JPH06164876A - カラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 原稿像の読取りを行い、感光体上に多色のカ
ラートナー像を形成し、転写してカラー画像を得るカラ
ー画像形成装置で、高湿時においても転写不良が発生し
ないで、安定して良質の画像が得られるようにする。 【構成】 原稿を光学走査して得られた光像をＢ，Ｇ，
Ｒ３色に色分解後電気信号に変換し、処理してＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫ４色の記録信号として感光体上に像露光して４
色の潜像を４色のトナーで現像して感光体上に４色のカ
ラートナー像を得たのち、該カラートナー像の上から感
光体上に転写前トナー部露光を行い、然るのち転写を行
う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電子写真方式を用いて、
感光体（像形成体）上に原稿の静電潜像を形成し、形成
された静電潜像を現像してカラーの可視像（トナー像）
とし、これを転写材上に転写・定着する電子写真複写装
置等のカラー画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法あるいは静電記録法を用いた
カラー画像形成装置においては、像形成体上に原稿像に
基づく静電潜像を形成し、それを荷電粒子であるトナー
で現像する。カラー画像や合成画像（複数の原稿や画像
情報と原稿の像の重ね合わせ）を得るため以下のように
して上述の原理が利用される。すなわち、導電性基板上
に光導電層を有する像形成体上で帯電、像露光、現像を
１サイクルとしてこれを２回以上繰り返すことにより実
現される（例えば特願昭53-184381号）。

【０００３】この像形成法はいずれも像形成体上でのカ
ラー現像や像の合成を可能とするもので、これらの重ね
合わせたトナー像は１度の転写プロセスで転写材に転写
できるので、単純な構成で、カラー画像や合成像が得ら
れる装置となる。

【０００４】前述の像形成プロセスを実現するための現
像方法としては、例えば非磁性トナーと磁性キャリアと
からなる現像剤を用いて特願昭58-57446号あるいは同60
-192712号に記載された条件下で現像を行うことが必要
である。現像装置内において、現像剤は撹拌されてトナ
ーを例えば負に帯電させ、磁性キャリア表面に静電気力
により前述のように帯電したトナーを付着させ、トナー
をキャリアに静電気的に結合した現像剤は現像スリーブ
表面に磁気的に吸着して担持しながら所定の線速で回転
して現像領域に搬送する。この現像方法は磁気ブラシ現
像法の一種であるが、磁気ブラシを像形成体に接触させ
ず、また直流バイアス又は直流バイアスと交流バイアス
を重畳することによりトナーのみを像形成体の原稿像に
基づく潜像部分に飛翔させることを特徴とする。

【０００５】上述のような像形成プロセス及び現像方法
を適用した像形成装置としては潜像形成手段で色別に潜
像を形成し、それぞれの潜像に対応した色のトナーを用
いる現像装置で現像するカラー画像形成装置がある。

【０００６】このようなカラー画像形成装置では導電性
基板上に光導電性物質を有する像形成体（以下感光体と
いう）にレーザなどの光線を照射して静電潜像を形成す
るものが代表的である。また、レーザの代わりにLEDな
どの先を液晶などのシャッターでON／OFFする方法もあ
る。

【０００７】このようなカラー画像形成装置において
は、図９（ａ）〜図９（ｆ）に示すトナー像形成プロセ
スでカラートナー像を形成する。

【０００８】図９（ａ）〜図９（ｆ）は感光体上に原稿
像に基づく像露光及び現像とを繰り返してトナー像を重
ね合わせるトナー像形成プロセスを示す説明図である。

【０００９】感光体は図９（ａ）に示すように帯電器で
コロナ放電して一様に帯電されて、その表面電位を一様
な感光体表面電位ＶHにする。

【００１０】レーザ露光装置はレーザ光を照射して感光
体表面に静電潜像を形成する。このとき、静電潜像を形
成した感光体表面は、図９（ｂ）に示すようにその表面
電位ＶHから表面電位ＶL1に低下する。この感光体表面
電位ＶL1は、初回に形成された静電潜像の表面電位であ
り、露光電位ＶL1という。感光体表面に形成される静電
潜像の表面電位はレーザ光量で決まる。これにより、現
像装置の現像バイアス回路から印加されるバイアスの直
流成分による現像スリーブの表面電位ＶDCと露光電位Ｖ
L1との電位差である現像電位ギャップＶG1を生じる。こ
の現像電位ギャップＶG1は次の現像に寄与するものであ
り、この現像電位ギャップＶG1による電界は感光体表面
の潜像表面から現像スリーブ表面に向かうので、負に帯
電した荷電粒子であるトナーは感光体表面の潜像部分に
向かう電気力で引かれることになる。しかし、前述の電
気力は静電的な力で結合する荷電粒子であるトナーを磁
性キャリアから引き離す程の充分な大きな力ではない。
一方、現像スリーブ表面に磁気力で担持された現像剤は
現像バイアス回路より印加されるバイアスの交流成分
が、直流成分と同極性になったときには、現像剤にさら
に大きな力がかかり、現像剤は現像スリーブから感光体
のＶL1部分に向って飛翔して静電潜像に静電力で付着す
る。このようにして、感光体表面の潜像は図９（ｃ）に
示すように負に帯電した荷電粒子であるトナーを静電潜
像に静電的に付着して現像（反転）することにより、第
１のトナー像を得ることになる。このとき、感光体表面
の静電潜像に付着した第１のトナー層の表面電位はトナ
ー層表面電位ＶT1となる。

