JPH06242657A

JPH06242657A - 多色画像形成装置

Info

Publication number: JPH06242657A
Application number: JP5129928A
Authority: JP
Inventors: Hiroharu Suzuki; 弘治鈴木; Naotaka Iwata; 尚貴岩田; Akira Sawada; 彰沢田; Kazuhiro Nishido; 和宏西土
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1992-12-22
Filing date: 1993-05-06
Publication date: 1994-09-02
Anticipated expiration: 2017-12-16
Also published as: JP3357418B2

Abstract

(57)【要約】【目的】１色目のトナー像を乱すことなく、良好な２
色目の画像が得られ、かつ、２色目での混色がないカラ
ー複写機を提供する。【構成】２色目の現像時に、一周期の期間ＴA（100μ
sec以内）のパルス電圧ＶPULS、及び期間ＴBの直流電圧
ＶDCからなる現像バイアス電圧を繰り返し周波数5kHz以
下で印加する。ＶPULSは非画像部電位ＶDより大きく現
像ポテンシャルが高くなるように、ＶDCは１色目のトナ
ー層電位ＶT及びＶDより小さく、かつ画像部電位ＶLよ
り大きく十分な現像ポテンシャルが得られるように設定
する。ＶDCとＶTとの電位差は500V以下に設定する。現
像ギャップは100〜300μmに設定する。ＶPULSの立下り
部にオーバシュート部を含んでもよく、ＶPULSの代わり
に三角波電圧を印加してもよい。また、既現像の１色目
トナーの吸着力が２色目の現像電界の影響を受けにくく
する。また、現像ギャップで所定の移動特性を示す２色
目のトナーを選択する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、像
担持体上に多色の顕像を形成した後、該顕像を転写材上
に一括転写する多色画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、像担持体上に異なった色の現像剤
による多色の顕像を形成する多色画像形成装置において
は、２色目の現像手段に用いる現像剤として、特に装置
の小型化及び低コスト化の面で有利な一成分系現像剤で
あってカラー化が容易である非磁性トナーを用い、現像
剤担持体上のトナー層と像担持体とを非接触に対向させ
て現像を行うことにより、既に形成されている第１色目
のトナー像を乱さず現像する方法が知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の多色画像形
成装置としては、例えば、複数個の現像手段を像担持体
の周囲に設けて多色画像を得る多色画像形成装置であっ
て、下流側の２色目用の現像手段に用いる一成分現像剤
の黒トナーの極性が、上流側の１色目用の現像手段に用
いる２成分現像剤の有彩色トナーの極性と逆極性であ
り、また、下流側の２色目用の現像剤担持体上の層厚３
０〜５００μm のトナー層が像担持体と非接触の状態
で、現像時にはこのトナーが現像されるような交流電界
を形成する交流の現像バイアス電圧、一方非現像時には
上流側の有彩色トナーが現像されるような電界が形成さ
れる現像バイアス電圧を、下流側の２色目の現像剤担持
体に印加するものが知られている（特開昭６３−６０４
７１号公報参照）。ところが、この装置では２色目の現
像時に、現像バイアス電圧として交流電圧を印加してい
るので、像担持体の潜像面と現像剤担持体面の間で２色
目のトナーが該潜像面に衝突しながら往復運動し、１色
目のトナー像が乱れてしまったり、２色目のトナーとと
もに１色目のトナーが現像剤担持体面に衝突しながら往
復運動し、２色目の現像手段内に１色目のトナーが混入
してしまって次第に第２色目のトナーが濁ってしまった
りする恐れがある。

【０００４】そこで、この不具合を解決するために、第
２色目の現像時に直流の現像バイアス電圧を印加して非
磁性トナーを像担持体側に向けて飛翔させトナーの混色
を防ぐ多色画像形成装置が提案されている。例えば、感
光層の厚みが３５〜９０μm で静電容量が２０〜１７０
pＦ／cm²のセレン又はセレン化砒素感光体によって構成
される像担持体の周辺に、複数の現像手段を配設し、帯
電、露光、現像を複数回繰り返して同一像担持体上にカ
ラー像を得る画像形成方法であって、第２色目の現像手
段において像担持体との間隙が２５０μm 以下の現像剤
担持体に直流バイアス電圧を印加し、薄層化トナーの非
接触現像を行ない、現像に寄与していない現像剤担持体
の駆動を停止し、その表面トナーを画像領域外で付着さ
せて混色を防ぐものが知られている（特開昭６３−６３
０６１号公報参照）。なお、本公知例では、像担持体と
して感光体層の厚みが１５〜５０μm のＯＰＣ、及び帯
電手段としてスコロトロン帯電器を用い、反転現像方式
を採用し、電位コントラストを４００Ｖ以上、及び感光
体上のトナー層厚を５〜３０μｍに設定した実施例も示
されている。

【０００５】また、例えば、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現像手段を、直流偏奇された交流バイアスを
印加した現像剤担持体の周速を同方向回転で記録媒体よ
り速くした黒現像とし、一方、下流の第２現像手段以降
を、直流バイアス電圧のみを印加した等速現像のカラー
現像としたものが知られている（特開昭６３−８５５７
８号公報参照）。

【０００６】しかし、直流の現像バイアス電圧によって
発生させた電界下でトナーを飛翔させた場合、低コント
ラスト部では凝集したトナーが局所的に抜けていき粒状
性の強い画像となる不具合が生じ、また、ライン潜像部
では図７（ｂ）に示すように、潜像のエッジ電界が像担
持体側へ回り込んでしまい、細線が再現されないという
不具合いを生じる。

【０００７】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、像担持体上に多色の
顕像を形成した後、該顕像を転写剤に一括転写する多色
画像形成装置において、該像担持体上の既現像の顕像を
乱すことなく、良好な２色目以降の多色の顕像を形成
し、かつ、２色目以降の現像手段での混色を防止するこ
とである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、像担持体上に多色の顕像を形
成した後、該顕像を転写材上に一括転写する多色画像形
成装置において、２色目以降の現像手段として、表面に
一成分現像剤を担持する現像剤担持体と、１周期が第１
の期間と第２の期間からなる周期的に変化する現像バイ
アス電圧を該現像剤担持体に印加する現像バイアス電圧
印加手段とを有する現像手段を備え、該第１の期間にお
いて、該像担持体の画像部及び非画像部に向けて該現像
剤を飛翔させる電界が該像担持体と該現像剤担持体との
間の間隙に発生するような第１の電圧を該現像剤担持体
に印加し、該第２の期間において、該現像剤を該画像部
に向けて飛翔させ、該第１の期間に該非画像部に向かっ
ていた該現像剤を該現像剤担持体側に引き戻し、かつ、
既現像の現像剤が該像担持体上から離脱しない電界が該
間隙に発生するような第２の電圧を該現像剤担持体に印
加し、該第１の期間を、該現像剤が該非画像部に到達し
ないように、かつ、該像担持体上の既現像の現像剤が該
現像剤担持体に飛翔して到達しないように設定すること
を特徴とするものである。

【０００９】また、請求項２の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、上記第１の電圧としてパルス状
電圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、
該第２の電圧を上記像担持体上の既現像の現像剤層の電
位との電位差が絶対値で５００Ｖ以下になるように設定
し、上記第１の期間を１００μsec以下に設定し、上記
現像バイアス電圧の１周期の繰り返し周波数を５kHz以
下に設定し、上記現像剤担持体と該像担持体との間の最
短間隙を１００〜３００μmの範囲内に設定したことを
特徴とするものである。

【００１０】また、請求項３の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、上記第１の電圧としてパルス状
電圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、
該パルス状電圧の立ち下がり部がオーバシュート部を有
し、該オーバシュート部のピーク電圧と該直流電圧との
電圧差を５０Ｖ以上に設定したことを特徴とするもので
ある。

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、上記第１の電圧として三角波電
圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該
三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部における電
圧変化率を５Ｖ／μsec以下に設定したことを特徴とす
るものである。

【００１２】また、請求項５の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、上記第１の電圧としてパルス状
電圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、
該第１の電圧を上記像担持体上の非画像部の電位との電
位差が絶対値で１００〜７００Ｖになるように設定し、
該第２の電圧を上記像担持体上の非画像部の電位との電
位差が絶対値で５０〜５００Ｖになるように設定し、上
記第１の期間を１００μsec以下に設定し、上記第２の
期間を２００μsec以上に設定し、上記現像剤担持体と
該像担持体との間の最短間隙を１００〜３００μmの範
囲内に設定したことを特徴とするものである。

【００１３】また、請求項６の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、２色目以降の現像における上記
現像剤担持体上の現像剤層の平均層厚が３０μm以下で
あることを特徴とするものである。ここで、該現像剤層
の平均層厚は、レーザ光を用いて測定された現像剤層の
層厚の平均値であり、例えば、レーザ光学式非接触表面
形状測定システム（ＵＢＭ社製）で１０μm間隔で測定
した現像剤層の層厚の平均値である。

【００１４】また、請求項７の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、２色目以降の現像における上記
現像剤担持体上の現像剤層の単位面積当たりの質量が
０．５〜２．０mg/cm²であることを特徴とするものであ
る。

【００１５】また、請求項８の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、２色目以降の現像に用いる現像
剤の体積平均粒径が３〜１５μmであり、該現像剤にお
ける粒径３μm以下の粒子の割合が２０個数％以下であ
ることを特徴とするものである。

【００１６】また、請求項９の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、２色目以降の現像に用いる現像
手段の現像剤担持体上の現像剤の体積平均粒径が３〜１
５μmであり、該現像剤における粒径２０μm以上の粒子
の割合が１０体積％以下であることを特徴とするもので
ある。

【００１７】また、請求項１０の発明は、請求項１の多
色画像形成装置において、２色目以降の現像に用いる現
像剤の凝集度が２０％以下であることを特徴とするもの
である。ここで、該現像剤の凝集度は、パウダーテスタ
ー（ホソカワミクロン社製，粉体特性総合測定装置，Ｔ
ＹＰＥＰＴ−Ｅ：商標）で測定されたものである。

【００１８】また、請求項１１の発明は、請求項１の多
色画像形成装置において、２色目以降の現像に用いる現
像剤に、疎水性シリカを０．３〜２．０重量％の範囲内
で外添したことを特徴とするものである。

【００１９】また、請求項１２の発明は、請求項１の多
色画像形成装置において、上記現像剤担持体の表面部が
誘電率の異なる複数の部分から構成されたことを特徴と
するものである。

【００２０】また、請求項１３の発明は、像担持体上に
多色の顕像を形成した後、該顕像を転写材上に一括転写
する多色画像形成装置において、２色目以降の現像手段
として、表面に一成分現像剤を担持する現像剤担持体
と、１周期が第１の期間と第２の期間からなる周期的に
変化する現像バイアス電圧を該現像剤担持体に印加する
現像バイアス電圧印加手段とを有する現像手段を備え、
該第１の期間において、該像担持体の画像部及び非画像
部に向けて該現像剤を飛翔させる電界が該像担持体と該
現像剤担持体との間の間隙に発生するような第１の電圧
を該現像剤担持体に印加し、該第２の期間において、該
現像剤を該画像部に向けて飛翔させ、該第１の期間に該
非画像部に向かっていた該現像剤を該現像剤担持体側に
引き戻す電界が該間隙に発生するような第２の電圧を該
現像剤担持体に印加し、該第１の期間を、該現像剤が該
非画像部に到達しないように設定し、２色目以降の現像
において、既現像の現像剤の該像担持体への付着力が該
現像バイアス電圧の印加で該間隙に発生する電界によっ
て影響を受けないことを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項１４の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、上記既現像の現像剤の帯電
量が２０μc/g以上であることを特徴とするものであ
る。

【００２２】また、請求項１５の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、上記既現像の現像剤の粒径
が１０μm以下であることを特徴とするものである。

【００２３】また、請求項１６の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、上記既現像の現像剤の現像
前の凝集度が１５〜５０％であることを特徴とするもの
である。ここで、該現像剤の凝集度は、パウダーテスタ
ー（ホソカワミクロン社製，粉体特性総合測定装置，Ｔ
ＹＰＥＰＴ−Ｅ：商標）で測定されたものである。

【００２４】また、請求項１７の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、１色目の現像手段が、２成
分系現像剤を用いる現像手段であることを特徴とするも
のである。

