JPS6159458A - 多色画像形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は多色画像形成方法に関するものであって、特に
、原稿をプレスキャンすることにより必要な各色ごとの
トナー量を演算して事前に各色のトナーを補給するよう
にした多色画像形成方法に関する。

（従来技術） 一枚の多色原稿から２色又はそれ以上の多色画像を得る
多色画像形成方法として従来からカールソンプロセスを
利用したものが良く知られている。

その典型的なプロセスは以下の如きものである。

均一に帯電された光導電性の感光体に対して、カラー原
稿の光像が赤色フィルタを介して照射される。このよう
に、感光体をフィルタを介して露光することをカラー原
稿を色分解露光すると称する。色分解露光の結果として
形成される静電潜像を色分解潜像と呼ぶ。色分解露光に
より形成された色分解潜像は色分解露光に用いられたフ
ィルタの色と補色の関係にある色、即ち、赤色のフィル
タに対してシアンに着色されたトナー（以下「シアント
ナー」という）により現像され、得られたシアン色の可
視像は紙等の白色の記録シート上に転写される。

続いて緑色フィルタによる色分解露光が行われ、形成さ
れた色分解潜像はマゼンタトナーによって可視化され、
マゼンタ色の可視像も上記記録シート上に転写される。

次に、青色フィルタによる色分解露光とイエロートナー
による現像とが行われ、イエロー色の可視像も上記記録
シート上に転写される。

かくして記録シート上にはシアン色とマゼンタ色とイエ
ロー色の各可視像が順次転写されて互いに重なり合い。

カラー原稿のカラー画像を再現することができる。なお
、本明細書で「青」とは、正確には青紫と呼ばれるべき
色を指す。

さて、上記の如き多色画像形成方法では、現像剤中のト
ナー濃度の検出器を設け、この検出器の出力が一定の範
囲内に安定するようにトナーの補給量を制御して、トナ
ー濃度を一定の範囲内に保持するようになっている。と
ころが、カラー画像の場合、白黒の画像とは異なり、地
肌部分を残すことなく画像を形成した所謂ベタの画像部
分が多く、よって、各色のトナーの必要量に大きな変動
がある。そのため、従来のようにトナー濃度検出器を設
けてその検出出力に基づいてトナーの補給量を制御しよ
うとしても、適正なトナー濃度範囲内に制御しきれない
場合があり、良好なカラー画像を得ることができない場
合があった。

（目的） 本発明の目的は、原稿をプレスキャンすることにより必
要な各色ごとのトナー量を演算して事前に各色の１−ナ
ーを補給するようにすることにより、１−ナー濃度をよ
り正確に維持することができるようにし、もって、常に
良好なカラー画像を得ることができるようにした多色画
像形成方法を提供することにある。

（構成） 本発明の多色画像形成方法は、原稿をプレスキャンして
、撮像素子により上記原稿を色分解して読み取り、読み
取られた各色分解信号に基づいて１枚の転写紙に必要な
各色ごとのトナー量を演算し、各色のトナーを演算によ
って求めた量ずつ事前に補給することを特徴とする。

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明を適用したカラー電子複写機の一例を要
部のみ説明的に略示したものである。説明図であるため
、各部の相対的な大小関係は必ずしも正確ではない。

図中、符号１０は光導電性の感光体を示す。感光体１０
ばドラム状であって矢印の向きに回転可能である。感光
体１０の周囲にはチャージャ１２、イレーザ１８、現像
装置２０．２２．２４．２６、保持体２８、除電器３２
、クリーナ３４が配置されている。符号１６は原稿載置
ガラスであり、累積載置ガラス１６上には複写されるべ
き原稿０が平面的に定置される。