【００１１】次に前述の初回の現像でトナー層を形成し
た感光体表面は帯電器でスコロトロン放電することによ
り一様に再帯電して感光体表面電位ＶHにして次回の潜
像形成に備える。このときの、感光体表面の電位分布は
図９（ｄ）に示すようにほぼ一様に帯電されて感光体表
面電位はＶHとなっている。

【００１２】レーザ露光装置から２回目の像露光が行わ
れて感光体表面に２回目の潜像を形成する。このときの
感光体表面の電位分布を図９（ｅ）に示しており、初回
の像露光となる感光体表面電位は前述のようにＶHから
露光電位ＶL1に低下しており、２回目の像露光となる感
光体表面電位はＶHから再露光電位ＶL2に低下し、感光
体表面に形成されるトナー層表面電位はＶH付近からＶT
2に低下する。ここで、現像スリーブの表面電位ＶDCと
露光電位ＶL1との電位差である現像電位ギャップＶG1を
生じており、また、現像スリーブの表面電位ＶDCと再露
光電位ＶL2との電位差である現像ギャップＶG2を生じて
いる。これら現像電位ギャップＶG1及びＶG2は次の現像
に寄与するものであるが、この現像電位ギャップＶG1及
びＶG2による電界だけでは上述のように電気力は静電的
な力で結合する荷電粒子であるトナーを磁性キャリアか
ら引き離すほど充分な大きさの力ではない。ここでも、
現像バイアス回路から印加されるバイアスの交流成分が
ＶG1及びＶG2による電位ギャップと同極性になったとき
にトナーを感光体へと運ぶ力は十分に大きくなりトナー
は感光体へ飛翔し付着する。これにより、感光体表面の
潜像は図９（ｆ）に示すように負に帯電したトナーを静
電的に付着して現像（反転）することにより第２のトナ
ー層が得られる。

【００１３】以下同様のプロセスを必要回数行って感光
体上にカラートナー像を得る。このトナー像と接触関係
にある転写材の背後からトナー帯電とは反対極性の帯電
が転写器によってなされてトナー像は転写材に一括転写
し、さらにこれを加熱又は加圧して定着することにより
カラー画像が得られる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】前記トナー像の転写材
への転写は湿度が高くなると、均一な絶縁性を得ること
が困難な転写材はその絶縁性が部分的に低下して転写材
と感光体との間で、電荷の転移が発生し、転写電荷が失
われる。その結果部分的に転写効率が下がりトナー層を
部分的に剥ぎ取ったような甚だ見苦しい転写ムラが発生
する。感光体上に複数のカラートナーにより現像された
カラートナー像は、最終色のトナー以外は再帯電により
非画像部と略同等の電位となっている。従ってカラート
ナー像部は、電位が不均一となっていて転写ムラを発生
し易い。この転写ムラを防止するため総ての現像を終了
したのち転写前に全面を一様に露光する転写前露光法が
提案されているが、この転写前露光を行うと、上記のよ
うな転写ムラを防止できることが実験的に確認されてい
るが図10に示すようにトナー粒子同士が同極性に帯電し
ているため、反発力によってトナー像縁端部のトナーが
回りに飛散して画像が汚れ解像力が低下するという問題
が起こる。これは、現像時には図９（ｃ）や図９（ｆ）
に示すようにポテンシャルの井戸の中にトナー像がつく
られるため、トナー同志の電荷による反発力を内包した
ままになる。これが囲りの電荷を消されることで逆にト
ナー像部が突出したポテンシャルとなり、トナーの一部
がトナー像周辺に飛び散ることでトナー同志の反発力を
解放するためである。従って、転写前に全面を一様に露
光する転写前露光法は完全な解決策とはならなかった。

【００１５】このため、高湿時の転写不良を防止するた
め装置内にヒータを設けて転写材や転写ベルトなどの湿
度の上昇を防止する必要があり装置が複雑になるとか、
湿度の影響を受けないよう特別に処理した高価な転写材
を使用しなければならないという問題点があった。

【００１６】本発明の目的は、上記問題点を解決し原稿
像の読取りを行いカラー画像を形成するカラー画像形成
装置において装置を複雑にすることなく高湿時において
も転写不良の発生しない安定して良質の画像が得られる
カラー画像形成装置を提供することである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、原稿
を光学走査して得られた光像をＢ，Ｇ，Ｒ３色に色分解
後各々電気信号に変換する読取装置と、該電気信号を処
理してＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ４色の記録信号に変換する信号
処理手段と、該記録信号に基づいて感光体上に像露光し
てＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ潜像を順次形成し、該潜像をＹ，
Ｍ，Ｃ，ＢＫトナーで現像して該感光体上にカラートナ
ー像を形成するトナー像形成手段とを有していて、前記
カラートナー像形成は４回の前記光学走査に同期して行
われ、前記の記録信号により形成された像露光信号に基
づいて該カラートナー像の上から感光体上に像露光する
制御手段を有することを特徴とするカラー画像形成装
置、及び原稿を光学走査して得られた光像をＢ，Ｇ，
Ｒ３色に色分解後各々電気信号に変換する読取装置と、
該電気信号を処理してＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ（黒）４色の記
録信号に変換する信号処理手段と、前記Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ
Ｋ４色の記録信号を頁メモリに記憶する記憶手段と、前
記記録信号に基づいて感光体上に像露光してＹ，Ｍ，
Ｃ，ＢＫ潜像を順次形成し、該潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ
トナーで現像して該感光体上にカラートナー像を形成す
るトナー像形成手段と、前記記録信号により形成された
像露光信号に基づいて該カラートナー像の上から該感光
体上に像露光する制御手段とを有することを特徴とする
カラー画像形成装置により達成される。

