CN1015213B - 形成图象的方法 - Google Patents

Abstract

一种彩色图象形成方法，该方法是首先在一可旋转鼓式的图象保持器上形成一潜象。然后，使一种粉末状着色剂在一振荡电场中从一显影剂送料运载器飞出，并粘附于该保持器上。在实施相似的这些步骤时，使用不同的粉末状着色剂，来把不同颜色的着色剂图象叠加于保持器上，每一显影剂送料运载器有一磁铁部件，给相应的着色剂施加磁力，作用于着色剂粒子和磁铁部件之间的磁吸引力，是按照上述这些步骤重复次数的增加而变小。

Description

本发明涉及到一种在激光彩色印刷机、彩色图象复印机、或类似机器中的图象形成方法，更详细地说是涉及到一种用叠加多种着色剂的图象于图象保持器上来形成图象的方法。

复印机已经是众所周知的了，在这些机器中，用光来照明一幅彩色原图，从图上反射出来的光被一些彩色滤光器分解成几种成分。然后，这些光分量被导致去照射在一个带电的图象保持器上，以形成一幅静电图象。再用一种颜色的粉状着色剂来使之显影，这些着色剂诸如黄颜料、品红、深蓝、或 黑颜料，一种颜色相应于彩色滤光器中一种滤光器，所得的着色剂图象被转移到纸上。接着，以同样的方式形成第二幅静电图象，并再用另一种颜色的粉状着色剂来使这一图象显影。此生成的着色剂图象被转移到同一纸上。履行一些相似的操作把这些着色剂图象重叠于该纸上。在这种复印机中，每次完成一种颜色的显影，着色剂的图象就被转移到纸上，因此必须要有一个旋转或倒纸机构。这使得机器笨重。还有，形成整幅图象所必需的时间被延长了。另一个问题是：要使得多幅着色剂图象转移到纸上的位置符合得很好是有困难的。

为了试图克服在前述复印机中早先存在的那些问题，在日本专利公开No.144452/1981中提出了一种电子照象印刷机。在该机器中，着色剂的图象在图象保持器上被重叠，而这些重叠了的图象被随后一次转移到纸上。在这设备中，为了防止先前在保持器上所形成的着色剂图象受到以后各次显影的干扰，在第二次和随后各次的显影过程中，粉状的着色剂是在一振荡的电场下从着色剂送料运载器中飞出来的。因此，着色剂粘附于保持器上，而此过程被称之为无接触显影。虽然象上述那样为了允许着色剂图象在保持器上，在无接触状态下进行叠加，着色剂在振荡场的控制下飞行，但却仍然有可能发生这样的情况，即先前粘着于保持器上的粉末状着色剂被转移回显影剂送料运载器，或先前形成的着色剂图象被电场的作用所扰乱。这使得要鲜明地复制出彩色图象成为不可能。振荡电场交流分量的相位会在保持器和每一个运载器之间产生一个作用于着色剂的电场力，此力使着色剂从运载器向保持器方向移动;还产生一个在相反方向上作用于着色剂的第二电场力。前述的不希望有的现象可以用这第二个力来解释。如果把振荡场的直流分量调节到阻止着色剂转移回去，图象就立即会产生模糊，因此，用振荡场来控制着色剂粒子的飞行，以使得既不反向转移又不发生图象的模糊是十分困难的。

考虑到前述用叠加着色剂图象于一个图象保持器上来形成图象所产生的问题，本发明的主要目的是提供一种复合图象复制方法，该方法使用一种包含有多种成分的显影剂，能复制有着所希密度的图象，但既无干扰又不会混色。

上面规定的本发明的目的能用这种型式的复合图象复制方法来实现，在该方法中，在一图象保持器上形成一潜象，并用一多种成分的显影剂来把所述的潜象显影，多次重复这两步骤，一幅图象就被保持在所述图象保持器上，此方法的特征在于：在每一显影步骤中满足下列关系：

0.2≤V_AC/（d·f）;

以及｛（V_AC/d）-1500｝/f≤1.0，

显影偏压交流分量的振幅由V_AC（伏特）来标志;其频率由f（赫）来标志;而在所述图象保持器和带有所述显影剂的显影剂运载器之间的间距以d（毫米）来标志。

我们，这些发明者已更为具体地研究了当在显影偏压上叠加有交流分量时实施显影以保持图象的方法，还曾发现依照显影条件，如交流偏压或频率的选择情况，存在着一个区域，在该区域内能够得到一个没有任何干扰与图象混色的高质量的图象。

本发明企图提供一种以上述发现为基础的新方法。

还有，上面规定的本发明的目的能用这种型式的复合图象复制方法来实现，在该方法中，在一图象保持器上形成一潜象，并把所述的潜象显影，重复这两步骤。一幅图象就被保持在所述图象保持器上，其特征在于：在每一显影步骤中满足下列关系：

0.2≤V_AC/（d·f）≤1.6，

显影偏压交流分量的振幅以V_AC（伏特）来标志;其频率以f（赫）来标志;而在所述图象保持器和用以运载所述显影剂的显影剂运载器之间的间距以d（毫米）来标志。

本发明的更进一步的目的是提供一种图象形成方法，该方法允许粉末状着色剂在振荡电场的控制下飞行，同时防止图象模糊和反向转移的发生，所以该方法能稳定地和鲜明地复制出彩色图象，而不发生先前形成的着色剂图象在以后受到干扰或让错误颜色的着色剂进入显影装置中。

上面的目的能用一种包括几个步骤的成象方法来达到，这些步骤是：在一图象保持器上形成一潜象，在一振荡电场中着色剂粒子从显影剂送料运载器飞向所述的图象保持器并贴附在它上面。重复上面这些步骤并在每一步骤中应用不同的着色剂粒子，在所述图象保持器上叠加许多着色剂图象。一个电的吸引力把在所述显影剂送料运载器上的带电着色剂粒子引向所述图象保持器，要使此力随着上 述步骤重复次数的增加而变大。

上面的目的还可用一种包括几个步骤的成象方法来达到，这些步骤是：在一图象保持器上形成一潜象，在一振荡电场中着色剂粒子从显影剂送料运载器飞向所述的图象保持器并贴附在它上面，重复上面这些步骤并在每一步骤中应用不同的着色剂粒子，在所述图象保持器上叠加许多着色剂图象。一个着色剂粒子的飞行力使着色剂粒子从所述显影剂送料运载器飞向所述图象保持器，要使此力随着上述步骤重复次数的增加而变小。

上面的目的还可用一种包括几个步骤的成象方法来达到，这些步骤是：在一图象保持器上形成一潜象，在一振荡电场中着色剂粒子从显影剂送料运载器飞向所述的图象保持器并贴附在它上面，重复上面这些步骤并在每一步骤中应用不同的着色剂粒子，在所述图象保持器上叠加许多着色剂图象。在这些步骤中设置了这样一种成象条件，即在相继步骤中在所述图象保持器上形成的着色剂粒子是不和所述图象保持器分离的。

总的来说，按照本发明的图象形成方法包括几个步骤：在一图象保持器上形成一些潜象;在有一振荡电场的情况下，一种粉末状的着色剂从一个显影剂送料运载器飞出来，以致着色剂可粘附于该保持器上;以及执行相似的步骤，使用不同的着色剂来把许多着色剂图象叠加于保持器上。此过程的特征在于：等执行较后面的一些步骤时，这些着色剂经受到较弱的磁场力。明确地说，在完成每次显影以形成一图象的过程中，显影剂送料运载器施加一磁场力于着色剂，而在执行较后的一些步骤中，这力变得较弱，这允许粉末状的着色剂在振荡场的控制下飞行，而不导致图象模糊或反向转移。因此，着色剂图象能在保持器上稳定地叠加。

本发明的一个具体实施方案归属于一种包括下列步骤的成象方法：在图象保持器上形成一潜象;在存在着振荡电场的情况下，粉末状的着色剂从显影剂送料运载器飞向一个在显影场所的图象保持器，以致着色剂可以粘附于潜象上;用不同的粉末状着色剂，实施相似的这些步骤;从而着色剂图象在保持器上被叠加。此具体实施方案的特征在于：在执行较后的一些步骤中，每单位时间内从运载器输送到显影场所的着色剂剂量变得较大。这允许着色剂在振荡场的控制下飞行，而不会反向转移到运载器以及不产生图象模糊，由此实现了前述目的。

本发明的另一个具体实施方案归属于包括下列一些步骤的一种成象方法;在一图象保持器的表面形成一有着两维分布电位的潜象;在存在着振荡电场的情况下，粉末状的着色剂从显影剂送料运载器飞出，以致着色剂可以粘附于潜象上;用不同的粉末状着色剂重复地实施相似的这些步骤，来把着色剂图象叠加于保持器上。此具体实施方案的特征在于：在较后的一些步骤被执行时，建立起一个有着较强对比度的电位分布潜象，由此完成前述目的。

本发明的一个更进一步的具体实施方案归属于一种包括下列各步骤的成象方法：在存在着包含有一个交流分量的电场的情况下，一个接着一个地把潜象显影，把着色剂图象在图象保持器上进行叠加。此具体实施方案的特征在于：在执行较早的一些显影步骤时，交流分量的波形被做成有着较大量的高次谐波分量，由此达到前述目的。

该用于各显影步骤的电场交流分量有着一常值的周期，也就是说，当它以富里叶（Fourier）级数来表达时，其基波分量有着一固定的周期，当执行较早的一些显影步骤时，使该波形较接近于脉冲波，即它有着许多高次谐波分量。在执行较后的一些显影步骤时，波形被变得接近于基波分量，即它的高次谐波分量的数目较少。

通常，有着一恒定周期的电场能够用

∞

∑A_nsin（nωt+φ_n）

n＝1

来表达，式中ω是基波分量的频率，t是时间，An和φn分别为第n次谐波分量的振幅和相位。当着色剂位于上面给出的那种电场中时，一个正比于

w＝1/T∫^T ₀｛∑A_nSin（nwt+φn）｝²dt

的振动能量被给予着色剂。因此，甚至当周期和振幅是一常数的时候，电场的波形有着许多谐波分量，即波形接近矩形波，那末在存在着这种电场的情况下来进行显影，着色剂也能得到一较强的振动能量。由此，着色剂能很容易地离开显影剂送料运载器，但当它粘附于在保持器上的潜象表面以后，它不易稳定地停留在那位置上，相反地，它倾向于 返回运载器。另一方面，如果场交流分量中的谐波分量较少，即它接近于正弦波形，那末着色剂不容易从运载器和保持器两者离开。还有当它粘着于保持器时，产生较小的碰撞。

按照本发明的这种方法利用了这一现象。更明确地说，在较早的一些步骤中，当潜象被显影在图象保持器上进行叠加时，在显影场所建立起了一个有着近似于矩形波交流分量的电场。然而，在较后的一些显影步骤中，交流分量的波形使之接近正弦波，以消除这样一些可能性，即在较后的一些显影步骤中，先前形成的着色剂图象受到干扰，或在用于后面一些显影步骤的显影装置中会引入错误颜色的着色剂。

本发明的另一些目的与特征将从与附图相联系的随后的描述中看出。

图1是表明显影装置和光敏的图象保持器的剖面图;

图2和图3表明当交流电流变化时，图象密度的变化;

图4是表明当场强度和频率变化时的密度特性图;

图5和图7是简图，它们表明装备有多个显象装置的复合图象复印机的一些主要部分;

图6是表明光敏的图象保持器表面电位的变化图，该保持器用于图5的复合图象复制装置中;

图8是表明的光敏的图象保持器表面电位的变化图，该保持器用于图7的复合图象复印装置中;

图9和图10表明在本发明更进一步的具体实施方案中，当加于显影装置的交流电压变化时，图象密度的变化;

图11是表明当电场强度和频率变化时的密度特性图;

图12是一印刷机的略图，该机是按本发明的方法来工作的;

图13是表明一显影装置结构的局部剖视图;

图14和图16是多色图象印刷机的简图，该机是按本发明的其它象形成方法来工作的;

