JPH05341614A - 多色像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用する総現像剤量を減らし、色の再現性を
向上し、現像工程をスピードアップした多色像形成装置
を提供することにある。 【構成】 特定色に対応する複数の現像器によって顕像
化する工程を複数回行い、電子写真感光体上に多色像を
形成し、この多色像を転写材に一括転写して多色画像を
得る多色像形成装置において、イエロー，マゼンタ，シ
アン，ブラックの現像剤を収納した４つの現像器に加
え、更にレッド，ブルー，グリーンのうちの少なくとも
１つの現像剤を収納した現像器を有するものとした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真感光体上に一
様な帯電を施し、特定の画像信号に基づく像露光を行っ
た後に、前記特定色に対応する現像器によって顕像化す
る工程を複数回行い、電子写真感光体上に多色像を形成
し、この多色像を転写材に一括転写して多色画像を得る
複写機，プリンター，ファックス等の多色像形成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年盛んに検討されている前記多色像形
成装置の一例を図４に示す。該図に示す多色像形成装置
は、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック（これらの
現像剤は、以後，Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ_K と適宜略記すことが
ある。）の各現像剤を収納した４つの現像器３１，３
２，３３，３５を有しており、４色のトナー像を電子写
真感光体である感光ドラム１上で重ね合わせることによ
り、カラー画像を形成する。２はコロナ帯電器、４は転
写手段、５はクリーナー、６は半導体レーザー、７は前
露光ランプ、８はリーダー部を示している。

【０００３】ここで上記多色画像形成装置の多色画像形
成の一例について簡単に説明する。

【０００４】例えばカラー複写機の場合、原稿をスキャ
ナー部に配置されたＣＣＤ等のセンサーによって、レッ
ド，グリーン，ブルー（これらの色は、以後、Ｒ，Ｇ，
Ｂと適宜略記すことがある。）のアナログ信号値として
読み取る。その後、このアナログ信号をＡ／Ｄ変換器に
よってデジタル信号に変換する。そしてこのＲ，Ｇ，Ｂ
のデジタル信号を公知の画像処理技術によってＹ，Ｍ，
Ｃの信号値に変換する。そしてさらに、黒文字等の黒の
再現性を向上させたり、トナーの消費量を低減させるた
めに、黒成分抽出技術（ＵＣＲ）によって、図６の
（ａ），（ｂ）に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ_K の信号
値に変換される。プリンター部においては、先ず電子写
真感光体を光等の手段によって除電した後にコロナ放電
器等により均一帯電を施す。その後前記のようにして得
られたイエロー成分の画像信号に応じた像露光を行う。
そしてこのようにして得られた潜像に対して、イエロー
トナーを収納した現像器により現像を行い顕像化する。

【０００５】その後光等により感光体上を除電した後
に、感光体上にイエロートナーをのせた状態で再帯電工
程を行う。次にイエロートナー像が形成された感光体の
上からマゼンタ成分の画像信号に対応した像露光を行
い、マゼンタトナーを収納した現像器によってマゼンタ
トナーの現像を行う。このような工程を、シアン，ブラ
ック成分についても同様に行い、感光体上にフルカラー
画像を形成し、転写手段によって転写材に一括転写す
る。この多色像の形成された転写材を定着器に通過させ
ることにより、例えば加熱によってトナーを融解し、転
写材に定着させ多色画像を得ることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の改良の対象で
ある前記の多色像形成装置においては、先に感光体上に
形成されたトナー像の上に、次の潜像，現像を行い、ト
ナー像を重ね合せていくため、問題点の１つとして、上
に重ねたトナー像が薄くなり、色再現性が劣るというこ
とである。ここでその原因を図５を参照して説明する。

【０００７】図５はこの種多色像形成装置において、多
色像が形成される過程の感光体表面電位の変化を示す図
である。同図中において、説明の便宜上、感光表面の極
性は正として、順次説明する。

