JPS61118775A - 画像形成方法 - Google Patents

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】 イ、産業上の利用分野 本発明は画像形成方法及びその装置に関し、例えば多色
画像形成用の電子写真機軍法及びその装置に関するもの
である。

口、従来技術 電子写真法を用いて多色画像を得るに際して従来から、
多くの方法及びそれに使用する装置が提案されているが
、一般的には次のように大別することができる。　その
１つは、感光体を用いた分解色数に応じて潜像形成及び
カラートナーによる現像を繰り返し、感光体上で色を重
ねたり、あるいは現像の都度、転写材に転写して転写材
上で色重ねを行なっていく方法である。　また、他の方
式としては、分解色数に応じた複数個の感光体を有する
装置を用い、各色の光像を同時に各感光体に露光し、各
感光体上に形成された潜像をカラートナーで＠＊　ｔ、
、順次転写材上に転写し、色を重ねて多色画像を得るも
のである。

ところが、上記の第１の方式では、複数回の潜像形成、
現像過程を繰り返さねばならないので、画像記録に時間
を費し、その高速化が難しいことが欠点となっている。

　又Ｊ記の第２の方式では、複数の感光体を併行的に使
用するために高速性の点では有利であるが、複数の感光
体、光学系、現像手段等を要するために装置が複雑、大
型化し、高価格となり易い。　また、上記の両方式とも
、複数回にわたる画像形成、転写を繰り返す際の画像の
位置合わせが困難であり、画像の色ズレを完全に防止す
ることが出来ない。

例えば、特開昭５７−１６７０３４号公報に示された多
色画像形成装置は、第１７図に示す如く、フルカラー（
限定されたある１！１類のカラー、すなわちフォルスカ
ラーに対して自然色全種を扱うものをいう）用のレーザ
ーを用いたカラー電子写真複写機である。　この複写機
について、同公報に記載された部分を以下に引用する。

「このような複写機は、感光ドラム１が設けられており
、この感光ドラム１上にはレーザービーム発振器２から
発振されレーザー変調器３によって変調されさらにエキ
スパンダ４を経てポリゴンミラー５で偏向された画像光
線がレンズ６を経て照射される。　感光ドラム１はクリ
ーナ用プレード１５できれいにされたあと一次帯電１ｉ
ｉ１４により全面帯電され、その後上述した画像光線に
従って除電され、画像に応じた静電潜像が形成される。

この静電潜像は入力光の三原色、すなわち赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、背（Ｂ）に対して補色関係にあるシアン（Ｃ入
マゼンタ（紛、イエローα′）のトナー現像を行なう現
偉ステージ嘗ンにより各色について現像される。　　８
．９、ｌＯはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンの各
色の現像を行なう現像ローラーであり１８は現像カバー
である。

一方記録紙収納箱１１に収納された記録紙２０は給紙ロ
ーラー１２．ガイド１９を介して転写ドラム７に巻きつ
けられており各色に対して現像された像は転写帯電器１
３を介して記録紙２０に転写されたあと排紙ローラー１
６を経てトレイ１７上に排出される。

この場合記録紙２０は転写ドラム７に保持ｇｉｉ（図示
せず）で保持され各色に対して３回同一画像位置　　　
　　　１に転写が行なわれる。　この３回の転写は位置
すれが起らないように正確に位置合わせを行なわなけれ
ばならないが、転写ドラムと感光ドラムの回転むら並び
に転写ドラム上に保持された記録紙の伸縮や保持不良に
よりレジストレージ冒ンの不良が発生する。　この不良
は機械的にある程度は改良可能であるが、解像度１００
本／インチ（４８／ＩＩＩ）或いはそれ以上のドツト構
成によるデジタル画像を高Ｍ度に記録するためには、例
えば画素を構成するドツト径を５０μ傷程度以下に小さ
くしなければならないことや各ドツト間のピッチを数μ
惰単位で記録しなければならないこと等を考慮すると上
述したような機械的な改良では最良でたかだか０．１ａ
程度の位置ずれを補正できるだけである。」こうしたレ
ジストレーシラン不良、即ち、原稿の各色に対する静電
記録工程を順次各色に対して位置合わせ（レジストレー
ジ冒ン）しなから像担持体上に対し行ない１１次に転写
工程により記録紙に記録する多色画像記録工程において
記録紙上での色ずれが生じることを排除するために、上
記公報によれば、記録紙上に基準マークを付け、この基
準マークに従って次の色に対する記録位置を制御する方
法が記載されている。

しかしながら、この公知の方法では、実際には、記録紙
が柔かく、シかもトナー像の形成と転写（記録紙上への
重ね合わせ）とが別々に行なわれることから、感光ドラ
ムの回転ムラ等によりて記録紙に対する各トナー像の位
置精度が光分ではなく、レジストレージ冒ン不良を回避
することができない。　　また、記録紙にマークを付し
ているので、そのマークによる不要な像が記録紙上に残
されることになる。

な奢、記録紙に直接記録する記録技術が熱転写プリンタ
ーや静電記録方式に存在するが、これは、記録紙又は像
担持体を兼ねた記録紙上にマークを形成し、このマーク
に基いて書込みタイミングを決定するものがある。　こ
れも、マークが記録紙に残されたり、或いは上述したレ
ジストレージ１ン不喪の問題が解消されない。

ハ、発明の目的 本発明の目的は、トナー像を精度良くかつ容易に位置合
せすることが可能であり、鮮明で高品位、忠実な画像の
得られる方法及びその装置を提供することにある。