【００２５】また、請求項１８の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、上記第１の電圧としてパル
ス状電圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用
い、該パルス状電圧と該直流電圧との電圧差の絶対値
が、３００〜６００Ｖであることを特徴とするものであ
る。

【００２６】また、請求項１９の発明は、請求項１３の
多色画像形成装置において、上記既現像の現像剤に作用
するファンデルワールス力が、上記現像バイアス電圧に
よって上記間隙に発生した電界から該既現像の現像剤が
受ける静電気力より大きいことを特徴とするものであ
る。

【００２７】

【作用】請求項１の発明においては、２色目以降の上記
現像バイアス電圧の上記第１の期間において上記第１の
電圧が上記現像剤担持体に印加され、該現像剤担持体と
上記像担持体との間の間隙に所定の電界、例えば図７
（ａ）に示すような該像担持体へ向かう強電界が発生す
るので、該像担持体上での細線部の潜像の太さが劣化せ
ず、そして、該現像剤担持体上で浮上した現像剤は、該
像担持体上の画像部及び非画像部に向かって、該強電界
の方向に忠実に沿いながら飛翔する。また、該第１の期
間は、該現像剤が該非画像部に達しないように設定さ
れ、該第１の期間に続く上記第２の期間において上記第
２の電圧が該現像剤担持体に印加され、該間隙に所定の
電界が発生し、該現像剤担持体上の現像剤は該画像部に
向かって飛翔し、該第１の期間に該非画像部に向かって
いた現像剤は該現像剤担持体に戻るように飛翔し始めて
該現像剤担持体に到達する。これにより、現像剤が該現
像剤担持体の表面と該像担持体の表面との間で各表面に
衝突しながら往復動することがなくなる。また、該現像
剤は該現像剤担持体上で振動するので、凝集しないよう
にほぐされる。また、該第２の期間において該現像剤担
持体に印加される該第２の電圧は、既現像の現像剤が該
像担持体上から離脱しない電界が該間隙に発生するよう
に設定され、また、該第１の期間は、該像担持体上の既
現像の現像剤が該現像剤担持体に飛翔して到達しないよ
うに設定されているので、該現像剤担持体上から該既現
像の現像剤が離脱して２色目以降の現像手段内へ混入す
ることがなくなる。

【００２８】請求項２の発明においては、上記第１の電
圧としてパルス状電圧、上記第２の電圧として直流電圧
をそれぞれ用いている。そして、上記第１の期間を１０
０μsec以下に設定しているので、非画像部に向かって
飛翔している現像剤が該非現像部に到達することがな
い。また、該第２の電圧を上記像担持体上の既現像の現
像剤層の電位との電位差が絶対値で５００Ｖ以下になる
ように設定しているので、該像担持体上の既現像の現像
剤が該像担持体の表面から離脱して２色目以降の現像剤
担持体に向かって逆飛翔しない。また、上記現像バイア
ス電圧の１周期の繰り返し周波数を５kHz以下に設定し
ているので、現像剤担持体面から一旦浮上して像担持体
に向かって飛翔した現像剤が再び該現像剤担持体に引き
戻される際に、十分に該現像剤担持体へ到達し、現像剤
がクラウド化しない。また、該現像剤担持体と該像担持
体との間の最短間隙を１００μm以上に設定しているの
で、さらに現像剤が該像担持体の非画像部に到達するこ
とがなくなり、該最短間隙を３００μm以下に設定して
いるので、現像電界の形成が容易になる。

【００２９】請求項３の発明においては、上記現像バイ
アス電圧の上記第１の電圧をパルス状電圧、及び上記第
２の電圧を直流電圧で構成し、該パルス状電圧の立ち下
がり部がオーバシュート部を有している。このオーバシ
ュート部のピーク電圧と該直流電圧との電圧差は５０Ｖ
以上に設定されており、このオーバシュート部により急
激に逆電界を形成し、上記現像剤担持体から浮上した現
像剤を速やかに該現像剤担持体に引き戻し、現像剤のク
ラウド化が防止され、また、振動電界の振幅が大きくな
って該現像剤担持体上で現像剤がより大きく振動し、凝
集しないようにほぐされる。なお、該オーバシュート部
の時間幅は５０μsec以内、好ましくは１０〜２０μsec
程度の短時間に設定されるので、このオーバシュート部
の電圧が上記像担持体上の既現像の顕像に影響を及ぼす
こともない。

【００３０】請求項４の発明においては、上記現像バイ
アス電圧の上記第１の電圧を三角波電圧で構成している
ので、矩形波のパルス状電圧と比較して、ピーク電圧が
同一の場合に上記第１の期間内の実効電圧が低くなり、
現像剤が上記現像剤担持体から浮上して上記像担持体の
非画像部に向かって移動する移動距離が短くなる。ま
た、該三角電圧は矩形波のパルス状電圧と比較して立ち
上がり部及び立ち下がり部の電圧変化をなだらかに設定
できる。また、該三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下
がり部における電圧変化率を５Ｖ／μsec以下に設定し
ているので、上記現像剤担持体から浮上して上記像担持
体の非画像部に向かって飛翔する現像剤を該現像剤担持
体側に引き戻す電界が速やかに形成され、該現像剤が該
像担持体に到達するのを防止できる。

【００３１】請求項５の発明においては、上記第１の電
圧としてパルス状電圧、及び上記第２の電圧として直流
電圧を用いている。そして、上記第１の期間を１００μ
sec以下に設定しているので、非画像部に向かって飛翔
している現像剤が該非現像部に到達することがない。ま
た、上記第２の期間を２００μsec以上に設定している
ので、現像剤担持体面から一旦浮上して像担持体に向か
って飛翔した現像剤が再び該現像剤担持体に引き戻され
る際に、十分に該現像剤担持体へ到達し、現像ギャップ
内で現像剤がクラウド化しない。また、該第１の電圧を
上記像担持体上の非画像部の電位との電位差が絶対値で
１００〜７００Ｖになるように設定しているので、該第
１の期間が５０μsecの場合に、上述したように、該現
像剤が該現像剤担持体上で浮上し、該像担持体上の画像
部及び非画像部に向かって、該強電界の方向に忠実に沿
いながら飛翔するとともに、該非画像部に向かって飛翔
している現像剤が該非画像部に付着することがない。ま
た、該第２の電圧を該像担持体上の非画像部の電位との
電位差が絶対値で５０Ｖ以上に設定しているので、該第
１の期間が５０μsecの場合に、現像剤担持体面から一
旦浮上して像担持体に向かって飛翔した現像剤が再び該
現像剤担持体に引き戻される際に、十分に該現像剤担持
体へ到達し、現像剤がクラウド化しない。また、５００
Ｖ以下に設定しているので、該像担持体上の既現像の現
像剤が該現像剤担持体に飛翔して到達しない。また、該
現像剤担持体と該像担持体との間の最短間隙を１００μ
m以上に設定しているので、さらに現像剤が該像担持体
の非画像部に到達することがなくなり、該最短間隙を３
００μm以下に設定しているので、現像電界の形成が容
易になる。

【００３２】請求項６の発明においては、２色目以降の
現像における上記現像剤担持体上の現像剤層の平均層厚
を３０μm以下にすることにより、該現像剤層の表層と
上記像担持体表面との距離が接近して該像担持体上の非
画像部に到達する現像剤の量が増えてしまうこともな
く、また、画像部に対する現像量も過多にならない。

【００３３】請求項７の発明においては、２色目以降の
現像における上記現像剤担持体上の現像剤層の単位面積
当たりの質量を０．５mg/cm²以上にすることにより、現
像剤と該現像剤担持体との接触確率が低くなって摩擦帯
電による吸着力が弱くなり、現像剤が該現像剤担持体表
面から離れる電界（以下、スレッシュホールド電界とい
う）が低くなるので、上記第１の電圧及び第２の電圧の
印加による現像剤の振動の効果が小さくならない。ま
た、該現像剤層の単位面積当たりの質量を２．０mg/cm²
以下にすることにより、現像剤層中に帯電の不十分な現
像剤が混じることもなく、該第１の電圧の印加による現
像剤の振動で現像剤が飛散しない。

【００３４】上記現像剤における粒径３μm以下の微粒
子は、ファンデルワールス力、液架橋力といった力が静
電気力より相対的に強くなるため、上記第１の電圧の印
加による上記像担持体側への飛翔が起き難く、上記現像
剤担持体上に蓄積される傾向にある。そこで、請求項８
の発明においては、２色目以降の現像に用いる現像剤の
体積平均粒径が３〜１５μmであり、該現像剤における
粒径３μm以下の微粒子の割合を２０個数％以下にする
ことにより、該微粒子が該現像剤担持体表面を覆うこと
もなく、現像領域に形成される現像電界が弱くならない
ので、該第１の電圧の印加によって現像剤が該像担持体
側に飛翔し、現像剤の所定の振動が発生する。

【００３５】また、上記現像剤における粒径２０μm以
上の粗大粒子は慣性が大きく、一旦飛翔しはじめると引
き戻されにくい。そこで、請求項９の発明においては、
２色目以降の現像に用いる現像手段の現像剤担持体上の
現像剤の体積平均粒径が３〜１５μmであり、該現像剤
における粒径２０μm以上の粗大粒子の割合を１０体積
％以下にすることにより、該像担持体側へ飛翔した現像
剤は、短い時間で該現像剤担持体側に引き戻され、クラ
ウド化しない。

【００３６】請求項１０の発明においては、２色目以降
の現像に用いる現像剤の凝集度を２０％以下にすること
により、上記第１の電圧及び第２の電圧の印加で現像剤
同士の凝集をほぐすことが容易になる。

【００３７】請求項１１の発明においては、２色目以降
の現像に用いる現像剤に、疎水性シリカを外添してい
る。この疎水性シリカの外添量が所定量より少なくなる
と現像剤の上記現像剤担持体表面への付着力が強くな
り、また所定量より多くなると、現像剤の表面から離脱
するシリカが多くなり、現像剤収容器内を浮遊する浮遊
シリカが増加する。そこで、該疎水性シリカの外添量を
０．３重量％以上にすることにより、現像剤が上記現像
剤担持体に強く付着しない。また、該疎水性シリカの外
添量を２．０重量％以下にすることにより、該浮遊シリ
カが該現像剤担持体表面を覆うこともなく、現像領域に
形成される現像電界が弱くならない。

【００３８】請求項１２の発明においては、上記現像剤
担持体の表面部を誘電率の異なる複数の部分で構成して
いる。例えば、該表面部を、接地された導電体部に微小
な誘電体部を分散させて露出させたもので構成すること
により、該導電体部では、上記第１の電圧の印加時に、
強電界が形成され、該誘電体部に比べて現像剤の移動量
が多くなるので、該導電体部に付着している現像剤は画
像の低コントラスト部へも飛翔しやすくなる。また、誘
電体部に付着している現像剤は画像の高コントラスト部
のみにしか飛翔しない。

【００３９】請求項１３の発明においては、２色目以降
の上記現像バイアス電圧の上記第１の期間において上記
第１の電圧が上記現像剤担持体に印加され、該現像剤担
持体と上記像担持体との間の間隙に所定の電界、例えば
図７（ａ）に示すような該像担持体へ向かう強電界が発
生するので、該像担持体上での細線部の潜像の太さが劣
化せず、そして、該現像剤担持体上で浮上した現像剤
は、該像担持体上の画像部及び非画像部に向かって、該
強電界の方向に忠実に沿いながら飛翔する。また、該第
１の期間は、該現像剤が該非画像部に達しないように設
定され、該第１の期間に続く上記第２の期間において上
記第２の電圧が該現像剤担持体に印加され、該間隙に所
定の電界が発生し、該現像剤担持体上の現像剤は該画像
部に向かって飛翔し、該第１の期間に該非画像部に向か
っていた現像剤は該現像剤担持体に戻るように飛翔し始
めて該現像剤担持体に到達する。これにより、現像剤が
該現像剤担持体の表面と該像担持体の表面との間で各表
面に衝突しながら往復動することがなくなる。また、該
現像剤は該現像剤担持体上で振動するので、凝集しない
ようにほぐされる。また、２色目以降の現像において、
既現像の現像剤の該像担持体への吸着力が該現像バイア
ス電圧の印加で該間隙に発生する電界によって影響を受
けないようにしているので、該現像剤担持体上から該既
現像の現像剤が離脱して２色目以降の現像手段内へ混入
することがなくなる。

