JP2002049191A

JP2002049191A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002049191A
Application number: JP2000234406A
Authority: JP
Inventors: Satoru Haneda; 哲羽根田
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-08-02
Filing date: 2000-08-02
Publication date: 2002-02-15

Abstract

(57)【要約】【課題】淡トナーと濃トナーとを用いて、高解像と高
階調性とが共に得られる画像を形成する。【解決手段】画像データに基づき像露光と淡トナーに
よる現像と、像露光と濃トナーによる現像とを行う画像
形成装置において、画像濃度データから濃トナー用と淡
トナー用の画像データとを生成し、濃トナー用の画像形
成周期を淡トナー用の画像形成周期より小さく設定す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法により
トナーを用いて画像形成を行う画像形成装置に係わり、
特に同色について淡色のトナーと濃色のトナーとの２種
類のトナーを用いて現像し、画像形成を行う画像形成装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法を用いた画像形成装置にあっ
ては、帯電手段によって像形成体上に一様帯電がなされ
たのち像露光がなされて潜像が形成される。潜像部分は
続く現像手段によって現像が行われ、トナー像が形成さ
れる。デジタル方式の画像形成装置にあっては、像露光
は例えばパルス幅変調されたドットによって像露光が行
われ、ドット部分にトナーが付着する反転現像が行われ
る。ドット部分に付着するトナー量は、像形成体上のド
ット部分の面積や電位の状態とこれに対しての現像バイ
アスやトナーの有する電荷の状態等によって定まる。

【０００３】像形成体上に像露光手段によって記録され
る高濃度の画像部分は面積当たりのドット数も多く、１
ドットの大きさも大きい。一方、低濃度の画像部分は面
積当たりのドット数も少なく１ドットの大きさも小さ
い。このことによって現像後は像形成体上の高濃度の画
像部分にはトナー付着量は多く、低濃度の画像部分には
トナー付着量は少ない。記録画像の濃淡の差異は、像形
成体上に現像によって付着する面積当たりのトナーの付
着量の多少によって表現されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、一種類のトナ
ーによっては、良好な階調性をもった画像形成を行うこ
とは困難である。特にハイライト部（低濃度部）ではド
ットが小さいことから面積当たり極少量のトナーの付着
は不安定であり、画像のムラが生じ易く、かつ安定した
階調性を求めることは困難である。高濃度部ではトナー
は過剰なトナーの付着状態にあって画像濃度は飽和し易
く、広い領域での階調性が出ない。

【０００５】本発明は、モノクロやカラーの画像形成装
置に適用するものであり、同色の淡色と濃色の２種類の
トナー（例えば、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエ
ロー（Ｙ）、黒色（Ｋ）の何れか）を用いて現像を行う
画像形成装置であって、高解像力と高階調性が共に得ら
れる画像が形成される画像形成装置を提供することを目
的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体の
周縁に同一色の濃トナーを用いた現像器と淡トナーを用
いた現像器とを設け、濃、淡トナーによる重ね合わせ現
像を行い、重ね合わされた、濃、淡トナー像を転写材上
に転写する画像形成装置において、濃トナーを用いての
画像形成周期を淡トナーを用いての画像形成周期より小
さくしたことを特徴とする画像形成装置によって達成さ
れる。

【０００７】なお上記画像形成周期は、ディザ処理又は
パルス幅変調処理によって形成される周期である。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の画像形成装置は何れも、
画像濃度情報を淡トナー用の画像データと濃トナー用の
画像データとに分解し、淡トナー用の画像データに基づ
く像露光と淡トナーを用いての現像によって淡トナー像
を形成し、濃トナーに基づく像露光と濃トナーを用いて
の現像によって濃トナー像を形成し、淡トナー像とを重
ね合わせて画像形成を行う画像形成装置であるが、先ず
好ましい画像形成装置の構成から説明する。

【０００９】（１）本実施形態は図１及び図２の断面構
成図に示すように、像形成体上で帯電、像露光、現像の
繰り返しにより淡、濃トナー像を重ね合わせて画像形成
する画像形成装置であって、特にタンデム方式により
Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ各色についての淡、濃トナー像を重ねて
カラー画像形成を行うカラー画像形成装置で、小型形状
であることを特徴としている。

