JPH0263224B2

JPH0263224B2 -

Info

Publication number: JPH0263224B2
Application number: JP59013465A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; Satoru Haneda; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-01-30
Filing date: 1984-01-30
Publication date: 1990-12-27
Also published as: JPS60159764A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕本発明は、カラー画像複写機等における画像形
成方法、特に、像形成体上で複数のトナー像を重
ね合わせる画像形成方法に関する。〔従来技術〕従来、カラー画像原稿を照射した光を色フイル
ターで分解し、この分解光を帯電している像形成
体面に照射して静電像を形成し、この静電像を色
フイルターに対応したイエロー、マゼンタ、シア
ン、または黒のいずれかの色トナー粒子で現像し
てトナー像を得、そのトナー像を記録紙に転写
し、また色を変えて静電像形成と現像を行つてそ
のトナー像を同じ記録紙に転写し、これを繰返す
ことによつて記録紙上でトナー像を重ね合わせる
複写機は知られている。この複写機においては、
各色の現像が終了する毎に記録紙に転写する必要
があるので、機械が大型化し、像形成に要する時
間が長くなり、記録紙への転写位置合わせが難か
しいと云う問題がある。そこで、上述の複写機の問題を解消するものと
して、像形成体上でトナー像の重ね合わせを行
い、最後に記録紙に転写するようにした電子写真
記録装置が例えば特開昭56−144452号公報により
知られている。この記録装置では、像形成体上に
先に形成されたトナー像が後の現像において乱さ
れないように、第２回以降の現像を振動電界下で
現像剤搬送担体からトナー粒子を飛翔させて像形
成体に付着させる非接触現像方法によることにし
ている。しかし、この像形成体上でトナー像の重
ね合わせを行う画像形成方法の場合、現像を上述
のような非接触条件として振動電界によりトナー
粒子の飛翔制御を行うようにしても、なお、先に
像形成体に付着したトナー粒子が振動電界の作用
によつて後の現像剤搬送担体に逆転移したり、先
に形成されたトナー像が乱されたりすることが起
り易く、そのためにカラー画像の鮮明な再現がな
されなくなつたりすると云う問題がある。これ
は、振動電界の交流成分の位相により、像形成体
と現像剤搬送担体の間のトナー粒子に対して現像
剤搬送担体から像形成体に移行する方向の電気力
とその逆の方向の電気力とが作用するようになる
から、そのうちの後者の影響によるものである。
そして、振動電界の直流成分によつてトナー粒子
の逆転移を防ぐようにすると、かぶりが生じ易く
なるから、その調整が非常に難かしい。〔発明の目的〕本発明は、像形成体上でトナー像の重ね合わせ
を行う画像形成方法の上述の問題を解消するため
になされたものであり、かぶりを生ぜしめずに逆
転移を防ぐトナー粒子の飛翔制御が容易に行われ
て、先に形成されたトナー像が乱されたり後の現
像器中に色違いトナー粒子の混入が生じたりする
ことがなく、安定して鮮明なカラー画像の再現が
なされる画像形成方法を提供するものである。〔発明の構成〕本発明は、帯電工程と像形成体に潜像を形成す
る工程と振動電界下で現像剤搬送担体からトナー
粒子を飛翔させて前記像形成体に付着させる工程
とからなる像形成工程を複数回繰り返し、以つて
前記像形成体上にトナー像を重ね合わせる画像形
成方法において、前記各像形成工程における潜像
のポテンシヤル差は、先の像形成工程に比べて、
後の像形成工程が大きくなるよう設定したことを
特徴とする画像形成方法にあり、この特徴によつ
て上記目的を達成したものである。〔実施例〕以下、図面を参照して本発明を説明する。第１図は本発明の方法を実施する記録装置の一
例を示す概要構成図、第２図は現像器の構成例を
示す部分断面図である。第１図の記録装置は、表面に感光体層を有する
ドラム状の像形成体１が矢印方向に回転し、その
表面が帯電器２（図示例はスコロトロンを用いて
いる）によつて一様に帯電され、その帯電面に色
別のうちの一色に関する像露光３Ａが照射されて
静電像が形成され、その静電像が第２図に示した
ような構成の現像器４Ａによつて像露光３Ａに対
応した色のトナー像に現像され、そのトナー像を
形成された面が現像器４Ａと同様の構成でそれぞ
れ色の異なるトナーを収納した現像器４Ｂ，４