图15（a）至图15（c）是用于显影的电场交流分量的波形图。

下面将叙述本发明的一个实施例。在此方法中用重复在图象保持器保持一潜象和显影这已保持的潜象两步骤来连续地叠加着色剂图象，如同已叙述过的早先技术那样，应该实施适当密度的显影而不干扰在前一步骤中在图象保持器上的着色剂图象。这里，“叠加”这一术语不只是指在图象保持器显影区域的一个相同位置上多次形成着色剂图象并且还是指在图象区域的另一部分多次保持着色剂图象。我们的研究结果已揭示出即使诸如在图象保持器和显影剂运载器之间的间隙d（毫米）的值（在下文中可简单地称之谓“间隙”）以及显影偏压的交流分量的电压VAC和频率f的值能满足前面规定的条件，也不能获得优质的图象。而且我们的研究结果也揭示出那些参量相互之间有着严密的关系，所以，用图1所示的显影装置16来进行实验，该装置的一些参量如显影偏压的交流分量的电压和频率是可变的，以此来获得图2和图3所示的结果。附带地说，着色剂图象是预先形成于用作图象保持器的鼓，即光敏的图象保持器1之上。显影装置16在显影剂送料运载器31的圆周上以箭头B的方向运送显影剂D到显影区E，结果显影剂送料运载器是用作显影剂运载器，而磁性滚筒32被转动。顺便说，显影剂D是由磁性载体和非磁性着色剂组成的两种成分的显影剂。所述载体是由平均直径为30微米（重量平均值的）球形粒子所组成，粒子的测量是籍助于欧姆涅肯阿尔法（Omnicon Alpha）（由鲍斯奇·罗姆（Bausch & Lomb）公司制造的）或卡乐特康特（Caulter Counter）（由卡尔特（Caulter）公司制造），粒子有着50电磁单位/每克（emu/g）的磁感应强度，以及10¹⁴欧姆或更大的电阻率，并外包以一层树脂。粒子的电阻率是这样测定的，即在一有效断面为0.50平方厘米的容器内放入载体粒子，轻轻敲击使其簿度为1毫米，再在上面加上1公斤/平方厘米的负荷，在负荷和容器底部电极之间施加一能建立起1000伏特/厘米电场的电压，读出流过粒子的电流值，就可得到电阻率。所述着色剂的制备方法是：在90%重量的热塑树脂和10%重量的颜料（例如碳黑）内加入少量的带电控制剂，把此混合物调和与研磨，以使得粒子的平均直径达10微米。显影剂D是把80%重量的所述载体与20%重量的所述着色剂混合而成的。着色剂与载体摩擦而带有正电。由于磁性滚筒32朝箭头A的方向旋转，显影剂送料运载器31朝箭头B的方向旋转，显影剂被朝着箭头B的方向带动。籍助于顶端整平刮刀33，显影 剂D的厚度在它的运送路程中得到调整。显影剂储存器47中装有一搅拌螺旋浆35，以充分搅拌显影剂D。当在显影剂储存器47中的显影剂消耗时，由转动的着色剂供料滚子38从着色剂料斗37中供料。

还有，在显影剂送料运载器31和光敏图象保持器1之间连接有一个用以提供显影偏压的直流电源45。为了使显影剂D可以在显影区E被振动到足够供应光敏的图象保持器1，交流电源46与直流电源45相串联。保护电阻的参考数码为40。

图2示出在交流分量振幅和着色剂图象的图象密度之间的关系，该图象是由在光敏的图象保持器1的曝光部分（电位为零伏）的反转现象所形成的。图2的条件是：光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器31之间的间隙d为1.0毫米;显影剂的厚度为0.5毫米;光敏的图象保持器的充电电位为600伏特;显影偏压的直流分量为500伏特，而交流分量的频率为1千赫。交流电场强度振幅E_AC的值是由显影偏压的交流电压除以间隙d而得。图2中的曲线A、B和C是所用着色剂的平均电荷量分别控制在30微库仑/克、20微库仑/克和15微库仑/克的情况下得到的结果。从三根曲线A、B和C可以看出当电场的交流分量振幅为200伏特/毫米或更大时，交流分量的影响就显现出来了，而对于振幅为2500伏特/毫米或更大的情况，先前保留在光敏的图象保持器上着色剂图象会部分地遭到破坏。图3示出当显影偏压的交流分量的频率被设置在2.5千赫，以及当其它条件和图2实验中的相同，交流电场强度E_AC的变化时图象密度的变化情况。

根据这些实验，当交流电场强度E_AC的振幅超过500伏特/毫米时，图象密度是高的，而当振幅超过4千伏特/毫米时，虽然未曾在图中示出，先前被保留在光敏的图象保持器1上的图象部分地遭到了破坏。

附带地说，如可从图2和图3的结果中看出的那样，在曲线A、BC上某一可获得的振幅值处，图象密度强烈地变化，而几乎不依赖于着色剂的平均荷电量。可以认为其理由是如下所述。在两种成分的显影剂中，明确地预料着色剂之被充电是由于它们和载体之间的摩擦以及它们自己相互之间的摩擦而引起的着色剂电荷分布在一宽范围内。可以认为有着大电荷量的一些着色剂被优先显象。即使平均荷电量被带电控制剂所控制，那些有着大电荷量的着色剂所占的此例并没有多大变化。结果，会发现显影特性或多或少地有些变化，但并不很容易观察出来。

现在，改变条件进行类似于图2和图3的那些实验，来把交流电场强度振幅E_AC和频率f之间的关系加以归类，因此就能获得图4所示的结果。

在图4中，以 标出的是易于发生显影不均匀的区域;

标出的是交流分量的影响不出现的区域;

标出的是着色剂易于返回，即混色易于发生的区域;

标出的是交流分量的影响出现，因而不发生混色的区域。

这些结果指出：对于交流电场强度的振幅和频率，存在着一个合适的区域，以使得下一个（或随后的）着色剂图象可以以恰当的密度来显影，而不破坏在先前步骤中在光敏的图象保持器1上保持着的着色剂图象。据认为这可用下列的理由来说明。

在由于交流电场强度的振幅E_AC的变化而使得图象密度趋于增加的区域里（例如图2的密度曲线）也就是在交流场强E_AC的振幅处于0.2～1.2千伏/毫米的区域里，显影偏压交流分量的作用是使之易于跳过一个阈值，在此阈值处，着色剂飞离显影剂送料运载器。结果，甚至带有少量电荷的着色剂也能被光敏的图象保持器1所捕获以用于显影。其后果是：当交流场强度变得较大时，象密度增加到一个较高的水平。

对于由于振幅E_AC而造成象密度饱和的区域，即在图2的曲线A上振幅E_AC超过1.2千伏/毫米的区域，这饱和现象可作如下解释。更明确地说，在这区域内，当交流场强的振幅变得较大时，着色剂更加强烈地振动，而着色剂聚集所造成的簇状物变得易于破碎，因此只有带有高电荷量的着色剂被选出施加到光敏的图象保持器1上，而带有低电荷量的着色剂粒子勉强地被显影。此外，带有低电荷量的着色剂易于被交流偏压吸回到显影剂送料运载器31，这是因为即使它们一旦被光敏的图象保持器所捕获，也由于它们形成图象的力弱而容内返回。由于交流分量场强的振幅，光敏的图象保持器1表面上的电荷会泄漏，更有甚者，着色剂勉强地被显影的现象变得易于发生。事实上可以认为那些原因是互相交错的，它们使得交流分量增加 时，图象密度保持恒定。

在获得图2曲线A的条件下，举例来说，如果交流场强的振幅上升到超过2.5千伏/毫米，会发现先前保留在光敏的图象保持器1上的着色剂图象遭到了破坏，并且交流分量愈大破坏的程度也愈大。可以认为这是由于这样的事实引起的，即由于交流分量，就有一个力施加于被光敏的图象保持器1捕获的着色剂上，使着色剂返回显影剂送料运载器31。

在光敏的图象保持器1上连续地叠加着色剂图象以进行显影的情况下，已经被保留的着色剂一次图象或多次图象在以后的显影步骤中遭到破坏是一个致命的问题。

另一方面，由比较图2和图3的结果可看出，改变交流分量频率所做的一些实验揭示出，对于较高的频率，图象密度变得较低，这是由下列事实引起的，即着色剂粒子的振动范围很窄，它们不能跟随着电场而变化，因此它们只能勉强地被光敏的图象保持器1所捕获。

基于迄今为止所描述的实验结果，发明者已得出下述的结论：即如果每一显影都是在满足下列关系的条件下进行的，那未后面的一次显影能够在一个恰当的密度下进行，而不干扰已经被光敏的图象保持器1保留的着色剂图象。这关系为：

0.2≤V_AC/（d·f）;

以及｛（V_AC/d）-1500｝/f≤1.0。

式中V_AC（伏特）为显影偏压交流分量的振幅;f（赫）为交流分量的频率;d（毫米）为光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器之间的间隙。

为了保证一足够的图象密度而不干扰已经被前面的步骤所保持的着色剂图象，则上面规定条件的关系以满足下式为好：

0.5≤V_AC/（d·f）;

以及｛（V_AC/d）-1500｝/f≤1.0。

如果上面的条件特别能满足下面的关系，则有可能获得一个有着较佳清晰度但没有色彩模糊的多色图象，并且甚至在运转多次后，还能阻止另一种颜色的着色剂混入该显影装置。这关系是：

0.5≤V_AC/（d·f）;

以及｛（V_AC/d）-1500｝/f≤0.8。

此外，更为可取的是把交流分量的频率设置于200赫或更高，以防止由于交流分量而造成的显影不均匀，以及把交流分量的频率设置在500赫或更高，以消除差拍的影响。在把旋转磁性滚筒用作向光敏的图象保持器1供应显影剂的装置的场合，交流分量和磁性滚筒的旋转会引起这些差拍。

按照迄今所描述的本发明的设计，为了逐次地在光敏的图象保持器上以预先决定的密度来显影后面的着色剂图象，而不破坏已保留在光敏的图象保持器1上的图象，更为可取的是与显影的重复一致未单独或适当混合地使用下述的一些方法：

（1）使用荷电量逐次增大的着色剂;

（2）逐次减小显影偏压交流分量的场强振幅;

（3）逐次提高显影偏压交流分量的频率。

换言之，荷电量较大的着色剂粒子更易感受到电场的影响。结果导致如果荷电量较大的着色剂粒子在早期的显影中被光敏的图象保持器1所捕获，则在后面的显影步骤中就会返回显影剂送料运载器。所以，方法（1）是企图在早期的显影中伎用荷电较少的着色剂粒子，以防止它们在较后的显影中返回显影剂送料运载器。方法（2）是企图使场强随着显影（即较后面的显影步骤）的重复而顺次减弱，以阻止已经被光敏的图象保持器1捕获的着色剂粒子返回。

作为逐次地减弱电场强度的具体的方法，有着或是顺次地降落交流分量电压的方法，或是在较后的显影步骤中，使得在光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器31之间的间隙较大的方法。另一方面，方法（3）是企图在显影被重复时，用顺次地提高交流分量频率来阻止已经被光敏的图象保持器1捕获的着色剂粒子返回。如果那些方法（1）、（2）和（3）被单独地采用，可以收到一些效果，但是如果混合地去运用它们，则效果更佳。例如随着显影的重复，顺次地增加着色剂的电荷量，同时顺次地降落交流偏压。此外，在三种方法都被采用的情况下，分别地调整直流偏压，可以保持适当的图象密度和彩色平衡。

用迄今已叙述了的结构来实施的其它的一些例子将参照图5和图7在下面予以阐明。

实施例1

图5是一表明一种彩色图象复印装置基本部分的简图。借助于充电器（Scorotron）已经被均匀地充了电的光敏的图象保持器1被光线所曝光，从 保持一静电的潜象。该光线是从氦-氖激光器光源（虽然未示出）通过一旋转多面镜51和一聚焦透镜52导入的。用第一显影装置5来显影此静电潜象，以使得在光敏的图象保持器1上保留下一个第一着色剂图象。此第一着色剂图象被充电器（Scorotron）2再充电并被曝光，没有被转移到记录纸上，因此一个第二着色剂图象被第二显影装置6所保持。这被重复到直至一个第四着色剂图象被保留。换言之，在不包含转移步骤的方式下，步骤：充电操作（第二和较后的几次并不总是需要的）→曝光→显影被重复四次。当着色剂图象被整个保持在光敏的图象保持器1上以后，一个预转移曝光灯10去幅照光敏的图象保持器1上已保留着色剂图象的区域，去把着色剂图象转移到记录纸上（纸的行进轨迹由实线示出），记录纸是从转移装置11的供纸器（虽然未示出）馈给的。记录纸由至少一个加热滚子组成的定位装置12加热并定位，直到它被排出到机器的外面为止。

