JPS6132855A - 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】 １、産業上の利用分野 本発明は画像形成方法、例えば電子写真複写等に好適な
画像（特にカラー画像）の形成方法に関するものである
。

２、従来技術 静電潜像を多色画像に形成するのに、電子写真方式を用
いたカラー画像形成方法が知られている。

従来のこの方法によれば、オリジナル原稿がらの光を光
フィルターに通して色分解し、この分解光を用ε）て帯
電、露光、現像、転写の工程を繰り・返す。即ち、イエ
ロー色、マゼンタ色、シアン色、および必要に応じて黒
色の各着色粒子（着色トナー）による画像をそれぞれ形
成するため、この工程を３ないし４回繰り返すことにな
る。また、同一感光体（像担持体）上に異極性の静電潜
像を形成し、黒色と赤色着色粒子により現像するいわゆ
る２色現像方法もある。これらの多色画像の形成方法は
白黒のみの画像により得られる情報と比べ、色による情
報も付加できるために、望ましいものではあるが、次の
ような問題がある。

（１）各色の現像が終了する毎に転写体に転写する必要
があるので、機械が大型化し、像形成に要する時間が長
くなる。

（２）　　反復動作による位置ずれ精度の保証が必要と
なる。

これらのことから、同一感光体上に複数のトナー像を夫
々現像し、転写工程を一度で行なうようにして、機械を
小型化する試みがなされている。

このような画像形成方法では、既にトナー像が形成され
ている感光体に何回か次の現像を繰り返せばよいが、後
段の現像時に、前段にて感光体上に既に形成されている
トナー像を乱したり、或いは既に感光体上に付着してい
るトナーが現像剤搬送体に逆戻りし、これが前段の現像
剤と異なる色の現像剤を収納している後段の現像器に混
入して色のにごりが発生するといった問題点がある。こ
れを避けるために、感光体に最初にトナー像を形成する
現像器以外は、感光体と現像剤搬送体上の現像剤層とは
非接触とし、かつ現像剤搬送体あるいは感光体に印加す
る現像バイアスに交流成分を重畳する方法が提案されて
いる。

第１図を用いて上記画像形成方法の原理を説明する。こ
の図は感光体上の電位の変化を示すフローチャートであ
る。まず、感光体はスコロトロン帯電器等により一定の
電位に帯電する。以下、この帯電極性が正である場合を
例にとって説明を続ける。上記のように帯電せしめた感
光体に対しく第１図■）像露光が行なわれると、感光体
の光照射部分ＰＨの電位は低くなる（第１図■）。なお
、ＤＡは非画像部である。次に、第１段の現像器に対し
直流成分が未露光部ＤＡの電位に略等しいバイアスを印
加することにより、現像器内の正帯電ト、ナーＴ１が相
対的に電位の低い露光部ＰＨに付着して現像が行なわれ
、第１の可視像が形成される（第１図■）。正帯電トナ
ーが付着することにより、この部分の電位は少し上昇す
る（図においてはＤＵＰで示した）。次に、帯電器によ
り再び感光体をトナーＴ１の付着部分も含めて一様に帯
電させる（第１図■）。次に、第２の像露光を行ない（
第１図■）、上記と同様にして現像を行なうと、露光部
ＰＨに別のトナー１が付着し、第２の可視像が形成され
る（第１図■）。これらの工程を例えば４回繰り返すと
、感光体ドラムには４色のトナー像が形成される。この
トナー像は記録紙へ転写された後、定着され、記録物と
なる。また感光体表面はクリーニングされる。

以上の方式においては、２度目以降の帯電は省略するこ
とが可能である。また、帯電を省略しない場合、帯電前
に除電工程を入れてもよい。

なお、上述の画像形成方法の説明では、感光体の露光部
にトナーを付着させる反転現像を用いる場合を例にとっ
であるが、未露光部にトナーを付着させる正規現像を用
いても実施は可能である。

ところで、任意の色をイエロー、マゼンタ、シアン（３
原色）トナーにより表現することが原理的に可能であり
、黒の添加は不要である。しかし、通窩の記録物におい
て、黒色は文字・線等の鮮鋭な部分を表わすなど、他の
色と比べて特に強調しなければならないことが多い。ま
た、一般に３原色で黒を表現するには、３種類のトナー
像の厳密な位置合わせと、各トナーの分光透過率が理想
に近いことが要求されるが、これらは技術的に困難であ
る。さらに、３原色のみから成る記録画像は濃度が不足
する傾向がある。そこで、このような問題点を解消する
ため、上述した画像形成方法では、３原色のほかに黒色
のトナーを収納する現像器を備えている場合が多い。