Ｃ，４Ｄの位置と転写器５および分離器６の位置
を素通りして除電器７により除電され、その除電
された面がクリーニング装置８の作用を受けるこ
となく再び帯電器２によつて一様に帯電され、そ
の帯電面に別の色に関する像露光３Ｂが照射され
て再び静電像が形成され、その静電像が今度は現
像器４Ｂによつて現像され、以下同様に像形成工
程が繰返されて、最後に現像器４Ｄで現像が行わ
れたときには像形成体１の表面に色別トナー像の
重ね合わせから成るカラー像が形成され、そのカ
ラー像が同期して像形成体１の表面に接するよう
に送られて来る記録紙Ｐに転写器５により転写さ
れ、転写された記録紙は分離器６によつて像形成
体１の表面から分離されて図示してない定着装置
によりカラー像を定着され、カラー像を転写した
像形成体１の表面は除電器７によつて除電され、
クリーニング装置８によつて残留トナー粒子を除
去されて一つのカラー像記録の全工程を終了する
ものである。なお、以上の工程のうち、除電器７による除電
は最後の除電を除いて省略することができる。そ
して、このように除電を省略した前と後の現像が
ドツト露光位置にトナー粒子を付着させる反転現
像である場合、同位置にドツトを重ねることがな
いときは、帯電器２による帯電を最初の帯電を除
いて省略することができる。本発明は、上述のような工程において、像形成
体１に形成する静電像を繰返されるる後の像形成
工程における程、露光部と非露光部との電位差す
なわちポテンシヤル差が大きい、コントラストの
強いものとしている。このように静電像を形成す
るのは、帯電器２による像形成体１の一様帯電を
後の像形成工程における程強くすることによつて
簡単に行い得る。その他、像露光３Ａ〜３Ｄのコ
ントラストを後の像形成工程における程強くする
方法によることもできるが、簡単で適用性が広い
点から帯電器２による方法が最も好ましい。この
ように静電像を形成することによつて、後に現像
される静電像程現像が容易となり、したがつて、
振動電界でトナー粒子の移行を制御して逆転移や
かぶりを生ぜしめずにトナー粒子を移行させるこ
とが容易に行われるようになつて、像乱れや色混
入のない鮮明な重ね合わせトナー像を像形成体１
上に形成することができる。さらに、より鮮明なトナー像の重ね合わせが行
われるための好ましい現像条件を第２図によつて
説明する。第２図の現像器は、アルミニウムやステンレス
鋼のような非磁性材料から成る現像スリーブ４１
の内部に複数のＮ，Ｓ磁極を表面に有する磁石体
４２が設けられていて、現像スリーブ４１が静止
または反時計方向に回転し、磁石体４２が時計方
向に回転または静止して、磁石体４２の磁力によ
つて現像剤溜り４３から現像スリーブ４１の表面
に吸着された現像剤が反時計方向に移動するよう
になり、そして層厚規制ブレード４４によつて層
厚を現像スリーブ４１が像形成体１と対向してい
る現像域の表面間隙よりも薄く規制されて像形成
体１の表面に接触しない現像剤層を形成し、バイ
アス電源９によつて現像スリーブ４１にバイアス
電圧を印加することにより像形成体１との間に振
動電界を生じさせて現像域で現像剤層からトナー
粒子を飛翔させ現像を行うものである。すなわ
ち、現像スリーブ４１と磁石体４２が現像剤搬送
担体を構成している。現像域を通過した現像剤層
の残りはクリーニングブレード４５によつて現像
スリーブ４１の表面から除かれて現像剤溜り４３
に還元され、現像剤溜り４３の現像剤は撹拌回転
翼４６によつて撹拌されてトナー粒子が摩擦帯電
させられ、そして現像剤溜り４３にはトナーホツ
パー４７からトナー補給ローラ４８により現像で
消費した量に見合うトナー粒子が補給される。このような現像器から成る現像器４Ａ〜４Ｄに
用いる現像剤は、トナー粒子に着色成分のほかに
磁性体粒子を混入した磁性トナー粒子から成る所
謂一成分現像剤でも、キヤリヤ粒子の混合した二
成分現像剤でもよいが、トナー粒子に磁性体を含
有させなくて済み、あるいは粒子の制御のために
含有させたとしても少量で済む、二成分現像剤の
方が、トナー粒子の色の鮮明性の点、およびトナ
ー粒子の摩擦帯電制御の点で好ましい。また、ト
ナー像の重ね合わせが解像力よく鮮明に行われる
ためには、現像剤のトナー粒子の平均粒径が
20μm以下、特に１〜10μmであることが好まし
く、二成分現像剤にあつては、キヤリヤ粒子の平
均粒径が５〜50μmであることが好ましい。トナ
ー粒子の平均粒径が小さくなり過ぎると、トナー
粒子１個の摩擦による帯電量が小さくなるのと相
対的にフアンデルワールス力が大きくなつて、凝
集し易くなつたり、分離飛翔しにくくなつたりす
るし、反対に平均粒径が大きなり過ぎると、重量
に対する帯電量が減少して飛翔制御がしにくくな