【００４０】請求項１４の発明においては、上記既現像
の現像剤の帯電量を２０μc/g以上にすることにより、
該現像剤と上記像担持体との間に生じる鏡像力が大きく
なり、該現像剤の該像担持体への付着力が、２色目以降
の現像において印加される現像バイアス電圧で上記間隙
に発生する電界による影響を受けにくくなる。

【００４１】請求項１５の発明においては、上記既現像
の現像剤の粒径を１０μm以下にすることにより、該現
像剤と上記像担持体との間に生じる鏡像力が大きくな
り、該現像剤の該像担持体への付着力が、２色目以降の
現像において印加される現像バイアス電圧で上記間隙に
発生する電界による影響を受けにくくなる。

【００４２】請求項１６の発明においては、上記既現像
の現像剤の現像前の凝集度を１５〜５０％にすることに
より、該現像剤の上記像担持体への吸着力が大きくな
り、該吸着力が、２色目以降の現像において印加される
現像バイアス電圧で上記間隙に発生する電界による影響
を受けにくくなる。

【００４３】請求項１７の発明においては、１色目の現
像手段を２成分系現像剤を用いる現像手段で構成するこ
とにより、該現像剤と上記像担持体との間の吸引力が大
きくなり、該吸引力が、２色目以降の現像において印加
される現像バイアス電圧で上記間隙に発生する電界によ
る影響を受けにくくなる。

【００４４】請求項１８の発明においては、上記現像バ
イアス電圧の上記第１の電圧をパルス状電圧、及び上記
第２の電圧を直流電圧で構成し、該パルス状電圧と該直
流電圧との電圧差の絶対値を３００Ｖ以上にすることに
より、該パルス電圧又は該直流電圧によって上記間隙に
発生する現像電界の大きさが所定値以上になり、現像に
寄与する現像剤の所定の振動が発生する。また、該パル
ス状電圧と該直流電圧との電圧差の絶対値を６００Ｖ以
上にすることにより、該現像電界の大きさが所定値以下
になり、上記像担持体上に形成されている既現像の現像
剤層に対する該現像電界の影響が小さくなる。

【００４５】請求項１９の発明においては、上記既現像
の現像剤に作用するファンデルワールス力を、上記現像
バイアス電圧によって上記間隙に発生した電界から該既
現像の現像剤が受ける静電気力より大きくすることによ
り、該ファンデルワールス力による該現像剤と該像担持
体との間の吸引力が、２色目以降の現像において印加さ
れる現像バイアス電圧で上記間隙に発生する電界による
影響を受けにくくなる。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を多色画像形成装置であるカラ
ー電子写真複写機（以下、複写機という）に適用した実
施例について説明する。図２は、本実施例に係る複写機
の概略構成を示す正面図である。本複写機は、表面に像
担持体としての感光体１ａを備えた感光体ドラム１上に
２色のトナー像を形成した後、該トナー像を転写材とし
ての転写紙８上に一括転写するものである。本実施例で
は、１色目及び２色目の現像剤のトナーがともに感光体
１ａの帯電極性と同極性であり、１色目及び２色目とも
にネガ−ポジ現像方法を採用した各現像手段としての現
像ユニット４，７を備えている。感光体ドラム１の周囲
には、露光装置（不図示）、１色目用の第１の帯電装置
２及び第１の現像ユニット４、第２色目用の第２の帯電
装置５及び第２の現像ユニット７、転写装置９、クリー
ニング装置１１等が配設されている。

【００４７】ここで、本複写機の概略動作を、各工程の
潜像電位の様子を表した図３に基づいて説明する。ま
ず、図３（ａ）に示すように、第１の帯電装置２によっ
て感光体１ａが帯電電位ＶDに帯電される。次に、図３
（ｂ）に示すように、露光装置によって１色目の画像に
対応した光像３が露光されて、第１の静電潜像が感光体
１ａ上に形成される。このとき、第１の静電潜像の画像
部の明部電位はＶLとなっている。次に、図３（ｃ）に
示すように、第１の現像ユニット４によって上記第１の
静電潜像が現像され、感光体１ａ上に１色目のトナー像
が形成される。次に、図３（ｄ）に示すように、第２の
帯電装置５によって１色目のトナー像の上から感光体１
ａが再帯電され、上記光像３が露光された部分は周囲と
ほぼ同等の電位状態にされる。このときの１色目のトナ
ー像の表面電位は、帯電電位ＶDより若干低めの電位ＶT
となっている。次に、図３（ｅ）に示すように、露光装
置によって２色目の画像に対応した光像６が露光され
て、第２の静電潜像が感光体１ａ上に形成される。次
に、図３（ｆ）に示すように、第２の現像ユニット７に
よって第２の静電潜像が現像され、感光体１ａ上に上記
１色目のトナー像とともに２色目のトナー像が形成され
る。

【００４８】以上の工程によって、感光体１ａ上に２色
トナー像を形成し、転写装置９によって転写紙搬送路上
の転写紙８に一括転写する。この転写紙８上の多色トナ
ー像は定着装置１０によって定着され、多色画像が完成
する。感光体１ａ上の未転写トナーは、クリーニング装
置１１で掃き落とされ、感光体１ａは次の画像形成のた
めの使用可能状態となる。

【００４９】上記２色目用の現像ユニット７は、非磁性
の一成分現像剤であるトナー７１を用いており、図４に
示すように、アジテータ７２を備えたホッパー部７３、
トナー供給部材７４、現像剤担持体としての現像ローラ
７５、トナー層形成部材７６、現像バイアス電圧印加手
段としての現像バイアス電源７７等から構成されてい
る。この現像ユニット７では、１色目とは異なった色の
トナー７１がホッパー７３に補給され、アジテーター７
２で攪拌される。ホッパー部７３からトナー供給部材７
４にわたされたトナー７１は、現像ローラ７５との間で
摩擦帯電され、現像ローラ７５に付着する。現像ローラ
７５上に付着したトナー７１は、トナー層形成部材７６
によって均一なトナー層にされ、感光体１ａとの対向部
の現像域に搬送される。トナー層が形成された現像ロー
ラ７５と感光体１ａとは非接触で対向し、両表面は矢印
方向にほぼ等速度で移動している。この現像ローラ７５
と感光体１ａの間隙としては、０．１〜０．３mmの範囲
が適当である。また、現像時には、現像バイアス電源７
７よって、所定の現像バイアス電圧ＶBが現像ローラ７
５及びトナー供給部材７４に印加される。

【００５０】図５（ａ）は本実施例で用いた現像ユニッ
ト７の現像ローラ７５の斜視図であり、図５（ｂ）は、
現像ローラ７５をその回転軸を含む面で切断した断面図
である。図５（ｂ）に示すように、現像ローラ７５の軸
体７５ａ上の表面層は、導電性の樹脂７５ｂ中に誘電体
粒子７５ｃが埋め込まれて露出するような構成になって
おり、誘電体粒子７５ｃの表面に摩擦帯電電荷を保持さ
せることにより、現像ローラ７５の表面上に多数の微小
閉電界を形成し、該微小閉電界により非磁性トナー７１
を保持して上記現像域に搬送するものである。

【００５１】また、図６（ａ）乃至（ｃ）に示すような
樹脂分散型現像ローラ７５を用いることもできる。図６
（ａ）は樹脂分散型現像ローラ７５の表面の一部を示す
平面図であり、図６（ｂ）は同現像ローラ７５の断面図
であり、図６（ｃ）は同現像ローラ７５上に発生した微
小閉電界Ｅの説明図である。この樹脂分散型現像ローラ
７５は、金属ローラ７５ａ上の導電性樹脂７５ｂに誘電
粒子７５ｃを分散させた構成になっている。この誘電粒
子７５ｃを摩擦帯電すれば、図６（ｃ）に示すような充
分な微小閉電界Ｅが得られる。この微小閉電界Ｅにより
非磁性トナー７１を保持して上記現像域に搬送するもの
である。このときの現像ローラ７５上のトナー量は例え
ば約１．５mg/cm²であり、トナー帯電量は例えば約１０
μC/gである。

【００５２】ところで、感光体１ａ上に１色目のトナー
像を形成した後、２色目の現像時に現像ローラ７５に現
像バイアス電圧ＶBとして交流電圧を印加すると、感光
体１ａの表面と現像ローラ７５の表面の間で２色目のト
ナーが感光体１ａの表面に衝突しながら往復運動し、１
色目のトナー像が乱れてしまったり、２色目のトナー７
１とともに１色目のトナーが現像ローラ７５に衝突しな
がら往復運動し、２色目の現像ユニット７内に１色目の
トナーが混入してしまって次第に第２色目のトナー７１
が濁ってしまったりする恐れがある。また、このような
恐れをなくすために、上記現像ローラ７５に現像バイア
ス電圧ＶBとして直流電圧を印加すると、低コントラス
ト部で凝集したトナーが局所的に抜けていき粒状性の強
い画像となったり、また、ライン部で図７（ｂ）に示す
ように、潜像のエッジ電界が感光体１ａ側へ回り込んで
しまい、細線が再現されなかったりする恐れがある。

【００５３】そこで、本実施例では、２色目の現像ユニ
ット７におけるトナー７１による現像時に、図１に示す
ような現像バイアス電圧ＶB、すなわち、１周期の第１
期間としての期間ＴAに印加される第１の電圧としての
パルス電圧ＶPULS、及び第２の期間としての期間ＴBに
印加される第２の電圧としての直流電圧ＶDCからなる周
期的に電圧が変化する現像バイアス電圧ＶBを、現像ロ
ーラ７５に印加している。なお、図１の横軸方向は、経
過時間を示している。

【００５４】上記パルス電圧ＶPULSの電圧値は、感光体
１ａ上の非画像部の電位ＶDよりも絶対値として大き
く、現像ポテンシャルが高くなるように設定され、一
方、上記直流電圧ＶDCの電圧値は、感光体１ａ上の１色
目のトナー層部分の電位ＶT及び非画像部の電位ＶDより
も絶対値として小さく、かつ画像部の明部電位ＶLより
も絶対値として大きく十分な現像ポテンシャルが得られ
るように設定されている。

【００５５】図１に示す現像バイアス電圧ＶBを２色目
の現像時に印加することにより、パルス電圧ＶPULS印加
時において、現像ローラ７５上のトナー７１は画像部、
非画像部に関わりなく感光体１ａの表面に向かって飛翔
を開始する。このときの現像ギャップにおける電界分布
は図７（ａ）のようになり、強電界が形成され、感光体
１ａ上のライン潜像の太さが劣化せず、また現像ローラ
７５上から浮上したトナー７１はこの電界に沿って忠実
に飛翔するため細線も良好に再現される。

【００５６】一方、直流電圧ＶDC印加時においては、図
８に示すように、感光体１ａ上の非画像部に向かって飛
翔したトナーは感光体１ａの表面に到達せずに、現像ロ
ーラ７５に引き戻され、感光体１ａ上の画像部へ向かっ
たトナーは感光体１ａの表面に到達し画像を形成する。
なお、図８のトナー７１は現像ローラ７５上の２色目の
トナー層を構成するトナーであり、トナー４１は感光体
１ａ上の１色目のトナー像を構成する既現像のトナーで
ある。

【００５７】また、現像ローラ７５上でトナー７１が振
動し、トナー７１の凝集がほぐされ、これにより、低コ
ントラスト部でも滑らかさを持った画像が得られる。ま
た、２色目の現像時に、トナー７１が現像ギャップにお
いて感光体１ａの表面に衝突しながら往復運動すること
がなくなるので、感光体１ａ上の１色目のトナー像は乱
されず、また感光体１ａ面から離脱した１色目のトナー
４１が２色目用の現像ユニット７１内に逆飛翔して、２
色目のトナー７１の混色もほとんど起きない。

【００５８】また、図５又は図６の接地された導電体部
７５ｂに微小な誘電体部７５ｃを分散させて露出するよ
うに構成した現像ローラ７５に、上記直流電圧ＶDCにパ
ルス電圧ＶPULSを重畳させた現像バイアス電圧ＶBを印
加すると、図９に示すように、導電体部７５ｂではパル
ス電圧ＶPULSのピーク時に強電界が形成されて、誘電体
部７５ｃに比べてトナーの移動量が大きくなる。よっ
て、導電体部７５ｂに付着しているトナーは画像の低コ
ントラスト部へも飛翔しやすく、誘電体部に付着してい
るトナーは画像の高コントラスト部のみしか飛翔しない
ために、階調性に優れた画像が得られる。

