JPS6165262A - 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に関し、特に電子写↓１法を用い
て多色画像を形成する多色画像形成方法に関する。

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して潜像形成及びカ
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現像し、順次転
写材上に転写し、色を重ねて多色画像を（写るものであ
る。

しかしながら、上記の第１の方式では、複数個のＷＩ像
形成、現像過程を繰り返さねばならないので、画像記録
に時間を要し、その高速化が極めてゲｆｔＬいことが大
きな欠点となっている。又、上記の第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白
−利であるが、複数の感光体、光学系、現像手段等を要
するために装置か複数、大型化し　高（曲（３となり、
１５川１’ｉ　ｉ、二乏しい。また、」−記の両〕」丁
（とも、？！故回にねたる画像形成、転写を繰りＪ願１
−際の画（４＆：の位置合わせが困難であり、画像の色
スレを完全に防止することが出来ないという大きな欠測
を有している。

これらの問題を＋Ｒ本的に解決するためには、単一の感
光体上に〜・回の像ｔ７Ｉ光で多色像を記録すればよい
か、こうした方式を有効に実施し得る方法は２（ミだ開
発されていないのが実情゛ζ・多）る。１゛ｒに、各色
のトナーによる現像を行なう上での現像条件について検
討がなされておらず、このためにトナー像の乱れ、ｉｉ
！ｉｉ像濃度の低下等を回避し樹ない。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、−回の像露光６ごよ・す、色ズレのな
い多色画像を高速且つ節単に記録し得る感光体を用いて
多色画像を高ｔ±か゛つ節Ｑ！ナプロセスによって良好
に形成しｉ４る画像形成方法を提供することにある。

二８発明の構成 即し、本発明による画像形成方法は、光導電層と、複数
種のフィルタかｂ＋　ｉｃ　’Ｗ」フィルターとを有す
る像担持体上に静電ｉ旧家を形成する工程と；しかる後
に、前記フィルタの一種に、特定光により前記像担持体
を全面露光して電位パターンを形成し、現像を行なう操
作を繰返す工程とを有する画像形成方法において、前記
繰返しの工程について少なくとも２回目以降の工、程に
おける曳（象を、前記像担持体に対して現１象器側の現
像剤層が実質的に接触しない条件で行なうことを特徴と
するものである。

本発明に使用する感光体として望ましいものは、（り；
（えば導電性部材上に光導電層を設置し、該導電層表面
に、色を異にする複数種のフィルタ多数を含む絶縁層を
重畳設置した感光体である。

また、本発明の方法を実施するに際し、望ましい実施態
様は次の（１）、（２）又は（３）である。

（１）、現像工程で前記像担持体と現像剤搬送体との間
隙は、前記現像剤搬送体上に形成される現像剤層の厚さ
より大きく保持すること。

（２）、−成分現像剤を用いて前記潜像を現像する現像
工程を採用し、この現像工程で、現像バイアスの交流成
分の振幅をＶＡＣ（Ｖ）、周波数を千（Ｈｚ）、前記像
１り特休と現像剤を１殻送する現像剤１１部送体止の間
隙をｄ（龍）とするとき、０．２≦ＶＡｃ／（ｄ−子）
≦１．６ を満たずこと。

（３）、複数の成分からなる現像剤を用いて前記潜像を
現像する現像工程を採用し、この現像工程で、 を満たずこと。

ホ、実施例 以下、本発明を多色像形成用感光体（以下、串に感光体
という）及び多色画像形成のブし１セスに適用した実施
例を４１’細るこ説明する。以下の説明においては、色
分解フィルタ（特定波長領域からなる光のみを通過させ
るフィルタ）として赤色光、緑色光、青色光のめをそれ
ぞれ透過する赤、緑、庁の各フィルタを使用したフルカ
ラー再現用感光体についてのみ述べるが、色分解フィル
タの色及びそれに組み合わせるトナーの色は上記に限定
されるものではない。

上記感光体を用いた多色画像形成のプロセスを第１図に
ついて説明する。同図は光導電層として硫化カドミウム
のようなｎ型（即ち、電子移動度の大きい）光半導体を
用いた感光体の一部分を取り出し、そこにおける像形成
過程を模式的に表わしたものであり、また各部の断面ハ
７チンクは省略している。図中、ｌ、２はそれぞれ導電
性基板、光導電層であり、３ば３色分解フィルタＲ，Ｇ
、Ｂを含む絶縁層である。また、各図の下方のグラフは
感光体各部表面の電位を示している。

まず、第１図（１）のように、帯電器４によって全面に
正のコロナ放電を与えると、絶縁層３表面に正の電荷を
生し、これに対応して光導電層２と絶縁層３の境界面に
負の電荷が誘発される。

次いで、第１図〔２〕のように、露光スリットを備えた
帯電器５により交流若しくは負の放電を与え、絶縁層３
表面の電荷を消去しながら着色像の露光、例えは赤色１
′ぐの：’７；光ＬＲを与える。

赤色光は絶縁層３の赤色フィルタ部Ｒ−発圃過し、その
下部にある光導電１丙２を導電ｉ生とするため、同フィ
ルタ部において絶縁層３上の正電荷の消去ともに光導電
層２中の電荷も消去する。ごれに対し、保色３に、青色
フィルタ部３　＋３は赤色光を透過しないため、絶縁層
の一部正電荷及び光導【上層２の負電荷はそのまま残留
ずろ。

以上が第１次の潜像形成に相当するが、この段階では、
電荷が消去された赤色フィルタＲ部はもとより、電荷の
残留している３Ｇ、３Ｂの部分も、絶縁層表面では同電
位となるため静電（（コとしては殿能しない。第１図〔
２〕では、帯電後の電位はほぼ零の場合を示しであるが
、負に迄、ｔＨ＋、電してもよい。

次いで、第１図〔３〕のように、絶傘、嚢層３に含まれ
たフィルタ中の一色と同色の光、例えば光源６Ｂと青色
フィルタＦＢ　　によって得られた青色光ＬＢて全面露
光を与えろと、青色光を透過するフィルタ８部下方の光
導電層２が導電性となり、該部分の光導電層２の負電イ
；：ｊの一部と導電性基板Ｉの電荷が中和されて、フィ
ルタＢの表面にのみ電位パターンが発生する。ｉ′７色
先全通過しないＧ、Ｒの部分（二は変化は生じない。そ
して、フィルタＢ上の電荷像を負に帯電したイエロート
ナーＴＹを含む現像剤で現像すると、電位をも一つＩｆ
！！縁５Ｂ部にのみトナーが付着し、現像が行なわれる
（第１図〔４〕）。