另一方面，已终止了转移工作的光敏的图象保持器1被电荷清除装置13除去电荷，并再被清洁装置14清除去遗留在表面的多余的着色剂。在着色剂图象保持期间，电荷清除装置13和清洁装置14都未被使用过。

迄今所描述的彩色图象复印装置，在每次按下它的操作按钮时就会重复上述的工序。附带地说，在本实施例中，所用的光敏材料是硒，而光敏的图象保持器1的直径为120毫米，圆周速率为120毫米/秒，充电电位为600伏特。每一次显影有一个显影偏压施加于所用的显影装置5、6、7和8，该显影偏压包括一个500伏特的直流分量和一振幅为1千伏特，频率为1千赫的交流分量。在光敏的图象保持器1和每一显影装置的显影剂送料运载器之间的间隙被设置在0.3毫米。此外，所用显影剂是一种由磁性载体和非磁性着色剂组成的双成分显影剂。所用载体是球形的，它的平均粒子尺寸为30微米，磁化到50电磁单位/克，电阻率为10¹⁴欧姆或更高，粒子并包以树脂，着色剂的制备方法是：在90%重量的热塑树脂和10%的颜料中加入少量的带电控制剂。在显影装置5、6、7和8内分别装有黄、品红、深蓝和黑的颜料，所以这些的平均荷电量为20微库仑/克，平均粒子直径为10微米。所用显影剂是由上面规定的80%重量的载体和20%重量的着色剂所组成。此外，在每次显影时，在每一显影装置中的显影剂送料运载器31和磁性滚筒32相互之间以相反的方向旋转，而它们的顶部被磁性刮刀所平整，以使得显影剂有-0.4毫米的厚度。

用至今所描述的结构，如前所述，着色剂图象被顺次地叠加，以形成一多色图象，从而获得一个有着足够密度的可见图象，而既不会在以后的显影中破坏已经保留在光敏的图象保持器1上的着色剂图象，也不会有任何另一种颜色的着色剂混入该显影装置。

着色剂图象叠加后的结果被转移和固定到记录纸上，以至能获得一个清晰地复印了的图象。还有，甚至在着色剂图象已被复印到许多张传送纸上以后，也不会有其它颜色混入每一显影装置。顺便地说，在每一显影装置的着色剂中包含有少量的磁性材料，由于磁力，可使图象的模糊进一步得到防止。

实施例2

本例也是由图5所示的彩色图象复印装置来实施的。和实施例1不同之处在于：光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器之间的间隙以及在显影时所用显影偏压的直流分量在各显影装置中是不同的。这些间隙与直流分量在显影装置5，6，7和8中分别设置成0.5毫米与450伏特，0.7毫米与500伏特，0.8毫米与500伏特和1.0毫米与550伏特。着色剂的平均荷电量和交流偏压的振幅及频率，象实施例1那样，在这些显影装置中是相同的，并分别被设置成20微库仑/克，1千伏和1千赫。

在本实施例中，把显影装置各自的显影剂送料运载器与光敏的图象保持器1之间的间隙设计成按显影的次序而变宽，以阻止光敏的图象保持器1上着色剂的运转;而用按显影次序提高直流偏压的方法来保持各自的彩色着色剂图象密度的平衡。

按照本实施例，可获得一幅较为清晰的图象，甚至在复印了许多张后，也不会在每一显影装置中混入另一种颜色。

实施例3

本例也是用图5所示的彩色图象复印装置来实施的。和实施例1不同之处在于：在显影时间内所用显影偏压的交流和直流分量，在各显影装置之间 是有差异的。在显影装置5、6、7和8中，这些交流分量和直流分量的振幅分别被设置在1.5千伏特与450伏特，1.2千伏特与500伏特，1.0千伏特与520伏特以及0.8千伏特与550伏特。象实施例1那样，对于各显影装置，有着相同的着色剂的平均荷电量，交流偏压的频率，以及在光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器间的间隙，并分别被设置为20微库仑/克，1千赫和0.8毫米。

在本实施例中，用把交流分量按显影次序逐次减小的方法来防止在光敏的图象保持器1上着色剂的返回，而用顺次提高直流偏压来保持各自的彩色着色剂图象密度的平衡。

根据本实施例，可以获得一幅清晰的多色图象，甚至在复印了许多张后，每一显影装置中也不会混入任何另一种颜色。

实施例4

本例也是用图5所示的彩色图象复印装置来实施的。

显影条件是这样的，即在显影时所用显影偏压交流分量的幅度，对于各个显影装置，均为1千伏特，并且把它的频率和偏压的直流分量，在显影装置5、6、7和8中，分别设置为800赫和450伏特，1千赫和500伏特，1.5千赫和550伏特，以及2千赫和600伏特。

此外，在每一显影装置中，在显影时，只有显影剂送料运载器是旋转的，以提供显影剂，而内部的磁铁是固定的。顶部高度的平整是用间隙为0.5毫米的磁性刮刀来进行的，因此显影剂的厚度为0.2毫米。

对于各个显影装置，着色剂的平均荷电量以及在图象保持器1和送料运载器之间的间隙是相同的，并被设置在20微库仑/克和0.8毫米，而其余的显影条件和显影剂与实施例1中的那些相同。

在本实施例中，用按显影次序增高交流分量频率的方法来防止光敏的图象保持器1上着色剂的返回，而用顺次提高直流偏压来保持各自的彩色着色剂图象密度的平衡。

用本实施例也可获得一清晰的多色图象，甚至在复印多张以后，每一显影装置中也不会混入另一种颜色。

图6是一流程图，它表明当用图5所示的彩色图象复印装置来显影时，光敏的图象保持器1上的电位变化。参考字母pH和DA分别表示曝光过的部分和未曝光过的部分。

当光敏的图象保持器1被充电器（Scorotron）2充电后，它保持着一个预定的电位，而当曝光时，被光幅照过的部分电位跌落。其次，加一偏压于显影装置，此偏压的直流分量大体上等于未曝光过部分的电位，在显影装置中，带有正电的着色剂被有着较低电位的曝光过的部分所捕获，从而实行了保持第一次可见图象的显影。在该特定部分电位有一些上升（如在图中用DUP标出的），结果，它捕获了正的着色剂，接着，在光敏保持器1上的电位被充电器2如此均匀地再充电，以致它上升到一个预定的电位（如在同一图中以CUP标出的）。其次，如果进行第二次图象曝光并相似地实行显影，着色剂就被施加于曝光过的部分以保持第二次可见图象。四次重复这些步骤，四个彩色可见图象就以叠加的方式被保留在光敏的图象保持器1上。

在迄今所描述的方法中，第二和后面各次的充电工序可以省去。另一方面，在这些充电工序未被省去的场合，可以在每一充电工序前插入一电荷清除步骤。

所有在此以前所述的三个实施例都是以反向显影的方法来进行的，但也可以以正规的显影方法来实施。那就是把着色剂施加于未曝光过的部分来保持着色剂图象。然而，用此正规方法来进行叠加显影的场合，必须在每一次引入一充电步骤。

实施例5

紧接着，在下文所作的描述是指借助于图7所示的彩色图象复印装置来进行显影的场合而言的。

光敏图象保持器1是由硫化镉（cds）光敏部件构成的，它的表面覆盖着一绝缘层。鼓的直径为120毫米，圆周速率为120毫米/秒，绝缘层的厚度为20微米，光敏层的厚度为30微米。首先，借助于一次充电器2把光敏的图象保持器1的表面充电到1，000伏特，充电时所有的表面均由装于充电器2内的灯来曝光。

实施此曝光为的是有利于把电荷注入光敏的图象保持器1的光敏层。其次，通过有一交流分量的第二充电器3′把光敏的图象保持器1的表面充至-100伏特;以减少在它的绝缘层表面的正电荷。从旋转多面镜51反射出来的光线对此已充到-100 伏特的光敏的图象保持器进行曝光。被这样曝光过的部分有着一正电位，并由第一显影装置5来显影，以保留下第一可见图象。紧接着，通过二次充电器3′再次把光敏图象保持器1均匀地充到-100伏特，于是光敏的图象保持器1再次受到一图象曝光，从而第二显影装置6保持了第二可见图象。这些操作被重复四次，以保持所有在光敏的图象保持器1上的可见图象。在那以后，一个预转移曝光灯10幅照光敏的图象保持器上已保留有可见图象的部分，用转移装置11把这些可见图象转移到记录纸上（它的轨迹由实线表示出），记录纸是从纸馈送器供给的（图中未示出）。至少包括一个热滚子的定位装置12把记录纸加热和定位，直到纸被排出机器为止。

另一方面，利用还不曾在着色剂图象保持期间使用过的电荷清除装置13来除去已完成了转移操作的光敏的图象保持器1上的电荷。随后利用在着色剂图象保持期间还未曾工作过的清洁装置14来清除去遗留在光敏的图象保持器1表面的多余的着色剂。在迄今所述的彩色图象复印装置中，每当它的操作按照扭被按一次，就重复前面的这些操作。每一显影步骤的显影条件是这样的，即把在显影时间所加的显影偏压设置成其交流分量为1.5千伏特，频率为2千赫，直流分量为0伏特，光敏的图象保持器1和第一显影装置显影剂送料运载器之间的间隙d为0.5毫米。在每一显影装置中，在显影中，显影剂送料运载器和磁性滚筒向同一方向旋转去运送显影剂，而用磁性刮刀把此显影剂的厚度平整到0.3毫米。

每一种显影剂的成分都和实施例1中的相同，只是它的荷电量被控制在-20微库仑/克。

用迄今所述的结构，多色图象得到了保持，以形成一有着足够密度的可见图象，而既不破坏已被保持在光敏的图象保持器1上的着色剂图象，也不会有一种其它颜色的着色剂混入每一显影装置。

实施例6

本例同样是用图7所示的彩色图象复印装置来实施的。和实施例5不同之处在于：各显影装置在显影时，所用显影剂的平均荷电量以及所加的显影偏压的直流分量是不同的。它们在显影装置5，6，7和8中，分别被设置在-10微库仑/克和0伏特，-15微库仑/克和0伏特，-20微库仑/克和20伏特，以及-40微库仑/克和50伏特。相反，象实施例5那样，各个显影装置的交流偏压的振幅与频率以及光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器之间的间隙是相同的，并分别被设置在1.5千伏，2千赫和0.5毫米。

在本实施例中用下面的方法来阻止在光敏的图象保持器1上的着色剂的返回，即这样的来控制带电以使得显影剂平均荷电量的绝对值按显影次序而增加，而用顺次增加直流偏压值为保持各别彩色着色剂图象之间密度的平衡。

按照本实施例也可获得一清晰的多色图象，而每一显影装置中不会有另一种颜色混入。

实施例7

本例同样是用图7所示的彩色图象复印装置来实施的。与实施例5不同之点在于：各显影装置在显影时，所用的显影剂的平均荷电量，以及所加的显影偏压的交流分量的振幅是不同的。在显影装置5，6，7和8中，它们被分别设置在-10微库仑/克，和1.6千伏特，-15微库仑/克和1.4千伏特，-20微库仑/克和1.2千伏特以及-40微库仑/克和1.0千伏特。各别显影装置的交流偏压的频率，直流偏压的电位，以及在光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器之间的间隙d是相同的，并分别设置在2千赫，0伏特和0.5毫米。

在本实施例中，在光敏的图象保持器1上着色剂的返回受到了阻止，与此同时各别彩色着色剂图象密度之间的平衡到得到了保持。这部分是由于这样的来控制带电以使得显影剂的平均荷电量的绝对值增加，还部分地是由于顺次地去设置交流偏压。

根据本实施例可获得一较清晰的多色图象，而甚至在复印了许多张以后，也不会有颜色混入每一显影装置。

图8表示当由图7的彩色图象复印装置进行显影时，在光敏的图象保持器上电位的变化。

当一次充电器2把光敏的图象保持器1充以正电后，二次充电器3′又把它充以负电荷，从而光敏的图象保持器1表面的电位大体上跌落至0伏特，紧接着进行图象的曝光，被光幅照过的部分的电位上升，去捕获在显影装置中已被充有负电的着色剂。捕获到着色剂的部分电位下降（在图中以DDW标出）。其次，由二次充电器进行均匀充电，使得表面电位大体上降至0伏特，重复进行图 象曝光和显影。当在光敏的图象保持器1上形成了所有颜色的可见图象后，该合成的着色剂图象被转移到记录纸上。于是清除光敏的图象保持器1的电荷并清洁它的表面，直到进入后面的图象复印步骤为止。

