JPH04177376A - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は複写機等の電子写真方式により画像を形成する
画像形成装置に関し、詳しくは転写シートを周面に担持
して像担持体からの転写に繰返し供することができるシ
ート担持体を有し、同一転写シートへの各回の転写に際
し像担持体上に形成されている異なった色の同一画像を
転写して色合成による単色画像を得る画像形成モードを
備えた画像形成装置シこ関するものである。

（従来の技術） この種の画像形成モードは、像担持体上に順次形成され
る２色〜４色の画像を、その画像の形成の都度同一転写
シートに転写して合成し、単色画像やカラー画像を得る
ようにした画像形成装置に備えられている。

カラー画像を形成できる画像形成装置では、イエロー、
マゼンタ、シアンの３原色またはこれにブラックを加え
た４色の画像を合成してカラー画像を形成するほか、イ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各単色画像は勿
論、イエローとマゼンタの画像の合成によるレッドの単
色画像、マゼンタとシアンの画像の合成によるブルーの
単色画像、さらにイエローとシアンの画像の合成による
グリーンの単色画像を形成することもできる。そして各
画像形成モードでの画像の合成は、像担持体上に必要な
色の画像を形成するのに、常に画像の露光と、この露光
により形成される静電潜像の所定の色での現像とを行っ
ている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、単色画像はカラー画像と違い、線や文字等の
線画であることが多く、転写シート上に転写される第１
回目の画像と第２回目の画像とに位置ズレのないことが
望まれる。このためにはスキャナと、像担持体と、転写
シートの搬送手段が同一の位置関係にて、同一の速度で
動作することが必要である。しかしスキャナの動作と像
担持体の動作とに機械的な関連を持たせにくいので、こ
れらの間の位置関係および同速性が特に問題である。前
記第２回目に形成される画像が、第１回目に形成される
画像から位置ズレした分だけ、同一転写シート上に転写
して合成される各画像どうしに僅かな位置ズレが生し、
画像の太りゃ、前記位置ズレによって互いに色合成され
なかった部分での異なった色の滲みの原因となっている
。このため色合成による単色画像の画像形成性能はまだ
充分満足されていない。

また、像担持体上に各色の画像を形成するのに、その都
度露光、現像、転写を行うのでは、色合成なしに単色画
像を形成する場合に比し２倍の時間がかかる。また露光
の１回目と２回目との間にスキャナのリターン動作が必
要であり、この間画像露光は行えない。このリターンに
はシート担持体の周長が画像形成長さに対し余裕がある
場合でも、多くの場合この余裕分にてスキャナがリター
ンするのは困難である。そこでシート担持体を１回空転
させる間にスキャナをリターンさせ、シート担持体の２
回転目で次の画像露光とこれにより形成された画像の転
写行うことになり、シート担持体を空転させる時間に相
当する分所要時間がさらに長くなる。

そこで本発明は、色合成による単色画像を形成するとき
の像担持体上での画像の形成方式を改良することにより
、前記従来のような問題を解消し充分に満足な画質の単
色画像を通常の単色画像の場合と同様の速度で形成する
ことができる画像形成装置を提供することを課題とする
ものである。

（課題を解決するための手段） 本発明は、前記のような課題を達成するため、転写シー
トを周面に担持して像担持体からの画像の転写に繰返し
供することができるシート担持体を有し、同一転写シー
トへの各回の転写に際し像担持体上に形成されている異
なった色の同一画像を転写して色合成による単色画像を
得る画像形成モードを備えた画像成装置において、前記
像担持体の周長に対しシート担持体の周長を整数倍に設
定し、前記画像形成モードでは、２回目以降の転写は像
担持体上に１回目の転写時に形成されている静電潜像を
繰返し現像して得た画像を転写するようにしたことを特
徴とするものである。

