を格納し得る記憶手段を設け、
前記記憶手段に前記複数色成分の記録用画像信号
の各色成分を一度にまたは順次に格納し、前記感
光体の１回転毎に一つの色成分に対応する前記記
録用画像信号を前記記憶手段から読み出し前記露
光手段に入力することによつて達成される。

本発明は、一様帯電―ドツト露光―反転現像を
繰り返す像形成工程において、ドツト露光を共通
の露光手段を用いて、同一波長の光で行うことを
構成要件に含んでいる。

これによつて、感光体上に形成される各単色像
間の主走査方向及び副走査方向のレジストレーシ
ヨンが簡単に、かつ、高精度で確保される。

そして、露光光の強度を安定して制御でき、
又、各画像形成工程において同一波長の光で露光
していることから感光体の感度も各像形成工程に
おいて、等しくなり、色再現、色調節には極めて
都合が良い。また、本発明は繰り返される像形成
工程において、露光の前に一様帯電を行つてお
り、かつ、現像は反転現像方式（即ち、帯電と同
極性の電荷を持つトナー像する方式）によつてい
る。これによつて、トナーが付着している部分も
含めて一様な表面電位にされた感光体に対して、
潜像形成、現像が行われるので、十分な画像濃度
が度られると共に不要な混色は防止される。更に
は感光体上の複数色トナー像を容易に転写するこ
とができる。

また、該反転現像法においては、感光体のトナ
ー像形成部のみを露光すればよく、正規現像の場
合のように背景部を〓間なく露光する必要がない
ので、すでにトナー像が形成されている感光体へ
も比較的容易に静電潜像を形成することができ
る。

また感光体の疲労が少なく寿命が伸びるなどの
利点がある。さらには２回目以降の帯電がトナー
と同極性で行われるため、静電転写に支障をきた
すようなこともない。

本発明によれば、各画像形成工程において、同
一波長の光で露光を行つているが、反転現像を行
つて多色トナー像を得る場合に、本発明のように
同一波長による露光を行うことによつて色再現性
の良い多色画像が得られる。

即ち、反転現像においては、得られるトナー像
の濃度は露光による感光体表面電位の低下量に密
接に関連するので、各画像形成工程において、同
一波長の光で露光を行うと、感光体の感度の変動
がないようにでき、多色画像の色再現性の向上に
極めて有効となる。

更にまた、本発明では、同一の露光手段によ
り、各色に対応する画像の露光を時間的に重複す
ることなく、順次行うので、画像データの露光手
段への転送も順次行われることになる。これによ
つて、各画像の位置を合わせて、ドツト露光によ
る記録用画像信号の書き込みを行うための同期制
御を正確に行なえる。

以下に本発明の概要および好ましい態様につい
て説明する。

本発明は、１単位の画像の大きさに応じて感光
体上に形成されるトナー像の数（プリント速度）
を変化し得る画像形成装置であつて、この発明の
有用性について説明すると、一般に、画像の大き
さとして、例えば、オフイスで用いられる１単位
の画像を形成する原稿の大きさは通常紙サイズの
大きさではＡ―３，Ａ―４，Ｂ―４，Ｂ―５等が
多く、このためプリンタあるいは複写機として用
いて感光体上に多色トナー像を形成する場合、感
光体の周長、幅が少なくとも最大の紙サイズを含
む大きさである必要がある。すなわち、周長が紙
サイズの長さよりも長い必要がある。

しかしながら、たとえば、Ａ―３の長さは420
mmであり、Ａ―４の２倍でありながら、前述のよ
うな感光体上に多色像を形成する多色画像形成装
置においてはプリントアウトされる速度はＡ―３
とＡ―４とでは全く同じである。これはＡ―４サ
イズの画像をプリントする場合、感光体の半分が
全くなにも使用されていないためである。（等倍
の場合）それ故、本発明では最大画像サイズの少なくと
も1/2サイズの１色分の前記記録用画像信号を格
納し得る記憶手段を設け、前記記憶手段に前記複
数色成分の記録用画像信号の各色成分を一度にま
たは順次に格納し、前記感光体の一回転毎に一つ
の色成分に対応する前記記録用画像信号を前記記
憶手段から読み出し前記露光手段に入力すること
によりプリント速度を向上させようとするもので
ある。

例えば、最大Ａ―３をプリントできるドラム状
感光体にあつては、展開した状態を第１１図に示
すと、Ａ―３の用紙サイズよりもひとまわり大き
くなつており、この大きさ内にはＡ―４を２枚縦
に入れることができる。もちろん、Ｂ―５の場合
にも２枚いれることができる。

