JPH05150607A

JPH05150607A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH05150607A
Application number: JP3316790A
Authority: JP
Inventors: Hisao Sato; 久夫佐藤; Tadayoshi Ikeda; 忠義池田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1991-11-29
Filing date: 1991-11-29
Publication date: 1993-06-18

Abstract

(57)【要約】【目的】カラー画像形成装置における文字部をシャー
プな高解像画質に形成するとともに、ピクチャー部を段
むらのない高品位画質に形成する。【構成】副走査移動する１つの像形成体上の複数の位
置に主走査露光する複数の書き込みユニットと、該書き
込みユニットによる各主走査光の照射位置に対応した複
数の帯電器と、複数の現像器とを配置して、重ね合わせ
のトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着によっ
て、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー画
像形成装置において、前記複数の帯電器と現像器のう
ち、黒色画像形成用の各１個の帯電器と現像器の中間
に、文字モード専用の黒色書き込みユニットと、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットとの２つの書き込
みユニットを独立して配置するとともに、前記文字モー
ド用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径を、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径よ
り小さくしたことを特徴とするカラー画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、電子写真方式により
像形成体上に複数色のトナー像を形成し、転写材上に転
写して画像を得るようにしたカラー画像形成装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いてカラー画像を得る画
像形成方法として、例えば特開昭60-75850号、同60-767
66号、同60-95456号、同60-95458号、同60-158475号公
報等に開示されているように、像形成体上に原稿像の分
解色数に応じた潜像形成と現像を繰り返し、像形成体上
でカラートナー像を重ねた後、転写してカラー画像を得
る方法がある。

【０００３】この像形成体上にカラースキャナによって
読み込まれた原稿像の分解色数に応じた潜像形成と現像
を繰り返す画像形成方法を適用したカラー画像形成装置
は、第１例としてベルト状像形成体の周囲に分解色数
（例えば、イエロー、マゼンタ、シアンおよび黒を含め
た４色）に応じた露光装置及び現像装置を配設したも
の、第２例としてドラム状像形成体の周囲に色数に応じ
た露光装置及び現像装置を配設したものがある。

【０００４】これらのうち、ベルト状像形成体を備えた
カラー画像形成装置は、光導電体を可撓性のベルト上に
塗布あるいは蒸着したベルト状像形成体にテンションロ
ーラを付設し、その圧接による張力によって基準となる
ガイド部材に対して摺接状態を保ちつつ回動することに
より、ベルト状像形成体面を常に一定の位置に保って搬
送するようにし、前記ベルト状像形成体の周囲に帯電
器、露光装置、色の異なったカラートナー（イエロー、
マゼンタ、シアン、黒）を収納した複数の現像器からな
る像形成手段を配置し、これら像形成手段が回動するベ
ルト状像形成体に一定の間隔をもって配設してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】カラー画像形成装置に
おいては、一般に文字部分と、画や写真等の中間調を有
するピクチャー部分とが混在した原稿画像を複写する際
に、文字部分では、よりシャープな解像力でコントラス
トの明瞭な複写像を、ピクチャー部分では中間調画質が
美しい複写像が求められている。

【０００６】文字部のシャープさを追及すると、書き込
みユニットの露光ビーム径の小径化とドット密度の増大
等が必要になる。しかし、書き込みユニットのビーム径
を小径にすると像形成体（感光体）上の電位がシャープ
になるため、ピクチャー部の画像濃淡が目立ち易くな
り、全体として画像品質を著しく低下させていた。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記従来の
問題点に鑑み、カラー画像形成装置において、特に文字
部分がシャープな解像力を有する文字品質の優れた複写
像に形成され、一方、ピクチャー部分は、中間調色再現
性の優れた複写像に形成される書き込みユニットを有す
るカラー画像形成装置を提供することを目的とするもの
である。

【０００８】上記目的を達成するこの発明のカラー画像
形成装置は、副走査移動する１つの像形成体上の複数の
位置に主走査露光する複数の書き込みユニットと、該書
き込みユニットによる各主走査光の照射位置に対応した
複数の帯電器と、複数の現像器とを配置して、重ね合わ
せのトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着によっ
て、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー画
像形成装置において、前記複数の帯電器と現像器のう
ち、黒色画像形成用の各１個の帯電器と現像器の中間
に、文字モード専用の黒色書き込みユニットと、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットとの２つの書き込
みユニットを独立して配置するとともに、前記文字モー
ド用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径を、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径よ
り小さくしたことを特徴とするものである。