（作　用） 本発明の上記構成によれば、色合成により単色画像を形
成する画像形成モードにおいて、転写シートをシート担
持体に担持して像担持体からの転写に複数口供するのに
、第２回目以降の転写は像担持体上に第１回目の転写の
際に形成されている静電潜像をそのまま現像して得た顕
像を転写するので、各回の転写の際に像担持体上に形成
される各色の画像に位置ズレはなく、またシート担持体
は像担持体に対し周長が整数倍であり、相互に同期駆動
されるだけで、担持している転写シートを像担持体との
位置ズレなしに像担持体からの所定位置への転写に供す
ることができるので、像担持体上で位置ズレのない前記
各色の画像を転写シートの同一箇所に順次転写されるよ
うにすることが１回の画像露光とシート担持体の２回転
によって達成される。

（実施例） 第１図は本発明が適用された、転写ドラムを採用したカ
ラー複写機の一例を示している。

第１図において、原稿ガラス１８上に置かれた原稿は、
露光ランプ１７、収束性光レンズアレイ１５によりＣＣ
Ｄ　ラインセンサ１６に露光され、これらがスキャナと
してのイメージリーグユニット１４となってＲ（レッド
）、Ｇ（グリーン）、Ｂ（ブルー）の３原色の色信号と
して読み取られる。このＲ，Ｇ、Ｂの色信号は画像処理
回路によって、Ｙ、（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ
（シアン）、若しくはこれらにＢｋ　（ブランク）を加
えた、３値又は４値の信号に変換されると共に、レーザ
光学系１１に出力信号として与えられる。本実施例の複
写機は３色分の画像メモリを有していない。このため各
色の作像時にイメージリーグユニット１４は毎回スキャ
ンし、これに基き順次Ｙ、Ｍ、Ｃ又はＹ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋ
の信号がレーザ光学系１１に与えられる。

レーザ光学系１１は、走査用ポリゴンミラー１２、ｆθ
レンズ１３、反射ミラー５１などを備え、前記Ｙ、Ｍ、
Ｃ又は前記Ｙ、Ｍ、Ｃ，Ｂｋの信号に基いた各色につい
ての像形成用レーザ光を感光ドラム１に向は照射して、
露光を行う。

感光ドラム１は矢印方向に回転駆動される。

この感光ドラム１の表面部は、導電体基板上に電荷発生
層と電荷輸送層が積層された有機感光体を備え、特にレ
ーザ発光波長７８０ｎｍ付近に高い感度を示すものが用
いられている。また本実施例では前記感光体を帯電チャ
ージャ２でマイナス帯電している。さらに本装置による
作像システムはネガ画像からポジ画像を得るいわゆるＮ
−Ｐ系のシステムであって、感光、ドラム１にレーザ光
で画像露光を行い、それにより形成される静電潜像をマ
イナス帯電したトナーにより現像するようになっている
。

感光ドラム１の周囲には、ドラムクリーナ４、イレーザ
ランプ３、前記帯電チャージャ２等が配設されると共に
、４種類の現像器が配されている。第１の現像器６はイ
エロー色のトナーを、第２の現像器７はマゼンタ色のト
ナーを、第３の現像器８はシアン色のトナーを、第４の
現像器９はブラック色のトナーを夫々前記現像に供する
。これら各現像器６．７．８．９へのトナー補給は、そ
れぞれに対応した図示しないトナーホッパー１０に個別
にストックされた各色のトナーを、補給信号に基き、適
時、各現像器６．７．８．９に図示しない移送パイプに
て移送することにより行われる。

図示しないプリントキーがオンされると、第１色目の作
像作業が開始されるとともに、選択に係る転写シートが
給紙カセット１９ａ、１９ｂから転写ドラム３６に向は
給紙され始める。この給紙は給紙ローラ５２ａ　、５２
ｂによって　行われる。作像作業では先ずイメージシー
ダニニット１４による原稿画像のスキャン、これに基づ
くレーザ光学系１１による露光、この露光による感光ド
ラム１上での静電潜像の形成が行われる。次いで第１〜
第４の現像器６〜９の中必要な色のトナーを収容したも
のが選択使用され、感光ドラム１上には前記選択にかか
る色のトナー像が形成される。このトナー像は転写トラ
ム３６に担持される転写シートに静電転写される。