【００１８】

【作用】本発明のカラー画像形成装置では、読取装置に
よって読取った原稿情報を記録信号に変換し、感光体上
に像露光して潜像を形成し、これを現像してカラートナ
ー像を形成し、このカラートナー像を転写材上に転写を
行うが、この転写に先だって、トナー像の存在する部分
に対して像露光信号に基づいた転写前トナー部露光を行
うもので、Ａ，Ｂ２方式の転写前トナー部露光の何れか
が実施される。

【００１９】図７はＡ方式による転写前トナー部露光を
電位分布の状態として示したもので、図７（ａ）は複数
回のカラー画像形成プロセスによって感光体上に形成さ
れたカラートナー層の電位分布を示している。図７
（ｂ）はこのカラートナー層を有した感光体に対して帯
電器によって一様再帯電を行った状態を示したもので、
図７（ｃ）は図７（ｂ）に示す一様再帯電を行ったの
ち、今まで潜像を形成して来た総ての画像データに基づ
いてトナー像の存在する部分のみに転写前露光を行う
（図７（ｃ））もので、トナー像周囲の感光体表面電位
はＶHに保持されていて、転写時にトナー飛散が生じな
いようにするものである。なおこの方式において一様再
帯電を省略することができる。

【００２０】図８はＢ方式による転写前トナー部露光を
電位分布の状態として示したもので、図８（ａ）は複数
回のカラー画像形成プロセスによって感光体上に形成さ
れ一部は重なった状態でのカラートナー層の電位分布を
示している。図８（ｂ）はこのカラートナー像に対して
一様再帯電は行わず最後に形成されたトナー像を除いた
画像部分にのみ転写前トナー部露光を行うもので、再露
光の行われる面積が小さくなり、トナーの飛散の発生率
を下げながら画像部分の電位が揃うことによって安定し
て効率の高い転写を行うようにするものである。

【００２１】

【実施例】図１は、本発明の第１の発明の実施例のカラ
ー画像形成装置についての概略構成図を示している。第
１の実施例は４回の原稿の光学走査によって、感光体上
には同期してＢ，Ｇ，Ｒ，ＢＫ４色のカラートナー像を
重ねるようにして形成するもので、図２はその回路構成
を示すブロック図である。

【００２２】図１において100は原稿の読取装置で、200
は読取装置100で読取ったカラー画像を転写材上に記録
する画像複写装置である。

【００２３】読取装置100において、原稿台111に収めら
れた原稿は水平方向にスライドするキャリッジ112に取
り付けられたハロゲンランプ121によって照明される。
可動ミラーユニット113には、ミラー131，132が取り付
けられていて、同じく水平方向にスライドして、前記キ
ャリッジ112に取り付けられているミラー122との組み合
わせで原稿の光像をレンズ読取部114へと導出する。

【００２４】前記キャリッジ112と前記可動ミラーユニ
ット113はステッピングモータに接続するワイヤ（いず
れも図示せず）を介して駆動され、それぞれＶおよび１
／２Ｖの速度にて同方向にスライドして原稿を光学走査
するものである。

【００２５】前記レンズ読取部114は、レンズ141とその
背後の結像位置にはカラーＣＣＤ142がある。

【００２６】カラーＣＣＤ142によって原稿を青画像デ
ータ（Ｂ）、緑画像データ（Ｇ）、赤画像データ（Ｒ）
のカラー画像データに色分解し、後述する画像処理部30
0に出力される。

【００２７】一方、画像複写装置200において、210は像
担持体である感光体ドラムで、例えばＯＰＣ感光体をド
ラム上に塗布したもので接地されて時計方向に駆動回転
される。この感光体ドラム210上の212はスコロトロン帯
電器で、感光体ドラム210周面に対しＶHの一様な帯電を
ＶGに電位保持されたグリッドとコロナ放電ワイヤによ
るコロナ放電によって与えられる。このスコロトロン帯
電器212による帯電に先立って、前プリントまでの感光
体の履歴を除去するために発光ダイオード等を用いたＰ
ＣＬ211による露光を行って感光体周面の除電をしてお
く。

【００２８】感光体への一様帯電ののち像露光手段であ
るレーザ書込み装置213により画像信号に基づいた像露
光が行われる。この像露光は原稿を光学走査によってな
される画像読取装置100から入力される画像信号を図２
に示す画像信号処理部300によって処理を行ったのちレ
ーザ書込み装置213に入力して像担持体上に潜像形成が
行われる。