在此以前描述过的方法中，二次充电工序和后面的二次充电工序可以省去。另一方面，也可以每次执行一次和二次充电工序，在这种场合下，要先于充电步骤，引入一清除电荷步骤。

在迄今所述的有关实施例中，用电晕放电转移着色剂图象，但也可以用其它类型来转移。例如，如果用日本专利公布（Japanese    Patent    Publication）41679/71，22763/73或类似的专利中披露的附着转移方法，则在进行转移时可不必那样考虑着色剂的极性。有可能采用象电子照相中那样的方法，即实行直接与光敏部件夹紧的方法。

本发明中所用的双成分显影剂以用磁性载体和非磁性着色剂来组成的为最好。

着色剂的成分通常如下：

（1）热塑树脂：80%到90%重量的粘结剂。

例如：聚苯乙烯，苯乙烯丙烯酸聚合物（styreneacryl    polymer），聚酯，聚乙烯醇缩丁醛，环氧树脂，聚酰胺树脂，聚乙烯（polyethrene），醋酸乙烯-乙烯共聚物（ethylene-vinyl    acctate    copolymer），这些化合物经常是混合使用的。

（2）颜料：0%到15%重量的染料

例如：

黑：碳黑;

蓝：酞菁铜，硫酰胺的衍生物染料;

黄：苯衍生物;

品红：聚钨磷酸盐，若丹明沉淀色料，品红6B;

（3）带电控制剂：0到5%重量

例如：

正：苯胺黑（即电子施主）;

负：有机化合物（即电子受主）;

（4）强化流态剂：

例如：胶态二氧化硅或疏水的二氧化硅作为代表，硅清漆，金属皂，非离子激活剂;

（5）清洁剂：用以防止光敏部件上的着色剂形成薄膜;

例如：

脂肪酸金属盐，具有表面原子团的氯化了的硅酸盐，含氟的表面激活剂;

（6）填充剂：用以改进图象表面的光泽并降低原材料的成本。

例如：

碳酸钙，粘土，滑石，颜料;

上面列举的材料中还要加入一些磁性材料，以防止图象模糊和着色剂的弥散。

建议用下列材料的粉末作为磁性粉末：四氧化三铁，含γ铁的氧化物（γ-ferric    oxide），二氧化铬，镍铁氧体或铁合金，粉粒的直径为0.1微米到1微米。然而，目前常用四氧化三铁，占着色剂重量的5%到7%。着色剂的电阻随磁性粉末的种类和数量而改变。然而为了提供足够的电阻，在着色剂中包含有55%重量或更少一些的磁性材料是更为可取的。此外，所包含的所希磁性材料的量为30%重量或比这较少一些，可以使彩色着色剂的颜色保持清晰。

还有，作为适合于压力固定着色剂的树脂，可选择诸如：蜡，聚烯烃类（polyolefines），醋酸乙烯乙烯共聚物（ethylenevinyl    acotate    copolymer），聚氨酯或橡胶。因此用大约20公斤/平方厘米的压力就可以把着色剂塑性地变形并粘附于纸上。也可使用包囊的着色剂。

着色剂可用上面列举的材料来制成，并用先有技术中的已知方法来加工。

为了在本发明的结构中获得一更为优良的图象，对于分辨率来说，希望那些着色剂粒子直径的一般平均值不大于50微米。虽然它们在原则上并不受到限制，但联系到分辨率，着色剂的散射和输送，在本发明中最好用直径为1至30微米左右的着色剂。

为了复印小点和细线以及增加层次，磁性载体粒子最好是由磁性粒子和树脂组成的粒子，例如一种磁性粉末和树脂扩散系统;或一种包有树脂的磁性粒子。更为可取的是把它们弄圆到有着50微米或更小的平均粒子直径，特别可取的是粒子直径不大于30微米和不小于5微米。

此外，为了防止产生这样一类问题，即对复印满意图象有妨碍的载体粒子易于从所加偏压中获得电荷。从而易于被图象运载器的表面所捕获并使得偏压不能加高到一足够的电平，要求载体粒子有一 定的绝缘性能，其电阻率不应低于10⁸欧姆，比较好为10¹³欧姆，最好为10¹⁴欧姆。载体粒子要有这样的电阻率和上面提到的直径。

制备上述的载体粒子或者可以在所述磁性材料表面覆盖一层树脂，像带有热塑树脂的着色剂那样;或者使树脂中扩散和包含有细的磁性粒子并用熟知的平均直径选择装置来选择这些合成的粒子。

为了改进着色剂和载体的搅拌特性以及显影剂的运载特性以及改进着色剂的带电控制特性，从而使着色剂粒子不易聚集或着色剂粒子和载体粒子难于聚集。希望把载体弄圆。选择尽可能圆的磁性粒子，并把选出的粒子覆盖一层树脂，这样就制成了包有树脂的磁性载体粒子。具有细的扩散的磁性粉末的载体的制备过程是：或者在制成扩散树脂颗粒后用热的风或水（如果有可能）把细的磁性材料粒子弄圆;或者用喷雾的办法来直接形成圆的扩散树脂粒子。

附带地说，从技术概念出发，本发明还可作进一步的改进。在这些例子中，已描述了的多种成分显影剂是由着色剂和载体组成的双成分显影剂。然而，显影剂还可包含第三种成份。

在这些例子中，只限于描述彩色图象的显影。然而，本发明还可用于以同一颜色的着色剂作为多次显影的场合。在这种情况下，有着优良层次的着色剂能够保留在光敏的图象保持器上。

更有甚者，本发明不单可用于电子照相的复印装置中，还可用于用静电复制方法或磁复制方法的非碰撞式印刷机中。

按照本发明的实施例，即使多次重复在图象保持器上保持潜象的步骤以及用一多种成份显影剂把此潜象显影的步骤，后面一步产生的图象也能保持在图象保持器上，而不干扰前一步保持下来的图象。

换言之，如果交流分量的振幅V_AC和频率f以及在显影剂运载器和图象保持器之间的间隙是如此设置的，以致能满足下列的关系：

0.2≤V_AC/（d·f）;

以及｛（V_AC/d）-1500｝/f≤1.0，

则在图象保持器上可以保持有一幅清晰的图象。

在另外一些例子中，所用显影剂D是一种单一成分的磁性显影剂。这种磁性显影剂是这样制备的：把70%重量的热塑树脂，10%重量的颜料（例如碳黑），20%重量的磁性材料以及一种带电控制剂，掺合和研成粉末，使其平均粒子直径为10微米，荷电量是由带电控制剂来控制的。

在用只有磁性或非磁性着色剂的单一成分着色剂来进行显影的场合，可以用美国专利Nos.3，866，574和3，893，418中所披露的显影装置。另一方面，也可用有两个或更多磁性滚筒的显影装置。用于显影的包含有振动分量的电偏压必须在这样一个条件下设置，即已被保持在图象保持器上的着色剂图象既不会受到干扰，也没有混色。在日本专利公开（Japanese    Patont    Laid-Open）Nos.1856/80至18659/80和106253/81中披露了无接触跳跃显影的偏压条件，象这种偏压条件下的已被保持的着色剂图象会被由强烈的交流电场所引起的着色剂振动所破坏。

在按照本发明去重复显影叠加着色剂图象的情况下，偏压交流分量的强度必须设置在这样一个适当的范围内，而不损坏已被保持的着色剂图象，以致下一个着色剂图象能完整地保持。

图9表明了在交流分量振幅和着色剂图象密度之间的关系。该图象是在光敏的图象保持器1的曝光过的部分（处于0伏特电位）上面的反转现象形成的。图9的条件是：光敏的图象保持器1和显影剂送料运载器31之间的间隙d被设置为0.7毫米;显影剂的厚度为0.3毫米;加于显影剂送料运载器31的显影偏压的直流分量为500伏特以及它的交流分量的频率为1千赫;光敏的图象保持器所充电位为600伏特。取交流电场强度的振幅E_AC的值等于显影偏压的交流电压被间隙d来除所得的值。在所用磁性着色剂被控制在分别带有平均电荷5微库仑/克，3微库仑/克和2微库仑/克的情况下，获得了图9中的曲线A、B和C。从三条曲线A、B、和C可以观察到;当电场强度交流分量的振幅为200伏特/毫米或更高以及1.5千伏特/毫米或更低时，交流分量的效果就显现出来了，而当振幅为2500伏特/毫米或更大时，事先保持在光敏的图象保持器上的着色剂图象部分地遭到了破坏。

图10画出了当显影偏压交流分量的频率被设置在2.5千赫时以及当在图9实验中那些相同条件下交流场强度变化时，图象密度的变化。

根据这些实验，当交流场强的振幅E_AC为500 伏特/毫米或更高以及3.8千伏特/毫米或更低（图9中未示出）时，图象密度是高的;而当振幅超过3.2千伏特/毫米（图9中未示出）时，事先保持在光敏的图象保持器1上的着色剂图象部分地遭到了破坏。

附带地说，如从图9和图10结果中看到的那样，在某一可实现的振幅值处，图象密度强列变化，而几乎不依赖于着色剂的平均荷电量，这可从曲线A、B和C中看出。可以认为其理由如下。明确地说，可以预料到因为着色剂粒子相互摩擦，单一成分显影剂的电荷量宽阔地分布在跨越至正和负的范围内。结果，平均荷电量虽有一小的值，但事实上存在着一预定比例的大荷电量（例如20微库仑/克）的着色剂，可以认为显影主要是由这些着色剂来完成的。即使用带电控制剂来控制平均荷电量，有着大电荷量的着色剂所占比例不是改变得那么多，因此，据认为显影性的改变实质上是观察不出来的。

现在，改变条件进行相似于图9和图10的那些实验，来把交流场强的振幅E_AC和频率f之间的关系归类，从而能获得图11所示的结果。

在图11中，（A）表明显影不均匀易于发生的区域;（B）表明交流分量没有影响的区域;（C）表明着色剂易于返回的区域;（D）和（E）表明交流分量有影响;因而着色剂不返回的区域。

这些结果表明，对于交流电场强度的振幅和频率，存在着一适当的区域，以致下一个（或以后的）着色剂图象可以以适当的密度来显影，而不破坏以前（以前步骤中）保持在光敏的图象保持器1上的着色剂图象。据认为可用下面的理由来解释。

在图象密度有趋势随着交流场强的振幅E_AC的司增加而增加的区域（例如图9的密度曲线）中，即在交流场强的振幅E_AC处于0.2千伏特/毫米到1.0千伏特/毫米的范围内的区域中，显影偏偏压交流分量的作用是使着色剂易于跳过一阈值，在此阈值处着色剂飞离显影剂送料运载器。结果，甚至带有少量电荷的着色剂也被光敏的图象保持器1所捕获，以致它能用于显影。其结果是，当交流场强的振幅变得较大时，图象密度增加到较高的水平。另一方面，在某些区域图象密度随交流振幅的增加而跌落（例如图9的密度曲线A中交流场振幅E_AC不低于1千伏/毫米的区域）。可以认为其理由是多方面的。当交流场强的振幅E_AC变大时，着色剂更为强烈地振动，由着色剂聚集而形成的簇状物变得易于破坏，从而只有荷电量大的着色剂才被选出施加于光敏的图象保持器1上，而荷电量较少的着色剂粒子勉强地被显影。此外，因为荷电量少的着色剂有着一弱的图象形成力，甚至当它们一旦被光敏图象保持器1捕获，也还是容易被交流偏压拉回显影剂送料运载器31。因为在光敏的图象保持器1表面的电荷会泄漏，如果交流分量场强的振幅太大，着色剂被勉强地显影这一现象会变得更易发生。据认为事实上，这些原因是交错的去使得当交流分量增加时，图象密度保持恒定。