次いで、生じた電位差を消去すべく第１図〔５］のよう
に帯電器１５によって帯電を行なった後、第１図〔６〕
のように緑色光重で全面露光を与えると、前記青色光の
全面露光の場合と同しく緑色フィルタ部Ｇの部分に潜像
が形成される。これを第１図〔７〕のようにマゼンタト
ナーＴＭで現像すれば、フィルタＧの部分にのみマゼン
タトナーＴＭが付着する。続いて第１図〔８〕のように
、同様に再度帯電後、赤色光の全面露光を与えるか、赤
色フィルタ部Ｒには電位パターンは形成されず、シアン
トナーで現像を行なってもジアン１−ナーの付着は起こ
らない。

こうして得られたトナー像を複写紙等の転写材上に転写
し、定着すれば、転写材−ヒにはイエロートナーとマゼ
ンタトナーとの混色による赤色像が再現される。

他の色についても、下記表のごとく、三色分解法と３原
色トナーとの組め合わせによる色再現が行なわれる。

こ、の表中、・丁〕は静電像形成の第１段階の状態、Ｏ
は完成した静電像、ｅは現像の行なわれた伏ＦＳ、ｔは
上皿の状態がそのまま維持されていることを示す。空間
は静電１象のｉ’Ｆ　ｉ’ｉ（Ｌない部分を表している
。

（以ド、余白υ（（（へ続く） 尚、上記の説明はｎ型半導体層を用いた例によっている
が、セレン等のｐ型（即ち、ポール移動度の大きい）光
半導体層を用いることも勿論可能であり、この場合は電
荷の正負の符号がす−・て逆になるだけで、基本的なプ
ロセスはすべて同一である。尚、−次帯電時に電荷注入
が困Ｘｌｔである場合は光による一様照射を併用する。

上記の説明で明らかなように、本実施例によれば、多色
画像形成用感光体に帯電を行いつつ像露光を与えた後、
複数種のフィルタの１（東と同色の光の全面露光を与え
て現像を行なう工程を前記フィルタの種類数に応じて繰
り返す。即ち、微♀１１な色分解フィルタを感光Ｌト−
にに配置し、像露光（第１図〔２〕の工程）後、特定光
による全面Ｆ６光（第１図〔３〕、（６〕の−Ｌ程）を
与え、色分解フィルタの８色部分毎に電位パターンを形
成し、対応する色のトナーを用いて現１象（第１図〔１
１〕、〔７〕の工程）し、これを繰り返して多色（３；
を得る。従って、このプロセスによれば　ｊｉＪ視光全
域にわたる感光性をもった感光層に複数の色分解フィル
タを微細な線条状あるいはモザイク状等に組み合わせて
配置した感光体を用い、まずその全面に像露光を与え、
各フィルタの下部の感光層に分解画像濃度に応じた第１
次潜像を形成せしめ、次いで感光体を特定の（この実施
例ではフィルタの色と同色の）光によっ゛ζ全面露光す
ることによって該色のフィルタにのみ第２次潜像を形成
せしめ、第１次潜像形成過程の光強度に応じた電位パタ
ーンを形成する。そして、フィルタの色に対応する色、
好ましくはフィルタを透過する色の補色の関　　′係に
ある色のカラートナーで現像し、以下各分解像について
同様の操作を繰り返すことによって感光体上に多色画像
を形成し、−回の転写によって転写材上に一挙に多色画
像を記録できる。

第２図は本実施例の十、記プロセスを実施するに適した
カラー複写機の画像形成部の概要図である。

図中、４１は第１図に示す構成をもつ感光体より成る感
光体ドラムであって、複写動作中は矢印ａ方向に回転す
る。感光体トラム旧ば回転しながら必要に応じて光源４
Ａにより光を照射しつつ帯電電（近４で仝而に電荷を１
５．えられ、次の露光スリン１−を備えた電極５から交
流又は電極４と反対符号のコロナ放電を受けつつ原稿の
露光Ｉ７が与えられ、第１次潜像形成工程が終了する。

次いて、光源６Ｂと光源用青色フィルタＦ３　との組み
合わせによってｉｊられる青色光に全面露光され、イエ
＋：＋　−ｌ〜ルナ−装填した現象器１７Ｙの現像スリ
ーブ７Ｙにより現像される。続いて帯電器１５で再帯電
後、光源６　Ｇ　、　Ｎ＝ｐ色尤ｊ９フィルタＦＧ、か
らの緑色光による全面露光、マセンタトナーを装ｊ芭し
た現像器１７Ｍの現像スリーブ７Ｍにより現像、帯電器
１６で再帯電後、光源６Ｒ１赤色光源フィルタＦＲから
の赤色光による全面露光、ソアントナーをＡＪ　ｈＢし
た現像器１７Ｃの現１象スリーブ７Ｃによる現像を経て
感光体ドラム上に多色像が形成される。得られた多色ト
ナー像は、図示省略した用紙給送手段によって供給され
てくる複写紙８上に、転写電極９によって転写される。

但、２１は転写前帯電極、２２は転写前露光ランプであ
る。転写された多色トナー像を担持した複写紙８は分離
電極１０によって感光体トラム４１から分ｎ１され、定
り装置１３によって定着され、完成された多色複写物と
なり、機外に排出される。一方、転写を終わった感光体
トラＪ、４１は必要に応して除電光を照射しつつ除電電
極１１で除電され、クリーニングブレード１２で表面に
残留したトナーが除去されてｉｌＴび使用される。

上記の画像形成プロセスにおいて、使用される現像剤は
非磁性トナーや磁性トナーを用いるいわゆる一成分現像
剤、１す一七秩扮等の磁性キャリアを混合したいわゆる
二成分現像剤のいずれをも使用することができる。現像
に当たっては磁気ブラシで直接摺擦する方法を用いても
よいが、特に、少なくとも第２回目の現像以後は、形成
されたトナー像の損傷を避けるため、現像スリーブ上の
現像剤層が感光体面を摺擦しない非接触現像方式を用い
ることが必須不可欠である。この非接触方式は、彩色を
自由に選べる非磁性トナーや磁性トナーを有する一成分
あるいは二成分現像剤を用い、現像域に交番電場を形成
し、静電像支持体（感光体）現像剤層を摺擦せずに現像
を行うものである。