【０００８】感光体上を一次帯電器によって均一に帯
電することにより、感光体の表面電位はＥとなる。

【０００９】半導体レーザー等の像露光手段により第
１の像露光が行われ、露光部の表面電位がＥ’になる。

【００１０】このようにして形成された潜像に対し
て、帯電電位Ｅに近い正の現像バイアスを現像スリーブ
に印加することにより、正に帯電されたトナーが相対的
に低い電位Ｅ’である露光部に現像され、第１のトナー
像が形成される。

【００１１】この工程において、前露光ランプ等によ
って除電を行うことにより、トナー電荷による電位Ｔ₁
だけトナー付着部の電位が高くなる。この工程は、未露
光部の過剰帯電を防ぐためのものである。

【００１２】次に第１のトナー像が形成された感光体
を再度均一に帯電する。その結果トナーの有無に拘ら
ず、ほぼ均一な表面電位Ｅとなる。このときトナー像上
から再帯電を行うため、トナーの保持する電荷量は上昇
し、トナー電位（トナー電荷による電位）も高くなる
（Ｔ₁ →Ｔ₁ ’）。このために、感光体の表面電位Ｅが
均一であったとしても、光導電層表面（トナー層の下）
における電位は、表面電位Ｅ（トナー層の上）よりもト
ナー電位Ｔ₁ ’分だけ低くなり、Ｅ−Ｔ₁ ’となる。

【００１３】この感光体上に第２の像露光を、例えば
第１の像露光と同等の光量において第１のトナー上に行
ったとすると、光導電層表面の電位がＥ−Ｔ₁ ’と低い
ことと、トナー層によって像露光光量が減衰されてしま
うために、感光体の表面電位は、露光部Ｅ''となり、ト
ナーがない部分よりも高くなる。

【００１４】ここで前記と同様にして第１のトナー
とは異なる色の正帯電トナーが現像されて、多重トナー
像が形成される。しかし前記のように同露光量の像露
光において第１のトナー像と第２のトナー像を重ね合わ
せても、第２のトナー像の現像のための潜像のコントラ
ストの方が小さくなってしまうことに加え、第１のトナ
ー層の厚さのために、感光体基板からの距離が遠くなり
静電容量が小さくなってしまうことにより、第２の現像
トナー量が少なくなってしまう。

【００１５】この後除電を行ない、更に第３，第４の
トナー像を重ねようとすると、に述べた現象はさらに
顕著になることが分かっている。

【００１６】以上述べた問題点に加え、例えば文書の複
写やプリンターとして、前記多色像形成装置を用いた場
合、イエロー，マゼンタ，シアン等の単色部分は少く、
レッド，ブルー，グリーン（特にレッド）の単色部分が
多い。

【００１７】例えば、２色の文書については、その殆ど
がブラックとレッドである。このような場合においても
従来の多色像形成装置においては、レッドを再現するた
めにマゼンタとイエローのトナーを重ね合わせていた。
そのためレッドの色再現性がレッドトナーを用いる２色
プリンターに比べ劣るということに加えて、２色画像で
あるのに、感光ドラムを３回転させるため、スピードに
おいても、２色プリンターに比べ現像工程が遅くなって
しまうという欠点があった。

【００１８】また、上記のようにレッドを再現する場
合、レッド単色のトナーを使用するのに対して、マゼン
タとイエロートナーを使用すれば、総トナー量が増加す
るという問題があった。

【００１９】本発明は、上記のような問題点を解決しよ
うとするものである。即ち本発明は、色再現性を向上せ
しめ、現像工程の速度を向上せしめるとともに使用する
総トナー量を減少せしめる画像形成装置を提供すること
を目的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の多色像形成装置は、電子写真感光体上に一
様な帯電を施し特定色の画像信号に基づく像露光を行っ
た後に、前記特定色に対応する複数の現像器によって顕
像化する工程を複数回行い、電子写真感光体上に多色像
を形成し、この多色像を転写材に一括転写して多色画像
を得る多色像形成装置において、イエロー，マゼンタ，
シアン，ブラックの現像剤を収納した４つの現像器に加
え、更にレッド，ブルー，グリーンのうちの少なくとも
１つの現像剤を収納した現像器を有するものとした。

