JPH0774925B2 - カラ−電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、いわゆるカールソンプロセスを用いた電子写
真装置に関するものであり、更にくわしくは、カラーハ
ードコピーを得るために色の異る現像剤を有する複数の
現像手段を具備し、現像剤の色は、いわゆる三原色もし
くはその補色を組合せたカラー電子写真装置に関するも
のである。

従来の技術 近年、カラーハードコピーを得るために電子写真方式を
用いたプリンタを主として、熱転写方式や感熱方式のプ
リンタ等が、種々提案されて実用化されつつある。

以下、図面を参照しながら、上述した従来のカラー電子
写真装置の一例について説明する。

第４図は従来のカラー電子写真装置の概略構成を示すも
のである。第４図において、１は感光体２の回転運動の
方向を表す矢印、３は感光体２の表面に一様な電荷を与
えるための帯電器、４は感光体２上に静電潜像を形成す
るために制御手段９の指令10によって光学画像信号８を
発生する画像信号発生手段、５は画像信号発生手段４が
発生する光学画像信号８を感光体２上に反射させる光学
ミラー６と感光体２の表面に結像させるための光学レン
ズ７とから構成される結像光学系、11は感光体２に形成
された静電潜像から顕像を得るために現像剤11aを感光
体２上に静電気力によって付着させるための第１の現像
手段、12、13、14は各々、11と同じく第２、第３、第４
の現像手段、15は感光体２上に現像剤11a、12a、13a、1
4aによって形成された顕像を転写するための用紙16aを
制御手段９の指令17によって矢印15a、15b、15cの順に
搬送する搬送制御手段、18は用紙16aに感光体２上の顕
像を転写するために電荷を発生する転写帯電器、19は用
紙16aを感光体２からはく離するためのはく離帯電器、2
0は用紙16aに顕像が転写された用紙16bの表面に付着し
た現像剤11a、12a、13a、14aを固着させるための定着手
段、21は感光体２に残って用紙16aに転写されなかった
現像剤をかき落とし感光体２の表面を清掃するためのク
リーニング手段、22は感光体２を矢印１の方向に回転運
動させる等の制御を制御手段９の指令23によって行なう
感光体駆動手段である。現像剤11a、12a、13a、14aは例
えば、三原色のレッド、グリーン、ブルーおよびブラッ
ク等で構成されている。

以上のように構成された従来のカラー電子写真装置につ
いて、以下その動作について説明する。

まず、感光体２は感光体駆動手段22によって一定の速度
でドラム円周方向、つまり矢印１の方向に回転運動を行
なっている。感光体駆動手段22は制御手段９の指令23に
よって感光体２の回転速度を一定に保つ様、制御されて
いる。感光体２は、例えばアルミドラムの外周に非晶質
セレンの薄い層を真空蒸着したドラム等で形成されてい
る。その感光体２を暗所において帯電器３に直流の数キ
ロボルトを加えるとコロナ放電現象によって、感光体２
の表面は約800ボルトの均一な電荷を与えられた状態に
なる。前述の非晶質セレンでは暗所において非常に高い
抵抗を示すので、感光体２表面の電荷はこのまま保持さ
れる。次に半導体レーザの発振を利用するなどして、光
学画像信号８を発生する画像信号発生手段４は、その光
学画像信号８がいわゆる２値のディジタル信号であり、
制御手段９によって制御されているものである。制御手
段９によって選択された第１の現像手段11はマイナスに
帯電したレッドの現像剤11aに感光体２の表面に付着さ
せて、顕像を得る。このとき画像信号発生手段４は、レ
ッドの現像剤11aを付着させる必要がある部分のみ、選
択的に感光体２上に光学画像信号８を結像させて、感光
体２上の電荷を消失させる。

次に帯電器３によって感光体２上の顕像は、そのまま第
２回目の一様帯電が与えられ、その上に画像信号発生手
段４が発生する光学画像信号８はマイナスに帯電したグ
リーンの現像剤12aを感光体２の表面に付着させるべく
制御手段９によって制御される。上述と同様に、第３、
第４の現像手段が次々と選択されて、選択的に光学画像
信号８が一様帯電した感光体２の表面に結像されてい
く。第１の現像手段11〜第４の現像手段14によって形成
された顕像は、三原色とブラックのみならず、その互い
の混色も実現されている。