二、・発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、像担持体上に複数
のトナー像を順次形成した後、これらの複数のトナー像
を転写する画像形成方法において、第１のトナー像の形
成時にトナー像位置決め用の基準パターンを決め、この
基準パターンに基いて第２のトナー像を形成することを
特徴とするものである。

また、本発明による画像形成装置は、像担持体と、この
像担持体上に複数のトナー像を順次形成するトナー像形
成手段と、前記複数のトナー像を転写する転写手段とを
有する画像形成装置において、トナー像位置決め用の基
準パターンが前記像担持体に設けられることを特徴とす
るものである。

本発明の望ましい実施態様によれば、上記基準パターン
は、基準の静電パターンを形成した後に現像器からなる
トナー像形成手段により現像された像担持体上に形成さ
れるトナー像であり、これは基準マークとして使用する
。　また、この基準マークは像担持体上に予め形成され
たものでありてよく、トナー像形成時に選択して使用さ
れてよい。

また、この基準マークは、記録紙等の転写材上へ像担持
体から転写されない（或いは移動若しくは転移しない）
位置に形成することが望ましい。

ホ、実施例 以下、本発明を実施例について詳細に説明する。

第４図には、本発明を実施するのに適したレーザービー
ムプリンタが示されている。　このプリンタでは、像担
持体である感光体ドラムの複数回の回転により、順次同
位置にトナー像を重ね合わせるものである。　そして、
本発明に基いて、最初の色に対する記録時に像担持体上
に基準マークを付加し、この基準マークに従って次の色
に対する記録位置を制御するようにして、ドラム上にト
ナー像を重ね合わせた後に転写材上にトナー像を　　　
　　　ｉ一括転写するようにしている。

第４図の記録装置において、２１は、Ｓｅ等の光導電性
感光体を有し、矢印方向に回転するドラム状の像担持体
；２２は、像担持体２１の表面を一様帯電する帯電器；
２４は、カラー画像の色別の像露光；５〜２８は、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒と云ったそれぞれ異なる色
のトナーが現像剤として用いられている現像器；２９お
よび４０は、像担持体２１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記録体Ｐに転厚し易くす
るためにそれぞれ必要に応じて設けられる転写前帯電器
および転写前露光ランプ；４１は、転写器；４２は、記
録体Ｐに転写されたトナー像を定理させる定層器：４３
は、除電ランプと除を用コロナ族１ａ１ａの一方または
両者の組合せから成る除電器；４４は、像担持体２１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
ときまでには像担持体２１の表面から離れるクリーニン
グブレードやファーブラシを有するクリーニング装置で
ある。

この記録装置においては、帯電器２２の後段位置イｆ「 に、後述するトナー像ｉ決め用の基準マークを光学的に
検知するフォトカブラからなる検出手段砺が配設されて
いる。

こ−で、帯電ｎ２２には、既に帯電している像担持体２
１の表面に重ねて帯電するものにありでは特に、先の帯
電の影響が少な（、安定した帯電を与えることができる
スコロトロンコロナ族を器を用いることが好ましい。　
また、この記録装置のように、ドラム状の像担持体２１
を用いるものにあっては、像露光２４は、鮮明なカラー
画像を記録するために、第５図に示したようなレーザー
ビームスキャナによるものが好ましい。

第５図のレーザービームスキャナは、Ｈｅ−Ｎｅレーサ
ー等のレーザー３１から出たレーザービームを音響光学
変調器３２により０Ｎ１０ＦＦ　Ｌ、て、八面体の回転
多面鏡から成るミラースキャナ３３により偏向させ、結
像用ｆ−θレンズ３４を通して像担持体２１の表面を定
速度で走査する像露光２４に形成する。

なお、３５．３６はミラー、３７は像担持体２辻でのビ
ームの直径を小さくするために結像用ｆ−θレンズ具に
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２４の形成に第５図のようなレーザービームス
キャナを用いれば、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、したがって
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２４は、前述のようなレーザービームによるドツ
ト露光に限られるものではなく、例えばＬＥＤやＣＲＴ
や液晶シャッターあるいは光フアイバ伝送体を用いて得
られるものでもよい。　そして、像担持体がベルト状の
ように平面状態をとり得る記録装置であってもよい。

また、現像器２５〜２８、特に２６〜２８には第６図に
示したような構造のものが好ましく用いられる。

第６図において、５１は、アルミニウムやステンレス鋼
等の非磁性材料から成る現像スリーブ；５２は、現像ス
リーブ５１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：５３は、現像スリーブ５珪に形成される現
像剤層の厚さを規制する磁性、あるいは非磁性の層厚規
制ブレード；５４は、現像スリーブ５１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：５５は、現像
剤溜り５６の現像剤を攪拌する攪拌回転体；５７は、ト
ナーホッパー；５８は、表面にトナーの入り込む凹みを
有し、トナーホッパー５７から現像剤溜り５６にトナー
を補給するトナー補給ローラ：５９は、保護抵抗６０を
介して現像スリーブＨ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５１と像担持
体２１の間にお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る。　同図は、現像スリーブ５１と
磁性体５２がそれぞれ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Ｓ１が固定であっても
、磁石体５２が固定であっても、あるいは現像スリーブ
５１と磁石体５２が同方向に回転するようなものであっ
てもよい。　磁石体５２に一固定とする場合は、通常、
像担持体２１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
こに同極あるいは異極の２個の磁極を近接させて設けた
りしてよい。