【０００９】また、この発明のカラー画像形成装置は、
前記複数の書き込みユニットのうち、黒色画像を形成す
る書き込みユニットとして、文字モード専用の黒色書き
込みユニットと、ピクチャーモード用の黒色書き込みユ
ニットとの２つの書き込みユニットを独立して配置し、
かつ前記２つの黒色書き込みユニットにそれぞれ専用の
帯電器と現像器とを設けるとともに、前記文字モード専
用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径を、ピクチャ
ーモード用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径より
小さくしたことを特徴とするものである。

【００１０】

【実施例】次に、この発明を添付図面に基づいて実施例
について説明する。

【００１１】図１は本発明の一実施例としてのベルト状
像形成体を備えたカラー画像形成装置の一例としてのカ
ラープリンタの全体構成図、図２は前記ベルト状像形成
体と複数のレーザ走査露光装置の光路を示す斜視図であ
る。

【００１２】図１において、本実施例のカラー画像形成
装置は、ベルト状像形成体１の周囲に複数の帯電器11
0，210，310，410、露光主走査ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ
３，Ｌ４及び４個の色の異なったトナーを装填した現像
器130，230，330，430からなる像形成手段を配置し、前
記像形成体１の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンお
よび黒トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成するも
のである。

【００１３】ベルト状像形成体１は、光導電体を可撓性
のベルト上に塗布あるいは蒸着したベルト状の感光体
（以下、感光体ベルトという）であり、回動ローラ２，
３と曲率を有するガイド部材４との間に張架され、かつ
前記感光体ベルト１にテンションローラ５を付設し、そ
の圧接による張力によって基準となるガイド部材４に対
して摺接状態を保ちつつ回動することにより、感光体ベ
ルト１面を常に一定の位置に保って搬送するようにして
ある。前記の構成により、感光体ベルト１の外周面の感
光体は搬送中にも常にガイド部材４の表面に対し一定の
関係位置に保たれ、安定した曲率の大きい画像形成面を
長い幅で構成していることを可能としているので、同一
形状をもつ多数の像形成手段を一定の間隔をもって並列
配列することができる。

【００１４】また、本実施例では、像形成体として感光
体ベルト１を用いているが、本発明はこれに限られるも
のではなく、感光体ドラム等感光層を有する既存の像形
成体にも適用できる。

【００１５】感光体ベルト１の周囲には、複数の帯電手
段、複数の露光手段、４個の色の異なったトナーを装填
した現像手段、転写手段およびクリーニング手段が配設
されている。

【００１６】帯電手段は、感光体ベルト１の表面上の感
光層を所定極性で均一に帯電させるために設けられてお
り、コロナ帯電器またはスコロトロン帯電器など既存の
帯電器110，210，310，410である。

【００１７】露光手段は、半導体レーザ書き込みユニッ
ト（レーザ走査露光装置）120，220，320，420，520で
あり、前記帯電器110，210，310，410により帯電した感
光体ベルト１の表面を露光して静電潜像を形成する。

【００１８】前記レーザ走査露光装置のうち、カラー画
像のイエロー成分像に対応する画像信号が入力される第
１の露光装置120はその主走査ビームにより感光体ベル
ト１上の第１の位置に第１の露光主走査ラインＬ１を形
成し、マゼンタ成分像に対応する画像信号が入力される
第２の露光装置220はその主走査ビームにより感光体ベ
ルト１の第２の位置に第２の露光主走査ラインＬ２を形
成し、シアン成分像に対応する画像信号が入力される第
３の露光装置320はその主走査ビームにより感光体ベル
ト１の第３の位置に第３の露光主走査ラインＬ３を形成
し、そして黒色成分像のうちピクチャー像に対応する画
像信号が入力される第４の露光装置420はその主走査ビ
ームにより感光体ベルト１の第４の位置に第４の露光主
走査ラインＬ４を形成し、さらに黒色成分像のうち文字
像に対応する画像信号が入力される第５の露光装置520
はその主走査ビームにより感光体ベルト１の前記第４の
位置の近傍に第５の露光主走査ラインＬ５を形成する
（図２参照）。

【００１９】上記各レーザ走査露光装置120，220，32
0，420，520は、それぞれ、レーザ光源（半導体レー
ザ）121、コリメーションレンズ122、駆動モータ123、
ポリゴンミラー124、ｆθレンズ125、シリンドリカルレ
ンズ126を備えている。

【００２０】これらの露光装置120〜520に入力される各
色成分の画像信号は、図示しない画像読取装置あるいは
記録装置全般の制御を司る中央制御装置等からの時系列
のデジタル信号として出力される。