これを以下に詳述する。

前述のような交番電場を用いた繰返し現像では、既にト
ナー像が形成されている感光体に何回か現像を繰り返す
ことが可能となるが、適正な現像条件を設定しないと後
段の現像時に、前段に感光体上に形成したトナー像を乱
したり、既に感光体上に付着しているトナーが現像剤搬
送体である現像スリーブに逆戻りし、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装置に
侵入し、混色が発生するといった問題点がある。以上の
考察から、−成分現像剤あるいは二成分現像剤を用いて
、望ましい温度を有しかつ画像の乱れや混色のない記録
を行なう画像形成条件が、−成分現像剤と二成分現像剤
の各々を用いるプロセスに存在することが明らかとった
。実質的にこの現像条件は基本的には、現像スリーブ上
の現像剤層を感光体に接触させないで操作することであ
る。

このためには、像担持体と現像スリーブとの間隙は、現
像スリーブ上の現像剤層の厚さより大きく保持しておく
　（但、両者間に電位差が存在しない場合）。

そして、より望ましい条件は、像担持体上に潜像を形成
する工程と、−成分現像剤を用いて前記潜像を現像して
像担持体上に複数のトナー像を形成するに際し、この現
像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅をＶＡ　ｃ
　　（ｖ）　、周波数をヂ（［（ｚ）、前記像担持体と
現像剤を１般送する現像−４）　＋１９送体との間隙を
ｄ（絹）とするとき、０．２≦ＶＡ　　ｃ／　（ｄ−＋
）≦１．６を満たすことである。

また、像担持体上に潜像を形成する工程と、複数の成分
からなる現像剤を用いて前記潜像を現像し、前記像担持
体上に複数のトナー像を形成する画像形成方法において
、各現像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅をＶ
Ａ　ｃ　（ｖ）　、周波数を４（Ｈｚ）、前記像担持体
と現像剤を搬送する現像剤搬送体との間隙をｄ（ｍｓ）
とするとき、０．２　　≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ　−子）（
（Ｖ、４　ｃ／ｄ）　−１５００７／チ≦１．０を満た
すことが好ましい。

即ち、本発明者は、前記ｔ１冒象形成と現像を繰返して
画像を形成する方法について研究した結果、交流バイア
ス、及び周波数等の現像条件の選び方によって、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
できる領域があるごとを見出した。

像担持体上（例えば感光体ドラム）に順次トナー像を重
ね合わせる方法では、現像時に、前段に像担持体上に形
成したトナー像を乱すこ表なく適当な濃度の現像を行な
う必要がある。ここで重ね合わせとは、予め像担持体上
にトナー像が形成されており、次に再帯電に特定光によ
る一様露光により像担持体上に生じた静電潜像に対し、
−・つあるいは複数の現像器よりトナーを前記静電潜像
上に付着させ、トナー像を形成することを意味する。

検討の結果、この条件を満たすには、現像領域における
像担持体と現像剤搬送体との間隙ｄ（＋ｎ）（以下、単
に間隙ｄという場合がある）、現像バイアスの交流成分
の振幅ＶＡ　ｃ及び周波数ｆ（Ｈｚ）の値を単独で定め
ても優れた画像を得ることば難しく、これらパラメータ
は？Ｉ　Ｉｉに密接Ｇこ関連していることが明らかとな
った。そこで、第２図に示したカラー複写機を用いて現
像バイアスの交流成分の電圧や周波数等のパラメータを
変化させつつ、−成分磁性トナーを第３図に示ずような
現１象装置１７で実験を行なったところ、第４図及び第
５図に示すような結果が得られた。なお、感光体ドラム
４１には予めトナー像が形成されている。この現像装置
１７は、第２図に示した各現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７
Ｇに相当するものであって、スリーブ７および／または
磁気ロール４３が回転することにより、現像剤りをスリ
ーブ４２の周面上を矢印Ｂ方向に順送させ、現像剤りを
現像領域已に供給している。なお、現１象剤りは一成分
磁性現像剤であり、熱可塑性’ｔＭ　Ｂ’ｆｌ　７０ｗ
　ｔ％、顔料（カーボンブランク）　１０ｗｔ％、磁性
体２０ｗ　ｔ％、荷電制御剤を混練粉砕し、平均粒径を
１５μｍとし、さらにシリカ等の流動化剤を加えたもの
を用いる。帯電量は荷電制御剤で制御する。磁気ロール
４３が矢印Ａ方向、スリーブ７が矢磁性体からなる穂立
規制ブレード４０によりその厚さが規制される。現像剤
溜り４７内には、現像剤りの攪拌が十分に行なわれるよ
う攪拌スクリュー４２が設けられており、現像剤溜り４
７内のトナーが消そして、スリーブ７と感光体ドラム４
１の間には、現像バイアスを印加すべく直流電源４５が
設けられていると共に、現像剤りを現像領域Ｅて振動さ
せ、現像剤りが感光体ドラム４１に十分に供給されるよ
うに、交流電源４６が直流電源４５と直列に設けられて
いる。Ｒは保護抵抗である。

第４図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄ−
ｔ−０，７ＩＩＩ、現像剤層厚を０．３−、スリーブ７
に印加する現像バイアスの直流成分を５０Ｖ、現像バイ
アスの交流成分の周波数を１ｋＨｚ、帯電後の一様露光
による感光体の最大電位を５００　Ｖに設定したときの
、交流成分の振幅と、感光体Ｆラム４１上の非露光部（
露光部電位はＯＶ）に形成される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（１，は現像バイアスの交流電
圧の振幅ＶＡ　ｃを間隙ｄで割った値である。第４図に
示す曲線Ａ、Ｂ、Ｃば磁性トナーの平均帯電量がそれぞ
れ一５μｃ／ｇ、−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　／　ａｓ以上、１．５ｋＶ／關以下で画
像濃度が大きく、１．６　ｋＶ／ａｍ以上にすると感光
体ドラム４１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５図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ｋ
Ｈｚとし、第４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。

この実験例によると、前記交流電界強度の振幅ＥＡＣが
５００Ｖ／龍以上、３．８ｋＶ／龍以下で画像濃度が大
きく　、３．２　ｋ　Ｖ　／ａｍ　（第６図下図示）以
上になると、感光体ドラム４１上に予め形成されたｌ−
ナー像の一部が破壊された。

なお、第４図、第５図の結果かられかるように、画像濃
度かあろ１辰１閤を境にして飽ｔｏ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
せずに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、−成分現
像剤はトナー１’ｉ′Ｌ７’どうしの相互ｒｑｔｖのた
め、帯電量が正負にまたがって広く分布していると予想
される。したがって、平均帯電量は小さい値になるが、
実際には大きな帯Ｔｉ量、例えば大きさが２０μｃ／ｇ
以上のトナーも一定の割合で存在し、ごのようなトナー
が主に現像されていると考えられる。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
特性の変化はほとんど観測されないと考えられる。