このような現像器は、磁石体５２の磁極が通常□□□〜
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５１の表面に現像剤層り５６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５
３／こよって厚さを規制されて現像剤層を形成し、その
現像剤層が像担持体２１の回転矢印方向と同方向あるい
は逆方向（図では同方向）に移動して、現像スリーブ５
１０表面が像担持体２１の表面に対向した現像域におい
て像担持体２１の静電像を現像し、残りがスクレーパブ
レード５４によって現像スリーブ５１の表面から外され
て現像剤溜り５６に戻されるようにしたものである。　
そして、現像は、色トナー像を重ね合わせるために繰返
される少くとも第２回以降の現像については、先の現像
で像担持体２１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６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。

さらに、現像器２５〜２８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ヤとの混合から成る、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
ヤが、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
、ｒ−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、あるいはそれら磁性
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
成る、抵抗率が１０”Ω−α以上、好ましくは１ｇ１３
Ω−傷取上の絶縁性キャリヤ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５１にバイアス電圧
を印加した場合にキャリヤ粒子に電荷が注入されて、像
担持体２１面にキャリア粒子が付着し易くなるという問
題や、バイアス電圧が光分ｌこ印加されないという問題
が生ずる。　特に、像担持体２１にキャリヤが付着する
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０．５０ｃＩＦ？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／ｃｌｒＬ知荷重を掛け、荷重体を兼ねた電極と
底面電極との間に１０００　Ｖ／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イ
画である。

また、キャリヤは、平均粒径が５μ惰未満では磁化が弱
くなりすぎ、５０μ惜を越えると画像が改嵜されず、又
ブレークダウンや放電が起り易く、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、５０
μ偽以下であることが好ましく、必要に応じて、疎水性
シリカ等の流動化剤等が飽加剤として適当に加えられる
。

トナーは、樹脂に各ａ！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１〜２０μ惰のものが好ましく
、そして、平均帯電量が３”−３００μ（Ｊｆ、特に１
０〜１００μＣ／ｒ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ヤから離れにくくな
、す、２０μ扉を超えると画像の解像度が低下するよう
になろう　また、光面抵抗は１０’Ω−α以上、更には
１０１８Ω−１以上であることが好ましい。

以上のような絶縁性キャリヤとトナーとの混合から成る
現像剤を用いると、第６図の現像スＩＪ−ブ５１に印加
するバイアス電圧を、トナーが十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
を起す右そ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
明性が損われない範囲で磁性キャリヤに用いられるよう
な磁性体を含有させてもよい。

以上が本発明に好ましく用いられる現＊ｉ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５５−１８６５６〜１
８６５９号、同５６−１４４５２号、同５８−１１６５
５３〜１１６５５４号各公報にに 記載されているような現像器や現像剤を用いてもよい。

　しかし、好ましくは、本願出願人が先に出願した特願
昭５８−５７４４６号、同５３−９６９００〜９６９０
３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。

以上のような記録装置によって、第７図に示したように
本発明の方法を実施することができる。

なお、第７図は第４図の現像が行われた段階までを示し
ている。

第７図は、像露光部分が画像部となり、非露光部が背景
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が付着することによ
って行われる実施例を示している。　これは、第４図の
記録装置によれば、除１！６４３で除電され、クリーニ
ング装置４４でクリーニングされて、電位がＯとなって
いる初期状態の像担持体２１の表向に、１回転目に帯を
器２２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２４によって静電像部の電位が略０となる
８ｇ１回像露光を行い、これによって得られた電位が略
第１回帯電の電位に等しい静電像を現像器２５〜２８の
うちの像露光２４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、背景部と同極性に帯
電しているトナーＴが付着する。

次に、除電器４３（除電ランプのみを用いてもよい）に
よって一様に除電する、あるいはそのまま再び像担持体
を２回転目に再び帯電器２２によって一様に第２回帯電
を施し、その帯電面に前とは異なる色についての像露光
２４によって同じく静電像部の電位が略０となる＃！２
回像露光を行い、得られた静電像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回現像する。　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厚曲帯電器２９
及び転写前露光ランプφを作動し、次いで転写器４１に
よってカラー画像を像担持体２１の回転に同期して送ら
れる記録体Ｐに一括して転写し、転写されたカラー画像
は定着Ｆｉ４２によって記録体Ｐに定着される。　カラ
ー画像を転写した像担持体２１の表面は除電器４３によ
って除電されて、クリ−ニング装置４４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。　すなわち、毎
回の静電像形成のための帯電は帯電器２２によって行わ
れ、第５図のレーザービームスキャナによりて作られる
同一の露光装置によって像露光が行われるから、毎回の
静電像形成用に別個の偉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る。　なお、先の
回の現像と次の回の帯電との間の除電器４３による除電
は省略可能である。

第８図は、各色のトナーで現像するプロセスを示す。　
まず第８図（Ａ）のように、１回目の為光２４後に、例
えば上述の現像器２５によってイエロートナーＴ、で１
回目の現像を行なう。　次に、再び２回目の露光２４後
に、第８図（Ｂ）のように、例えば上述の現像器２６に
よってマゼンタトナーＴ、で２回目の現像を行なう。　
更に同様にして３回目の路光ム後に、第８図（Ｃ）のよ
うに、例えば上述の現像器２７によってシアントナーＴ
、で３回目の現像を行なう。　次にｗ、８図（Ｄ）のよ
うに記録紙Ｐ上に転写゛する。

