JPH03216676A - カラー記録方法及びその装置 - 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］ この発明はカラー記録方法及びその装置に関するもので
、更に詳細には、静電潜像を利用して特定色とその色以
外の別の色との２色を用いてカラー複写を行うことがで
きるカラー記録方法及び装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の記録方法及び装置として例えば特開昭６
０−２３９７２７号及び特開昭６０−２３９７６４号公
報に記載された記録シート上に複数回トナー像の転写を
行い、多色画像を形成する方式のもの、あるいは、特開
昭５６−１９５３号公報に記載された積層感光体方式の
もの等が知られている。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、前者すなわち記録シート上に複数回トナ
ー像の転写を行い、多色画像を形成する方式のものは、
潜像形成、現像、転写を２回繰り返して２色像を形成す
るため、単色複写時に比べて２色複写時には複写速度が
著しく低下するという欠点があり、また、記録シート上
で像を重ねるため、高精度のレジストレーションが必要
とされ、装置の複雑化及びコストアップを招くと共に、
記録シートの搬送経路により装置の大型化を招くという
問題がある。この問題を解決する手段として重ね現像方
式があるが、この方法では通常のカールソンプロセス用
感光体（静電潜像担持体）を使用した場合、アナログ光
学系のみを用いて黒色像を除去した潜像を形成すること
はできないため、黒と他の色とを用いた多色複写ができ
ないという欠点がある。

一方、後者すなわち積層感光体を使用してアナログ光学
系（ここで、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を指す）を用いて２色
複写を行う方法においては、Ａ色画像に対応する静電潜
像部分とＢ色画像に対応する静電潜像部分とを互いに逆
極性の感光体表面電位分布により形成するため、フリン
ジ電界による潜像境界部の混色が発生し、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。更に、両極性の潜像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
。

更にまた、特定画像をイメージセンサで抽出し、光出力
手段でネガ露光を行う方法も知られているが（特開昭６
３−１８０９７５号公報参照）、この方法では、デジタ
ル方式である関係上、アナログ方式と同等の画像品質が
要求された場合、イメージセンサ及び光出力手段共に高
解像度が要求されるため、コストアップになるという欠
点がある。

したがって、通常の静電潜像担持体が使用できる高速、
低コストのカラー記録方法、装置の開発が望まれている
のが現状である。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、その目的と
するところは、通常の静電潜像担持体を使用して、小型
、高速及び低コストのカラー記録方法及びその装置を提
供しようとするものである。

［課題を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、この発明のカラー記録法は
、静電潜像担持体を一様帯電した後、色分離手段により
原稿からの特定色が分離された反射光を露光して第１の
ポジ潜像を形成し、上記第１のポジ潜像を第１のトナー
で現像する第１の工程と、上記静電潜像担持体を一回転
させた後、原稿の分離された特定色領域に相当する静電
潜像担持体の領域のみを選択的に帯電し、上記静電潜像
担持体を上記色分離手段を通さない原稿からの反射光で
露光して第２のボジ潜像を形成し、上記第２のボジ潜像
を第２のトナーで現像する第２の工程とを具備すること
を特徴とするものであり、また、この発明のカラー記録
装置は、静電潜像担持体と、一様帯電手段と、イオン記
録ヘッドと、原稿からの反射光を上記静電潜像担持体上
に導く色分離手段を含む光学手段と、上記光学手段の光
路中に設けられた光路分割手段と、分割された光路中に
設けられた画像読取り手段と、上記画像読取り手段の出
力に基いて上記原稿中の特定色領域を判別する色判別手
段と、上記静電潜像担持体上に形成されたポジ潜像を正
規現像する複数の現像手段とを具備することを特徴とす
るものである。

この発明において、上記静電潜像担持体は色分離手段に
よって原稿から特定色が分離された第１のポジ潜像と、
色分離手段を通さない原稿からの反射光で露光される第
２のポジ潜像を形成するものであれば、ベルト状、ドラ
ム状のいずれであっても差し支えなく、例えば負帯電系
の有機系（ＯＰＣ）感光体を使用することができる。

