JPH0670724B2

JPH0670724B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0670724B2
Application number: JP60018371A
Authority: JP
Inventors: 哲羽根田; 尚史庄司; 誠一郎平塚
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-01-31
Filing date: 1985-01-31
Publication date: 1994-09-07
Anticipated expiration: 2009-09-07
Also published as: JPS61176958A

Description

【発明の詳細な説明】イ、産業上の利用分野本発明は画像形成装置に関する。

ロ、従来技術従来、例てば電子写真法により多色像を形成するには、
成分色ごとに帯電、露光、現像、転写の複写工程を繰返
して、複写紙上に各色のトナー像を重ねて転写するよう
にしている。例えば、色分解フィルタを介して得られる
ブルー、グリーン、レッド等の分解光により前記工程別
に静電潜像を形成し、イエロー、マゼンタ、シアン及び
必要によりさらに黒のトナーで現像してトナー像を形成
し、該トナー像を記録紙上に積層し、転写して多色像を
形成する。しかしながらかかる多色像形成方法にあって
は、各色の現像が終了する毎に転写体に転写する必要
があり、機械が大型化し、像形成のための時間が長くか
かったり、反復動作による位置ずれ精度の保証が必要
となるなど難点がある。

そこで同一の感光体上に複数のトナー像を重ね合わせて
現像、転写工程を一度に済むようにして上記欠点を解決
する多色像形成方法があるが、この方法でも後段の現像
時において、前段の現像により得られたトナー像を乱し
たり、後段の現像剤中に前段の現像剤中のトナーが混合
されて多色像のカラーバランスが乱されるなどの弊害が
生ずる。

かかる不都合を避けるため、２回目以降の現像の際に現
像装置に交流成分を重畳したバイアスを印加してこの感
光体上に形成された静電潜像にトナーを飛翔させる方法
を採用することにより、多色像を形成する方法が提案さ
れている。この方法では現像剤層が、前段までに形成さ
れたトナー像を摺擦することがないので、像の乱れ等は
起こらない。

以下この画像形成方法の原理を、第４図のフローチャー
トにより説明する。この第４図は感光体の表面電位の変
化を示したものであり、帯電極性が正である場合を例に
とっている。PHは感光体の露光部、DAは感光体の被露光
部、DUPは露光部PHに第一の現像で正帯電トナーＴが付
着したため生じた電位の上昇分を示す。

定速で回転する感光体は、スコロトロン帯電器により一
様な帯電が施されて、（ａ）に示すように一定の正の表
面電位Ｅとなる。次ぎにレーザー、陰極線管、LEDなど
を露光源とする第一の像露光が与えられ、（ｂ）に示す
ように露光部PHの電位はその光量に応じて低下する。こ
のようにして形成された静電潜像を未露光部の表面電位
Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像装置が現
像する。その結果、（ｃ）に示すように正帯電トナーＴ
が相対的に電位の低い露光部PHに付着し、第一のトナー
像Ｔが形成される。このトナー像Ｔが形成された領域
は、正帯電トナーＴが付着したことにより電位がDUPだ
け上昇するが、未露光部DAと同電位にはならない。次ぎ
に第一のトナー像が形成された感光体表面は、帯電器に
より２回目の帯電が施され、その結果、トナーＴの有無
にかかわらず、均一な表面電位Ｅとなる。これを（ｄ）
に示す。この感光体の表面第二の像露光が施されて静電
潜像が形成され（（ｅ））、（ｃ）と同様にしてトナー
Ｔとは異なる色の正帯電トナー像Ｔ′の現像が行われ第
二のトナー像が得られる。これを（ｆ）に示す。以上の
プロセスを繰返すことにより、感光体上に多色トナー像
が得られる。これを記録紙に転写し、更にこれを加熱又
は加圧して定着することにより多色記録画像が得られ
る。この場合には感光体は表面に残留するトナー及び電
荷をクリーニングされて次の多色像形成に用いられる。
一方、これとは別に感光体上にトナー像を定着する方法
もある。

第４図に説明した方法において、少なくとも（ｆ）の現
像工程は現像剤層が感光体表面に接触させずに行うこと
が望ましい。

なお、前記多色像形成方法において、かかる帯電を毎回
繰返す場合は、帯電前に光露光或いはコロナ放電による
除電工程を入れるようにしてよい。また、毎回の像露光
に用いる露光源は各々同じものでも異なるものでもよ
い。

前記多色像形成方法において、例えばイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の４色のトナーを感光体上に重ね合わせ
る場合が多く、これは以下の理由による。減色法の原理
によれば、イエロー、マゼンタ、シアンの３原色を重ね
合わせることにより、黒の画像が得られるはずである
が、実用される３原色用のトナーは理想の吸収波長域を
有するものではなく、また３原色のトナー像の位置ずれ
などのため、これら３原色トナーだけでは文字や線に要
請される鮮明な黒を再現するのは困難であるばかりでな
く、カラー画像においても濃度が不足しがちになる。そ
こで、前述のように３原色に黒を加えた４色で多色像を
形成するようにしている。

多色像形成のための潜像の形成方法としては、前記電子
写真法のほかに、多針電極などにより直接像形成体上に
電荷を注入して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッド
により磁気潜像を形成する方法などを用いることができ
る。

以上のような方法で様々な色を表現する場合、次の二つ
の方法がある。

．色の異なるトナー同志を直接重ねない方式。

．色の異なるトナー同志を重ねる方式。

は第14図（Ａ）のようにトナーT₁T₂を像形成体上に重
ねずに分布させることにより、疑似的に記録紙上で色再
現を行うものである。は、ある色のトナー像の上に異
なる色のトナーを重ねて現像して色再現するものであ
る。

ところが、例えば電子写真法の場合、においては、先
に現像したトナーＴに吸収されて像形成体の感光層まで
充分届かず、潜像が完全に形成されないので、第15図又
は第16図のように後に現像したトナーT₂の付着量が少な
くなる傾向がある。またにおいては、各色トナー像が
同位置で重ならないように像露光の位置合わせを厳密に
行う必要があり、第14図（Ｂ）のように像露光の位置が
不正確であれば、前段のトナー像T₁が一部像露光をさえ
ぎってしまい、後段で現像されるトナー像T₂の付着量が
第14図（Ｃ）のように少なくなるという傾向がある。こ
れらの傾向は像形成体の分光感度、像露光する光源の分
光特性、トナーの分光透過率特性や現像する色の順序に
より記録特性が異なることを示している。

ところで、上記のようにして記録紙上に画像を形成させ
た状態では、像形成体（感光体）上には、記録紙に移ら
ずに残存するトナーが付着しており、この残存トナー
は、次の画像形成の障害になるので感光体をクリーニン
グする必要がある。このクリーニングは後述するよう
に、ブレード及び／又はファーブラシを感光体に当接さ
せて感光体上の残像トナーを掻落す方法が採られてい
る。

このクリーニングは感光体の回転速度に深刻な影響を与
える。即ち、ブレードやファーブラシを感光体に当該さ
せるとこれらが恰もブレーキのように作用し、感光体の
回転速度は僅か乍ら変動する。他方、この状態からブレ
ードやファーブラシを感光体から離すと、感光体の回転
速度はやはり変動する。

特に潜像形成時に感光体の回転数が僅かでも変化する
と、得られる像は色毎に位置ずれを起こすことになる。

ハ、発明の目的本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、得
られる記録画像に上記のような位置ずれを起こす虞れが
なく、而も、効率的な画像形成が期待できる画像形成装
置を提供することを目的としている。