第８図のプロセスにおいて、第８図（Ａ）の露光スの位
置が先のトナー島と部分的に重なって露光される場合、
マゼンタトナーＴ、はイエ１ｊ−）ナーＴ、に一部重な
り合って付着することがある。

第９図は、露光の位置がほぼ重なった画像形成プロセス
を示す。　まず、第９図（Ａ）のように、イエロートナ
ーＴ、を１回目の現像で付着せしめ、次いで露光２４後
に、第９図ＣＢ）のように２回目の現像で先のトナー鳴
止に重ねてマゼンタトナーＴ。

を付着させる。　更に同様にして、３回目の菖光２４で
シアン用の静電潜像を形成し、第９図（Ｃ）のようにシ
アントナーＬを現像で付着せしめる。

得られた３色トナー傷を第９図（Ｄ）のように記録紙Ｐ
に一括して転写する。

以上に説明した画像形成方法及び装置に右いて、第８図
、第９図の如くにトナー像を重ね合せるに際し、画像を
記録する位置精度は１００μ偽以下に　　　　　　１制
御することが望ましい。　このために本例の方式では、
従来のような記録紙上の各トナー像のレジストレージ薗
ンではなく、像担持体上の各トナー像のレジストレージ
冒ンを保証していることが極めて重要である。　従来の
通常考えられる方式うがあり好ましい結果が得られない
。

これに対し、本実施例では、像担持体上に第１図〜第３
図の如くに基準マークを設け、各トナー像形成時にはこ
の基準マークにより書き込みのタイミングが同期される
。　これを以下に説明する。

第１図に示したように、斜線を施した記録画像部の余白
部６１の走行方向先端部に基準マーク６２を２箇所に付
加する。　これは、例えば第１回目の例えばイエロー用
の静電潜像形成時に感光体ドラム２１に書き込み、現像
することにより形成する。

このように第１回目のトナー像形成時に形成された基準
マーク６２は、次の色、すなわち例えばマセンタ色の記
録までにフォトカプラー等の検出装置（第４図の４５）
により検出され、第１図に図示した基準ラインＬが算出
される。　このラインに従って次の色、すなわちマゼン
タ及びシアンの記録位置が位置合わせされる。　すなわ
ち、算出された基準ラインに応じて、マゼンタ及びシア
ンに対するデータの巻き込みタイミングが同期される。

このようにして、各色のレジストレージ繋ンは像担持体
２１上の最初の色に対する画像に一致させることができ
る。　なお、上述した基準マークは第２図（Ａ）、（Ｂ
）、（Ｃ）にそれぞれ図示したような形状のマークとす
ることができる。　基準マーク６２は、それ自体が記録
紙上に転写されない部分に形成されるものである。

さらに、第３図に図示したように、非画像位置に基準マ
ーク６２を設けることも可能である。

特に第３図では、トナー像の各位置で基準マーク６２を
確認しながら感光体ドラムの回転ムラ等により書込み位
置がずれないようにドラムの駆動系や書き込み系にフィ
ードバックされるので、例えば１０００走査線毎に再度
位置合せが行なわれるので、位置精度が確実に保証され
る。

基準マークは、画像部外に形成することが望ましい。　
画像部内に形成すると、その部分は転写紙上に転写され
てしまう。

本例では、基準マークをトナーにより設けており、クリ
ーニング可能であり、像担持体上の任意の位置に設ける
ことが可能である。　このような基準マークの形成法は
、エンドレスでくり返し形式で用いる像担持体を用いて
任意の位置から像形成を行なう際に特に有効である。　
その他の方法としては、非画儂部に第１図や第２図の如
きパターンで基準マークを予め刻印してあき（例えば凸
凹や白地の点や線等の印）、それを検出することにより
、レジストレージ冒ンを保証してもよい。

この場合は、前記トナーによる基準マークよりもコント
ラストのよい、細かな基準マークを形成できるために、
レジストレージ璽ン稍度を向上できる。　又、エンドレ
スの像担持体を用いて、任意の位置から像形成を行なう
際には、第２図の中から特定のマークを基準マークに決
定する（像担持体の回転に伴うマーク数を検知して特定
のマークをカウントしたら次の書き込みを始める。）。

以上説明したように、本実施例によれば、少なくとも最
初の色に対する記録時に像担持体上に基準マークを決定
し、この基準マークに従って２回目以後の色に対する記
録位置を制御しているので、カラーレーザービームプリ
ンタ等に生じ得る機械的な各色のレジストレージ冒ン不
良を補正でき、高品位で高解像度０２１度の良いカラー
記録が可能になる。　又、各色の記録工程で基準マーク
を検知し、電子的なプログラミングにより補正を行なえ
ば、装置に変動があってもそれに容易に対応でき、安定
した広範囲なカラー画偉記碌が可能になる。　又、基準
マークは、記録紙の給送のみならず、帯電、転写、現像
のタイミングに利用することができる。

第１Ｏ図には、第４図の装置を用いた場合の各トナー像
の現像プロセスのタイミングチャートが示されているが
、上記した基準マークの検出に同期ン して各プロセスのタイミングをとればよい。

なあ、上記した゛基準マークはトナー像、刻印、印刷又
は塗布したもの、接着したもの等に限らず、例えば像担
持体上に選択的に設けた磁性層パターンを磁気的に検出
してトナー像形成のタイミングをとることもできる。　
また、マークの材質としては例えばＡｊ箔等の光反射率
の高いものを貼付けることができるし、マークの形状、
サイズも種々選択してよい。　但、マークのエツジがシ
ャープになっていることが望ましい。