【００５９】ここで、直流電圧ＶDCにパルス電圧ＶPULS
を重畳させた現像バイアス電圧ＶBを現像ローラ７５に
印加した際の、感光体１ａに向かうトナー７１の飛翔に
ついて更に詳細に説明する。現像ローラ７５と感光体１
ａとの間の間隙（以下、現像ギャップという）における
トナー７１の移動は、次の数１に示す運動方程式により
解析的に算出できる。

【数１】

【００６０】上記運動方程式において、ｍはトナー質
量、ｘはトナー移動距離、ｔは時間、ｑはトナーの電荷
量、Ｅは現像電界、μは空気の粘性係数、ｒはトナーの
半径である。

【００６１】図１０は、現像バイアス電圧のパルス電圧
の印加時間を変化させた場合の、上記数１の運動方程式
により算出した感光体１ａの非画像部に向かって飛翔す
るトナーの飛翔距離の計算結果である。横軸が経過時間
であり、縦軸が現像ローラの表面からの距離である。こ
の計算には、使用するトナーの体積平均粒径が１０μ
m、真密度が１g／cm³の球体と仮定し、トナー１個当り
の帯電量として１０μＣ／g、現像ギャップとして１８
０μm、パルス電圧ＶPULSとして１２００Ｖ、直流電圧
ＶDCとして７００Ｖ、感光体１ａの非画像部の電位ＶD
として８５０Ｖを用いた。また、図１０の曲線Ａはパル
ス電圧ＶPULSのパルス時間が２０μsec、曲線Ｂは３０
μsec、曲線Ｃは５０μsec、曲線Ｄは７０μsec、曲線
Ｅは８０μsec、曲線Ｆは９０μsec、曲線Ｇは１００μ
secの場合の計算結果である。

【００６２】図１０の計算結果から、パルス時間ＴAが
３０μsec以下ではトナーが飛翔しにくく、パルス時間
ＴAが１００μsecを超えるとトナーが感光体１ａ上の非
画像部に到達することがわかる。上記計算と同じ条件で
実験を行なったところ、パルス時間が１００μsecを超
える条件において、感光体１ａ上の非画像部である地肌
部に付着するトナーが多くなっていき、計算結果とよい
一致をみることができた。このため、上記パルス電圧Ｖ
PULSのパルス時間ＴAは１００μsec以下が好ましい。

【００６３】また、上記現像バイアス電圧の直流電圧Ｖ
DCの印加時間ＴBを２００μsecより短く設定すると、現
像ローラ７５面から一旦浮上したトナー７１が現像ロー
ラ７５側に引き戻されるとき、トナー７１が再び感光体
１ａへ向かうような電界形成され、現像ギャップ内でト
ナー７１がクラウド化し、画像のシャープネスが損なわ
れる。このため、上記直流電圧ＶDCの印加時間ＴBは２
００μsec以上が好ましい。

【００６４】また、上記現像バイアス電圧ＶBの繰り返
し周波数を５kＨz以上に、つまり１周期の時間を２００
μsecより短く設定すると、現像ローラ７５面から一旦
浮上したトナー７１が現像ローラ７５側に引き戻される
とき、トナー７１が再び感光体１ａへ向かうような電界
形成され、現像ギャップ内でトナー７１がクラウド化
し、画像のシャープネスが損なわれる。このため、上記
繰り返し周波数は５kＨz以下が好ましい。

【００６５】また、上記現像ギャップを１００μm以下
に設定すると、ほとんどの２色目のトナー７１が感光体
１ａの非画像部に到達するため、地肌汚れが多くなって
しまい、現像ギャップを３００μm以上に設定すると、
現像電界の形成が困難になって画像が不明瞭になる。こ
のため、現像ギャップは１００〜３００μmの範囲内が
好ましい。

【００６６】また、上記現像バイアス電圧の直流電圧Ｖ
DCと感光体１ａ上の１色目のトナー層４１の電位との電
位差を５００Ｖより大きい値に設定すると、１色目のト
ナー４１が感光体１ａ面から離脱して、２色目の現像ロ
ーラ７５側に逆飛翔してしまう。このため、上記直流電
圧ＶDCと１色目のトナー層４１の電位との電位差は５０
０Ｖ以下が好ましい。

【００６７】また、図１１は、図１０の計算と同じ条件
でパルス電圧ＶPULSのパルス時間ＴAを５０μsecに固定
し、パルス電圧ＶPULSと非画像部の電位ＶDとの電位差
を変化させた場合の、上記数１により算出した感光体１
ａの非画像部に向かって飛翔するトナーの飛翔距離の計
算結果である。図１１の計算結果から、上記電位差｜Ｖ
PULS−ＶD｜が７００Ｖ以上になると、トナーが非画像
部に付着することがわかる。実験においても、電位差｜
ＶPULS−ＶD｜が７００Ｖより大きくなっていくと、上
記トナー付着による地汚れが増えていった。一方、電位
差｜ＶPULS−ＶD｜が１００Ｖ以下では、パルス電圧ＶP
ULSの印加の効果が見られない。このため、パルス電圧
ＶPULSと非画像部の電位ＶDとの電位差は、１００〜７
００Ｖの範囲が好ましい。

【００６８】また、図１２は、図１０の計算と同じ条件
でパルス電圧ＶPULSのパルス時間ＴAを５０μsecに固定
し、直流電圧ＶDCと非画像部の電位ＶDとの電位差を変
化させた場合の、上記数１により算出した感光体１ａの
非画像部に向かって飛翔するトナーの飛翔距離の計算結
果である。図１２の計算結果から、上記電位差｜ＶDC−
ＶD｜が５０Ｖ以下になると、トナーが現像ギャップ内
に長く滞在しクラウド化してしまう。実験においても、
電位差｜ＶDC−ＶD｜が５０Ｖより小さくくなっていく
と、上記トナーのクラウド化により、画像のシャープネ
スが損なわれていった。一方、電位差｜ＶDC−ＶD｜が
５００Ｖ以上では、１色目のトナー４１が感光体１ａ面
から離脱して、２色目の現像ローラ７５側に逆飛翔して
しまう。このため、直流電圧ＶDCと非画像部の電位ＶD
との電位差は、５０〜５００Ｖの範囲が好ましい。

【００６９】また、上記パルス電圧ＶPULSと直流電圧Ｖ
DCとの電位差｜ＶPULS−ＶDC｜が６００Ｖより大きい
と、感光体１ａ上の１色目のトナー４１に対するパルス
電圧ＶPULSの電界の影響が大きくなって、１色目のトナ
ー４１が感光体１ａ面から離脱して、２色目の現像ロー
ラ７５側に逆飛翔してしまう。一方、上記電位差｜ＶPU
LS−ＶDC｜が３００Ｖより小さいと、画像部へのトナー
飛翔効率及び非画像部トナー逆飛翔効率が悪くなる。こ
のため、パルス電圧ＶPULSと直流電圧ＶDCとの電位差｜
ＶPULS−ＶDC｜は、３００〜６００Ｖの範囲が好まし
い。

【００７０】また、２色目の現像に用いる一成分トナー
層の平均層厚を３０μmより厚く設定した現像ローラ７
５に上記現像バイアス電圧を印加すると、該トナー層の
表層トナーと感光体１ａとの距離が近くなり、非画像部
に到達するトナーが増加し、地汚れが多くなってしま
う。また、画像部に対しても現像量が過多となり、ライ
ン部の周辺でのトナーのチリが目だってしまう。このた
め、２色目の現像時の現像ローラ７５上のトナー層の平
均層厚は３０μm以下が好ましい。ここで、上記トナー
層の平均層厚は、レーザ光を用いて測定されたトナー層
の層厚の平均値であり、例えば、レーザ光学式非接触表
面形状測定システム（ＵＢＭ社製）で１０μm間隔で測
定した測定値の平均値である。

【００７１】また、２色目の現像時の現像ローラ７５上
のトナー層の単位面積当たりの質量（Ｍ／Ａ）が２．０
mg/cm²以上になると、トナー層中に帯電の不十分なトナ
ーも混じり、上記現像バイアス電圧の印加による振動で
飛散して装置内部を汚染してしまうという問題がでる。
また、上記Ｍ／Ａが０．５mg/cm²以下になると、トナー
と現像ローラ７５との間の接触確率が高く、摩擦帯電に
よる吸着力が強いために、トナーが現像ローラ７５の表
面から離れる電界（スレッシュホールド電界）の強度が
高くなってしまい、該現像バイアス電圧の印加による振
動の効果が小さくなり、細線の再現性等の効果も小さく
なる。このため、上記Ｍ／Ａは０．５〜２．０mg/cm²の
範囲が好ましい。

【００７２】また、粒径が３μm以下の微粉トナーに対
しては、ファンデルワールス力、液架橋力といった力が
静電気力より相対的に強くなるので、該微粉トナーは、
上記パルス電圧ＶPUSLEによる飛翔が起き難く現像ロー
ラ上に蓄積される傾向にある。そして、この微粉トナー
を多く含むトナーを２色目の現像に用いると、該微粉ト
ナーによって現像ローラ７５の表面が覆われ、現像領域
で形成される現像電界が弱まり、パルス電圧ＶPUSLEに
よる通常のトナーの振動が起き難くなり、細線の再現性
などの効果も小さくなる。このため、２色目の現像に用
いるトナーの体積平均粒径は３〜１５μmの範囲が好ま
しく、かつ、３μm以下の微粉トナーの割合は２０個数
％以下が好ましい。

【００７３】また、粒径が２０μm以上の粗大トナーに
上記現像バイアス電圧による現像電界が作用すると、図
１３に示すように慣性力が強いため一旦飛翔した後に現
像ローラ７５側に引き戻される時間が長く必要なため、
現像ギャップ内でクラウド化を起こして装置内部を汚染
しやすいという問題がでる。このため、２色目の現像に
用いるトナーの体積平均粒径は３〜１５μmの範囲が好
ましく、かつ、２０μm以上の粗大トナーの割合は１０
個数％以下が好ましい。

【００７４】また、２色目の現像に用いるトナーの凝集
度が２０％以上であると、上記現像バイアス電圧の印加
によって、トナー同士の凝集をほぐすのが困難になり、
画像の滑らかさが損なわれるという問題がでる。このた
め、２色目の現像に用いるトナーの凝集度は２０％以下
が好ましい。

【００７５】ここで、トナーの凝集度は、例えば次のよ
うに測定できる。測定装置としては、パウダーテスター
（ホソカワミクロン社製，粉体特性総合測定装置ＴＹＰ
ＥＰＴ−Ｅ：商標）を使用する。まず、付属部品をバ
イブロシュート、パッキン、スペースリング、フ
ルイ（３種類：上段、中段、下段）、オサエバーの順
序でセットする。次に、ノブナットで固定し、下記の条
件で振動台を作動させる。（１）フルイ目開き（上段）：７５μm （２）フルイ目開き（中段）：４５μm （３）フルイ目開き（下段）：２２μm （４）振巾目盛：１mm （５）試料採取量：１０g （６）振動時間：３０秒上記振動台の作動後、各フルイに残った粉体重量を測定
し、次の計算式から凝集度を求める。凝集度（％）は、上記３つの計算値（ａ）、（ｂ）及び
（ｃ）を合計して求める。

【００７６】また、２色目の現像に用いるトナーに外添
する疎水性シリカの外添量が０．３重量％以下である
と、トナーの現像ローラ７５の表面への吸着力が強く、
上記現像バイアス電圧の印加によってトナーが飛翔し難
くなる。また、疎水性シリカの外添量が２重量％以上で
あると、トナーの表面から離脱するシリカが多くなり、
トナーホッパー中を浮遊するようになり、この浮遊シリ
カは現像ローラ７５表面に付着すると、静電気力、ファ
ンデルワールス力等がトナーより強く現像ローラ７５表
面を覆うため、上記現像バイアス電圧の印加による現像
電界の形成が妨げられてしまう。このため、２色目の現
像に用いるトナーに外添する疎水性シリカの外添量は、
０．３〜２重量％の範囲が好ましい。

【００７７】また、既現像の１色目のトナー４１の帯電
量が少ないと、感光体１ａとの鏡像力が小さくなり、２
色目における上記現像バイアス電圧ＶBによる現像電界
の影響を受けやすくなる。そして、既現像の１色目のト
ナー４１が感光体１ａ上から離脱し、現像ローラ７５側
に飛翔しやすくなるため、１色目の像の乱れや２色目の
トナーの混色が生じてしまう。このため、感光体１ａ上
の既現像の１色目のトナー４１の帯電量は２０μc/g以
上が好ましい。なお、このトナー帯電量の上限値は、現
状における現像できる範囲で５０μc/g程度である。