ニ、発明の構成即ち、本発明は、感光体の回転方向へ順次に、帯電器
と、ドット露光を行う単一の像露光装置と、隣接した複
数の現像器と、転写器と、前記感光体に当接解除可能な
クリーニング装置を配し、前記感光体の一回転で、共通に使用される前記帯電器に
よる帯電をし、前記単一の像露光装置による像露光で潜
像を形成して、前記隣接した複数の現像器の中から特定
の現像器を選択し、前記潜像を前記特定の現像器の現像
バイアスによって反転現像で現像をしてトナー像を形成
する画像形成工程を、前記感光体の複数回転により複数
回繰り返すことによって、前記感光体上に複数のトナー
像を重ね合わせた画像を形成し、その後前記感光体上に
複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
し、前記クリーニング装置によって前記感光体上の残留
トナーを除去する画像形成装置であって、前記クリーニング装置の前記感光体への当接が、前記最
終の画像形成工程の前記潜像を形成後から前記感光体上
に複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
終了前までの間で行われると共に、前記クリーニング装置の前記感光体からの当接解除が、
前記クリーニング装置によるクリーニング終了後から次
の前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせた画像を
形成するための第１回目の前記画像形成工程の潜像形成
前までの間で行われることを特徴とする画像形成装置に
係るものである。

又、本発明は、感光体の回転方向へ順次に、帯電器と、
ドット露光を行う単一の像露光装置と、隣接した複数の
現像器と、転写器と、前記感光体に当接解除可能なクリ
ーニング装置を配し、前記感光体の一回転で、共通に使用される前記帯電器に
よる帯電をし、前記単一の像露光装置による像露光で潜
像を形成して、前記隣接した複数の現像器の中から特定
の現像器を選択し、前記潜像を前記特定の現像器の現像
バイアスによって反転現像で現像をしてトナー像を形成
する画像形成工程を、前記感光体の複数回転により複数
回繰り返すことによって、前記感光体上に複数のトナー
像を重ね合わせた画像を形成し、その後前記感光体上に
複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
し、前記クリーニング装置によって前記感光体上の残留
トナーを除去する画像形成装置であって、前記クリーニング装置の前記感光体への当接が、前記最
終の画像形成工程の前記潜像を形成後から前記感光体上
に複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
終了前までの間で行われると共に、前記クリーニング装置の前記感光体からの当接解除が、
次の前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせた画像
を形成するための第１回目の前記画像形成工程の潜像形
成後から第２回目の前記画像形成工程の潜像形成前まで
の間で行われることを特徴とする画像形成装置に係るも
のである。

記録画像形成の各工程の、像形成体（感光体）の回転速
度の変化に影響される順位は、潜像形成（とりわけ像書
込み）、現像（トナー像形成）、帯電の順であり、転写
は影響を受けないか、極めて僅かな影響を受けるだけで
あり、定着は全く影響されない。

潜像形成について述べると次の通りである。人間の目
は、相対的な位置精度、特に１次微分、２次微分精度に
敏感である。レーザープリンタに於いても位置精度はド
ットピッチの数分の１、望ましくは10分の１以下に抑え
る必要がある。実験によれば、ドットピッチ８ドット/m
mで±13μｍ以内、12ドット/mmで±８μｍ以内、16ドッ
ト/mmで±６μｍ以内の位置精度を保つことを必要とす
る。潜像形成時に感光体の回転速度が変化すると、重な
り合うドナー像の色毎に位置ずれが起こり、この位置ず
れは僅かであっても、これが肉眼で認識される。従っ
て、潜像形成時の感光体の回転速度は高い精度で一定に
保持されることを要する。

現像について述べると次の通りである。潜像上にトナー
像が形成される過程は、平衡状態はないので、トナー像
の濃度は感光体の周速度に反比例する。このため、感光
体の回転速度が変化すると、得られる記録画像の濃度が
変化する。

帯電について述べると次の通りである。帯電は、前記現
像と同様に、平衡状態で帯電されるのではないが、帯電
器の構造によって、例えば交流成分を有するコロナ放電
器や、スコロトロン帯電器を用いることによって帯電電
位の帯電時間依存性を実質的になくすることができる。
また、現像が反転現像で行われる場合は、露光部分の電
位と現像バイアス電位との差が潜像コントラストになる
ので、帯電電位の変化による潜像への影響は生じ難い。

転写については、コロナ転写では速度依存性が小さく、
また、記録紙はコロナ放電によって感光体に付着して移
動するので感光体の回転速度の変化に追従する。転写ロ
ーラや粘着ローラは感光体に従動するようにすれば良
い。

定着はトナー像形成と無関係にある。

以上の理由から、潜像の位置精度を保つために、少なく
とも潜像形成（とりわけ像書込み）時には、感光体の回
転速度に変化を与えるクリーニング部材の感光体への当
接及びこの当接の解除を行わないようにする。即ち、潜
像形成が終了した時点（潜像の後端が潜像形成部に位置
する時点）で、クリーニング部材が感光体に当接する。
特に潜像形成手段とクリーニング部材との配置が潜像形
成終了時点で潜像の先端が位置する（転写後に感光体上
に残存するトナーの先端が位置する）僅か前方にクリー
ニング部を設けると、最終の潜像形成終了後、上記残存
トナーがクリーニング部に到達する前に、クリーニング
部材を感光体に当接させて有効にクリーニングすること
ができる。クリーニング終了後クリーニング部材の上記
当接を解除し、引続き次の画像形成プロセスの潜像形成
を開始するようにする。

更に、トナー像の濃度むらを防ぐために、最終の現像終
了後にクリーニング部材の感光体への当接を行うのが望
ましい。また更に、帯電電位のむらを防ぐために、帯電
開始前に前回の画像形成プロセスに於けるクリーニング
部材の感光体への当接解除を終了しておくのが一層望ま
しい。これらの場合は、クリーニング部の設置位置は前
記の考え方に準じて定めれば更に良い。

ホ、実施例以下、本発明を図示例を参照して詳細に説明する。

実施例１第１図は本発明に基く画像形成装置の一例を示す構成概
要図、第２図は像露光のためのレーザービームスキヤナ
の概要構成図、第３図は現像器の一例を示す部分断面
図、第４図はこの例に於ける実施フローチャートであ
る。

第１図の画像形成装置に於いて、１はSe等の光導電性感
光体表層を有し矢印方向に回転するドラム状の像形成
体、２は像形成体１の表面を一様帯電する帯電器、４は
カラー画像の色別の像露光、５〜８はイエロー、マゼン
タ、シアン、黒と云った夫々異なる色のトナーが現像剤
として用いられている現像器、９及び10は像形成体１上
に複数の色トナー像が重合されて形成されたカラー画像
を被記録体Ｐに転写し易くするために夫々必要に応じて
設けられる転写前帯電器及び転写前露光ランプ、11は転
写器、12は被記録体Ｐに転写されたトナー像を定着させ
る定着器、13は除電ランプと除電用コロナ放電器の一方
又は両者の組合せからなる除電器、14は像形成体１のカ
ラー画像を転写した後の表面に接触して表面の残留トナ
ーを除去し、第１回の現像が行われた表面が到達すると
きまでには像形成体１の表面から離れるクリーニングブ
レード14aやファーブラシ14bを有するクリーニング装置
である。

クリーニング装置14は、潜像の後端が像露光４に位置す
る時点で、潜像先端位置よりも10cm前方に位置するよう
に設置してある。

ここで、帯電器２には、既に帯電している像形成体１の
表面に重ねて帯電するものにあっては特に、先の帯電の
影響が少なく安定した帯電を与えることができる図示の
ようなスコロトロンコロナ放電器を用いることが好まし
い。また、この画像形成装置のように、ドラム状の像形
成体１を用いるものにあっては、像露光４は、通常のモ
ノカラーの電子写真複写機に於けるようなスリット露光
をフィルタで色別に濾波したようなものでもよいが、鮮
明なカラー画像を記録するためには、第２図に示したよ
うなレーザービームスキヤナによるものが好ましい。