【００１０】図１に示すカラー画像形成装置は中間転写
体を用いたタンデム方式のカラー画像形成装置であっ
て、中間転写体である転写ベルト１４ａの周縁部にはイ
エロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒
（Ｋ）から成る４組のプロセスユニット１００が設けら
れていて、各プロセスユニット１００では淡、濃トナー
を用いてのＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像が形成され、トナ
ー像は転写ベルト１４ａの上で重ね合わせて転写され、
転写されたカラートナー像は転写材である記録紙上に一
括転写され、定着されて機外に排出される構成となって
いる。

【００１１】４組のプロセスユニット１００は何れも共
通した構造となっているので、その１組について説明す
る。像形成体である感光体ドラム１０は、例えばガラス
や透光性アクリル樹脂等の透光性部材によって形成され
る円筒状の基体の外周に、透光性の導電層及び有機感光
層（ＯＰＣ）の光導電体層を形成したものである。

【００１２】感光体ドラム１０は、図示しない駆動源か
らの動力により、或いは転写ベルト１４ａに従動し、透
光性の導電層を接地された状態で矢印で示す反時計方向
に回転される。

【００１３】１１Ａ及び１１Ｂは共に帯電手段としての
スコロトロン帯電器で、感光体ドラム１０の移動方向に
対して直交する方向に感光体ドラム１０と対峙し近接し
て取り付けられ、トナーと同極性のコロナ放電によっ
て、感光体ドラム１０に対し一様な電位を与える。

【００１４】露光光学系１２（Ｌ）及び１２（Ｈ）は、
それぞれ、像露光の発光素子としてのＬＥＤ（発光ダイ
オード）を感光体ドラム１０の軸と平行に複数個アレイ
状に並べた線状の露光素子（不図示）と等倍結像素子と
してのセルフォックレンズ（不図示）とがホルダに取り
付けられた露光用ユニットとして構成される。円柱状の
保持部材に、露光光学系１２（Ｌ）、１２（Ｈ）が取付
けられて感光体ドラム１０の基体内部に収容される。露
光素子としてはその他、ＦＬ（蛍光体発光）、ＥＬ（エ
レクトロルミネッセンス）、ＰＬ（プラズマ放電）等の
複数の発光素子をアレイ状に並べた線状のものが用いら
れる。１２（Ｌ）は淡トナー用の画像データによって像
露光を行う像露光手段であり、１２（Ｈ）は濃トナー用
の画像データによって像露光を行う像露光手段である。

【００１５】淡トナー用の像露光手段である露光光学系
１２（Ｌ）は、感光体ドラム１０上での露光位置をスコ
ロトロン帯電器１１Ａと淡トナーを内蔵した現像器１３
（Ｌ）との間で、現像器１３（Ｌ）に対して感光体ドラ
ム１０の回転方向上流側に設けた状態で、感光体ドラム
１０の内部に配置される。濃トナー用の像露光手段であ
る露光光学系１２（Ｈ）の感光体ドラム１０上での露光
位置は、現像器１３（Ｈ）の下流側にあって、スコロト
ロン帯電器１１Ｂと濃トナーを内蔵した現像器１３
（Ｈ）との間で、現像器１３（Ｈ）に対して感光体ドラ
ム１０の回転方向上流側に設けた状態で感光体ドラム１
０の内部に配置される。

【００１６】現像器１３（Ｌ）は１成分の淡トナー又は
淡トナーと磁性キャリアとの２成分現像剤を内蔵し、接
触又は非接触によって反転現像を行う現像器である。ま
た現像器１３（Ｈ）はトナー像を破壊せずに重ね合わせ
現像を可能とする１成分の濃トナー又は濃トナーと磁性
キャリアとの２成分現像剤を内蔵し、ソフト現像あるい
はより好ましくは非接触現像によって反転現像を行う現
像器である。

