JPH0882971A - 多色画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１及び第２トナー像を所望の濃度に形成し
て、混色部に所定の色味を得ることを可能とした多色画
像形成装置を提供することである。 【構成】 第１及び第２の露光が同一の画素に行なわれ
る場合に、第１及び第２の画像信号の少なくとも一方に
画像信号に応じて補正を加える。 【効果】 第１及び第２のトナー像を所望の濃度に形成
して、混色部分に所定の濃度及び色味を得た多色画像を
作像することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置等の画像
形成装置、特に多色刷りを行なう画像形成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体の周囲に、帯電器、露光
手段及び現像手段からなる画像形成手段を２つ配設した
２色電子写真装置が知られている。従来の２色電子写真
装置の例を図１２に示す。

【０００３】この２色電子写真装置は、図１２に示すよ
うに、像担持体としての矢印ａ方向に回動する感光ベル
ト１の回りに、その回動方向上流側から、第１の帯電器
２、第１の露光手段３、第１の現像器４、第２の帯電器
（再帯電器）５、第２の露光手段６、第２の現像器７を
備える。更に第２現像器７の下流側にトナー帯電量調節
帯電器１２、転写帯電器８及び分離帯電器３０を有し、
第１の帯電器２の上流側にはベルトクリーナ３２が配設
されている。又転写帯電器８の近くにはこれに転写材９
を供給するレジストローラ３４が、分離帯電器３０に対
し搬送手段３６を介した位置には定着器１０が設置され
ている。

【０００４】先ず、第１の帯電器２により感光ベルト１
の表面を例えば−６００Ｖに一様帯電し、第１の露光手
段３により第１の画像光３ａを感光ドラム１に照射し
て、感光ベルト１上に露光部の表面電位を例えば−１０
０Ｖとした第１の潜像が形成される。この第１の潜像
を、例えば黒トナーを有した第１の現像器４により、例
えば２０００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐの交流に−５００Ｖ
の直流を重畳した現像バイアスの印加下に反転現像し、
第１の潜像が黒トナー像として可視化される。

【０００５】次に第２の帯電器５により感光ベルト１を
再帯電し、暗部電位を−７００Ｖに、又第１のトナー像
の電位を例えば−５２０Ｖに上昇する。次いで第２の露
光手段６により第２の露光６ａを照射し、感光ベルト１
の表面上に露光部電位を例えば−８０Ｖとした第２の潜
像が形成される。このように第２の潜像を形成して、例
えばマゼンタトナーのような色トナーを有する第２の現
像器７により、例えば２０００Ｈｚ、２５００Ｖｐｐの
交流に−４２０Ｖの直流を重畳した現像バイアスを印加
下に反転現像すると、第１のトナー像の部分を現像させ
ることなく、第２の潜像の部分のみを、色トナー像とし
て現像することができる。

【０００６】上記のようにして感光ベルト１上に黒トナ
ー像及び色トナー像の２色画像を形成したら、帯電器１
２により帯電してそれらのトナーの帯電量を最適化した
後、レジストローラ３４により画像形成と同期して供給
された転写材９上に転写帯電器８の作用により一括して
転写する。そして搬送ベルト３６により定着器１０に搬
送して、２色のトナー像を転写材９上に定着した後、２
色カラープリントとして画像形成装置の機外に排出す
る。一方、感光ベルト１はクリーニング装置３２により
残留トナーを除去した後、次の画像形成プロセスに供さ
れる。

【０００７】しかしながら、従来の２色画像形成装置で
は、同じ画素、従って感光ベルト上の同じ場所に、例え
ば黒とマゼンタのように異なる色トナーを載せることは
困難であった。その理由は、第１のトナー像を第２の露
光が透過しにくいために、第２の潜像が十分に形成され
ないからである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】そこで、特開平２−２
１９０７４に開示されているように、感光体を透明基体
上に形成した像担持体を用い、感光体に背面から第２露
光を行なう方法が考えられている。これにより、同じ画
素に異なった色のトナーを載せること（ここではドット
混色と呼ぶ）が可能となる。従って、階調を持ち、原稿
を色分解可能な複写機を用いて、フルカラー原稿を２色
による色空間で疑似的に再現することができる。このド
ット混色による方法は、フルカラー複写機に比較し複写
スピードも速く、コストも低く、２色複写機の画像表現
力が、これまでの２色複写機よりも豊かになる。