それ故、記録サイズがＡ―４であるとき、画像
サイズ情報（使用者が設定したり、画像データに
含まれていたり、使用する記録紙の大きさで決ま
つたり、あるいは画像読取り装置を用いる場合に
は上記各例に加えて原稿サイズの検知から決めら
れる、等）により判断されて感光体上には２つの
多色トナー像を並列に形成することが可能とな
る。

すなわち、感光体上に帯電を行つたのちに第１
の画像の像露光を行い、つぎに第２の画像の像露
光を行い、つぎにイエロートナーによる現像プロ
セスを行つて２つのトナー像を形成する工程を、
用いるトナーをマゼンタトナー、シアントナーと
変えながら３〜４回繰り返す（４回目は黒トナ
ー）。このようにして形成された２つの多色トナ
ー像は各多色トナー像に同期して搬送されてきた
記録紙に転写されたのちに排出される。

また、一つの単色画像を連続して複数プリント
する場合には、一度画像を読取れば記憶手段に記
憶された画像信号を繰り返し用いることができる
ので、プリント毎に画像読取り装置で画像を読取
る必要がなく、連続プリントのプリント速度を低
下させないことができる。また、連続して形成さ
れる各単色トナー像を、感光体上で余分に間〓を
あけることなく連続して形成することができ、そ
のようにして形成された各単色トナー像は、それ
ぞれ同期して搬送されてきた記録紙に転写された
のち排出される。

このようにして、記録用の画像信号に従つて第
１の画像の像露光による潜像形成後、引き続い
て、例えば、第１の画像の潜像形成の繰り返しが
できれば速い多数枚のプリントができるようにな
る。

同様にして多色画像を形成する場合において
は、感光体の周面に対して形成しようとする画像
の記録サイズが半分より小さければ、感光体上に
同一の多色トナー像を複数枚同時に形成すること
が可能となる。これは、例えばイエロートナーに
よる現像に対応する潜像を感光体上に２画像分一
度に形成して現像するといつた工程を、各色に対
して繰り返すことにより行われる。

本発明では感光体上に形成し得る最大画像サイ
ズの少なくとも1/2サイズの１色分の記録用の画
像信号を格納し得る記憶手段に記憶された画像信
号を用いて、少なくとも１色分の画像の記録を繰
り返し行えるようにしたので、最大画像サイズの
１／２以下の単色画像の連続プリントを高速にする
ことができると共に、多色画像を形成する場合に
は各色成分毎に画像信号を記憶させて、それを用
いるようにすれば、最大画像サイズの1/2以下の
１色分の画像信号により一度に複数の多色トナー
像を感光体上に形成し得るようになるものであ
る。

次に、本発明に係る画像形成装置のさらに好ま
しい態様について説明する。

本発明の画像形成装置では、感光体上に複数の
トナー像を重ね合せて現像（各色のトナー像の形
成領域を同じにすることであつて、色の異なるト
ナー同志が実際には重なつても重ならなくてもよ
い）し、感光体上に画像信号に従つて変化する光
により露光を行つて潜像を形成し、該潜像を現像
してトナー像を形成する工程を繰り返し行つて各
色トナー像を前記感光体上に重ね合わせて形成す
る多色の記録を行うことができる画像形成装置で
あるので、転写工程を一度で済むようにされてい
るが、この装置では後段の現像時において、前段
の現像により得られたトナー像を乱したり、後段
の現像剤中に前段の現像剤中のトナーが混合され
て多色画像のカラーバランスが乱れるなどの弊害
が生ずる。

かかる弊害をさけるため、感光体と、該感光体
上に形成された静電潜像を現像する現像スリーブ
上の現像剤層とを非接触とし、現像装置に付与さ
れる直流バイアスに交流成分を重畳して現像剤中
のトナーを飛翔させて現像する方式を採用するこ
とが好ましい。その場合には、現像剤層が、前段
までに形成されたトナー像を摺擦することがない
ので、像の乱れ等は起こらない。

次に、この画像形成方法の原理を、第１図のフ
ローチヤートにより説明する。

この第１図は感光体の表面電位の変化を示した
ものであり、帯電極性が正である場合を例にとつ
ている。

PHは感光体の露光部、DAは感光体の非露光
部、DUPは露光部PHに第１回現像で正帯電トナ
ーＴが付着したため生じた電位の上昇分を示す。

感光体はスコロトロン帯電器等により一様な帯
電が施されて、一定の正の表面電位Ｅが与えられ
る。この表面電位Ｅはレーザ・陰極線管・液晶シ
ヤツター・LED等の露光源による第１回目の像
露光により露光部PHにおいて零電位に近い所ま
で低下する。

ここで、現像装置に対し、直流成分が未露光部
の表面電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加し
て現像することにより、現像装置内の正帯電トナ
ーＴが相対的に電位の低い露光部PHに付着する
ようになり、第１の可視像であるトナー像が形成
される。