【００２９】画像読取装置100より原稿の画像色信号Ｂ
（青），Ｇ（緑），Ｒ（赤）のアナログ信号が画像信号
処理部300に入力される。この信号はＡ／Ｄ変換回路351
によってＡ／Ｄ変換後に光学系等による歪みをシェーデ
ィング補正回路352によって除去されたのち、一時的に
バッファメモリ353に入力されて各Ｂ，Ｇ，Ｒを同一画
像位置に対応させる。次いでバッファメモリ353からの
Ｂ，Ｇ，Ｒ信号は補色変換回路354においてＹ（イエロ
ー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）に補色変換され
ｙ，ｍ，ｃの信号となる。この信号は階調補正回路355
ａにおいて階調補正がなされたのち、黒成分抽出回路35
6においてｙ，ｍ，ｃの各データから下色除去がなされ
て黒成分の抽出が行われ黒成分のディジタル信号ｂｋが
生成される。このうちｙ，ｍ，ｃ信号はマスキング回路
357において色修正され、かつｂｋ信号と共に階調補正
回路355ｂにおいて再度階調補正される。一方、マスキ
ング回路357からｙ，ｍ，ｃ信号、黒成分抽出回路356か
らｋ信号を入力された再露光信号発生回路358は、本実
施例において最終回の像露光となる黒成分の画像部分を
除いた画像（トナー像）部分に再露光を施す再露光信号
ｒを生成し、上記ｙ，ｍ，ｃ，ｂｋ信号と共に像露光順
序に従って読出され変調回路359において例えばパルス
幅変調が行われ画像読取装置100の光学走査に同調しリ
アルタイムにレーザ書込み装置213に送出される。

【００３０】レーザ書込み装置213は図示しないレーザ
ダイオードを発光光源とし回転する回転多面鏡2131、ｆ
θレンズ2132等を経て複数の反射鏡2133により光路を曲
げられ走査がなされるもので、画像読取装置100の第１
回目の光学走査と同調したレーザ書込み装置213からの
ｙ信号出力は感光体ドラム210の回転（副走査）によっ
て潜像（Ｙ）が形成される。本実施例では画像部に対し
て上記画像信号に基づいて露光を行ない、画像部の方が
低電位ＶLとなるような反転潜像を形成する。

【００３１】感光体ドラム210周縁にはイエロー
（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒色（Ｋ）等
のトナーＴとキャリアから成る現像剤をそれぞれ内蔵し
た現像器214が設けられていて、先ず１色目の現像
（Ｙ）が磁石体を内蔵し現像剤を保持して回転する現像
スリーブ2141によって行われる。現像剤はフェライトを
コアとしてその周りに絶縁性樹脂をコーティングしたキ
ャリアと、ポリエステルを主材料として色に応じた顔
料、荷電制御剤、シリカ、酸化チタン等を加えたトナー
Ｔとからなるもので、現像剤は層形成棒によって現像ス
リーブ2141上に300〜800μm層厚に規制されて現像域へ
と搬送される。

【００３２】現像域における現像スリーブ2141と感光体
ドラム210との間隙は層厚（現像剤）よりも大きい0.4〜
1.0mmとして、現像スリーブ2141と感光体ドラム210との
間にはＶACのＡＣバイアスとＶDCのＤＣバイアスが重畳
して印加される。ＶDCとＶH及びトナーＴの帯電は同極
性であるため、ＶACによってキャリアから離脱するきっ
かけを与えられたトナーＴはＶDCより電位の高いＶHの
部分には付着せず、ＶDCより電位の低いＶL部分にその
電位差に応じたトナー量が付着し顕像化（反転現像）が
行われる。

【００３３】１色目（Ｙ）の顕像化が終わったのち２色
目（Ｍ）の画像形成工程に入り、回転する感光体ドラム
210周縁には再びスコロトロン帯電器１による一様帯電
が行われ、画像読取装置100の第２回目の光学走査と同
期したレーザ書込装置213からのｍ信号出力による潜像
（Ｍ）が形成される。このとき１色目の画像形成工程で
行われたＰＣＬ211による除電は、１色目の画像部に付
着したトナーＴが周りの電位の急激な低下により飛散す
るため行われない。

【００３４】再び感光体ドラム210周面の全面に亙って
ＶHの電位となった感光体のうち、１色目の画像のない
部分に対しては１色目と同様の潜像が作られ現像が行わ
れるが、１色目の画像がある部分に対し再び露光現像を
行う部分では、１色目の付着したトナーＴによる遮光と
トナー自身のもつ電荷によってＶTの潜像が形成され、
ＶDCとＶTの電位差に応じた現像が行われる。この１色
目と２色目の画像の重なり部分では１色目の現像をＶL
の潜像を作って行うと、１色目と２色目とのバランスが
崩れるため、１色目の露光量を減らしてＶH＞ＶM＞ＶL
となる中間電位とすることもある。

【００３５】３色目、４色目についても２色目と同様の
画像形成工程が行われ、画像読取装置100の第３回目，
第４回目の光学走査と同期したレーザ書込装置213から
のｃ信号ｂｋ信号出力は第３回目，第４回目の回転する
感光体ドラム210周面上に照射され感光体ドラム210周面
上には４色のトナー像が形成される。更に画像読取装置
100の第５回目の光学走査が行われる。この時トナー像
を保持した感光体ドラム210はさらに回転し再帯電は行
われない。この５回目の光学走査と同期して、レーザ書
込装置213のｒ信号に基づくレーザ走査によって最終に
形成された画像（トナー像）を除いた他の画像部分に対
してのみ再露光が行われる（Ｂ方式による転写前トナー
部露光）。第５回目の光学走査時には、トナー像形成順
序がＹ→Ｍ→Ｃ→ＢＫの順の場合最終色ＢＫ以外のＹ，
Ｍ，Ｃの３色の画像情報に相当する色情報が読出し変調
回路359から出力されレーザ書込装置213を駆動する。