以上に説明したような方法で様々な色を表現する場合、
次の二つの方式がある。

■　色の異なるトナー同士を直接重ねない方式。

■　色の異なるトナー同士を重ねる方式。

■は、第２図（Ａ）の如く多色のトナーＴ、％　Ｔ２を
感光体１上に重ねずに分布させることにより、擬似的に
記録紙上で混色を発直させるものである。

■は、潜像電位と現像バイアスを制御するなどして、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す
るものである。

ところが、■においては、各色トナー像が同位置に重な
らないように像露光の位置合わせを厳密光りを遮ぎって
しまい、後段で現像されるトナーＴ２の付着量が第２図
（Ｃ）のように少なくなるという問題がある。これでは
、所望の色調の混色を生ぜしめることができない。また
、■においては、先に現像したトナー上の上から光を照
射しても、トナー′ｒ１に吸収されて感光層まで充分届
かず、潜像が完全に形成されないので、第３図（Ａ）又
は第４図（Ａ）のように後に現像したトナーＴ２の付　
。

着量が少なくなってしまう。

従づて、上記において、感光体の分光感度や像露光ｊす
る光源の分光特性、現像する色の順序に・より、記録紙
Ｐへの転写後、特定の色（上記のＴ１）が、第２図（Ｄ
）、第３図（Ｂ）、第４図（Ｂ）のように記録紙Ｐ上の
表面側に出てしまい、強く現れてしまう。このため、強
調すべき（即ち濃度を濃くすべき）トナーの色が弱くな
り、所望の色調をもつ画像を得ることができない。

３、発明の目的 本発明の目的は、色バランスがよく、画像乱れがなく、
所望の色が確実に強調された画像を容易に形成できる方
法を提供することにある。

４、発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、像担持体上に互い
に色の異なる複数のトナー像を順次形成する工程と；前
記複数のトナー像を一括して偶数回（ゼロ回も含む）転
写する工程とを有し、前記複数のトナー像のうち、強調
すべき色のトナー像を後に形成することを特徴とするも
のである。

５、実施例 以下、本発明の実施例を第５図〜第１０図について詳細
に説明する。

第５図は、本発明を適用したカラー画像形成装置の要部
概略図である。感光体重はスコロトロン帯電器２により
一様に帯電される。゛そして、１０で示す画像情報処理
部において、原稿を走査した撮像素子の出力信号、他機
器からの伝送信号あるいは記憶装置のデータなどを画像
データとし、それによって変調された（例えば音響光学
変調器による）Ｈｅ−ｐＪｅレーザ光りは結像レンズ３
を介して感光体１を露光し、静電潜像が形成される。こ
の静電潜像は、第１の現像器Ａにより現像され、感光体
ドラムｌには第１のトナー像が形成される。

そして、このトナー像は記録紙に転写されることなく、
再びスコロトロン帯電器２により帯電され、露光され、
今度は第２の現像器Ｂに１り第２のトナー像が形成され
る。同様にして更に現像器Ｃ１Ｄを用いて、第３、第４
のトナー像が形成される。

即ち、帯電（２回目からは必ずしも必要ない）−露光−
現像の工程が転写工程を含まない形で４回繰り返される
。

このようにして、多色像が形成された後、中間転写ロー
ル１１が感光体１に圧接され、多色トナー像は中間転写
ロール１１に押圧転写される。その後、多色トナー像は
加熱ロール１２によって熔融されると同時に給紙箱１３
からの記録紙Ｐに押圧転写・定着される。しかる後、記
録紙Ｐはトレイ１４に排出される。

この例では、金属ロール基体上にシリコーンゴム等の粘
着層を転写層として設けた中間転写ロール１１に対し、
下方から転写定着性を支配する所定温度の圧接ロール又
は加熱ロール１２がル）′せしめられるが、中間転写ロ
ール１１、加熱ロール１２に夫々補助用ヒーター、メイ
ンヒーターが内蔵されている。

一方、転写が終了した感光体ドラム１は、トナー像形成
中は、使用していなかった除電器７により除電された後
、表面に残っているトナーをトナー像形成中は解除され
ていたクリーニング装置８により除去する。