【００１７】画像形成に当たっては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ各
色の画像データは後に詳しく説明する淡トナー用の画像
データと濃トナー用の画像データとに分けられ、淡トナ
ー用の画像データは露光光学系１２（Ｌ）によって像露
光が行われ、現像器１３（Ｌ）によって淡トナーによる
現像が行われる。濃トナー用の画像データは露光光学系
１２（Ｈ）によって像露光が行われ、現像器１３（Ｈ）
によって濃トナーによる現像が行われて、淡トナーによ
るトナー像の上には濃トナーによるトナー像が感光体ド
ラム１０上に重ねて形成される。このトナー像は転写位
置において後に説明する転写ベルト１４ａ上に転写がな
される。転写を終えてドラム上に残留した転写残トナー
は、静電的に回収を行うクリーニング装置１９によって
清掃が行われる。

【００１８】Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ４色のプロセスユニット１
００が並列して対向する転写ベルト１４ａは体積抵抗率
１０¹⁰〜１０¹⁵Ω・ｃｍ、表面抵抗率１０¹⁰〜１０¹⁵Ω
・ｃｍ²の無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、
熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共
重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエ
ンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚
さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性フィルム基体の外側
に、好ましくはトナーフィルミング防止層として厚さ５
〜５０μｍのフッ素コーティングを行った、２層構成の
シームレスベルトである。転写ベルト１４ａの基体とし
ては、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に
導電材料を分散した厚さ０．５〜２．０ｍｍの半導電性
ゴムベルトを使用することもできる。転写ベルト１４ａ
は、駆動ローラ１４ｄ、従動ローラ１４ｅ、テンション
ローラ１４ｋ及びバックアップローラ１４ｊに外接して
張架され、画像形成時には、不図示の駆動モータよりの
駆動をうけて駆動ローラ１４ｄが回転され、各色毎の転
写位置では１次転写器１４ｃにより感光体ドラム１０に
転写ベルト１４ａが押圧され、転写ベルト１４ａが図の
矢印で示す方向に回転される。

【００１９】各色毎の転写手段である転写ローラからな
る１次転写器１４ｃは、転写ベルト１４ａを挟んで各色
毎の感光体ドラム１０に対向して設けられ、転写ベルト
１４ａと各色毎の感光体ドラム１０との間に各色毎の転
写域（符号なし）を形成する。各色毎の１次転写器１４
ｃにはトナーと反対極性（本実施形態においてはプラス
極性）の直流電圧を印加し、転写域に転写電界を形成す
ることにより、各色毎の感光体ドラム１０上のトナー像
を転写ベルト１４ａ上に転写する。

【００２０】各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１
４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。

【００２１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータの始動により黒（Ｋ）のプロセスユニット１
００の感光体ドラム１０が図の矢印で示す方向へ回転さ
れ、同時にＫのスコロトロン帯電器１１Ａの帯電作用に
よりＫの感光体ドラム１０に電位の付与が開始される。

【００２２】Ｋの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｋの淡トナー用の露光光学系１２（Ｌ）によって
第１の色信号すなわちＫの淡トナー用の画像データに対
応する電気信号による画像書込が開始され、Ｋの感光体
ドラム１０の表面に原稿画像のＫの画像に対応する淡ト
ナー用の静電潜像が形成される。

【００２３】前記の淡トナー用の潜像はＫの淡トナー用
の現像器１３（Ｌ）により接触状態で反転現像がなされ
Ｋの感光体ドラム１０の回転に応じＫの淡トナーによる
トナー像が形成される。続いてスコロトロン帯電器１１
Ｂによる帯電と、Ｋの濃トナー用の露光光学系１２
（Ｈ）によるＫの画像に対応する濃トナー用の静電潜像
が形成され、濃トナー用の現像器１３（Ｈ）によってＫ
の濃トナーによるトナー像が先に形成されたＫの淡トナ
ーによるトナー像の上に重ねて形成される。

【００２４】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＫの感光体ドラム１０上に形成された淡、濃トナ
ーからなるＫのトナー像が、Ｋの転写域（符号なし）に
おいて、第１の転写手段であるＫの１次転写器１４ｃに
よって、転写ベルト１４ａ上に転写される。

【００２５】次いで転写ベルト１４ａは、Ｃのトナー像
と同期が取られ、シアン（Ｃ）のプロセスユニット１０
０によりＣの感光体ドラム１０上に形成されたＣの淡、
濃トナーからなるトナー像が、Ｃの転写域（符号なし）
において、第１の転写手段であるＣの１次転写器１４ｃ
によって、前記のＫの淡、濃トナーからなるトナー像の
上からＣの淡、濃トナーからなるトナー像が重ね合わせ
て形成される。