【０００９】しかしながら、第１のトナー像の濃度によ
り第２画像の露光後の電位が異なって来、第２のトナー
像を意図したように形成することが困難な問題があっ
た。

【００１０】本発明の目的は、第１及び第２トナー像を
所望の濃度に形成して、混色部に所定の色味を得ること
を可能とした多色画像形成装置を提供することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
多色画像形成装置にて達成される。要約すれば本発明
は、像担持体の周囲にその回転方向上流側から、像担持
体を一様帯電する第１の帯電手段と、像担持体上に第１
の画像信号に基づく第１の露光により第１の潜像を形成
する第１の露光手段と、第１の潜像を現像する第１の現
像手段と、前記像担持体を一様帯電する第２の帯電手段
と、像担持体上に第２の画像信号に基づく第２の露光に
より第２の潜像を形成する第２の露光手段と、第２の潜
像を現像する第２の現像手段とを少なくとも有し、更に
前記像担持体上に形成された少なくとも２色の多色画像
を転写材上に一括して転写する転写手段とを備えた多色
画像形成装置において、前記第１及び第２の露光が同一
の画素に行なわれる場合に、第１及び第２の画像信号の
少なくとも一方に画像信号に応じて補正を加えることを
特徴とする多色画像形成装置である。

【００１２】本発明によれば、前記第２の露光手段が像
担持体の背面に設けられる。又本発明の一態様では、少
なくとも前記第２の画像濃度が大きくなるかもしくは第
１の画像濃度が小さくなるに従い、少なくとも前記第２
の潜像のコントラストが単色領域と比較して小さくな
り、他の態様では、その逆に、少なくとも前記第１の画
像濃度が大きくなるかもしくは第２の画像濃度が小さく
なるに従い、少なくとも前記第１の潜像のコントラスト
が単色領域と比較して小さくなる。

【００１３】

【実施例】

実施例１ 図１は、本発明の一実施例に係る画像形成装置を示す概
略断面図である。本実施例の２色画像形成装置では、感
光ベルト（ベルト感光体）１の回動方向に関して、第１
現像器４の下流側で第２帯電器５の上流側の位置におい
て、感光ベルト１の背面側に露光装置１７を設けたこ
と、及び第２の帯電器（再帯電器）５と第２の現像器７
の間の第２の画像露光手段６を感光ベルト１の背面側に
設けたことが、図１２に示した従来の画像形成装置と異
なる。背面露光装置１７はE.L.或いは LED素子等を備え
てなっている。感光ベルト１は背面からの光を透過可能
である。本実施例のその他の構成は図１２に示した従来
の画像形成装置と基本的に同様で、図１において図１２
に付した符号と同一の符号は同一の部材を示す。

【００１４】本実施例における作像プロセスを図２に示
す電位図を参照しながら説明する。先ず、第１の帯電器
２により感光ベルト１を例えば−６００Ｖ（暗部電位）
に一様帯電し（図２（ａ））、第１の画像露光手段３に
よる画像露光３ａを行なう。

【００１５】この第１の画像露光３ａは、画像露光手段
３の半導体レーザ１５を光源として第１の画像信号によ
り変調したレーザビームである。該レーザビームをモー
タ１４により一定回転数で回転する多面強１３により偏
光し、結像レンズを経て折返しミラー１６で反射した
後、感光ベルト１上をラスタ走査し、その露光部の表面
電位を画像信号レベルに応じて減衰させて、第１の潜像
を形成する。この第１の潜像は、最大濃度部で例えば−
１００Ｖの電位に減衰される（図２（ｂ））。

【００１６】その第１の潜像を、例えば負に帯電した黒
トナーとフェライト等の磁性粒子からなる２成分現像剤
を用いた第１の現像器４により現像する。現像器４に
は、例えば２０００Ｈｚ、１５００Ｖｐｐの交流電圧に
−５００Ｖの直流電圧（Ｖｄｃ１）を重畳した現像バイ
アスを印加して、第１の潜像を反転現像し、第１のトナ
ー像を得る（図２（ｃ））。このとき第１トナー像の電
位は、トナー電荷により例えば最大濃度部で−５０Ｖ程
度下がり、−１５０Ｖ前後になる。