第２図のレーザービームスキヤナは、He−Neレーザー等
のレーザー21から出たレーザービームを音響光学変調器
22によりON/OFFして、八面体の回転多面鏡からなるミラ
ースキヤナ23により偏向させ、結像用ｆ−θレンズ24を
通して像形成体１の表面を定速度で走査する像露光４に
形成する。なお、25、26はミラー、27は像形成体１上で
のビームの直径を小さくするために結像用ｆ−θレンズ
24に入射するビームの直径を拡大するためのレンズであ
る。像露光４の形成に第２図のようなレーザビームスキ
ヤナを用いれば、後に述べるように色別についての静電
像をずらせて形成することが容易にでき、従って、鮮明
なカラー画像を記録することができる。しかし、像露光
４は、前述のようなスリット露光やレーザービームによ
るドット露光に限られるものではなく、例えばLEDやCRT
や結晶或いは光ファイバ伝送体を用いて得られるもので
もよい。そして、像形成体がベルト状のように平面状態
をとり得る記録装置にあっては、像露光をフラッシュ露
光とすることもできる。

また、現像器５〜８には第３図に示したような構造のも
のが好ましく用いられる。

第３図に於いて、31はアルミニウムやステンレス鋼等の
非磁性材料からなる現像スリーブ、32は現像スリーブ31
の内部に設けられた周方向に複数の磁極を有する磁石
体、33は現像スリーブ31上に形成される現像剤層の厚さ
を規制する層厚規制ブレード、34は現像スリーブ31上か
ら現像後の現像剤層を除去するスクレーパブレード、35
は現像剤溜り36の現像剤を撹拌する撹拌回転体、37はト
ナーホッパー、38は表面にトナーの入り込む凹みを有し
トナーホッパー37から現像剤溜り36にトナーを補給する
トナー補給ローラ、39は保護抵抗40を介して現像スリー
ブ31に場合によっては振動電圧成分を含むバイアス電圧
を印加し、現像スリーブ31と像形成体１の間に於けるト
ナーの運動を制御する電界を形成するための電源であ
り、図は現像スリーブ31と磁石体32が夫々矢印方向に回
転するものであることを示しているが、現像スリーブ31
が固定であっても、磁石体32が固定であっても、或いは
現像スリーブ31と磁石体32が同方向に回転するようなも
のであってもよい。磁石体32を固定とする場合は、通
常、像形成体１に対向する磁極の磁束密度を他の磁極の
磁束密度よりも大きくするために、磁化を強くしたり、
そこに同極或いは異極の２個の磁極を近接させて設けた
りするとが行われる。

このような現像器は、磁石体32の磁極が通常500〜1500
ガウスの磁束密度に磁化されていて、その磁力によって
現像スリーブ31の表面に現像剤溜り36の現像剤を吸着
し、吸着された現像剤が層厚規制ブレード33によって厚
さを規制されて現像剤層を形成し、その現像剤層が像形
成体１の回転矢印方向と同方向或いは逆方向（図では同
方向）に移動して、現像スリーブ31の表面が像形成体１
の表面に対向した現像域に於いて像形成体１の静電像を
現像し、残りがスクレーパブレード34によって現像スリ
ーブ31の表面から外されて現像剤溜り36に戻されるよう
になるものである。そして、現像は、色トナー像を重ね
合わせるために繰り返される少なくとも第２回以降の現
像については、先の現像で像形成体１に付着したトナー
を後の現像でずらしたりすること等がないように、非接
触ジャンピング現像条件によることが好ましい。第３図
は非接触ジャンピング現像条件によって現像する状態を
示している。

更に、現像器５〜８には、トナーに黒色乃至は褐色の磁
性体を含ませる必要がなくて色の鮮明なトナーを得るこ
とができ、トナーの帯電制御も容易にできる、非磁性ト
ナーと磁性キャリアとの混合からなる、所謂二成分現像
剤を用いることが好ましい。特に、磁性キャリアがスチ
レン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性
樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹
脂、ポリエステル樹脂等の樹脂に四三酸化鉄、γ−酸化
第二鉄、二酸化クロム、酸化マンガン、フェライト、マ
ンガン−銅系合金等の強磁性体乃至は常磁性体の微粒子
を分散含有させたもの、或いはそれら磁性体の粒子の表
面を上述のような樹脂で被覆したものからなる、抵抗率
が10⁸Ωcm以上、好ましくは10¹³Ωcm以上の絶縁性キャ
リアであることが好ましい。この抵抗率が低いと、現像
スリーブ31にバイアス電圧を印加した場合に、キャリア
粒子に電荷が注入されて、像形成体１面にキャリア粒子
が付着し易くなるという問題や、バイアス電圧が充分に
印加されないという問題が生ずる。特に、像形成体１に
キャリアが付着するようになると、カラー画像の色調に
悪影響を及ぼす。

なお、抵抗率は粒子を0.50cm²の断面積を有する容器に
入れてタッピングした後、詰められた粒子上に1kg/cm²
の荷重を掛け、荷重体を兼ねた電極と底面電極との間に
1000V/cmの電界が生じる電圧を印加したときの電流値を
読み取ることで得られる値である。

また、キャリアは、平均粒径が５μｍ未満では磁化が弱
くなりすぎ、50μｍを越えると画像が改善されず、又ブ
レークダウンや放電が起こり易く、高電圧が印加できな
くなる傾向を生ずるので、平均粒径が５μｍ以上50μｍ
以下であることが好ましい。

トナーは、樹脂に各種顔料及び必要に応じて帯電制御剤
等を加えた平均粒径が１〜20μｍのものが好ましく、そ
して、平均帯電量が３〜300μc/g、特に10〜100μc/gの
ものが好ましい。トナーの平均粒径が１μｍを下まわる
とキャリアから離れにくくなり、20μｍを越えると画像
の解像度が低下するようになる。必要に応じて、疎水性
シリカ等の流動化剤等が添加剤として適当に加えられ
る。

以上のような絶縁体キャリアとトナーとの混合からなる
現像剤を用いると、第３図の現像スリーブ31に印加する
バイアス電圧を、トナーが充分に静電像に付着して、し
かもかぶりが生じないように、設定することがリークを
起す虞れなく容易に行われるようになる。なお、このよ
うなバイアス電圧の印加によるトナーの現像移動制御が
より効果的に行われるように、トナーに色の鮮明性が損
なわれない範囲で磁性キャリアに用いられるような磁性
体を含有させてもよい。

以上が本発明の装置に好ましく用いられる現像器並びに
現像剤の構成であるが、本発明はこれに限られるもので
はなく、特開昭50−30537号、同55−18656〜18659号、
同56−144452号、同58−116553〜116554号公報に記載さ
れているような現像器や現像剤を用いてもよい。然し、
本願出願人が先に出願した特願昭58−57446号、同58−9
6900〜96903号、同58−97973号、各明細書に記載されて
いるような二成分現像剤による非接触ジャンピング現像
条件によるのがよい。