【００２６】同様のプロセスにより、Ｋ、Ｃの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）のプロセス
ユニット１００によりＭの感光体ドラム１０上に形成さ
れた、第３の色信号によるＭの画像データに対応するＭ
の淡、濃トナーからなるトナー像が、Ｍの転写域（符号
なし）において、第１の転写手段であるＭの１次転写器
１４ｃによって、前記のＫ、Ｃのトナー像の上からＭの
淡、濃トナーからなるトナー像が重ね合わせて形成さ
れ、更にＫ、Ｃ、Ｍの重ね合わせトナー像と同期が取ら
れ、イエロー（Ｙ）のプロセスユニット１００によりＹ
の感光体ドラム１０上に形成された、第４の色信号によ
るＹの画像データに対応するＹの淡、濃トナーからなる
トナー像が、Ｙの転写域（符号なし）において、第１の
転写手段であるＹの１次転写器１４ｃによって、前記の
Ｋ、Ｃ、Ｍのトナー像の上からＹの淡、濃トナーからな
るトナー像が重ね合わせて形成され、転写ベルト１４ａ
上にＫ、Ｃ、Ｍ及びＹの重ね合わせカラートナー像が形
成される。

【００２７】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９によりクリーニ
ングされる。

【００２８】転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト１５から、転写材給送手段としてのタイミングローラ
１６を経て記録紙Ｐが第２の転写手段である２次転写器
１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送され、トナーと反
対極性の直流電圧が印加される２次転写器１４ｇによ
り、転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラートナー像が
記録紙Ｐ上に一括して転写される。

【００２９】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂに
より除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ
１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイへ排出される。

【００３０】転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ロー
ラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９ａによりクリーニン
グされる。

【００３１】本実施の形態においては、プロセスユニッ
ト１００の感光体ドラム１０上には淡トナーの付着した
上に濃トナーを付着させるようなプロセスとしている
が、かかる現像順とすることにより、目立ち易い濃ト
ナーの転写が良好になされる。像露光によって先に付
着している淡トナーの散りがあっても目立たない。下
流側に位置した現像器１３（Ｈ）に淡トナーの混色があ
っても影響が小さい、といった〜の効果を奏するこ
ととなる。

【００３２】また本実施の形態においては、Ｙ，Ｍ，
Ｃ，Ｋ，４色について淡、濃トナーによる現像を行って
いるが、Ｙ，Ｍ，Ｃについては濃トナーのみによる現像
を行い、Ｋのみを淡、濃トナーによる現像を行うような
構成としても、本発明による優れた効果を奏することが
できる。この場合は現像器は５組を設けた画像形成装置
となる。

【００３３】以上、淡、濃トナーを用いて再現領域を広
め、小型で色重ねが容易になされる画像形成装置を図１
によって説明した。図２に示すのも同様効果を奏する他
の実施例を示す画像形成装置の断面構成図である。淡、
濃トナーを用いてＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋのトナー像を形成する
プロセスユニット１００を並列配置する点においては図
１におけると全く同じであるが、本実施の形態において
は中間転写体を介することなく転写材上にトナー像を重
ね合わすようにしている。図１におけると相違点のみに
ついて説明すれば、画像形成に当たってはプロセスユニ
ット１００上でのトナー像形成と同期して、給紙カセッ
ト１５から排出された記録紙Ｐはタイミングローラ１６
を経て搬送ベルト１４へと搬送される。

【００３４】搬送された記録紙Ｐは紙帯電器１４ｍによ
ってトナーと同極性に帯電され、回転する搬送ベルト１
４に密着して搬送され、記録紙Ｐ上にはプロセスユニッ
ト１００Ｙ上に形成されたＹの淡、濃トナーからなるト
ナー像が１次転写器１４ｃによって転写され、その上に
プロセスユニット１００Ｍ，１００Ｃ，１００Ｋ上に形
成された淡、濃トナーからなるＭ，Ｃ，Ｋのトナー像が
重ねて転写され、カラートナー像が形成される。

【００３５】カラートナー像を担持した記録紙Ｐは分離
電極１４ｎによって除電され、搬送ベルト１４から分離
して定着装置１７へと搬送され、記録紙Ｐ上のカラート
ナー像は定着された後、装置外部のトレイへ排出する。