【００３６】読出し変調回路359に１頁分（１色分）の
メモリを有していれば第５回目の光学走査を省略するこ
とも可能である。この画像部分へのレーザによる再露光
は、各画像部分の電荷を露光により除去し、転写はじき
などを防止し次の転写工程で良好な転写が行われるよう
なされるものである。

【００３７】一方、給紙カセット221より給紙機構222及
びタイミングローラ224によって上記トナー像と同期し
て給送された転写材である記録紙Ｐは、転写ベルト231
を張架した転写手段である転写ベルト装置230によって
転写域へと給送され、感光体ドラム210周面上の多色ト
ナー像が一括して記録紙Ｐ上に移される。

【００３８】この転写ベルト231を張架する保持ローラ2
32、233の上流側保持ローラ232の軸232ａに対しては記
録紙吸着用の電圧が印加されており、この軸232ａに転
写ベルト231を介して接する位置には記録紙Ｐへの帯電
付与手段として導電性のブラシ234が接地状態で設置さ
れている。給送されて来た記録紙Ｐはブラシ234と転写
ベルト231の間に進入し、ブラシ234より記録紙Ｐに対し
て電荷が注入され、記録紙Ｐと転写ベルト231との間に
吸着力が生じる。このあと記録紙Ｐは感光体ドラム210
と転写ベルト231とで形成されるニップ部（転写域）235
に進入し、転写ベルト231裏面よりコロナ放電器236ある
いはこれに代えてバイアスローラにより転写電界が付与
され、記録紙Ｐ上に多色トナー像が転移し転写される。

【００３９】転写された多色トナー像を保持した記録紙
Ｐは、転写ベルト231を張架する下流側の保持ローラ233
の軸233ａを対向電極としてＡＣコロナ放電による除電
を受けたのち、あるいはＡＣコロナ放電を受けながら転
写ベルト231から分離する。237はクリーニングブレード
で、回転する転写ベルト231に付着したトナーを除去す
る。この転写ベルト装置230の転写ベルト231は多色トナ
ー像形成中及び再露光中は下流側の保持ローラ233の軸2
33ａを回動中心として感光体ドラム210より離間されて
いる。

【００４０】転写ベルト装置230から分離した多色トナ
ー像を保持した記録紙Ｐは、少くとも一方のローラ内部
もしくは外部の近接した位置にヒータを有する２本の圧
着ローラからなる定着装置223へと搬送され、圧着ロー
ラ間で熱と圧力を加えることにより付着トナーは溶融
し、記録紙Ｐ上に固定されたのち、装置外へ排出され
る。

【００４１】転写後の感光体ドラム210周面上に残った
残留トナーはＡＣコロナ放電器を用いた除電器215によ
り除電を受けたのち、クリーニング手段であるクリーニ
ング装置216に至り感光体に当接したゴム材からなるク
リーニングブレード216ａによってクリーニング装置216
内に掻き落とされ、スクリュー等により排出あるいは貯
留される。

【００４２】クリーニング装置216によって残留トナー
を除去された感光体ドラム210はＰＣＬ211によって露光
を受けたのちスコロトロン帯電器212によって一様帯電
を受け、次の画像形成サイクルに入る。多色トナー像形
成中及び再露光中はクリーニングブレード216ａは感光
体表面から離間され、除電器215によるＡＣ除電は不作
動状態にされる。

【００４３】以上説明した第１の実施例のカラー画像形
成装置では画像信号処理部に頁メモリを設けることな
く、しかも１組のレーザ書込装置によって感光体上に照
射がなされてカラー画像形成が行われるので、経済性に
優れたカラー画像形成装置が提供されることとなった。
また感光体上に形成された重ね合わされたトナー像上に
はレーザ書込装置によって転写前トナー部露光が行われ
るので、転写時のトナー画像部分の電位が揃って安定し
た効率の高い転写が行われ、良質の画像が得られる効果
をも有することとなった。

【００４４】図３は本発明の第２発明の一実施例とし
て、ベルト状像形成体を備えたカラー画像形成装置であ
るカラー複写機の主要構成を示したものである。このカ
ラー複写機は、すくなくともｙ，ｍ，ｃ，ｂｋ４色の記
録信号をすべて記憶する４頁分の頁メモリを有して、１
回の光学走査で感光体上に４色のカラートナー像を重ね
合わせて形成するもので、大別すると、画像読取装置10
0および画像複写装置400から構成されている。なお、本
実施例のカラー画像形成装置の画像複写装置400は、ベ
ルト状像形成体の周囲に複数の帯電手段と複数の露光手
段および４個の色の異なったトナーを装填した現像手段
からなる像形成手段を配置し、ベルト状像形成体の１回
転で黒、シアン、マゼンタおよびイエローのトナー像を
重ね合わせてカラー画像を形成し、しかる後転写前トナ
ー部露光を行うものである。