另一方面，如象在此以前已叙述过的那样去增大交流场强的振幅E_AC，则事先保留在光敏的图象保持器1上的着色剂图象会遭到破坏。交流分量愈高，破坏的程度愈大。据认为这是由这样的事实引起的，即被光敏的图象保持器1捕获的着色剂受到一个由交流分量产生的力的作用，此力使着色剂返回显影剂送料运载器31，在用顺次叠加着色剂图象于光敏图象保持器1上来进行显影的场合下，一个或多个已被保留下来的着色剂图象在以后的显影步骤中遭到破坏是一个致命的问题。

另一方面，比较图9和图10的结果，可以看出，改变交流分量的频率所进行的实验揭示出：对于较高的频率，图象密度较低，这是由于这样的其事实引起的，即着色剂粒子振动范围狭窄，因为它们不能跟随着电场的变化而变化，因此它们勉强地被光敏的图象保持器1所捕获。

在迄今所述实验结果的基础上，本发明者已得出一结论：如果在满足下列关系的条件下进行显影，那么能以合适的密度进行后一次的显影而不干扰已保持在光敏的图象保持器1上的着色剂图象。如果以V（伏特）来表示显影偏压交流分量的振幅;以f（赫）来表示它的频率;以及以d（毫米）来表示在光敏图象保持器1和显影送料运载器之间的间隙;则这一关系为：

0.2≤V_AC/d·f≤1.6

为了获得一足够的图象密度而不干扰直至前一步骤结束已被保留下来的着色剂图象，则对于图9和图10中图象密度有随着交流电场而增加的趋势的区域，希望能满足：

0.4≤V_AC/d·f≤1.2

对于图象密度达到最大值，相应于一稍低电场的区域，去满足下列条件是较好的：

0.6≤V_AC/d·f≤1.0

并且，对交流分量的频率f确定为如下值是更为可取，即选定频率f为200赫或者高些，以便防止由于交流分量引起的显影不均匀;选定频率f为500赫或者高些，以便消灭由于差拍而来的影响，差拍是由交流分量和磁滚筒的旋转导致的，在此情况下旋转的磁滚筒是用作为向光敏的图象保持器1供给显影剂的装置。

另一方面，不仅磁着色剂而且非磁着色剂也能被采用。作为用非磁着色剂的显影方法，举例来说，可以从日本专利所揭示的一种方法了解到，此专利的公开号为NO.30537/75或22926/77。

并且为了容易地把光敏的图象保持器1上的可见图象转移到记录纸上，要求着色剂的电阻率不小于10¹³欧姆厘米。附带地说，电阻率值能通过读出的一个电流值得到，这时有1公斤/平方厘米的负荷被加在容器中受到轻敲的粒子上，这些粒子的有效面积为0.5平方厘米，而且在负荷和低电极之间加有为了建立一个1000伏/厘米的电场所需要的电压。

此外，组成显影剂的材料除磁性材料外，其余的均与上述实例的那些相同。

作为磁性粉末，建议采用四氧化三铁粉，γ一氧化铁粉，二氧化铬粉，镍铁氧体粉或铁合金粉，这些粉末的直径为0.1到1微米。但是，目前经常采用四氧化三铁粉，相对于着色剂它的重量比为5%至7%着色剂的电阻是可变的，它依赖于磁性粉末的种类和数量。可是为了提供足够的电阻，以含磁性材料55%的重量比或少些的为佳。并且，要求所含磁性材料的量为30%的重量比或少些，从而作为彩色着色剂可以保持一种鲜明的颜色。

这些材料可以简单地加以混合和研磨，但是根据具体情况，作了下述的附加措施：

1、一种绝缘材料被加到着色剂的表面和内部。

2、制备着色剂可由或者预先用一种表面活性剂，一种有机染料或一种给定的树脂来涂覆磁性粉末的表面;或者由预先活化磁性粉末的表面利用聚合作用形成覆盖薄膜，然后用一种树脂或树脂之类的粉末与磁性粉末相混合，这一措施的意图是便于均匀分散入树脂中，以改善在高湿度下的图象质量。

3、根据具体情况，通过选择磁性粉末磁特性例如形状，轴向比率或者它的保持力以防止着色剂的散射来改善显影质量。

4、通过混合具有不同的颗粒直径不同的所含磁性粉末的量不同磁特性及不同电阻的磁性着色剂来增加流动性，以改善显影性能。

另一方面，大多数磁性粉末是黑色的，因此它们能用来代替黑色颜料。

此外，作为适用于压敏着色剂的树脂，选用了石蜡、聚烯烃类、醋酸乙烯-乙烯共聚物、聚氨脂、橡胶等，使它们弹性地变形并以大约20公斤/平方厘米的力粘附在纸上。也可以采用胶囊的着色剂。

对于分辨率来说，那些着色剂的粒子直径最好或许是平均值不超过50微米。在本发明中，着色剂粒子的直径原则上没有限制，但对于分辨率和着色剂的散射和运输来说，一般可以是1至30微米左右。

附带地说，在本技术概念的基础上，本发明可作进一步的改进。在上述实例中，只做了限于彩色图象的显影方面的描述。本发明也可以应用于颜色着色剂的多次显影的情况。在这种情况下，具有优良层次着色剂图象能被保持在光敏的图象保持器上。

并且，本发明不仅能应用于电子摄影技术方面的记录方法，而且也能应用于利用静电复印法或磁复印法的非碰撞印刷机中。

参考图12，所示的是一个为了实现体现出本发明概念的方法的印刷机。此印刷机包括一个以鼓为形式的图象保持器1。此保持器1的表面上有一光敏层，且按箭头所示的方向旋转。保持器的表面被图解例中的充电装置2均匀地充电，此装置2是由一充电器（scorotron）组成的。使与一种颜色相关的光源73A照射到充电的表面上，以形成静电图象。然后，为了把它显影，使相应于光源73A的一种颜色的着色剂从如图13所示结构的显影装置5A加到该静电图象上。有着色剂图象的表面被导致通过显影装置5B，5C，5D，转移装置11及分隔器76而不受这些装置的影响。显影装置5B，5C，及5D在结构上与显影装置5A相似，分 别容纳有不同颜色的着色剂。然后，在表面上的电荷被电荷消除装置13所消除。接着，这个已经消除了电荷的表面再次被充电装置2均匀地充电，而没有受到清洁装置14的作用。其后，使与另一种颜色有关的光源73B照射到这充电的表面上，以形成另一个静电图象。然后此图象为显影装置5B所显影。进行如上的相似的步骤以形成图象，直至由显影装置5D完成最后的显影为止。这样，在保持器1的表面上形成一个由叠加彩色着色剂图象组成的彩色图象。纸P被移进与它同步的保持器1的表面相接触，这多色的图象由转移器11转移到纸上。然后，分隔器76把保持器1的表面与纸分开，并为一固色装置（图中未表示出来）将彩色图象固着在纸上。其次，在彩色图象已经转移了的保持器表面上的电荷为电荷消除装置13所去除，此后余留的粉末状的着色剂被清洁装置14所清除。这样，印刷彩色图象的整个过程就完成了。

要注意的是为电荷消除装置13所实行的所有电荷消除工序，除最后一道工序之外能被省略。在这情况下，当一种粉末状的着色剂被粘附在为反向显影的光照射的区域上，假如此光源在相同的位置上不引起点显影，那么由充电装置2所进行的充电工序，除了第一次充电之外能被省略。

在上述的图象形成方法当中，如图13所表明的，与每一个显影装置5A-5D构成整体的并且有一磁性部件32位于其中的显影剂送料运载器31对运载器上形成的显影剂薄层上的粉末状着色剂施加一个磁力。当完成较后的显影时，这个磁力较弱，并且用电源9在运载器31和图象保持器1之间加有一个振荡电场，以便使得粉末状着色剂按这样一种方式从运载器31飞到保持器1上，即既没有出现着色剂的反向转移，也没有出现图象的模糊不清。因此，不同颜色的着色剂图象能够稳定地迭加在保持器1上。

当执行较后的显影时，运载器31施加在着色剂上的磁力按照下列述方式变得较弱：

（1）在显影装置5A-5D的北极和南极之间的磁通密度按此次序变得较小;（2）在显影装置5A-5D的着色剂中包含的磁性材料的比例依次按照装置5A到5D的次序变得较小;或（3）同时采取方法（1）和（2）。电源9施加相同或不同的偏压到显影装置5A-5D的运载器31上，以便在每一个运载器和保持器1之间建立起振荡电场，保持器1本身是接地的。

现在，参考图13，对显影装置5A-5D的结构和工作做更详细的描述。其中，显影剂送料运载器31是由非磁性导电材料譬如是铝或不锈钢制成，并且按反时针方向旋转。在运载器内的磁铁部件32按顺时针方向旋转。于是，在运载器31的表面形成按箭头方向运动的显影剂薄层。在运载器31内部的磁铁部件32有北极和南极，磁极施加磁力于显影剂薄层上的粉末状着色剂。运载器31和磁铁部件32中的一个可以是保持静止的。

在显影剂容器43中的显影剂最好由双成分显影剂构成，它们是磁性粉末状着色剂的混合物，因为包含在着色剂中的磁性材料数量能够因前述的着色剂的受控飞行的需要而减到最小，但是，它可以是一种不包含磁性粉末载体的单成分着色剂。装在容器43中的显影剂由搅拌装置35搅拌，而着色剂因摩擦而带电。在着色剂上的平均电荷量最好是由5到50微米库仑/克。当使用双成分显影剂时，着色剂要充电在这个范围内是容易的。因而，粉末状着色剂的飞行能够容易地受到振荡电场的控制。

上述的在显影剂容器43中的显影剂借助于磁铁元件32的磁力被吸引到显影剂送料运载器31的表面，以形成显影剂薄层，此薄层按前述的箭头所表明的方向运动。此薄层的厚度由刮刀33所限定。在保持器1上静电图象在显影场所显影，在此场所，运载器31是对着保持器1的表面。

在显影场所处，运载器31和保持器1之间的间距是如此调定的，即不允许在运载器31上形成的显影剂薄层与保持器1的表面相接触，并且希望此间距的值达到2000微米。据此，由刮刀33限定的显影剂薄层的厚度要小于这个数值。然而，如果在显影场所的间距非常狭窄，薄层的厚度就十分小，这将不可能使薄层厚度均匀。因此，着色剂不能稳定地供应到显影场所。进而，在运载器31和保持器1之间往往会发生放电，这要破坏显影剂并且增大了着色剂被溅散的可能性。另一方面，如果在显影场所的间距弄得太大，振荡电场就不能控制着色剂的飞行。

当便用双成分显影剂时，磁性粉末载体最好是呈现绝缘性能，也就是说，它们的电阻率大于10⁸欧姆厘米，最好是超过10¹³欧姆/厘米，以防止 运载器31和保持器1之间发生放电，并且更有助于用振荡电场来控制着色剂的飞行。粉末状载体覆有树脂薄膜，或者由扩散有磁性粒子的树脂粒子组成。应当注意到，绝缘粒子电阻率的测量是：把粒子放到一个横截面积为0.5平方厘米的容器中，轻敲容器，随后加一个1公斤/平方厘米的负载到填紧的粒子上，加上一个电压，使负载和底电极之间产生一个1000伏特/厘米的电场，并读出所得的电流值。此时，轻敲后的运载器粒子的厚度为约1毫米。显影剂送料运载器31最好覆上一层绝缘的或稍微有些绝缘的薄膜，譬如一层树脂的或氧化物薄膜，以防止发生放电。

满足了关于显影装置5A-5D的上述条件后，一个由适宜的交流电压和直流电压叠加而得到的偏压由电源9加到显影剂送料运载器31上而不会产生任何困难。这个偏压与前述的，由运载器31产生的磁力共同作用，并且施力于着色剂上以便理想地控制飞行着色剂的运行。为了以良好的分辨率和鲜艳地叠加着色剂图象，显影剂的着色剂粒子的平均直径最好小于20微米，更理想的是1到10微米。当使用双成分显影剂时，载体粒子的平均直径最好处于5到50微米的范围内。粒子的平均直径是指重量平均直径，并且同卡尔特公司（Calter    Inc.）制造的，名为欧姆涅肯阿尔法（Omnicon    Alpha）的仪器所测量的。当着色剂粒子的平均直径太小的时候，因摩擦给予每一个着色剂粒子的电荷量是小的，而范微瓦尔斯（Van    der    Walls）力具有与电荷量成反比的大数值。结果是，粒子倾向于聚集在一起，因而它们不能很容易地彼此分开并飞出。相反，当粒子的平均直径太大时，每单位重量的电荷量是小的。这使得控制粒子的运行是困难的。进而，不能够得到较好的分辨率。当载体粒子的平均直径太小时，由磁铁部件32施加的磁吸引力是小的，但是，电库仑力和范德瓦尔斯力是大的。因而，载体粒子能够很容易地与着色剂粒子一起转移到图象保持器1的表面上。反之，当粒子的平均直径太大时，在送料运载器31上形成的显影薄层将是粗糙的。这使得形成象薄膜一样的均匀的显影剂薄层是困难的。此外，在显影剂薄层上粘附着色剂粒子的条件不是同一的。进而，加到运载器31的电压也会造成击穿和放电。结果，控制着色剂粒子的运行是困难的。