【００３６】図２に示した実施の形態においてもＹ，
Ｍ，Ｃについては濃トナーのみによる現像を行い、Ｋの
みを淡、濃トナーによる現像を行うような構成とするこ
とも、あるいはＹを濃トナーのみで、Ｋ，Ｃ，Ｍを淡、
濃トナーによる現像を行うような構成とすることも可能
であって、本発明による優れた効果を奏することができ
る。又、本発明はＫ単色のモノクロの画像形成装置にも
適用することができる。

【００３７】（２）本実施形態は図３及び図４の断面構
成図で示すように、２つの像形成体上で帯電、像露光、
現像により淡トナー像と濃トナー像とをそれぞれ形成
し、淡、濃トナー像を重ね合わせるようにした画像形成
装置であって、特にタンデム方式によってＹ，Ｍ，Ｃ，
Ｋ各色を重ね合わせて形成したカラーの淡トナー像と同
じくカラーの濃トナー像とを重ねてカラー画像形成を行
うカラー画像形成装置で、小型形状であると共に例えば
濃トナーのみから成る画像形成を行ったりするのに適し
た構成となっている。

【００３８】図３に示すのは、中間転写体上で淡トナー
像と濃トナー像とを重ね合わせた後、記録紙上に転写す
る画像形成装置で、図４に示すのは像形成体上に形成し
た淡トナーから成るカラー画像と濃トナーから成るカラ
ー画像とを記録紙上で重ね合わすようにした画像形成装
置である。既に図１、図２で説明した部材と同じ機能の
部材については同一符号を付している。

【００３９】図３に示すカラー画像形成装置は、転写ベ
ルト１４ａの周縁部には淡トナーを用いてカラー画像を
形成するプロセスユニット１００Ｌと、濃トナーを用い
てカラー画像を形成するプロセスユニット１００Ｌと、
濃トナーを用いてカラー画像を形成するプロセスユニッ
ト１００Ｈとが並列配置されている。プロセスユニット
１００Ｌ，１００Ｈは共通した構造となっているので、
プロセスユニット１００Ｌについて説明すると、感光体
ドラム１０に沿って回転方向上流側からＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
４色についての帯電手段であるスコロトロン帯電器１
１、露光光学系１２（Ｌ）、現像器１３（Ｌ）が４組設
けられている。クリーニング装置１９によって周面が清
掃された感光体ドラム１０上には、スコロトロン帯電器
１１Ｙによって一様帯電された上に淡トナー用のＹの画
像データによって露光光学系１２（Ｌ）Ｙによって淡ト
ナー用のＹの静電潜像が形成され、淡トナーを内蔵した
現像器１３（Ｌ）Ｙによって淡トナーによるＹトナー像
が形成される。

【００４０】淡トナーによるＹトナー像の上には、スコ
ロトロン帯電器１１Ｍ、露光光学系１２（Ｌ）Ｍ、現像
器１３（Ｌ）Ｍによって淡トナーによるＭトナー像が重
ねて形成される。更に淡トナーによるＹ，Ｍトナー像の
上には、スコロトロン帯電器１１Ｃ、露光光学系１２
（Ｌ）Ｃ、現像器１３（Ｌ）Ｃによって淡トナーによる
Ｃトナー像が重ねて形成され、その上にスコロトロン帯
電器１１Ｋ、露光光学系１２（Ｌ）Ｋ、現像器１３
（Ｌ）Ｋによって淡トナーによるＫトナー像が重ねて形
成される。

【００４１】同様にプロセスユニット１００Ｈについて
も、感光体ドラム１０に沿って設けられたＹ、Ｍ、Ｃ、
Ｋ４色のスコロトロン帯電器１１、濃トナー用の画像デ
ータによって像露光を行う露光光学系１２（Ｈ）、濃ト
ナーを内蔵した現像器１３（Ｈ）によって、総て濃トナ
ーによるＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋ４色のカラートナー像が重ね合
わせて形成される。

