JPH04145460A

JPH04145460A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH04145460A
Application number: JP2268011A
Authority: JP
Inventors: Naotaka Iwata; 尚貴岩田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1990-10-05
Filing date: 1990-10-05
Publication date: 1992-05-19
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2938543B2; US5241357A

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、多色画像の得られる複写機、ファクシミリ、
プリンター等に用いられる画像形成装置に関し、特に、
多色画像を静電潜像坦持体上に形成して記録体に転写す
る画像形成装置に関する。

〔従来の技術〕

静電潜像坦持体上に帯電、露光、現像を繰り返して多色
画像を形成した後、１回の転写によって記録体上に多色
画像を転写して多色カラー画像を得る方法及びその方式
の画像形成装置としては、以下のものが開示されている
。

例えば、特開昭６３−６０４７１号公報には、複数個の
現像手段を潜像坦持体の周囲に設けて多色像を得るもの
であって、下流側の現像手段が、１）トナー極性が上流
とは逆であり、２）トナー層は像坦持体と非接触であり
、３）現像時はこのトナーが現像される交流電界が印加
さ九るが非現像時には上流側のトナーが現像される電界
が印加され、４）トナー層厚を３０〜５００μｍとした
こと、及び、上流側を有彩色トナーを有する２成分現像
剤とし、下流側を黒トナーの１成分現像剤としたことを
特徴とした画像形成装置が記載されている。

また、特開昭６３−６３０６１号公報には、感光層の厚
みが３５〜９０μｍで且つその静電容量が２０〜１７０
ＰＦ／ｃ１．１２のセレン乃至はセレン化砒素感光体の
周辺に複数の現像手段を配して帯電、露光、現像を複数
回繰り返し同一感光体上にカラー画像を得る方法であっ
て、現像手段と感光体との間隔が２５０μｍ以下で薄層
化トナーの非接触直流バイアス現像としたこと、また、
感光体が１５〜５０μｍの層厚の有機感光体であること
、現像を反転現像とすること、画像部と非画像部の電位
コントラストを４００Ｖ以上とすること、１色の現像に
より感光体上に形成されるトナー層厚が５〜３０μｍで
あること、感光体の帯電をスコロトロン帯電器で行うこ
と等を特徴とした画像記録方法が記載されている。

また、特開昭６３−８５５７８号公報には、複数の現像
手段を非接触状態で記録媒体に配して多色画像を得るも
のであって、上流側の第１現像手段の周速を同方向回転
で記録媒体より速くすると共に黒現像を適用し且つ直流
偏奇された交流バイアスを印加すること、及び、下流の
第２現像手段以降は等速現像にすると共にカラー現像で
且つ直流バイアスのみ印加したことを特徴とした画像形
成装置が記載されている。

Ｃ発明が解決しようとする課題〕ところで、静電潜像坦持体上に多色の画像を形成しよう
とするとき、２色目以降の現像方式は非接触現像になる
。そしてカラー化が容易である非磁性トナーによる作像
方式で特に小型化、低コスト化に有利な１成分方式がよ
い。これはトナー層と潜像坦持体を非接触に対向させて
現像を行うものである。この２色目の現像時には静電潜
像坦持体上にトナー像が形成されているため１例えば前
述の特開昭６３−６０４７１号公報のように現像バイア
スとして交流バイアスを印加すると、潜像面とトナー坦
持体面の間でトナーが往復運動してしまい。

１色目のトナー像が乱九るのみならず２色目の現像器に
１色目のトナーが混入してしまい、次第に２色目が濁っ
てしまうという問題がある。

この間通を防止するためには、特開昭６３−６３０６１
号公報、特開昭６３−８５５７８号公報記載のように、
２色目以降の現像を非磁性トナーを直流電界によって飛
翔させるものにすればよい。

しかしながら、直流電界下でトナー層を転移させるため
にはトナーの持つ電荷量を低く制御してトナー層に働く
電界を飛翔に向かうものにせねばならない。このため、
吸引法による測定で５μＣ／ｇ以下の帯電量のトナー層
が飛翔効率の点から好ましい。しかし、そのような低帯
電量のトナーを飛翔現像させると、トナーが電界に沿っ
て忠実に飛ばず画像の鮮明度が不足してしまう。