該可視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DUP分上昇するが、
次に帯電器により第２回目の帯電が施されること
により、更に電位がCUP分上昇して非露光部DA
と同様に初期の表面電位Ｅが得られる。

次に表面に一様な表面電位Ｅが得られた感光体
の表面に第２回目の像露光が施されて静電潜像が
形成され、同様の現像操作を経て第２の可視像が
えられる。

以上のプロセスを繰り返すことにより、感光体
上に多色トナー像が得られ、これを記録紙に転写
し、さらにこれを加熱又は加圧して定着すること
により多色画像が得られる。

ここで感光体に残留するトナー及び電荷はクリ
ーニングされて次の像形成に備えられる。

なお毎回帯電を繰り返す場合、帯電前に露光ラ
ンプあるいはコロナ放電による除電工程を入れる
ようにしてもよい。

また、前述のような多色画像形成方法におい
て、例えばイエロー、マゼンタ、シアン、黒の４
色のトナー像を感光体上に重合わせて形成する場
合が多く、これは以下の理由による。

イエロー、マゼンタ、シアンの３原色を重ね合
せることにより、黒の画像が得られる筈である
が、実用される３原色用トナーは理想の吸収波長
域を有するものではなく、また３原色のトナー像
の厳密な位置合わせが困難であることによつて、
３原色だけでは文字や線画等に要請される鮮明な
黒を再現するのは困難なためである。

次に、記録用画像信号である画像データの形成
方法について説明する。

本発明の潜像形成方法は、階調表現が可能な方
法であるが、かかる方法による階調表現は所謂、
多段階調であるため多大の画像データの容量が必
要とされる。

そこで、各画素を二値化あるいは多値化して記
録し、その分布によつて擬似的に階調表現を行う
ともに、画像データの容量が少なくてすむように
した画像データ形成方法が提案されている。

このような画像データ形成方法には、たとえ
ば、多値記録、パルス幅変調、濃度パターン法や
デイザ法等が挙げられる。

第２図に示される濃度パターン法は、１画素を
複数の画素に変換する方法である。１ａは原稿の
一部分を表すものであり、各画素は階調をもつて
いる。２ａは前記原稿１ａのマトリツクスの代表
的濃度値をもつ画素５ａを取り出し、これを閾値
処理するための標本であり、３ａは該標本に対応
するＭ×Ｎの閾値濃度マトリツクスであり、４ａ
は該閾値濃度マトリツクス３ａと前記標本２ａと
の比較により二値化されたパターンである。

第３図に示されるデイザ法は、１画素を１画素
に変換する方法である。原稿１ｂはＭ×Ｎ画素毎
の濃度マトリツクスに分割される原稿の一部を表
すものである。２ｂは該原稿１ｂの濃度マトリツ
クスに対応して閾値処理するための標本、３ｂは
該標本２ｂに対応するＭ×Ｎの閾値マトリツク
ス、４ｂは該閾値濃度マトリツクス３ｂと前記標
本２ｂとの比較により二値化されたパターンであ
る。

また、本発明に用いられる閾値マトリツクスと
しては、例えば第７図に示されるような各色成分
毎に分けて分布される渦巻型マトリツクスYP，
MP，CP，BKPを用いる。

かかる閾値マトリツクスを用いて得られるトナ
ー像はYD，MD，CD，BKDで示されるような
集中型ドツトから構成され、かつ、該ドツトの大
小により階調表現がなされる。しかも各色のドツ
トは互いに重なることがないため、極めて優れた
カラーバランスをもつ鮮明な多色画像が得られ
る。

この場合、多色画像の階調を表現するには異色
のトナードツトがマトリツクス内で互いに形成さ
れる方式と、異色のトナードツトがマトリツクス
内でグループで形成される方式とが考えられる。

前者の方式の場合、第８図ａ，ｂにこの場合の
マトリツクスの例を示してあり、第８図ａは８×
８マトリツクスであり、各色は４×４のサブマト
リツクスを交互にY.M.C.BKと並べたものからな
つている。たとえばＹの符号が付してあるところ
は、イエローのデータが入力されたとき閾値と比
較されて印字（第１０図の黒丸）あるいは非印字
（第１０図の白丸）が決定されるが他の色のデー
タは入力されない。

第８図ｂは６×６マトリツクスであり、各色は
規則的に配置されているが、第８図ａ中に対応し
たBKはマトリツクス中に形成されていない。

各色のトナー像を形成するサブマトリツクスの
閾値の配置は分散型あるいは集中型あるいはそれ
らの混合型が用いられる。

また、後者の方式の場合は、異色のトナードツ
トが互いにマトリツクス内でグループで形成さ
れ、そして、各色のトナードツトの配置は分散型
あるいは集中型あるいはそれらの混合型が用いら
れる。