【００７８】また、既現像の１色目のトナー４１の粒径
が大きいと、感光体１ａとの鏡像力が小さくなり、２色
目における上記現像バイアス電圧ＶBによる現像電界の
影響を受けやすくなる。そして、既現像の１色目のトナ
ー４１が感光体１ａ上から離脱し、現像ローラ７５側に
飛翔しやすくなるため、１色目の像の乱れや２色目のト
ナーの混色が生じてしまう。このため、感光体１ａ上の
既現像の１色目のトナー４１の粒径は１０μm以下が好
ましい。なお、このトナー４１の粒径の下限値は、現状
における現像できる範囲で４μm程度である。

【００７９】また、現像前の１色目のトナー４１の凝集
度が所定の範囲から外れると、１色目の現像時での感光
体１ａとの吸着力（トナー間接着力、液架橋力等による
ファンデルワールス力）が小さくなり、２色目における
上記現像バイアス電圧ＶBによる現像電界の影響を受け
やすくなる。そして、既現像の１色目のトナー４１が感
光体１ａ上から離脱し、現像ローラ７５側に飛翔しやす
くなるため、１色目の像の乱れや２色目のトナーの混色
が生じてしまう。また、現状における現像できる範囲か
ら外れてしまう。このため、現像前の１色目のトナー４
１の凝集度は１５〜５０％の範囲が好ましい。ここで、
上記トナー４１の凝集度は、前述したように、上記パウ
ダーテスターによるフルイがけ法によって測定したもの
である。

【００８０】また、１色目の現像に用いるトナー４１に
外添する外添剤の粒径を小さくしたり、又は添加剤を少
なくして、感光体１ａ上の１色目のトナー４１に作用す
るファンデルワールス力を、２色目の上記現像電界によ
る静電気力より大きくすることによっても、１色目の像
の乱れや２色目のトナーの混色を防止することができ
る。

【００８１】以上、１色目の現像に用いるトナー４１の
特性としては、トナー４１と感光体１ａとの吸着力（鏡
像力＋ファンデルワールス力）が２色目の上記現像バイ
アス電圧による現像電界に影響されないトナー特性が好
ましい。これらのトナー特性を考慮すると、１色目の現
像方式は、本実施例のように２成分系現像剤（トナー４
１＋キャリア）を用いる現像方式の方が有利である。

【００８２】なお、上記実施例において、２色目の現像
バイアス電圧ＶBは、そのパルス電圧ＶPULSEの立ち下が
り部に、図１４に示すようなオーバシュート部（期間Ｔ
C）を含むように構成してもよい。このオーバシュート
部の期間は、感光体１ａ上の１色目のトナー像に影響を
及ぼさないように、５０μsec以内、好ましくは１０〜
２０μsec程度の短時間に設定する。また、オーバシュ
ート部のピーク電圧と直流電圧ＶDCとの電位差ＶRは５
０Ｖ以上に設定する。

【００８３】このようなオーバシュート部を有する現像
バイアス電圧ＶBを現像ローラ７５に印加すれば、パル
ス電圧ＶPULSEによって現像ローラ７５面から浮上した
トナー７１に、上記オーバシュート部において急激に発
生した逆電界によって減速させ、速やかに現像ローラ７
５面に引き戻し、トナー７１のクラウド化を防止でき
る。また、現像ギャップにおける振動電界の振幅が大き
くなり、トナー７１を現像ローラ７５上でより一層振動
させることができ、トナー７１の凝集をほぐすことがで
きる。

【００８４】また、上記実施例において、２色目の現像
バイアス電圧ＶBは、図１５に示すように、第１の期間
である期間ＴAにおいてピーク電圧ＶPの三角波電圧を印
加し、第２の期間である期間ＴBにおいて直流電圧ＶDC
を印加するように構成することもできる。

【００８５】このような三角波電圧を含む現像バイアス
電圧ＶBを現像ローラ７５に印加すれば、三角波電圧が
印加される期間ＴAにおいて、２色目のトナー７１が画
像部と非画像部に関わりなく感光体１ａに向かって飛翔
を開始し、直流電圧ＶDCが印加される期間ＴBにおいて
は、感光体１ａ上の画像部に向かったトナー７１は感光
体１ａに到達し、非画像部に向かったトナー７１は現像
ローラ７５に引き戻される。この期間ＴAにおいて三角
波電圧を印加した場合には、ピーク電圧ＶPが同じパル
ス電圧に比較して実効電圧が低くなり、トナー７１が現
像ローラ７５面から浮上して感光体１ａ上の非画像部に
向かって移動する移動距離が小さくなるため、さらに地
肌汚れが起きにくくなる。また、パルス電圧の場合と同
様に振動がトナー７１に与えられ、滑らかさを持った画
像が得られる。また、三角波電圧はパルス電圧と比較し
て立ち上がり部及び立ち下がり部がなだらかでよいた
め、現像バイアス電源７７の構成が簡便になる。

【００８６】また、三角波電圧の立ち上がり部または立
ち下がり部が５Ｖ／μsecよりなだらかであると、浮上
したトナー７１に対して現像ローラ７５へ引き戻す電界
がかかるのが遅れ、トナー７１が感光体１ａの表面に到
達して地肌汚れの原因となってしまう。このため、三角
波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部は５Ｖ／μsec
より急峻であるとが望ましい。

【００８７】以下、本実施例の具体的な態様を具体例と
して記載する。〔具体例１〕本例では、感光体１ａとしてマイナス帯電
性の有機感光体を用い、１色目のトナー４１と２色目の
トナー７１が共にマイナス極性であり、ネガ−ポジ現像
を行なった。２色目の現像ユニット７の現像ギャップは
０．１８mm、感光体１ａの線速度は１２０mm／sec、現
像ローラ７５の線速度は感光体１ａの１．２倍速にそれ
ぞれ設定した。１色目のトナー像部の電位（ＶT）は−
８００〜−９００Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶL）
は−１００Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−９１０Ｖ程
度である。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピ
ーク電圧−１２００Ｖ、パルス時間５０μsecのパルス
電圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの直流電圧（ＶDC）か
ら構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。
本例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱す
ことなく、２色目の画像としてライン部が明瞭でかつハ
ーフトーン部で滑らかさを持った良好な画像が得られ、
また１色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内へ
の混色はほとんど見られなかった。

【００８８】〔具体例２〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目の現像ユニット７の現
像ギャップは０．１８mm、感光体１ａの線速度は２００
mm／sec、現像ローラ７５の線速度は感光体１ａの１．
２倍速にそれぞれ設定した。１色目のトナー像部の電位
（ＶT）は−８００〜−９００Ｖであり、２色目の潜像
電位（ＶL）は−１００Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−
９００Ｖ程度である。現像バイアス電圧ＶBとしては、
１周期がピーク電圧−１２００Ｖ、パルス時間５０μse
cのパルス電圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの直流電圧
（ＶDC）から構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで
印加した。本例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナ
ー像を乱すことなく、２色目の画像としてライン部が明
瞭でかつハーフトーン部で滑らかさを持った良好な画像
が得られ、また１色目のトナー４１の２色目の現像ユニ
ット７内への混色はほとんど見られなかった。

【００８９】〔具体例３〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目の現像ローラ７５上の
トナー層厚は２０μmであった。２色目の現像ユニット
７の現像ギャップは０．１２mm、感光体１ａの線速度は
２００mm／sec、現像ローラ７５の線速度は感光体１ａ
の１．１倍速にそれぞれ設定した。１色目のトナー像部
の電位（ＶT）は−８００〜−９００Ｖであり、２色目
の潜像電位（ＶL）は−１００Ｖ程度、地肌部電位（Ｖ
D）は−９１０Ｖ程度である。現像バイアス電圧ＶBとし
ては、１周期がピーク電圧−１２００Ｖ、パルス時間８
０μsecのパルス電圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの直流
電圧（ＶDC）から構成される電圧を繰り返し周波数２k
Ｈzで印加した。本例によれば、感光体１ａ上の１色目
のトナー像を乱すことなく、２色目の画像としてライン
部のシャープネスに優れた良好な画像が得られ、また１
色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への混色
はほとんど見られなかった。なお、上記例と同一条件で
トナー層厚を厚くして現像を行なうと、地肌部へトナー
付着が見られるようになった。その時のトナー層厚は３
２μmであった。

【００９０】〔具体例４〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目の現像ローラ７５上の
単位面積当たりのトナー質量（Ｍ／Ａ）は１．２mg／cm
²であった。２色目の現像ユニット７の現像ギャップは
０．１５mm、感光体１ａの線速度は２００mm／sec、現
像ローラ７５の線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれ
ぞれ設定した。１色目のトナー像部の電位（ＶT）は−
８００〜−９００Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶL）
は−１００Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−９１０Ｖ程
度である。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピ
ーク電圧−１３００Ｖ、パルス時間５０μsec のパルス
電圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの直流電圧（ＶDC）か
ら構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。
本例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱す
ことなく、２色目の画像としてライン部のシャープネス
に優れた良好な画像が得られ、また１色目のトナー４１
の２色目の現像ユニット７内への混色はほとんど見られ
なかった。なお、上記例と同一条件でＭ／Ａを下げて現
像を行なうと、画像部へのトナーの飛翔量が不十分で画
像濃度の低下が見られるようになった。また、上記例と
同一条件でＭ／Ａを上げていくと、ライン画像が太くな
り解像度の劣化が見られるようになった。その時のＭ／
Ａは２．１５mg／cm²であった。

【００９１】〔具体例５〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目に用いる非磁性一成分
トナーの体積平均粒径が１０μmであり、３μm以下の微
粉トナーの割合は８個数％であった。２色目の現像ユニ
ット７の現像ギャップは０．１５mm、感光体１ａの線速
度は２００mm／sec、現像ローラ７５の線速度は感光体
１ａの１．１倍速にそれぞれ設定した。１色目のトナー
像部の電位（ＶT）は−８００〜−９００Ｖであり、２
色目の潜像電位（ＶL）は−１００Ｖ程度、地肌部電位
（ＶD）は−９１０Ｖ程度である。現像バイアス電圧ＶB
としては、１周期がピーク電圧−１２００Ｖ、パルス時
間５０μsecのパルス電圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの
直流電圧（ＶDC）から構成される電圧を繰り返し周波数
２kＨzで印加した。本例によれば、感光体１ａ上の１色
目のトナー像を乱すことなく、２色目の画像として地汚
れのない再現性に優れた良好な画像が得られ、また１色
目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への混色は
ほとんど見られなかった。なお、上記例と同一条件でト
ナーの分級を粗くして３μm以下の微粉トナーを増やし
たところ、画像部へのトナーの飛翔量が不十分で細線が
再現されなくなった。その時の３μm以下の微粉トナー
の割合は２２個数％であった。

【００９２】〔具体例６〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目に用いる非磁性一成分
トナーの体積平均粒径が１０μm であり、２０μm以上
の粗大トナーの割合は１個数％であった。２色目の現像
ユニット７の現像ギャップは０．１５mm、感光体１ａの
線速度は２００mm／sec、現像ローラ７５の線速度は感
光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定した。１色目のト
ナー像部の電位（ＶT）は−８００〜−９００Ｖであ
り、２色目の潜像電位（ＶL）は−１００Ｖ程度、地肌
部電位（ＶD）は−９１０Ｖ程度である。現像バイアス
電圧ＶBとしては、１周期がピーク電圧−１２００Ｖ、
パルス時間５０μsecのパルス電圧（ＶPULSE）と、−７
００Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成される電圧を繰り返
し周波数２kＨzで印加した。本例によれば、感光体１ａ
上の１色目のトナー像を乱すことなく、２色目の画像と
して細線も良好に再現された画像が得られ、また１色目
のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への混色はほ
とんど見られなかった。なお、上記例と同一条件でトナ
ーの分級を粗くして２０μm以上の粗大トナーを増やし
たところ、画像の地肌部へのトナーの付着が目立つよう
になった。その時の２０μm以上の粗大トナーの割合は
１１個数％であった。