次に用紙16aを感光体２上の顕像と同期させて、制御手
段９の指令17によって搬送制御手段15が用紙16aの進行
方向15aに従って搬送を行ない、用紙16aの先端部分が顕
像の先端部分に一致したタイミングを制御手段９が制御
して、転写帯電器18に数キロボルトを印加し、感光体２
に静電気力で付着していた現像剤11a、12a、13a、14aは
用紙16aに転写される。その後、交流数キロボルトを印
加したはく離帯電器19により用紙16aは感光体２から分
離され、定着手段20に搬送される。定着手段20では約19
0℃の温度と約1kgの圧力を用紙16bに印加し、用紙16bに
転写された現像剤11a、12a、13a、14aを固着させて、完
全なカラーハードコピーを得るものである。定着手段20
は温度と圧力を一定に保つ様に制御手段９から、指令24
によって制御されているものである。定着手段20によっ
て定着された用紙16bは、その後15cの方向へ排紙され
る。

感光体２の表面に残って転写されなかった現像剤が付着
していると、別の新しい静電潜像を形成する際に、不要
な顕像となって現れるため、ゴム製のブレードなどで構
成されたクリーニング手段21を感光体２の表面に押し当
てて、残った現像剤をかき落とす。以上の動作、すなわ
ち、感光体２の４回の回転運動を行なって１枚のカラー
ハードコピーを得る動作が完了するカラー電子写真装置
が提案されている。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、第２、第３、第
４の現像手段が現像するための静電潜像を感光体に書き
込むときにも第１の現像手段が現像するための静電潜像
を書き込むときと同等の光学画像信号の強度、つまり光
量しか与えられないため、現像剤が付着している部分と
現像剤が付着していない部分も、同等の電位変化が得ら
れないため、用紙に転写された顕像の現像剤濃度にバラ
ツキが多く出来るという問題点を有していた。

本発明は上記問題点に鑑み、感光体上に付着する現像剤
の濃度を一定に保つことにより、カラーハードコピーの
色の濃淡を抑えた高品質な画質のカラーハードコピーを
得るカラー電子写真装置を提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のカラー電子写真装
置は、第１に選択された現像手段で現像するための光学
画像信号を画像信号発生手段が発生する際に感光体上に
光学画像信号が書き込まれた部分と書き込まれていない
部分を判別して、その書き込みアドレス情報を記憶する
記憶手段が制御手段に接続され、制御手段の指令によっ
て記憶手段の書き込みと読み出しが任意に行なわれると
ともに、第２に選択された現像手段で現像するための光
学画像信号を画像信号発生手段が発生する際に、記憶手
段に書き込んだアドレス情報を読み出し、光学画像信号
を書き込む部分と書き込まない部分とを制御手段が判別
して、光学画像信号の光量を制御するという構成を備え
たものである。さらに複数の現像手段は制御手段によっ
て選択された一つの現像手段のみが現像剤を感光体に付
着させる様にも構成されている。

作用 本発明は上記した構成によって、先に選択した現像手段
と次に選択した現像手段が共に光学画像信号を書き込ま
れた部分であるか否かを判別して、画像信号発生手段の
発生する光学画像信号の光量を制御することによって色
の濃淡のバラツキを無くしたカラーハードコピーを得る
ことができるものである。

実施例 以下本発明の一実施例のカラー電子写真装置について、
図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
概略構成を示すものである。第１図において１は感光体
２の回転運度の方向を表す矢印、３は感光体２の表面に
一様な電荷を与えるための帯電器、29は感光体２上に静
電潜像を形成するために制御回路27の指令26によって光
学画像信号28を発生するための半導体レーザー発振器、
５は半導体レーザ発振器29が発生する光学画像信号28を
感光体２上に反射させるための光学ミラー６と感光体２
の表面に結像させるたの光学レンズ７などから構成され
る結像光学系、31は感光体２に形成された静電潜像から
顕像を得るために現像剤31aを感光体２上に静電気力に
よって付着させるための第１の現像器、32、33、34は各
々、31と同じく第２、第３、第４の現像器、35は感光体
２上に現像剤31a、32a、33a、34aによって形成された顕
像を転写するための用紙16aを制御回路27の指令37によ
って矢印15a、15b、15cの順に搬送するためにモータ、
クラッチ、ソレノイド、ゴムローラなどで構成された搬
送制御ユニット、18は用紙16aに感光体２上の顕像を形
成する現像剤31a、32a、33a、34aを転写するために電荷
を発生する転写帯電器、19は用紙16aを感光体２からは
く離するためのはく離帯電器、40は用紙16aに顕像が転
写された用紙16bの表面に付着した現像剤31a、32a、33
a、34aを固着させるためにヒータを組み込んだゴムロー
ラなどで構成された定着器、41は感光体２に乗って用紙
16aに転写されなかった現像剤をかき落とし感光体２の
表面を清掃するためにゴム製のブレードなどで構成され
たクリーニング器、42は感光体２を矢印１の方向に回転
運動を行なわせるために制御回路27からの指令43によっ
て制御を行なう、モータなどで構成された感光体駆動回
路、24は半導体レーザ発振器29で発生する光学画像信号
28がオンかオフかを画素毎にアドレス情報によって記憶
するための記憶回路、25は記憶回路24の記憶内容である
アドレス情報であり、制御回路27によって読み込んだ
り、書き込んだりされる。現像剤31a、32a、33a、34a
は、シアン、マゼンタ、イエローとブラックの発色性を
持った、樹脂やマグネタイトなどで構成されている。