そして、第９図ａ，ｂにはこの場合のマトリツ
クスの例を示してあり、第９図ａは８×８マトリ
ツクスであり、各色は４×４のまとまつたサブマ
トリツクスからなつている。第９図ｂは６×６マ
トリツクスであり、各色は２×２のサブマトリツ
クスの３つからなり、この構成は第８図ａ，ｂの
マトリツクスと第９図ａのマトリツクスとの中間
的配置ともいうことができる。

前記したような階調表現法の外に、マトリツク
スパターン内に各色のトナードツトを分布させ、
ドツトの少なくとも一部が重なるようにした階調
表現方法も利用されてよい。

この場合重なつた部分への帯電が、重ならない
部分と異なること或いは、像露光が前のトナード
ツトに遮られて感光体に充分到達しないことのた
め、所望の潜像が形成されないという問題があ
る。

本発明においては、異色のドツトが互に重なる
場合であつても、透光性の高いトナーの順に重ね
合わせたり、従来の分散型に代えて集中型のドツ
ト構成とすることにより、前記弊害を軽減するこ
と、さらに異色のトナードツトの角度を変化させ
てモアレの発生を防止し、異色トナードツト間の
重なりを軽減するとともに、視覚的にそれぞれの
色調が発揮できるようにするのが好ましい。

次に画像データの形成方法の具体例について説
明する。

本発明の多色画像形成方法においては、例えば
多色原稿を読取走査した撮像素子の出力信号、フ
アクシミリ等の他機器からの電送信号又は記憶装
置に格納されたデータ等が画像データとして利用
される。

該画像データは、代表的にイエロー、マゼン
タ、シアンの３原色データYi，Mi，Ciおよび黒
データBKiから構成される。

かかる多色画像形成を行う際は、画像データを
第４図の色修正部門の演算処理部に入力し、例え
ば下記演算式〔１〕により所望の４色のデータを
演算するようにされる。

演算式〔１〕 Ym＝α₁Yi−β₁min〔Yi，Mi，Ci〕 Mm＝α₂Mi−β₂min〔Yi，Mi，Ci〕 Cm＝α₃Ci−β₃min〔Yi，Mi，Ci〕 BKm＝α₄BKi＋β₄min〔Yi，Mi，Ci〕但し、Ym，Mm，Cm，BKmは演算後のデー
タ、Yi，Mi，Ci，BKiは入力された画像データ、
α₁，α₂，α₃，α₄，β₁，β₂，β₃，β₄は現象条件等
の
外部要因に基づく色補正係数、min〔Yi，Mi，
Ci〕はイエロー、マゼンタ、シアンの３原色の中
の最小濃度値をもつ色調を示している。

次に演算式〔１〕の理解のためにα₁〜α₄，β₁〜
β₄がすべて１である場合を例にとつて以下に説明
する。

今最小濃度値の色調が第５図のようにシアン
（Ci）であれば、このシアンに相当する濃度を３
原色の各々から差し引いたものを寄せ集めれば、
減色法の原理から黒成分が得られる。

この黒成分を黒データBKiに加えて第６図のよ
うに黒画像データとする。また前記３原色の各々
からシアン濃度相当分を差し引いた残りを第６図
のように３原色の画像データとする。

かくして現像時のカラーバランスの改善、トナ
ー消費の節約、現像操作の効率化が計られる。

前記第４図の演算処理部で色修正された４色デ
ータYm，Mm，Cm，BKmは後述する閾値マト
リツクスと比較され二値化された４色の記録用の
画像信号Yo，Mo，Co，BKoが得られる。

この記録用の画像信号はメモリーMy，Mm，
Mc，M_BKにストツクされるが制御部からの指令
で露光系へと出力され、感光体上に静電潜像が形
成される。この静電潜像は、前記制御部の指令で
駆動されるイエロー、マゼンタ、シアン、黒のト
ナーをそれぞれ収容した４種類の現像器により、
好ましくは非接触で現像される。

かくして感光体上には４色のトナー像が重ね合
わせて形成され、感光体上の４色のトナー像とタ
イミングを合わせて給送される記録紙上に転写定
着されて多色画像が形成される。

〔発明の実施例〕

以下、この発明の実施例について説明するが、
実施例により本発明が限定されるものではない。

まず、本発明の実施例に用いられる装置につい
て説明する。

第１２図はプリンターの断面図、第１３図は第
１２図のプリンターに適用されるレーザ装置、第
１４図は第１２図のプリンターに適用される現像
装置を示す。

第１２図においてドラム状感光体１１は矢印方
向に回動する感光体で、該感光体１１上にはスコ
ロトロン帯電器１２により一様な電荷が付与され
る。この一様な電荷は、以下の像露光手段により
像露光されて、静電潜像が形成される。