ここで、上記の中間転写方式について説明する。

従来、静電記録、電子写真等の記録装置においでは、感
光体ドラム等の像保持体上に静電荷像を形成し、これを
トナーおよび必要に応じてキャリアを混合した現像剤に
よって現像し、得られたトナー像を例えば静電的に転写
シート上に転写し、更に定着するというプロセスに基づ
いて画像を形成している。しかしながら、トナー像を例
えばコロナ放電器のような転写電極によって静電的に転
写シート（記録材）上に転写する場合、電荷の乱れが伴
い、トナー像の解像力が低下してしまう。特に多色像で
はその影響は大きい。本実施例では、上記した静電転写
による欠点を改良する方法として、中間転写ロールなど
を用いて転写シート上に押圧転写する方法を採用してい
る。この方法自体は、例えば特公昭４６−４１６７９号
公報、特公昭４８−２２７６３号公報、特開昭４９−７
８５５９号公報及び米国特許第３，９９３，８２５号明
細書等において公知のものであってよく、ゴムを転写Ｎ
ｈする中間転写体に上記トナー像を押圧転写し、この転
写されたトナー像を加熱ロールを用いてその加熱溶融下
に転写シート上に押圧転写、定着（転写定着）する方法
である。かかる方法においては、例えばシリコーンゴム
または弗素ゴムの如く、一方では離型性を有すると共に
他方では押圧時に微粒子体を付着する性質を有するゴム
系の転写層の表層にトナー像が押圧転写され、この転写
層上のトナー像は加熱ロールなどの加熱体と接触加熱さ
れて熔融し、同時に給送された転写シート上に押圧転写
され、定着される。即ち、加熱により熔融したトナー像
は転写層のもつ上記離型性に基づき容易に転写シート上
に転写、定着されるから、転写工程によるトナー像の解
像力の低下がなく、しかも高い転写率で転写が実現され
る。

この中間転写方式においては、上記転写定着部は加熱ロ
ール（これは中間転写体を兼ねることがある。）とこれ
に圧接される圧接ロールとで構成され、これら両ロール
間に必要に応じてベルト状中間転写体と、記録紙（転写
シート）とが挟着されながら通されることにより、中間
転写ベルト上のトナー像が記録紙上に転写定着される。

この場合、圧接ロール側にも熱源を配し、両ロールを加
熱しながら操作すれば、転写定着に充分な温度に中間転
写体及び記録紙を保持できるから、転写定着性を向上さ
せ名上で１つの優れた方策となり得る。

上記各現像器は例えば現像器Ａについて示すと第６図に
示すような構成を有している。。Ｂ、Ｃ１Ｄも基本的構
成は同じである。現像剤Ｄｅは磁気ロール２２が矢印Ｆ
方向、スリーブ１１が矢印Ｇ方向に回転することにより
天方向に搬送される。現像剤Ｄｅは、搬送途中で穂立規
制ブレード２３によりその厚さが規制される。現像剤溜
り１９内には、現像剤Ｄｅの攪拌が十分に行なわれるよ
う攪拌スクリュー２４が設けられており、現像剤溜り１
９内の現像剤Ｄｅが消費されたときには、トナー供給ロ
ーラ１５が回転することにより、トナーホッパー１６か
らトナーＴが補給される。そ（て、スリーブ１１に現像
バイアスを印加する直流電源１７と交流電源１８、およ
び保護抵抗Ｒが直列に接続されている。また、スリーブ
１１とドラムｌとは間隔ｄを隔てて対向配置され、現像
領域Ｅでトナーがドラム１に対し非接触状態に保持され
ている。

第５図のカラー画像形成装置では、トナ′−像の転写工
程が２度行なわれる（（１）中間転写ロールへ、（２）
記録紙へ）。したがって、像担持体上に付着している最
下層のトナーは記録紙上で最下層に転写！定着される。

すなわち、後に現像したトナー像はど記録紙上では表面
に現われ、強調される。このことを利用し、本例では強
調すべき色の作像を他の色の作像より後に行なう。例え
ば、イエロートナーの後にマゼンタ、更にはシアントナ
ーで現像すれば、イエロートナー上のマゼンタトナー（
更にはシアントナー）が記録紙上では最上層に充分な濃
度で現われる。このため、マゼンタ色（或いはシアン色
）を記録紙上で強調したいとすれば、それらのトナー像
の形成をイエロートナー等の後に行なえばよい。また、
イエローの強調は上記の順序を逆にすることにより達成
される。