また、直流電界による飛翔現像では、現像域においてト
ナーが飛翔を開始する電界、すなわちスレッシュホール
ド電界以上にならないとトナーが飛翔しない、そして、
スレッシュホールド電界において急激にトナー層が飛翔
を開始するので画像の低コントラスト部分の再現されな
い所謂γの立った画像となる。

また、低帯電量のトナーは静電的な拘束力が弱いため、
トナー坦持体上から飛散して装置内部を汚染してしまう
という問題もある。

また、現像に用いるトナーのＱ／Ｍの絶対値は５μＣ／
ｇから３０μＣ／ｇの範囲が適当であるが、そのような
鏡像力の強いトナーを飛翔させるためには荒像力以外の
トナー坦持体面に対する付着力であるファンデルワール
ス力を小さくする必要がある。その結果としてトナーの
凝集度は５〜３０％の範囲でなければならないが、する
とトナーは坦持体上で移動しやすくなると共に２層以上
のトナー層の形成が困難となる。この１層のトナー層を
潜像とほぼ等速度にして現像を行うと画像濃度が不足す
るという問題があり、速度比を２〜３倍にすると、′ト
ナー後端より”という現象が問題となる。これは、画像
のベタ部の後端において濃度が高くなる現象であり、特
にカラー画像では色あいが不均一になって問題である。

本発明は以上の点に鑑みてなされたものであって、第１
の目的は、静電潜像担持体に２色以上のトナー像を重ね
現像する画像形成装置において。

２色目以降の現像バイアスとトナー帯電量の最適な組合
せによって前述の問題を解決する画像形成装置を提供せ
んとするものである。

また、本発明の第２の目的は、静電潜像担持体に２色以
上のトナー像を重ね現像する画像形成装置において、２
色目以降の現像に用いるトナーの帯電量及び凝集度と、
トナー担持体、現像バイアスの最適な組合せによって前
述の間屈を解決する画像形成装置を提供せんとするもの
である。

〔課題を解決するための手段〕

上記第１の目的を達成するため１本ａ請求項１記載の発
明は、静電潜像坦持体に第１の静電潜像を形成する第１
の露光手段と、前記第１の静電潜像を現像する第１の現
像手段と、この第１の現像手段によって現像されたトナ
ー像を保持する静電潜像坦持体に第２の静電潜像を形成
する第２の露光手段と５前記第２の静電潜像を現像する
第２の現像手段とを備えている画像形成装置において。

前記第２の現像手段は非磁性トナーを用いる非接触現像
であり、現像バイアスとしてパルスバイアスが印加され
ることを特徴とし、且つ、前記第２の現像手段はトナー
層坦持体上に形成される１成分の非磁性トナーの薄層を
用いる非接触の現像方式であり、前記トナー層の吸引法
による単位質量当りの！荷量の絶対値は５〜３０ＰＣ／
ｇの範囲であり、トナー層坦持体上の単位面積当りの付
着量はＯ，Ｓ〜２．Ｏｎ＋ｇ／ｃｏｔ２の範囲であり、
且つ前記第２の現像手段に用いるトナーは潜像と同極性
であり、該トナーが負極性の電荷を持つ場合には印加さ
れるパルスバイアスの型は０〜−５００ｖの範囲の上の
電圧部分と一５００ｖ〜−２０００Ｖの範囲の下の電圧
部分とからなり１周期に占める下の電圧部分の時間が４
０％以下になっており周波数ｆは３００〜２０００Ｈｚ
の範囲であり、トナーが正極性の電荷を持つ場合には前
記パルスバイアスの型は接地電位に対して対象となるこ
とを特徴とする。