以上のような装置によって、第４図に示したような画像
形成に本発明を実施することができる。なお、第４図は
第２図の現像が行われた段階までを示している。

第４図は、前述したように露光部PHが静電像となり、非
露光部Ｄが背景部となる静電像形成法によって静電像が
形成され、現像が背景部と同極性に帯電するトナーを用
いることによって行われる本発明の実施例を示してい
る。これは、第１図の記録装置によれば、除電器13で除
電され、クリーニング装置14でクリーニングされて、電
位が０となっている初期状態の像形成体１の表面に、１
回転目に帯電器２によって一様に第１回帯電を施し、そ
の帯電面に色別の像露光４によって静電像部の電位が略
０となる第１回像露光を行い、それによって得られた静
電像を現像器５〜８のうちの像露光４に対応した色トナ
ーの現像剤を用いている現像器によって第１回現像し、
トナーＴが付着して上昇した静電像の電位がなお背景部
電位よりも低いので２回転目に再び帯電器２によって一
様に第２回帯電を施し（ここで除電器13（除電ランプの
みを用いてもよい）によって一様に除電して像形成体１
の表面電位を０にした後に帯電を行ってもよい。）、そ
の帯電面に前とは異なり色についての像露光４によって
同じく静電像部の電位が略０となる第２回像露光を行
い、得られた静電層をそれに対応した色トナーの現像剤
を用いている別の現像器によってトナーＴ′による第２
回現像し、以下同様に、第３回、第４回の静電像形成と
現像とを繰返して、第４回現像が行われ色トナー像の重
ね合わせられたカラー画像が形成されるようになったら
それが通過するまで転写前帯電器９及び転写前露光ラン
プ10を作動し、次いで転写器11によってカラー画像を像
形成体１の回転に同期して送られる被記録体Ｐに転写
し、転写されたカラー画像は定着器12によって被記録体
Ｐに定着され、カラー画像を転写した像形成体１の表面
は除電器13によって除電されて、クリーニング装置14に
よりクリーニングされることによって初期状態に戻るこ
とによりカラー画像記録の１サイクルが完了する本発明
の実施例である。

このクリーニングは、第４回潜像形成完了後、像形成体
１上に残存するトナーの先端がクリーニングブレード14
aに到達する前にクリーニング装置14を作動（クリーニ
ングブレード14a及びファーブラシ14bを像形成体１に当
接）させ、上記残存トナーの後端がファーブラシ14bを
通過した時点でクリーニング装置14を解除する（クリー
ニングブレード14a及びファーブラシ14bを像形成体１か
ら離す）ようにクリーニング装置14を制御している。ま
た、次の画像プロセスでの第１回潜像形成開始は、上記
クリーニング装置14の解除直後に行うよう、第２図のレ
ーザービームスキヤナを制御している。

毎回の静電像形成のための帯電は帯電器２によって行わ
れ、像露光も例えばフィルタ切換え手段を備えた同一の
スリット露光装置や第２図のレーザービームスキヤナに
よって作られる同一の露光装置によって行われるから、
毎回の静電像形成用に別個の像露光装置を必要とせず、
記録装置を小型に安価に構成することができて、毎回の
静電像形成の同期制御が簡単に行われる。なお、先の回
の現像と次の回の帯電との間の除電器13による除電は省
略可能である。

なお、色の混色を避けるためには、現像に於ける直流バ
イアスを後の回程順次高めに設定したり、交流成分の振
幅を小さくするようにするとよい。また、これに対応し
て、帯電電位も順次高めに設定するとよい。

この例に於ける画像形成の条件の詳細は、以下の通りで
ある。

像形成体１はCdS感光体表層を有するものであり、その
周速は180mm/secとした。この像形成体１の表面をスコ
ロトロンコロナ放電器を用いた帯電器により−500Vに帯
電し、その帯電面に画像の青成分に対応してレーザー露
光を行った。その結果、像形成体１には露光部PHの静電
像電位−50Vに対して非露光部の電位が−500Vの背景部
が形成された。その静電像を第３図に示したような現像
器５により第１回現像した。

現像器５には、マグネタイトを樹脂中に50wt％分散含有
した平均粒径が20μｍ、磁化が30emμ/g、抵抗率が10¹⁴
Ωcm以上のキャリアと、スチレン−アクリル樹脂にイエ
ロー顔料としてベンジン誘導体10重量部とその他荷電制
御剤とを加えた平均粒径が10μｍの負帯電の非磁性トナ
ーとからなる現像剤をトナーのキャリアに対する比率が
25wt％になる条件で用いた。また、現像スリーブ31の外
径は30mm、その回転数は100rpm、磁石体32のＮ、Ｓ磁極
の磁束密度は1000ガウス、回転数は1000rpm、現像域で
の現像剤層の厚さ0.7mm、現像スリーブ31と像形成体１
との間隙0.8mm、現像スリーブ31には−400Vの直流電圧
と3KHz、1000Vの交流電圧の重畳電圧を印加する非接触
ジャンピング現像条件によった。

現像器５で静電像を現像している間は、他の同じく第３
図に示したような現像器６〜８を現像を行わない状態に
保った。それは、現像スリーブ31を電源39から切り離し
てフローティング状態とすること、或いは接地するこ
と、又は、積極的に現像スリーブ31にトナーの帯電とは
逆極性の直流バイアス電圧を印加することによって達成
され、中でも直流バイアス電圧を印加することが好まし
い。現像器６〜８も現像器５と同じく非接触ジャンピン
グ現像条件で現像するものとしているが、現像スリーブ
31上の現像剤層を除去したり、現像スリーブを像形成体
から離したりすることが更によい。この現像器６には現
像器５の現像剤のトナーがイエロー顔料の代わりにマゼ
ンタ顔料としてポリタングストリン酸を含むトナーに変
えられた構成の現像剤を用い、現像器７には同じくトナ
ーがシアン顔料として銅フタロシアニンを含むトナーに
変えられた構成の現像剤を用いた。

勿論、カラートナーとして他の顔料や染料によるものを
用いることもできるし、また、現像する色の順番や現像
器の順番も適当に選択し得る。

第１回現像の行われた像形成体１の表面に対しては除電
器13及び帯電器２を作用させて−600Vに再帯電した（除
電器は動作させなくてもよい。）その帯電面に画像のグ
リーン成分に対応してレーザー露光により第２回像露光
を行い、次いで、現像スリーブ31には−500Vの直流電圧
と3KHz、1000Vの交流電圧の重畳電圧を印加する非接触
ジャンピング現像条件で現像器６によりマゼンタトナー
の第２回現像を行った。同様に、帯電と画像の赤成分に
対応してレーザー露光と現像器７によるシアントナーの
第３回現像を繰り返した。なお、第２回現像以降の現像
に於いては、像形成体１の表面電位の変化や現像特性、
色再現性に合わせて、適当に現像スリーブ31に印加する
電圧の直流バイアス成分や交流成分の振幅、周波数、時
間選択変換の選択時間等を変えるようにした。特に、帯
電位を順次大きくしていく一方、直流バイアスを順次大
きくしていくことは、トナーの混色を防ぐ効果がある。

第３回現像が行われて像形成体１上に４色のカラー画像
が形成されたら、それを転写前帯電器９と転写前露光ラ
ンプ10で転写され易くして、転写器11で被記録体Ｐに転
写し、定着器12によって定着した。カラー画像を転写し
た像形成体１は、除電器13によって除電され、前述した
ように、クリーニング装置14のクリーニングブレード14
aやファーブラシ14bの当接によって表面から残留トナー
を除かれて、カラー画像形成の行われた面がクリーニン
グ装置13を通過した時点で完全にカラー画像記録の１サ
イクル工程を終了した。

以上によって繰返し記録されたカラー画像は、いずれも
各カラーが充分な濃度を示して鮮明なものであって、色
毎の位置ずれは肉眼では識別できなかった。

なお、本発明で用いられる現像剤について更に詳述すれ
ば、以下の通りである。

即ち、出願人が既に提案した特願昭58−183152号、同58
−184381号、同58−187000号、同58−57446号明細書で
述べたように、キャリア及びトナーが次のような条件を
備えるものであることが望ましい。