つたり、解像力が低下するようになる。キヤリヤ
粒子の平均粒径が小さくなり過ぎると、磁石体４
２の磁力によつて吸着される力が弱くなるのに対
して電気的なクーロン力やフアンデルワールス力
が強くなり、そのためにキヤリヤ粒子がトナー粒
子と共に像形成体１の表面に移行し易くなるし、
反対に平均粒径が大きくなり過ぎると現像スリー
ブ４１上に形成される現像剤層が粗雑になつて、
現像剤層を薄く均一に形成することが難しくなる
と共に、現像剤層におけるトナー粒子の付着状態
も一様でなくなり、現像スリーブ４１に印加する
電圧のブレークダウンや放電も起り易くなる結
果、トナー粒子の移行飛翔制御が難しくなる。現像域を与える像形成体１と現像スリーブ４１
の間隙は、現像スリーブ４１に形成される現像剤
層を像形成体１の表面に接触させない範囲で、数
10〜2000μmの範囲に設定するのが好ましく、し
たがつて、層厚規制ブレード４４によつて規制す
る現像剤層の厚さはそれより薄くする。この現像
域の間隙を狭くし過ぎると、現像剤層の厚さが薄
くなり過ぎて均一な層厚が得られなくなり、した
がつて、現像域に安定してトナー粒子を供給する
ことができなくなるばかりでなく、現像スリーブ
４１と像形成体１の間で放電し易くなつて現像剤
を損傷したり、トナー粒子を飛散させたりし易く
なる。これに対して、現像域の間隙を広くし過ぎ
ると振動電界による前述の飛翔制御が行われなく
なる。現像スリーブ４１と像形成体１の間の放電を防
いで振動電界によるトナー粒子の飛翔制御を容易
にするためには、現像剤が二成分現像剤の場合
は、磁性キヤリヤ粒子も抵抗率が10⁸Ωcm以上、
好ましくは10¹³Ωcm以上の絶縁性のものとするの
がよい。そのようなキヤリヤ粒子としては、磁性
体粒子の表面に樹脂被膜を形成したキヤリヤ粒子
や磁性体粒子を分散含有した樹脂粒子から成るキ
ヤリヤ粒子が用いられる。なお、絶縁性粒子の抵
抗率は、粒子を0.5cm²の断面積を有する容器に入
れてタツピングした後、詰められた粒子上に１
Kg／cm²の荷重を掛け、荷重と底面電極との間に
1000V／cmの電界が生ずる電圧を印加したときの
電流値を読み取つて求められる値である。また、
現像スリーブ４１の表面に樹脂被膜や酸化被膜の
如き絶縁性乃至は半絶縁性の表層を設けることも
好ましい。繰返し像形成工程における潜像の形成を順次コ
ントラストの強いものにすると云う本発明の画像
形成方法にさらに上述のような好ましい条件を採
用すると、一層鮮明なカラー画像を再現すること
ができる。本発明の具体的実施例を以下に示す。実施例１第１図及び第２図に示した如き記録装置を用い
た。なお、像形成体１は、表面にSe感光体層を
有し、直径が120mmで120mm／secの周速度で矢印
方向に回転する。像露光３Ａ〜３Ｄは、He−Neレーザ光を変調
したドツト露光である。現像器４Ａ〜４Ｄはいずれも、現像スリーブ４
１が直径30mmで像形成体１との間隙を0.7mmすな
わち700μmに設定されて現像時には120mm／secの
周速で左回転し磁石体４２が600rpmで右回転す
る。すなわち、現像器４Ａ〜４Ｄの現像スリーブ
４１と磁石体４２は現像に与らないときは静止し
ている。各現像スリーブ４１の表面の磁束密度は
いずれも最大800Gである。毎回の像形成工程はいずれも、像露光３Ａ〜３
Ｄによつてネガ潜像を形成し、現像器４Ａ〜４Ｄ
によつて像露光３Ａ〜３Ｄの入射した部分にトナ
ー粒子を付着させる、所謂、反転現像による。現像器４Ａ〜４Ｄにはいずれも、ポリエステル
樹脂に着色剤と荷電制御を分散した平均粒径が
10μmのトナー粒子とスチレン・アクリル樹脂に
フエライト粒子を分散した平均粒径が30μmで表
面にシリカを付着したキヤリヤ粒子の混合した二
成分現像剤を用い、そのうち、現像器４Ａのトナ
ー粒子はイエロー、現像器４Ｂのトナー粒子はマ
ゼンタ、現像器４Ｃのトナー粒子はシアン、現像
器４Ｄのトナー粒子はブラツクとした。二成分現
像剤におけるトナー粒子の割合はいずれも20wt
％とした。これらの現像剤は、現像器４Ａ〜４Ｄの現像剤
溜り４３において、トナー粒子の帯電量が＋20〜
30μC／ｇに帯電され、層厚規制ブレード４４に
よつて現像スリーブ４１に層厚0.5mmの現像剤層
を形成するようにした。そして、現像器４Ａ，４Ｂ，４Ｃ，４Ｄはそれ
ぞれ、像形成体１の表面を帯電器２で500V，
600V，700V，800Vに帯電して像露光３Ａ〜３Ｄ
により形成した静電像を現像スリーブ４１にバイ
アス電源９によつてそれぞれ400V，500V，
600V，700Vの直流成分と第１表に示した交流成
分とから成るバイアス電圧が印加されて現像し
た。なお、静電像の露光部分の電位はいずれも
20Vであつた。