【００２１】

【作用】本発明によれば、多色像形成装置において、イ
エロー，マゼンタ，シアン，ブラックの現像剤を収納し
た４つの現像器に加え、更にレッド，ブルー，グリーン
のうちの少なくとも１つの現像剤を収納した現像器を有
するものとしたので総トナー量を減らすことができ、そ
のため第２色目以降の現像トナー量が消費減少する現象
を大幅に抑えることができ、更に例えば黒赤原稿等の２
色画像を形成する場合、従来に比べ現像工程の速度を上
げることができる。

【００２２】

【実施例】図１は、本発明の多色像形成装置の第１実施
例を示す。図１において、１は感光ドラム、２はコロナ
帯電器、３１〜３５はイエロー，マゼンタ，シアン，レ
ッド，ブラックのそれぞれ現像器、４は電圧印加のＯ
Ｎ，ＯＦＦ手段を有する転写手段、５は同様にＯＮ，Ｏ
ＦＦ手段を有するクリーナー、６は半導体レーザー、７
は露光ランプ、８はリーダー部を示している。現像器３
１〜３５は、回転体３ａに円周方向に等間隔をもって配
設されており、回転体３ａの回転により何れかの現像器
が感光ドラム１に対向するようになっている。

【００２３】本実施例において使用したトナーは、ポリ
エステル系、粒径８μｍのイエロー，マゼンタ，シア
ン，レッド，ブラックの非磁性トナーである。

【００２４】ここで本実施例において用いた黒抽出技術
と赤抽出技術について、図６を参照して簡単に説明す
る。例えば単色時の最大濃度時トナー量を１００とした
場合において、ある色を再現するために得られた信号値
が図６に示すように、Ｙ＝６０，Ｍ＝４０，Ｃ＝２５で
あったとすると、まず黒抽出技術乃至処理としては、
Ｙ，Ｍ，Ｃの２５をＢ_K に置き換えてやることにより、
Ｙ＝３５，Ｍ＝１５，Ｃ＝０，Ｂ_K ＝２５となる。この
処理により、処理前の総トナー量が１２５であったのに
対して、処理後の総トナー量は７５となり大幅に減少で
きる。更に赤抽出技術乃至処理としてＹ，Ｍの１５をＲ
（レッド）に置き換えてやり、Ｙ＝２０，Ｍ＝０，Ｃ＝
０，Ｂ_K ＝２５，Ｒ＝１５とすることにより、総トナー
量は６０となり、初期に見込まれる総トナー量の半分以
下にトナー量を減らすことができる。

【００２５】次に上記実施例に関連する作動について説
明する。先ず原稿台上にカラー原稿を置きカバーをかぶ
せる。次に必要に応じ操作パネルのカラーモード指定ボ
タンを押し、更にコピーボタンを押す。すると原稿照明
ランプが原稿を照射してその反射光をＢ，Ｇ，Ｒのフィ
ルターを設けた受光素子で検知する。この検知したアナ
ログ信号をＡ／Ｄ変換器によってデジタル信号に変換す
る。そしてこのＲ，Ｇ，Ｂのデジタル信号を公知の画像
処理技術によって、Ｙ，Ｍ，Ｃの信号値に変換する。そ
の後、前記のような黒抽出処理及び赤抽出処理を行なう
ことにより、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｒ，Ｂ_K の信号値が得られ、
プリンター部に送られる。