【００４５】図３に示す画像読取装置100Ａは図１の第
１の実施例の画像読取装置100と概略同構造となってい
るので、同一符号をもって表示し説明を省略する。画像
複写装置400についてはベルトの斜視図である図４およ
びレーザ書込みユニットの配置構成図である図５に基づ
いて説明する。

【００４６】ベルト状像形成体415は、回動ローラ416，
417間に曲率を有するガイド部材418を有し、回動ローラ
416，417間に光導電体を可撓性のベルト上に塗布、蒸着
あるいは装着したベルト状の感光体（以下、感光体ベル
トという）415を張架し、かつ前記感光体ベルト415にテ
ンションローラ419による張力によって横方向の基準と
なるガイド部材418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415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415の外周面の感光体は搬送中にも常にガイ
ド部材418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。
さらに、ガイド部材418により後述する書込み手段およ
び現像手段と感光体ベルト415との距離を一定に保た
れ、安定して良好な画像を形成することを可能としてい
る。

【００４７】感光体ベルト415は、図４に示すように感
光体ベルト415の感光面の張り合わせ部分4151から所定
距離のところの主走査方向上流側に透過穴または透過穴
に光の透過性膜を貼付してレーザ光を透過するレジスト
マーク4152を後述するフォトセンサに対向する位置に形
成してある。レジストマーク4152は、後述するフォトセ
ンサを貼り合わせ部の検知として用いることにより、主
走査方向及び副走査方向の露光開始位置を決定する基準
となる。ガイド部材418は、図に示すようにその両端に
凹部を形成し、この凹部に光検出手段としてフォトセン
サＰＳ１〜ＰＳ５を配置してある。フォトセンサＰＳ１
〜ＰＳ５は書込み手段からの露光光であるレーザビーム
をレジストマーク4152を通して透過光を検知するもので
ある。なお、レジストマークとして反射部材を感光体ベ
ルト415上に設け、露光光からの反射光をフォトセンサ
で受ける配置としてもよいことはいうまでもない。

【００４８】また、本実施例では、像形成体として感光
体ベルト415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。

【００４９】感光体ベルト415の周囲には、複数の帯電
手段、複数の書込み手段、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。

【００５０】帯電手段は、感光体ベルト415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，スコロトロン帯電器など既存の帯
電器420〜423である。

【００５１】書込み手段は、半導体レーザを用いたレー
ザ書き込みユニット424〜427であり、帯電器420〜423に
より帯電した感光体ベルト415の表面をレーザビームに
より露光して静電潜像を形成する。またレーザ書込みユ
ニット491は転写前トナー部露光用に設けたものであ
る。Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの４色のうち１〜３色のみ記録す
る場合、勿論先のレーザ書込みユニット424〜427の何れ
かを転写前トナー部露光用に用いることができる。ま
た、４色記録の場合でも感光体ベルトを更に転写前に１
回転してレーザ書込みユニット424〜427の何れかで転写
前トナー部露光を行なっても良い。

【００５２】現像手段は、異なる色の現像剤、例えば黒
（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）およびイエロ
ー（Ｙ）の各色トナー（現像剤）をそれぞれ収容した４
個の現像器428〜431である。これら各現像器428〜431
は、感光体ベルト415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415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415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。

【００５３】転写手段は、転写コロナ放電器などの転写
器432により、感光体ベルト415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43
2の代わりに転写ドラムなど既存の転写部材を用いても
よい。

【００５４】クリーニング手段433は、クリーニングブ
レード4331およびクリーニングローラ4332を有してお
り、クリーニング時にのみ感光体ベルト415表面に圧接
して感光体ベルト415をクリーニングするように設けら
れている。

【００５５】回収ボックス434は、クリーニング手段433
により除去された感光体ベルト415上の残留トナーをト
ナー回収管4341を経て回収し収容するためのものであ
る。

【００５６】本実施例においては、上述した画像形成部
を構成する感光体ベルト415、帯電器420〜423、各色ト
ナーを収容した現像器428〜431、クリーニング手段433
およびトナー回収ボックス434の各プロセス部が一体の
カートリッジ435内に収められてユニット化され、装置
本体に対して一括して着脱することができる。

【００５７】以上説明した画像複写装置400によってカ
ラー画像形成のプロセスがなされる。図６に示すように
画像読取装置100Ａの１回の光学走査によって得られた
画像信号は画像信号処理部500によって処理を行ったの
ち、レーザ書込装置424〜427によって感光体ベルト415
上にＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫの潜像形成が行われ、転写前には
感光体のトナー付着部に対してレーザ書込装置491によ
る転写前トナー部露光が行われる。