また、前記第２の目的を達成するため、本！ｌ［請求項
２記載の発明は、静電潜像坦持体に第１の静電潜像を形
成する第１の露光手段と、前記第１の静電潜像を現像す
る第１の現像手段と９この第１の現像手段によって現像
されたトナー像を保持する静電潜像坦持体に第２の静電
潜像を形成する第２の露光手段と、前記第２の静電潜像
を現像する第２の現像手段とを備えている画像形成装置
において、前記第２の現像手段はｌ成分非磁性トナーの薄層を用い
る非接触現像であり、現像バイアスとして直流若しくは
直流重畳パルスバイアスが印加されることを特徴とし、
且つ、前記第２の現像手段に用いら九る１成分非磁性ト
ナーの凝集度は５〜３０％の範囲であって吸引法による
単位質量当りの電荷量の絶対値は５〜３０μＣ／ｇの範
囲であり、トナー層坦持体上の単位面積当りの付着量は
０．５〜２．ｋｇ／ｃ＠”の範囲であり、且つ、前記第
２の現像手段に用いられる１成分非磁性トナー層坦持体
として、異なる特性を有する複数の部分を備えその内の
少なくとも一つは電荷保持機能を有し表面若しくは表面
近傍に電荷が付与されることによりこの異なる特性を有
する部分相互間において形成される電界でトナーを保持
するようにしたトナー坦持体を用いたことを特徴とする
。

〔実　施　例〕

以下１本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。

第１図は本願請求項１，２記載の発明が適用される画像
形成装置の一例を示す概略構成図であって、符号１はド
ラム状の感光体−２は第１の帯電器、３は第１の露光手
段、４は第１の現像手段、５は第２の帯電器、６は第２
の露光手段、７は第２の現像手段、８は転写紙等の記録
体の搬送路、９は転写用帯電器、１０は定着器、１１は
クリーニング部を夫々示している。

第１図に示す構成の画像形成装置においては、先ず第１
の帯電器２によってドラム状感光体１の表面を′ｆｔさ
せる。そして第１の露光手段３によって静電潜像を感光
体１上に形成し、第１の現像手段４により現像して第１
のトナー像を作る。尚、この第１の現像手段４は通常の
どのような現像方式でもよいが、ここでは２成分現像剤
の磁気ブラシを用いた磁性若しくは非磁性トナーによる
接触現像方式をとっている。

次に、第２の帯電器５によって１色目のトナー像の上か
ら感光体１を再帯電させ、第１の露光が行われた部分の
電位状態を周囲と同等にする。そして、第２の露光手段
６によって感光体１上に第２の＃２Ｊ暦像を形成する６
尚、この時１色目のトナーが付着している部分に露光を
行わなければ、２色目のトナーと１色目のトナーがドラ
ム上で重なり合って色が濁ってしまうことを防止できる
。

次に第２の静電潜像を第２の現像手段７によって現像し
、第２のトナー像を感光体１上に形成する。この第２の
現像手段はカラー化が容易な非磁性のトナーが適してお
り、特に小型化、低コスト化に有利な１成分の非接触方
式となる。

以上の過程によって、感光体１上に２色若しくは２色以
上の多色画像を形成し、搬送路８上の記録体に転写用帯
電器９によって１回の転写で多色画像を転写する。そし
て、記録体上のトナー像は定着器１０によって定着され
て多色画像が完成する。

また、感光体１上の未転写トナーはクリーニング部１１
で掃き落され、再び感光体１は画像形成に使用可能とな
る。

次に、請求項１記載の発明による２色目以降の非接触の
現像方式の実施例について詳細に説明すス第２図は第１図の第２の現像手段に適用される非磁性の
１成分トナーを用いる現像装置の概略構成図である。

第２図に示す構成の現像装置においては、１色目とは異
なった色のトナー２６がホッパー２５に補給されアジテ
ータ２４で撹拌される。そして供給部材２２に渡された
トナーはトナー層坦持体である現像ローラー（又はトナ
ー坦持ローラー）２１と摩擦帯電して現像ローラー２１
に付着する。そして、トナー層形成部材２３によって現
像ローラー２１に付着したトナーは均一なトナー層とな
って現像域に搬送される。

現像ローラー２１上のトナー層と感光体１とは非接触で
対向してほぼ等速度で移動しているが、この時、感光体
１上に形成されている１色目のトナー像を乱さずに現像
を行う必要があり、現像ローラー２１と感光体１の間隙
は０．０５〜０．５ａ＋ｍ−好ましくは０．１〜０．２
ｍ＋１１の範囲が適当である。そして現像時には電源２
７により現像バイアスが印加される。