【００２６】プリンター部においては、まず感光ドラム
１を露光ランプ７によって除電した後に、コロナ帯電器
２により均一帯電を施す。その後、前記のようにしてリ
ーダー部８で得られたイエロー成分の画像信号に応じ
て、レーザー６により像露光を行う。そして以上のよう
にして形成された潜像に対してイエロートナーを収納し
た現像器３１により現像を行い顕像化する。その後光等
により感光ドラム１上を除電した後にイエロートナーを
のせた状態で再帯電工程を行う。次にイエロートナー像
が形成された感光ドラム１上にマゼンタ成分の画像信号
に対応した像露光を行い、マゼンタトナーを収納した現
像器３２によってマゼンタトナーの現像を行う。このよ
うな工程をシアン，レッド，ブラックについても同様に
行い、感光ドラム上にフルカラー画像を形成し、該画像
を転写手段４によって転写材に一括転写する。このよう
にして多色像の形成された転写材を定着器に通過させる
ことにより、例えば熱によってトナーを融解し転写材に
定着させ、多色画像を得ることができる。

【００２７】以上のように、本実施例においては、イエ
ロー，マゼンタ，シアン，ブラックのトナーを収納した
現像器に加え、レッドトナーを収納した現像器を設け、
黒抽出技術及び赤抽出技術を用いることにより、総トナ
ー量を大幅に減少させることができるため、第２色目以
降の現像トナー量が目標量よりも減少してしまうという
現象に対して大きな成果が見られる。更に通常最も多く
使用される黒赤原稿の場合、従来はイエロー，マゼン
タ，ブラックの現像の３工程が必要であったのに対し、
本実施例によれば、レッド，ブラックの現像の２工程の
み要することになり、現像工程のスピードアップ即ち出
力速度が向上し、更にイエローとマゼンタを混色する場
合よりもトナー使用量を減少できるとともに赤再現性を
向上することができる。

【００２８】以上は現像器３４は、レッドトナーを収納
するものとして説明したが、レッドトナーに代えてブル
ー又はグリーントナーを現像器３４に収納することも本
実施例に含まれる。

【００２９】図２は本発明の多色像形成装置の第２実施
例を示す。図２において図１に示す部材と同一部材には
同一符号を付す。

【００３０】第１実施例においては、図１のように１基
の回転体３ａに５つの現像器３１〜３５が配設されてい
たが、本実施例においては、図２に示すように、回転体
３ａにイエロー，マゼンタ，シアン，レッドの４つの現
像器３１〜３４を配設し、更にその下流側にブラックの
現像器３５を、前記回転体３ａとは別個独立に配設し
た。そして露光手段として半導体レーザーを用い、イエ
ロー，マゼンタ，シアン，レッド用のレーザー６１と、
ブラック用のレーザー６２との２ビーム構成とする。

【００３１】本実施例の作動について述べると、イエロ
ー，マゼンタ，シアン，レッドの現像工程は、第１実施
例と同様に各色ごとに感光ドラム１を１回転させて行な
い、最終色であるブラックの工程のみ、レッドの工程に
引き続き帯電，像露光，現像を行なう。

【００３２】本実施例においては、通常最も多く使用さ
れる黒赤原稿に基づいて多色画像を形成する場合、感光
ドラム１を回転させるだけですむため、現像工程のスピ
ードアッブ即ち高速出力が可能となり、更にイエローと
マゼンタを混色させる場合に比べ、大幅にトナー使用量
を減らすことができ、色再現性が向上する。

【００３３】現像器３４には、第１実施例と同様に、ブ
ルー又はグリーントナーを収納することができる。

【００３４】図３は本発明の多色像形成装置の第３実施
例を示す。図３において図１に示す部材と同一部材には
同一符号を付す。

【００３５】本実施例においては、図３に示すように、
回転体３ａ及び回転３ｂの２基の回転体を設け、回転体
３ａには、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラックの４
つの現像器３１，３２，３３，３５を周方向に等間隔で
配設し、回転体３ｂにはレッド，ブルー，グリーンの３
つの現像器３４，３６，３７を配設し、第２実施例と同
様に２ビーム６１，６２の構成とした。２１，２２はコ
ロナ帯電器である。