なお、第１１図は、第６図の現像装置において感光体ド
ラム２１とスリーブ５１との間隙ｄを０．７１１１１．
現像剤層厚をＱ、３１１１＋、スリーブ５１に印加する
現像バイアスの直流成分を５０ｖ１現像バイアスの交流
成分の周波数をＩＫＨｚの条件で、一様露光後感光体の
光面電位が５００ｖの領域を現像したときの、交流成分
の振幅と、黒色トナー像の画像濃度との関係を示してい
る。　交流′嶋界強匿の振幅ＥＡＯは現像バイアスの交
流電圧の珈幅ｖＡＣを間隙ｄで割った値である。　第１
１図に示す曲ＭＡ、Ｂ、Ｃは磁性トナーの平均帯電量が
それぞれ一５μＣ／ｇｓ　−３μＣ／ｇ、−２μＣ／ｇ
のものを用いた場合の結果である。

Ａ、Ｂ、Ｃの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅
が２００　Ｖ／　ｌ＠以上、１−５　Ｋ　ｖ／　”　以
下テ画像濃度が大きく　、１．６ＫＶ／ｍ以上にすると
感光体ドラム２１上に予め形成しであるトナー像が一部
破壊されているのが観測された。

第１２図は、現像バイアスの交流成分の周波数を１５　
Ｋ　Ｈｚとし、第１１図の実験時と同一の条件により、
交流電界強度等を変化させたときの画像濃度の変化を示
す。

この実験結果によると、前記交流電界強度の振幅ＥＡＯ
が５００　Ｖ／　ｙｗｒ　以上、３．８ＫＶ／ＩＩＩＩ
以下テｊｌ像濃度が大きく、３．２にη伽（第１１図工
図示）以上になると、感光体ドラム４１上に予め形成さ
れたトナー像の一部が破壊された。

なお、第１１図、第１２図の結果かられかるように、画
像濃度がある振幅を境にして飽和する、あるいはやや憶
下するように変化するが、この振幅の値は曲線Ａ、Ｂ％
Ｃ−かられかるようにトナーの平均帯電量にあまり依存
していない。

さて、第１１図、第１２図と同様な実験を条件を変えな
がら行なったところ、交流電界強度の振幅ＥＡｃと、周
波数の関係について整理でき、第１３図に示すような結
果を得た。

第１３図において■で示した領域は現像ムラが起こりや
すい領域、■で示した領域は交流成分の効果が現われな
い領域、Ｑで示した領域は既に形成されているトナー像
の破壊が起こりやすい領域、◎、■は交流成分の効果が
現われ十分な現像濃度が得られかつ既に形成されている
トナー像の破壊が起こらない領域で■はそのうち特に好
ましい領域である。

この結果は、感光体ドラム２１上にＭ（ｌｔ［１段で）
に形成されたトナー像を破壊することなく、次の（後段
の）トナー像を適切な濃度で現像するには、交流電界強
度の振幅及びその周波数につき、適正領域があることを
示している。

以上の実験結果に基づき、本発明者は、各現像工程で、
現像バイアスの交流成分の振幅をｖＡｃ（Ｖ）、周波数
をｆ（Ｈｚ）、感光体ドラム２１とスリーブ５１の間隙
をｄ　（Ｍ）とするとき ０．２≦ｖＡｃ／（ｄ−ｆ）≦１．６ を満たす条件により現像を行なえば、既に感光体ドラム
２Ｌｈに形成されたトナー像を乱すことなく、後の現像
を適切な濃度で行なうことができる七の結論を得たので
ある。　十分な画像濃度が得られ、かつ曲設までに形成
したトナー像を乱さないためには、第１１図及び第ν図
で画像濃度が交流電界に対して増加傾向を示す領域であ
る、 ０．４≦Ｖａｃ／（ｄ−ｆ）≦１．２ の条件を満たすことがより望ましい。　ざらにその領域
の中でも、画像濃度が飽和するよりやや低電界にあたる
領域、 ０．６≦ＶＡｅ／（ｄ−ｆ）　≦ｉ、。

を満たすことが更に望ましい。

また、交流成分による現像ムラを防止するため、交流成
分の周波数ｆは２００　Ｈｚ以上とし、現像剤を感光体
ドラム２１に供給する手段として、回転する磁気ロール
を用いる場合には、交流成分と磁気ロールの回転により
生じるうなりの影響をなくす　　　　　　）ため、交流
成分の周波数は５００＆以上にすることが史に望ましい
。

次に、二成分現像剤を用いて、上記と同様に第４図に示
すカラー複写機で実験を行なった。　現像装置に収納さ
れている現像剤は磁性キャリアと非磁性トナーから成る
二成分現像剤で、該キャリアは、平均粒径２０μ惜、磁
化３０　ｅｍＶｇ　、抵抗率１０１４Ω−傭の物性を示
すように微細酸化鉄を樹脂中に分散して作成したキャリ
アであり、尚、抵抗率は、粒子を０．５０　ＣＩ！？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１檀八−の荷重を掛け、荷重と底Ｉｆｉ１
！極との間に１０００　ｖ／ａｎ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
る。　該トナーは熱可塑性樹脂９０ｗｔ％、顔料（カー
ボンブラック）１０ｗｔ％に荷電制御剤を少量添加し混
線粉砕し、平均粒径１０μ慣としたものを用いた。　該
キャリア８０ｗｔ％に対し該トナーを２０　ｗｔ％の割
合で混合し、現像剤とした。　　なお、トナーはキャリ
アとの摩擦により負に帯電する。