【００４２】プロセスユニット１００Ｌ上に形成された
淡トナーによるカラートナー像は１次転写器１４ｃによ
って転写ベルト１４ａ上に転写され、転写ベルト１４ａ
上に転写された淡トナーによるカラートナー像の上に
は、プロセスユニット１００Ｈ上に形成された濃トナー
によるカラートナー像が重ね合うように転写がなされ
る。転写ベルト１４ａ上に重ね合わせて転写された淡、
濃トナーによるカラートナー像は、タイミングローラ１
６を経て給紙される記録紙Ｐ上に２次転写器１４ｇによ
って一括転写され、除電電極１６ｂによって除電された
後、定着装置１７によって定着され、装置外部へと排出
される。

【００４３】図４は他の実施例を示したもので、図３に
おけると同じように、濃トナーによるカラートナー像を
形成するプロセスユニット１００Ｈと、淡トナーによる
カラートナー像を形成するプロセスユニット１００Ｌと
が搬送ベルト１４に対向して並列配置されている。画像
形成に当たっては、プロセスユニット１００Ｈ上での濃
トナーによるトナー像形成と同期して、給紙カセットか
ら排出された記録紙Ｐはタイミングローラ１６を経て搬
送ベルト１４へと搬送される。紙帯電器１４ｍによって
記録紙Ｐは搬送ベルト１４に密着して搬送され、記録紙
Ｐ上にはプロセスユニット１００Ｈ上に形成された濃ト
ナーによるカラートナー像が１次転写器１４ｃによって
転写され、その上に同期してプロセスユニット１００Ｌ
上に形成された淡トナーによるカラートナー像が重ねて
転写される。淡、濃トナーによるカラートナー像を担持
した記録紙Ｐは分離電極１４ｎによって除電され、搬送
ベルト１４から分離して定着装置１７へと搬送され、定
着された後装置外部へと排出される。

【００４４】図３及び図４に示す画像形成装置は、プロ
セスユニット１００Ｌ，１００Ｈを用いることによって
連続した階調性の高画質の画像が得られる他、例えばプ
ロセスユニット１００Ｈを単独に用いて濃トナーのみに
よる画像を形成する等、淡、濃トナーは画像又は使用目
的に応じた使用が容易に行われることとなる。

【００４５】（３）本発明においては、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ
各色の画像濃度データは、淡トナー用の画像濃度データ
と濃トナー用の画像濃度データとに分けられ、淡トナー
用の画像濃度データは淡トナー用の露光光学系１２
（Ｌ）により、濃トナー用の画像濃度データは濃トナー
用の露光光学系１２（Ｈ）により感光体ドラム１０上へ
の像露光が行われる。

【００４６】図５には、本実施形態における画像処理シ
ステムのブロック図を示している。ＣＣＤ等の固体撮像
素子を用いた画像読み取り手段によって原稿像の読み取
りが行われる（Ｆ１）。ＣＣＤからの出力増幅したアナ
ログ画像信号は８〜１０ビットのデジタル信号にＡ／Ｄ
変換され、シェーティング補正とこれに引き続いての色
空間変換、対数変換、黒生成、色補正等の画像処理
（１）が行われる（Ｆ２）。なお、画像データは収納さ
れたメモリから読み取り同様処理をしてもよい。

【００４７】画像処理（１）で得られた画像データは、
データの濃度分布や隣接するドット間での濃度差をチェ
ックすることによって、原稿像が写真や絵等の中間調画
像であるか、文字や線画等の文字画像であるかの画像判
別が行われる（Ｆ３）。

【００４８】画像処理（１）で得られた画像データは、
画像が中間調画像であるか、文字画像であるかの判別結
果或いは指示された出力形態（Ｆ３）に基づいて淡トナ
ー用の画像データ（Ｆ５Ａ）と、濃トナー用の画像デー
タ（Ｆ５Ｂ）との作成がなされる。

【００４９】図６は画像データを淡、濃トナー用の画像
データに分解した状態を示す説明図で、図６（ａ）は中
間調画像、図６（ｂ）は文字画像のときの淡、濃トナー
用の画像データを示したもので、画像データが中間調画
像であるか文字画像であるかによって淡、濃トナー用の
画像データの構成割合を変更する状態を示している。即
ち中間調画像に対しては淡トナーの使用を多くする画像
データを作成し、文字画像に対しては濃トナーの使用を
多くする画像データを作成する。