ここで、静電潜像担持体として負極性帯電性の有機感光
体を用いると、１色目のトナー像部分の電位は−７００
〜−９００ｖであり、２色目の潜像電位は一１００ｖ程
度、地肌部電位は−８００Ｖ程度である。また、現像バ
イアスとしては１色目のトナが２色目の現像器へ逆飛翔
して混入することなく、しかも２色目の潜像電位部分へ
良好に非磁性トナー層を飛翔させるものでなければなら
ない。

ここで、第３図に非磁性トナー層を飛翔現像させる時に
現像バイアスとして一８００ｖの直流バイアスを印加し
た時にトナー層の持つ電荷量によって現像７曲線がどの
ように変化するかを示す。この現像ローラー２１上のト
ナー層の持つ電荷量は吸引法によって副定したもので、
約３０ｇのファラデーケージに１０１１ｇ程度のトナー
を吸引して電荷量を測ったものである。第３図において
曲線Ａは単位質量当りの電荷量（Ｑ／Ｍ）が−３μＣ／
ｇのトナーを用いた時のもので１画像濃度は十分である
がライン部の鮮明さが不足している。また、曲線ＢはＱ
／Ｍが一１２μＣ／ｇのトナーを用いた時のもので画像
濃度が不足している。よって直流電界によって１色目の
トナーが２色目の現像器へ逆飛翔するのを防止した時に
は、２色目の画像として良好なものが得られない。

そこで２色目の現像バイアスとして交流に直流を重畳さ
せたものを用いることが考えられる。例えばＶｐ−ｐ　
テ８００Ｖ、周波数１０００Ｈｚの交流に一５００Ｖの
直流電圧を重畳したものを用いると１色目のトナーの逆
飛翔をほぼ防止して且つＱ／Ｍが一１２μＣ／ｇのトナ
ー層を飛翔させることができる。

しかし、この時の現像７曲線は第４図のＡの曲線に示す
ようなものとなる。これは、非磁性のトナー層が通常の
正弦波の交流では電界の強度に応じて飛翔せず、良好な
画像が得られないことを示している。

そこで本願請求項１記載の画像形成装置においては、以
下の直流重畳パルスバイアスを２色目以降の非接触の現
像に用いる。すなわち、パルスバイアスを○〜−５００
ｖの範囲の上の電圧部分と一５ｏｏ　ｖ〜−２０００Ｖ
の範囲の下の電圧部分とからなるようにし、しかも１周
期に占める下の電圧部分の時間が４０％以下、好ましく
はほぼ３０％程度になっており周波数ｆが３００〜２０
００　Ｈｚの範囲、好ましくは７００〜１２００Ｈｚ程
度にする。　これは、０７以上の部分があると１色目の
トナーの逆飛翔を防止できず、また、−２０００Ｖ以下
の部分があると感光体との間で放電の恐れがあるからで
ある。また、周波数が３００〜２０００Ｈｚの範囲であ
れば現像ローラー上に非磁性トナーを拘束する鏡像力、
ファンデルワールス力等を減退させてＱ／Ｍが−５〜−
３０μＣ／ｇの範囲にあるトナー層を飛翔現像に用いる
ことができる。そして、印加パルスバイアスの１周期に
占める下の電圧部分の時間が４０％以下、好ましくはほ
ぼ３０％になっていれば、この時の現像７曲線は第４図
のＢに示す曲線となり、電界の強度に応じて非磁性のト
ナー層が飛翔するので潜像に対して忠実度の高い画像を
得ることができる。

またこの時に用いたトナー層のＱ／Ｍは一１２μＣ／ｇ
であるので、鮮明度の高い画像が得られた。

尚、正極性の電荷を持ったトナーと感光体を用いる時に
は、前記パルスバイアスの型を接地電位に対して対称に
して用いれば同様の効果を得ることができる。

次に、より具体的な実施例について述べる。

第１図、第２図に示す画像形成装置において、静電潜像
担持体１としてドラム状有機感光体を用い、第１の現像
手段４による１色目の黒現像を２成分の磁気ブラシ現像
によって行う。