【００２１】前記文字モード専用の第５の露光装置520
による感光体ベルト１上の照射ビーム径は、ピクチャー
モード用の第４の露光装置420による照射ビーム径より
小さく設定した。例えば画像のドット密度を400dpi（ド
ット／インチ）とすると、ピクチャーモードの第１ない
し第４の露光装置120〜420の照射ビーム径は約0.0635mm
であるから、文字モード専用の第５の露光装置520によ
る照射ビーム径は0.06mm以下、例えば0.04mmに設定す
る。これによってドット径を小さく高密度化して、シャ
ープな高解像画質を達成する。

【００２２】前記黒色成分像のうちピクチャー像に対応
する第４の露光装置420と、文字像に対応する第５の露
光装置520とは、各１個の帯電器410と現像器430を共有
し、１回の帯電後、黒色ピクチャー像露光と黒色文字像
露光を行なったのち、第４の現像器430により黒色トナ
ー像を形成する。

【００２３】現像手段は、異なる色の現像剤、例えばイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブ
ラック（Ｋ）の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容し
た４個の現像器130，230，330，430である。これら各現
像器130〜430は、感光体ベルト１上の静電潜像をトナー
像に非接触現像法により顕像化する機能を有している。
この非接触現像法は、接触現像法と異なり、感光体ベル
ト１上に形成された先のトナー像を損なわないことと、
感光体ベルト１の移動を妨げないので、良好なカラー画
像を得ることができる。

【００２４】転写手段は、転写コロナ放電器などの転写
器14により、感光体ベルト１上に形成されたトナー像を
転写材上に転写する。この転写手段として、転写器14の
かわりに転写ドラムなど既存の転写部材を用いてもよ
い。

【００２５】クリーニング手段15は、クリーニングブレ
ード151およびクリーニングローラで152を有しており、
感光体ベルト１表面に圧接して感光体ベルト１をクリー
ニングするように設けられている。

【００２６】このように異なる照射ビーム径を設定し
て、現像・転写することにより、文字像においては高解
像画質が得られ、絵や写真等のピクチャー像においては
段むらのない高品位画質が得られ、全体として画像品質
が著しく向上する。

【００２７】上述の構成を有する画像形成装置によるカ
ラー画像形成のプロセスは、次のようにして行われる。

【００２８】まず、装置本体とは別体の画像読み取り装
置から出力される第１の色の画像信号が前記レーザ走査
露光装置120に入力されると、該レーザ走査露光装置120
におけるレーザ光源121でレーザビームが発生される。
そのレーザビームがコリメーションレンズ122を介し
て、駆動モータ123により回転されるポリゴンミラー124
により回転走査され、ｆθレンズ125、シリンドリカル
レンズ126を経て、予め帯電器110〜410によって所定の
電荷に一様帯電させられた感光体ベルト１の周面上に投
射され輝線を形成する。

【００２９】一方、副走査方向に関しては、感光体ベル
ト１を回動させる回動ローラ２の軸端に設けたエンコー
ダＥおよびモータＭにより駆動制御される。

【００３０】露光走査が開始されると主走査方向に関し
ては、第１のレーザ光源121のレーザ光によって定位置
がフォトセンサＰＳ１により検知され、この検知された
信号を基準にして第１の色の画像信号によるレーザ光源
121の変調が開始され、変調されたレーザビームが感光
体ベルト１の表面上を走査する。従って、レーザ光によ
る主走査と感光体ベルト１の搬送による副走査により一
様帯電された感光体ベルト１の表面上に第１の色に対応
する潜像が形成される。この潜像は、イエロートナーを
収容した現像器130により現像されて、感光体ベルト１
の表面上にイエロートナー像が形成される。その後感光
体ベルト１は、その表面上にイエロートナー像を保持し
たまま搬送され、引き続き第２の色の画像形成に入る。

【００３１】すなわち、イエロートナー像が形成してい
る感光体ベルト１は、前述した第１の色の画像信号の場
合と同様に、次の帯電器210の位置にまで搬送されると
再び帯電器210により帯電され、ついで第１のレーザ光
源121の変調開始から、あらかじめ定められた時間をタ
イマーでカウントした後、フォトセンサＰＳ２により定
位置が検知され、第２の画像信号によるレーザ走査露光
装置220の半導体レーザの変調が開始され、半導体レー
ザで発生されたレーザ光がコリメーションレンズを介し
て、駆動モータにより回転されるポリゴンミラーにより
回転走査され、ｆθレンズ、シリンドリカルレンズを経
て、帯電器210によって所定の電荷に一様帯電させられ
た感光体ベルト１の周面上に投射され潜像が形成され
る。潜像は第２の色としてマゼンタトナーを収容した現
像器230によって現像される。マゼンタトナー像は、す
でに形成されているイエロートナー像の存在下に形成さ
れる。