上記イオン記録ヘッドは、放電電極に高電圧を印加して
イオンを発生するものであれば任意のものでよく、例え
ばシールド内に張設されるワイヤ電極に高電圧を印加し
てイオン流を生成すると共に、制御電極への電圧印加に
より形成される電界によりイオンをドット単位で制御す
るようにしたイオン記録ヘッドを使用することができる
。

上記光学手段の色分離手段は原稿からの反射光の任意の
色部分を静電潜像担持体上に導《もので、例えば特定色
を遮断する光学フィルタにて形成することができる。ま
た、光学手段の光路中に設けられる上記光路分割手段は
原稿からの反射光の一部を画像読取り手段に導くもので
、例えばハーフミラーにて形成することができる。

また、上記色判別手段は原稿からの反射光中の特定色領
域を判別するもので、例えば信号処理回路にて形成する
ことができる。

加えて、上記現像手段は静電潜像担持体上に形成された
ボジ潜像を正規現像するもので、原稿の分離された特定
色と、この特定色以外の色の複数の現像剤を有する現像
器にて形成される。

［作用］ 上記技術的手段は以下のように作用する。

一様帯電手段により静電潜像担持体が一様帯電された後
、色分離手段により原稿からの特定色が分離された反射
光により露光されて第１のポジ潜像が形成され、この第
１のポジ潜像が第１の現像手段における第１のトナーに
て現像される。次に、静電潜像担持体が一回転された後
、原稿の分離された特定色領域に相当する静電潜像担持
体の領域のみがイオン記録ヘッドにより選択的に帯電さ
れた後、静電潜像担持体が色分離手段を通さない原稿か
らの反射光で露光されて第２のポジ潜像が形成され、こ
の第２のポジ潜像が第２の現像手段における第２のトナ
ーにて現像される。そして、静電潜像担持体上に形成さ
れた現像像は転写手段にて記録シート上に転写された後
、定着手段にて定着される。

上記第１及び第２の潜像形成と現像を行うことにより、
通常のカラー記録が行われる。

また、第１のポジ潜像形成後に特定色以外の部分の一部
を別の色に変更する場合は、色変換部が除電された後に
第１の現像手段により現像され、次に色変換分領域に相
当する静電潜像担持体の領域のみがイオン記録ヘッドに
より帯電された後、上記の通常のカラー記録と同様に第
２のポジ潜像が形成されて、特定色の色変換部の記録が
行われる。

更にまた、第１のポジ潜像形成後に特定色の部分の追記
を行う場合には、第１の現像後に追記部の領域の潜像を
イオン記録ヘッドにより形成した後、第２現像手段にて
現像することができる。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係るカラー記録装置の概略断面図が
示されている。ここでは黒と赤のトナーを用いた黒一赤
記録装置について述べる。

この発明のカラー記録装置は、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
の原稿上の画像に対応する光像を導くミラー４、ハーフ
ミラー５、レンズ６とで構成されるアナログ光学系７と
、このアナログ光学系７と静電潜像担持体１０（以下に
感光体という）との間に挿入される光学フィルタ８と、
ハーフミラー５を透過した光を受光する画像読取り手段
であるイメージセンサ９！と、このイメージセンサ９ａ
により光像を読み取って得られた画像信号に基いて原稿
中の特定色領域を判別する色判別手段９ｂ（以下に信号
処理回路という）とを具備している。

また、感光体１０は、矢印Ａ方向に回転駆動されるよう
に支持されており、その外周には、一様帯電を行う帯電
器Ｉ＋，イオン記録ヘッド２０，光出力装置Ｉ２、第１
の現像器ｌ３、第２の現像器ｌ４、転写前コロトロン１
５、転写コロトロン１６ａ　及ヒ剥離コロトロン１６ｂ
１除電コロトロン１７、クリーニング装置１８及び除電
ランプ１９が配置されている。なお、感光体１０は有機
系（ｏ　ｐ　ｃ）の負帯電の感光剤が使用されている。

