JPS62168167A - 多色記録装置 - 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】 ［発明の目的コ （産業上の利用分野） 本発明は、電子写真方式を用いて多色記録像を得ること
が可能な多色記録装置に関する。

（従来の技術） 電子写真方式を用いた多色記録技術の歴史は古く、種々
の方式が提案開示されている。これらのうち、最近、特
に注力されている技術に電子写真感光体への書込み記録
方法として、レーザ発振器や発光ダイオード（以下、Ｌ
ＥＤと略称する）アレイなどの発光素子を用いたもの、
あるいは液晶やファラーデ効果を用いた光スイツチング
素子などを用いてデジタル化した光情報の書込みを行な
う光学系を用いたものがある。これらの技術が多色記録
にａ力であると考えられる根拠は、第１に、従来から多
色電子写真の大きな技術的難問の１つとされている原稿
の色分解による各色情報の光強度と、感光体の分光感度
との不一致によって生じるプロセススピードの制約がな
くなる。第２に、電気的処理を介するために種々のＳ／
Ｎ改善が可能である。第３に、画像情報の編集を始めと
する電気的画像処理ができるなど、コンピュータとの連
結による多くの応用処理が考えられるからである。これ
らのデジタル化された画像情報の感光体への書込み方式
を用いる電子写真装置では、一般的に露光ビーム光の照
射された部分を顕像化するために反転現像を行なってい
る。これは、光源となるレーザ発振器やＬＥＤの負荷の
軽減と、走査光学系の精度上の負担を軽減することがで
きるためである。

多色電子写真の基本的な方式は、帯電・像露光・現像工
程を使用色の数だけ繰返すことにより行なわれるが、こ
れは円筒状に形成した感光体の周囲に１回転で全ての繰
返しが行なわれるように、帯電・像露光・現像工程のた
めの各装置を必要色の数たけ配置する第１の方式と、現
像装置だけを使用色の数だけ配置し、帯電と像露光装置
は感光体の繰返し回転によって兼用させる第２の方式と
に大別される。第１の方式は、装置的に大きくなるが゛
、記録時間が短く、実用的見地から期待の大きい方式で
ある。通常、色の再現には、３原色（シアン、マゼンタ
、イエロー）の混色の割合調整により種々の中間色が得
られるが、これらの調整制御は比較的困難である。その
理由は、一度感光体に形成した第１のトナー像に第２の
トナー像を形成する際に、付着量制御のために露光を行
なうと、コロナ帯電されたトナー像が感光体の静電気に
よる束縛力を失って飛散する現象が顕著となるからであ
る。このために文字像などのにじみが発生し、使用に耐
えないものになるため、一般的には前記した第２の方式
によって回避した装置が多い。

しかしながら、上述したように実用的な多色記録装置を
実現するためにも、かかる問題を解決することが必要で
ある。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、従来の露光量制御による中間色の再現に係る
種々の問題点を解決すべくなされたもので、露光量制御
による中間色の再現という従来の方式を用いることなく
、安価な手段で短時間に中間色の再現が可能となり、し
かも混色のない多色記録装置を提供することを目的とす
る。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明は、帯電・像露光・現像の各工程を複数回繰返す
ことにより像担持体上に多色像を記録する多色記録装置
であって、２回目以降の帯電工程においては像担持体に
１回目の像露光により生じた電位パターンを全面露光を
行なうことなくほぼ均一な電位に再帯電するモードと、
再帯電を行なわないモードとを選択的に制御する手段を
有するものにおいて、少なくとも２回目以降の現像工程
においては被現像面とは非接触である現像手段を具備し
ている。

（作用） 再帯電手段を制御することにより、各現像手段面°ｑの
単色記録と、これら単色が混色されてなる中間色の記録
が選択的に得られる。また、非接触現像手段を用いてい
るので、混色のない多色記録が可能となる。したかって
、露光量制御による中間色の１１現という従来の方式を
用いることな（、安価な手段で短時間に中間色の再現が
可能となり、しかも混色のない多色記録が行なえる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は本発明に係る多色記録装置を示すものである。