例えば、露光系として第１３図のレーザ装置１
４が用いられ、該装置１４からのレーザ光により
像露光されて、感光体１１上には各色に対応する
静電潜像が形成される。

前記各色に対応する静電潜像のうちイエローに
対応する静電潜像は、イエローデーターにより変
調されたレーザ光の照射により形成される。

前記イエローに対応する静電潜像は、第１の現
像装置１５により現像され、感光体１１上に第１
のトナー像（イエロートナー像）が形成される。

この第１トナー像を担持する感光体１１は、除
電ランプ４０により除電された後、第１のトナー
像は記録紙Ｐに転写されることなく移送される。
その後第１のトナー像を担持する感光体１１は、
再びスコロトロン帯電器１２により帯電が施され
る。

次いでマゼンタデータによりレーザ光が変調さ
れ、該変調されたレーザ光が感光体１１上に照射
されて静電潜像が形成される。この静電潜像は、
第２の現像装置１６により現像されて、第２のト
ナー像（マゼンタトナー像）が形成される。

前記と同様にして第３現像装置１７、第４現像
装置１８により順次現像されて、第３のトナー像
（シアントナー像）、第４のトナー像（黒トナー
像）が形成され、感光体１１上に順次積層された
４色トナー像が形成される。

これら４色トナー像を担持する感光体１１は、
同様にして除電ランプ４０により除電された後、
帯電器１９により再帯電され、４色トナー像は給
紙装置２０から供給された記録紙Ｐ上に転写極２
４の作用で転写される。ここでの帯電はスコロト
ロン帯電器１２による帯電と同程度の電荷で帯電
されるのが望ましい。このようにすることにより
先に再帯電されたトナーの条件と同一にできて、
転写性が向上する。帯電器１９にはスコロトロン
帯電器が好ましい。

ここで２３は給紙ローラ、２２はガイド板であ
る。

そして、転写された４色トナー像を担持した記
録紙Ｐは、分離電極２５により感光体１１から分
離され、ガイド２６および搬送ベルト２７により
搬送されて定着ローラ２８に搬入され加熱定着さ
れて排紙皿２９に排出される。

一方、転写が終了した感光体１１は、トナー像
形成中は使用されなかつた除電器３１により除電
された後、表面に残つているトナーをトナー像形
成中は解除されていたクリーニング装置３０のブ
レード３２およびフアーブラシにより除去され、
次の像形成に支障のないようにされる。

第１２図において、ドラム状感光体１１は矢印
方向に線速度180mm／secで回動する径180mmのセ
レン感光体で、該感光体１１上にはスコロトロン
帯電器１２により＋600Vの一様な電荷が付与さ
れる。この一様な電荷は、以下の像露光手段によ
り像露光されて、静電荷像が形成される。

本実施例では、像露光手段として第１３図のレ
ーザ装置１４が用いられ、該装置１４からのレー
ザ光により像露光されて静電潜像が形成される。
尚、本実施例では単一のヘリウム―ネオンレーザ
により同一波長の光で各画像形成工程における露
光を行つている。

該レーザ装置１４の細部は、第１３図に示され
ていて、発信源３３から出力されたヘリウム―ネ
オンレーザは、反射鏡３７，３８を経て音響光変
調器（AOM）３４に入力され、ここで前記二値
化された画像データにより変調される。この変調
されたレーザ光は、回転八面体からなるミラース
キヤナ３５により偏向され、結像用ｆ―θレンズ
３６を通して感光体１１の表面を定速度で走査し
て像露光が行われる。

なお、３９はレーザ光の書き込み位置を決定す
る検査器である。

次に第１２図の画像形成装置に用いられるのに
適した現像装置について説明する。

本発明を実施する際における現像は反転現像で
行い、そのほかの現像の方法、条件、装置等はと
くに限定されるものではないが、現像の際すでに
形成されているトナー像を乱すことのないよう、
トナーを含む現像層が感光体表面に直接接触しな
い、すなわち、スリーブ等の現像剤搬送体と感光
体との間に電位差が定常的にないときは、前記現
像剤搬送体上の現像剤層の現像域での現像剤層厚
（以下、単に現像域現像剤層厚という）が前記現
像剤搬送体と感光体との間〓より小さくなるよう
に設定された、所謂、非接触現像と呼ばれるよう
な現像方法をとることが好ましい。現像域には振
動電界が印加されることが好ましく、特願昭58年
第238295号（特開昭60−129760号公報）および特
願昭58年第238296号（特開昭60−129764号公報）
に記載されている条件で印加することが好まし
い。そして、現像装置として４つの装置が用いら
れるが、これらは同一または類似の構造のもので
よく、代表的に第１の現像装置１５の断面図を第
１４図に示した。