上記イメージセンサ９ａの出力する画像信号は、信号処
理回路９ｂで処理され、その画像信号中の特定の色成分
の信号に応じてイオン記録ヘッド２０及び又は光出力装
置１２が駆動されるように接続されている。

上記イオン記録ヘッド２０は、第２図及び第３図に示す
ように、放電ワイヤ２１とこの放電ワイヤ２１を取り囲
むシールド２２とによって主要部が構成されている。こ
の場合、シールド２２はステンレス等にて形成されると
共に、その上面と下面には長手方向に平行なスリット２
３．　２４が形成されている。

また、シールド２２の下方部には絶縁材で形成されたス
ペーサ２５を介して基板２６が固定されており、この基
板２６上には上記シールド２２に形成されたスリット２
４に対向して印字ドットに対応した制御電極２７が所定
密度（例えば４本／　ｍｍ　）にて順次配列されている
。そして、各制御電極２７に対して駆動回路２８から画
像制御電圧が印加されるようになっている。なお、制御
電極２７の駆動回路２８と上記シールド２２には電源３
１ａが接続されている。更に、第３図に示すように、背
後に対向電極２９が配置された感光体ＩＯの近傍に上記
構造のヘッドのシールド２２が電源３１ａに接続される
と共に、放電ワイヤ２１に電源３１が接続された状態で
配置されている。

また、上記対向電極２９はアース３２に接続されている
。

上記のように構成されるイオン記録ヘッド２０において
、矢印Ｂのようにスリット２３からシールド２２内に導
入されるエアーがスリット２４から流出し、更に、シー
ルド２２と制御電極２７が配列された基板２６との間の
隙間を通って矢印Ｃのように感光体１ｏに至る。そして
、放電ワイヤ２１に対する電圧印加により発生した負イ
オン３３が上記エアーの流れに伴って移動して感光体１
０に達する。これにより、感光体１０に対して均一的な
イオン流が形成された状態となる。このイオン流が形成
された状態で、制御電極２７に電圧印加を行うと、制御
電極２７とシールド２２間に静電界が形成され、この静
電界によりイオン流がその部分にて阻止される。したが
って、この種の記録装置では、画像情報に基いて各制御
電極２７に対する電圧印加制御を行なうことにより、感
光体１０に至るイオン流をドット単位に制御し、阻止さ
れなかった負イオン３３がシールド２２と制御電極２７
との間を抜けてヘッド２０と感光体１０の間の電界によ
り感光体１０に達して静電潜像を形成し、感光体ＩＯ上
に画像情報に対応した静電潜像を形成するようにしてあ
る。

なお、上記感光体ＩＯは２回転で２色像を形成するため
、上記クリーニング装置１８はリトラクト可能に形成さ
れている。また、上記第１の現像器１３と第２の現像器
１４のトナーは同一の極性であるので、混色、混入が生
じないようにするために、現像を行わない方の現像器１
３．　１４の穂を現像剤担持体３４（現像ロール）上か
ら除去するか、あるいは、現像器全体をリトラクト可能
にする必要がある。

次に、この発明のカラー記録方法の実施態様について説
明する。

◎第一実施例 第４図（ａ）〜（ｇ）は黒と赤の２色複写を行う場合の
説明図が示されている。

黒と赤の２色複写は以下に示す工程で行われる。

■帯電 感光体ＩＯの表面が帯電器１１により−８００（Ｖ）に
一様帯電される（第４図（ａ）参照）。

■第１露光 原稿１からの反射された光像が光学フィルタ８によって
赤色部領域が除去された状態で感光体１０上に露光され
て第１のポジ潜像が形成される（第４図（ｂ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は−８００（Ｖ）、赤・白部
の表面電位は−１００（Ｖ）であった。