符号１４で示される露光光学系は、ランプ１４０、平面
鏡１４１、ダハミラー１４２．１４３　、レンズ１４４
、フィルタ装置Ｆによって構成されている。また、符号
４０で示される読み取り光学系は、ハーフミラ−４０１
、レンズ４０２、カラー固体撮像素子４０３とによって
構成され、ハーフミラ−４０１は露光光路中に設けられ
て光束の一部を撮像素子４０３に導くようになっている
。

原稿０を照明走査するには、ランプ１４０を発光させて
ランプ１４０と平面鏡１４１とを図示の位置から一体的
に左方へ移動させ、同時にダハミラー１４２を平面鏡１
４１の移動速度の１／２の移動速度で左方へ移動させる
。すると、レンズ１４４により原稿Ｏの照明部の像が感
光体１０上に結像し、レンズ４０２により原稿０の照明
部の像が撮像素子４０３の受光部に結像する。

フィルタ装置Ｆは、赤色フィルタＦ１、緑色フィルタＦ
２、青色フィルタＦ３、ニュートラルデンシティフィル
タ（以下ｒＮＤフィルタ」という）Ｆ４を有し、各フィ
ルタを選択的に露光光学系の光路中に配置できるように
なっている。

イレーザ１８は、ＬＥＤアレイ１８１と集束性光伝送体
アレイ１８２によって構成されている。

保持体２８は記録シートたる普通紙（以下「転写紙」と
いう）Ｓを保持するためのものであり、ドラム状に形成
されていて、感光体１０の回転に従動して矢印の向きに
回転するようになっている。

次に、本発明の詳細な説明に入る前に第１図に示されて
いる装置によるカラー電子複写プロセスを簡単に説明す
る。

いま、原稿０を原稿載置ガラス１６上に載置して装置を
作動させると、感光体１０が矢印の向きに回転してチャ
ージャ１２が感光体１０を均一に帯電させる。感光体１
０の光導電層はパンクロマチックな分光感度を有する光
導電物質、例えばＡｓ２Ｓｅ３等によって形成さている
。

続いて露光光学系１４により原稿Ｏが走査される。

このとき、フィルタ装置Ｆの赤色フィルタＦ１が露光光
路中に置かれており、従って、原稿○は赤色フィルタＦ
１により色分解露光され、感光体１０上にシアン潜像が
形成されていく。感光体１０の露光と同時に原稿Ｏは読
み取り光学系４０によって読み取られる。

原稿０は、白地に無彩色画像とカラー画像とを有する。

原稿０上の白地部と無彩色部をニュートラル部という。

読み取り光学系４０の撮像素子４０３の出力によって原
稿０のカラー画像部とニュートラル部とが識別される。

原稿Ｏのニュートラル部が識別されると、このニュート
ラル部に対応する潜像部位がイレーザ１８によって消去
される。その結果、感光体１０上にはカラー画像のみに
対応するシアン潜像が残される。このシアン潜像は現像
装置２０によりシアントナーを用いて可視化される。

かくして、感光体１０上にはシアン色の可視像が形成さ
れ、感光体１０の回転と共に移動する。

転写紙Ｓはプロセスのシーケンスに従い保持体２８に先
端部をクランプされ、保持体２８の回転によって保持体
周面に巻きつくように保持され、感光体１０上のシアン
色の可視像に重ねられる。このとき転写器３０が上記可
視像を電気的に吸引する極性の電荷を放電して保持体２
８を帯電させ、電気力によって可視像を転写紙Ｓ上に転
写する。可視像転写後の感光体１０は除電器３２で除電
され、クリーナ３４で残留トナーが除去される。

ついで、フィルタ装置Ｆの緑色フィルタＦ２が露光光路
中に置かれ、同様のプロセスが繰り返される。感光体１
０上にマゼンタ潜像が形成されるが、このマゼンタ潜像
はイレーザ１８によってニュートラル部が消去される。