以上のように構成されたカラー電子写真装置について、
以下第１図、第２図、および第３図を用いてその動作を
説明する。

まず第２図（ａ）は第１の現像器で感光体に現像剤を付
着させる部分を斜線で示した図であり、記憶回路２で記
憶するアドレス情報を例えばX50〜X54とY100〜Y104で示
した。第２図（ｂ）は第２の現像器で感光体に現像剤を
付着させる部分を斜線で示した図である。第３図（ａ）
は第１の現像器で現像するための光学画像信号を発生す
る際の半導体レーザに供給する電流の大きさを画素毎に
表わした図であり、第３図（ｂ）は第２の現像器で現像
するための光学画像信号を発生する際の半導体レーザに
供給する電流の大きさを画素毎に表わした図である。

感光体２は感光体駆動回路42によって一定の速度でドラ
ム円周方向、つまり矢印１の方向に回転運動を行なって
いる。感光体駆動回路42は制御回路27の指令43によって
感光体２の回転速度を一定に保つ様、制御されている。
感光体２はアルミドラムの外周に非晶質セレンの薄い層
を真空蒸着したドラム等で形成されている。その感光体
２を暗所において帯電器３に直流数キロボルトの電圧を
印加すると、コロナ放電現象によって、感光体２の表面
は約800ボルトの均一な電荷を与えられた状態になる。
前述の非晶質セレンでは暗所において非常に高い抵抗を
示すことは一般に知られており、感光体２表面の電荷は
このまま保持される。次に半導体レーザ発振器29はアド
レス情報X50〜Y104に渡って光学画像信号28を発生す
る。このとき、第２図（ａ）で示す斜線部分では、半導
体レーザ発振器29に印加する電流を100％とし、それ以
外の部分を０％とする。制御回路27によって現像器31を
選択し、現像剤31aを感光体２の静電潜像に静電気力を
利用して、付着させる。現像剤31aが付着した感光体２
はさらに回転運動を続け、帯電器３によって再度一様な
電荷を与えられる。次に第２図（ｂ）に示した斜線部分
では、半導体レーザ発振器29に印加する電流を100％と
し、黒く塗った部分60では半導体レーザ発振器29に印加
する電流を160％として、それ以外の部分については０
％とする。つまり、第１の現像器31と第２の現像器32の
両方で光学画像信号28を書き込む画素についてのみ、記
憶回路24のアドレス情報25によって半導体レーザ発振器
29に供給する電流を160％にするものである。第２の現
像器32の現像剤32aで現像された顕像は第１の現像器31
の現像剤31aが付着している部分でも、していない部分
でも同様の色の濃度が保たれているものである。ここ
で、半導体レーザ発振器29に供給する電流の比率を160
％にした理由は、一般に半導体レーザの発振領域におけ
る微分効率ηは と表わ されることと、現像剤31a、32a、33a、34aによる光の透
過率の変化が約37％の減少ということが経験的に判明し
ているためである。現像剤は２種類の重なりで色の表現
を行なうことはあるが、３種類や４種類の重なりは利用
しないためである。

第１から第４の現像器による現像を終えた感光体２は顕
像と同期して搬送制御ユニット35によって搬送された用
紙16aの表面と接触し、転写帯電器18に印加された数キ
ロボルトの電圧によるコロナ放電によって、顕像が用紙
16aに転写される。次に交流数キロボルトを印加したは
く離帯電器19により用紙16aは感光体２から分離され、
定着器40に搬送される。定着器40では約190℃の温度と
約1kgの圧力を用紙16bに印加し、用紙16bに転写された
現像剤31a、32a、33a、34aを固着させて、完全なカラー
ハードコピーを得るものである。定着器40は温度と圧力
を一定に保つ様に制御回路27から指令44によって制御さ
れているものである。定着器40によって定着された用紙
16bはその後15cの方向へ排紙される。

感光体２の表面に残って転写されなかった現像剤が付着
していると、別の新しい静電潜像を形成する際に、不要
な顕像となって現れるため、ゴム製のブレードなどで構
成されたクリーニング器41を感光体２の表面に押し当て
て、残った現像剤をかき落とす。以上の動作、すなわ
ち、感光体２の４回の回転運動を行なって、１枚のカラ
ーハードコピーを得る動作が完了するものである。