■第１黒現像 感光体１０上に形成された第１のポジ潜像は第１の現像
器１３によって黒トナーが付着されて第１の現像像が形
成される（第４図（ｃ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の黒トナーが使用され、また、現像バイアスＶＢ
＋は−２５０（Ｖ）であった。

■除電 除電コロトロン１７に印加される交流電圧により感光体
表面が除電される（第４図（ｄ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は−１００（Ｖ）、赤・白部
の表面電位は−５０（Ｖ）であった。

なお、上記除電の際に、画像部に＋イオンを付与するよ
うな帯電を行い、黒トナーの極性が反転しないようにす
る。更に、除電後の黒画像部電位Ｖｌ１と背景部電位Ｖ
ＢＫの関係が、 Ｉ　Ｖｌｌ　Ｉ　＞　Ｉ　Ｖ［Ｋ　Ｉ　トナ６ヨ５ニｔ
ル。

このようにすることにより、電界から受ける力によって
第２現像時のトナー像の乱れの発生が抑制できる。

■イオン記録ヘッド２０による帯電 イメージセンサ９ａにより検出され、信号処理回路９ｂ
により判別された赤画像部領域の信号を受けたイオン記
録ヘッド２０により赤画像部及びその近傍を帯電する（
第４図（ｅ）参照）。このとき、イオン記録ヘッド２０
のヘッドバイアスは−１５００（ｖ）、黒部の表面電位
は−１００（ｖ）、白部の表面電位は−５０（ｖ）、そ
して、帯電部の電位は−８００（Ｖ）であった。

■第２露光 光学フィルタ８が切り換った状態で原稿１からの反射光
が照射されて、第２のボジ潜像が形成される（第４図（
ｆ）参照）。このとき、赤画像部の表面電位は−８００
（ｖ）、黒画像部の表面電位は−１００（Ｖ）、白部の
表面電位は−５０（Ｖ）であった。

■第２赤現像 感光体ＩＯ上に形成された第２のボジ潜像は第２の現像
器１４によって赤トナーが付着されて第２の現像像が形
成される（第４図（ｇ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の赤トナーが使用され、また、現像バイアスＶＢ
２は−２５０（■）であった。

■転写 感光体１０上に形成された第１及び第２のトナー像は転
写コロトロン１６ａにより記録シ一ト３０上に一括転写
される。このとき、黒画像部分と赤画像部分との間の電
位レベルに差があるので転写前コロトロン１５により電
位を揃えた後に転写される。

第１、第２現像において、一現像を行わない方の現像器
１３．　１４は感光体１０から離れた位置にリトラクト
するか、あるいは、現像ロール３４のスリーブ上から穂
を除去しておく必要がある。また、感光体１０の第１回
転時には、転写前コロトロン１５、転写コロトロン１６
ａ１剥離コロトロン１６ｂ及ヒ除電ランプ１９はＯＦＦ
となり、クリーニング装置Ｉ８は感光体面より離間した
状態となっている。また、感光体ＩＯの第２回転時には
帯電器ｌ１はＯＦＦとなっている。

◎第二実施例 第５図（ａ）〜（ｈ）は黒画像部の一部を赤色に変換す
る場合の説明図が示されている。

黒画像部の一部の赤色への変換は、以下に示す工程で行
うことができる。

■帯電 感光体１０の表面が帯電器１１により−８００（Ｖ）に
一様帯電される（第５図（ａ）参照）。

■第１露光 原稿１からの反射された光像が感光体１０上に露光され
て第１のポジ潜像が形成される（第５図（ｂ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は−８００（Ｖ）、白部の表
面電位は−１００（Ｖ）であった。

■色変換部帯電 第１露光後に色変換する部分を白部レベル−１００（Ｖ
）まで光除電する（第５図（Ｃ）参照）。なお、色変換
領域の指定はデジタイザ等によって行うことができる。