この作像動作に並行して、前記転写のために転写ドラム
３６による転写シートの静電吸着、転写チャージャ２５
による静電転写等が行われる。

すなわちプリントキーがオンされると、転写シートはタ
イミングローラ２０を介し転写ドラム３６に向は供給さ
れ、その先端部か先端チャッキング爪３８によってチャ
ッキングされる。次いで吸着チャージャ２４の放電によ
って、転写ドラム３６０周壁を形成している誘電体スク
リーン５５はマイナス帯電され、この静電吸着力により
、転写シートは転写ドラム３６上に吸着される。このと
きアース電極２３の接触によって転写シートの転写ドラ
ム３６への吸着効果が高められる。

カラー画像形成の場合、転写ドラム３６の回転によって
前記転写部に送られた転写シートに対し、転写チャージ
ャ２５のプラス電荷の放電による第１色目のトナー像の
転写が行われる。これにより感光ドラム１上にイエロー
現像器６によるイエロー色のトナー像が転写シートに静
電転写される。このとき前記誘電体スクリーンはプラス
帯電されることになり、この極性による静電吸着力で転
写シートを静電吸着することになる。

第２色目のマゼンタ現像器７によるマゼンタ色のトナー
像の転写、第３色目のシアン現像器８によるシアン色の
トナー像の転写、第４色目のブラック現像器９によるブ
ラック色のトナー像の転写も同様に行われる。この結果
、転写シート上にはイエロートナー像、マゼンタトナー
像、シアントナー像、ブラックトナー像が重なり合うよ
うにして転写され、４色混合のカラー画像が形成される
。このような転写工程が終わるとシート分離工程に移行
する。

この分離工程において、先端チャッキング爪３８の開放
動作と、前記除電チャージャ２６による除電作用によっ
て転写シートは転写ドラム３６から分離可能な状態とな
る。次いで分離爪２８の作用によって転写シートは転写
ドラム３６から分離され、吸引コンベア２９に導かれる
。コンベア２９によって搬送される転写シートは定着器
３０に送り込まれ定着処理を受けた後、排出ローラ３１
によって排紙トレー３２上に排出される。

次ぎに２色画像合成により単色画像を得る場合について
説明する。このような画像形成は前記カラー画像を形成
する場合の通常の画像合成動作を所定の２色について行
うようにすれば得られる。

ところで感光ドラム１と転写ドラム３６とは相互に位置
および速度の関係を一定に保つことは容易である。例え
ば感光ドラム１と転写ドラム３６とは相互に直結のギヤ
４０．４１を整数倍のギヤ比にて噛み合わせることによ
り達成される。この場合感光ドラム１と転写ドラム３６
との周長比も整数倍となる。そして従動側に適度な制動
を与えておくとバックラッシュの影響を無くすことがで
きる。しかしイメージリーグユニット１４と感光ドラム
１とは動きに違いがあり、別駆動なので、相互の位置関
係や速度関係を一定に保つことは困難である。

したがって前記したように感光トラム１上に形成する第
１回目の静電潜像と、第２回目の静電潜像とに位置ズレ
が生じ、これが転写ズレとなって、画像合成なしの単色
画像に比し画質が低下する。

また、上記のような方式では単色画像でありながら、画
像露光と、この露光により形成される静電潜像の所定の
色のトナーによる現像と、現像により形成された画像の
転写シートへの転写とをそれぞれ２回づつ行うので、１
画像形成持の２倍の時間がかかる。

しかし２色合成により単色画像を形成する画像形成モー
ドは、特別な色指定となるが一般の複写の場合と同様に
多数枚の画像が形成されることも多いと考えられる。し
たがって前記のように色合成なしに単色画像を形成する
場合の２倍の時間がかかるのでは、使用に便利なものと
は云えない。

特に転写ドラム３６の周長が例えばＪＩＳ規格のＡ３サ
イズに対応していて、形成する画像が例えばＡ４サイズ
であると、転写ドラム３６上のＡ３のサイズ分の画像を
転写した残りの周長分は画像の転写を行わない余裕スペ
ースとなるが、この余裕スペース分では次ぎの転写画像
形成のためにイメージリーグユニット１４がリターンで
きない。このため転写ドラム３６を一回余分に空回転さ
せながらイメージリーグユニット１４のリターンを図る
ことになるので、さらに倍の時間が掛かる。要するに第
３図に示すように転写ドラム３６が４回転することによ
って１枚分の画像形成を終える。