在上述的显影场所，在图象保持器1上的静电图象用运载器31上的显影剂薄层来显影。剩余显影剂薄层借助于清除刮刀34从运载器31表面去除，并且随后回到显影剂容器43。着色剂漏斗37通过着色剂供料滚筒48输送着色剂到容器43中以补充因显影而损耗的着色剂。本发明按迄今所描述的完成了。本发明的更详细的实施例将在下面描述。

实施例8

采用了图12和图13中所示的印刷机。图象保持器1的表面上有一硒（Se）光敏层。该保持器的直径为120毫米，它以120毫米/秒的表面速度按箭头所指的方向旋转。该保持器被充电装置2均匀充电至600伏特。显影用的光73A-73D是由调制的氦氖激光束产生的点曝光源。显影装置5A-5D的每一显影剂送料运载器31的直径是30毫米。在显影过程中，运载器31是以120毫米/秒的表面速度按反时针方向旋转，磁铁部件32是以600转/分按顺时针方向旋转。显影剂送料运载器31及磁铁部件32除在显影期间外是静止的。在运载器31表面的最大磁通密度是800高斯，与显影装置5A-5D的相似。

相似的已完成了的形成图象的步骤归属于藉助于用作曝光的光源73A-73D形成负潜象，并且显影装置5A-5D导致着色剂粘附在光73A-73D所照射的区域。也就是说，这些步骤利用了反向显影。

由平均直径为10微米的着色剂粒子组成的一种成份的显影剂是用于显影装置5A-5D的。该显影剂或着色剂粒子，对于显影装置5A-5D有如下的组成：

显影剂（5A）：黑色粉末状着色剂

聚酯树脂    70%重量

粉末状铁氧体    40%重量

碳黑    10%重量

电荷控制剂    1%重量

显影剂（5B）：粉末状深蓝着色剂

聚酯树脂    80%重量

粉末状铁氧体    30%重量

酞青（蓝色）    10%重量

电荷控制剂    1%重量

显影剂（5C）：粉末状品红着色剂

聚酯树脂    80%重量

粉末状铁氧体    25%重量

若丹明色淀颜料    10%重量

电荷控制剂    1%重量

显影剂5D：黄色粉末状着色剂

聚酯树脂    80%重量

粉末状铁氧体    20%重量

汉撒黄    5%重量

电荷控制剂    1%重量

对于5A-5D的任一显影装置，着色剂粒子充电至平均荷电量为+2至5微库仑/克。每个着色剂粒子的电荷量分布在从负到正值的范围内。显影装置5A-5D的每一显影剂送料运载器与保持器1之间的间隙为0.8毫米或800微米。显影层的厚度为0.5毫米。当用显影装置5A-5D作显影步骤时，500伏的直流电压以及如表1中所列的交流电压值由电源9同时加到运载器31上。见表1

彩色图象是在上述条件下印刷的。任何时候都能稳定地复印出鲜艳的彩色图象，而对所有的操作1-3的任何彩色着色剂图象都没有受到干扰。特别地，对于操作2及操作3，所得到的彩色图象在彩色平衡方面是好的，在鲜艳度方面是优良的。

实施例9

除以下的条件外，采用了如实施例8中同样的条件。5A-5D的每一显影装置中的磁铁部件的南极和北极的磁化强度彼此是不同的，以改变运载器31表面的磁通密度。此外，每一运载器31和图象保持器1之间的间隙，以及显影剂层的厚度在显影装置5A-5D中是变化的，如在表2中所示。见表2

撇开颜色成份的种类，所有5A-5D的显影装置采用如实施例8中粉末状品红着色剂相同组成的单一成份的显影剂。用于显影装置5A-5D中的这些显影剂分别是黄色粉末状着色剂、粉末状品红着色剂、粉末状深蓝着色剂和黑色粉末状着色剂。一个500伏特的直流电压和一个具有振幅为1.5千伏特、频率为2千赫的交流电压同时加到显影装置5A-5D的所有的运载器31上。

彩色的图象是在上述的条件下复印的，得到了鲜艳的彩色图象，其中任一彩色着色剂图象均未受干扰。而且，经过多次复印之后，没有观察到它们的图象质量的变化。

到现在为止所述的一些实例是依赖于反向显影的，但本发明不限于此。例如，普通的显影也可以利用来形成图象。而且，如已经指出的那样，可以采用双成份的显影剂。此外，本发明可应用于这样的系统，在此系统中图象保持器的光敏层上有一透明的绝缘层以形成一个静电潜象。加之，本发明可以应用于静电印刷机或磁印刷机中。也可以认为叠加在图象保持器上的着色剂图象能利用胶粘性以及静电的过程转移到纸上。

根据本发明，在显影期间着色剂图象叠加在图象保持器上，显影剂进料运载器施加一磁力于着色剂粒子，使此力随以后面的显影步骤的进行变得较弱。这便于由振荡电场来控制着色剂粒子的飞行。据此，着色剂图象能容易地被叠加，以形成一完整的着色剂图象，而没有干扰前面已形成的着色剂图象，也没有产生图象模糊的现象。因而，彩色的图象能稳定地和鲜艳地给复印出来。

作为本发明的一个更进一步的实例，如图13所示的那种构造的显影装置5A-5D，按前述的印刷步骤依次地执行显影操作。此时，单位时间由这些运载器所供给的着色剂飞到保持器1与显影装置5A-5D的每一运载器31之间的狭窄显影场所的量随着后面显影步骤的进行而增加。所以，当后面的显影步骤执行时，有振荡电场的情况下，要把着色剂粒子从运载器31移动到保持器1变得比较容易。此振荡电场对防止图象模糊和着色剂反向转移的发生有作用。结果，不同颜色的着色剂图象被稳定地叠加在保持器1上而没有干扰。

参考图13可对此作更为详细的描述。提供到显影场所的着色剂的量是由调整如下几点来得到控制的，即藉助于刮刀33来调整显影剂层的厚度;调节显影剂层移动的速度，该显影剂是着色剂粒子和载体粒子的混合物;或者变化显影剂中着色剂的比率。显影剂层的移动速度能通过改变运载器31及磁铁部件32两者的旋转频率或其中一个的旋转频率调整。如果显影剂层的厚度改变了，所提供的着色剂的量又与显影剂层和保持器1的表面之间的间隙有关或者与运载器31和保持器1表面之间的间隙有关，从而所提供的着色剂量的变化结果不能容易地预测出来。所以，希望改变显影剂层的速度或者改变双成份的显影剂中着色剂的比率;要不然可以同时采用这两种方法。

为了防止不必要的着色剂粒子粘附到图象保持器1上，及阻止已经形成着色剂图象的着色剂转移回显影装置中，在无助于显影的每一显影装置中其运载器31和磁铁部件32的旋转最好停止，免得移动显影层。

电源9加相同的或不同的偏压到显影装置5A-5D的那些显影剂送料运载器31上，为了在每一运载器和象保持器1之间产生一振荡电场，而图象保持器1的基体接地。如上所述，由运载器31提供到显影场所的着色剂的量是随着后面的显影步骤的进行而增加的。这样，此振荡场能使每次显影稳定地完成而不干扰前面已经形成的着色剂图象，也不产生图象模糊的现象。而且在此情况下，希望偏压的交流分量不加到那些不涉及显影的显影装置上，目的是为了防止不必要的着色剂粒子粘附到保持器1上，以及防止已形成着色剂图象的着色剂粒子反向转移到显影装置中。

实施例10

图12和图13中所示的印刷机，除了确定显影装置5A-5D的每一运载器31与保持器1之间的距离为0.5毫米，或500微米处，采用了如实施例8相同的条件。显影装置5A-5D使用的是双成分的显影剂。这些显影剂由绝缘的粉末状的载体组成;而这些载体是用苯乙烯或丙烯酸涂复的。这些载体的粒子的平均直径是20微米，而在其中适当地加入二氧化硅。着色剂的粒子是由聚酯树脂组成的;其中染料和电荷控制剂是分散分布的。着色剂的粒子的平均直径为12微米。在显影装置5A-5D中分别容纳有黄色粉末状着色剂、品红粉末状着色剂、深蓝粉末状着色剂和黑色粉末状着色剂，在它们各自的显影剂中着色剂的重量比率为20%。显影剂的每个容器43中的着色剂的平均荷电量为20微库仑/克。

在显影期间，显影装置5A-5D的所有的显影剂送料运载器31在它们各自的装置5A-5D中，按反时针方向旋转，它们的表面速度分别是180毫米/秒，200毫米/秒，220毫米/秒和250毫米/秒。所有的磁铁部件32是按顺时针方向以600转/分的速度旋转的。藉助于刮刀33，在运载器31的表面上形成一厚度为0.3毫米的显影层，该层被每一运载器31以正比于该运载器的速度所移动。电源9在显影工序上中加有偏压，此偏压是一个500伏特的直流电压和列于表3中的各自交流电压的合成电压。见表3

着色剂图象是由用于显影的光73A-73B的投影产生的负潜象，并利用显影装置5A-5D导致着色剂粒子粘附在光73A-73D照射的区域上所形成的。也就是说，利用了反向显影。

彩色图象是在上述的条件下印刷的。对于所有的操作4-6，鲜艳的彩色图象能够稳定地给印刷出来，即不同颜色的着色剂图象没有受到干扰。特别地对于操作5和6、所得到的彩色图象在平衡方面是好的，在鲜艳度方面是优良的。

实施例11

彩色图象是在除下述条件外其余如同实施例10中相同的条件下印刷出来的。在每次显影期间，显影装置5A-5D的显影剂送料运载器31以220毫米/秒的同样的表面速度按反时针方向旋转。容纳于显影装置5A-5D中的双成分显影剂中的着色剂粒子的重量比率分别为15%、18%、20%和24%。这样，提供到显影场所的着色剂的量按顺序增加。如实施例10中同样的方法那样，对于所有的操作4-6，都能稳定地和鲜艳地复印出彩色图象，在各种颜色的着色剂图象中没有观察到干扰现象。

实施例12

所采用的条件，除下述的外其余的和实施例10中的一样，在显影期间，显影装置5A-5D中的显影剂送料运载器31按反时针方向旋转，而磁铁部件32按顺时针方向旋转。它们的表面速度如表4中所示。在显影剂中所有着色剂的重量比率为15%。见表4

彩色图象是在上述条件下复印出来的，对于表3中所有的操作4-6均能得到鲜艳的彩色图象，即在不同颜色的着色剂图象中没有干扰现象发生。而且，经过多次图象复印之后，可以发现在颜色和印刷质量方面均未观察到变化。

上述实施例10-12都是依赖于反向显影的。本发明不限于此，用普通的显影来成象是可能的。而且能采用由磁性着色剂粒子组成的单一成份的显影剂。

在本发明的此例中，为了在图象保持器上叠加着色剂图象，由每一显影送料运载器提供到显影场所的着色剂的量随以后的显影操作的实施而增加。 这有助于在每次显影期间振荡电场控制着色剂粒子的飞行，而不产生图象模糊或反向转移现象。因此，彩色图象能够稳定地和鲜艳地复印出来。