【００３２】同様にして、第２の色であるマゼンタトナ
ー像が形成された感光体ベルト１はさらに搬送され、上
述の第２の色の画像信号の場合と同様に、引き続き帯電
器310により一様帯電され、レーザ走査露光装置320によ
り潜像が形成され、シアントナーを収容する現像器330
で現像しシアントナー像が形成される。

【００３３】引続き、第３の色であるシアントナー像が
形成された感光体ベルト１はさらに搬送され、帯電器41
0により一様帯電され、第４のレーザ走査露光装置420に
より黒色ピクチャーモード対応の潜像が形成され、さら
に第５のレーザ走査露光装置520により黒色文字モード
対応の潜像が形成され、下流のブラックトナーを収容す
る現像器430で現像し、上記両モードの黒色トナー像を
重ね合せて、すべてのカラートナー画像が感光体ベルト
の表面上に形成される。すなわち、感光体ベルト１が１
回転する間にカラートナー画像が形成される。

【００３４】これら各現像器130〜430には直流あるいは
さらに交流のバイアスが印加され、基体が接地された感
光体ベルト１には非接触で反転現像（ジャンピング現
像）が行われるようになっている。なお、この非接触現
像には一成分現像剤あるいは二成分現像剤いずれの現像
剤をも用いることができる。一成分現像剤を用いる場合
には、トナー濃度制御手段を設ける必要がなく小型化が
図れるが、現像の安定性の点で二成分現像剤を用いる現
像法の方が優れているので色再現上好ましい。

【００３５】上述の如く感光体ベルト１の表面上に形成
されたカラートナー画像は、給紙カセット161から給紙
ローラ162により供給され、タイミングローラ163により
前記カラートナー画像とタイミングを合わせた転写材Ｐ
に転写される。転写器14は、トナーと逆極性の高圧電源
を印加して転写を行う。

【００３６】かくして、カラートナー画像を転写された
転写材は、回動ローラ２に沿って急激（小径曲率）に方
向変換をする感光体ベルト１により確実に分離されて、
定着手段17によってトナーを溶融固着された後、排紙ロ
ーラ18によって装置本体から排紙される。

【００３７】一方、転写材へカラートナー画像の転写を
終えた感光体ベルト１はさらに時計方向に搬送されて、
クリーニングブレード151およびクリーニングローラ152
を圧接状態としたクリーニング手段15によって残留した
トナーの除去、清掃が行われる。クリーニング終了後
は、再び新たな画像形成のプロセスに入る。

【００３８】なお、本実施例のカラー画像形成装置は、
感光体ベルト１の周囲に、４個の帯電器110〜410、５個
の露光装置120〜520及び４個の色の異なったトナーを装
填した現像器130〜430からなる像形成手段を配置し、感
光体ベルト１の１回転でイエロー、マゼンタ、シアンお
よび黒トナー像を重ね合わせてカラー画像を形成する、
いわゆる、ワンパス方式である。なお、本発明はワンパ
ス方式に限られるものではなく、像形成体が１回転する
毎に潜像形成、現像を行う多回転方式でもよいことはい
うまでもない。

【００３９】また、図１のカラープリンタでは、５系列
の露光装置を配置するため、複数のミラーを使用した屈
折光学系としたコンパクト設計にしてある。

【００４０】図３は本発明の他の実施例として、カラー
画像形成装置の上部の画像読み取り系Ａを備えたカラー
複写機の全体構成図である。この実施例においても、前
述と同様に、黒色画像形成用のピクチャーモード対応の
第４の露光装置420と文字モード対応の第５の露光装置5
20とを別個に設け、共通の帯電器410と現像器430により
ピクチャー部と文字部が混在する黒色トナー像を形成す
る。なお、上記第４の露光装置420による感光体ベルト
１上の照射位置と、第５の露光装置520による照射位置
は必ずしも一致させる必要がなく、図３に示すように一
定間隔をおいて配光し、その間隔を検出制御し、両モー
ドの書き込みタイミングを一致させるようにしてもよ
い。