【００９３】〔具体例７〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目に用いる非磁性一成分
トナーの篩いがけ測定による凝集度は１２％であった。
２色目の現像ユニット７の現像ギャップは０．１５mm、
感光体１ａの線速度は２００mm／sec、現像ローラ７５
の線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定し
た。１色目のトナー像部の電位（ＶT）は−８００〜−
９００Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶL）は−１００
Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−９１０Ｖ程度である。
現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電圧−
１２００Ｖ、パルス時間５０μsecのパルス電圧（ＶPUL
SE）と、−７００Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成される
電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。本例によれ
ば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱すことなく、
２色目の画像としてハーフトーン部の滑らかな良好な画
像が得られ、また１色目のトナー４１の２色目の現像ユ
ニット７内への混色はほとんど見られなかった。なお、
上記例と同一条件で凝集の起きやすいトナーを用いたと
ころ、画像のハーフトーン部で粒状性が目立つようにな
った。その時のトナーの上記凝集度は２１％であった。

【００９４】〔具体例８〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目に用いる非磁性一成分
トナーの疎水性シリカの外添量は０．７％であった。２
色目の現像ユニット７の現像ギャップは０．１５mm、感
光体１ａの線速度は２００mm／sec、現像ローラ７５の
線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定した。
１色目のトナー像部の電位（ＶT）は−８００〜−９０
０Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶL）は−１００Ｖ程
度、地肌部電位（ＶD）は−９１０Ｖ程度である。現像
バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電圧−１２
００Ｖ、パルス時間５０μsecのパルス電圧（ＶPULSE）
と、−７００Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成される電圧
を繰り返し周波数２kＨzで印加した。本例によれば、感
光体１ａ上の１色目のトナー像を乱すことなく、２色目
の画像として画像濃度が充分な良好な画像が得られ、ま
た１色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への
混色はほとんど見られなかった。なお、上記例と同一条
件で該疎水性シリカの外添量が０．２％のトナーを用い
たところ、トナーの画像部への飛翔が不十分になり、画
像濃度が不足するようになった。また、該疎水性シリカ
の外添量が２．２％のトナーを用いたところ、該シリカ
が消費されずに現像ローラ７５上に蓄積し、トナーの飛
翔を妨げるようになってやはり画像濃度が不足した。

【００９５】〔具体例９〕本例では、感光体１ａとして
マイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー４
１と２色目のトナー７１が共にマイナス極性であり、ネ
ガ−ポジ現像を行なった。２色目の現像ユニット７の現
像ギャップは０．１８mm、感光体１ａの線速度は１２０
mm／sec、現像ローラ７５の線速度は感光体１ａの１．
０倍速にそれぞれ設定した。１色目の地肌部電位（Ｖ
D）は−９００Ｖ程度で、潜像電位（ＶL）は−１００Ｖ
程度である。また、１色目のトナー像部の電位（ＶT）
は−９００Ｖ程度であり、２色目の潜像電位（ＶL）は
−１００Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−９００Ｖ程度
である。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピー
ク電圧−１２００Ｖ、パルス時間５０μsecのパルス電
圧（ＶPULSE）と、−７００Ｖの直流電圧（ＶDC）から
構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。ま
た、１色目のトナー４１としては、前述のトナー帯電
量、粒径、凝集度等の特性を有するトナーを用いた。本
例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱すこ
となく、２色目の画像としてライン部が明瞭でかつハー
フトーン部で滑らかさを持った良好な画像が得られ、ま
た１色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への
混色はほとんど見られなかった。

【００９６】〔具体例１０〕本例では、感光体１ａとし
てマイナス帯電性の有機感光体を用い、１色目のトナー
と２色目のトナーが共にマイナス極性であり、ネガ−ポ
ジ現像を行なった。２色目の現像ユニット７の現像ギャ
ップは０．１８mm、感光体１ａの線速度は２００mm／se
c、現像ローラ７５の線速度は感光体１ａの１．１倍速
にそれぞれ設定した。１色目のトナー像部の電位（Ｖ
T）は−８００〜−９００Ｖであり、２色目の潜像電位
（ＶL）は−１００Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は−９１
０Ｖ程度である。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周
期がピーク電圧−１３００Ｖ、パルス時間６０μsecで
あって、立ち下がり時にオーバシュート・ピーク電圧−
６００Ｖ、オーバシュート継続時間１０μsecのオーバ
シュート部を有するパルス電圧（ＶPULSE）と、−７０
０Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成される電圧を繰り返し
周波数２．５kＨzで印加した。本例によれば、感光体１
ａ上の１色目のトナー像を乱すことなく、２色目の画像
としてライン部が明瞭でかつハーフトーン部で滑らかさ
を持った良好な画像が得られ、また１色目のトナー４１
の２色目の現像ユニット７内への混色はほとんど見られ
なかった。

【００９７】〔具体例１１〕本例では、感光体１ａとし
てプラス帯電性のセレン感光体を用い、１色目のトナー
と２色目のトナーが共にプラス極性であり、ネガ−ポジ
現像を行なった。２色目の現像ギャップは０．１８mm、
感光体１ａの線速度は１２０mm／sec、現像ローラ７５
の線速度は感光体１ａの１．２倍速にそれぞれ設定し
た。１色目のトナー像部分の電位（ＶT）は＋８００〜
＋９００Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶL）は＋１０
０Ｖ程度、地肌部電位（ＶD）は＋９１０Ｖ程度であ
る。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電
圧＋１３００Ｖ、立ち上がり及び立ち下がり時間１００
μsecの三角波電圧と、＋７００Ｖの直流電圧（ＶDC）
から構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加し
た。本例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を
乱すことなく、２色目の画像としてライン部が明瞭でか
つハーフトーン部で滑らかさを持った良好な画像が得ら
れ、また１色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７
内への混色はほとんど見られなかった。

【００９８】次に、本発明を他の複写機に適用した実施
例について説明する。図１６は本実施例に係る複写機の
概略構成を示す正面図である。本実施例の複写機は、１
色目の現像と２色目の現像で極性の異なるトナー４１，
７１を用いており、１色目の現像では、感光体１の帯電
極性と同極性のトナー４１を用いたネガ−ポジ現像を行
ない、２色目の現像では、感光体１の帯電極性と異極性
のトナー７１を用いたポジ−ポジ現像を行なっている。
なお、図１６において、図２と同様な部分には同一の符
号を付して示している。

【００９９】ここで、本複写機の概略動作を、各工程の
潜像電位の様子を表した図１７に基づいて説明する。ま
ず、図１７（ａ）に示すように、第１の帯電装置２によ
って感光体ドラムの表面の感光体１が帯電電位ＶDに帯
電される。次に、図１７（ｂ）に示すように、第１の露
光装置３によって第１の静電潜像を感光体１上に形成す
る。このとき、第１の静電潜像の画像部の電位はＶLと
なっている。次に、図１７（ｃ）に示すように、第１の
現像ユニット４によって上記第１の静電潜像が現像さ
れ、感光体１上に１色目のトナー像が形成される。次
に、図１７（ｄ）に示すように、第２帯電を行なうこと
なく、第２の露光装置６によって感光体１上に第２のポ
ジ−ポジ現像用の静電潜像を形成する。次に、図１７
（ｅ）に示すように、第２の静電潜像を第２の現像ユニ
ット７によって現像する。

【０１００】本実施例では、２色目の現像ユニット７に
おけるトナー７１による現像時に、図１８に示すような
現像バイアス電圧（ＶB）、すなわち、１周期の第１期
間としての期間ＴAに印加される第１の電圧としてのパ
ルス電圧（ＶPULS）、及び第２の期間としての期間ＴB
に印加される第２の電圧としての直流電圧（ＶDC）から
なる周期的に電圧が変化する現像バイアス電圧（ＶB）
を印加している。なお、図１８の横軸方向は、経過時間
を示している。

【０１０１】上記パルス電圧ＶPULSの電圧値は、感光体
１上の非画像部の電位（ＶL）及び画像部の電位（ＶD）
の極性と異極性で、それぞれにおいて現像ポテンシャル
が十分高くなるように設定され、一方、上記直流電圧Ｖ
DCの電圧値は、感光体１上の１色目のトナー層部分の電
位（ＶT）及び非画像部の電位（ＶL）よりも絶対値とし
て大きく、かつ画像部の電位（ＶD）よりも絶対値とし
て小さく十分な現像ポテンシャルが得られるように設定
されている。

【０１０２】また、本実施例では、上記パルス電圧（Ｖ
PULS）のパルス時間が１００μsec以内になるように設
定した。また、上記現像バイアス電圧（ＶB）の１周期
を２００μsec以上に、すなわち１周期の繰り返し周波
数を５kＨz以下に設定した。また、上記現像ギャップは
１００〜３００μmの範囲に設定した。

【０１０３】以上、本実施例によれば、２色目の現像の
上記パルス電圧（ＶPULS）印加時においては、現像ロー
ラ７５上のトナー７１は画像部、非画像部に関わりなく
感光体１の表面に向かって飛翔を開始する。このときの
現像ギャップにおける電界分布は図７（ａ）（電界の向
きは逆方向）と同様になり、強電界が形成され、感光体
１上のライン潜像の太さが劣化せず、また現像ローラ７
５上から浮上したトナー７１はこの電界に沿って忠実に
飛翔するため細線も良好に再現される。

【０１０４】一方、直流電圧（ＶDC）印加時において
は、図１９に示すように、感光体１上の非画像部に向か
って飛翔したトナー７１は感光体１の表面に到達せず
に、現像ローラ７５に引き戻され、感光体１上の画像部
へ向かったトナー７１は感光体１の表面に到達し画像を
形成する。なお、図１９のトナー７１は現像ローラ７５
上の２色目のトナー層であり、トナー４１は感光体１上
の１色目のトナー像を示している。

【０１０５】また、本実施例によれば、現像ローラ７５
上でトナー７１が振動し、トナー７１の凝集がほぐさ
れ、これにより、低コントラスト部でも滑らかさを持っ
た画像が得られる。

【０１０６】また、本実施例によれば、２色目の現像時
に、トナー７１が現像ギャップにおいて感光体１の表面
に衝突しながら往復運動することがなくなるので、感光
体１上の１色目のトナー像は乱されず、また感光体１面
から離脱した１色目のトナー４１が２色目用の現像ユニ
ット７１内に逆飛翔して、２色目のトナー７１の混色も
ほとんど起きない。

【０１０７】また、本実施例によれば、上記現像バイア
ス電圧の繰り返し周波数を５kＨz以下に設定しているの
で、現像ローラ７５面から一旦浮上したトナー７１が現
像ローラ７５側に引き戻されるとき、トナー７１が再び
感光体１へ向かうような電界形成され現像ギャップ内で
トナー７１がクラウド化することがなくなり、したがっ
て、画像のシャープネスが損なわれることがない。

【０１０８】また、本実施例によれば、上記現像ギャッ
プを１００μm以上に設定しているので、２色目のトナ
ー７１が感光体１の非画像部にますます到達しなくな
り、地肌汚れを確実に防止できる。また、上記現像ギャ
ップを３００μm以下に設定しているので、現像電界の
形成が困難になって画像が不明瞭になることもない。

【０１０９】また、本実施例によれば、上記期間ＴAに
おいて、感光体１上の１色目の異極性トナー４１に対し
て、２色目の現像ローラ７５へ逆飛翔させるような電界
が作用するが、やはり２色目の現像ローラ７５に到達す
ることなく、感光体１上に引き戻される条件設定になっ
ている。

【０１１０】なお、本実施例においても、１色目のトナ
ー４１及び２色目のトナー７１としては、前記実施例
（１色目及び２色目ともにネガ−ポジ現像）で説明した
ような特性を有するトナーを用いることが好ましい。

【０１１１】また、本実施例においても、２色目の現像
バイアス電圧（ＶB）は、そのパルス電圧（ＶPULS）の
立ち下がり部に、オーバシュート部（期間ＴC）を含む
ように構成してもよく、また、第１の期間である期間Ｔ
Aにおいてピーク電圧ＶPの三角波電圧を印加し、第２の
期間である期間ＴBにおいて直流電圧（ＶDC）を印加す
るように構成してもよい。