マゼンタ潜像は現像装置２２によりマゼンタトナーで現
像される。かくして感光体１０上に得られるマゼンタ色
の可視像は、転写紙Ｓ上にシアン色の可視像と重ね合わ
せて転写される。ついで、フィルタ装置Ｆの青色フィル
タＦ３が露光光路中に置かれ、上記プロセスが繰り返さ
れる。感光体１０上に形成されるイエロー潜像はイレー
ザ１８によりニュートラル部が消去されたあと残りのイ
エロー潜像が現像装置２４によりイエロートナーを用い
て現像され、得られたイエロー色の可視像が転写紙Ｓ」
二に転写される。

次に、フィルタ装置ＦのＮＤフィルタＦ４が露光光路中
に置かれ、上記プロセスが繰り返される。これによって
感光体１０上に形成される静電潜像のうちカラー画像に
対応する部分がイレーザ１８によって消去され、ニュー
トラル部に対応する潜像（以下「ニュートラル潜像」と
いう）のみが残り、このニュートラル潜像が現像装置２
６により黒トナーを用いて現像される。かくして得られ
る黒色の可視像が転写紙Ｓ上に転写されると、転写紙Ｓ
は保持体２８から分離して定着装置３６に送られ、トナ
ー像が定着されたのちカラー複写として装置外へ排出さ
れる。

以上が第１図の装置例によるカラー電子複写プロセスの
あらましである。

以下には、このようなカラー電子複写プロセスに付加す
ることができる本発明の多色画像形成方法を具体的に説
明する。

読み取り装置４０におけるカラー固体撮像素子４０３は
、微小な受光素子が多数１列に密接して第１図の紙面に
直交する方向に配列されている。個々の受光素子は原稿
Ｏ上において１２５／３μｍ角の画像要素に対応し、も
って、１個の受光素子は一度に１２５　／３μｍ角の情
報を信号化するようになっている。個々の受光素子には
それぞれ一つずつ微小なフィルタが被せられている。フ
ィルタの色は赤、緑、青の３種であって、第２図に示さ
れているように赤、緑、青の順でサイクリツクに配列さ
れている。互いに隣接する３個の受光素子を見ると、一
つの受光素子には赤フィルタが、他の一つの受光素子に
は緑フィルタが、残りの一つの受光素子には青フィルタ
がそれぞれ被せられている。

このような３個の受光素子は原稿上の１画素に対応する
。従って、１画素の画像情報が赤、緑、青に色分解され
て信号化されることになる。

一方、イレーザ１８のＬＥＤアレイ１８１は１２５．ｔ
＋ｍ角の発光面接を有する微小なＬＥＤを第１図の図面
に直交する方向に密着して配列してなり、これらのＬＥ
Ｄを任意の組み合わせで発光できるようになっている。

今、ＬＥＤの一つを発光させると、その等倍像が集束性
光伝送体アレイ１８２の結像作用により感光体１０上に
結像する。１個のＬＥＤを発光させると１画素分の潜像
部分を消去しうる。

本発明においては、前に述べたようなカラー電子複写プ
ロセスを行う前に露光光学系１４により原稿Ｏを通常の
複写装置における照明走査と同様に照明走査する。これ
をプレスキャンと称する。このプレスキャンを行いなが
ら、読み取り光学系４０における撮像素子４０３によっ
て原稿Ｏを赤、緑、青に色分解して読み取る。読み取ら
れた色分解信号に基づいて１枚の転写紙に必要な各色ご
とのトナー量を演算し、各色のトナーを、演算によって
求めた量ずつ事前に補給する。

いま、へ３ザイズの原稿を複写するものとすると３３６
０　（画素）　ｘ２３７６　（画素）　＝　８　ＸＩＯ
’（画素）の演算し、この割合に応じてその色のトナー
を事前に補給する。平均的なトナーの付着量を０．７ｍ
ｇ　７ｃｍ２とすると、へ３サイズでは ２９．７ｘ４２．ＯｘＯ，７ｘｌＯ’　＝０．８７　（
ｇ　）となるから、０．８７　（ｇ　）に上記の割合を
かげてその色のトナーの必要量とし、これを事前に補給
しておき、しかるのち前述のカラー複写プロセスを実行
する。