【００４１】図４はこの発明によるさらに他の実施例を
示すカラープリンタの全体構成図、図５はベルト状像形
成体と複数のレーザ走査露光の光路を示す斜視図であ
る。

【００４２】なお、図中で前記実施例と同じ機能を有す
る部分には、同符号を付している。また、前記実施例と
異なる点を説明する。

【００４３】この実施例では、ピクチャーモードのＹ，
Ｍ，Ｃ，Ｋの４色に対応する各画像形成ユニットすなわ
ち、４個の帯電器110，210，310，410と４個の露光装置
120，220，320，420と、４個の現像器130，230，330，4
30とを有し、さらに文字像対応の専用の第５のユニット
として、第５の帯電器510、第５の露光装置520、第５の
現像器530を最下流に備えている。文字モード対応の前
記第５の露光装置520は前述の第１実施例と同様に、そ
のレーザ露光ビーム径をピクチャーモード対応の第４の
露光装置420のレーザ露光ビーム径より小さく設定して
ある。これによりドット径を小さく高密度にすることが
可能となり、文字部のシャープな高解像画質が得られ、
同時にピクチャー部の中間調画質を含めた高品位画質が
得られている。

【００４４】図６はこの発明のさらに他の実施例とし
て、画像読み取り系Ａを備えたカラー複写機の全体構成
図である。なお、この画像形成部の詳細は図４と同様で
ある。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のカラー画
像形成装置によって、文字部においてはシャープな高解
像画像が得られ、絵や写真等のピクチャー部においては
段むらのない高品位画質の画像形成が達成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るカラー画像形成装置の全体構成
図。

【図２】ベルト状像形成体と複数のレーザ走査露光装置
の光路を示す斜視図。

【図３】本発明に係るカラー画像形成装置の他の実施例
を示す全体構成図。

【図４】本発明に係るカラー画像形成装置のさらに他の
実施例の全体構成図。

【図５】上記実施例によるレーザ走査露光装置の斜視
図。

【図６】本発明のさらに実施例としてのカラー複写機の
全体構成図。

【符号の説明】

１ベルト状像形成体（感光体ベルト）２，３回動ローラ４ガイド部材 14 転写手段（転写器） 110，210，310，410，510 帯電器 120，220，320 レーザ走査露光装置（レーザ書き込み
ユニット） 420 レーザ走査露光装置（ピクチャーモード対応） 520 レーザ走査露光装置（文字モード対応） 121 レーザ光源（半導体レーザ） 124 ポリゴンミラー（回転多面鏡） 125 ｆθレンズ 130，230，330，430，530 現像器Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３，Ｌ４，Ｌ５露光主走査ライン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４１Ｊ 3/54 Ｇ０３Ｇ 15/04 １１６ 9122−2ＨＨ０４Ｎ 1/29 Ｇ 9186−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】副走査移動する１つの像形成体上の複数
の位置に主走査露光する複数の書き込みユニットと、該
書き込みユニットによる各主走査光の照射位置に対応し
た複数の帯電器と、複数の現像器とを配置して、重ね合
わせのトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着によ
って、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー
画像形成装置において、前記複数の帯電器と現像器のう
ち、黒色画像形成用の各１個の帯電器と現像器の中間
に、文字モード専用の黒色書き込みユニットと、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットとの２つの書き込
みユニットを独立して配置するとともに、前記文字モー
ド用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径を、ピクチ
ャーモード用の黒色書き込みユニットの露光ビーム径よ
り小さくしたことを特徴とするカラー画像形成装置。
【請求項２】副走査移動する１つの像形成体上の複数
の位置に主走査露光する複数の書き込みユニットと、該
書き込みユニットによる各主走査光の照射位置に対応し
た複数の帯電器と、複数の現像器とを配置して、重ね合
わせのトナー像を像形成体上に形成し、転写、定着によ
って、マルチカラーまたはフルカラー画像を得るカラー
画像形成装置において、前記複数の書き込みユニットの
うち、黒色画像を形成する書き込みユニットとして、文
字モード専用の黒色書き込みユニットと、ピクチャーモ
ード用の黒色書き込みユニットとの２つの書き込みユニ
ットを独立して配置し、かつ前記２つの黒色書き込みユ
ニットにそれぞれ専用の帯電器と現像器とを設けるとと
もに、前記文字モード専用の黒色書き込みユニットの露
光ビーム径を、ピクチャーモード用の黒色書き込みユニ
ットの露光ビーム径より小さくしたことを特徴とするカ
ラー画像形成装置。
【請求項３】前記書き込みユニットがレーザビーム走
査露光装置であることを特徴とする請求項１または２に
記載のカラー画像形成装置。
【請求項４】前記書き込みユニットの主走査光は、イ
エロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画像
形成装置。
【請求項５】前記像形成体が無端ベルト状感光体であ
ることを特徴とする請求項１または２に記載のカラー画
像形成装置。