【００３６】本実施例のようにレッド，グリーン，ブル
ーのすべての現像器を有する場合、本実施例の好ましい
作動は次のとおりである。

【００３７】各画素ごとの画像信号に応じて、黒抽出処
理の後に赤，緑又は青の抽出を行うことが望ましい。つ
まり図７に示すように、例えばイエロー，マゼンタ，シ
アンのうち、シアンの画像信号が最も小さい場合（ａ）
は赤抽出を行い、マゼンタの画像信号が最も小さい場合
（ｂ）は緑抽出を行い、イエローの画像信号が最も小さ
い場合（ｃ）は青抽出を行う。このような抽出処理を行
った後に、次のような手順で現像を行う。

【００３８】先ず最初に感光ドラム１を帯電器２１によ
り均一に帯電した後、イエロー成分の像露光，現像を、
ビーム６１及び現像器３１で行う。引き続き帯電器２２
により帯電を行い、レッド成分の像露光，現像をビーム
６２及び現像器３４で行った後に、露光ランプ７の前露
光により、感光ドラム１上を除電する。続いて、感光ド
ラム１の２周目には、マゼンタとグリーンのための現像
工程、３周目にはシアンとブルーのための現像工程を行
い、４周目においてブラックのための現像工程を行った
後に、感光ドラム上に形成された多色像を転写材に一括
転写する。

【００３９】本実施例によれば、使用トナー量を大幅に
減らすことができ、色再現性も大きく向上する。更にオ
フィス等で使用されるカラー原稿は、黒文字プラス赤又
は青又は緑の２色原稿が最も多く、このような画像の場
合、本実施例によれば、前記各２色に関して混色させな
いため、色再現性の向上や消費トナー量の減少といった
利点があるのに加えて、感光ドラム１回転で画像を出力
できるため、高速出力が可能となる。

【００４０】なお本実施例の変形として、レッド，ブル
ー，グリーンの各現像器３４，３６，３７を２つ宛組み
合せて回転体３ｂに配設して現像を行うことができる。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、感
光体上においてトナー像を重ね合わせ、多色トナー像を
形成した後に、該多色トナー像を転写材に一括転写する
いわゆる多色像形成装置において、イエロー，マゼン
タ，シアン，ブラックの現像剤を収納した４つの現像器
に加え、レッド，ブルー，グリーンのうち少なくとも１
つの現像剤を収納した現像器を有するので、使用する総
現像剤量を減少させることができ、そのため第２色目以
降の現像トナー量が減少してしまう現象を大幅に抑える
ことができる。更に赤，青，緑は、現像剤の混合によら
ず単色で現像するので、色の再現性が向上するととも
に、現像工程のスピードアップが図られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多色像形成装置の第１実施例を示す概
略図である。

【図２】本発明の多色像形成装置の第２実施例を示す概
略図である。

【図３】本発明の多色像形成装置の第３実施例を示す概
略図である。

【図４】多色像形成装置の従来例を示す概略図である。

【図５】従来例における感光体表面電位の変化の説明図
である。

【図６】黒抽出及び赤抽出処理の説明図である。

【図７】本発明の第３実施例における現像器選択の説明
図である。

【符号の説明】

１：感光ドラム ２，２１，２２：コ
ロナ帯電器 ３ａ，３ｂ：回転体 ３１：イエロー現像
器 ３２：マゼンタ現像器 ３３：シアン現像器 ３４：レッド現像器 ３５：ブラック現像
器 ３６：グリーン現像器 ３７：ブルー現像器 ４：転写手段 ５：クリーナー ６，６１，６２：半導体レーザー ７：前露光ランプ ８：リーダー部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電子写真感光体上に一様な帯電を施し特
   定色の画像信号に基づく像露光を行った後に、前記特定
   色に対応する複数の現像器によって顕像化する工程を複
   数回行い、電子写真感光体上に多色像を形成し、この多
   色像を転写材に一括転写して多色画像を得る多色像形成
   装置において、イエロー，マゼンタ，シアン，ブラック
   の現像剤を収納した４つの現像器に加え、更にレッド，
   ブルー，グリーンのうちの少なくとも１つの現像剤を収
   納した現像器を有することを特徴とする多色像形成装
   置。