第３図は本発明を実施するための電気系統の例を示す。

第３図において、符号４０３ｂ、　４０３ｇ、　４０３
ｒはそれぞれ第１図及び第２図におけるカラー固体撮像
素子４０３の青フィルタを被せた部分、緑フィルタを被
せた部分、赤フィルタを被せた部分を示している。これ
らの各素子部分は、プレスキャンにより第１図における
カラー原稿Ｏを色分解し、分解された各色に応じた信号
を出力する。各色分解信号は増幅器４１．４２．４３に
よって増幅されたあとアナログ・デジタル変換器５１．
５２．５３によりデジタル信号Ｂｄ、　Ｇｄ、　Ｒｄに
変換され、演算処理回路１００に入力される。信号Ｂｄ
ＸＧｄＸｌ？ｄはそれぞれ青、緑、赤による色分解読み
取り信号であり、例えば１６段階の多値信号として出力
される。

次に、第１図における感光体１０が露光され、シアン潜
像が形成される。第３図のスイッチ針はまず端子ＣＩが
選択される。演算処理回路１００からは信号Ｂｋが出力
される。信号Ｂｋは、ある画素がニュートラル部かカラ
ー画像部かに応じた２値信号であり、ニュートラル部の
ときは「１」、カラー画像部のときは「０」をとる。信
号Ｂｋはメモリー１１２に記憶され、制御回路１１４に
より上記シアン潜像との位置合わせが行われてイレーザ
駆動回路１１６を介してイレーザ１８１の発光が制御さ
れ、シアン潜像からニュートラル潜像が消去される。

次に、マゼンタ潜像が形成されるときはスイッチＳＷが
端子Ｂ１を選択する。このとき演算処理回路１００から
は多値の信号間が出力される。この多値信号はマスキン
グ量に関する情報を含む。この信号は比較器１０６に入
力され、記憶回路１０８の内容との比較により当該画素
に対しイレーズを行うか否かを定める２値の信号Ｍが出
力される。信号Ｍはニュートラル部に対して「１」、イ
レーズに対して「１」、それ以外では「０」をとる。こ
の信号Ｍによりマゼンタ潜像からニュートラル潜像が消
去され、かつ、マゼンタ潜像に対する色補正用のイレー
ズが行われる。

同様に、イエロー潜像が形成されるときはスイッチＳＷ
が端子肘を選択する。演算処理回路１００からはマスキ
ング量の情報を含む多値の信号Ｙｄが出力され、比較器
１０２に入力される。比較器１０２は記憶回路１０４の
内容と信号Ｙｄを比較し、ニュートラル部及び色補正用
イレーズに対して「１」、他は「０」である信号Ｙを出
力する。これによりイエロー潜像からニュートラル潜像
が消去され、また、色補正用のイレーズが行われる。

色分解されないカラー画像に対する静電潜像が形成され
るときはスイッチＳＷは端子ＤＩを選択する。

演算処理回路１００から出力される２値信号Ｂｋはイン
バータ１１０で反転されてメモリー１１２に入力される
。従って、この場合は静電潜像からカラー画像に対応す
る潜像部分が消去されることになる。

本発明では、かかるカラー電子複写プロセスを実行する
前に、原稿をプレスキャンすることによって撮像素子４
０３により上記原稿を予め色分解して読み取る。読み取
られた各信号Ｂｄ、　Ｇｄ、　Ｉ？ｄは、例えば演算処
理回路１００に含まれるメモリーに原稿の各部位に対応
した番地に記憶される。この記憶信号に基づき、前に述
べた通り、各色ごとにその色分解信号が出力された面積
の割合を演算すると共に、この割合に応じた各トナーの
補給量を演算する。こうして演算された補給量に従って
予め各トナーが補給され、補給されたトナーによって前
述の現像工程が実行される。