【００１７】第１の現像器４で第１の潜像を現像した
後、感光ベルト１に背面から露光装置１７により全面露
光を施して除電し、第１のトナー像の最大濃度部の電位
（最大濃度部のトナー層電位）と感光ベルト１の暗部電
位とを、例えばそれぞれ−１００Ｖ、−２００Ｖのよう
に電位差が小さくなるようにする（図２（ｄ））。

【００１８】次いで第２の帯電器５により感光ベルト１
を再帯電し、第１トナー像の最大濃度部の電位を−６７
０Ｖ、暗部電位を−７００Ｖとする（図２（ｅ））。つ
まり、暗部電位を最大濃度部のトナー層電位より若干低
く、且つ最大濃度部のトナー層電位を第２の潜像のコン
トラストがとれる程度とする。

【００１９】次いで第２の画像露光手段６により画像露
光６ａを行なって、感光ベルト１上に第２の静電潜像を
形成する。第２の画像露光６ａは、第１の画像露光３ａ
と同様、画像露光手段６の半導体レーザ２５を光源とし
て第２の画像信号で変調したレーザビームであり、該第
２のレーザビームをモータ２４により回転する多面強２
３により偏光し、結像レンズを介して折返しミラー１６
で反射した後、感光ベルト１の背面からその感光体をラ
スタ走査し、感光ベルト１上に第２の潜像を形成する。

【００２０】図２（ｆ）に、第２の画像信号が中間濃度
で、補正を行なっていない場合の潜像電位例を示した。
領域Ａは第２の画像露光のみが行なわれる領域、領域Ｂ
は第１と第２の画像露光が行なわれる領域、領域Ｃは第
２の画像露光が行なわれる領域である。これより、同じ
第２の画像信号に対して領域ＢとＣとでは潜像電位が異
なることが分かる。尚、第１、第２の露光装置３、６に
は、ＬＥＤ素子等も使用可能である。

【００２１】このようにして形成した第２の潜像を、第
２の現像器７に例えばマゼンタトナーとキャリアを有す
る二成分現像剤を用い、キャリアが現像動作時に感光ベ
ルト１に接触しない非接触現像法により、例えば２００
０Ｈｚ、２５００Ｖｐｐの交流電圧に−５７０Ｖの直流
電圧（Ｖｄｃ２）を重畳した現像バイアスの印加下に反
転現像すると、第１トナー像の部分を現像させることな
く、第２の潜像の部分のみが現像され、マゼンタトナー
像が形成される（図２（ｆ））。

【００２２】その後は、トナー帯電量調節用の帯電器１
２に直流電圧に交流電圧を重畳したバイアスを印加し
て、帯電器１２により感光ベルト１上の２色画像の黒ト
ナー像及びマゼンタトナー像のトナー帯電量を最適化し
た後、感光ベルト１に供給された転写材９上に転写帯電
器８により転写する。次いで転写材９を分離帯電器３０
及び感光ベルト１の曲率により感光ベルト１から剥離
し、定着器１０に送って２色画像を転写材９上に定着し
た後、２色カラープリントとして画像形成装置の機外に
排出する。一方、感光ベルト１はクリーニング装置１１
により残留トナーを除去した後、次の画像形成プロセス
に供する。

【００２３】以上において、第２帯電器５による感光ベ
ルト１の再帯電の前に、必ずしも露光装置１７での全面
露光による感光ベルト１の除電を必要としない。又第２
の現像器７は、非磁性一成分現像剤による非接触現像法
を用いてもよい。

【００２４】本発明を更に詳しく説明する。図３は、本
実施例で用いた感光ベルトの感光体特性を示す説明図で
ある。本実施例では、感光ベルト１は有機感光体を使用
している。図３は、その感光ベルトの一次帯電後に光量
一定の光照射をしたときの、感光体の暗部電位及び露光
部電位と一次帯電器グリッド電位との関係を示してい
る。図３中の実線が暗部電位、点線及び一点鎖線が露光
部電位である。光照射の光量は２つを試し、点線は光量
が少ない場合、一点鎖線は多い場合である。図３から、
一次帯電器グリッド電位に応じて感光体の暗部電位は変
化し、感光体の暗部電位が高いほどその露光部との電位
差が大きくなることが分かる。