■第１黒現像 感光体１０上に形成された第１のポジ潜像は第１の現像
器１３によって黒トナーが付着されて第１の現像像が形
成される（第５図（ｄ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の黒トナーが使用され、また、現像バイアスは−
２５０（Ｖ）であった。

■除電 除電コロトロン１７に印加される交流電圧により感光体
表面が除電される（第５図（ｅ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は−１００（Ｖ）、白部の表
面電位は−５０（Ｖ）であった。

■イオン記録ヘッド２０による帯電 イオン記録ヘッド２θにより色変換部及びその近傍を帯
電する（第５図（ｆ）参照）。このとき、イオン記録ヘ
ッド２０のヘッドバイアスは−１５００（Ｖ）、黒部の
表面電位は−１００（Ｖ）、白部の表面電位は−５０（
Ｖ）、そして、帯電部の電位は−８００（Ｖ）であった
。

■第２露光 光学フィルタ８が切り換った状態で原稿１がらの反射光
が照射されて、第２のポジ潜像が形成される（第５図（
ｇ）参照）。このとき、色変換領域の表面電位は−８０
０（ｖ）、黒画像部の表面電位は−１００（Ｖ）、白部
の表面電位は−５０（Ｖ）であった。

■第２赤現像 感光体１０上に形成された第２のボジ潜像は第２の現像
器１４によって赤トナーが付着されて第２の現像像が形
成される（第５図（ｈ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の赤トナーが使用され、また、現像バイアスＶＢ
２は−２５０（Ｖ）であった。

■転写 感光体１０上に形成された第１及び第２のトナー像は転
写コロトロン１６１により記録シ一ト３ｏ上に一括転写
される。このとき、黒画像部分と赤画像部分との間の電
位レベルに差があるので転写前コロトロンｌ５により電
位を揃えた後に転写される。

この色変換は上記第一実施例の２色複写と同時に行うこ
とができる。

◎第三実施例 第６図（ａ）〜（ｆ）は黒の単色複写に赤画像を追記す
る場合の説明図が示されている。

黒の単色複写への赤画像の追記は、以下に示す工程で行
うことができる。

■帯電 感光体１０の表面が帯電器１ｌにより−８００（Ｖ）に
一様帯電される（第６図（ａ）参照）。

■露光 原稿１からの反射された光像が光学フィルタ８によって
赤色部領域が除去された状態で感光体ｌＯ上に露光され
て第１のポジ潜像が形成される（第６図（ｂ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は８００（Ｖ）、赤・白部の
表面電位は−１００（Ｖ）であった。

■現像 感光体１０上に形成された第１のポジ潜像は第１の現像
器１３によって黒トナーが付着されて第１の現像像が形
成される（第６図（ｃ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の黒トナーが使用され、また、現像バイアスＶＢ
Ｉは−２５０（Ｖ）であった。

■除電 除電コロトロン１７に印加される交流電圧により感光体
表面が除電される（第６図（ｄ）参照）。

このとき、黒部の表面電位は−１００（Ｖ）、白部の表
面電位は−５０（Ｖ）であった。

■イオン記録ヘッド２０による書き込み除電後、イオン
記録ヘッド２０により追記用のポジ潜像が形成される（
第６図（ｅ）参照）。この場合、追記情報は図示しない
追記情報選択手段、入力手段等により選択又は入力によ
り行うことができる。

■第２赤現像 感光体１０上に形成された追記用ポジ潜像は第２の現像
器１４によって赤トナーが付着されて第２の現像像が形
成される（第６図（ｆ）参照）。このとき、十帯電の２
成分系の赤トナーが使用され、また、現像バイアスＶＢ
２は−２５０（Ｖ）であった。

■転写 感光体１０上に形成された第１及び第２のトナー像は転
写コロトロン１６ａにより記録シ一ト３０上に一括転写
される。このとき、黒画像部分と赤画像部分との間の電
位レベルに差があるので転写前コロトロンｌ５により電
位を揃えた後に転写される。