【表】以上の条件でカラー画像の記録を行つたとこ
ろ、No.１〜３のいずれの場合も各色トナー像の乱
れがなく、常に安定して鮮明なカラー画像の再現
ができた。特に、No.２，３の条件では、得られた
カラー画像の色バランスが良好で一段と鮮明性に
優れていた。実施例２下記を除き実施例１と同じ条件によつた。像露光３Ａ〜３Ｄを普通の電子写真複写機にお
けるようなスリツト露光手段による色別露光とし
てポジ潜像を形成し、現像器４Ａ〜４Ｄによつて
非露光部分にトナー粒子を付着させる現像法によ
つた。現像器４Ａ〜４Ｄにはいずれも、ポリエステル
樹脂にフエライト粒子と着色剤および荷電制御剤
を含有した平均粒径が15μmのトナー粒子から成
る、一成分現像剤を用いた。これらの現像剤の現
像器４Ａ〜４Ｄの現像剤溜り４３における帯電量
は、トナー粒子個々については正負の領域にまた
がつて分布しているが、平均値で−２〜−5μC／
ｇであつた。現像器４Ａ〜４Ｄの現像スリーブ４１には、
100Vの直流成分と第１表に示した交流成分とか
ら成るバイアス電圧を印加した。以上の条件でカラー画像の再現記録を行つたと
ころ、各色トナー像の乱れのない鮮明なカラー画
像が得られ、多数枚の記録紙を得てもそれらのカ
ラー画像には画質の変化が見られなかつた。〔発明の効果〕繰返し像形成工程における潜像の形成を順次コ
ントラストの強いものにすると云う本発明によれ
ば、毎回の現像が振動電界により容易にトナー粒
子の逆転移やかぶりを生ぜしめることなく行われ
て、像乱れや色混入のない鮮明なカラー画像を安
定して再現することができる。なお、本発明は、像形成体が感光体層上に透明
絶縁層を有して静電潜像を形成される記録装置や
記録紙へのトナー像の転写が圧力による粘着転写
によるものにも適用し得るし、さらに、像形成体
に直接電荷を注入して静電潜像を形成するような
静電ような記録方式による記録装置にも適用する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法を実施する記録装置の一
例を示す概要構成図、第２図は現像器の構成例を
示す部分断面図である。１……像形成体、２……帯電器、３Ａ〜３Ｄ…
…像露光、４Ａ〜４Ｄ……現像器、５……転写
器、６……分離器、７……除電器、８……クリー
ニング装置、９……電源、４１……現像スリー
ブ、４２……磁石体、４３……現像剤溜り、４４
……層厚規制ブレード、４５……クリーニングブ
レード、４６……撹拌回転翼、４７……トナーホ
ツパー、４８……トナー補給ローラ。

Claims

【特許請求の範囲】

１帯電工程と像形成体に潜像を形成する工程と
振動電界下で現像剤搬送担体からトナー粒子を飛
翔させて前記像形成体に付着させる工程とからな
る像形成工程を複数回繰り返し、以つて前記像形
成体上にトナー像を重ね合わせる画像形成方法に
おいて、前記各像形成工程における潜像のポテン
シヤル差は、先の像形成工程に比べて、後の像形
成工程が大きくなるよう設定したことを特徴とす
る画像形成方法。