【００２５】図４は、再帯電後の潜像電位、つまり感光
体の表面電位と第１トナー像のトナー層電位を示す説明
図である。第１トナー像の画像信号（第１画像信号）
は、８bit １６進法による濃度データを有する。図の斜
線を施した部分は、トナー層が持つ電圧を示したもの
で、斜線部の高さ方向の上端及び下端が、それぞれ感光
体の表面電位と第１トナー像のトナー層電位に対応す
る。図４から、第１画像の濃度データが大きいほど、即
ち第１トナー像の濃度が高いほど、感光体が持つ電圧が
小さいことが分かる（図２（ｅ）によれば、第１画像信
号”ＦＦ”のときのトナー層電位は−６７０Ｖ、感光体
電位は−５２０Ｖである）。これは、形成された第１ト
ナー像が濃度が高いほど厚くなり、電位の容量分割に占
めるトナー層による比率が高くなるからである。

【００２６】図３で説明したように、感光体が持つ電圧
が小さくなると、光照射による電圧降下分（暗部に対す
る露光部の電位差）は小さくなる。従って感光体の電位
が小さくなる第１のトナー像の濃度が高い部分では、第
２の露光後のトナー像電位は高くなる。

【００２７】再帯電後に一定の第２画像信号もしくは一
定の光量で露光した場合の、第１画像信号に対する感光
体電位と第１トナー像電位の例を、図５にハッチング部
で示す。これにより、第２トナー像電位は第１画像信号
によって異なることが分かり、このため第２画像の濃度
も異なる。一定の濃度の第２画像を得るには第２露光後
の第１トナー像電位が一定になればよい。即ち図５に示
した網点部を補正すればよいことが分かる。

【００２８】第１画像信号を例えば”８０”とした場合
の再帯電後の光量（即ち第２画像入力信号）に対する補
正電圧は、第２画像信号が”０”であれば図２（ｅ）の
条件を変化させないので０Ｖであり、第２画像信号が”
ＦＦ”であれば最大となる。その様子を図６に示す。こ
れにより第２画像入力信号が異なると補正電圧も異なる
ことが分かる。

【００２９】先に示したように、図３には、一次帯電器
グリッド電位を変化させた場合の異なる光量による露光
部電位を点線と一点鎖線で、又暗部電位を実線で図示し
てある。図３から分かるように、異なる光量では感光体
暗部電位の変化による暗部と露光部の電位差の変化が異
なる。これが第２画像信号が異なると補正電圧も異なる
原因である。

【００３０】第２画像信号の補正を行なうには、補正電
圧を画像信号に変換し、図７に示すように、補正前の第
２画像信号Ａを、第１画像信号に応じて第２画像信号Ｂ
に代えればよい。図７において、実線は第１画像信号
が”ＦＦ”の場合の変換を、破線は第１画像信号が”
０”の場合の変換を示す。理想的には第１画像信号全て
に対して補正値を変化させる方がよいが煩雑になるた
め、例えば第１画像信号の”８０”から”８Ｆ”までは
第１画像信号の”８８”と同じ補正を行なっても実用上
問題ない。従って第１画像信号を複数の領域に分けて行
なってもよい。又本実施例では、第１画像信号が”Ｆ
Ｆ”の場合を基準に補正を行なったが、第１画像信号の
どの信号値を基準にしてもよい。又混色させる場合のみ
補正を行なってもよい。

【００３１】以上では、感光体が感光ベルトである場合
について説明したが、感光ドラムでも同様である。又第
１現像と第２現像の色順及び現像方法にも限定はない。
又本実施例では２色の場合について説明したが、３色以
上の場合も同様である。

【００３２】実施例２ 本発明の他の実施例を示す。本実施例では、例えばアモ
ルファスシリコンを用いた感光体のように、有機感光体
に比べ比誘電率が大きいために、トナー像との電圧の容
量分割の割合が小さい場合や、帯電電位が低く第２の潜
像電位が十分に取れない場合について示す。本実施例の
作像工程は実施例１と同様であるので説明を省略する。