例えば本実施例複写機の画像形成のプロセス速度が２０
０ｍｍ／ｓｅｃ　、転写ドラム径が前記Ａ３サイズの巻
ける１６０＋ｎａ＋である場合、イメージリーグユニッ
ト１４のリターンにとれる時間的な余裕は、（１６０・
ｚ−４２０）／２００＝０．４ｓｅｃとなり、イメージ
リーグユニット１４は到底リターンできない時間である
。

したがってシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック単色
での単色画像を形成する場合と、２色合成が必要なレッ
ド、グリーン、ブルーの単色画像を形成する場合とでは
、Ａ４、Ａ３サイズのそれぞれにつき１分角たりに形成
できる枚数に下表のような差がある。

そこで本実施例では、感光ドラム１と転写ドラム３６と
の周長比を１：１としておき、第１回目の転写の際に感
光ドラム１上に形成されている静電潜像を、第１回目の
転写の後に、次ぎに必要な色の現像器にて再度現像し、
これにより形成された必要な色の顕像を２回転目の転写
ドラム３６上の転写シートに転写するようにする。

これにより２色合成の単色画像を形成するのに、第２回
目の転写のための画像露光が不要となり、画像形成時間
を短縮することができる。

特に第２回目の転写のためには画像露光が不要であるか
ら第１回目の転写の際の画像露光後にイメージリーダユ
ニット１４がリターンしておく必要がないので、転写ド
ラム３６の周長に対して前記リターン時間に対応する余
裕を残し得ないようなサイズの画像を形成するような場
合でも転写ドラム３６の空回転は不要であるから転写ド
ラム３６の空回転による時間の延長も回避することがで
きる。

以下具体的な各場合について説明する。

レッドの単色画像をＡ３サイズで複写する場合を例にと
って述べる。

スタートキーを押すと、帯電チャージャ２、露光ランプ
７がオンされる。単色画像モードであるため原稿の画像
の色に関係なく、全ての色の画像分がレーザ光学系１１
によって露光される。

これによって形成されている感光ドラム１上の前記静電
潜像をイエロー現像器６によって現像する。現像後のイ
エロー画像は転写ドラム３６上に担持された転写シート
に転写される。ここで先はど述べたように、転写後の転
写シートの先端が次ぎに転写部に到達するまでに、イメ
ージリーダユニット４がリターンし終えて再スキャンに
より露光された画像の先端が転写部に達するようにする
のは困難である。そこで感光ドラム１の２回転目におい
てイレーザランプ３、帯電チャージャ２、露光ランプ１
７をオフし、感光ドラム１上に前記第１回目の転写に際
して形成されている静電潜像をそのままにしてマゼンタ
現像器７によって現像する。これによって得たマゼンタ
画像を転写ローラ３６に担持されている転写シートに前
記光に転写されているイエロー画像の上から重ねて転写
する。

この２回の転写工程を経た転写シートは転写ドラム３６
から分離され、定着処理される。１回転目の静電潜像が
イレーザランプ３を通過した時点でイレーザランプ３が
点灯され、第２回目の転写に供された後の静電潜像をイ
レースする、イメージリーダユニット１４は、感光ドラ
ム１の２回転目の時間の間に、リターンして次ぎの複写
動作に備える。この場合のおもな動作のタイムチャート
を示せば第２図の通りである。

以上の２色合成による単色画像の形成方式では、第３図
に示す通常の画像合成による単色画像形成モードの場合
に比し、大サイズ複写時の単位時間当たりの複写枚数が
２倍に向上する。

ま゛た、重ね合わせによって色を作り出すが、本実施例
の方式では、また感光ドラム１上に形成する第１回目、
第２回目の転写のための各画像は、感光ドラム１上に第
１回目の転写の際に形成されている静電潜像を利用した
もので相互の位置ズレがないので、色ズレに有利なもの
である。さらに静電潜像の形成回数が通常合成方式に比
し半減するため、露光ランプやレーザの寿命が倍加し、
消費電力が半減する。