第７図は、前記■の方法に基いて各色のトナーで現像す
るプロセスを示す。ここではマゼンタ色を強調する場合
を例にとる。まず第７図（Ａ）の′ように、１回目の露
光後に、例えば上述の現像器Ａによってイエロートナー
上で１回目の現像を行なう。次に、再び２回目の露光り
後に、第７図（Ｂ）のように、例えば上述の現像器Ｂに
よってマゼンタトナーイで２回目の現像を行なう。更に
同様にし°ζ３回目の露光Ｌ′後に、第７図（Ｃ）のよ
うに、例えば上述の現像器Ｃによってシアントナーπで
３回目の現像を行なう。

第７図のプロセスにおいて、第７図（Ａ）の露光りの位
置が先のトナーイと部分的に重なって露光される場合、
マゼンタトナー雀はイエロートナー上に一部重なり合っ
て付着する。この状態で、上述した如くにヂ闇転写方式
で記録紙Ｐ上に転写すれば、マゼンタトナーπが第７図
（Ｄ）のよう　　　　　　　・にイエロートナーπの上
に位置し、このためマゼンタ色を強調できる。こうして
、トナー帳毛、πの組合せによる所望のカラー画像を高
濃度、高コントラストで再現性良く得られる。なお、上
記例で各露光の位置合せにある程度の位置ずれを許容し
ている。

第８図は、前記■の方法による画像形成プロセスを示す
。ここではシアンを強調する場合を例にとる。まず、第
８［ｉＵ　（Ａ）のように、マゼンタトナーイを１回目
の現像で付着せしめ、次いで露光り後に、第８図（Ｂ）
のように２回目の現像で先のトナーπ上に重ねてイエロ
ートナーイを付着させる。更に同様にして、３回目の露
光Ｌ′でシアン用の静電潜像を形成し、第８図（Ｃ）の
ようにシアントナーイを現像で付着せしめる。得られた
３色トナー像を第８図（Ｄ）のように記録紙Ｐに中間転
写体を介して転写する。この結果第８図（Ｄ）のように
、後のシアントナーイが強調されたカラー画像が記録紙
Ｐ上に形成される。このようにして常に所望の色を強調
した画像形成が可能である。

一方、このような画像形成装置の現像器に使用される現
像剤としては、トナーとキャリアから構成される二成分
現像剤と、トナーのみからなる一成分現像剤とがある。

二成分現像剤はキャリアに対するトナーの量の管理を必
要とするが、トナー粒子の摩擦帯電制御が容易に行える
という長所が′ある。また、特に磁性キャリアと非磁性
トナーで構成される二成分現像剤では、黒色の磁性体を
トナー粒子に大量に含有させる必要がないため、磁性体
により色濁りのないカラートナーを使用することができ
、鮮明なカラー画像を形成できる。

このような二成分現像剤においてトナーの組成は通常法
の（１１〜（６）からなっている。

（１）　　熱可塑性樹脂（結着剤）８０〜９０ｗｔ％例
：ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、ポリエ
ステル、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、ポリア
ミド樹脂、ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、或いはこれらの混合物。

（２）Ｒ料（着色材） 例：黒：カーボンブランク。

青：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘電染料。

黄：ヘンジン誘導体。

マゼンタ：ポリタングストリン酸、ローダミンＢレーキ
−、カーミン ６Ｂなど。

（３）荷電制御剤５ｗｔ％以下 正極性トナーユニグロシン系の電子供与性染料が多く、
その他に、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アル
コキシル化アミンアルキルアミド、キレート、顔料、フ
ン素処理界面活性剤、四級アンモニウム塩。

負極性トナー：電子受容性の有機錯体が有効で、その他
に、塩素化パラフィン、塩素化ポリエステル、酸基過剰
のポリエステル、銅フタロシアニンのスルホニルアミン
など。

（４）流動化剤 例：コロイダルシリ力、疏水性シリカが代表的であり、
その他、シリコンフェス、金属石ケン、非イオン界面活
性剤などがある。

（５）　　クリーニング剤 感光体におけるトナーのフィルミングを防止するもの。

例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケイ素酸、
フッ素系界面活性剤がある。

（６）充填剤 画像の表面光沢の改良、原材料費の低減を目的とする。

例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料、などがあ
る。

これらの材料のほかに、かぶりやトナー飛散を防ぐため
に磁性体を含有させてもよい。

磁性粉としては、０．１〜１μｍの四三酸化鉄、γ−酸
化第二鉄、二酸化クロム、ニッケルフェライト、鉄合金
粉末などが提案されているが、現在の所、四三酸化鉄が
多く使用され、トナーに対して５〜７０ｗ　ｔ％金含有
れる。磁性粉の種類や量によってトナーの抵抗はかなり
変化するが、十分な抵抗を得るためには、磁性体量を５
５ｗｔ％以下にすることが好ましい。また、カラートナ
ーとして、鮮明な色を保つためには、磁性体量を３０ｗ
ｔ％以下にすることが望ましい。