そして黒のトナー像が形成されている感光体１を第２の
帯電器５によって再帯電させ、第２の露光手段６によっ
て第２の静電潜像を形成し、第２の現像手段７により２
色目のカラー現像を行う。

この時、黒トナー付着部分の感光体電位は一７５０Ｖ、
地肌部分は−ａｏｏｖ　、露光部分は一１００Ｖであり
、感光体１とトナー担持ローラー２１の線速度は等しく
　１２０ｍＩＩ／　ｓｅｃである。この２色目の現像に
用いる非磁性のトナー層はＱ／Ｍが一１５μＣ／ｇであ
り、トナー担持ローラー２１上の単位面積当りの付着量
Ｍ／Ａは１　、２ｍｇ　／　ｃｍ、トナー担持ローラー
２１と感光体１の間隙は０．１６ｍｍとした。また、印
加パルスバイアスの型は１周期当り一４００ｖの１．０
１１ＳｅＣ間の部分と一１２００Ｖの０　、５ｍ５ｅｃ
間の部分とからなり周波数はほぼ６７０Ｈｚである。

さて、このような条件の元で２色目の現像を行うことに
より、１色目のトナーの逆飛翔を防止して且つ良好な２
色目のカラー画像を得ることができた。

次に、本！［請求項２記載の画像形成装置による２色目
以降の非接触の現像方式の実施例について詳細に説明す
る。

ここで、第２の現像手段の構成は第２図に示したものと
同様である。

第２図に示す構成の現像装置においては１色目とは異な
った色のトナー２６がホッパー２５に補給されアジテー
タ２４で撹拌される。そして供給部材２２に渡されたト
ナーは現像ローラー２１と摩擦帯電して現像ローラー２
１に付着する。そして、トナー潜形成部材２３によって
現像ローラー２１に付着したトナーは均一なトナー層と
なって現像域に搬送される。現像ローラー２１上のトナ
ー層と感光体１とは非接触で対向してほぼ等速度で移動
しているが、この時、感光体１上に形成されている１色
目のトナー像を乱さずに現像を行う必要があり、現像ロ
ーラー２１と感光体１の間隙は０．０５〜０．５ｍｍ　
、好ましくは０．１〜０．２ｍｍの範囲が適当である。

そして現像時には電ｇ２７により現像バイアスが印加さ
れる。

ここで、静電潜像担持体として負極性帯電性の有機感光
体を用いると、１色目のトナー像部分の電位は−７００
〜−９００ｖであり、２色目の潜像電位は一１００ｖ程
度、地肌部電位は一８００ｖ程度である。また、現像バ
イアスとしては１色目のトナーが２色目の現像器へ逆飛
翔して混入することなく、しかも２色目の潜像電位部分
へ良好に非磁性トナー層を飛翔させるものでなければな
らず、直流若しくは直流重畳パルスバイアスとなる。こ
の時用いるトナー層は、画像の鮮明度を維持するために
単位質量当りの電荷量Ｑ／Ｍが−５〜−３０μＣ／ｇの
範囲が適当であり、飛翔効率の点から凝集度が５〜３０
％の範囲であるものがよい。

尚、この現像ローラー２１上のトナー層の持つ電荷量は
吸引法によって肥定したもので約３０ｇのファラデーケ
ージに１０ｍｇ程度のトナーを吸引して電荷量を測った
ものである。

また、凝集度の副室方法は、以下のように行う。

副室装置はパウダーテスターを使用し、振動台の上に次
の手順で付属部品をセットする。

■バイブロシュート。

■パツキン。

■スペースリング。

■フルイ（３種票）上〉中〉下。

■オサエバー次に、ノブナツトで固定し、振動台を作動させる。

測定条件は、次の通りである。

■フルイレイき（上）７５μｍ ■フルレイ目開き（中）４５μｍ ■フルイレイき（下）２２μｍ ■振幅目盛　　　　　１ｍｍ ■試料採取量　　　　ｔｏｇ ■振動時間　　　　　３０ｓｅｃ測定後１次の計算から凝集度を求める。

試料採取量試料採取量試料採取量　　　　　　　　　５ここで、上記３つの計算値（ａ）、　（ｂ）、　（ｃ）
の合計をもって凝集度とする。すなわち、（ａ）　＋　（ｂ）　＋　（ｃ）　＝凝集度（％）とな
る。