先ず、キャリアについて述べると、磁性キャリア粒子が
球形化されていることは、トナーとキャリアの撹拌及び
現像剤の搬送性を向上させ、更にトナーの荷電制御性を
向上させて、トナー粒子同志やトナー粒子とキャリア粒
子の凝集を起こりにくくする。然し、本発明において磁
性キャリア粒子の平均粒径が大きいと、イ現像剤搬送担
体上に形成される磁気ブラシの穂の状態が荒いために、
電界により振動を与えながら静電像を現像しても、トナ
ー像にムラが現れ易く、ロ穂に於けるトナー濃度が低く
なるので高濃度の現像が行われない、等の問題が起こり
得る。このイの問題を解消するには、キャリア粒子の平
均粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒径50μ
ｍ以下でその効果が現れ初め、特に30μｍ以下になる
と、実質的にイの問題が生じなくなることが判明した。
また、ロの問題も、イの問題に対する磁性キャリアの微
粒子化によって、穂のトナー濃度が高くなり、高濃度の
現像が行われるようになって解消する。然し、キャリア
粒子が細か過ぎると、ハトナー粒子と共に像担持体面に
付着するようになったり、ニ飛散し易くなったりする。
これらの現像は、キャリア粒子に作用する磁界の強さ、
それによるキャリア粒子の磁化の強さにも関係するが、
実験によれば、キャリア粒子の平均粒径が15μｍ以下に
なると次第に上記の傾向が出始め、５μｍ以下で顕著に
現れるようになる。そして、像担持体（感光体）面に付
着したキャリア粒子は、通常黒づんだ有色を呈してい
て、一部はトナーと共に記録紙等の上に移行し、カラー
画像に重大な悪影響を及ぼす。

以上の理由から、磁性キャリアの粒径は、平均粒径が50
μｍ以下、特に好ましくは30μｍ以下、５μｍ以上、更
に好ましくは15μｍ以上が適正条件であり、球形化され
ていることが好ましい。なお、上記平均粒径は、コール
カウンタ（コール社製）で求めた重量平均粒径である。

このような磁性キャリア粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリア粒子に於けると同様の、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト等の金属、或いはそれらの化合物や合金、
例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄、二酸化クロム、
酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、と云
った強磁性体乃至は常磁性体の粒子を微細化好ましくは
球形化したり、又は好ましくはそれら磁性体粒子の表面
をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹脂、ロジ
ン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂、エポキ
シ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルミチン酸、ス
テアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆するか、或
いは、更に好ましくは磁性体微粒子を分散して含有した
樹脂や脂肪酸ワックスの粒子を粉砕或いは造粒重合する
かして好ましくは球状粒子を作るかして得られた粒子を
従来公知の平均粒径別手段で粒径選別することによって
得られる。

なお、キャリア粒子を上述のように樹脂等によって球状
に形成することは、先に述べた効果の他に、現像剤搬送
担体に形成される現像剤層が均一となり、また現像剤搬
送担体に高いバイアス電圧を印加することが可能となる
と云う効果も与える。即ち、キャリア粒子が樹脂等によ
って球形化されていることは、（１）一般に、キャリア
粒子は長軸方向に磁化吸着され易いが、球形化によって
その方向性が無くなり、したがって、現像剤層が均一に
形成され、局所的に抵抗の低い領域や層厚のムラの発生
を防止する、（２）キャリア粒子の高抵抗化と共に、従
来のキャリア粒子に見られるようなエッジ部が無くなっ
て、エッジ部への電界の集中が起らなくなり、その結
果、現像剤搬送担体に高いバイアス電圧を印加しても、
造形成体面に放電して静電潜像を乱したり、バイアス電
圧がブレークダウンしたりすることが起らない、と云う
効果を与える。この高いバイアス電圧を印加できると云
うことは、本発明の好ましい態様に於ける振動電界下で
の現像が振動するバイアス電圧の印加によって行われる
ものである場合に、それによる後述する効果を充分に発
揮させることができると云うことである。以上のような
効果を奏するキャリア粒子には前述のようにワックスも
用いられるが、然し、キャリアの耐久性等からすると、
前述のような樹脂を用いたものが好ましく、更にキャリ
ア粒子の抵抗率が10⁸Ωcm以上、特に10¹³Ωcm以上であ
るように絶縁性の磁性粒子を形成したものが好ましい。
この抵抗率は、粒子を0.50cm²の断面積を有する容器に
入れてタッピングした後、詰められた粒子上に1kg/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ることで
得られる値であり、この抵抗率が低いと、現像剤搬送担
体にバイアス電圧を印加した場合に、キャリア粒子に電
荷が注入されて、像担持体面にキャリア粒子が付着し易
くなったり、或いはバイアス電圧のブレークダウンが起
こり易くなったりする。

以上を総合して、磁性キャリア粒子は、少なくとも長軸
と短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、
針状部やエッジ部等と突起が無く、抵抗率が10⁸Ωcm以
上好ましくは10¹³Ωcm以上であることが適正条件であ
る。そして、このような磁性キャリア粒子は、高抵抗化
された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリアでは、磁性体
粒子にできるだけ球形のものを選んでそれに樹脂の被覆
処理を施すこと、磁性体微粒分散系のキャリアでは、で
きるだけ磁性体の微粒子を用いて、分散樹脂粒子形成後
に球形化処理を施すこと、或いはスプレードライの方法
によって分散樹脂粒子を得ること等によって製造され
る。

次にトナーについて述べると、一般に２成分現像剤のト
ナー粒子の平均粒径が小さくなると、定性的に粒径の二
乗に比例して帯電量が減少し、相対的にファンデルワー
ルス力のような付着力が大きくなって、トナー粒子がキ
ャリア粒子から離れにくくなったり、またトナー粒子が
一旦像担持体面の非画像部に付着すると、それが従来の
磁気ブラシによる摺擦では容易に除去されずにかぶりを
生ぜしめるようになる。従来の磁気ブラシ現像方法で
は、トナー粒子の平均粒径が10μｍ以下になると、この
ような問題が顕著になった。この点を本発明は、現像
剤、所謂磁気ブラシによる現像を振動電界下で行うよう
にしたことで解消するようにしている。即ち、現像剤層
に付着しているトナー粒子は、電気的に与えられる振動
によって現像剤層から離れて像担持体面の画像部及び非
画像部に移行し易く、かつ、離れ易くなる。そして、帯
電量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に移行するこ
とが殆どなくなり、また、像担持体面と擦られることが
ないために摩擦帯電により像担持体に付着することもな
くなって、１μｍ程度のトナー粒径のものまで用いられ
るようになる。従って、静電潜像を忠実に現像した再現
性のよい鮮明なトナー像を得ることができる。更に、振
動電界はトナー粒子とキャリア粒子の結合を弱めるの
で、トナー粒子に伴うキャリア粒子の像担持体面への付
着も減少する。画像部及び非画像部領域において、大き
な帯電量を持つトナー粒子が振動電界下で振動し、電界
の強さによってはキャリア粒子も振動することにより、
トナー粒子が選択的に像担持体面の画像部に移行するよ
うになるから、キャリア粒子の像担持体面への付着は大
幅に軽減される。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。通常、10本/mm
程度のピッチで並んだ細線の解像力ある現像には、平均
粒径20μｍ程度のトナーでも実用上は問題ないが、然
し、平均粒径10μｍ以下の微粒子化したトナーを用いる
と、解像力は格段に向上して、濃淡差等も忠実に再現し
た鮮明な高画質画像を与えるようになる。以上の理由か
らトナーの粒径は平均が20μｍ以下、好ましくは10μｍ
以下が適正条件である。また、トナー粒子が電界に追随
するために、トナー粒子の帯電量が１〜３μc/gより大
きいこと（好ましくは３〜100μc/g）が望ましい。特に
粒径の小さい場合は高い帯電量が必要である。また抵抗
率は10⁸Ωcm以上好ましくは10¹³Ωcm以上であるとよ
い。

