JPH046948B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、黒画像部と赤や青などの有彩色の色
画像部とを有する原稿から、荷電粒子流制御スク
リーンを用いて黒画像部を確実に消去した状態の
色画像部を再現する画像形成装置に関する。

従来、電子写真法や静電印刷法などにより黒色
および／または、複数の色画像部を有する原稿を
再現するには、ある色の画像部のみに対応する静
電荷像を形成しこれをその色の現像剤により現像
し、このような処理を各色ごとに行なつている。
このような方法により各種の色の組合せから成る
原稿の画像を再現することができるが、以下では
説明を簡単にするため白地に黒色画像部と赤色画
像部とを有する原稿の画像再現について説明す
る。

第１図ないし第７図は従来提案された画像形成
法の処理工程を示しており、第１図Ａに示すよう
に、導電性支持体１上に例えばセレン−デルルよ
り成る光導電性物質層（以下単に感光層と呼ぶ）
２を設けて成る静電荷像支持体（以下単に感光体
と呼ぶ）３の前記支持体１の接地した状態で、コ
ロナ帯電器４により感光層２を均一に正に帯電せ
しめ、次に第１図Ｂに示すように黒画像部Ｂおよ
び赤色画像部Ｒを有する原稿５の光像を、赤色と
は補色関係にあるシアン色フイルター６を介して
感光層２に照射せしめる。ここで用いるシアン色
フイルターとはシアン色の光のみ透過する光学手
段である。これにより感光層２には黒画像部Ｂお
よび赤色画像部Ｒに対応する領域以外に光が照射
されて静電荷が消失し、前記領域にのみ正の静電
荷を有して成る第１静電荷像が形成される。矢印
は光の照射を示す。

一方第２図にその断面を示すように、導電体メ
ツシユ７１の一面側に例えばセレン−テルルより
成る光導電層７２を形成しまた他面側には絶縁層
７３およびその外側に導電性バイアス層７４を形
成して成る荷電粒子流制御スクリーン（以下単に
感光スクリーンと呼ぶ）７の前記光導電層７２を
第３図Ａに示すように、導電体メツシユ７１を接
地した状態でコロナ帯電器８により均一に正に帯
電せしめ、次に第３図Ｂに示すように前記原稿５
の光像を赤色フイルター９を介して感光スクリー
ン７の光導電層７２に照射せしめる。これにより
感光スクリーン７の光導電層７２には黒画像部Ｂ
に対応する領域にのみ正の静電荷を有して成る第
２静電荷像が形成される。なおこの感光スクリー
ン７に対して照射される原稿５の光像と、前記感
光体３の感光層２に対するものとは鏡像の関係に
なつている。第４図において、前記第１静電荷像
を有する感光体３の感光層２に対して前記第２静
電荷像を有する光導電層７２が対向する感光スク
リーン７を配置する。感光スクリーン７の導電性
バイアス層７４に光導電層７２上の静電荷像と同
極性の適当な大きさのバイアス電圧を与えた状態
で、感光スクリーン７を介して荷電粒子源１０か
ら負の荷電粒子流を感光体３の感光層２に、感光
体３と荷電粒子源１０との間に電界を形成して投
射せしめる。その結果、荷電粒子源１０からの負
の荷電粒子流が、感光スクリーン７の光導電層７
２に正の静電荷が存在する領域では感光スクリー
ン７を通過するが（矢印で示す）、それ以外の領
域では通過が阻止されるよう感光スクリーン７に
電界が形成されることにより感光体３の感光層２
に形成されている第１図Ｂに示された第１静電荷
像のうち、第４図に示したように黒画像部Ｂに対
応する領域のみの正の静電荷が消失する。結局、
感光層２の赤色画像部Ｒに対応する領域にのみ正
の静電荷を有して成る黒画像部の消去された静電
荷像が形成される。この静電荷像を赤色トナーに
よつて現像することにより第５図に示すように感
光体３に赤色再現部RTが形成される。

次に原稿５の黒画像部Ｂを再現するには別途黒
画像部を形成する工程を行なえばよい。すなわち
第６図Ａに示すように、感光体３の感光層２をコ
ロナ帯電器４により均一に正に帯電し、次に第６
図Ｂに示すように原稿５の光像を赤色フイルター
９を介して感光層２に照射せしめて原稿５の黒画
像部Ｂに対応する領域にのみ正の静電荷を有して
成る黒画像部静電荷像を形成し、これを黒色トナ
ーに現像する。（第６図Ｃ参照）。