この実験結果を第１４図及び第１５図に示す一部１４図
は、感光体ドラム２１とスリーブ５１との間隙ｄを１．
０目、現像剤層厚を０．７１１１１．　　現像バイアス
の直流成分を５０ｖ、交流成分の周波数をＩＫＨｚの条
件で、一様露光後の感光体の表面電位が５００Ｖの領域
を現像したときの交流成分の振幅と黒色トナー像の画像
濃度との関係を示している。　交流電界強度の振幅ＥＡ
ａは現像バイアスの交流電圧の振幅ｖＭを間隙ｄで割っ
たイ１である。

第１４図に示す曲線Ａ％Ｂ１Ｃはトナーの平均帯電量が
夫々−３０４Ｃ／ｇ％　−２０ＡＣ／ｇ％　−１５１ｓ
ｃｔｔに荷電制御されたものを用いた場合の結果である
。

Ａ％　８％　Ｇの三つの曲線は共に、電界の交流成分の
振幅が２００Ｖ／ｆ１以上で交流成分の効果が現われ、
２５００Ｖ／Ｍ以上にすると感光体ドラム上に予め形成
しであるトナー像が一部破壊されているのが観測された
。

第１５図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５
　Ｋ　Ｈｚとし、第１４図の笑験時と同一の条件により
、交流の電界強度ＥＡＣを変化させたときの画像濃度の
変化を示す。

この実験結果によると、帥記交流電界強度の振幅ＥＡＯ
が５００　Ｖ／　ｍを越えると画像濃度が大きく、図示
していないが４ｋＶ／ｍ以上になると、感光体ドラム４
１上に予め形成されたトナー像の一部が破壊された。

なお、第１４図、第１５図の結果かられかるように画像
濃度がある振幅を境にして飽和する、あるいはやや低下
するように変化するが、この振幅の値は曲ｍＡ％Ｂ、Ｃ
かられかるように、トナーの平均帯電量にあまり依存し
ていない。

さて、第１４図、第１５図と同様な実験を条件を変えな
がら行なったところ、交流電界強度の振幅ＥＡａと周波
数ｆの関係について整理出来、第１６図に示すような結
果を得た。

第１６図において、■で示した領域は現像ムラが起こり
やすい領域、■で示した領域は交流成分の効果が現われ
ない領域、Ｏで示した領域は既に形成されているトナー
像の破壊が起こりやすい領域、０、［Ｆ］は交流成分の
効果が現われ十分な現像濃度が得られ、かつ既に形成さ
れているトナー像の破壊が起こらない領域で、［Ｆ］は
その中で特に好ましい領域である。

この結果は、感光体ドラム２１上に助役で形成されたト
ナー像を破壊することなく、次の（後段の）トナー像を
適切な濃度で現像するには、−成分現像剤の場合と同様
に交流電界強度の振幅、及びその周波数につき、適正領
域があることを示している。

以上の実験結果に基づき、本発明者は、各現像工程で、
現像バイアスの交流成分の振幅をＶＡＣ（Ｖ）、周波数
をｆ（Ｈｚ）、感光体ドラム２１とスリーブ５１の間隙
をｄ（Ｍ）とするとき、 ０．２≦Ｖｖｅ／（ｄ−ｆ） （（ＶＡｃ　／　ｄ　）　−１５００）　／　ｆ≦１．
０を満たす条件により現像を行なえば、既に感光体ドラ
ム２１上に形成されたトナー像を乱すことなく、後の現
像を適切な濃度で行なうことができるとの結論を得た。

　十分な画像濃度が得られ、かつ助役までに形成したト
ナー像を乱さないためには、上記の条件の中でも、 ０．５　≦ＭＡ（！／　（ｄ−ｆ　） （（ＶＡａ／ｄ　）　−１５００）　／　ｆ　≦１．０
を満たすことがより好ましい。　さらにこの中でも特に ０．５≦■ＡＣ／（ｄ−ｆ） （（ＶＡａ／ｄ）　−１５００）　／　ｆ　≦０．８を
満たすと、より鮮明で色にごりのない多色画像が得られ
、多数回動作させても現像装置への異色のトナーの混入
を防ぐことができる。

また、交流成分による現像ムラを防止するため、−成分
現像剤を用いた場合と同様に交流成分の周波数は２００
　Ｈｚ以上とし、現像剤を感光体ドラム４１に供給する
手段として、回転する磁気ロールを用いる場合には、交
流成分と磁気ロールの回転により生じるうなりの彩管を
なくすため、交流成分の周波数は５００Ｈｚ以上にする
ことが、更に望ましい。

本発明に基く画像形成プロセスは前記に例示した通りで
あるが、感光体ドラム２１に形成されたトナー像を破壊
することなく、後のトナー像を一定の濃度で順次感光体
ドラム２１上に現像するには、現像を繰り返すに従って
、 ■　順次帯電量の大きいトナーを使用する。

■　現像バイアスの交流成分の振幅を順次小さくする。

■　現像バイアスの交流成分の周波数を順次高くする。

という方法をそれぞれ単独にか又は任意に組合わせて採
用することが、更に好ましい。

即ち、帯電量の大きなトナー粒子程、電界の影響を受は
易い。　したがって、初期の現像で帯電量の大きなトナ
ー粒子が感光体ドラム２１に付着すると、後段の現像の
際、このトナー粒子がスＩＪ−ブに戻る場合がある。　
そのため前記した■は、帯電量の小さいトナー粒子を初
期の現像に使用することにより、後段の現像の際に前記
トナー粒子がスリーブに戻るのを防ぐというものである
。