ところで、前述のような低凝集度のトナーは流動性が良
くトナー層担持体上で移動しやすいため、表面が平滑の
トナー担持ローラー（現像ローラー）上に２層以上のト
ナー層を形成することは困難である。また、表面をサン
ドブラスト処理によって荒らしたトナー担持ローラーで
は機械的に多層のトナー層を搬送することができるが、
そのようなローラーは凹部分にトナーが詰まって固着し
てしまうので、耐久品質に問題がある。更に機械的に搬
送される多層トナー層は遠心力等で飛散してしまいやす
い。

よって、本発明では２色目の現像に用いる非磁性のトナ
ー層を保持するローラーを以下のものとする。すなわち
、異なる特性を有する複数の部分を備えそのうちの少な
くとも一つが電荷保持機能を有し、表面または表面近傍
に電荷が付与されることによりこの異なる特性を有する
部分相互間において形成される電界でトナーを保持する
ようにしたものである。

具体的には、第５図（ａ）、　（ｂ）に示すように、導
体部としてアルミ素材、誘電部としてフッ素系の樹脂を
用い、導体部と誘電部が格子状、アヤメ状またはストラ
イプ状、あるいはその他の規則性のあるパターンで混在
するようにする。

このローラーを第２図の現像装置に用いると、供給部材
２２として用いるスポンジ若しくはブラシローラーとの
摩擦、またはトナーとの摩擦によって現像ローラーであ
るトナー坦持ローラー２１の誘電部分には電荷の蓄積が
なされる。そして誘電部の周囲が導体部であるため、誘
電部から導体部に至る多数の微小電場が形成され、この
周辺電場効果によって電圧コントラストが強められ、多
量のトナーをクーロン力によって吸着して搬送すること
ができる。

そして、このような多数の微小面積電極を備えたローラ
ーを用いると、表面が平滑であっても凝集度が５〜３０
％の範囲でありＱ／Ｍの絶対値が５〜３０μＣ／ｇの範
囲であるトナーの多層薄膜の形成が可能となる。更に導
体部のローラー表面に占める割合が５〜６０％の範囲で
あれば、トナーが適度にローラー上に分散されて均一な
薄層となる。

そしてこのようなトナー層であると、現像バイアスとし
て直流バイアスのみ印加してもライン部の鮮明さを持っ
て且つ滑らかな階調性を持った良好な画像が得られる。

また、感光体１とトナー坦持ローラー２１の移動速度が
ほぼ等しくても十分な画像濃度が得られるようなローラ
ー上の単位面積当りの質量（Ｍ／Ａ）が０．５−２．Ｏ
ｎ＋ｇ／　ｃｍ”の範囲にできるので、′トナー後端よ
り″のないベタ部の均一な良好な画像が得られる。

尚、現像バイアスとして前述のトナーの逆飛翔を防止す
るような直流重畳パルスバイアスを印加してもよいこと
はもちろんである。

次に、この画像形成装置のより具体的な実施例について
述へる。尚、装置の概略構成は第１図、第２図に示した
ものと同様である。

第１図、第２図において、静電潜像坦持体１としてドラ
ム状有機感光体を用い、第１の現像手段４による１色目
の具現像を２成分の磁気ブラシ現像によって行う、そし
て黒のトナー像が形成されている感光体１を第２の帯電
手段５で再帯電させ、第２の露光手段６によって第２の
静電潜像を形成し、第２の現像手段７で２色目のカラー
現像を行う。この時、黒トナー付着部分の感光体電位は
一７５０Ｖ　、地肌部分は一８００Ｖ　、露光部分は一
１００Ｖであり、感光体１とトナー坦持ローラー２１の
線速度は等しく　１２０ｍｍ／　ｓａｃである。また、
この２色目の現像に用いる非磁性のトナーの凝集度はほ
ぼ２０％である。

ここで、トナー坦持ローラー２１としては、ローレット
角溝加工によるものを用いた。これはアルミパイプの上
に深さ０．２ｍｍ　、　＠０．１５ｍａ＋で０　、３５
ｍｍピッチの溝をローラー長手方向に対して４５度の角
度に切ったものにフッ素系の樹脂（例えば、旭硝子ルミ
フロンＬＦ６００）を塗布した後、ローラーの表面を研
削若しくは研磨加工して導電部と誘電部が微小面積で混
在するようにしたものである。