従つて黒画像部Ｂおよび赤色画像部Ｒを有する
原稿５に対応した二色刷複写画像を形成するに
は、第１図〜第５図により説明した赤色再現部
RTのみを形成するる工程と、第６図により例示
的に説明した黒色再現部BTを形成する工程とを
組合せればよい。すなわち、赤色再現部RTの形
成工程と黒色再現部BTの形成工程とを各各別個
に行なつて各々のトナー像を同一の転写紙にうま
く整合するよう転写し、定着せしめることによ
り、或いは黒色再現部BTを形成した後、赤色再
現部RTの形成を行なうことにより第７図に示す
ように黒色再現部BTと赤色再現部RTとを同一
の感光体に形成せしめ、これを転写紙に転写し定
着せしめることにより、原稿５の複写画像を得る
ことができる。

第８図は上記従来の画像形成法による画像形成
装置の概略構成を示しており、装置本体の上部に
は往復動する原稿台１１が設けられており、この
原稿台１１上に載置された原稿５は照明ランプ１
２により照明される。１３，１４はミラー、１５
は固定レンズ、１６は光路中に出入し得るように
構成された可動の赤色フイルター、１７は赤色光
は反射させるが赤色と補色関係にあるシアン色は
通過するダイクロイツクフイルターであり、光路
中に出入し得るように構成されている。第８図で
は赤色フイルター１６は光路からはずれダイクロ
イツクフイルター１７は光路中に配置されている
状態を示している。さてドラム状をなした感光体
３の表面に感光層２が設けられ、感光体３が時計
方向に回転すると感光層２がコロナ帯電器４によ
つて均一に帯電される。感光層２はセレンあるい
は有機半導体などにより作られるが、セレンの場
合は帯電器４によつて正に帯電される。以下セレ
ン感光体を用いた場合について説明する。

感光体３の周辺には、感光層２を均一に帯電す
る帯電器４と、負に帯電された黒色トナーを有す
る黒色現像器１８と、負に帯電された赤色トナー
を有する赤色現像器１９と、感光層２上に残留す
るトナーおよび電荷を除去するクリーニング装置
２０とが配置されている。２１は感光体３と同径
で、感光層２と接触して従動するか、または反時
計方向に回転する予め正電位が印加されている転
写ドラム、２２は転写紙給紙皿、２３は転写紙給
紙皿２２に収納された転写紙を一枚ずつ給紙する
給紙ローラ、２４は転写紙は転写ドラム２１に搬
送する第１搬送ローラ、２５は転写後転写紙を転
写ドラム２１から分離し易いように除電する静電
分離器、２６は静電分離器２５による除電で分離
されない場合に転写紙を転写ドラム２１から強制
的に分離する分離爪、２７は定着装置である。

一方、感光層２の、転写ドラム２１とは反対側
の所定位置に外側に光導電層がくるように円筒状
をなした感光スクリーンドラム２８を原稿台１１
および感光層２と同期して反時計方向に回転し得
るように配置した。その外側周辺にスクリーン帯
電器８と、感光スクリーンドラム２８上に残留す
る電荷を除去するEL（エレクトロルミネセンス）
板、またはACコロナ除電器などで作つたスクリ
ーン除電器２９と、感光スクリーンドラム２８の
内側で感光体３に対向する位置に負の荷電粒子を
投射する荷電粒子源１０とを設けてある。

次に上記画像形成装置の動作を説明する。

原稿台１１上に原稿５を置きダイクロイツクフ
イルター１７を光路に入れた状態で照明ランプ１
２を点灯して原稿５を照明し原稿台１１を移動す
る。このとき感光層２、転写ドラム２１、感光ス
クリーンドラム２８を原稿台１１と同期して回転
する。原稿５からの光はミラー１３，１４、固定
レンズ１５を経てダイクロイツクフイルター１７
に達し、シアン色光は透過して感光層２に投射さ
れ、シアン色光と補色関係にある赤色光は反射さ
れて感光スクリーンドラム２８の光導電層に投射
される。感光層２は帯電器４により均一に帯電さ
れているので、その結果感光層２上には第１図Ｂ
に示したような原稿５の黒画像部Ｂおよび赤色画
像部Ｒに対応した領域にのみ正の静電荷を有する
第１静電荷像が形成される。一方、感光スクリー
ンドラム２８はスクリーン帯電器８により均一に
帯電されているので感光スクリーンドラム２８上
には第３図Ｂに示したような原稿５の黒画像部Ｂ
に対応した領域にのみ正の静電荷を有する第２静
電荷像が形成される。こうして形成された第１静
電荷像と第２静電荷像とは鏡像の関係にあり位置
的にも対向している。