その地圧力定着用トナーに適する樹脂としては、約２０
　ｋｇ　／　ｃｍ程度の力で塑性変形して紙に接着する
ように、ワックス、ポリオレフィン類、エチレン−酢酸
ビニル共重合体、ポリウレタン、ゴムなどの粘着性樹脂
などが選ばれる。カプセルトナーも用いることができる
。

以上の材料を用いて、従来公知の製造方法によりトナー
を作ることができる。

本発明において、更に好ましい画像を得るために、トナ
ー粒径は、解像力との関係から通常平均粒径が５０μｍ
程度以下であることが望ましい。本発明では、トナー粒
径に対して原理的な制限はないが、解像力、トナー飛散
や搬送の関係から通常１〜３０μｍ程度が好ましく用い
られる。

また、繊細な点や線を可視化あるいは諧調性を上げるた
めに、磁性キャリア粒子は磁性体粒子と４％ｔｌｉ　Ｌ
から成る粒子（例えば磁性粉と樹脂との樹脂分散系や樹
脂コーティングされた磁性粒子）であって、さらに好′
ましくは球形化され、平均粒径が好ましくは５０μｍ以
下、特に好ましくは３０μｍ以下、５μｍ以上の粒子が
好適である。

また、良好な画像形成の妨げになるキャリア粒子にバイ
アス電圧によって電荷が注入されやすくなって像担持体
面にキャリア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くなるという問題点を発生させ
ないために、キャリアの抵抗率は１０１Ω−（２）以上
、好ましくは１ｄｊΩ−（２）以上、更に好ましくは１
ｄ７Ω−（２）以上の絶縁性のものがよく、更にこれら
の抵抗率で、粒径が上述したものがよい。

このような微粒子化されたキャリアは、トナーについて
用い得る上述の磁性体と熱可塑性樹脂を用いて、磁性体
の表面を樹脂で被覆するが、あるいは磁性体微粒子を分
散含有させた樹脂で粒子を作るかして、得られた粒子を
従来公知の平均粒径選別手段で粒径選別することによっ
て得られる。

そして、トナーとキャリアの攪拌性及び現像剤の搬送性
を向上させ、また、ト、ナーの荷電制御性を向上させて
トナー粒子同士やトナー粒子とキャリア粒子との凝集を
起りにくくするために、キャリアを球形化することが望
ましい。球形の磁性キャリア粒子を製造するには、樹脂
被覆キャリア粒子では、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
微粒子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熱風や熱水に（以下、
余白次頁へ続く） よる球形化処理を施すこと；あるし）番まスフ゛レード
ライ法によって直接球形の分散樹脂粒子を形成すること
等の方法が採用される。

本発明の画像形成方法においては、−成分現像剤を用い
た米国特許第３８９３４１９号、特開１１ｇ５５−１８
’６５６〜１８６５９号、特開昭５６−１２５７５３号
各公報や１〉成分現像剤を用いた特願昭５８−５７４４
６号、特願昭５８−９７９７３号、特願昭５９−４５６
３号、特願昭５９−１０６９９号、特願昭５８−２３８
２９５号、特願昭５８−２３８２９６号、特願昭５９−
１０７００号等に示された現像方式を採用してよい。

特に、特願昭５８−２３８２９６号による二成分現像弁
Ｊを用いた現像方式によれば、上述の多色画像形成時に
各現像工程で、現像ノ〈イアスの交流成分の振幅をＶＡ
Ｃ（Ｖ）　、周波数をチ　（Ｈｚ）　、像担持体と現像
剤を搬送する現像剤搬送体との間隙をｄ（ｍ）とすると
き、 ０．２≦ＶＡＣ／（ｄ−千） １（ＶＡＣ／　ｄ　）　−−１５００１／子　≦１．０
を満たすようにすることが望ましし１゜このように、交
流バイアス、及び周波数等の現像条件を選ぶことによっ
て、画像の乱れや混色を起すことなく、高画質の画像を
得ることができる。