そして、このようなトナーは、従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ち、従来のトナーに於ける球形や不定
形の非磁性又は磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段に
よって選別したようなトナーを用いることができる。中
でも、トナー粒子が磁性体粒子を含有した磁性粒子であ
ることは好ましく、特に磁性体微粒子の量が60wt％を越
えないものが好ましいが色の鮮明度も得るためには30wt
％以下の少量がよい。トナー粒子磁性粒子を含有したも
のである場合は、トナー粒子が現像剤搬送担体に含まれ
る磁石の磁力の影響を受けるようになるから、磁気ブラ
シの均一形成性が一層向上して、しかも、かぶりの発生
が防止され、更にトナー粒子の飛散も起こりにくくな
る。然し、含有する磁性体の量を多くし過ぎると、キャ
リア粒子との間の磁気力が大きくなり過ぎて、充分な現
像濃度を得ることができなくなるし、また、磁性体微粒
子がトナー粒子の表面に現れるようにもなって、摩擦帯
電制御が難しくなったり、トナー粒子が破損し易くなっ
たり、キャリア粒子との間で凝集し易くなったりする。

以上を纏めると、本発明の画像形成装置に於いて好まし
いトナーは、キャリアについて述べたような樹脂及び更
には磁性体の微粒子を用い、それにカーボン等の着色成
分や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知のト
ナー粒子製造方法と同様の方法によって作ることができ
る平均粒径が20μｍ以下、特に好ましくは10μｍ以下の
粒子からなるものである。

本発明の画像形成装置に於いては、以上述べたような球
状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
に於けると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用い
られるが、これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑り
をよくするための流動化剤や像担持体面の清浄化に役立
つクリーニング剤等が混合される。流動化剤としては、
コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸或いは非
イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニング
剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコン或いは
弗素等表面活性剤等を用いることができる。

以上が現像剤についての条件でありこのような現在剤に
より各色の色濁りを防止することができる。次に、この
ような現像剤で現像層を形成して層担持体上の静電像を
現像する現像剤搬送担体に関する条件について述べる。

現像剤搬送担体には、バイアス電圧を印加し得る従来の
現像方法に於けると同様の現像剤搬送担体が用いられる
が、特に、表面に現像剤層が形成されるスリーブの内部
に複数の磁極を有する回転磁石体が設けられている構造
のものが好ましく用いられる。このような現像剤搬送担
体に於いては、回転磁石体の回転によって、スリーブの
表面に形成される現像剤層が波状に起伏して移動するよ
うになるから、新しい現像剤が次々と供給され、スリー
ブ表面の現像剤層に多少の層厚の不均一があっても、そ
の影響が上記波状の起伏によって実際上問題とならない
ように充分カバーされる。そして、回転磁石体の回転或
いは更にスリーブの回転による現像剤の搬送速度は、像
担持体の移動速度と殆ど同じか、それよりも速いことが
好ましい。また、回転磁石体の回転とスリーブの回転に
よる搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の方が反対
方向の場合よりも画像再現性に優れている。然し、それ
らに限定されるものではない。

また、現像剤搬送担体上に形成する現像剤層の厚さは、
付着した現像剤が厚さの規制ブレードによって充分に掻
き落とされて均一な層となる厚さであることが好まし
く、そして、現像剤搬送担体と像担持体との間隙は数10
〜2000μｍが好ましい。現像剤搬送担体と像担持体の表
面間隙が数10μｍよりも狭くなり過ぎると、それに対し
て均一に現像作用する磁気ブラシの穂を形成するのが困
難となり、また、充分なトナー粒子を現像部に供給する
こともできなくなって、安定した現像が行われなくなる
し、間隙が2000μｍを大きく越すようになると、対向電
極効果が低下して充分な現像濃度が得られないようにな
る。このように、現像剤搬送担体と像担持体の間隙が極
端になると、それに対して現像剤搬送担体上の現像剤層
の厚さを適当にすることができなくなるが、間隙が数10
μｍ〜2000μｍの範囲では、それに対して現像剤層を厚
さを適当に形成することができる。そこで、間隙と現像
剤層の厚さを振動電界を与えていない状態の下で磁気ブ
ラシの穂先が像担持体の表面に10〜500μｍの間隙をも
つように接触せず、かつ近接するような条件に設定する
ことが特に好ましい。それは、潜像のトナー現像に磁気
ブラシの摺擦による掃き目が生じたり、またかぶりが生
じたりすることが防止されるからである。

更に、振動電界下での現像は、現像剤搬送担体のスリー
ブに振動するバイアス電圧を印加することによるのが好
ましい。また、バイアス電圧には非画像部分へのトナー
粒子の付着を防止する直流電圧とトナー粒子をキャリア
粒子から離れ易くするための交流電圧との重畳した電圧
を用いることが好ましい。然し本発明は、スリーブへの
振動電圧の印加による方法や直流と交流の重畳電圧印加
による方法に限られるものではない。

実施例２この例は、第１図の画像形成装置の帯電器２に替えて、
第５図に示すように、像形成体１の表面を照射するラン
プ102aとコロナ放電器102bとの組合せからなる一次帯電
器102及びコロナ放電器からなる二次帯電器103の２個の
帯電器を用いた例である。なお、像形成体１は、第６図
に示すように、アルミニウムやニッケル等からなる導電
性基体1a上にSe、CdS、Si等からなる光導電性感光層1b
を設け、その上に透明樹脂等からなる透明絶縁表層1cが
設けられていて、導電性基体1aを接地した構成からな
る、其他は前記実施例１に於けると同様である。

ここで、一次帯電器102は、像形成体１の光導電性感光
層1bが基体1aから電荷注入し得るという整流作用を示す
半導体特性を持つようなものであるときは、必ずしもラ
ンプ102aを備えることを要しない。

以上のような画像形成装置において、一次帯電器102が
ランプ102aで像形成体１の表面を照射しながら（先に触
れたように、ランプ102aを必要としない場合もある。）
コロナ放電器102bでコロナ放電を行うと、像形成体１
は、光導電性感光層1b及び透明絶縁表層1cの表面が第７
図Ａに見るように電荷をもつ。この帯電した像形成体１
の表面に対して、二次帯電器103がコロナ放電を行う
と、今度は光導電性感光層1bが絶縁性であるから、透明
絶縁表層1cの表面の電荷が減少して、像形成体１の帯電
は第７図Ｂに見るように変化する。この二次帯電した像
形成体１の表面に像露光４が入射すると、露光部PHに於
ける光導電性感光層1bの表面電荷が減少し、非露光部DA
においては依然として元のまま電荷が残るから、像形成
体１の帯電は第７図Ｃに見るように変化する。この間の
像形成体１の表面電位の変化を示したのが第８図であ
り、第８図に於けるＡ、Ｂ、Ｃの状態の電位は、夫々第
７図Ａ、Ｂ、Ｃの帯電状態に対応する。即ち、像露光４
が入射した露光部PHの電位は第８図にＣ（PH）で示す表
面電位となるのに対して、像露光４が入射しなかった非
露光部DAの電位は第８図にＢで示す表面電位と略同じＣ
（DA）であるから、この背景電位に対して像露光４によ
りＣ（PH）で示す表面電位の静電像が形成されたことに
なる。この静電像は、通常の電子写真複写機に於けると
同様、露光部PHを潜像と逆極性に帯電する現像剤によっ
て現像することができ、この現像は静電像を形成した像
露光４に対応する現像器５〜８のうちのいずれか色の現
像器によって行われる。現像が行われてトナーが付着す
ると、静電像の電位は逆極性に帯電したトナーの付着量
に応じて低下する。然し、像露光４が入射されなかった
像形成体１の非露光部DAの帯電は依然として第７図Ｂと
同じＣのDAで示した状態であり、その部分の表面電位
は、暗減衰はあっても、略第８図のＢと同じＣ（DA）の
電位であるから、像形成体１の２回転目に別の色につい
ての像露光４を前の像露光４の位置とはずらせて入射さ
せると、前述のような一次帯電及び二次帯電を行わなく
ても、前回と同様静電像を形成することができる。この
ように、最初の一次帯電及び二次帯電を利用して第２回
以降の静電像を形成することは、それより前の現像を潜
像に逆極性に帯電する現像剤を付着させる現像法によ
り、しかも、非接触ジャンピング現像条件で行った場合
に容易になされる。それは、同極性に帯電する現像剤を
付着させる現像法に比較して、トナーの静電像への付着
が容易に行われるから、現像スリーブ16にトナーを静電
像に付着させるための高い電圧を印加する必要がなく、
従って、像形成体１の帯電状態が安定に保たれること、
更に、非接触ジャンピング現像条件によることで、現像
器の現像剤層が像形成体１の表面に接触しないから、そ
のためにも像形成体１の帯電状態が安定に保たれること
による。なお、色別に静電像を形成するために、先の像
露光４に対しての像露光４の位置を前述の如くずらすこ
とは、像露光４の形成に先に述べた第２図のレーザービ
ームスキヤナなどを用いることによって容易に行うこと
ができる。