ここで荷電粒子流１０から感光スクリーンドラ
ム２８を介して感光層２上に負の荷電粒子を投射
すると、感光層２上には第４図に示すように赤色
画像部Ｒに対応した領域にのみ正の静電荷像が形
成される。感光体３がさらに矢印方向に回転する
と、赤色現像器１９において負に帯電された赤色
トナーが赤色画像部Ｒに対応した領域に付着し、
赤色再現部RTが形成される。この赤色再現部
RTは、予め感光体３の支持体１に対して正電位
が印加されている転写ドラム２１上の転写紙に転
写される。

その後感光層２の残留電荷および残留トナーは
クリーニング装置２０により除去され帯電器４に
より再び均一に帯電され次の黒色画像部の画像形
成プロセスに供される。すなわちダイクロイツク
フイルター１７を光路から外し、赤色フイルター
１６を光路中に入れ原稿台１１を再度移動させる
と、感光層２上には第６図Ｂに示したように原稿
５の黒画像部Ｂに対応した領域のみに正の静電荷
から成る静電荷像が形成される。このとき感光ス
クリーンドラム２８には静電荷像を形成させな
い。感光層２上の静電荷像は黒色現像器１８によ
り現像されて黒色再現部BTとなり、転写ドラム
２１に転写される。転写ドラム２１上にはすでに
赤色再現部RTが保持されており、この黒色再現
部BTの転写により原稿画像に対応した画像が位
置ずれなく再現されたことになる。この再現画像
は転写紙給紙皿２２から搬送されてきた転写紙に
転写され、転写紙は分離器２５により除電された
後、分離爪２６により分離され定着装置２７に搬
送される。定着装置２７では転写紙上のトナー像
が溶融され転写紙に付着されて排紙される。

ところで上記静電荷像形成法においては、赤色
画像部を再現するのに、原稿の黒画像部と赤色画
像部に対応する領域に静電荷（第１静電荷像）を
有する感光体（第１図Ｂ参照）と黒画像部に対応
する領域に静電荷（第２静電荷像）を有する感光
スクリーン（第３図Ｂ参照）とを対向して配置
し、感光スクリーンを介して反対極性の荷電粒子
流を感光体上の第１静電荷像に投射することによ
り、第９図に示すように第１静電荷像のうち黒画
像部に対応する領域の電位（破線で示す）を地肌
の電位にして黒画像部を消去せしめている。しか
し、このような方法で黒画像部を消去する方法で
は黒画像部消去後に赤色現像剤で現像したとき、
その黒画像部に対応する領域の縁や黒画像部が細
い線の場合はその線に対応する場所に赤色現像剤
が付着して残つてしまうことがある。その原因は
次のように考えられる。

すなわち上記画像形成装置において感光体３
と、感光スクリーンドラム２８とダイクロイツク
フイルター１７との位置関係は第１０図に示すよ
うにダイクロイツクフイルター１７は感光体３の
中心Ｏと感光スクリーンドラム２８の中心O′を
結ぶ線分′の垂直二等分線上に配置されてお
り、ＲＱ⌒＝R′Q′⌒の関係が常に成立し、感光層２
上に照射される光像と感光スクリーン２８上に照
射される光像とは常に鏡像の関係になつている。
換言すれば感光層２上に形成される黒画像部に対
応する正の静電荷像の面積と感光スクリーン２８
上に形成される黒画像部に対応する正の静電荷像
の面積とは第１１図のＳで示した正電荷の存在域
のように等しくなつている。このとき感光体３上
に形成された第１静電荷像の黒画像部に対応する
領域の電荷分布およびそれによる電気力線は第１
２図のようになつていると考えられる。この領域
に感光スクリーン２８を介して反対極性の荷電粒
子流を投射すると、この荷電粒子流は電気力線の
影響を受けて第１３図に示すように領域の中心部
に寄り集まる傾向がある。その結果領域の中心部
の電荷は消去されてその電位は零になるが第１４
図に示すように縁部には静電荷が残つてしまい、
これを現像すると縁部に現像剤が付着してしまい
再現画像が見苦しいものになり易いという問題が
ある。