すなわち、１は装置本体であり、この本体１内の略中央
部には、たとえばドラム状のセレン・テルル合全形の感
光体（像担持体）２が回転可能に配置されている。感光
体２は、本体１の図において左側部に設けられた外部装
置が接続される画像人力部３からの信号に基づいて所定
のタイミングで駆動部（図示しない）により回転（周速
が例えば１６０　［ａｒｓ／ｓ　］　）される。そして
、感光体２の周囲には、第１帯電用コロナ装置４、第１
ＬＥＤアレイ５、第１現像装置６、第２帯電用コロナ装
置７、第２ＬＥＤアレイ８、第２現像装置Ｒ９、第３帯
電用コロナ装置１０．第３ＬＥＤアレイ１１、第３現像
装置１２、転写前コロナ装置１３、転写用コロナ装置１
４、剥離ガイド１５、除電用ランプ１６、およびファー
ブラシクリーニング装置１７がその順に感光体２の回転
方向Ｚに沿って配置されている。ここで、第１帯電用コ
ロす装置４は、所望の電圧（たとえば約６．５［ＫＶ］
の電圧）が印加されており、感光体２の回転開始後、感
光体２の表面を例えば１０００［Ｖ］に均一に帯電する
。第２．第３帯電用コロナ装置７，１０は、外部装置か
らの指示あるいは操作盤１８からのマニュアル操作のい
ずれかによって作動または不作動が選択される。第１な
いし第３ＬＥＤアレイ５，８．１１は、外部装置からの
画像信号に応じて発光点が走査制御されることにより、
感光体２の表面を像露光して所望の信号を静電潜像とし
て記録する。第１ないし第３現像装置６，９．１２は、
それぞれシアン色トナー、マゼンタ色トナー、イエロー
色トナーを収容しており、感光体２表面の静電潜像を反
転現像する（すなわち、第１ないし第３　Ｌ　Ｅ　Ｄア
レイ５，８゜１１による被露光部が現像される）。

本体１の図において右側方下部には、記録紙収納用のカ
セット１９の挿入口２０、カセット受台２１、挿入口２
０を介してカセット受台２１に挿入載置された状態にお
けるカセット１９内の記録紙に転接して記録紙を１枚づ
つ送出す給紙ローラ２２、給紙ローラ２２によって送出
された記録紙を感光体２の回転と同期して感光体２と転
写用コロナ装置１４との間の転写位置へ供給する一対の
レジストローラ２３、およびガイド板２４からなる給紙
部２５が設けられている。また、本体１の図において右
側方上部には、画像が記録された記録紙を本体１外へ排
出するための排紙口２６、排紙口２６から本体１外へ突
出しており、排出された記録紙を受ける排紙トレイ２７
、および排紙口２６の本体１内側に配置される一対の排
紙ローラ２８からなる排紙部２９が設けられている。ま
た、排紙ローラ２８と隣接して定着装置３０が設けられ
ており、この定着装置３０と剥離ガイド１５との間には
、感光体２から剥離ガイド１５によって剥離される記録
紙を定着装置３０へ搬送するために、一対のローラ３１
間に搬送ベルト３２が張設されている。

なお、図中３３は第１ないし第３帯電用コロナ装置４，
７．１０の高圧電源であり、３４は画像入力部３からの
信号を処理する処理回路などが組込まれたプリント回路
基板である。

このような構成において、感光体２が図示矢印Ｚ方向に
回転されると、感光体２の表面が第１帯電用コロナ装置
４によって均一に帯電され、次に第１ＬＥＤアレイ５に
よって像露光されて感光体２の表面に静電潜像が形成さ
れる。この静電潜像は、第１現像装置６によって現像さ
れてシアン色トナーが付着される。第１現像装置６によ
る現像後、感光体２は第２帯電用コロナ装置７によって
再帯電され、あるいは再帯電されずに第２ＬＥＤアレイ
８によって像露光されて静電潜像が形成される。この静
電潜像は、第２現像装置９によって現像されてマゼンタ
色トナーが付着される。第２現像装置９による現像後、
感光体２は第３帯電用コロナ装置１０によって更に再帯
電され、あるいは再帯電されずに第３ＬＥＤアレイ１１
によって像露光されて静電潜像が形成される。この静電
潜像は、第３現像装置１２によって現像されてイエロー
色トナーが付ａされる。第３現像装置１２による現像後
、シアン色トナー、マゼンタ色トナーおよびイエロー色
トナーが付着している状態の感光体２は、転写前コロナ
袋ｉｔ　１３によって均一な帯電量に戻される。