■は、現像が繰り返されるに従って（即ち、後段の現像
になるほど）順次電界強度を小さくすることにより、感
光体ドラム２１に既に付着されているトナー粒子の戻り
を防ぐという方法である。　電界強度を小さくする具体
的な方法としては、交流成分の電圧を順次低くする方法
と、感光体ドラム２１とスリーブ５１との間隙ｄを後段
の現像になるほど広くしていく方法がある。　また、前
記■は、現像が繰り返されるに従って順次交流成分の周
波数を高くすることにより、感光体ドラム２１にすでに
付着しているトナー粒子の戻りを防ぐという方法である
。　これら■■■は単独で用いても効果があるが、例え
ば、現像を繰り返すにつれてトナー帯電量を順次大きく
するとともｌこ交流バイアスを順次小さくする、などの
ように組み合わせて用いるとさらに効果がある。　また
、以上の三方式を採用する場合は、直流バイアスをそれ
ぞれ１ｌｌｉ１整することにより、適切な画像濃度ある
いは色バランスを保持することができる。

次に、本発明の具体的な実験例を説明する。

記録装置としては第４図に要部を示したような記録装置
を用いた。　像担持体４はＳｅ感光体表層を有するもの
とし、その周速は１８０Ｗ／　８ｅＣとした。　この像
担持体２１の表面をスコロトロンコロナ放電器を用いた
帯電器２２により＋５００ｖに帯電し、その帯電面にＨ
ｅ　−Ｎｅレーザーを用いた第５図のレーザービームス
キャナにより１６ドツト層の密度で第１回像露光を行っ
た。　その結果、像担持体２１には、背景部電位十ｓｏ
ｏ　ｖに対して露光部の電位が＋５０Ｖの静電像が形成
された。　この静電像を第６図に示したような現像器に
より第１回現像した。　上記第１回像露光の際に、第１
図に示したように非画儂部（画偉部の先端）部分に基準
マークを書き込み、同時に現像を行なった。

この基準マークは、２回目の像露光時のタイミングとし
てフォトカプラーによりて読み込まれ、像担持体の２回
目の回転の時に、その信号に従って第２回目の儂襲光が
スタートする。　第１０図は、第１回目の像露光時に画
像部先端の非画儂部に基準マーク（パッチ）の書き込み
を行ない、その基準マークが現像Ｎ２５によりて現像さ
れてトナー儂が形成され、現像された基準マークが第２
回目の　　　　　　ｌ像露光時のタイミングを決定する
基準マーク検出信号として出力されることを示している
。

現像ｔｉ２５には、マグネタイトを樹脂中に７０ｗｔ％
分散含有した平均粒径が２０μ鴨、磁化が３０　ｅｍｕ
／ｌ。

抵抗率が１０”　Ｑ−ｃＩＩＬ以上のキャリヤと、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
１０μ犠の非磁性トナーとから成る現像剤をトナーの現
像剤に対する比率が２５ｗｔ％になる条件で用いた。　
また、現像スリーブ５１の外径は３０Ｍ、　　　・、そ
の回転数は１００　ｒｐｍ、磁石体３２ＯＮ、　Ｓ磁極
の磁束密度は１０００ガウス、回転数は１１０００ｒｐ
％現像域での現像剤層の厚さ０．５ｍ、現像スリーブ５
１と像担持体２１との間隙０．８Ｍ、現像スリーブ５１
には＋４００　ＶＯ直流’ｔｌＬ圧ト３　ＫＨｚ　、　
１０００　Ｖ（Ｄ　交ｆｆ、％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２５で静電像を現像している間は、他の同じく第
４図に示したような現像器２６−２８を現像を行わない
状態に保った。　それは、現像スリーブ５１を電源５９
から切離してフローティング状態とすること、あるいは
接地すること、または、積極的に現像スリーブ５１に像
担持体５１の帯電と異極性、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１！　２６〜２８も現像器２５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から、現像ス
リーブ５１ｆ　Ｏ現像剤層は特に除去しなくてもよい。

　その他、現像器を像担持体５１から離してもよい。

又、現像ｆｉ２６には現像器２５の現像剤のトナーがイ
エロー顔料の代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１Ｉｉ２７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、現像開田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
の順番や現像器の順番も適当に選択し得る。　本実施例
では、Ｈ６−Ｎｅレーザ光に対し透光性の高いイエロー
、マゼンタトナーを先に現像する。

第１回現像の行われた像担持体２１の表面に対しては転
写前帯電器２９や転写ｆｅＪＭｆｔ光ランプ４０、除電
器４３、クリーニング装置４４を作用させることなく、
帯電１１２２により再帯電を行ない、再び同じレーザー
ビームスキャナにより密度は変えずドツト位置をずらせ
て基準マークのタイミングに合わせて第２回像露光を行
い、次いで現像器２６によりマゼンタトナーの第２回現
像を行った。　同様に現俸器ｎによるシアントナーの第
３回現像と＠偉器２Ｂによる黒色トナーの第４回現像を
繰返した。　なお、第２回現像以降の現像においては、
像担持体２１の表面電位の変化や現像特性、色再現性に
合せて、適当に現像スリーブ５１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。　この倒では特に第
１１図〜第１６図に示された条件で現像することがトナ
ーの混色を防ぐのに効果がある。　また、混色を防止す
るには、次に列挙した各先細の発明を採用するのが望ま
しい。