本発明は上記の点にかんがみ、感光スクリーン
上に形成される黒画像部に対応する第２静電荷像
の面積を感光体上に形成される黒画像部に対応す
る静電荷像の面積より大きく形成するようにした
もので、このようにすることにより、黒画像部を
消去したとき黒画像部に相当する領域の縁部や細
い線が残るのを確実に防止することができる。

以下図面に基づいて本発明を説明する。

第１５図は本発明による画像形成装置の一実施
例の要部を示しており、装置のその他の構成部分
は第８図に示した従来の画像形成装置の構成と同
じである。

第１５図において、ダイクロイツクフイルター
１７は感光体３の中心Ｏと感光スクリーンドラム
２８の中心O′とを結ぶ線分′の垂直二等分線上
でなく二等分線より感光体３に近い位置に配置し
PQ＜PQ′とする。ただしこの場合でもＱＲ⌒＝Q′R
′の関係は成立しなければならない。すなわち、
ダイクロイツクフイルター１７の位置は次のよう
に定める。ミラー１４の中心Ｓと感光体３の中心
Ｏとを結ぶ線上に任意の点Ｐを定め、線分SOが
感光体３の表面と交わる点をＱとし、感光スクリ
ーンドラム２８上にQR＝Q′R′を満足する点Q′を
定める。線分と′とのなす角の二等分線ｌ
を引き点Ｐを含み且つ二等分線ｌに垂直になるよ
うにダイクロイツクフイルター１７を配置する。

ダイクロイツクフイルターをこのような位置に
配置すると、ダイクロイツクフイルターを通過し
て感光層２上に投射する光像は従来と同じである
がダイクロイツクフイルター１７と感光スクリー
ンドラム２８との光路長は従来の場合より長くな
るのでダイクロイツクフイルター１７で反射した
光は感光スクリーンドラム２８の少し手前で結像
し感光スクリーンドラム２８上には従来の場合よ
りすなわち感光層２上に投射される光像よりやや
ぼけた大きな光像が形成される。感光スクリーン
ドラム２８上に形成される光像の大きさはダイク
ロイツクフイルター１７の位置を変えることによ
り調整することができ、一例として感光層２上に
形成される光像の1.2倍程度になるようにするの
がよい。なお、感光スクリーンドラム２８上に形
成される光像は少しぼけるが、これは直接画像面
ではないので、できる画質には影響がない。

このように感光スクリーンドラム２８上に感光
層２よりも大きい面積の光像、従つて電荷像を形
成すれば、第１６図に示すように、その後荷電粒
子流１０から感光スクリーンドラム２８を介して
感光層２上に負の荷電粒子を投射する際感光層２
上に形成された正の静電荷像より広い面積にわた
る領域について静電荷像が中和されるので黒画像
部の縁部に正電荷が残ることがなく従つて黒画像
部の縁部が現像されて残つてしまうことがなくな
る。図示しないが、ダイクロイツクフイルター１
７の位置をPQ＞PQ′となるような配置も同様に
考えられる。

第１７図は本発明の他の実施例の要部を示して
おり、ダイクロイツクフイルターとして球面状の
ものを用いた例である。球面ダイクロイツクミラ
ー１７′はその凹面を感光層２の側に向けその凸
面を感光スクリーンドラム２８の側に向け凸面鏡
の焦点距離から決定される位置に配置される。こ
の実施例の場合も第１５図に示した実施例と同様
に感光スクリーンドラム２８上に形成される光像
の方が感光層２上に形成される光像より大きくな
るので同様の作用効果が得られる。

さらに別の実施例として図示しないが、ダイク
ロイツクフイルター１７は従来と同様に感光体３
の中心Ｏと感光スクリーンドラム２８の中心
O′とを結ぶ線分′の垂直二等分線上に配置し、
このダイクロイツクフイルター１７と感光スクリ
ーンドラムとの間に適当な焦点距離の凹レンズを
設ければ感光スクリーンドラム上に感光層上より
大きな光像を形成することができるので同様の作
用効果が得られる。