本発明は、最初の一次帯電及び二次帯電を利用して第２
回以降の静電像形成を行う例に限定されるものではな
く、一般的に、第２回以降の静電像形成に際して、その
都度再び一次帯電と二次帯電とを施しても、その前に除
電器13によって前の帯電を除電しても、或いは、先の静
電像の消去と暗減衰を補償するように二次帯電のみを施
すようにしてもよい。前の帯電を除電せずに再び一次帯
電と二次帯電を施す場合や二次帯電のみを施す場合は特
に、一次帯電器103や二次帯電器103のコロナ放電器に、
前の帯電があっても帯電が安定に行われるスコロトロン
コロナ放電器を用いるとが好ましい。静電像の形成毎に
再び一次帯電と二次帯電を施すのは、階調再現性を重視
するときや、像露光４をスリット露光としたり、フラッ
シュ露光としたような場合に特に望まれる。また、一次
帯電後、二次帯電と同時に像露光を施して、次に全面露
光することにより静電像を形成するNPやKIP方式も採り
得る。以上説明したいくつかの方式において、一次帯電
と二次帯電の相対的強さにより、静電像電位を露光部と
非露光部とが同極性或いは逆極性となるように制御でき
るが、現像のし易さを考えると、露光部と非露光部の電
位を逆極性とするのが好ましい。

以上のようにして形成された２回転目の静電像は、それ
を形成した像露光４に対応する現像器５〜８のうちの前
回とは異なる色の現像器によって現像される。同様に、
像形成体１の３回転においても、静電像の形成と、その
静電像に対応した異なる現像器による現像とが行われ、
それによって、像形成体１上に異なる色のトナー像が重
ね合わせられたカラー画像が形成される。そして、最終
回の現像が行われた像形成体１の表面は、必要に応じコ
ロナ放電器９でトナー像に電荷を付与され、更には転写
前ランプ10で照射されて、それにより転写器11でカラー
画像が容易に被記録体Ｐに転写されるようになり、被記
録体Ｐに転写されたカラー画像は、定着器12で被記録体
Ｐに定着される。カラー画像を転写した像形成体１の表
面は、除電器13によって除電され、その表面にそれまで
は離れていたクリーニング装置14のクリーニングブレー
ド14a及びファーブラシ14bが当接することによって、転
写後の残留トナーが除去される。そして、像形成体１の
カラー画像を形成されていた表面部分がクリーニング装
置14を通過した時点で、クリーニングブレード14a及び
ファーブラシ14bが像形成体１の表面から離れることに
よって、カラー画像記録の１回のサイクルが終了する。

第９図は最初の一次帯電と二次帯電を利用して毎回像露
光により静電像を形成する本発明の例を示す像形成体表
面電位変化フローチャートであり、第７図、第８図に示
したように像露光部に静電像が形成されて、そこにトナ
ーが付着せしめられる、静電像形成の本発明の例を示し
ている。

像形成体１は厚さ30μｍのCdS感光層上に厚さ20μｍの
透明絶縁層を設けたものであり、その周速を180mm/sec
とした。この像形成体１に一次帯電器102のランプ102a
で一様露光を行いながら直流のスコロトロンコロナ放電
器102bにより像形成体１の表面電位が＋1000Vになるよ
うに帯電した。次ぎに交流成分をもつスコロトロンコロ
ナ放電器からなる二次帯電器103で像形成体１の表面電
位が−100Vになるように帯電した。この帯電面にＨ−Ne
レーザーを用いた第２図に示したようなレーザービーム
スキヤナで16ドット/mmの密度で書込み露光を行い、背
景部電位−100Vに対して露光部の電位が＋300Vの静電像
を形成した。この静電像を第３図に示したような現像器
５で現像した。

現像器５には、マグネタイトが樹脂中に50wt％分散含有
した平均粒径が30μｍ、磁化が30emu/g、抵抗率が10¹⁴
Ωcm以上のキャリアと、スチレン−アクリル樹脂にイエ
ロー顔料としてベンジジン誘導体10重量部とその他荷電
制御剤とを加えた平均粒径が10μｍの負帯電の非磁性ト
ナーとからなる現像剤をトナーのキャリアに対する比率
が20wt％になる条件で用いた。また、現像スリーブ31の
外径は30mm、その回転数は100rpm、磁石体32のＮ、Ｓ磁
極の磁束密度は900ガウス、回転数は1000rpm、現像域で
の現像剤層の厚さ0.7mm、現像スリーブ31と像形成体１
との間隙0.8mm、現像スリーブ31には−50Vの直流電圧と
2.5KHz、2000Vの交流電圧の重畳電圧を印加する非接触
ジャンピング現像条件によった。

なお、現像器５で静電像を現像している間は、他の同じ
く第３図に示したような現像器６〜８を現像を行わない
状態に保った。それは、現像スリーブ31を電源39から切
り離してフローティング状態とすること、或いは接地す
ること、又は積極的に現像スリーブ31に静電像と同極性
即ちトナーの帯電と逆極性の直流バイアス電圧を印加す
ることによって達成され、中でも直流バイアス電圧を印
加することが好ましい。現像器６〜８も現像器５と同じ
非接触ジャンピング現像条件で現像するものとしている
から、現像スリーブ５上の現像剤層は除去しなくてもよ
い。この現像器６には現像器５の現像剤のトナーがイエ
ロー顔料の代わりにマゼンタ顔料としてポリタングスト
リン酸を含むトナーに変えられた構成の現像剤を用い、
現像器７には同じくトナーがシアン顔料として銅フタロ
シアニン誘導体を含むトナーに変えられた構成の現像剤
を用い、現像器８には同じくトナーが黒色顔料としてカ
ーボンブラックを含むトナーに変えられた構成の現像剤
を用いた。勿論、カラートナーとして他の顔料や染料に
よるものを用いることもできるし、また、現像する色の
順番も鮮明なカラー画像が得られるように適当に決定し
得る。特に、像露光の位置が重なるような場合は、現像
する色の順番は、カラー画像の鮮明性に大きく関係する
から、慎重に決定する必要がある。

現像器５で現像された像形成体１の表面が、最後に転写
が行われるときまでは必要のないコロナ放電器９と転写
前ランプ10、同じく不作動状態に置かれている除電器13
とクリーニング装置14、及び前述の一次帯電と二次帯電
の動作を終えた後休止状態に入った一次帯電器102を通
過して二次帯電器103により再帯電を行い、再び像露光
４を受ける位置に達したときに、前回と同じレーザービ
ームスキヤナにより、ドット位置はずらして、同じドッ
ト密度で２回目の書込みを行った。これによって得られ
た静電像の電位は、背景部−100Vに対して、＋300Vであ
った。この静電像を、現像スリーブ31に直流成分−50
V、交流成分2.5KHz、2000Vの電圧を印加した以外は現像
器５に於けると同じ条件で、現像器６により現像した。