この現像剤Ｄは16個の極数を有する磁気ロール
４１が1000r.p.mの速度で矢印Ｆ方向、径30mmの
スリーブ４２が線速度120mm／secで矢印Ｇ方向に
回転することにより、矢印Ｇ方向に搬送される。

この現像剤Ｄは二成分系現像剤であつて、搬送
途中で穂立規制ブレード４３によりその厚さが規
制され、現像域現像剤層厚が0.5mm厚の現像剤層
が形成される。

現像剤溜り４４内には、現像剤Ｄの撹拌が十分
に行われるよう撹拌スクリユー４５が設けられて
おり、現像剤溜り４４内の現像剤Ｄが消費された
ときには、トナー供給ローラ４６が回転すること
により、トナーホツパー４７からトナーＴが補給
される。

次にスリーブ４２とドラム状感光体１１の間〓
は0.8mmとされ、この間には、反転現像を行うた
めの現像バイアスを印加すべく直流電源４８が設
けられていると共に、現像剤Ｄを現像領域Ｅで振
動させ、現像剤Ｄが感光体１１に十分に供給され
るように、交流電源４９が直流電源４８と直列に
設けられている。

なお、Ｒは保護抵抗である。

ここで感光体の帯電電位が＋600Vであるとす
ると前記現像バイアスの直流成分は、たとえば＋
500V、交流成分は2KHzで実効値1.5KVされる。
前記現像装置１５内で、スリーブ４２により搬送
される現像剤中のトナーＴは、現像領域Ｅに到る
までに20μC／ｇの電荷量が付与される。

一方、このような現像装置に使用される現像剤
としては、トナーとキヤリアから構成される二成
分現像剤或いはトナーのみからなる一成分現像剤
を用いることができる。

二成分現像剤ではキヤリアに対するトナーの量
の管理を必要とするが、トナー粒子の摩擦帯電制
御が容易に行い得るという長所がある。また、特
に磁性キヤリアと非磁性トナーで構成される二成
分現像剤では、黒色の磁性体をトナー粒子に大量
に含有させる必要がないため、磁性体による色濁
りのないカラートナーを使用することができ、鮮
明な多色画像を形成できるなどの利点がある。

ここで、現像に供しない現像装置は感光体に形
成されるトナー像を損傷しないこと、不要な色の
トナーを潜像に供給しないように現像のOFF時
には、現像時（ON時）の交流バイアス成分をカ
ツトして直流バイアス成分のみとするか、フロー
テイング状態とするか、接地するか、トナーと逆
極性の直流バイアスを印加する方法があげられ
る。また、現像器を感光体から離間するか、さら
には現像剤を現像スリーブから除去するかの処理
をする方法があげられる。あるいはさらに上記バ
イアスの変更と併用することがあげられる。

実施例１画像読取り装置であるカラースキヤナを有する
カラー画像形成システムの概要を第１５図により
説明する。画像読取り装置（１６図）およびプリ
ンターは最大でA3サイズまで扱うことができる
ものである。プリンターは第１２図に示したもの
を用いた。

CPUからの制御信号により記録装置、ドツト
パターンメモリおよび像形成プロセスが制御駆動
され、例えば第１６図の露光系（ランプ２、ミラ
ー６ａ，６ｂ，６ｃ）の移動に伴ないカラースキ
ヤナの一種であるCCDイメージセンサ４が原稿
の横方向のＢ（ブルー）、Ｇ（グリーン）、Ｒ（レツ
ド）の色情報を読み取り、アナログビデオ信号を
出力する。

この信号はＡ／Ｄ変換後、色情報および光学系
等による歪を除去するためシエイデイング補正が
なされ、かつバツフアメモリーに一時的に入力さ
れて各Ｂ，Ｇ，Ｒを同一画像位置に対応させる。
次いで該バツフアメモリーからのＢ，Ｇ，Ｒ信号
はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）に
補色変換され、かつ階調補正がなされた後、Ｙ，
Ｍ，Ｃの各データから黒成分の抽出（UCR）を
行い、有彩色成分と無彩色成分とに分離される。

ここで有彩色成分であるＹ，Ｍ，Ｃが色修正さ
れ、かつ黒成分（BK）と共に階調補正された
後、パターンジエネレータ（PG）に入力される。
ここでは前述のようなデイザ法に基づくデイザ処
理を行つて記録用の画像信号であるデジタルドツ
トパターン信号に変化され、色別に記憶手段であ
るページメモリに格納される。