さて、第４図、第５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６図に示すような結果を得
た。

第６図においてθで示した領域は低周波の現像バイアス
のために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、■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りやすい領域、
Ｑ■は交流成分の効果が現われ十分な現像ｂ一度が得ら
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■は特に好ましい領域である。

この結果は、感光体ドラム４１上に前（前段で）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
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ＥＡＣに対し、増加傾向
にある領域、即ち、例えば第４図の濃度曲線Ａについて
は、交流電界強度の振幅ＥＡＣが０．２〜１ｋＶ／鰭と
なる領域については、現像バイアスの交流成分が、スリ
ーブからトナーが飛翔する闇値を越え易くする１すＪき
をし、小さな帯電量のトナーでも感光体ドラム４１に付
着され、現像が行なわれる。従って、交流電界強度の振
幅ＥＡ　ｃ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の振幅が大きくなるに従い飽
和する、あるいはやや低下する（例えば、第４図の濃度
曲線Ａに一ついては、交流電界強度の振幅ＥＡＣがｌｋ
Ｖ以上の領域）理由はいくつか考えられる。交流電界強
度の振幅ＥＡＣが大きくめ、交流バイアスによりスリー
ブ７に戻りやすい。

さらに、交流成分の電界強度の振幅が大きすぎると、感
光体ドラム４１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象も起こりやすく
なる。実際にはこれらの要因が市なって画像濃度を飽和
あるいは低下させていると考えられる。

一方、交流電界強度の振幅ＥＡＣを大きくすると、前述
したように、予め感光体ドラム４１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。この原因は、感光体ドラム４１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７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４１上
にトナー（象を順次重ね合わせて現像する場合、既に形
成されであるトナー像が後段の現像の再に破壊されるこ
とは致命的な問題である。

また、第４図、第５図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傾向があるが、
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
４１に吸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、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Ｖ、４　ｃ（Ｖ）、周
波数を子（Ｈ’ｚ）、感光体ドラム４１とスリーブ７の
間隙をｄ（ｍ勇）とするとき０．２≦ＶＡｃ／（ｄ−（
）≦１．６ を満たす条件により現像を行なえば、既に感光体トラム
４１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１９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、第４図及び第５図で
画像り２度が交流電界に対して増加傾向を示す領域であ
る、 ０．４　≦Ｖ、４　ｃ／　（ｄ　−ｆ　）≦１．２の条
件を満たすことがより望ましい。さ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≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ　−ｆ　）≦１．０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２００Ｈ２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
じるうなりの影響をなくすため、交流成分の周波数は５
σＯＨｚ以上にすることが更に望ましい。

次に、二成分現像剤を用いて、上記と同様に第３図に示
すような現像装置１１で実験を行なったところ、第７図
および第８図に示す結果が得られた。

なお、現像剤りは磁性キャリアと非磁性トナーがら成る
二成分現像剤で、詔キャリアは、平均粒径２０μｍ、磁
化３０ｅｍｕ　７ｇ　、抵抗率ｌＣΩ−ａｍ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されたキャ
リアであり、尚、抵抗率は、粒子を０．５０ｃｆｌｔ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　／　ｃｔＡの荷重を掛け、荷重
と底面電極との間に１０００　Ｖ　／　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
れる値である。該トナーは熱可塑性樹脂９０賀ｔ％、顔
料（カーボンブラック）　１０ｗｔ％に荷電：６（Ｉ固
剤を少Ｍ添加し混練粉砕し、平均粒径１０μｍとしたも
のを用いた。該キャリア８０ｗ　ｔ％に対し該トナーを
２０−ｔ％の割合で混合し、現像剤りとした。

なお、トナーはキャリアとの摩擦により、負に帯電する
。

第７図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄを
１．０ｆｌ、現像剤層厚を０，７顛、感光体の最大電位
を５００Ｖ、現像バイアスの直流成分を５０Ｖ、交流成
分の周波数をｌ　ｋＨｚに設定したときの交流成分の振
幅と感光体ドラム９上の非露光部（露光部電位はＯＶ）
に形成される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Ｉ陥ＥＡｃは現像バイアスの交
流電圧の振幅ＶＡＣを間隙ｄで割った埴である。第７１
図に示す曲線Ａ、Ｂ、Ｃはトナーの平均帯電量が夫々−
（資）μｃ／ｇ、−２０μｃ　７ｇ　、−１５μｃ／ｇ
に荷電制御された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２
００Ｖ／ｍ以上で交流成分の効果が現われ、２５００　
Ｖ　／　１１ｍ以上にすると感光体ドラム」二に予め形
成しである１−ナー像が一部破壊されているのが観測さ
れた。

第８図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ｋ
Ｈｚとし、第７図の実験時と同一の条件により、交流の
電界強度Ｆ、八Ｃを変化させたときの画像濃度の変化を
示す。

この実施例によると、前記交流電界強度の振幅ＥＡＣが
５００Ｖ／ｗを越えると画像濃度が大きく、図示してい
ないが４ＫＶ／ｍｓ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７図、第８図の結果がられがるように画像濃度
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、この振幅の値は曲線Ａ、Ｂ、Ｃから
れがるように、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、−成分現像剤程ではないとしても、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ヘリされないと考えられ
る。

さて、第７図、第８図と同様な実験を条件を変えながら
行なったとごろ、交流電界強度の振１福ＥＡＣと、周波
数十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、■で示した領域は低周波の現像バイア
スによる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、■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Ｖｔ
域、Ｏ，Ｏは交１１Ｌ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、■は特に好ましい領域である。

この結果は、感光体ドラム４１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（ｉ＆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
、その原因は上述した一成分現像剤の場合と同様である
。

即ち、画像濃度が交流電界強度の振幅ＥＡＣに対し、増
加傾向にある領域、例えば第７し１の濃度曲線Ａについ
ては、交流電界強度の塩１隔ＥＡＣが０．２〜１．２　
Ｋ　Ｖ　／　ａｍとなる領域については、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
トラム４１に付着され、現像に供される。従って、交流
電界強度の１辰幅が大き　　□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ＥＡＣに対し飽和
する領域、第７図の曲線Ａでは交流電界強度の振幅ＥＡ
Ｃが、１．２　Ｋ　Ｖ　／　ａｍ以上の領域については
、以下のようにこの現象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太き（なるに
従ってトナーは強く振動し、トナーが凝集して形成して
いるクラスクーが壊れ易くなり、大きな電荷をもつトナ
ーだけが選択的に感光体ドラム４１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
さな電荷をもつトナーは、一度盛光体ドラム４１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
７に戻りやすい。さらに交流成分の電界強度の振幅が大
きすぎることにより感光体ドラム４１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
う現象も起こりやすくなる。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大きくし、例えば第７図の曲線Ａ
を得た条件で、振幅を２．５　Ｋ　Ｖ　／　組以上にす
ると、前述したように、予め感光体ドラム４１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たった。この原因は、感光
体ドラム４１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７に引戻す力が働（ためであると考えら
れる。