【００５０】分解した淡、濃トナー用画像データは各々
のトナーに対してのγ補正を行い（Ｆ６Ａ，Ｆ６Ｂ）、
続いて多値化処理が行われる（Ｆ７Ａ，Ｆ７Ｂ）。

【００５１】本発明においては多値化処理部における次
の処理を行う。即ち、濃トナーによる画像については、
高解像と高濃度の画像の形成に重点がおかれて記録周期
を小さくする処理を行う。また淡トナーによる画像につ
いては、高階調性の画像の形成に重点がおかれて記録周
期を大きくする処理を行う。かかる処理を行うことによ
って高解像と高階調性とが両立して得られた優れた画像
が形成されることとなる。

【００５２】上記の画像形成周期を大きく或いは小さく
する処理は、ディザ処理又はパルス幅変調処理によって
行われる。

【００５３】図７は多値ディザを用いてディザ周期の変
更を行う例を示したもので、濃トナーを用いての画像に
対しては２×２マトリックスディザとして細かい網かけ
を行って、パルス幅変調による多値変調と組み合わせて
記録周期を小さくする処理を行い、淡トナーを用いての
画像に対しては４×４マトリックスディザとして粗い網
かけを行って、パルス幅変調による多値変調と組み合わ
せて記録周期を大きくする処理を行う。

【００５４】図８はパルス幅変調を使用して１画素／２
画素の変更を行う例を示したもので、濃トナーを用いて
の画像に対しては１画素ＰＷＭとして細かい記録を行っ
て記録周期を小さくする処理を行い、淡トナーを用いて
の画像に対しては２画素ＰＷＭとして記録単位を大きく
して記録周期を大きくする処理を行う。

【００５５】なおこの際、誤差拡散法と組み合わせてＰ
ＷＭ処理を行い、感光体上に像露光を行うレーザスポッ
トは走査方向に短軸、副走査方向に長軸となるようスポ
ット径を楕円形としてレーザ走査が行われる。

【００５６】多値化処理を終えた淡トナー用画像データ
は露光光学系１２（Ｌ）によって感光体ドラム１０上へ
の像露光を行い（Ｆ８Ａ）、多値化処理を終えた濃トナ
ー用画像データは露光光学系１２（Ｈ）によって感光体
ドラム１０上への像露光を行う（Ｆ８Ｂ）。

【００５７】（４）図９は、本実施形態の淡トナーと濃
トナーとを用いたときの感光体ドラム１０上での付着ト
ナー量を示すグラフである。高濃度部に対しては濃ト
ナー用画像データによって濃トナーのみが使用され、再
現性が保持されながらトナー付着量は低減している。
低濃度部に対しては低トナー用画像データの記録ドット
の大きさを大きくして淡トナーのみを使用することによ
り、十分のトナー付着量を保持することにより安定した
再現性の保持がなされる。高濃度部と低濃度部との中
間に対しては低、濃トナー用画像データの両者によって
淡トナーと濃トナーとが併用され、階調性が保持されて
画像ムラの防止もなされる。

【００５８】図１０は、低〜高濃度部でのトナーの付着
状態を示す説明図である。本発明によるときは、図９に
示すように付着トナー量は高濃度部と低濃度部との差異
が少なくなり、転写不良や定着乱れ不良もなくなるよう
になる。

【００５９】以上、淡トナーと濃トナーとを用いる画像
形成装置について説明したが、本発明による充分な効果
を得るためには淡トナーと濃トナーとの間で例えば図１
１に示すトナー付着量とプリント画像濃度の関係にある
ことが望ましい。なお、淡、濃トナーの濃度差は、トナ
ー粒子の中に含まれる顔料の量の差等によって生じる。
又、飽和する時のトナー付着量はトナー粒径に依存す
る。例えば濃トナーについては、白色紙へのトナー付着
量が１ｍｇ／ｃｍ²程度で記録濃度は飽和状態となる。
飽和状態での飽和濃度値Ｄ_max（Ｈ）＝１．７〜２．５
であることが必要である。図１１に示すように、略飽和
状態となった所の濃度値をＤ_max（Ｈ）と定義する。正
確には破線で示すように濃度は更に徐々に増加する。