作为本发明的又一其他的实施例，显影时光照射的区域与光不照射的区域之间的电位差，即对比度，随着在以后为从在保持器1上形成的静电图象中得到着色剂图象的显影操作的进行而增加。这可容易地用下述的方法来实现;即随着实施后面的着色剂图象的形成步骤，使充电装置2均匀地把保持器1充至较强的强度。虽然，通过随着后面的图象形成步骤的进行，增加显影时光73A-73D之间的对比度的方法也能够得到同样的结果，但是用充电装置2的方法最为可取。因为这方法简单，且能用于广泛的应用范围，用这样的方法形成静电图象，这些图象能容易地被显影出来，相应地，振荡电场能易于按照这样的方式来控制着色剂粒子的飞行，即着色剂不转移回到显影装置中，以及不产生图象模糊现象。从而，使着色剂图象能叠加在保持器1上而不干扰图象或混色，这样就得到了鲜艳的叠加了的着色剂图象。

利用在图象形成过程中加入上述的最佳条件，即随着对比度的逐渐增加而逐次地去形成潜象，就能复印出更为鲜艳的彩色图象。

实施例B

除以下条件外，如图12和图13所表示的印刷机是在与实施例1相同的条件下工作的。在显影装置5A-5D的每一个显影剂送料运载器31和图象保持器1之间的间隙设定为0.7mm或700μm。混合着色剂粒子和载体粒子的双成分显影剂用于显影装置5A-5D中。着色剂粒子的平均直径为10μm，并且是由扩散有染料和电荷控制剂的聚酯树脂构成的。载体粒子的平均直径为30μm并且由扩散有铁氧体粉的苯乙烯树脂或丙烯酸树脂构成。二氧化硅粉附到每一个载体颗粒的表面。显影装置5A-5D的着色剂粒子分别是黄色、品红色、深蓝色及黑色颜料。双成分显影剂中的着色剂颗粒的重量比为20%。

在显影装置5A-5D的显影剂容器43中的显影剂被如此充电，使得在着色剂颗粒上的电荷量达到+20到30微库仑/克。用刮刀33在每一个显影剂送料运载器31上形成0.5毫米厚的显影剂薄层。显影装置5A-5D使充电装置2依次把图象保持器1的表面充电到500伏特，600伏特，700伏特，和800伏特，随后，通过把此表面在光73A-73D下曝光以产生静电图象。偏压电源9把偏压加到显影剂送料运载器31上以显影图象，此偏压分别由400伏特500伏特，600伏特，和700伏特的直流分量与表1中列举的交流分量合成得到。曝光后的静电图象区域的电位是20伏特。

在表1所表示的条件下复印了彩色图象。可以发现，在所有的1-3操作中，没有任何颜色的着色剂图象出现混色的现象。因而，所有的彩色图象能够稳定地和鲜艳地复印。特别对于操作2和3，所得到的彩色图象的彩色平衡是好的，而鲜艳度极佳。

实施例14

除了下述条件外，彩色图象是在与实施例13相同的条件下复印的。如此提供缝隙，使得不同颜色的光73A-73D按照与通常的静电复印相同的方式通过它们的相应间隙以形成正的潜影。随后，借助显影装置5A-5D，着色剂粒子附着在未曝光区域上。由着色剂粒子构成的单一成分显影剂用于显影装置5A-5D。着色剂粒子由包含了铁氧体粉，染料、和电荷控制剂的聚酯树脂构成。粒子的平均直径是15微米。在显影装置5A-5D的显影容器43中的每一个着色剂粒子上的电荷量分布由负值到正值。平均值是-5到-2微库仑/克。由100伏特的直流电压和表1中列举的交流分量合成的偏压被加到显影装置5A-5D的显影剂送料运载器31上。在上述条件下，彩色图象得到了复印而可以得到不同颜色着色剂图象不被干扰的鲜艳图象。在经过许多次复印后，看不到印刷质量有变化。

在本发明的一个方面中，随着执行后面的图象形成步骤，产生的潜影的对比度逐步增大。这允许每一次显影是在有着振荡电场情况下完成而不产生着色剂粒子的反向转移或图象模糊不清。因而，能够稳定地重现彩色图象而不会导致图象的干扰和引进错误的颜色。

当然，本发明也可适用于这样一种复印机，其中，图象保持器在光敏层上有一层透明绝缘薄层以形成静电潜象。进而，本发明也可适用于一种系统，在此系统中，使用粘性转移，着色剂图象在压力下转移到纸上。此外，本发明适用于静电印刷系统，其中，电荷直接注入到图象保持器中以形成静 电图象。更进一步，本发明也适用于这样的印刷机，其中，它是显影出非静电潜象譬如磁潜象。

下面参考图14-16，它们表明了本发明的更进一步的实施例。应当注意到，在图14中表明的与图12和图13相同的彩色印刷机零件，以和图12和图13中同样的参考数字中表明。这个印刷机有多头电极2A-2C，以把电荷注入到按箭头表明的方向转动的图象保持器的表面上，以形成静电潜象，此潜象是用显影装置83A-83C显影出着色剂图象的。图13表示了这些装置83A-83C的结构。偏压电源9A-9C把偏压加到装置83A-83C的显影剂送料运载器31上，以在保持器1和每一个显影剂送料运载器31之间的显影场所建立起电场。每一个偏压或是一个交流电压，或是一个交流电压和一个直流电压的合成电压。消电荷电极15A和15B用来从预先显影的图象保持器1的表面移走电荷，以便使静电潜象能够分别地由电极2B和2C平滑地形成。在本实施例中，为了显影，由电源9A-9C加到显影剂送料运载器31上的偏压最初包含有许多如图15（a）所示的高次谐波分量的交流分量，以便为第一次显影在显影场所产生包含交流分量的电场，此第一次显影是由显影装置，例如是83A完成的。随后，对于下一次显影，它是由显影装置，例如是83B完成的。使偏压的交流分量就象图15（b）的波形所表明，比图15（a）的波形有较小的高次谐波分量。最后，对于最后一次显影，它是由显影装置，例如是83C完成的，偏压的交流分量或者包含更少的高次谐波分量或者仅包含它的基波分量。这就消除了如下可能的性：即在保持器1上先形成的着色剂图象会被后来的显影所干扰;或者已经粘附到保持器1上的着色剂粒子在后面的显影过程中会返转到显影剂送料运载器31上。因此，彩色图象能够稳定地和鲜艳地复印。如前所述，为了更严格地防止图象模糊不清或反向转移，势必要在偏压中加入合适的直流电压。交流分量的波形表示在图15中，它有助于阻止图象模糊不清和反向转移的发生，而这两者通常是要折衷选定的。通过提供一个电阻电容（RC）积分器电路并改变它的时间常数，能够控制高次谐波分量。当显影装置83A-83C中之一正执行显影操作时，当然没有偏压加到其余装置的显影剂送料运载器31上。此外，显影剂送料运载器31和磁铁部件32是不旋转的。

此外，在本发明的上述实施例中，显影是用显影装置83A-83C完成的，最好是在这样的条件下，即着色剂粒子由在显影剂送料运载器31上形成的显影剂薄层飞出，并粘附在保持器1的表面上，这样，显影剂薄层不与保持器1的表面发生接触。比起显影剂薄层与保持器1的表面有着可靠接触的过程，上述过程有较多的优点。

下面参考图16，它表明双色印刷机包括一个图象保持器1，在图象保持器1的表面有一层应用电子曝光原理的光敏薄层。保持器1的表面由充电电极（Scorotron）均匀地充电。曝光装置（未示出）如此发光，使得光线射到该充电表面以形成静电潜象。此印刷机不同于图12所表明的印刷机，在那里，当保持器旋转两次时，双色着色剂图象叠加在图16的保持器1上。所得到的图象随后转移到纸P上。更具体地说，在保持器1的第一转当中，在保持器1上形成一个静电图象，而显影是由显影装置，譬如说83A完成的。随后，保持器1的表面通过转移装置11和消除装置14而不受这两个装置的影响。跟着，保持器进入它的第二转，在这一转中，借助于充电电极2和用来显影的光，形成了另一个静电潜象。这个潜象由显影装置83B显影。叠加的着色剂图象随后转移并固着于纸P上，其方式和图14的印刷机的方式相同。与图14中的部件有相同参考数字的部件有相同的功能。在允许光射在保持器上的曝光装置包括一个点曝光装置，譬如一个激光束扫描器，在第二转中间，充电电极2的均匀充电可以取消，在此情况下，在第一转中间消电荷装置13断电，而保持器通过这个电极时不受到它的影响。在均匀充电第二转中间再一次由充电电极2完成的地方，消电荷装置13不需要工作。

此外，在图16的印刷机中，在包含了图15（a）或图15（b）所表示的交流分量的电场存在的情况下，借助于显影装置13A完成第一次显影。在包含了如图15（b）或图15（c）所表示的交流分量的电场存在的情况下，后面的显影由显影装置13B完成。这与图14表明的印刷机情况相同，消除了下述的可能性;预先形成的着色剂图象被后来显影所干扰;或者因为反向转移引入错误颜色的着色剂，因而能够稳定地和鲜艳地印刷双色图象。对 于这种印刷机，也希望着色剂粒子由显影剂薄层飞出而使得这个薄层不必与图象保持器的表面接触。进而，双色显影剂能够较好地用于这种印刷机中。

例如在双色印刷机的情况下，双色着色剂图象能在图象保持器1的一转当中被叠加。特别，譬如使用多头电极由三个电平，即正的、负的、和另电平组成的静电图象在保持器1的表面形成。分别在两个显影装置中接收相反充电的着色剂。一个显影装置用来使一种着色剂粘附于为正电平的潜象区域。另一个显影装置用来使另一种着色剂粘附于为负电平的潜象区域。这种方法减少了印刷一个双色图象的时间，并且有助于两个迭加图象的配准。

也可能利用一种象日本专利公开NO.50548/1983中所描述的单显影装置来迭加双色着色剂图象。如在此以前所描述的，本发明可用于多色图象的印刷，本发明的更进一步实施例描述如下。

实施例15

所使用的装置表明在图13和14中，图象保持器1的直径为120毫米，而且以120毫米/秒的表面速度按箭头所表示的方向旋转。在图象保持器1的表面上，多头电源2A-2C分别以400伏特-500伏特、和600伏特产生由在图象保持器1表面许多点组成的静电潜象。显影装置13A-13C的每一个用非磁性不锈钢制成的显影剂送料运载器31。显影剂送料运载器31直径为30毫米，并且以120毫米/秒的表面速度按反时针方向旋转。磁铁部件32有六个磁极，它们给出了显影剂送料运载器31表面的磁通密度，此磁通密度的最大值为900高斯。显影剂送料运载器以每分钟800转的速度按箭头所表示的方向旋转。图象保持器1和显影剂送料运载器31的每一个之间的距离为0.8毫米。显影装置83A-83C使用了双成为显影剂，一个通常使用的载体由热塑树脂组成，其中扩散有粉末状的铁氧体并且加有强化流态剂。选择的粒子尺寸是在20到40微米的范围内。所使用的着色剂的每一种由热塑树脂构成，其中扩散有染料和电荷控制剂。选定着色剂的粒子尺寸是在10到20微米的范围内，显影装置83A、83B和83C的着色剂分别是品红、深蓝和黄色颜料，载体与着色剂的重量比为4∶1。在品红、深蓝和黄色颜料上电荷的平均量分别为-15、20、和-20微库仑/克。为了印刷彩色图象，每一个显影送料运载器31上的显影剂厚度和显影操作的偏压按表5所列举的数据所设定。按照显影装置83A、83B、和83C的顺序完成显影。对于显影装置83A-83C偏压的交流分量分别有着图15（a）-图15（c）的波形。见表5

所获得的彩色图象是鲜艳的，其中，没有图象的干扰，在所有过程中没有发现彩色相混淆。在许多次复制中后。粉色重现性没有改变。

在本实施例中，偏压电源9A-9C分别用于显影装置13A-13C，但共用一个偏压电源也是可能的。在这种情况下，能够借助于控制积分器电路的时间常数来改变交流分量的波形。