感光体ドラム４１上にトナー像を順次重ね合わせて現像
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、第７図、第８図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４１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、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■へＣ（Ｖ）周波数を
ｆ（Ｈｚ）、感光体ドラム４１とスリーブ７の間隙をｄ
（ｍ＋＋）とするとき、０．２　　≦ｖＡ　ｃ／　（ｄ
　−千）（（ＶＡ　ｃ／ｄ）　　１５００１　／＋≦１
．０を満たず条件により現像を行なえば、既に感光体ド
ラム４１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、 をｌＳ、Ｊたずことがより好ましい。さらにこの中でも
特に を満たすと、より鮮明で色にごりのない多色画１＆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［１−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５００Ｈｚ以上にする
ことが、更に望ましい。

本発明に基づ＜ｐ！ｉｉ像形成プロセスはｈ；ｉ記に例
示した通りであるが、感光体ドラム４１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４Ｉ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電界強度の振幅を順次小
さくするつ ■　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４１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■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４１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４Ｉとスリーブ７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４１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ｆ；ＪＪ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Ｓ周接することにより、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。

第１０図は本発明に使用可能な感光体の断面を模式的に
示したものである。導電性部材又は基板１上に光導電層
２を設け、その上に所要の色分解フィルタ例えば赤（Ｒ
）、緑（（Ｔ）、青（Ｂ）のフィルタを多数を含む絶縁
層３がＫｆＥｉされている。

導電性基板１はアルミニウム、鉄、ニッケル、銅等の金
属あるいはそれらの合金等を用いて円筒状、無端ベルト
状等ａ・要に応じて適宜の形状、構造のものを作成すれ
ばよい。

光導電層２は硫黄、セレン、無定形シリコンまたは硫黄
、セレン、テルル、ヒ素、アンチモン等を含有する合金
等の光導電体；あるいは亜鉛、アルミニウム、アンチモ
ン、ビスマス、カドミウム、モリブデン等の金属の酸化
物、ヨウ化物、硫化物、セレン化物の無機光導電性物質
；ビニルカルバゾール、アントラセンフタロシアニン、
トリニトロフルオレノン、ポリヒニール力ルハゾール、
ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の有機光
導電性物質をポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピ
レン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル
、ポリカーボネート、アクリル樹脂、シリコン樹脂、フ
ン素樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性バインダ樹脂中に分
散したもの等によって構成すること房できる。

絶縁層３は透明な絶縁性物質、例えば各種のポリマー、
樹脂等で構成することができ、その表面、若くは内部に
色分解フィルタとして働く着色部を有せしめる。前記着
色部は、第１Ｏ図（ａ）のように、所要の色を持つ染料
等の着色剤を加えて着色した絶縁性物質を光導電層２上
に印刷等の手段によって所定のパターンに付着させ、あ
るいは第１Ｏ図（ｂｌのように、着色剤を、光導電層２
上に予め均一に形成した無色の絶縁層３ａ上に印刷、蒸
着等の手段により所定のパターンに付着させて形成する
ことができる。また、予め着色部を形成したフィルム状
の絶縁性物質を光導電層上に取り付けても、第１０図ｆ
ａｔ、（ｂ）の構造の感光体を構成することができる。

更に、形成された着色部の表面を更に絶縁性物質３ｂで
被い、第１Ｏ図（Ｃ１や（ｄ＋のような構成のものとし
てもよい。

前記着色部によって構成される複数種の微細な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが、
第１１図（ａｌのような線条状、例えば感光体がドラム
状の場合、線が回転方向に直交するもの、平行のもの、
双方とも使用可能である。

あるいは、第１１図（ｂｌ、ｆｃｌのもうなモザイク状
に構成するのが好ましい。各フィルタのサイズは、色の
繰り返し巾（第１１図中ｌ）として３０〜５００μｍと
するのが好ましい。フィルタのサイズが過小の場合、隣
接した他の色の部分の影響を受けやすくなり、また、フ
ィルタの１（因の巾がトナー粒子の粒径と同程度あるい
はそれ以下となると作成も困難となる。また、フィルタ
のサイズが過大となると画像の解像性、混色性が低下し
て画質が劣化し易い。

次に、以上記載した構成により行なった具体的な実施例
を第２図および第３図に示した装置を使用して説明する
。

第２図に示した記録装置を用いた。但し、像担持体４１
は、厚さ４０μｍの良波長増感したＣｄＳ感光層上に、
厚さ３０μｍの第１０図（ａ）及び第１１図（ｃ＋に示
した構造を有するフィルターサイズ！３００μｍ×３０
０μｍの絶縁層を設けたものであり、その周速を１８０
　ａｍ／ｓｅｃとした。この像担持体４Ｉに一次帯電器
４のランプ４Ａで一様露光を行ないながら直流のスコロ
トロンコロナ放電器４により像担持体４Ｉの表面電位が
＋２０００　Ｖになるように帯電した。

次に像露光を行ないながら、交流成分をもっスコロトロ
ンコロナ放電器から成る二次帯電器５で像担持体４１の
表面電位が一５０Ｖになるように帯電した。像露光の際
には、赤外及び紫外光は予めフィルタによりカットした
。

次にブルーフィルタを通して一様露光を行なうことによ
り、＊ ＊−５０〜３００ｖのコントラストを有する静電後が形
成された。この電位コントラストは、透明絶縁層を用い
た場合の約１／３であった。この静電像を第３図に示し
たような現像器１７Ｙで現像した。

現像器１７Ｙでは、マグネタイトが樹脂中に５０ｗ　ｔ
％分散含有した、平均粒径が３０μｍ、磁化が３０ｅｍ
ｕ／ｇ、抵抗率が１ｄ′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ヘンジジン誘
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の非磁性トナーとから成る現像剤をトナーの
キャリアに対する比率が２０ｗ　ｔ％になる条件で用い
た。また、現像スリーブ７の外径は３０ｍ５、その回転
数は１１００ｒｐ、　ｆ（１石体４３のＮ、　５ｉｌｌ
極の磁束密度は９００ガウス、回転数は１１０００ｒｐ
、現像域での現像剤層の厚さ０．７　ｎ、現像スリーブ
７と像担持体４１との間隙１．０１とし、現像スリーブ
７には＋５０Ｖの直流電圧と２．５　ｋ　Ｆ（ｚ　、２
０００Ｖの交流電圧（実施例）の重畳電圧（工法波の振
幅はσＸ　２０００　Ｖである）を印加する非接触現像
条件によった。