次にＹドツトパターンはバツフアとして必要な
ラインメモリーを介して記録装置へと出力され、
同一の２つの第１のトナー像形成のための像露光
および形成された静電潜像の現像が行われる。

同様にして、ページメモリに格納されたＭドツ
トパターン、Ｃドツトパターン、BKドツトパタ
ーン等は所定の像露光タイミングに合わせて順次
とり出され、像露光が行なわれて静電潜像が形成
され、現像されて２つの多色トナー像が形成され
る。

上記のようにシステムの概要が構成されてい
る。そして前述の方法によれば、感光体の周面を
有効に使用することができ、Ａ―３のプリント速
度に比べてＡ―４のプリント速度は２倍となる。

また、ページ連写のプリントを得る場合には１
枚目目のＡ―４サイズのイエローデータを用いて
前記と同様に像露光を行つた後に、２枚目のＡ―
４サイズのイエローデータを転送し、像露光を行
う。なお、データ転送は予め２枚分を先に転送
し、メモリーにストツクしておいてもよい。

このようにして感光体上に２種類の画像からな
る静電潜像を形成し、つぎにこれをイエロートナ
ーで現像する。このプロセスをマゼンタデータ、
シアンデータおよび黒データについて繰り返すこ
とにより２放の多色トナー像を感光体上に形成
し、つぎにこのトナー像を転写、定着する。この
ようにして３枚目と４枚目、５枚目と６枚目とい
うふうにＡ―３サイズのプリント時間にＡ―４サ
イズのプリントを２枚得ることができる。

また、この実施例においては一度画像読み取り
を行つて、読み取つて得られた記録用画像信号の
フレームメモリーに記憶させておけば、このフレ
ームメモリーに記憶させた画像信号を用いて、繰
り返しプリントを行うことにより、読み取り操作
を行うことなく、多数枚の単色画像のプリントを
行うことができる。

実施例２実施例１においては画像読取りと像形成とが同
期せずにプリントすることができるが、フレーム
メモリーは高価なので複数色分或いは複数画像分
も用意することは高価になりすぎるために画像読
取りと像形成の同期をとりつつその時の記録用の
画像信号をフレームメモリーに保管し、後の像形
成に用いることができる。

すなわち、本実施例ではＡ―３あるいはＡ―４
の１色１画面分のフレームメモリーを用意するだ
けでよい。

そして、Ａ―４の原稿を１枚用意した場合、こ
の１枚の原稿の画像読取りと像形成とを同期して
行う一方、画像読取りからの得られた記録用の画
像信号をフレームメモリーに一担収納し、つぎに
呼出して２枚目の書き込みを行い像形成を行う。

これにより、感光体上には２つの同じトナー像
が形成される。

そして多色画像形成時にはこの工程を各色につ
いて３〜４回行い２つの多色トナー像を形成した
後に、各多色トナー像に同期して搬送されてきた
紙に転写して排出する。

この場合タイムチヤートは第１７図に示されて
おり、第１７図においてハイレベルは各手段が駆
動されていることを示す。

また、RA₁，RA₂，RA₃，RA₄は原稿をスキヤ
ナーで読み取るタイミングを示し、VY，VM，
VC，VBはそれぞれイエロー、マゼンタ、シア
ン、黒現像を行うための帯電タイミング、EY₂，
EM₂，EC₂，EB₂はそれぞれタイミングRA₁，
RA₂，RA₃，RA₄で読み取つて得られたイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒の情報を書き込むタイ
ミングであり、また、読み取りと同時にフレーム
メモリーに記憶されたRA₁，RA₂，RA₃，RA₄の
内容は、それぞれEY₂′，EM₂′，EC₂′，EB₂′のタ
イミングで書き込まれ、書き込まれた同じ色に対
応する２つの静電潜像はタイミングDY₂，DM₂，
DC₂，DBによつてイエロー、マゼンタ、シアン、
黒の現像が現像器１５，１６，１７，１８によつ
て行われる。

また、この例の場合（Ａ―４の等倍）画像読取
り装置はＡ―４の原稿サイズに対応する走査をし
た後初期位置に戻るよう設定されても良い。

なお第１７図では、先に記録される１枚目は、
メモリーを通さず記録され、２枚目はメモリーの
データから記録するようにしているが、原稿走査
を早く行い画像データをメモリーに蓄積して、１
枚目からメモリーに格納されたデータを用いて記
録してもよい。

なおEY₁，EM₁，EC₁，EB₁は基準トナー像形
成、所謂パツチのために書込まれたものであり、
これを各現像器によつて現像し、その現像状態の
情報によりトナー濃度コントロール、帯電電位、
露光強度、現像バイアスが制御されるようにフイ
ードバツクされる。