【０１１２】以下、本実施例の具体的な態様を具体例と
して記載する。〔具体例１２〕本例では、感光体１ａとしてマイナス帯
電性の有機感光体を用い、１色目の現像はマイナス極性
のトナー４１でネガ−ポジ現像を行ない、２色目の現像
はプラス極性のトナー７１でポジ−ポジ現像を行なっ
た。２色目の現像ユニット７の現像ギャップは０．１６
mm、感光体１ａの線速度は１２０mm／sec、現像ローラ
７５の線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定
した。１色目のトナー像部分の電位（ＶT）は−１１０
〜−１６０Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶD）は−８
５０Ｖ程度、地肌部電位（ＶL）は−１００Ｖ程度であ
る。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電
圧＋２５０Ｖ、パルス時間５０μsecのパルス電圧（ＶP
ULSE）と、−２５０Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成され
る電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。本例によれ
ば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱すことなく、
２色目の画像としてライン部が明瞭でかつハーフトーン
部で滑らかさを持った良好な画像が得られ、また１色目
のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への混色はほ
とんど見られなかった。

【０１１３】〔具体例１３〕感光体１ａとしてマイナス
帯電性の有機感光体を用い、１色目の現像はマイナス極
性のトナー４１でネガ−ポジ現像を行ない、２色目の現
像はプラス極性のトナー７１でポジ−ポジ現像を行なっ
た。２色目の現像ユニット７の現像ギャップは０．１６
mm、感光体１ａの線速度は１２０mm／sec、現像ローラ
７５の線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定
した。１色目のトナー像部分の電位（ＶT）は−１１０
〜−１６０Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶD）は−８
５０Ｖ程度、地肌部電位（ＶL）は−１００Ｖ程度であ
る。現像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電
圧＋２５０Ｖ、パルス時間５０μsecであって、立ち下
がり時にオーバシュート・ピーク電圧−４００Ｖ、オー
バシュート継続時間２０μsecのオーバシュート部を有
するパルス電圧（ＶPULSE）と、−２５０Ｖの直流電圧
（ＶDC）から構成される電圧を繰り返し周波数２kＨzで
印加した。本例によれば、感光体１ａ上の１色目のトナ
ー像を乱すことなく、２色目の画像としてライン部が明
瞭でかつハーフトーン部で滑らかさを持った良好な画像
が得られ、また１色目のトナー４１の２色目の現像ユニ
ット７内への混色はほとんど見られなかった。

【０１１４】〔具体例１４〕本例では、感光体１ａとし
てプラス帯電性のセレン感光体を用い、１色目の現像は
プラス極性のトナー４１でネガ−ポジ現像を行ない、２
色目の現像はマイナス極性のトナー７１でポジ−ポジ現
像を行なった。２色目の現像ギャップは０．１６mm、感
光体１ａの線速度は１２０mm／sec、現像ローラ７５の
線速度は感光体１ａの１．１倍速にそれぞれ設定した。
１色目のトナー像部分の電位（ＶT）は＋１１０〜＋１
６０Ｖであり、２色目の潜像電位（ＶD）は＋８５０Ｖ
程度、地肌部電位（ＶL）は＋１００Ｖ程度である。現
像バイアス電圧ＶBとしては、１周期がピーク電圧−３
００Ｖ、立ち上がり及び立ち下がり時間１００μsecの
三角波電圧と、＋２５０Ｖの直流電圧（ＶDC）から構成
される電圧を繰り返し周波数２kＨzで印加した。本例に
よれば、感光体１ａ上の１色目のトナー像を乱すことな
く、２色目の画像としてライン部が明瞭でかつハーフト
ーン部で滑らかさを持った良好な画像が得られ、また１
色目のトナー４１の２色目の現像ユニット７内への混色
はほとんど見られなかった。

【０１１５】なお、本実施例において示した条件は、ト
ナーの極性のプラス、マイナスに関わりなく、感光体１
の所定の帯電極性との組み合わせによって成り立つこと
言うまでもない。また、本発明は、上記実施例で示した
ように、１色目のトナー４１と２色目のトナー７１の極
性が同極性であり共にネガ−ポジ現像を採用する場合で
も、一色目のトナー４１と２色目のトナー７１の極性が
異極性でありそれぞれネガ−ポジ現像とポジ−ポジ現像
を採用する場合でも適用でき、同様な効果が得られるも
のである。

【０１１６】また、本実施例においては、付着トナーを
増大させるために表面が導電性樹脂７５ｂ中に誘電体粒
子７５ｃが埋め込まれて露出している現像ローラ７５を
用いて非接触現像を行なう現像ユニット７の例で説明し
たが、本発明は、導電性樹脂７５ｂ等の導電体部及び誘
電体粒子７５ｃ等の誘電体部を設けていない現像ローラ
等を用いて非接触現像を行なう現像装置を備えた多色画
像形成装置にも適用できる。

【０１１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、２色目以降の
現像バイアス電圧の第１の期間において上記第１の電圧
が現像剤担持体に印加され、現像剤担持体と像担持体と
の間の間隙に所定の電界、例えば図７（ａ）に示すよう
な像担持体へ向かう強電界が発生するので、像担持体上
での細線部の潜像の太さが劣化せず、そして、現像剤担
持体上で浮上した現像剤は、像担持体上の画像部及び非
画像部に向かって、該強電界の方向に忠実に沿いながら
飛翔するので、細線も良好に再現できるという効果があ
る。また、該第１の期間は、現像剤が非画像部に達しな
いように設定され、該第１の期間に続く第２の期間にお
いて上記第２の電圧が現像剤担持体に印加され、該間隙
に所定の電界が発生し、現像剤担持体上の現像剤は画像
部に向かって飛翔し、該第１の期間において非画像部に
向かっていた現像剤は現像剤担持体に戻るように飛翔し
始めて現像剤担持体に到達するので、地汚れのない画像
が得られるという効果がある。更に、現像剤が現像剤担
持体の表面と像担持体の表面との間で各表面に衝突しな
がら往復動しなくなるので、既現像の現像剤層が乱され
ないという効果がある。更に、現像剤は現像剤担持体上
で振動するので、凝集しないようにほぐされるので、低
コントラスト部でも滑らかな画像が得られるという効果
がある。また、該第２の期間において現像剤担持体に印
加される第２の電圧は、既現像の現像剤が像担持体上か
ら離脱しない電界が該間隙に発生するように設定され、
該第１の期間は、像担持体上の既現像の現像剤が現像剤
担持体に飛翔して到達しないように設定され、既現像の
現像剤が２色目以降の現像手段内へ混入することがなく
なので、２色目以降での混色の発生を防止できるという
効果がある。

【０１１８】請求項２の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、上記現像バイアス電圧の１周
期の繰り返し周波数を５kHz以下に設定しているので、
現像剤担持体面から一旦浮上して像担持体に向かって飛
翔した現像剤が再び現像剤担持体に引き戻される際に、
十分に現像剤担持体へ到達し、現像剤がクラウド化しな
いので、画像のシャープネスが損なわれないという効果
がある。

【０１１９】請求項３の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、上記オーバシュート部により
急激に逆電界を形成し、現像剤担持体から浮上した現像
剤を速やかに現像剤担持体に引き戻し、現像剤のクラウ
ド化が防止されるので、画像のシャープネスが損なわれ
ないという効果がある。更に、振動電界の振幅が大きく
なって現像剤担持体上で現像剤がより大きく振動し、凝
集しないようにほぐされるので、低コントラスト部でも
さらに滑らかな画像が得られるという効果がある。

【０１２０】請求項４の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、上記現像バイアス電圧の第１
の電圧を三角波電圧で構成することにより、矩形波のパ
ルス状電圧と比較して、ピーク電圧が同一の場合に上記
第１の期間内の実効電圧が低くなり、現像剤が現像剤担
持体から浮上して像担持体の非画像部に向かって移動す
る移動距離が短くなるので、地汚れをより一層防止でき
るという効果がある。また、該三角電圧は矩形波のパル
ス状電圧と比較して立ち上がり部及び立ち下がり部の電
圧変化をなだらかに設定できるので、現像バイアス電圧
印加手段の構成が簡便になるという効果がある。また、
該三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部における
電圧変化率を５Ｖ／μsec以下に設定しているので、現
像剤担持体から浮上して像担持体の非画像部に向かって
移動する現像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界が速や
かに形成され、現像剤が像担持体に到達するのを確実に
防止できるという効果がある。

【０１２１】請求項５の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、上記第２の期間を２００μse
c以上に設定し、上記第２の電圧を像担持体上の非画像
部の電位との電位差が絶対値で５０Ｖ以上に設定するこ
とにより、現像剤担持体面から一旦浮上して像担持体に
向かって飛翔した現像剤が再び該現像剤担持体に引き戻
される際に、十分に該現像剤担持体へ到達し、現像ギャ
ップ内で現像剤がクラウド化しないので、画像のシャー
プネスが損なわれないという効果がある。

【０１２２】請求項６の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像における現
像剤担持体上の現像剤層の平均層厚を３０μm以下にす
ることにより、該現像剤層の表層と像担持体表面との距
離が接近して像担持体上の非画像部に到達する現像剤の
量が増えないようになるので、地汚れ量の増加を抑える
ことができるという効果がある。更に、画像部に対する
現像量も過多にならないので、ライン部の周辺での現像
剤のチリが目立たなくなるという効果がある。

【０１２３】請求項７の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像における現
像剤担持体上の現像剤層の単位面積当たりの質量を０．
５mg/cm²以上にすることにより、現像剤と該現像剤担持
体との接触確率が低くなって摩擦帯電による吸着力が弱
くなり、現像剤が該現像剤担持体表面から離れる電界
（以下、スレッシュホールド電界という）が低くなり、
上記第１の電圧及び第２の電圧の印加による現像剤の振
動の効果が小さくならないので、細線が良好に再現でき
るという効果がある。また、該現像剤層の単位面積当た
りの質量を２．０mg/cm²以下にすることにより、現像剤
層中に帯電の不十分な現像剤が混じることもなく、該第
１の電圧の印加による現像剤の振動で現像剤が飛散しな
いので、装置内部の汚染を防止できるという効果があ
る。

【０１２４】請求項８の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像に用いる現
像剤の体積平均粒径が３〜１５μmであり、該現像剤に
おける粒径３μm以下の微粒子の割合を２０個数％以下
にすることにより、該微粒子が該現像剤担持体表面を覆
って現像領域に形成される現像電界が弱くなることもな
く、上記第１の電圧の印加によって現像剤が該像担持体
側に飛翔し、現像剤の所定の振動が発生するので、細線
を良好に再現できるという効果がある。

【０１２５】請求項９の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像に用いる現
像手段の現像剤担持体上の現像剤の体積平均粒径が３〜
１５μmであり、該現像剤における粒径２０μm以上の粗
大粒子の割合を１０体積％以下にすることにより、像担
持体側へ飛翔した現像剤は、短い時間で現像剤担持体側
に引き戻され、クラウド化しないので、画像のシャープ
ネスが損なわれず、装置内部の汚染を防止できるという
効果がある。

【０１２６】請求項１０の発明によれば、上記請求項１
の発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像に用いる
現像剤の凝集度を２０％以下にすることにより、上記第
１の電圧及び第２の電圧の印加で現像剤同士の凝集をほ
ぐすことが容易になるので、画像の滑らかさが損なわれ
ないという効果がある。

【０１２７】請求項１１の発明によれば、上記請求項１
の発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像に用いる
現像剤に外添している疎水性シリカの外添量を０．３重
量％以上にすることにより、現像剤が現像剤担持体に強
く付着しないようにしているので、上記第１の電圧の印
加により容易に像担持体側に飛翔し始めるという効果が
ある。また、該疎水性シリカの外添量を２．０重量％以
下にすることにより、浮遊した該シリカが現像剤担持体
表面を覆うこともなく、現像領域に形成される現像電界
が弱くならないので、該第１の電圧の印加によって現像
剤が像担持体側に飛翔し、現像剤の通常の振動が確実に
発生するという効果がある。

【０１２８】請求項１２の発明によれば、上記請求項１
の発明に係る効果に加えて、上記現像剤担持体の表面部
を誘電率の異なる複数の部分、例えば、接地された導電
体部に微小な誘電体部を分散させて露出させたもので構
成することにより、該導電体部では、上記第１の電圧の
印加時に、強電界が形成され、該誘電体部に比べて現像
剤の移動量が多くなり、該導電体部に付着している現像
剤は画像の低コントラスト部へも飛翔しやすくなり、ま
た、誘電体部に付着している現像剤は画像の高コントラ
スト部のみにしか飛翔しないので、階調性に優れた画像
が得られるという効果がある。