【００５８】画像読取装置100Ａより原稿の画像色信号
Ｂ（青），Ｇ（緑），Ｒ（赤）のアナログ信号が画像信
号処理部500に入力される。この信号はＡ／Ｄ変換回路5
51によってＡ／Ｄ変換後に光学系等による歪みをシェー
ディング補正回路552によって除去されたのち、一時的
にバッファメモリ553に入力されて各Ｂ，Ｇ，Ｒを同一
画像位置に対応させる。次いでバッファメモリ553から
のＢ，Ｇ，Ｒ信号は補色変換回路554においてＹ（イエ
ロー），Ｍ（マゼンタ），Ｃ（シアン）に補色変換され
ｙ，ｍ，ｃの信号となる。この信号は階調補正回路555
ａにおいて階調補正がなされたのち、黒成分抽出回路55
6においてｙ，ｍ，ｃの各データから下色除去がなされ
て黒成分の抽出が行われ黒成分のディジタル信号ｂｋが
生成される。このうちｙ，ｍ，ｃ信号はマスキング回路
557において色修正され、かつｂｋ信号と共に階調補正
回路555ｂにおいて再度階調補正される。一方、マスキ
ング回路557からｙ，ｍ，ｃ信号、黒成分抽出回路556か
らｂｋ信号を入力された再露光信号発生回路558は、本
実施例においては画像（トナー像）部分全域に再露光を
施す再露光信号ｒを生成し、上記ｙ，ｍ，ｃ，ｂｋ信号
と共に１頁以上の容量をもった（頁メモリ）画像信号記
憶回路560に８ビットの画像データとしてメモリがなさ
れる。読出し回路561は画像信号記憶回路560にメモリさ
れたｙ，ｍ，ｃ，ｂｋ，ｒ信号をレーザ書込みユニット
424〜427，491の書込み位置が異なるので、その位置に
応じて書込み時点を遅延させて読出すために設けた回路
である。像露光順序に従って読出された各画像形成信号
は変調回路562において例えばパルス幅変調が行われ、
レーザ書込装置424〜427，491に送出される。

【００５９】まず、画像信号処理部500から出力される
第１の色の画像信号が前記レーザ書込みユニット424に
入力されると、レーザ書込みユニット424における半導
体レーザ4241でレーザビームが発生される。そのレーザ
ビームが駆動モータ4242により回転される回転多面鏡42
43により回転走査され、ｆθレンズ4244、ミラー4245、
シリンドリカルレンズ4246および防塵ガラス4247を経
て、予め帯電器420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415の周面上に投射され輝線を形成
する。

【００６０】一方、副走査方向に関しては、感光体ベル
ト415の特定位置に対応したレジストマーク4152をフォ
トセンサＰＳ１が検出して、この検出信号を基準にして
画像信号による半導体レーザ4241の変調が開始される主
走査線が決定される。走査が開始されると主走査方向に
関しては、レーザビームがフォトセンサＰＳ１によって
検知され、この検知された信号を基準にして第１の色の
画像信号による半導体レーザ4241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415の表面上を走
査する。従って、レーザビームによる主走査と感光体ベ
ルト415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415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、黒色トナーを収容した現像器428
により現像されて、感光体ベルト415の表面上に黒色ト
ナー像が形成される。その後感光体ベルト415は、その
表面上に黒色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。

【００６１】すなわち、黒色トナー像が形成している感
光体ベルト415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421の位置にまで搬送されると再
び帯電器421により帯電され、ついで感光体ベルト415の
特定位置に対応したレジストマーク4152をフォトセンサ
ＰＳ２が検出して、この検出信号を基準にして第２の色
の画像信号によるレーザ書込みユニット425の半導体レ
ーザの変調が開始され、レーザ書込みユニット425にお
ける半導体レーザ4251で発生されたレーザビームが駆動
モータ4252により回転される回転多面鏡4253により回転
走査され、ｆθレンズ4254、ミラー4255、シリンドリカ
ルレンズ4256および防塵ガラス4257を経て、帯電器421
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
415の周面上に投射され潜像が形成される。潜像は第２
の色としてシアントナーを収容した現像器429によって
現像される。シアントナー像は、すでに形成されている
黒色トナー像の存在下に形成される。

【００６２】同様にして、第１および第２の色である黒
色トナー像とシアントナー像が形成された感光体ベルト
415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422により一様帯電され、
書込み手段であるレーザ書込みユニット426により潜像
が形成され、マゼンタトナーを収容する現像器430で現
像しマゼンタトナー像が形成される。さらに、第３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415
はさらに搬送され、上述の第２，第３の色の画像信号の
場合と同様に、帯電器423により一様帯電され、レーザ
書込みユニット427により潜像が形成され、イエロート
ナーを収容する現像器431で現像しイエロートナー像を
重ね合わせて、カラートナー画像が感光体ベルト415の
表面上に形成される。すなわち、感光体ベルト415が１
回転する間にカラートナー画像が形成される。

【００６３】これら各現像器428〜431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415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、１成分現像剤あるいは２成分現像剤いずれの現
像剤でも用いることができる。１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２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。

【００６４】感光体ベルト415上に形成されたカラート
ナー画像に対して、帯電器によって転写前の一様帯電が
行われる（なおこの帯電は省略することも可能であって
図３に示す実施例のカラー複写機ではこの帯電器による
一様帯電を省略している）。一様帯電が行われた感光体
ベルト415上のトナー像部分全域のトナー付着部分に対
して、付着トナーの上からレーザ書込装置491によって
転写前トナー部露光が行われる（Ａ方式による転写前ト
ナー部露光）。この転写前トナー部露光は、再露光信号
発生回路558がｙ，ｍ，ｃ，ｂｋのトナー像記録信号位
置を重ねるようにして再露光パターンを形成し、頁メモ
リの画像信号記憶回路560に一旦ストアされたのち、読
出し回路561によって読出されてレーザ書込装置491によ
って記憶される。読出し回路561による読出しは、感光
体ベルト415の特定位置に対応したレジストマーク4152
をフォトセンサＰＳ５が検出して、この検出信号を基準
にして読出され、再露光信号による半導体レーザ書込装
置491の変調が開始される。