一方、このような感光体２の回転に同期して、給紙部２
５によって記録紙が転写位置へ供給されて感光体２に対
接され、転写用コロナ装置１４によって記録紙上に上記
各色のトナー像が転写される。転写後、記録紙は剥離ガ
イド１５によって感光体２の表面から剥離され、搬送ベ
ルト３２によって定着装置３０へ搬送されて、転写され
ているトナー像が定行される。そして、定行後、記録紙
は排紙ローラ２８によってｖｒ紙口２６を介して排紙ト
レイ２７上に排出される。一方、記録紙が剥離された感
光体２は、除電用ランプ１６によって光照射を受けて除
電された後に、ファーブラシクリーニング装置１７によ
って清掃されて次の記録に備えられる。

次に、本発明の要部であるところの第１ないし第３帯電
用コロナ装置４，７，１０、第１ないし第３ＬＥＤアレ
イ５，８，１１、および第１ないし第３現像装置６，９
．１２について更に詳細に説明する。

前述したごとく、感光体２はまず第１帯電用コロナ装置
４によって均一に帯電され、次に第１ＬＥＤアレイ５に
よって像露光されて静電潜像が形成され、更にこの静電
潜像が第１現像装置６によって反転現像されてシアン色
トナーが付着される。

この第１現像装置６による反転現像後、第２帯電用コロ
ナ装置７が外部装置からの指示あるいは操作盤１８から
のマニュアル操作のいずれかによって選択的に作動また
は不作動状態となる。第２図（ａ）は、第１現像装置６
による反転現像後の感光体２の表面電位■を示したもの
であり、第２帯電用コロナ装置ｕ７が作動状態となる場
合には、感光体２か再度所望の電位（たとえば第１帯電
用コロナ装置４による元の電位Ｖｏ）に帯電される。

すなわち、第２図（ｂ）に示されるごとく第１帯電用コ
ロナ装置４、第１ＬＥＤアレイ５、および第１現像装置
６によって第１の帯電・像露光・現像工程を経た部分Ａ
４図中４０はシアン色１・六−を示す）の電位ｖＲは、
第２帯電用コロナ装置７によって元の電位Ｖｏに戻され
る。一方、第１の像露光を受けなかった部分Ｂ（静電潜
像か形成されなかった部分）は、第２帯電用コロナ装置
７による再帯電によってもほとんど変化せず、元の電位
Ｖｏが維持される。そして、次に第２ＬＥＤアレイ８に
よって像露光されると、感光体２のシアン色トナー４０
が付着していない部分Ｂにおいて選択的に感光体２の表
面電位が減衰される（静電潜像が形成される）。したが
って、次に第２現像装置９によって現像されると、静電
潜像が形成された部分（感光体２の表面電位がＶｏより
も減衰している部分）にマゼンタ色トナーが付着される
。

一方、第２帯電用コロナ装置７が不作動状態となる場合
には、感光体２が第２図（ａ）に示される表面電位状態
のまま第２ＬＥＤアレイ８によって像露光される。した
がって、感光体２は、シアン色トナー４０が付着してい
る部分Ａの外に、像露光されて静電潜像が形成された部
分がＶｏよりも低い電位状態となり、第２現像装置９に
よって現像されると、シアン色トナー４０が付着してい
る部分および静電潜像が形成された部分にマゼンタ色ト
ナーが付着される。

すなわち、本実施例においては、第２帯電用コロナ装置
７によって再帯電が行なわれないと、感光体２上の現像
色がシアン色とマゼンタ色との混色による青色とマゼン
タ単色との２色となり、再帯電が行なわれると、感光体
２上の現像色がシアン単色とマゼンタ単色との２色とな
る。

また、′：ｊ５３帯電用コロナ装置１０の作動あるいは
不作動状態においても、同様にして第３ＬＥＤアレイ１
１および第３現像装置１２による像露光・現像工程が行
なわれる。

したがって、本実施例においては、第２．第３帯電用コ
ロナ装置７．１０の作動あるいは不作動を１．す御する
とともに、第１ないし第３現像装置６゜９．１２の作動
制御をも行なうことにより、第３図に示すような３色の
色から得られる７色の色の組合せが行なえ、その結果、
これらの７色の中から任意の３色からなる多色記録が可
能となる。なお、図中のアルファベット文字は、それぞ
れの色に対応する記号として用いた。ここに、第１ない
し第３帯電用コロナ装置４，７．１０の作動（オン）あ
るいは不作動（オフ）とすることにより得られる記録色
の例を示すと下記表のようになる。