以下、その理由を本発明者等が行なった実験の結果に基
づき説明する。設定した実験条件は以下のとおりである
。

現像剤として磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成
分現像剤を用いる。該キャリアは、平均粒径３０μｍ　
（平均粒径は重量平均粒径でオムニコアルファ　（ポシ
ュロム社製）とか、コールカウンタ（コールタ社製）で
測定）、磁化５０ｅｍｕ　７ｇ　、抵抗率１＾□゛−ロ
以上の樹脂中にフェライト微粒子を分散した球状キャリ
アであり、尚、抵抗率は、粒子を０．０５−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ｌ　ｋｇ　／　ｃ＋ａの荷重を掛け、このときのキ
ャリア粒子は１ｍ位の厚さであるようにして、荷重と底
面電極との間に１０００Ｖ／ｃＩｎ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９０−ｔ％、顔料１０−
ｔ％に荷電制御剤を少量添加し混練粉砕し、平均粒径１
０μｍとしたものを用いた。該キャリア８０ｉｖ　ｔ％
に対し該トナーを２０ｗ　ｔ％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正に帯
電する。

また感光体ドラムには予めトナー像を形成しておき、感
光体ドラムとスリーブとの間隙ｄを１．０ｍｍ、現像剤
層厚を０．５鶴、感光体の帯電電位を６００■、現像バ
イアスの直流成分を５００■、交流成分の周波数をＩ　
ＫＨｚに設定する。

以上の条件の下で交流成分の振幅と感光体ドラム上の露
光部（電位はＯＶ）に反転現像によって形成されるトナ
ー像の画像濃度との関係を測定した。その結果、以下に
示す現像が見られた。

トナーの平均帯電量が夫々３０μｃ　７ｇ　、２０μＣ
／ｇ、１５μｃ／ｇに荷電制御されたものを用いた場合
にいずれも、電界の交流成分の振幅が２００■／劾以上
で交流成分の効果が現われ、２５００　Ｖ　／　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。

また、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ＫＨｚ
とし、上記の実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測定した
ところ、前記交流電界強度の振幅ＥＡｃ。

が５００Ｖ／ｗｍを越えると画像濃度が大きく、４ＫＶ
／鰭以上になると、感光体ドラム上に予め形成されたト
ナー像の一部が破壊された。

これらの結果からもわかるように画像濃度がある振幅を
境にして大きく変化するが、このある振幅の値はトナー
の平均帯電量にあまり依存せず得られるものである。そ
の理由は次のように考えられる。すなわち、二成分現像
剤では、トナーはキャリアとの摩擦やトナーどうしの相
互摩擦により帯電し、トナーの帯電量は広い範囲にわた
って分布していると予想され、大きな帯電量をもつトナ
ーが優先的に現像されると考えられる。荷電制御剤によ
り、平均帯電量を制御しても、これらの大きな帯電量を
もつトナーの占める割合は大きく変化せず、その結果、
現像特性の変化は一応見られるものの大きくは観測され
ないと考えられる。

さて、上記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Ｅ、４（、と、周波数多の関
係について整理出来、第９図に示すような結果を得た。

第９・図において、Ａで示した領域は現像ムラが起こり
やすい領域、Ｂで示した領域′は交流成分の効果が現わ
れない領域、Ｃで示した領域はトナーの逆戻りが起こり
やすい領域、Ｄ、Ｅは交流成分の効果が現われトナーの
逆戻りが起こらない領域でＥは特に好ましい領域である
。

この結果は、感光体ドラム上に前段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、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おり、その
原因は以下に記載する理由によるものと考えられる。

画像濃度が交流電界強度の振幅ＥＡｅに対し増加傾向に
ある領域については、交流電界強度の振幅ＥＡｃが０．
２〜１．２ＫＶ／ｍとなる領域では現像バイアスの交流
成分が、スリーブからトナーを飛翔する闇値を越え易く
する働きをし、小さな帯電量のトナーでも感光体ドラム
に付着され、現像に供される。従って交流電界強度が大
きくなるに従い、画像濃度が大きくなるのである。

一方、画像濃度が交流電界強度の振幅ＥＡＱに対し飽和
する領域では交流電界強度の振幅ＥＡＯが、１．２ＫＶ
　７ｗ以上の領域については、以下のようにこの現像を
説明することができる。すなわち、この領域では交流電
界強度の振幅が大きくなるに従ってトナーは強く振幅し
、トナーが凝集して形成しているクラスターが壊れ易く
なり、大きな電荷をもつトナーだけが選択的に感光体ド
ラムに付着され、小さな電荷をもつトナー粒子は現像さ
れにくくなる。また、小ざな電荷をもつトナーは、−変
態光体ドラムに付着しても鏡像力が弱いため、交流バイ
アスによりスリーブに戻りやすい。さらに、交流成分の
電界強度が大きすぎることにより感光体ドラム表面の電
荷がリークすることによって、トナーが現像されにくく
なるという現像も起こりやす（なる。実際にはこれらの
要因が重なって画像濃度が交流成分の増加に対し、一定
になっていると考えられる。