第４回現像が行われて像担持体２１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２９と転写Ｓｔ
＋露光ランプＩで転写され易くして、転零器４１で記録
体Ｐに転写し、定着器４２によって定着した。　カラー
画像を転写した像担持体２１は、除’ｍｉｏによって除
電され、クリーニング装置４４のクリーニングブレード
やファーブラシの轟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４３を通過した時点で完全にカラー画像記録の一サイ
クル工程を終了した。

以上によって記録されたカラー画像は、各トナー像の位
置ずれがなく、各カラーが十分な濃度を示して鮮明なも
のでありた。

へ、発明の作用効果 本発明は上述した如く、第１のトナー像の形成時に位置
決め用パターンを決め、これに基いて第２のトナー像を
形成し、これによって像担持体上に形成された複数のト
ナー像を転写しているので、像担持体へのトナー像形成
時に各トナー像間の位置合せを行ない、トナー像の転写
は一括して行なえばよい。　従って、トナー像の位置合
せを高精度に行なえると同時に、容易に行なうことがで
き、高品位で鮮明な画像が得られる。　しかも、記碌紙
等の転写材にマーキングするのではなく、像担持体にト
ナー偉位置決め用パターンを形成するので、このパター
ン自体は画儂上に現われないようにすることができる。

　又、本発明は、他の画像形成方式、例えば感光層表面
に絶縁層を有するもの、静電記録方式を用いるもの（特
願昭５８−１８３１５２、同５８−１８７００１、同５
９−２７５号）にも同様に適用しつる。　また、以上説
明してきた各実施例では、トナー像の転写方式として、
コロナ転与を用いているが、バイアスローラー転写や他
の方式を用いることも可能である。　例えば特公昭４６
−４１６７９号公報、同４８−２２７６３号公報等に記
載されている粘着転写を用いると、トナーの極性を考慮
せずに転写を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１６図は本発明の実施例を示すものであって
、 第１図は基準マークを設けた像担持体の正面図、第２図
ＧＡ）、（Ｂ）、（Ｃ）は基準マークの他の形状を示す
図、 第３図は基準マークを設けた他の像担持体の正面図、 第４図は画像形成装置の概略断面図、 第５図はレーザービームスキャナの概略図、第６図は現
像器の断面図、 第７図は画像形成工程のフロー図、 第８　図ＧＡ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）　ハ［Ｉ形成
時ノトナーの付着状況を示す各断面図、 第９図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、ＣＤ）は他の画像形成
時のトナーの付着状況を示す各断面図、 第１０図は画像形成工程のタイムチャート、第１１図、
第１２図は一成分現像剤による現像の実験データのグラ
フ、 第１３図は一成分現像剤による現像の最適東件を示すグ
ラフ、 第１４図、第１５図は二成分現像剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第１６図は二成分現像剤による現像の鍾適条件を示すグ
ラフ、 第１７図は従来のカラー複写機の概略図である。 な詔、図面に示した符号において、 ２１・・・・・・・・・・・・・・・感光体ドラム（像
担持体）拠・・・・・・・・・・・・・・・儂無光２５
、訪、４、公・・・・・・・・・現ｇＩＡ器４１　・・
・・・・・・・・・・・・・転写電極部・・・・・・・
・・・・・・・・基準マーク検出装置６２　　・・・・
・・・・・・・・・・・基準マークＰ　・・・・・・・
・・・・・・・・記録紙（転写材）Ｔ、　Ｔ、Ｔ、、Ｔ
、、Ｔ、・・・・・由・トナーである。 亡 代理人　弁理士　逢　　坂　　　　水 筒１図 第２図 （Ａ）　　　　（Ｂ）　　　（Ｃ） ０１６２−Ｊ６２ 第３図 第４図 第５図 第７図 第１１図 第１２図 第１３図 ＥＡＣｋＶ／″″１ 第１６図 第１７図 ２０　　　　　　　　　　　　。 （自発）　手続ネ甫正書 昭和６０年２月８日 １、事件の表示 昭和５９年特許願第２４０９９３号 ２、発明の名称 画像形成方法及びその装置 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（１２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 明細書の発明の詳細な説明の欄 （１）、明細書箱３頁１１行目の「フォルスカラー」を
「マルチカラー」と訂正します。 （２）、同第２３頁１７行目の「第２図」を「第３図」
と訂正します。 （３）、同第２４頁１７行目の「上記した基準マーク」
を「上記した基準マーク（パッチ）の書込みと現像によ
り形成した基準マーク」と訂正します。 （４）、同第２５頁８行目の「第１１図は、第６図」を
「第１１図は、−成分現像剤を用いて、第６図」と訂正
します。 −以上一

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、像担持体上に複数のトナー像を順次形成した後、こ
   れらの複数のトナー像を転写する画像形成方法において
   、第１のトナー像の形成時にトナー像位置決め用の基準
   パターンを決め、この基準パターンに基いて第２のトナ
   ー像を形成することを特徴とする画像形成方法。 ２、像担持体と、この像担持体上に複数のトナー像を順
   次形成するトナー像形成手段と、前記複数のトナー像を
   転写する転写手段とを有する画像形成装置において、ト
   ナー像位置決め用の基準パターンが前記像担持体に設け
   られることを特徴とする画像形成装置。