【０１２９】請求項１３乃至１９の発明によれば、上記
請求項１の発明に係る効果に加えて、２色目以降の現像
において、既現像の現像剤の像担持体への吸着力が現像
バイアス電圧の印加で現像剤担持体と像担持体との間隙
に発生する電界によって影響を受けないようにしている
ので、該現像剤担持体上から該既現像の現像剤が離脱し
て２色目以降の現像手段内へ混入することがなくなるの
で、既現像の画像の乱れ、及び２色目以降での混色の発
生を更に防止できるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る現像バイアス電圧の波形の説明
図。

【図２】実施例に係る複写機の概略構成を示す正面図。

【図３】（ａ）は第１帯電後の同複写機の感光体の表面
電位の説明図。（ｂ）は第１露光後の同表面電位の説明
図。（ｃ）は第１現像後の同表面電位の説明図。（ｄ）
は第２帯電後の同表面電位の説明図。（ｅ）は第２露光
後の同表面電位の説明図。（ｆ）は第２現像後の同表面
電位の説明図。

【図４】実施例に係る現像ユニットの概略構成を示す正
面図。

【図５】（ａ）は同現像ユニットに用いる現像ローラの
斜視図。（ｂ）は同現像ローラの表面層の断面図。

【図６】（ａ）は変形例に係る現像ローラの平面図。
（ｂ）は同現像ローラの表面層の断面図。（ｃ）は同現
像ローラ上に発生した微小閉電界の説明図。

【図７】（ａ）は実施例に係る複写機の現像ギャップに
おける電界分布の説明図。（ｂ）は従来の複写機の現像
ギャップにおける電界分布の説明図。

【図８】実施例に係る現像バイアス電圧の直流電圧印加
時の現像ギャップにおけるトナー飛翔の説明図。

【図９】現像ローラの導電性部及び誘電体部上の現像ギ
ャップにおけるトナー飛翔の説明図。

【図１０】現像バイアス電圧のパルス時間ＴAを変化さ
せたときの現像ギャップにおけるトナー飛翔距離の計算
結果を示す特性図。

【図１１】現像バイアス電圧のパルス電圧と非画像部の
電位との電位差｜ＶPULSE−ＶD｜を変化させたときの現
像ギャップにおけるトナー飛翔距離の計算結果を示す特
性図。

【図１２】現像バイアス電圧の直流電圧と非画像部の電
位との電位差｜ＶDC−ＶD｜を変化させたときの現像ギ
ャップにおけるトナー飛翔距離の計算結果を示す特性
図。

【図１３】２色目のトナーの粒径を変化させたときの現
像ギャップにおけるトナー飛翔距離の計算結果を示す特
性図。

【図１４】変形例に係る現像バイアス電圧の波形の説明
図。

【図１５】他の変形例に係る現像バイアス電圧の波形の
説明図。

【図１６】他の実施例に係る複写機の概略構成を示す正
面図。

【図１７】（ａ）は第１帯電後の同複写機の感光体の表
面電位の説明図。（ｂ）は第１露光後の同表面電位の説
明図。（ｃ）は第１現像後の同表面電位の説明図。
（ｄ）は第２露光後の同表面電位の説明図。（ｅ）は第
２現像後の同表面電位の説明図。

【図１８】同複写機における現像バイアス電圧の波形の
説明図。

【図１９】同現像バイアス電圧の直流電圧印加時の現像
ギャップにおけるトナー飛翔の説明図。

【符号の説明】

１感光体ドラム１ａ感光体４１色目の現像ユニット４１１色目のトナー４４１色目のトナー７２色目の現像ユニット７１２色目のトナー７５２色目の現像ユニットの現像ローラ７５ａ同現像ローラの軸体７５ｂ同現像ローラの導電体部７５ｃ同現像ローラの誘電体部７７２色目の現像ユニットの現像バイアス電源

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成５年６月１６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項４

【補正方法】変更

【補正内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】また、請求項４の発明は、請求項１の多色
画像形成装置において、上記第１の電圧として三角波電
圧、上記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該
三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部における電
圧変化率を５Ｖ／μsec以上に設定したことを特徴とす
るものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】請求項４の発明においては、上記現像バイ
アス電圧の上記第１の電圧を三角波電圧で構成している
ので、矩形波のパルス状電圧と比較して、ピーク電圧が
同一の場合に上記第１の期間内の実効電圧が低くなり、
現像剤が上記現像剤担持体から浮上して上記像担持体の
非画像部に向かって移動する移動距離が短くなる。ま
た、該三角電圧は矩形波のパルス状電圧と比較して立ち
上がり部及び立ち下がり部の電圧変化をなだらかに設定
できる。また、該三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下
がり部における電圧変化率を５Ｖ／μsec以上に設定し
ているので、上記現像剤担持体から浮上して上記像担持
体の非画像部に向かって飛翔する現像剤を該現像剤担持
体側に引き戻す電界が速やかに形成され、該現像剤が該
像担持体に到達するのを防止できる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００５９

【補正方法】変更

【補正内容】

【数１】

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０１２０

【補正方法】変更

【補正内容】

【０１２０】請求項４の発明によれば、上記請求項１の
発明に係る効果に加えて、上記現像バイアス電圧の第１
の電圧を三角波電圧で構成することにより、矩形波のパ
ルス状電圧と比較して、ピーク電圧が同一の場合に上記
第１の期間内の実効電圧が低くなり、現像剤が現像剤担
持体から浮上して像担持体の非画像部に向かって移動す
る移動距離が短くなるので、地汚れをより一層防止でき
るという効果がある。また、該三角電圧は矩形波のパル
ス状電圧と比較して立ち上がり部及び立ち下がり部の電
圧変化をなだらかに設定できるので、現像バイアス電圧
印加手段の構成が簡便になるという効果がある。また、
該三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部における
電圧変化率を５Ｖ／μsec以上に設定しているので、現
像剤担持体から浮上して像担持体の非画像部に向かって
移動する現像剤を現像剤担持体側に引き戻す電界が速や
かに形成され、現像剤が像担持体に到達するのを確実に
防止できるという効果がある。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西土和宏東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に多色の顕像を形成した後、該
顕像を転写材上に一括転写する多色画像形成装置におい
て、２色目以降の現像手段として、表面に一成分現像剤を担
持する現像剤担持体と、１周期が第１の期間と第２の期
間からなる周期的に変化する現像バイアス電圧を該現像
剤担持体に印加する現像バイアス電圧印加手段とを有す
る現像手段を備え、該第１の期間において、該像担持体の画像部及び非画像
部に向けて該現像剤を飛翔させる電界が該像担持体と該
現像剤担持体との間の間隙に発生するような第１の電圧
を該現像剤担持体に印加し、該第２の期間において、該現像剤を該画像部に向けて飛
翔させ、該第１の期間に該非画像部に向かっていた該現
像剤を該現像剤担持体側に引き戻し、かつ、既現像の現
像剤が該像担持体上から離脱しない電界が該間隙に発生
するような第２の電圧を該現像剤担持体に印加し、該第１の期間を、該現像剤が該非画像部に到達しないよ
うに、かつ、該像担持体上の既現像の現像剤が該現像剤
担持体に飛翔して到達しないように設定することを特徴
とする多色画像形成装置。
【請求項２】上記第１の電圧としてパルス状電圧、上記
第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該第２の電圧を上記像担持体上の既現像の現像剤層の電
位との電位差が絶対値で５００Ｖ以下になるように設定
し、上記第１の期間を１００μsec以下に設定し、上記現像バイアス電圧の１周期の繰り返し周波数を５kH
z以下に設定し、上記現像剤担持体と該像担持体との間の最短間隙を１０
０〜３００μmの範囲内に設定したことを特徴とする請
求項１の多色画像形成装置。
【請求項３】上記第１の電圧としてパルス状電圧、上記
第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該パルス状電圧の立ち下がり部がオーバシュート部を有
し、該オーバシュート部のピーク電圧と該直流電圧との
電圧差を５０Ｖ以上に設定したことを特徴とする請求項
１の多色画像形成装置。
【請求項４】上記第１の電圧として三角波電圧、上記第
２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該三角波電圧の立ち上がり部及び立ち下がり部における
電圧変化率を５Ｖ／μsec以下に設定したことを特徴と
する請求項１の多色画像形成装置。
【請求項５】上記第１の電圧としてパルス状電圧、上記
第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該第１の電圧を上記像担持体上の非画像部の電位との電
位差が絶対値で１００〜７００Ｖになるように設定し、該第２の電圧を上記像担持体上の非画像部の電位との電
位差が絶対値で５０〜５００Ｖになるように設定し、上記第１の期間を１００μsec以下に設定し、上記第２の期間を２００μsec以上に設定し、上記現像剤担持体と該像担持体との間の最短間隙を１０
０〜３００μmの範囲内に設定したことを特徴とする請
求項１の多色画像形成装置。
【請求項６】２色目以降の現像における上記現像剤担持
体上の現像剤層の平均層厚が３０μm以下であることを
特徴とする請求項１の多色画像形成装置。
【請求項７】２色目以降の現像における上記現像剤担持
体上の現像剤層の単位面積当たりの質量が０．５〜２．
０mg/cm²であることを特徴とする請求項１の多色画像形
成装置。
【請求項８】２色目以降の現像に用いる現像剤の体積平
均粒径が３〜１５μmであり、該現像剤における粒径３μm以下の粒子の割合が２０個
数％以下であることを特徴とする請求項１の多色画像形
成装置。
【請求項９】２色目以降の現像に用いる現像手段の現像
剤担持体上の現像剤の体積平均粒径が３〜１５μmであ
り、該現像剤における粒径２０μm以上の粒子の割合が１０
体積％以下であることを特徴とする請求項１の多色画像
形成装置。
【請求項１０】２色目以降の現像に用いる現像剤の凝集
度が２０％以下であることを特徴とする請求項１の多色
画像形成装置。
【請求項１１】２色目以降の現像に用いる現像剤に、疎
水性シリカを０．３〜２．０重量％の範囲内で外添した
ことを特徴とする請求項１の多色画像形成装置。
【請求項１２】上記現像剤担持体の表面部が誘電率の異
なる複数の部分から構成されたことを特徴とする請求項
１の多色画像形成装置。
【請求項１３】像担持体上に多色の顕像を形成した後、
該顕像を転写材上に一括転写する多色画像形成装置にお
いて、２色目以降の現像手段として、表面に一成分現像剤を担
持する現像剤担持体と、１周期が第１の期間と第２の期
間からなる周期的に変化する現像バイアス電圧を該現像
剤担持体に印加する現像バイアス電圧印加手段とを有す
る現像手段を備え、該第１の期間において、該像担持体の画像部及び非画像
部に向けて該現像剤を飛翔させる電界が該像担持体と該
現像剤担持体との間の間隙に発生するような第１の電圧
を該現像剤担持体に印加し、該第２の期間において、該現像剤を該画像部に向けて飛
翔させ、該第１の期間に該非画像部に向かっていた該現
像剤を該現像剤担持体側に引き戻す電界が該間隙に発生
するような第２の電圧を該現像剤担持体に印加し、該第１の期間を、該現像剤が該非画像部に到達しないよ
うに設定し、２色目以降の現像において、既現像の現像剤の該像担持
体への付着力が該現像バイアス電圧の印加で該間隙に発
生する電界によって影響を受けないことを特徴とする多
色画像形成装置。
【請求項１４】上記既現像の現像剤の帯電量が２０μc/
g以上であることを特徴とする請求項１３の多色画像形
成装置。
【請求項１５】上記既現像の現像剤の粒径が１０μm以
下であることを特徴とする請求項１３の多色画像形成装
置。
【請求項１６】上記既現像の現像剤の現像前の凝集度が
１５〜５０％であることを特徴とする請求項１３の多色
画像形成装置。
【請求項１７】１色目の現像手段が、２成分系現像剤を
用いる現像手段であることを特徴とする請求項１３の多
色画像形成装置。
【請求項１８】上記第１の電圧としてパルス状電圧、上
記第２の電圧として直流電圧をそれぞれ用い、該パルス
状電圧と該直流電圧との電圧差の絶対値が、３００〜６
００Ｖであることを特徴とする請求項１３の多色画像形
成装置。
【請求項１９】上記既現像の現像剤に作用するファンデ
ルワールス力が、上記現像バイアス電圧によって上記間
隙に発生した電界から該既現像の現像剤が受ける静電気
力より大きいことを特徴とする請求項１３の多色画像形
成装置。