さらに交流電界強度を太き（し、例えば上記の条件で、
振幅を２．５ＫＶ　／ｍ以上にすると、前述したように
、予め感光体ドラム上に形成しておいたトナー像が破壊
され、交流成分が大きいほど破壊′の程度は大きいこと
がわかった。この原因は、感光体ドラム上に付着してい
るトナーに対し、交流成分によりスリーブに引戻す力が
働くためであると考えられる。

感光体ドラム上にトナー像を順次現像する場合、既に形
成されであるトナー像が後段の現像の際に破壊されるこ
とは致命的な問題である。

また、上記の結果を比較してもわかるように交流成分の
周波数を変化させて実験したところ周波数が高くなる程
、画像濃度が小さくなるが、これは、トナー粒子が、電
界の変化に対し追随することが出来ないために振動する
範囲が狭められ、感光体ドラムに付着されにくくなるこ
とが原因となっている。

以上の実験結果に基づき、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Ｉｆ（Ｈｚ）
　、感光体ドラムとスリーブの間隙をｄ（龍）とすると
き、 ０．２　≦ＶＡＱ　／　（ｄ−テ） （（ＶＡＣ／　ｄ　）　　−１５００））／＋　≦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のであ
る。十分な画像濃度が得られ、かつ前段までに形成した
トナー像を乱さないためには、上記の条件の中でも、 ０．５≦ＶＡＣ／　（ｄ−＋） （＜ＶＡｃ　／ｄ＞　−１ｓｏｏ＞ｌ／４≦１．０を満
たすことが好ましい。さらにこの中でも特に０．５　　
≦　ＶＡｃ／（ｄ−４） （（ＶＡＣ／　　ｄ）−１５００））、４　　　≦０．
８を満たすと、より鮮明に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、交流成
分の周波数は２００Ｈｚ以上とし、現像剤を感光体ドラ
ム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な
りの影響をなくするため、交流成分の周波数は５００Ｈ
ｚ以上にすることが、更′に望ましい。

上記実施例では、現像剤が像保持体（感光体ドラム）に
非接触で搬送されるため、交流バイアスによりトナーを
潜像面へ飛翔させなければならない。ところが、交流の
位相により像保持体と現像器の間のトナー粒子に対して
、現像器がら像保持体へ向かう電気力とその逆方向の電
気力とが作用する。このうち後者は、像保持体上のトナ
ーを現像器へ移動させて、現像器中へ異なる色のトナー
を混入させる一因となる。この事態を防止し、かつ感光
体ドラム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上に現像す
るには、現像を繰り返すに従って イ　順次帯電量の大きいトナーを使用する。

口　現像バイアスの交流成分の振幅を順次小さくする。

ハ　現像バイアスの交流成分の周波数を順次高（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に付着すると、後段の現像の際、こ
のトナー粒子がスリーブに戻る場合がある。そのため前
記したイは、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。口は、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
ムとスリーブとの間隙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、前記ハは、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（することにより
、感光体ドラム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。これらイロハは単独で用いて
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に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
それぞれ調整することにより、適切な画像温度あるいは
色バランスを保持することができる。