なお、現像器１７Ｙで静電像を現像している間は、他の
同じく第２図に示したような現像器１７Ｍ、１７Ｃを現
像を行わない状態に保った。それは、現１象スリーブを
電源４５．４６からＩＪＪ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
スリーブに静電像と同極性（すなわ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。又、非現像時、現像装置の駆動を停止した。現像
器１７Ｍ、１７、Ｃも現像器１７Ｙと同じ非接触現像条
件で現像するものとしているから、現像スリーブ上の現
像剤層は除去しなくてもよい。この現像器１７Ｍには、
現像器１７Ｙ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、現像器１７Ｃには、
同しくトナーがシアン顔料として洞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（象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。’ｔ
、￥に、現像する色の順番は、カラー画像の鮮明性や得
られる電位コントラストに関係することもあるので、慎
重に決定する必要がある。

現像器１７Ｙで現像された像担持体４１の表面をスコロ
トロンコロナ帯電器により、表面電位が一６０Ｖに再帯
電した後、グリーンフィルタを通して一様露光を行なっ
た。これによって得られた静電像の位置は、背景部−６
０Ｖに対して、＋３００　Ｖであった。この静電像を、
現像スリーブに直流成分＋５０Ｖ、交流成分２．５　ｋ
　Ｈｚ　、２０００Ｖの電圧（実施例）を印加した以外
は現像器＋７Ｙにおけると同し条件で、現像器１７Ｍに
より現像した。

同様に、スコロトロン帯電器により表面電位が一７０■
に再帯電した後、レッドフィルタ！声を通して一様露光
を行なった。これにより、背景部−７０Ｖに対して＋２
５０■の静電像を形成し、この静電像を、現像スリーブ
に直流成分＋２０Ｖ、交流成分２．５　ｋ　Ｈｚ　、２
０００Ｖの電圧を印加した以外は現像器１７Ｙにおける
と同し条件で、現像器１７ｃにより現像した。

この３回目の現像が行われ、像担持体４１上に３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２１と転写前ランプ２２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９で複写紙８に転写
し、分ｎ器１０で分離を行ない、熱ローラ一定着器１３
によって定着した。

カラー画像を転写した像担持体４１は、白色光を照射し
つつ除電器１１によって除電され、クリーニング装置１
２のクリーニングブレードによって表面から残留トナー
が除かれ、カラー画像形成の行なわれた面がクリーニン
グ装置装置１２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、各カラートナー
が互に粗に付着している部分は勿論のこと、密に付着し
ている部分も混色したすせず、極めて鮮明なものであっ
た。

以上説明した現像方法に限らず、感光体を摺接せずに行
なう現像方法の変形例として、複合現像剤中からトナー
のみを現像剤搬送担体上に取り出して、交番電界中でト
ナーによる一成分現像を行なう方法（特開昭５９−４２
５６５号、特願昭５８−２３１４３４号）、線状あるい
は網状制御電極を設けて交番電界中で一成分現像剤によ
る現像を行なう方法（特開昭５６−１２５７５３号）、
同様な制御電四を設けて交番電界中で二成分現像剤によ
る現１象を行なう方法（特願昭５８−９７９７３号）も
本発明のによる多色画像形成方法に含まれることはいう
までもない。

以上の実施例では、トナー１象の転写方式として、コロ
ナ転写を用いているが、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。又、感光体の層構成を、透明絶縁層、感光体層、
導電層及びフィルタを設けて透明絶縁層側からの一次及
び二次帯電、フィルタ側からの像露光、全面露光を与え
ることにより透明絶縁層側から現像する構成もとりうる
。また、以上の説明はすべていわゆる３色分解フィルタ
と３原色トナーを用いたカラー複写機の例について述べ
たが、本発明の実施態様はこれに限定されるものではな
く、各種の多色画像記録装置、カラー写真プリンタ等広
く使用することができる。

分解フィルタの色、及びそれに対応するトナーの色の組
み合わせも目的に応じて任息に選択できることはいうま
でもない。例えば２色の複写物を得るプロセスも考えら
れるが、このようなものとして、感光体として！　（Ｇ
）フィルタが散在分布しているものを用い、原稿として
は赤部分と環部分の２色からなっているものを用いるこ
とができる。

この場合、ｉ’＋ｉｉ記と基本的に同様のプ「１セス（
但し、全面露光はＧとＲあるいはＧとＢで行なう）を用
いると、複写物としては、原稿の具部分にス１しては黒
Ｉ・ナーと赤トナーからなるほぼ黒に近い黒複写部分が
１１１られ、原稿の赤部分に対しては赤トナーからなる
赤部分が得られるようなプロセスがある。従って、本明
細書の「複数種のフィルタ」という意味をもつ語は、単
種の色フィルタのない部分（透明樹脂あるいは大気等で
あってもよい）とでなる層をもつ感光体であってもこの
フィルタのない部分は透明フィルタとみなせるから、こ
うした場合も包含するのである。

（以下、余白次頁へ続く） 尚、本願明細書でいう「帯電」という語は、「帯電」を
行なったときその表面電位が０となったり、表面の電荷
が消失ずろような場合も含むものである。

また、以上の説明では、全面露光用の特定の光の分光特
性は、感光体のフィルタであるグリーン（Ｇ）ミブル−
（Ｂ）、し・ノド（Ｒ）と同色のものを用いたが、分光
特性はＧ、Ｂ、１くに限るものではない。要は、特定光
の全面露光によって感光体上の特定光に対応する特定の
フィルタ部（一定とは限らない）のみに電位パターンを
形成するような分光特性であればよく、例えば青色フィ
ルタに電位パターンを形成したい場合は約５００鶴以下
で４００１以下の波長をも含むブロードの分光特性をも
つもので全面露光を行なうような例があげられる。

へ、発明の作用効果 本発明は上述した如く、静電潜像形成後に、色分解フィ
ルタの１種に、特定光による全面露光及び現像の工程を
繰り返しているので、従来？３ｊ故回を必要とした像露
光を僅か１回とすることができ、転写に当たっての各種
画像の位置合わせの必要がなく、装置の小型化、高速化
、信頼性の向上をはかることができる。得られる記録物
も色ズレの全くない高画質のものとなる。