なお、上記色追記も上記第一、第二実施例の色複写、色
変換と同時に行うことができる。

また、色追記は黒又は赤による単色複写において同じ色
で追記を行うことも可能である。この場合には、感光体
１０の１サイクル目に複写を行った後、イオン記録ヘッ
ド２０で追記用ポジ潜像を形成し、■サイクル目と同じ
色のトナーで現像を行えばよい。

上記実施例では黒と赤の複写の場合について説明したが
、勿論他の色で同様に２色複写、色変換、色追記を行う
ことができる。

［発明の効果］ 以上に説明したように、この発明のカラー記録方法及び
装置によれば上記のように構成されているので、以下の
ような効果が得られる。

Ｉ）イオン記録ヘッドを使用するため、従来不可能であ
ったアナログ光学系によるボジ潜像を使用した２色重ね
現像による２色複写が可能となり、かつ、画像中の混色
の発生を防止することができる。

２）イオン記録ヘッドを局部帯電器として使用できるの
で、高解像度は要求されず、１００画素／インチ程度で
使用できる。また、追記部の潜像形成用としても１００
画素／インチ程度で十分である。更に、イメージセンサ
についても同様に高解像度は要求されず、２００画素／
インチ程度で十分である等、低解像度の構成部材で済む
ため、コストの低廉化を図ることができる。

３）感光体が２回転で２色像を形成するので、２回転写
方式に比べて高速複写が可能となると共に、高精度のレ
ジストレーションが達成できる。

４）２色共アナログ光学系により静電潜像を形成するの
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。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るカラー記録装置の概略断面図、
第２図はこの発明におけるイオン記録ヘッドの斜視図、
第３図は第２図のｍ−ｍ断面図、第４図（ａ）〜（ｇ）
はこの発明の第一実施例の２色複写の工程を示す説明図
、第５図（ａ）〜（ｈ）はこの発明の第二実施例の色変
換の工程を示す説明図、第６図（ａ）〜（ｆ）はこの発
明の第三実施例の色変換の工程を示す説明図である。 符号説明 （５）・・・ハーフミラー（光路分割手段）（７）・・
・アナログ光学系 （８）・・・光学フィルタ（色分離手段）（９！）・・
・イメージセンサ（画像読取り手段）（９ｂ）・・・信
号処理回路（色判別手段）（１０）・・・感光体（静電
潜像担持体）（１１）・・・帯電器 （１３）・・・第１の現像器（第１の現像手段）（１４
）・・・第２の現像器（第２の現像手段）（２０） ・・・イオン記録ヘッド 特 許 出 願 人 富士ゼロックス株式会社 代 理 人

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）静電潜像担持体を一様帯電した後、色分離手段に
   より原稿からの特定色が分離された反射光を露光して第
   １のポジ潜像を形成し、上記第１のポジ潜像を第１のト
   ナーで現像する第１の工程と、上記静電潜像担持体を一
   回転させた後、原稿の分離された特定色領域に相当する
   静電潜像担持体の領域のみを選択的に帯電し、上記静電
   潜像担持体を上記色分離手段を通さない原稿からの反射
   光で露光して第２のポジ潜像を形成し、上記第２のポジ
   潜像を第２のトナーで現像する第２の工程とを具備する
   ことを特徴とするカラー記録方法。
2. （２）静電潜像担持体と、一様帯電手段と、イオン記録
   ヘッドと、原稿からの反射光を上記静電潜像担持体上に
   導く色分離手段を含む光学手段と、上記光学手段の光路
   中に設けられた光路分割手段と、分割された光路中に設
   けられた画像読取り手段と、上記画像読取り手段の出力
   に基いて上記原稿中の特定色領域を判別する色判別手段
   と、上記静電潜像担持体上に形成されたポジ潜像を正規
   現像する複数の現像手段とを具備することを特徴とする
   カラー記録装置。