以上のように本実施例によれば、第１に選択された現像
器で現像するための光学画像信号を半導体レーザ発振器
が発生する際に感光体上に光学画像信号が書き込まれた
部分と書き込まれていない部分を判別して、その書き込
みアドレス情報を記憶する記憶回路が制御回路に接続さ
れ、制御回路の指令によって記憶回路の書き込みと読み
出しが任意に行なわれるとともに、第２に選択された現
像器で現像するための光学画像信号を半導体レーザ発振
器が発生する際に、記憶回路に書き込んだアドレス情報
を読み出し、光学画像信号を書き込む部分と書き込まな
い部分とを制御回路が判別して、光学画像信号の光量を
制御するという構成にすることにより、簡単な構成で、
色の濃淡のバラツキが少いカラーハードコピーを得るこ
とができる。

なお、実施例において画像信号発生手段４は、半導体レ
ーザ発振器29としたが、LEDアレイなどの光源を用いた
り、光源とシャッタ部材を用いた構成を用いても同様な
効果は得られるものである。さらに現像剤31a、32a、33
aは、シアン、マゼンタ、イエローとしたが、その組合
せにおいて同様の効果が得られる現像剤の色であれば、
同様の効果が得られることは明白である。

発明の効果 以上のように本発明は第１に選択された現像手段で現像
するための光学画像信号を画像信号発生手段が発生する
際に感光体上に光学画像信号が書き込まれた部分と書き
込まれていない部分を判別して、その書き込みアドレス
情報を記憶する記憶手段が制御手段に接続され、制御手
段の指令によって記憶手段の書き込みと読み出しが任意
に行なわれるとともに、第２に選択された現像手段で現
像するための光学画像信号を画像信号発生手段が発生す
る際に、記憶手段に書き込んだアドレス情報を読み出
し、光学画像信号を書き込む部分と書き込まない部分と
を制御手段が判別して、光学画像信号の光量を制御する
という構成を備えたことにより、簡単な構成で色の濃淡
のバラツキが少ないカラーハードコピーが得られるカラ
ー電子写真装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の実施例におけるカラー電子写真装置の
概略構成図、第２図は第１図のアドレス情報を示したパ
ターン図、第３図は第１図の半導体レーザ供給電流のパ
ターン図、第４図は従来のカラー電子写真装置の概略構
成図である。 24……記憶回路、27……制御回路、29……半導体レーザ
発振器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】光学画像信号を発生するための画像信号発
   生手段と、前記画像信号発生手段が発生した光学画像信
   号を書き込み、静電潜像を形成するためにドラム状に構
   成されて、ドラム円周方向に回転する感光体と、前記感
   光体上に光学画像信号を結像するための結像光学系と、
   前記感光体上に予め一様な電荷を与えるための帯電手段
   と、前記感光体上に生成された前記静電潜像から顕像を
   得るために現像剤を付着させるための複数の現像手段
   と、得られた顕像を形成する現像剤を用紙に転写するた
   めの転写手段と、転写するための前記用紙を前記感光体
   の回転と同期させて搬送するための搬送制御手段と、前
   記感光体上に残って転写されなかった現像剤を除去して
   感光体を清掃するための感光体クリーニング手段と、前
   記用紙に転写された現像剤を用紙に定着させるための定
   着手段と、前記感光体を回転させるための感光体駆動手
   段と、前記画像信号発生手段の駆動と、前記複数の現像
   手段のうち一つを選択する選択動作と、前記転写手段の
   動作と、前記搬送制御手段の制御動作と、前記感光体ク
   リーニング手段の動作と、前記定着手段の動作と、前記
   感光体駆動手段の動作を制御するための制御手段を具備
   するとともに、先に選択された前記現像手段で現像する
   ための光学画像信号を前記画像信号発生手段が発生する
   際に前記感光体上に光学画像信号が書き込まれた部分と
   書き込まれていない部分を判別して、その書き込みアド
   レス情報を記憶する記憶手段が前記制御手段に接続さ
   れ、次に選択された前記現像手段で現像するための光学
   画像信号を前記画像信号発生手段が発生する際に、前記
   記憶手段に書き込んだアドレス情報を読出し、光学画像
   信号を書き込む部分と書き込まない部分とを判別して、
   光学画像信号の光量を前記制御手段が制御することを特
   徴とするカラー電子写真装置。
2. 【請求項２】複数の現像手段は、制御手段の選択動作に
   よって選択された１つの現像手段の現像剤のみが感光体
   上の静電潜像に付着せられ、顕像を形成することを特徴
   とする特許請求の範囲第（１）項記載のカラー電子写真
   装置。