【００６０】一方、淡トナーについては、例えば白色紙
へのトナー付着量が１ｍｇ／ｃｍ²では濃度は飽和状態
には達しない。濃トナーが飽和濃度値に達するトナー付
着量と同じトナー付着量を淡トナーによって行ったと
き、即ち濃トナーの濃度飽和時の淡トナーの記録濃度Ｄ
（Ｌ）＝０．３〜０．８の間にあることが必要である。
そして白色紙へのトナー付着量が、飽和濃度値に達する
以前の例えばトナー付着量が０．５ｍｇ／ｃｍ²におけ
る淡トナーを用いたときの記録濃度Ｄ_S（Ｌ）との比、
即ち淡トナーと濃トナーとの記録濃度の傾き比Ｄ
_S（Ｌ）／Ｄ_S（Ｈ）＝０．２〜０．５の間にあることが
必要である。

【００６１】記録濃度については濃トナーと淡トナーと
の間で上記のような関係にあることを必要とするが、ト
ナー粒径や帯電量については、淡、濃トナーについて同
じ状態にあることが好ましい。トナー粒径については、
淡、濃トナーともに画質や現像性を確保する関係から、
体積平均粒径が３〜１０μｍの間にあり、差異があって
も±２０％以下であることが好ましい。また帯電量につ
いては、淡、濃トナーともに５〜３０μＣ／ｇの間にあ
り、特にトナー粒径の小さい場合には高い帯電量である
ことが必要で、差異があっても±２０％以下であること
が好ましい。このような条件を満たすことによって、
淡、濃トナー間では相似したγ特性が得られ、中〜高濃
度部での淡トナーと濃トナーとの付着量の和が略同じで
記録濃度変化をリニアに変化させるように設計すること
が容易になる。

【００６２】なお、図１１に示した階調特性はトナー粒
径や含まれる色材によっても変化する。小粒径トナーの
場合は付着量がより少ない０．５ｍｇ／ｃｍ²でも飽和
することがあるが、各飽和濃度や傾き比が淡、濃トナー
の設計においては重要である。

【００６３】

【発明の効果】本発明によるときは、同色について濃ト
ナー用の画像データと淡トナー用の画像データとで、画
像処理時の多値化処理部の処理において画像形成周期を
濃トナー用を淡トナー用よりも短かく設定することによ
って、高解像と高階調性とが両立して得られる優れた画
像が形成されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態の画像形成装置の断面構成図。

【図２】実施の形態の画像形成装置の断面構成図。

【図３】実施の形態の画像形成装置の断面構成図。

【図４】実施の形態の画像形成装置の断面構成図。

【図５】画像処理システムのブロック図。

【図６】画像データを分解した状態を示す説明図。

【図７】ディザ処理の説明図。

【図８】パルス幅変調処理の説明図。

【図９】付着トナー量を示すグラフ。

【図１０】トナーの付着状態を示す説明図。

【図１１】トナー付着量とプリント画像濃度の関係を示
すグラフ。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１Ａ，１１Ｂスコロトロン帯電器１２（Ｌ），１２（Ｈ）露光光学系１３（Ｌ），１３（Ｈ）現像器１４搬送ベルト１４ａ転写ベルト１４ｃ１次転写器１４ｇ２次転写器１５給紙カセット１６タイミングローラ１７定着装置１００Ｙ（Ｍ，Ｃ，Ｋ）プロセスユニット

フロントページの続きＦターム(参考） 2C262 AA04 AA24 AA26 BB03 BB06 BB16 BB27 BB44 GA32 GA36 GA40 GA42 2H027 EA02 EA04 EB03 EC20 ED04 EE02 EF09 2H077 BA10 DB25 EA24 5C074 AA05 BB02 BB26 CC26 DD03 DD07 EE11 FF08 FF15 GG12 GG13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像形成体の周縁に同一色の濃トナーを用
いた現像器と淡トナーを用いた現像器とを設け、濃、淡
トナーによる重ね合わせ現像を行い、重ね合わされた、
濃、淡トナー像を転写材上に転写する画像形成装置にお
いて、濃トナーを用いての画像形成周期を淡トナーを用
いての画像形成周期より小さくしたことを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】画像形成周期がディザ処理により形成さ
れることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】画像形成周期がパルス幅変調処理により
形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成
装置。