表 なお、上記表置外にも各現象装置の有する色の順序や、
現像装置自体の作動（オン）あるいは不作動（オフ）の
組合せも可能であり、再現される色の組合せが種々に設
定されることはいうまでもないことである。また、使用
される色もシアン、マゼンタ、イエローに限られる必要
はなく、種々の色をあらかじめ選択して用いれば、更に
目的に合致した色再現範囲を得ることかできる。

なお、これらのプロセス順序の制御は、操作盤１８ある
いは外部装置（たとえばコンピュータ）に接続される画
像入力部３からの指示信号が、これらの処理回路（プリ
ント回路基板３４に組込まれている）によってプログラ
ムセットされて、第２、第３帯電用コロナ装置７，１０
と接続されている高圧電源３３の動作を制御するように
なっており、これらの電気的制御の内容と色再現との関
係はあらかじめプログラム設定される。

次に、第２．第３帯電用コロナ装置７．１０として用い
る帯電装置５１について第４図を参照して詳細に説明す
る。この帯電装置５１は、第２図（ａ）（ｂ）に示した
ごとく、第１　ＬＥＤアレイ５による第１の像露光によ
って生じた電位差を電位の高い非露光部分Ｂ（静電潜像
が形成されていない部分）はそのままに保持し、電位の
低い被露光部分Ａ（静電潜像が形成される部分）は非露
光部分Ｂと同じ電位に戻す選択帯電機能を持たせるため
に、導電性の円筒状シールド５２と、この円筒状シール
ド５２内に設けられたコロナ電極５３とから構成されて
おり、コロナ電極５３は前記高圧電源３３に接続される
。なお、図中５４は高圧電源３３の切換制御を行なう切
換制御部である。

高圧電源３３の出力は、たとえば　４００〜１０００　
Ｈｚ程度の周波数を有する交流電圧で、第５図に示すよ
うな電圧波形を有し、更に図中ＶＤＣで表わされる偏奇
成分を有しており、電圧波高値ＶＡＣとともに独立して
調整ｎ■能になっている。

このような帯電装置５１を第２帯電用コロナ装置７とし
て用いることにより、第２図（ａ）に示したように感光
体２の第１の帯電・像露光・現像の工程を経た部分Ａの
電位ｖＲは、第２図（ｂ）に一点鎖線で示したように例
えば元の電位Ｖｏに戻り、第１の像露光を受けなかった
部分Ｂの電位Ｖｏはそのままに保持される。このような
特定領域（部分Ａ）だけを帯電させる、いわゆる選択帯
電を行なわせることは、高圧電源３３の出力電圧のｖａ
ｃ、ＶＤＣの値を適宜組合わせて所定の電位になるよう
に調整することにより可能である。

なお、本実施例では、ＶＡＣは約７　［ＫＶ］、ｖＤＣ
は約１　［ＫＶ］を用イテおり、ｖｏは１０００［Ｖ］
、ＶＲは１５０［ｖコで正常に動作している。

また、第２．第３帯電用コロナ装置７．１０としては、
第４図に示した帯電装置５１だけでなく、たとえば第６
図に示すような帯電装置５５をも使用できる。この帯電
装置５５は、導電性のシールド５６と、このシールド５
６内に設けられた２本のコロナ電極５７と、シールド５
６の放電開口部に設けられた導電性の網状グリッド５８
とからなるスコロトロン帯電装置である。ぞして、グリ
ッド５８には直流電源５９から所定の直流電圧を印加し
、コロナ電極５７には高圧電源６０からコロナ発生電圧
を印加し、前記方法と同様に印加電圧値を調整すること
により、選択帯電を行なわせることが可能である。

次に、本実施例において用いられる第１ないし第３現像
装置６，９．１２について説明する。第１ないし第３現
像装置６，９．１２としては、一般的に公知の現像装置
が一応使用可能であるが、感光体２上で未定着状態のト
ナー像の上がら再現像する際に新たなトナーのやりとり
があっては、記録像あるいは現像装置内とも混色による
障害が発生するため、好ましい方式としては、この混色
が発生しないものが必要である。また、第１ないし第３
現像装置６，９．１２として使用される現像装置は、そ
れぞれの取付は位置に合せて多少構造が異なるが、基本
的要素は同じである。