同様に、像形成体１の３回転目は同様にしてレーザービ
ームスキヤナにより書込みを行い、背景部−100Vに対し
て＋300Vに静電像を形成し、この静電像を、現像スリー
ブ31に直流成分−50V、交流成分2.5KHz、2000Vの電圧を
印加した以外は現像器５に於けると同じ条件で、現像器
７により現像した。また同様に、像形成体１の４回転目
は光量を最初２倍としてレーザービームスキヤナにより
書込みを行い、背景部−100Vに対して、＋500Vの静電像
を形成し、この静電像を、現像スリーブ31に直流成分20
0V、交流成分2.5KHz、2000Vの電圧を印加した以外は現
像器５に於けると同じ条件で、現像器８により現像し
た。

この４回目の現像が行われ、像形成体１上に４色のカラ
ー画像が形成されるようになった段階で、コロナ放電器
９と転写前ランプ10を作動し、それによってカラー画像
を転写され易くして、転写器11で非記録体Ｐに転写し、
定着器12によって定着した。

カラー画像を転写した像形成体１は除電器13によって除
電され、クリーニング装置14のクリーニングブレード14
a及びファーブラシ14bの当接によって表面から残留トナ
ーを除かれて、カラー画像形成の行われた面がクリーニ
ング装置14を通過した時点で完全にカラー画像記録の１
サイクル工程を終了した。

前記実施例１及び２について、クリーニング装置14の設
置位置を変更し、クリーニングブレード14a及びファー
ブラシ14bの像形成体１への当接を、最終回現像終了直
後に開始し、又は更に上記当接の解除を初回帯電直前に
行ったところ、いずれも記録されたカラー画像の色毎の
位置ずれは、識別できず、また画像濃度の変化も観察さ
れず、一層高品質のカラー画像が得られた。

実施例１を例に挙げて画像形成プロセスをタイミングチ
ャートで示せば、第10図の通りである。図中、クリーニ
ングを示す線ａはクリーニング装置の作動を最終回潜像
形成直後に開始した例を、同じく線ｂは上記作動を最終
回現像直後に開始した例を、同じく線ｃは線ｂの例に加
えて上記作動の解除を初回帯電直前に行った例を夫々示
す。

なお、画像形成プロセスとしては、前記（第４図、第９
図）とは、逆に、第11図に示すように、露光分PHが背景
部に、非露光部DAが静電像となる静電像形成法によって
潜像が形成される方式とすることもできる。

また、クリーニング部材の像形成体への当接の解除は、
第12図のタイミングチャート中、実線ａで示すように初
回の記録画像形成のための初回の像書込み前に行うほ
か、破線ｂで示すように次回の記録画像形成のための像
書込みとその次の像書込みとの間に行うようにしても良
い。更に、第13図に示すように、現像を、当該像書込み
と次の像書込みとの間の時期に行い、クリーニング部材
の像形成体への当接の解除を第12図に於けると同様に、
実線ａで示すように次回の記録画像形成のための初回の
像書込み前に行う、或いは、破線ｂで示すように次回の
記録画像形成のための像書込みとその次の像書込みとの
間に行うようにすることもできる。

また、第10図、第12図及び第13図では、第１図、第５図
に示す現像装置５、６、７、８の内の３つの現像装置を
使用し（現像装置は３つあっも良い。）てイエロー、マ
ゼンタ、シアンのトナーで現像し、これら３色を合わせ
て黒色を出しているが、黒色のトナーをも使用して４つ
の現像装置総てを使用すれば、黒色を一層鮮明に出すこ
とができる。この場合は、記録画像を得るための像形成
体１の回転は、１サイクルについて４回転となる。

このように、上記の例では、得られる記録画像はいずれ
も充分な濃度で鮮明であり、色毎の位置ずれがなく、ま
た、クリーニングを除く総てのプロセスが終了してから
像形成に関与しないクリーニングのためのみの像形成体
の回転をさせるなど、連続記録画像形成に当たって余計
な時間を要することがない。

ヘ、発明の効果以上説明したように、本発明は前述した構成としている
ので、本発明に基づく画像形成装置は、色毎の位置ずれ
を起こす虞れがなく、高品質のカラー画像が得られ、而
も、効率的な連結使用が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第13図は本発明の実施例を示すものであって、第１図及び第５図は画像形成装置の要部を示す概略図、第２図はレーザービームスキヤナの要部を示す概略図、第３図は現像器の断面図、第４図、第９図及び第11図は画像形成過程のフローチャ
ート、第６図は像形成体の構造の一例を示す断面図、第７図は静電像形成過程の一例を模式的に示す帯電状態
変化図、第８図は第７図に対応して示す像形成体表面部分の電位
変化チャート、第10図、第12図及び第13図は画像形成装置の各部分の作
動を示すタイミングチャートである。第14図〜第16図は従来例を示すものであって、第14図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は画像形成時のトナーの
付着状況を示す断面図、第15図及び第16図は他の画像形成時のトナーの付着状況
を示す断面図、である。なお、図面に示された符号に於いて、１……像形成体２、102、103……帯電器４……像露光５、６、７、８……現像器９……転写前帯電器 10……転写前露光ランプ 11……転写器 12……定着器 13……除電器 14……クリーニング装置 14a……クリーニングブレード 14b……ファーブラシＰ……被記録体（記録紙）Ｔ、Ｔ′……トナー 31……トナー搬送スリーブ 32……磁石体 39……電源である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者平塚誠一郎東京都八王子市石川町2970番地小西六写真工業株式会社内 (56)参考文献特開昭59−121349（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−143352（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−181066（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−117256（ＪＰ，Ａ) 特開昭50−23234（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の回転方向へ順次に、帯電器と、ド
ット露光を行う単一の像露光装置と、隣接した複数の現
像器と、転写器と、前記感光体に当接解除可能なクリー
ニング装置を配し、前記感光体の一回転で、共通に使用される前記帯電器に
よる帯電をし、前記単一の像露光装置による像露光で潜
像を形成して、前記隣接した複数の現像器の中から特定
の現像器を選択し、前記潜像を前記特定の現像器の現像
バイアスによって反転現像で現像をしてトナー像を形成
する画像形成工程を、前記感光体の複数回転により複数
回繰り返すことによって、前記感光体上に複数のトナー
像を重ね合わせた画像を形成し、その後前記感光体上に
複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
し、前記クリーニング装置によって前記感光体上の残留
トナーを除去する画像形成装置であって、前記クリーニング装置の前記感光体への当接が、前記最
終の画像形成工程の前記潜像を形成後から前記感光体上
に複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
終了前までの間で行われると共に、前記クリーニング装置の前記感光体からの当接解除が、
前記クリーニング装置によるクリーニング終了後から次
の前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせた画像を
形成するための第１回目の前記画像形成工程の潜像形成
前までの間で行われることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体の回転方向へ順次に、帯電器と、ド
ット露光を行う単一の像露光装置と、隣接した複数の現
像器と、転写器と、前記感光体に当接解除可能なクリー
ニング装置を配し、前記感光体の一回転で、共通に使用される前記帯電器に
よる帯電をし、前記単一の像露光装置による像露光で潜
像を形成して、前記隣接した複数の現像器の中から特定
の現像器を選択し、前記潜像を前記特定の現像器の現像
バイアスによって反転現像で現像をしてトナー像を形成
する画像形成工程を、前記感光体の複数回転により複数
回繰り返すことによって、前記感光体上に複数のトナー
像を重ね合わせた画像を形成し、その後前記感光体上に
複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
し、前記クリーニング装置によって前記感光体上の残留
トナーを除去する画像形成装置であって、前記クリーニング装置の前記感光体への当接が、前記最
終の画像形成工程の前記潜像を形成後から前記感光体上
に複数のトナー像を重ね合わせた画像を被記録体に転写
終了前までの間で行われると共に、前記クリーニング装置の前記感光体からの当接解除が、
次の前記感光体上に複数のトナー像を重ね合わせた画像
を形成するための第１回目の前記画像形成工程の潜像形
成後から第２回目の前記画像形成工程の潜像形成前まで
の間で行われることを特徴とする画像形成装置。