このローラー表面に占める導電部の割合は約３３％であ
り、誘電部に蓄積された電荷によってトナー保持に良好
なフリンジ電界が形成される。また。

この時のトナー層のＱ／Ｍは一２２μＣ／ｇであり、Ｍ
／Ａは１．１ｍｇ／ｃｍ”であった、そしてローラー・
線速度を感光体１と等しくして現像バイアスとして直流
−７５０ｖ　を印加して現像を行ったところ、１色目の
トナーの逆飛翔を防止して且つ２色目の画像として”後
端トナーより″のない良好な画像が得られた。

〔発明の作用効果〕

以上説明したように、氷原請求項１記載の画像形成装置
においては、多色のトナー像を感光体上に形成して記録
体に１回で転写する画像形成方式において２色目以降の
現像が非磁性トナーを用いる非接触現像であり現像バイ
アスとしてパルスバイアスが印加されるので滑らかなカ
ラー画像が得られる。また２色目以降の現像が非磁性の
１成分トナーの薄層を用いる非接触現像であり、トナー
層のＱ／Ｍが絶対値で５〜３０μＣ／ｇの範囲であるの
で非接触現像でありながら鮮明な画像が得られる。また
２色目以降の現像に用いるトナーが潜像と同極性であり
、負極性の電荷を持つ場合には印加されるパルスバイア
スの型がＯ〜−５００ｖの範囲の上の電圧部分と−５０
０〜−ｚｏｏｏｖの範囲の下の電圧部分とからなり周波
数が３００〜２０００Ｈｚの範囲であるので、１色目の
トナーの逆飛翔を防止して且つＱ／Ｍが−５〜−３０μ
Ｃ／ｇの範囲である非磁性のトナー層を飛翔現像に用い
ることができ、更にパルスバイアスの１周期に占める下
の電圧部分の時間が４０％以下、好ましくはほぼ３０％
になっているので、電界の強度に応じたトナーの飛翔が
可能となり、良好な多色画像が得られる。また、正極性
の電荷を持ったトナーを用いる際には、前記パルスバイ
アスの型を接地電位に対して対象にして用いれば同様の
効果が得られる。

次に１本願請求項２記載の画像形成装置においては、多
色のトナー像を感光体上に形成して記録体に１回で転写
する画像形成方式において２色目以降の現像が非磁性ト
ナーを用いる非接触現像であり現像バイアスとして直流
若しくは直流重畳パルスバイアスが印加されるので良好
なカラー画像が得られる。また、２色目以降の現像が非
磁性の１成分トナーの薄層を用いる非接触現像であり、
トナー層のＱ／Ｍが絶対値で５〜３０μＣ／ｇの範囲で
あるので、非接触現像でありながら鮮明な画像が得られ
、またトナーの凝集度が５〜３０％の範囲でありＭ／Ａ
が０．５−２．Ｏｆｆ１ｇ／ａｍ”　の範囲であるので
、現像バイアスとして１色目のトナー像の逆飛翔を防止
し得る直流若しくは直流重畳パルスバイアスを印加して
等速現像を行っても、十分な画像濃度が得られ、しかも
ベタ部の均一な良好な画像が得られる。また２色目以降
の現像に用いるトナー坦持ローラーが、表面の異なる部
分相互間に形成される電界によってトナーを保持するの
で、凝集度が５〜３０％の範囲である流動性の高いトナ
ーを用いても、ローラー上のトナー層のＭ／Ａが０．５
〜２．０ｎｇ／ｃ１１２の範囲であるようにでき、上述
のように、等速現像を行っても十分な画像濃度が得られ
、しかもベタ部の均一な良好な画像が得られる。また２
色目以降の現像に用いるトナー坦持ローラー表面が導体
部分と誘電部分が規則性を持って混在するようにし、導
体部のローラー表面に占める割合が５〜６０％の範囲と
なるようにすれば、誘電部分に蓄積された電荷の周辺電
場効果によって良好な多層トナー層が得られ、等速現像
を行っても十分な画像濃度が得られ、しかもベタ部の均
一な良好な画像が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本腰請求項１，２記載の発明が適用される画像
形成装置の一例を示す概略構成図、第２図は第１図の第
２の現像手段に適用される現像装置の概略構成図、第３
図及び第４図は非磁性トナー層を飛翔現像させる時に現
像バイアスとトナー層の持つ電荷量によって現像１曲線
がどのように変化するかを示す線図、第５図は請求項２
記載の画像形成装置における１成分非磁性トナー暦坦持
体の一構成例を示す図であって同図（ａ）は斜視図、同
図（ｂ）は（ａ）図のＸ部の拡大図である。１・・・・静電潜像坦持体、２・・・・第１の帯電器、
３・・・・第１の露光手段、４・・・・第１の現像手段
、５・・・・第２の帯電器、６・・・・第２の露光手段
、７・・・第２の現像手段、８・・・・搬送路、９・・
・・転写用帯電器、１０・・・・定着器、１１・・・・
クリーニング部、２１・・・・トナー層坦持体、２２・
・・・トナー供給部材、２３・・・・トナー層形成部材
、２４・・・・アジテータ、２５・・・ホッパー、２６
・・・・トナー