第７図は第１ないし第３現像装置６，９．１２として使
用される現像装置の一例を示している。

すなわち、７１は筐体であり、この筐体７１は感光体２
と対向する部位に開口部７２を釘している。

そして、筐体７１内には、開口部７２を介して一部露出
し、感光体２と非接触状態に、たとえば感光体２と１０
０〜４００［μｍ′Ｉｌ］の現１象間隙を保持して近接
対向される導゛心性の円筒ロール（現像ロール）７３と
、この現像ロール７３に回転当接されるファーブラシ７
４．７５とが配置されている。また、筐体７１の開口部
７２近傍の内壁には、その一端が現像ロール７３に当接
される弾性ブレード７６の他端が支持されている。現像
ロール７３およびファーブラシ７４．７５は、図示しな
いモータによって回転駆動され、また現像ロール７３は
バイアス電源７７から現像バイアス電圧が印加されてい
る。なお、筺体７１内にはトナー７８が収容されている
。

このような構成において、現像ロール７３およびファー
ブラシ７４．７５が回転されると、トナー７８はファー
ブラシ７４．７５によって摺擦されることにより、摩擦
帯電されて現像ロール７３の表面に吸着され、トナー薄
層を形成する。この形成されたトナー薄層は、弾性ブレ
ード７６によって適当な厚さに規制され、現像間隙へ搬
送される。現像間隙に到達したトナー薄層は、飛翔開始
電界に達した部分から感光体２の表面へ飛翔される。す
なわち、感光体２の静電潜像電位と現像バイアス電源に
よって形成される電界によって現像が行なわれる。この
現像装置は、上記したように感光体２との機械的な接触
が無いことから、混色や既記録像を次の現像工程（第２
現像装置９あるいは第３現像装置１２による現像工程）
で乱すことがなく、多色現像に適している。

以−に説明したように上記実施例によれば、感光体の周
囲に配置された異なる色トナーを用いた段数の現像装置
間に出力制御が可能な再帯電装置を設け、これら再帯電
装置の出力を選択的に制御することにより、短時間に各
現像装置が持つ単色の記録と、各現像装置が持つ単色の
組合せによる異なる中間色の記録とが選択的に得られる
。したがって、光学的な手段を用いることなく、現像装
置の数よりも多くの色再現記録が可能となり、しかも低
価格で、構造も変えることなく、機能の優れたものが得
られる。また、現像装置として非接触現像装置を用いて
いるので、混色などのない鮮明な多色記録が可能となる
。

なお、本発明は前記実施例に限定されるものでなく、た
とえば現像装置の数や色、さらには像露光を各ステーシ
ョンで行なうか否かによる再現性の変化も可能である。

また、前記実施例では、感光体の１回転で多色記録像が
得られるようにしたが、これに限らず、たとえば段数回
転して多色記録像を感光体に形成し、その後記録紙に転
写してもよい。さらに、再帯電装置は、作動（オン）−
不作動（オフ）の２値だけをとらずに、支障のない範囲
でその出力値を強めたり弱めたりしてもよいことは言う
までもないことである。

［発明の効果］ 以上詳述したように本発明によれば、露光量制御による
中間色の再現という従来の方式を用いることなく、安価
な手段で短時間に中間色の再現が可能となり、しかも混
色のない多色記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すもので、第１図は多色記録
装置の縦１ｔＩｉｉ１：、而図、第２図は再帯電手段の
作用を説明する図、第３図は色の組合せを説明する図、
第４図は再帯電手段の構成図、第５図は第４図における
再帯電手段の出力電圧波形図、第６図は再帯電手段の他
の構成図、第７図は現像手段の構成図である。 ２・・・感光体（像担持体）、４・・・第１帯電用コロ
ナ装置（帯電手段）、５，８．１１・・・第１ないし第
３　Ｌ　Ｅ　Ｄアレイ（像露光手段）、７．１０・・・
第２、第３帯電用コロナ装置（再帯電手段）、６．９．
１セ・・・第１ないし第３現像装置（現像手段）。 出願人代理人　　弁理士　鈴江武彦 ｄ 第２　図（ａ） 第２図（１）） 第４図 第５図 第６図 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）帯電・像露光・現像の各工程を複数回繰返すこと
   により像担持体上に多色像を記録する多色記録装置であ
   って； ２回目以降の帯電工程においては像担持体に１回目の像
   露光により生じた電位パターンを全面露光を行なうこと
   なくほぼ均一な電位に再帯電するモードと、再帯電を行
   なわないモードとを選択的に制御する手段を有するもの
   において； 少なくとも２回目以降の現像工程においては被現像面と
   は非接触である現像手段を具備したことを特徴とする多
   色記録装置。