【００６５】上述の如く感光体ベルト415の表面上に形
成され転写前トナー部露光がなされたカラートナー画像
は、給紙カセット435から給紙ローラ436により供給され
タイミングローラ437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に転写される。転写器432
は、トナーと逆極性の高圧電圧を印加して転写を行う。

【００６６】かくして、カラートナー画像を転写された
転写材は、駆動ローラ416に沿って急激（小径曲率）に
方向変換をする感光体ベルト415により確実に分離され
て、定着手段438によってトナーを溶融固着された後、
排紙ローラ439により装置本体から排紙される。

【００６７】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415はさらに時計方向に搬送され
て、クリーニングブレード4331およびクリーニングロー
ラ4332を圧接状態としたクリーニング手段433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。

【００６８】

【発明の効果】以上説明した像露光によって感光体上に
多色のトナー像を重ね合わせてカラー画像を形成し、転
写材上に一括転写を行うようにしたカラー画像形成装置
で、転写前トナー部露光を行うことにより、環境変動に
影響を受けにくくかつ画像が安定した高画質のカラー画
像が得られることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１発明の実施例のカラー画像形成装
置の主要構成図である。

【図２】図１の画像処理部のブロック図である。

【図３】本発明の第２発明の実施例のカラー複写機の主
要構成図である。

【図４】図３の感光体ベルトの斜視図である。

【図５】図３のレーザ書込みユニットの配置構成図であ
る。

【図６】図３の画像処理部のブロック図である。

【図７】本発明の現像後の再帯電及びトナー部露光後の
感光体表面電位を示す電位分布図である。

【図８】本発明の現像後最終に形成されたトナー像を除
いて画像部分に再露光を行ったときの感光体表面電位を
示す電位分布図である。

【図９】従来の感光体上に帯電、像露光及び現像を繰り
返してトナー像を重ね合わせるトナー像形成プロセスを
示す電位分布図である。

【図１０】従来の転写前に全面露光を行った場合の電位
分布図である。

【符号の説明】

100 読取装置 210 感光体ドラム（像形成体） 211 ＰＣＬ 212 スコロトロン帯電器 213 レーザ書込み装置 214 現像器 215 除電器 216 クリーニング装置 216ａ クリーニングブレード 230 転写ベルト装置 300 画像信号処理部 358 再露光信号発生回路 415 感光体ベルト 420，421，422，423 帯電器 424，425，426，427，491 レーザ書込ユニット 428，429，430，431 現像器 500 画像信号処理部 558 再露光信号発生回路 560 画像信号記憶回路（頁メモリ）

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｈ０４Ｎ 1/46 9068−5Ｃ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原稿を光学走査して得られた光像をＢ，
   Ｇ，Ｒ３色に色分解後各々電気信号に変換する読取装置
   と、該電気信号を処理してＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ４色の記録
   信号に変換する信号処理手段と、該記録信号に基づいて
   感光体上に像露光してＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ潜像を順次形成
   し、該潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫトナーで現像して該感光
   体上にカラートナー像を形成するトナー像形成手段とを
   有していて、前記カラートナー像形成は４回の前記光学
   走査に同期して行われ、前記の記録信号により形成され
   た像露光信号に基づいて該カラートナー像の上から感光
   体上に像露光する制御手段を有することを特徴とするカ
   ラー画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記カラートナー像の上からの感光体上
   に像露光が第５回目の光学走査に同期して行われること
   を特徴とする請求項１のカラー画像形成装置。
3. 【請求項３】 前記カラートナー像の上からの感光体上
   に像露光するための像露光信号が１頁分のメモリに記憶
   されていることを特徴とする請求項１のカラー画像形成
   装置。
4. 【請求項４】 前記カラートナー像形成は、前記像露光
   手段を同一のものによって行われることを特徴とする請
   求項１のカラー画像形成装置。
5. 【請求項５】 原稿を光学走査して得られた光像をＢ，
   Ｇ，Ｒ３色に色分解後各々電気信号に変換する読取装置
   と、該電気信号を処理してＹ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ（黒）４色
   の記録信号に変換する信号処理手段と、前記Ｙ，Ｍ，
   Ｃ，ＢＫ４色の記録信号を頁メモリに記憶する記憶手段
   と、前記記録信号に基づいて感光体上に像露光してＹ，
   Ｍ，Ｃ，ＢＫ潜像を順次形成し、該潜像をＹ，Ｍ，Ｃ，
   ＢＫトナーで現像して該感光体上にカラートナー像を形
   成するトナー像形成手段と、前記記録信号により形成さ
   れた像露光信号に基づいて該カラートナー像の上から該
   感光体上に像露光する制御手段とを有することを特徴と
   するカラー画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記カラートナー像の上から感光体上に
   像露光するための手段が前記Ｙ，Ｍ，Ｃ，ＢＫ潜像形成
   のための像露光手段とは異なることを特徴とする請求項
   ５のカラー画像形成装置。