しかも、現像に際し、少なくとも２回目以降は、像担持
体に現像剤層が実質的に接触しない条件で現像を行なう
ので、先のトナー像が乱されることなく次のトナー像を
形成でき、高画質を良好に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図〔１
〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６〕、〔７〕
、〔８〕は画質形成工程を示すプロセスフロー図、 第２図はカラー複写機の概略図、 第３図は現像装置の断面図、 第４図、第５図は一成分現像剤を用いた場合に得られた
データのグラフ、 第６図は一成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係を示すグラフ、第７図、第８図は二
成分現像剤を用いた場合に得られたデータのグラフ、 第９図は二成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係を示すグラフ、第１０図（ａｌ、（
ｂｌ、（Ｃ）、（ｄ）ば各感光体の断面図、第１１図ｆ
ａｔ、ｆｂ）、（Ｃ１は怒光体表面のフィルタの配列を
示す平面図 である。 なお、図面に示した符号において、 ■・・・・・・・・・・・・・・・・・・導電性基板２
・・・・・・・・・・・・・・・・・・光導電層３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・色分解フィルタを含
む絶縁層４・・・・・・・・・・・・・・・・・・−次
相電器５・・・・・・・・・・・・・・・・・・二次帯
電器７．７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ・・・・・・現像スリーブ８
・・・・・・・・・・・・・・・・・・複写紙１５．１
６・・・・・・・・・・・・再■：電器１７．１７Ｙ、
１７Ｍ、１７ｃ・・・・・・現像器４１・・・・・・・
・・・・・・・・・・・感光体ドラムＲ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・赤色フィルタＧ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・緑色フィルタＢ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・青色フィルタＦ８　　・・・・
・・・・・・・・・・・青フィルタへ　・・・・・・・
・・・・・・・・緑フィルタＦＰｌ　　・・・・・・・
・・・・・・・・赤フィルタＬ６　・・・・・・・・・
・・・・・・赤色光Ｌ２　・・・・・・・・・・・・・
・・青色光り、・・・・・・・・・・・・・・・緑色光
ＴＹ・・・・・・・・・・・・・・・イエロートナーＴ
Ｍ・・・・・・・・・・・・・・・マゼンタトナーＤ・
・・・・・・・・・・・・・・・・・現像剤Ｔ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・トナーである。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第２図 第５図 第６図 第７図 ｘＣ 第８図 （自発）　手続主甫正書 昭和６０年　３月３０日 特許庁長官　　志　賀　　学　　殿 昭和５９年　　特許　　願第１８７０４４号２、発明の
名称 画像形成方法 ３、補正有する者 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　
（Ｌ　２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 （１）、明細書第３３頁１５行目と１６行目との間に下
記の記載を加入します。 記 ［なお、本発明の方法においては、次の特徴的事項を考
慮するのが望まし゛い。 ■、非磁性トナーを用いることかでき、鮮明なカラート
ナーを使用できる。 二成分非接触現像は、現像剤の搬送、帯電等、装置とし
ての信頼性が高い。 ■、トナーのマイクロ化（特に１０μｍ以下）は、各モ
ザイクフィルター（第１１図参照）サイズが１７３〜５
０μｍ程度であるので、そのフィルタ一部を忠実に現像
するために望ましい。 トナーサイズが大きいとフィルターサイズと同程度にな
り、ノイズイになる。 ところが、トナーをマイクロ化すると、流動性の低下や
トナーに高い帯電量を持たせないと十分に振動電界下で
運動しない問題が生じる。 この点、二成分非接触現像法は、キャリヤにより搬送や
トナーの帯電の問題を解決できる。−成分現像法ではこ
れがむずかしい。 ■、色再現は加法混色で行なえば、各モザイクフィルタ
ーに対して上置なトナー量を付着させないと画像濃度が
低くなってしまう。 このことから、多量のトナーを付着させる現像プロセス
であることが望ましい。これは、キャリヤのマイクロ化
（トナー濃度を大とする）、トナーの帯電と搬送（帯電
したトナーの供給大）が十分可能な二成分現像剤で可能
となる。 ■、トナー像の重ね合わせ条件が一成分に比べ低いＡＣ
バイアス電圧で行なうことができる。 又、トナーの帯電量分布が、−成分に比べ安定で、狭く
、重ね合わせ条件が設定しやすく、安定している。従っ
て、二成分現像剤を用いるのが好ましく、本発明の方法
において用いられる、キャリヤを含む現像剤は、特願昭
５８−１８３１５２号、同５８−１８４３８１号、同５
８−１８７０００号、特願昭５８−５７４４６号に述べ
たように、キャリヤ及びトナーが以下述べる適正条件に
あるものが望ましい。 先ず、キャリヤについて述べると、磁性キャリヤ粒子が
球形化されていることは、トナーとキャリヤの攪拌性及
び現像剤の搬送性を向上させ、さらにト・ノ°−の荷電
制御性を向上さ・ヒて、１−ナー粒子同志やトナー粒子
とキャリヤ粒子の凝集を起りにくくする。しかし、本発
明において磁性キャリヤ粒子の平均粒径が大きいと、■
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われ易＜、Ｑ穂におけるト
ナー濃度が低くなるので高濃度の現像が行われない、等
の問題が起り得る。ごの■の問題を解消するには、キャ
リヤ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５０μｍ以下でその効果が現われ初め、特に３
０μｍ以下になると、実質的に■の問題が生じなくなる
ことが判明した。 また、■の問題も、■の問題に対する磁性キャリヤの微
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。しかし、キャリ
ヤ粒子が細か過ぎると、＠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、■飛散し易くなったりする
。これらの現像は、キャリヤ粒子に作用する磁界の強さ
、それによるキャリヤ粒子の磁化の強さにも関係するが
、実験によれば、キャリヤ粒子の平均粒径が１５μｍ以
下になると次第に傾向が出初め、５μｍ以下で顕著に現
われるようになる。そして、本発明の像担持体面に付着
したキャリヤ粒子は、通常黒ずんだ色であり、一部はト
ナーと共に記録紙上に移行し、カラー画像に重大な悪影
響を及ぼす。 以上から、磁性キャリヤの粒径は、平均粒径が５０μｍ
以下、特に好ましくは３０μｍ以下、５μｍ以上、特に
好ましくは１５μｍ以上が適正条件であ夕社製）、オム
ニコンアルファ　（ボシュロム社製）で求めた重量平均
粒径である。 このような磁性キャリヤ粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリヤ粒子におけると同様の、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト等の金属、ある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
去った強磁性体乃至は常磁性体の粒子を微細化、好まし
くは微細球形化したり、又は好ましくはそれらもｄ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・７クスで球状に被
覆するか、あるいは、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ある
いは造粒重合径選別することによって得られる。 なお、キャリヤ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
送担体に高いハ・イアスミ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、キャリヤ粒子が樹脂等によって球形化されている
ことは、（１１−ｆＧに、キャリヤ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）
キャリヤ粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリヤ粒子に
見られるようなエツジ部が無くなって、エツジ部への電
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、像担持体面に放電して
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お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十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ヤ粒子には前述のよう