实施例16

使用了图13和16所表示的装置。图象保持器1有一个硒光敏薄层，保持器1的直径为120毫米。此保持器以180毫米/秒的圆周速度，按箭头表明的方向旋转。借助充电电极2，它的表面被均匀地充到600伏特。用来曝光的光I11是由一个氦氖激光器构成整体的激光扫描器发出的。显影装置83A和83B的显影剂送料运载器31直径为30毫米。在显影当中，送料运载器以180毫米/秒的圆周速度按反时针方向旋转。每一个磁铁部件32有六个磁极，它们给予相应的显影剂送料运载器31的表面一个磁通密度。磁通密度的最大值设定为800高斯。部件32以每分钟600转的速度按箭头表明的方向旋转。保持器1和每一个显影剂送料运载器31之间的间距为0.5毫米。被光以两个象形成步骤形成的静电象是负潜象。显影装置83A和83B完成反向显影，即着色剂在粘附于保持器1的曝光区域。在这种情况下，相对于曝光区域相应的图象部分是在0到50V的电位下。相对于未曝光区域相应的无象部分是在550到600伏特的电位下。双成分显影剂用于显影装置83A和83B。所用载体是与实施例15中的相同的。所用着色剂分别包含红色（或淡红色）和黑色（或浅黑色）染料。在其它方面，着色剂与实施例8中的着色剂相同。红色和黑色着色剂分别用于显影装置83A和83B。载体与着色剂的比例与实施例15中的相同。红色和黑色着色剂的每一个有20微库仑/克的电荷。在每一个显影剂送料运载器31的显影剂薄层的厚度和偏压按表6中所列举的数值所确 定，而双色图象被印刷。先按红色随后按黑色完成显影。对于显影装置83A和83B，偏压有着与图15（a）和图15（c）中表明的波形相同的交流分量。（表6见文后）

对于所有的操作Ⅳ-Ⅶ所获得的双色图象是鲜艳的，其中图象没有被干扰也没有观察到混色。在复印相继完成后，彩色的混淆或其它不希望的现象没有发生。

在上述的实施例中，使用了双成分显影剂，但是，使用单一成分显影剂也是可能的。进而，通常的显影可以用来代替反向显影。

为了比较，在显影装置83B完成显影的过程中，把图15（a）中表明的矩形波当作偏压的交流分量，在所获得的双色图象中，图象的干扰和彩色的混淆是显著的，在许多次的复制后，在显影装置83B中混合了显著数量的红色着色剂。因为没有图象的干扰和混色发生，本发明的这一实施例保证了能够稳定地获得鲜艳的多色图象。

作为本发明的一个改进实施方案，使用了相对地说具有一定导电性的着色剂，以防止着色剂一旦粘附到图象保持器上后在下次显影当中又反向转移到显影装置中。作为一个例子，如果着色剂粒子的电阻率小于10¹³欧姆·厘米，最好是在从10⁶到¹²欧姆·厘米的范围内，在振荡电场的控制下，因静电感应已被拉到图象保持器1表面的着色剂粒子将在短时间内损失它们的电荷，因为它们有着适宜的低电阻。因而在后来的显影过程中，不大可能因振荡电场或静电吸引力的作用，着色剂反向转移到显影装置上。因而，能够叠加着色剂图象而不会导致图象模糊不清和错误彩色的加入。这使得有可能在保持器1上形成鲜艳的彩色图象。

按如下方法测量着色剂粒子的电阻率。首先，把着色剂粒子放到横截面为0.5平方厘米的容器中，随后受到轻敲。跟着，1公斤/平方厘米的负荷加到填紧的粒子上。然后，在负荷和低电极之间加有电压以产生1000伏特/厘米的电场。这时，读出流过的电流，随后，能根据这个数值计算出电阻率。填紧的着色剂粒子的厚度具有1mm的数量级。

前述的着色剂粒子的低电阻的获得或者依靠树脂中除彩色染料外还加入导电粉末，或者在形成粒状以后引入导电粉末以附着在保持器的表面上。在导电粉末呈现磁特性或加入磁性粉末时，着色剂粒子将表现出磁特性而着色剂本身将用作为显影剂。然而，在显影装置5A-5D中使用的显影剂不限于如此。也可以使用磁性载体粒子和着色剂粒子相混合的双成分显影剂。

能够考虑以下的实施方案，以通过防止彩色图象的彩色相混来得到叠加的良好图象：

加到显影装置上的偏压的交流分量的振幅V_AC值为1.5千伏，而直流分量为500伏特，按照显影操作的顺序，交流分量的频率设定为1.8、2.0、和2.5千赫。这些偏压被加到随后执行显影操作的显影装置上。未进行显影操作的那些显影装置是接地的，图象保持器1和每一个显影剂送料运载器31的间距d是0.8毫米。显影剂薄层的厚度为0.5毫米。按照进行显影的次序，充电电荷分别为20、22和25微库仑/克的着色剂分别在它们的显影装置中得到。

在本实施例中，为了防止已粘附到保持器1上的着色剂返回到送料运载器31上，交流偏压的频率按次序随相继的显影步骤而增大，而在所用的着色剂上的电荷量也按次序增大。

多色图象差不多也是按上述实施例的方式形成的。并且发现，由着色剂图象得到了足够密度的可见图象而没有带来这样的不希望有的现象：即在保持器上早先形成的着色剂图象在相继的显影中受到破坏，或者其它颜色的着色剂挤进了显影装置中。下面描述了显影装置中使用单成分着色剂的其它实施例。

按照显影实行的次序在显影装置中得到充有电荷分别为0.5、和10微库仑/克的着色剂。随后，在与所述实施例是差不多的条件下（除了电荷量不同外）形成彩色图象。虽然用于第一次显影的着色剂的平均电荷量为0微库仑/克，但由于着色剂粒子之间的相互摩擦，每一个着色剂粒子的电荷量在宽范围内变化，可以选择有着所需电荷的着色剂粒子来显影。

作为本发明的一个进一步实施例，在显影期间所加偏压的交流分量的振幅V_AC按照完成显影的次序设定为2.0、1.8和1.5千伏、而偏压交流分量的频率按同样的顺序设定为2.0、2.2和2.5千伏。频率的这种逐渐增加防止了着色剂返回到运载器。这些偏压仅加到执行显影操作的显影装置中。未进 行显影的显影装置是接地的。在每一个着色剂上的电荷量是20微库仑/克。保持器1被充电到600伏特的电位。在保持器1和运载器31间的间距d是0.5毫米。运载器31周边的显影剂薄层的厚度是0.3毫米。500伏特的直流电压加到显影装置上。结果，形成了足够密度的着色剂图象，而早先已经在保持器1上形成的着色剂图象未受到后继显影的破坏，也没有把错误颜色的着色剂加到显影装置中。

表1

显影装置

5A    5B    5C    5D

振幅    频率    振幅    频率    振幅    频率    振幅    频率

(千伏)（千赫)（千伏)（千赫)（千伏)（千赫)    (千伏）  （千赫）

操作1    2    3    2    3    2    3    2    3

操作2    2    3    1.8    3    1.6    3    1.5    3

操作3    1    1.5    1    1.7    1    2.0    1    2.5

（注意：每一振幅是从中心值测量的）

表2

显影装置

条件

5A    5B    5C    5D

最大磁通密度    1000    900    800    700

（高斯）

间隙    0.5    0.6    0.7    0.8

（毫米）

厚度    0.3    0.4    0.5    0.6

（毫米）

表3

显影装置

5A    5B    5C    5D

振幅    频率    振幅    频率    振幅    频率    振幅    频率

（千伏)（千赫)（千伏)（千赫)（千伏）（千赫）（千伏）（千赫）操作4    0.5    0.8    0.5    0.8    0.5    0.8    0.5    0.8

操作5    2    3    1.8    3    1.5    3    1.2    3

操作6    1    1.2    1    1.5    1    2    1    2.5

表4

显影装置

条件

5A    5B    5C    5D

运载器的表面速    180    200    220    250

度（毫米/秒）

磁铁部件    450    600    600    750

（转/分）

表5

交流分量    薄层

显影    直流分量    厚度

装置    （伏特）    振幅    频率    厚度

（千伏）    （千赫）    （毫米）

83A    0    2    2    0.3

操作    83B    0    2    2    0.3

Ⅰ    83C    0    2    2    0.4

83A    0    1.2    1    0.2

操作    83B    -100    1.2    1.5    0.2

Ⅱ    83C    100    1    1.5    0.3

83A    0    2    3    0.4

操作    83B    0    2    3    0.5

Ⅲ    83C    100    2.5    3    0.5

（注意：振幅是峰-峰值数值的一半。）

表6

交流分量    薄层

显影    直流分量

装置    （伏特）    振幅    频率    厚度

（千伏）    （千赫）    （毫米）

操作    83A    500    1.5    2    0.2

Ⅵ    83B    500    1.5    2    0.2

操作    83A    500    1.2    1.5    0.2

Ⅴ    83B    550    1.2    2    0.2

操作    83A    500    1.5    2    0.3

Ⅵ    83B    500    1.2    2    0.3

操作    83A    450    2    3    0.3

Ⅶ    83B    450    2    3    0.2

（注意：振幅是峰-峰值的一半。）

Claims (15)

1、一种包括下面一些步骤的形成图象方法，在一图象保持器上形成一潜象，在一振荡电场下着色剂粒子飞离显影剂送料运载器去附着于所述图象保持器上，在各个步骤中分别使用不同的着色剂来重复上面的这些步骤去叠加许多着色剂图象于所述图象保持器上，此方法的特征在于：在所述着色剂粒子和一磁场形成装置之间作用的磁性吸引力，随着上面这些步骤重复次数的增加而变得较小，该磁场形成装置是由所述显影剂送料运载器提供的。

2、根据权利要求1的形成图象的方法，其中，一种双成分显影剂被保持在所述显影剂送料运载器上，该双成分显影剂具有着色剂粒子和一种绝缘载体。

3、根据权利要求1的形成图象的方法，其中，由于所述磁场形成装置，在所述显影剂送料运载器表面的磁力密度是不相同的，从而所述磁性吸引力得到了控制。

4、根据权利要求1的形成图象的方法，其中，所述磁性吸引力是用改变包含在所述着色剂粒子中的磁性材料的量来加以控制的。

5、根据权利要求4的形成图象的方法，其中，所述磁性吸引力是用改变所述磁性材料对所述着色剂粒子的重量混合比来加以控制的。

6、根据权利要求4的形成图象的方法，其中，所述着色剂粒子所包含的磁性材料的量是随着上面这些步骤的重复次数的增加而减少的。

7、根据权利要求1的形成图象的方法，其中，加于所述显影剂送料运载器上的显影偏压交流分量的频率，随着上面这些步骤重复次数的增加而变高。

8、根据权利要求1的形成图象的方法，其中，加于所述显影剂送料运载器上的显影偏压交流分量的振幅，随着上面这些步骤重复次数的增加而变小。

9、一种包括下面一些步骤的形成图象的方法，在一图象保持器上形成一潜象在一振荡电场下着色剂粒子飞离一显影剂送料器运载器去附着于所述图象保持器上，在每一步骤中分别使用不同的着色剂粒子来重复上面的这些步骤去叠加许多着色剂图象于所述图象保持器上，在此方法中，其改进之处在于：保持在所述显影剂送料运载器上着色剂粒子的量，随着上面这些步骤重复次数的增加而变大。

10、根据权利要求9的形成图象的方法，其中，一种具有着色剂粒子和一绝缘载体的双成分显影剂被保持在所述显影剂送料运载器上。

11、根据权利要求10的形成图象的方法，其中，在包含所述着色剂粒子的所述双成分显影剂中，所述着色剂粒子的重量混合比，随着上面这些步骤重复次数的增加而变大。

12、一种包括下面一些步骤的形成图象的方法，在一图象保持器上形成一潜象，在一振荡电场下着色剂粒子飞离显影剂送料运载器去附着于所述图象保持器上，在各个步骤中分别使用不同的着色剂粒子来重复上面的这些步骤来把许多着色剂粒子来把许多着色剂图象叠加于所述图象保持器上，在此方法中，改进之处在于：加在所述显影剂送料运载器上的显影偏压交流分量的高次谐波的成分，随着上面步骤重复次数的增加而变小。

13、根据权利要求12的形成图象的方法，其中，一种有着着色剂粒子和一绝缘载体的双成分显影剂保留在所述显影剂送料运载器上。

14、根据权利要求12的形成图象的方法，其中，在所述显影剂送料运载器上所形成的包含着色剂粒子的显影剂层，随着上面步骤重复次数的增加而变得较厚。

15、根据权利要求12的形成图象的方法，该方法进一步包括一作为显影偏压电源的电容、电阻积分电路装置，其中，所述积分电路装置的时间常数是受到控制的，从而所述高次谐波成分也得到了控制。

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