以上説明したように、本発明は原稿の光像を感
光層に照射し該原稿の黒画像部および色画像部に
対応する領域に静電荷を有する第１静電荷像を感
光層上に形成するとともに原稿の光像を感光スク
リーンに照射し該原稿の黒画像部に対応する領域
に静電荷を有する第２静電荷像を形成し、前記感
光スクリーンを介して前記感光層上に反対極性の
荷電粒子を投射することにより黒画像部に対応す
る領域の静電荷を消去する画像形成法において、
前記感光スクリーンに照射する原稿の光像を前記
感光層に照射する原稿の光像より大きくするよう
にしたので、感光層上に形成された黒画像部に対
応する領域の静電荷を反対極性の荷電粒子で完全
に消去することができ現像したときに該領域の縁
部や細い線が残ることなく見栄えのよい画像が再
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第３図、第４図は黒画像部と赤色画像
部とを有する原稿から黒画像部を消去した静電荷
像を形成する従来の方法における第１静電荷像の
形成工程、第２静電荷像の形成工程および最終工
程を示す図、第２図は４層構造の感光スクリーン
の概略構成を示す断面図、第５図は上記従来の静
電荷像形成方法により形成された静電荷像を赤色
現像したときの説明図、第６図は従来の静電荷像
形成法による黒画像部の再現工程の説明図、第７
図は従来の静電荷像形成方法により再現した２色
刷り複写画像の説明図、第８図は従来の画像形成
装置の概略構成図、第９図は荷電粒子を投射した
後の感光体の表面電位を示す図、第１０図は従来
の画像形成装置のダイクロイツクフイルターの配
置を示す図、第１１図は従来の画像形成法による
感光層上の電荷消去の説明図、第１２図は感光層
上の黒画像部に対応する領域における電気力線の
分布を示す図、第１３図は感光体上に投射される
荷電粒子流の経路を示す図、第１４図は荷電粒子
を投射した後の黒画像部に対応する領域の表面電
位、第１５図は本発明による画像形成装置のダイ
クロイツクフイルターの配置の一実施例を示す線
図、第１６図は本発明による感光層上の電荷消去
の説明図、第１７図は本発明による画像形成装置
のダイクロイツクフイルターおよびその配置の他
の実施例を示す線図である。 １……導電性支持体、２……光電導電性物質
層、３……静電荷像支持体、４，８……コロナ帯
電器、５……原稿、６……シアン色フイルター、
７……荷電粒子流制御スクリーン、７１……導電
体メツシユ、７２……光導電層、７３……絶縁
層、７４……導電性バイアス層、９，１６……赤
色フイルター、１０……荷電粒子源、１１……原
稿台、１２……照明ランプ、１３，１４……ミラ
ー、１５……フイルター、１６……固定レンズ、
１７，１７′……シアン色光を透過し赤色光を反
射するダイクロイツクフイルター、１８……黒色
現像器、１９……赤色現像器、２０……クリーニ
ング装置、２１……転写ドラム、２２……転写紙
給紙皿、２３……給紙ローラ、２４……第１搬送
ローラ、２５……静電分離器、２６……分離爪、
２７……定着装置、２８……感光スクリーンドラ
ム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 黒画像部と色画像部とを有する原稿から少な
   くとも色画像部に対応した画像を形成する画像形
   成装置において、静電荷支持体と、静電荷支持層
   を有する荷電粒子流制御スクリーンと、前記静電
   荷支持体に前記原稿の黒画像部および色画像部に
   対応する領域に静電荷を有して成る第１静電荷像
   を形成するとともに、前記荷電粒子流制御スクリ
   ーンの静電荷支持層に前記黒画像部に対応する領
   域より大きい領域に静電荷を有して成る第２静電
   荷像を形成する光学手段と、前記荷電粒子流制御
   スクリーンの静電荷支持層を前記静電荷支持体に
   対向せしめるように配置した状態で前記荷電粒子
   流制御スクリーンを介して前記静電荷支持体に前
   記第１静電荷像と逆極性の荷電粒子流を投射する
   荷電粒子源とを有することを特徴とする画像形成
   装置。 ２ 前記光学手段が、前記原稿の色画像部の色光
   は反射させるが該色光と補色関係にある色光は通
   過するフイルターを有することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ３ 前記フイルターが前記荷電粒子流制御スクリ
   ーンの静電荷支持層より前記静電荷支持体の方に
   近い位置に配置されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第２項に記載の画像形成装置。