にワックスも用いられるが、しかし、キャリヤの耐久性
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、さらに、キャリヤ゛Ｆ；ｉ子の抵抗率が１０８Ω−
ｃｍ以上、特に１０１３Ω−ｃｍ以上であるように絶縁
性の（＋ｉ１．　を主粒子を形成したものか好ましい。 この抵抗率は、粒子を０．５０ｃ＋＋ｔの断面積を有す
る容器に入れて夕、ピングした後、詰められた粒子上に
ｌ　ｋｇ　／　ｃｒｄの荷重を掛け、荷重上底面電極と
の間に１０００　Ｖ　／　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（但し、粒子の厚みは約
１ｍｍとした。）ことで得られる値であり、この抵抗率
が低いと、現像剤１般送を旦体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建入されて、像担持体
面にキャリヤ粒子が付着し易くなったり、あるいはバイ
アス電圧のブレークダウンか起り易くなったりする。 以上を総合して、磁性キャリヤ粒子は、少くとも長軸と
短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、針
状部やエツジ部等の突起が無く、抵抗率が１０８Ω−０
１１１以上好ましくは１０′３Ω−ｃｍ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ヤ粒
子は、高抵抗化された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリ
ヤでは、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
キャリヤでは、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、あるいはス
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、二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
例して帯電量が減小し、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ヤ
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１０１１ｍ以下になると、このよう
な問題が顕著になった。この点を本発明の現像方法は、
現像剤層、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
するごとが殆んどなくなり、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。したがって、静電）替像を忠実
に現像した再現性のよい鮮明なトナー像を得ることかで
きる。さらに、振動電界はトナー粒子とキャリヤ粒子の
結合を弱めるので、トナー粒子に伴うキャリヤ粒子の像
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■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ヤ粒子も振動す
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、キャリヤ粒子の像担持体
面への付着は大幅に軽減される。 一方、トナーの平均粒径か大きくなると、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程度のピン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、しかし、平均粒径１０μｍ以下の微粒
子化したトナーを用いると、解（磁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粒径が
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３〜１００　μＣ／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１
０”Ω−ｃｍ以上、好ましくは１０′″Ω−ｃｍ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、従来のトナーにおける球形や不定
形の非磁性また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ζ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６０ｗ　
ｔ％を超えないものが好ましいが、色の鮮明度も得るた
めには、３０ｗ　ｔ％以下の少量がよい。トナー粒子が
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［ヒされ、さらにトナー粒子
の飛散も起りにくくなる。しかし、含有する磁性体の量
を多くし過ぎると、キャリヤ粒子との間の磁気力が大き
くなり過ぎて、十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われ
るようにもなって、序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、キャリヤ粒子との間で
凝集し易くなったりする。 以上をまとめると、本発明の画像形成方法において好ま
しいトナーは、キャリヤについて述べたような樹脂及び
さら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１０μ
ｍ以下の粒子から成るものである。 本発明の画像形成方法においては、以上述べたような球
状のキャリヤ粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
におけると同様の割合で混合した現像剤か好ましく用い
られるが、これにはまた、必要に応して粒子の流動滑り
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、シリコンフェス、金属石鹸あるいは
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ある
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好ましい条件であり、このよう
な現像剤による各モザイクフィルター間の色にごりを防
止することができる。 本発明に用いられる好ましい現像ローラについて述べる
と、スリーブ７と磁石体４３とは相対回転可能であり、
図はスリーブ７が矢印方向に回転するものの場合を示し
ている。また、磁石体４３のＮ、Ｓ磁極は通常５００〜
１５００ガウスの磁束密度に磁化されており、その磁力
によってスリーブ７の表面に先に述べたような現像剤り
の層即ち、磁気ブラシを形成する。スリーブ７が矢印方
向に回転し、石ｎ石体４３がそれと反対の矢印方向に回
転する速度は２０Ｏｒｐｍ　〜２００Ｏｒｐｍが好まし
い。そのＮ、Ｓ磁極の磁束密度が略等しいものである。 しかし、スリーブ７は矢印方向に回転するが、磁石体４
３は固定であったり、固定の磁石体４３のＮ、Ｓ磁極の
磁束密度が同じではなく、像担持体４１に対向したＮｅ
ｔ極の磁束密度が他のＮ、　Ｓｒ荘極のＥ？り束密度よ
りも大であってもよい。なお、像担持体４１に対向した
極としては、ＮＥｎ極を並べて対向させてもよいし、Ｎ
、Ｓ磁極を並べて対向させてもよいことは勿論である。 このように複数個の磁極を対向させることによって、単
極を対向させた場合よりも現像が安定すると云う効果が
得られる。また、回転磁石体の回転あるいはさらにスリ
ーブの回転による現像剤の搬送速度は、像担持体の移動
速度と殆んど同じか、それよりも早いことが好ましい。 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。しかし、それらに限定
されるものではない。 以上においては、現像剤搬送担体に振動するバイアス電
圧を印加する例を示しているが、本発明の現像方法はそ
れに限らず、例えば現像剤搬送担体と像担持体間の現像
領域周辺に電極ワイヤを数本張設して、それに振動する
電圧を印加するようにしても磁気ブラシに振動を与えて
現像効果を向上させることはできる。その場合も、現像
剤搬送担体には直流バイアス電圧を印加し、あるいは、
異なった振動数の振動電圧を印加するようにしてもよい
。」 一以　上−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光導電層と、複数種のフィルタからなるフィルタ層
   とを有する像担持体上に静電潜像を形成する工程と；し
   かる後に、特定光により前記像担持体を全面露光して前
   記フィルタの１種に電位パターンを形成し、現像を行な
   う操作を繰返す工程とを有する画像形成方法において、
   前記繰返しの工程について少なくとも２回目以降の工程
   における現像を、前記像担持体に対して現像器例の現像
   剤層が実質的に接触しない条件で行なうことを特徴とす
   る画像形成方法。