感光ドラム１と転写ドラム３６の周長の比は、前記１：
１の他、感光ドラム１の周長に対する転写ドラム３６の
周長が整数倍に設定すれば前記のような特徴のある２色
合成による単色画像の形成が可能である。これにつき述
べると、感光ドラム１周長に対し転写ドラム３６の周長
が整数倍であると、感光ドラム１上に形成される静電潜
像は、感光ドラムＩの整数回転目の都度転写ドラム３６
上の同一箇所に対向することになる。

したがって感光ドラムｌ上の１色目の画像を転写ドラム
ｌの１回転目に転写した後、感光ドラムｌ上の整数回転
目に２色目の現像を行って転写を行うと、転写ドラム３
６上に転写している１色目の画像に、前記２色目の画像
が正しく対向して重なるので、転写ズレのない２色合成
の多色画像を形成することができる。

なお本実施例の感光ドラム１は第４図に示すような暗減
衰特性を持っている。第４図で分かるように、感光ドラ
ム１０表面電位Ｖｓは、はぼ１回転後に２％弱に低下し
た後、はぼ安定している。また露光後の電位ＶＥはほぼ
設定値に安定している。

そして現像バイアス■。は第５図に示すように露光後電
位Ｖ０との安定した電位差を得て良好な画像形成が可能
となっている。しがし表面電位■、は高すぎると、２成
分トナーによる現像ではキャリアが感光ドラム１に付着
する問題が生じ、低すぎるとトナーのいわゆるカブリの
原因となる。これを勘案した表面電位Ｖ、の許容範囲は
、第５図に示すｖＥ±ＶＥＸ８０％の範囲であるが、前
屈暗減衰特性はこの範囲を越えないので、問題とはなら
ない。

なお上記の場合は反転現像の場合であるが、正規現像の
場合は現像バイアスと表面電位との電位差にて現像を行
うので、前記のような暗減衰も問題となるが、暗減衰の
変化に応じて現像バイアスを調整すれば問題はない。

（発明の効果） 本発明によれば、色合成により単色画像を形成する画像
形成モードにおいて、転写シートをシート担持体に担持
して像担持体からの転写に複数口供する。のに、第２回
目以降の転写は像担持体上に第１回目の転写の際に形成
されている静電潜像をそのまま現像して得た顕像を転写
するので、各回の転写の際に像担持体上に形成される各
色の画像に位置ズレはなく、またシート担持体は像担持
体に対し周長が整数倍であり、相互に同期駆動されるだ
けで、担持している転写シートを像担持体との位置ズレ
なしに像担持体からの所定位置への転写に供することが
でき、像担持体上で位置ズレのない前記各色の画像を転
写シートの同一箇所に順次転写されるようにすることが
１回の露光と、シート担持体の２回転によって達成され
るので、画質の向上と画像形成時間の短縮とを図ること
ができるし、露光回数の半減によって節電と各種機器の
長寿命化が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のカラー複写機を示す断
面図、第２図は本実施例における２色合成にて単色画像
を形成する場合の主な動作のタイムチャート、第３図は
通常の色合成方式により単色画像を形成する場合の主要
動作のタイムチャート、第４図は感光ドラムの暗減衰特
性を示すグラフ、第５図は現像特性と各種電位との関係
を示すグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）転写シートを周面に担持して像担持体からの画像
   の転写に繰返し供することができるシート担持体を有し
   、同一転写シートへの各回の転写に際し像担持体上に形
   成されている異なった色の同一画像を転写して色合成に
   よる単色画像を得る画像形成モードを備えた画像形成装
   置において、 前記像担持体の周長に対しシート担持体の周長を整数倍
   に設定し、前記画像形成モードでは、２回目以降の転写
   は像担持体上に１回目の転写時に形成されている静電潜
   像を繰返し現像して得た画像を転写するようにしたこと
   を特徴とする画像形成装置。