【００３３】図８に、再帯電後の第１画像信号に対する
感光体電位を実線で、トナー像電位を破線で示す。図９
に、第１画像信号に対する第２画像露光後の電位につ
き、第２画像信号を”４０”とした場合の第１トナー像
の電位を斜線で、”Ｃ０”とした場合の第１トナー像の
電位を網点で示した。図９から、第２画像信号が”Ｃ
０”のように大きい値になると、第１画像信号が”Ｂ
０”より大きい部分で潜像コントラストが小さくなるこ
とが分かる。即ち混色部分で第１色の色味が強くなる。

【００３４】図１０に、再帯電前の第１画像信号に対す
る第１トナー像電圧を示した。第２画像信号が”Ｃ０”
の場合、補正されるべき領域は斜線部である。補正すべ
き電圧が１／２となるように第１画像信号を補正するこ
とにより、第１トナー像の濃度減少と第２トナー像の意
図した濃度に対する濃度不足は略同じとなり、混色部分
で意図した色味を得ることができる。

【００３５】図１１に、補正前の第１画像信号Ａを第１
画像信号Ｂに補正する例を示した。実線１は第２画像信
号が”０”〜”６０”の場合であり、破線２は”８
０”、破線３は”Ｃ０”、破線４は”ＦＦ”の場合であ
る。この補正は混色部分の濃度の高いところで行なわれ
るために、濃度的には補正を加えても実用上問題ない。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明では、画像
情報に応じて第１もしくは第２の露光条件もしくは画像
データを補正するようにしたので、第１及び第２のトナ
ー像を所望の濃度に形成して、混色部分に所定の濃度及
び色味の多色画像を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る画像形成装置を示す概
略断面図である。

【図２】図１の画像形成装置における作像プロセスを説
明する電位図である。

【図３】図１の画像形成装置における感光ベルトの感光
体特性を示す説明図である。

【図４】感光体の再帯電後の表面電位を示す説明図であ
る。

【図５】感光体の第２露光後の表面電位と補正電圧例を
示す説明図である。

【図６】第２画像信号に対する補正電圧例を示す説明図
である。

【図７】第２画像信号の補正例を示す説明図である。

【図８】本発明の他の実施例における感光体の再帯電後
の表面電位例を示す説明図である。

【図９】感光体の第２露光後の表面電位例を示す説明図
である。

【図１０】再帯電前のトナー層電圧例を示す説明図であ
る。

【図１１】第１画像信号の補正例を示す説明図である。

【図１２】従来の画像形成装置を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 感光ベルト ２ 第１の帯電器 ３ａ 第１の画像露光 ４ 第１の現像器 ５ 第２の帯電器（再帯電器） ６ａ 第２の画像露光 ７ 第２の現像器 １７ 背面露光装置

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 15/04 Ｈ０４Ｎ 1/29 Ｇ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の周囲にその回転方向上流側か
   ら、像担持体を一様帯電する第１の帯電手段と、像担持
   体上に第１の画像信号に基づく第１の露光により第１の
   潜像を形成する第１の露光手段と、第１の潜像を現像す
   る第１の現像手段と、前記像担持体を一様帯電する第２
   の帯電手段と、像担持体上に第２の画像信号に基づく第
   ２の露光により第２の潜像を形成する第２の露光手段
   と、第２の潜像を現像する第２の現像手段とを少なくと
   も有し、更に前記像担持体上に形成された少なくとも２
   色の多色画像を転写材上に一括して転写する転写手段と
   を備えた多色画像形成装置において、前記第１及び第２
   の露光が同一の画素に行なわれる場合に、第１及び第２
   の画像信号の少なくとも一方に画像信号に応じて補正を
   加えることを特徴とする多色画像形成装置。
2. 【請求項２】 前記第２の露光手段を像担持体の背面に
   設けた請求項１の画像形成装置。
3. 【請求項３】 少なくとも前記第２の画像濃度が大きく
   なるかもしくは第１の画像濃度が小さくなるに従い、少
   なくとも前記第２の潜像のコントラストが単色領域と比
   較して小さくなる請求項２の多色画像形成装置。
4. 【請求項４】 少なくとも前記第１の画像濃度が大きく
   なるかもしくは第２の画像濃度が小さくなるに従い、少
   なくとも前記第１の潜像のコントラストが単色領域と比
   較して小さくなる請求項２の多色画像形成装置。