Claims

【特許請求の範囲】１、静電潜像坦持体に第１の静電潜像を形成する第１の
露光手段と、前記第１の静電潜像を現像する第１の現像
手段と、この第１の現像手段によって現像されたトナー
像を保持する静電潜像坦持体に第２の静電潜像を形成す
る第２の露光手段と、前記第２の静電潜像を現像する第
２の現像手段とを備えている画像形成装置において、前
記第２の現像手段は非磁性トナーを用いる非接触現像で
あり、現像バイアスとしてパルスバイアスが印加される
ことを特徴とし、且つ、前記第２の現像手段はトナー層
坦持体上に形成される１成分の非磁性トナーの薄層を用
いる非接触の現像方式であり、前記トナー層の吸引法に
よる単位質量当りの電荷量の絶対値は５〜３０μＣ／ｇ
の範囲であり、トナー層坦持体上の単位面積当りの付着
量は０．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ＾２の範囲であり、且つ
前記第２の現像手段に用いるトナーは潜像と同極性であ
り、該トナーが負極性の電荷を持つ場合には印加される
パルスバイアスの型は０〜−５００Ｖの範囲の上の電圧
部分と−５００Ｖ〜−２０００Ｖの範囲の下の電圧部分
とからなり１周期に占める下の電圧部分の時間が４０％
以下になっており周波数ｆは３００〜２０００Ｈｚの範
囲であり、トナーが正極性の電荷を持つ場合には前記パ
ルスバイアスの型は接地電位に対して対象となることを
特徴とする画像形成装置。２、静電潜像坦持体に第１の静電潜像を形成する第１の
露光手段と、前記第１の静電潜像を現像する第１の現像
手段と、この第１の現像手段によって現像されたトナー
像を保持する静電潜像坦持体に第２の静電潜像を形成す
る第２の露光手段と、前記第２の静電潜像を現像する第
２の現像手段とを備えている画像形成装置において、前
記第２の現像手段は１成分非磁性トナーの薄層を用いる
非接触現像であり、現像バイアスとして直流若しくは直
流重畳パルスバイアスが印加されることを特徴とし、且
つ、前記第２の現像手段に用いられる１成分非磁性トナ
ーの凝集度は５〜３０％の範囲であって吸引法による単
位質量当りの電荷量の絶対値は５〜３０μＣ／ｇの範囲
であり、トナー層坦持体上の単位面積当りの付着量は０
．５〜２．０ｍｇ／ｃｍ＾２の範囲であり、且つ、前記
第２の現像手段に用いられる１成分非磁性トナー層坦持
体として、異なる特性を有する複数の部分を備えその内
の少なくとも一つは電荷保持機能を有し表面若しくは表
面近傍に電荷が付与されることによりこの異なる特性を
有する部分相互間において形成される電界でトナーを保
持するようにしたトナー坦持体を用いたことを特徴とす
る画像形成装置。