また、画像読取り装置に多数枚原稿を自動給紙
する装置（自動原稿送り装置）を有する場合には
プリント終了後につぎの原稿を送り出し、前記の
動作を繰り返せばよく、また排紙装置は原稿のコ
ピーごとに排紙皿を換えて使用すればよいもので
ある。

この実施例においても一度画像読み取りを行つ
て、読み取つて得られた記録用画像信号をフレー
ムメモリーに記憶させておけば、このフレームメ
モリーに記憶させた画像信号を用いて、繰り返し
プリントを行うことにより、読み取り操作を行う
ことなく、多数枚の単色画像のプリントを行うこ
とができる。

また、上記実施例では等倍を例にして説明した
が変倍の場合も本発明の思想は利用できる。

〔発明の効果〕

本発明の構成により、多色の記録を行う場合
に、各色トナー像間にレジストレーシヨンの間題
を保証して高画質の多色画像を得ることができる
と共に、複数枚の連続プリントを得る際には２枚
目の画像の読み取り時間を省略することができ
る。

特に記録画像のサイズが感光体の最大記録サイ
ズの1/2以下の時に、複数枚の多色トナー像を並
列して同時期に形成することも実行可能とするこ
とができる。

また、このように記録画像サイズが最大記録サ
イズに制限される多色の記録を行う場合に比し
て、単色の記録を行う場合には、このような制限
がドラム状感光体の回転方向に沿つた記録紙の搬
送方向にはないことは勿論であるが、さらに本発
明の構成により多色の記録を行う際と同様に単色
画像の複数枚の連続プリントを得る際には、特に
プリント速度を速くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は画像形成方法の原理を示す図、第２図
および第３図は濃度分布と閾値群とパターンとの
関係を示す図、第４図は色修正部門に演算処理部
を示す図、第５図および第６図は濃度値を示す
図、第７図、第８図ａ，ｂおよび第９図ａ，ｂは
マトリツクスを示す図、第１０図はパターンを示
す図、第１１図は像形成体を展開した状態を示す
図、第１２図は多色画像形成装置を示す概略図、
第１３図はレーザ装置を示す概略図、第１４図は
現像装置を示す概略図、第１５図はカラー画像シ
ステムの概要を示す図、第１６図は画像読取り装
置を示す図、第１７図は多色画像形成装置の各部
の動作を示すタイムチヤートである。１……原稿台、２……露光ランプ、３……レン
ズ、４……CCDイメージセンサー、６ａ，６ｂ，
６ｃ……ミラー、１１……感光体、１２……スコ
ロトロン帯電器、１４……露光器、１５，１６，
１７，１８……現像器、２４……転写極、２５…
…分離極、４８……直流バイアス、４９……交流
バイアス、Ｔ……トナー、Ｄ……現像剤、Ｐ……
記録紙、Yi，Mi，Ci，BKi……外部メモリーか
らの画像データ、Ym，Mm，Cm，BKm……演
算処理部での色修正後のデータ、Yo，Mo，Co，
BKo……二値化データ、My，Mm，Mc，M_BK…
…各色データメモリ−の画像データ。

Claims

【特許請求の範囲】１回転可能な感光体、前記感光体を一様に帯電する帯電手段、電気信
号で入力された記録用画像信号に従つて変化する
光を出力し、前記感光体に対してドツト露光を与
え、前記感光体上に静電潜像を形成する単一の露
光手段、互いに異なる色のトナーを有し、前記静電潜像
を反転現像方式で現像し、前記感光体上にトナー
像を形成する複数の現像手段、及び前記感光体上のトナー像を転写材に転写する転
写手段、を有し；前記感光体の１回転で前記帯電手段による帯
電、前記露光手段による露光、及び前記現像手段
による現像、を行う画像形成工程を、前記感光体
の複数回の回転で複数色成分の記録用画像信号に
対して各色成分毎に繰り返し行い、これによつ
て、前記感光体上に複数色トナー像を形成し、そ
の際、各画像形成工程において、前記単一の露光
手段が共通に使用され、且つ各露光が同一波長の
露光光で行われるとともに、各画像形成工程にお
ける現像が互いに異なる現像手段を用いて行われ
るよう構成されるとともに、このようにして形成
された複数色トナー像を前記転写手段により転写
材に転写するように構成された画像形成装置であ
つて、最大画像サイズの少なくとも1/2サイズの
１色分の前記記録用画像信号を格納し得る記憶手
段を設け、前記記憶手段に前記複数色成分の記録
用画像信号の各色成分を一度にまたは順次に格納
し、前記感光体の１回転毎に一つの色成分に対応
する前記記録用画像信号を前記記憶手段から読み
出し前記露光手段に入力することを特徴とする画
像形成装置。