上に述べたメモリーの容量を小さくするために次のよう
にしてもよい。Ｘ＝ｎ番地から）（＝ｎ＋９番地までと
、Ｙ＝ｍ番地からＹ＝ｍ＋９番地までの１００番地をま
とめ、この１００番地の中の５０番地以上が「１」であ
れば１００番地全体を「１」とするのである。こうすれ
ば、メモリーは約８Ｘ］、０４個で紹ザイズに対応でき
る。

以、ｈは、各色のトナーで現像すべき部分があるか否か
、即ち「１」か「０」かを識別してその面積の割合に基
づきトナー補給量を求めていたが、各色分解信号の値、
即ち、カラー原稿の各色ごとの画像濃度に応じた信号を
記憶させ、この濃度信号を積分してトナーの補給量を決
めるようにしてもよい。例えば、濃度を１から１６まで
の１６段階に分けた場合において、最高付着量を０．７
５　（ｍｇ／ｃｍ２）として１　ｃｍｚ中の平均濃度が
１４であれば、をｌ　ｃｍ”当たりの補給量とする。

また、記録紙を適宜数に分割し、分割した各範囲ごとに
トナー量を演算して補給するようにしてもよい。例えば
、へ３サイズの記録紙であればＸ方向に１乃至１．１２
０　（画素）　、１１２１乃至２２４０　（画素）、２
２４１乃至３３６０　（画素）の各範囲に３分割し、そ
れぞれの範囲ごとにＩ・ナー量を演算して補給するので
ある。トナー量の演算は、先に述べたように各色ごとの
トナーの有無を意味する「１」又は「０」の信号に基づ
いて行ってもよいし、各色ごとの画像の濃度を表す信号
に基づいて行ってもよい。

なお、第１図の例では、有彩色のトナーで現像する前に
ニュートラル部をイレーザで消去し、消去したニュート
ラル部は別に露光を行ったあと黒色のトナーで現像する
ようになっていたが、本発明においては、イレーザを具
備すること及びニュートラル部を有彩色部とは別に露光
し現像することとは不可分のものではなく、基本の有彩
色のトナーのみによって現像するものであっても差支え
ない。

く効果） 本発明によれば、原稿をプレスキャンして、撮像素子に
より上記原稿を色分解して読み取り、読み取られた各色
分解信号に基づいて１枚の転写紙に必要な各色ごとのト
ナー量を演算し、各色のトナーを演算によって求めた量
ずつ事前に補給するようにしたから、カラー画像によっ
て各色のトナ−の必要量が大きく変動しても、現像剤中
のトナー濃度が正確に維持され、常に良好なカラー画像
を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したカラー電子複写装置の一例を
要部のみ略示した説明図、第２図は同上装置に用いられ
ている受光素子の例を拡大して示　　　　　′す正面図
、第３図は本発明を実施するための電気系統の例を示す
ブロック図である。 〇−原稿、　Ｓ−転写紙、　４０３−撮像素子、Ｂｄ、
　Ｇｄ、　Ｉ？ｄ−色分解信号。 ＝１８− 手続補正帯 昭和５９年１１月２２０ 昭和５９年特許願第１．８２０２　／Ｉ号２発明の名称 多色画像形成方法 ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 名　　　　称　（６７４）　　株式会社リコー４　　代
　　　理　　　人 住　所　東京都世田谷区経堂４丁目５番４号明細書の「
発明の詳細な説明」の欄及び図面６補正の内容 （１）明細書第５頁第９行を次のように改める。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 原稿をプレスキャンして、撮像素子により上記原稿を色
   分解して読み取り、読み取られた各色分解信号に基づい
   て１枚の転写紙に必要な各色ごとのトナー量を演算し、
   各色のトナーを演算によつて求めた量ずつ事前に補給す
   ることを特徴とする多色画像形成方法。