また、上記したイ〜ハ以外にも次の二〜チの方法も採用
することができる。

二、使用しない現像器を像保持体から遠ざける。

ホ、トナー供給量を順次大きくする。

へ、潜像ポテンシャルコントラストを順次大きくする。

ト、像保持体と現像剤層との間隙を順次大きく°する。

チ、使用しない現像器に対しトナーが混入しないような
バイアスを印加する。

次に、本発明を更に具体的に説明する。

以上に述べた方法に基づいて、カラー画像を記録した。

具体的な条件は以下のとおりであった。

ドラム　　　　　　　　　　Ｓｅ感光体ドラム径　　　
　　　　　　１２０　ｖａミドラム速度　　　　　　　
１２０　ｍ／ｓｅｃ光源　　　　　　　　　　Ｈｅ−Ｎ
ｅレーザー帯電　　＋６００　Ｖ　（スコロトロン、再
帯電あり）スリーフ゛径　　　　　　　　　３０ｉ＋１
スリ一ブ回転　線速度１２０　ｍ／ｓｅｃ、スリーブ表
面磁束密度　最大９００Ｇ マグネット極致　　　　　　６ トナー：粒径　　　　　　　平均１０μｍ（Ａ：イエロ
ー、Ｂ：マゼンタ、 Ｃニジアン、Ｄ：黒） 抵抗率　　　　　　　　　１♂Ω−ｃｍｍ以上キャリア
精粒径　　　　平均３０μｍ磁化　　　　　　　　　　
５０ｅｍｕ　／　ｇ抵抗率　　　　　　　　１ｔΩ−０
以上トナー帯電量各現像器（共通）２０μｃ／ｇ現像剤
層厚　　　　　　　０．５　ａｍドラム−スリーブ間（
各現像器共通）０．８ｍ現像バイアス（各現像器共通） Ａｃ　　　　　１．２ｋｖ　　（実効値）　、２ｋＨｚ
Ｄｃ　　　　　５００Ｖ 中間転写ロール　シリコーンゴム　１３０℃φ３５加熱
ロール　シリコーンゴム　１４０℃　φ３０（ドラムの
線速度に一致した回転数） 現像バイアスは、現像を行なう現像器にのみ印加され、
現像スリーブと磁気ロールも現像時のみ駆動された。第
１０図にこのプロセスのタイムチャートを示す。

この例において、各現像はオペレータが上述した如くに
強調したい色の順序を指示して行なうようにした。その
指示により各現像器のスリーブと磁気ロールの駆動、お
よびスリーブへの現像バイアスの印加のタイミング等は
プログラムにより制御される。これらは各々現像時のみ
動作する（第１０図参照）。

以上の条件でカラー画像を形成したところ、既述したの
、■いずれの方式においても、後に現像した色が強調さ
れた画像が得られた。

以上の実施例においては、光源としてＨｅ−Ｎｅレーザ
ー光を用いるが、本発明はこれに限らず、どのような光
源でもよい。使用される現像剤は二成分現像剤に限定さ
れるものではない。さらに、像露光部を複数個所に設け
る装置に対しても本発明を適用することができる。また
、１種類の潜像に対して複数の現像器８駆動させること
により、任意の色を再現することができる。

なお、上述の例には反転現像を採用しているが、それに
限らず、非露光部を現像する正規現像を行なってもよい
。又、転写定着方法に関しても、ＥＦ紙を用いたり（こ
の場合は転写はなし、即ちゼロ回）、転写回数を４回以
上の偶数回としたり、或いは圧力定着方法を用いる等の
方法を用いることができる。

また、本発明は電子写真による記録方式のみならず、静
電記録方式、磁気記録方式を利用した、ノンインパクト
プリンタに適用することが可能である。

６、発明の作用効果 本発明は上述した如く、強調すべき色のトナーを後に用
いて現像し、更に偶数回転写しているので、後に現像し
たトナータが常に、記録紙等の転写体上では先のトナー
よりも表面側に位置して強調されることになる。このた
め所望の色が強調され、色バランスが良く、画像乱れの
ない画像が容易に得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来例を示すものであって、第１図は
画像形成工程のフロー図、 第２図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、ＣＤ）は画像　′形成
時のトナーの付着状況を示す各断面図、第３図、（Ａ）
、（Ｂ）、第４図（Ａ）、（Ｂ）は他の画像形成時のト
ナーの付着状況を示す各断面図 である。 第５図〜第１１図は本発明の実施例を示すものであって
、 第５図は画像形成装置の概略断面図、 第６図は現像器の断面図、 第７図（−Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は画像形成時
のトナーの付着状況を示す各断面図、第８図（Ａ）、（
Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ＞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９図は各現像条件において電界
強度と周波数とを変化させたときの濃度特性を示す図、
第１０図は画像形成工程のタイムチャートである。 なお、図面に示した符号において、 １・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
感光体ドラム（像担持体）１１・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・現像スリーブ１２・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・マグネット
ロール１７．１８・・・・・・・・・・・・・・・・・
・バイアス’ｒ、、　　’ｒ、、　　’ｒ２、π、憤、
π・・・・・・・・・トナーＰ・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・記録紙Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ・・
・・・・現像器 り、ビ・・・・・・・・・・・・・・・・・・像露光で
ある。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第１図 第２図 第３図 第４図 帖７図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、像担持体上に互いに異なる色を有する複数のトナー
   像を順次形成する工程と；前記複数のトナー像を一括し
   て偶数回転写する工程とを有する画像形成方法において
   、前記複数のトナー像のうち、強調すべき色のトナー像
   を後に形成することを特徴とする画像形成方法。