JPS6175364A - 感光体及び画像形成方法 - 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 本発明は感光体及び画像形成方法に関し、特に電子写真
法に用いる多色画像形成用の感光体及び多色画像形成方
法に関するものである。

ロ、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
たシ、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得るものである
。

しかしながら、上記の第１の方式では、複数個の潜像形
成、現像過程を繰シ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難しいことが大きな欠
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、実用性に乏し
い。また、上記の両方式とも、複数回にわたる画像形成
、転写を繰シ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という大
きな欠点を有している。

これらの問題を根本的に解決するため、本発明者は先に
、単一の感光体上に一回の像露光で多色像を記録する方
法を提案した。これは、以下のようなものである。

即ち、可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（各フィルタ部が特定波長域の光の
みを実質的に透過させるフィルタ）を微細な線条状ある
いはモザイク状に組み合わせた絶縁層を配置した感光体
を用い、まずその全面に像露光を与え、各フィルタの下
部の光導電層に分解画像濃度に応じて電荷を分布せしめ
（以下これを第一次潜像と呼ぶ）、次いで第一の色分解
フィルタを透過する光によって全面露光することによっ
て、該フィルタの下部の光導電層にのみ第一次潜像形成
過程の強度に応じた静電像（以下これを第二次潜像と呼
ぶ）を形成してフィルタの種類に対応する色、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、更に均一に帯電し、以下各色分解像に
ついて同様な全面露光・現像・再帯電の操作を繰返すこ
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するものであ
る。

但、この方法で記録した多色像は、特定の色情報が再現
されにくい傾向がある。これは、光導電層上のフィルタ
部の分光透過率特性が原因になっている。すなわち、フ
ィルタ部Ｂ、Ｇ、Ｈの分光透過率が第１３図のようなも
のである場合、波長が５００　ｎｍ付近と６１０ｎｍ付
近の光は光導電層まで達しないか或いは達しにくい。し
たがって、これらの光の情報が失なわれ易い。このため
、原稿の特定の色が記録画像で抜けてしまうととがあっ
た。

ハ１発明の目的 本発明の目的は、どの波長の可視光でも良好に再現でき
る多色画像を形成するのに好適な感光体を提供すること
にある。

本発明の他の目的は、−回の像露光によシ、色ズレのな
い多色画像を高速且つ簡単忙記録し得る感光体を用いて
多色画像を高速かつ簡単なプロセスによって良好に形成
し得る画像形成方法を提供することにある。

二１発明の構成 即ち、本発明による感光体は、互いに異なる波長領域の
光を主に透過させる複数種の色分解フィルタ部からなる
フィルタ層を有する感光体において、前記複数種の色分
解フィルタ部を夫々透過し得る光の波長領域が互いに部
分的に重なり合ってい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方法は、互いに異なる波長
領域の光を主に透過させる複数種の色分解フィルタ部か
らなるフィルタ層を有し、かつ前記複数種の色分解フィ
ルタ部を夫々透過し得る光の波長領域が互いに部分的に
重なり合っている感光体を像露光する工程と；しかる後
に、前記色分解フィルタ部の少なくとも１種を透過する
光による全面露光を経て現像を行なう操作を前記色分解
フィルタ部の種類順に繰返す工程を有することを特徴と
するものである。

ホ、実施例 以下、本発明を多色像形成用感光体（以下、単に感光体
という）及び多色画像形成のプロセスに適用した実施例
を詳細に説明する。以下の説明においては、色分解フィ
ルタとして赤色光、緑色光、青色光をそれぞれ主として
透過する赤、緑、青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述べるが、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。

第２図は、本発明によるフィルタの形状および配列を示
したものである０ここで、Ｂ、Ｇ、Ｒ。

Ａは、青、緑、赤、可視光吸収フィルタ部を示す。

第２図（ａ）は線条状のもので、例えば感光体がドラム
状の場合、線条が回転方向に直交するものと、平行のも
のなどが考えられる。（ｂｕ、（ｃｐ、（ｄ）はモザイ
ク状のものである。フィルタ部の形状および配列は以上
のものに限らず、どのようなものでもよい。また、図示
省略したがニュートラルデンシティ（ＮＤ）フィルタ部
や紫外（又は赤外）カットフィルタ部等が含まれていて
もよく、各フィルタ部の一部が互いに重なって配列され
ているようなものでもよい。各フィルタ部のサイズは、
第２図中ｔで示す長さが１０〜２００μｍとするのが好
ましい。フィルタ部のサイズが過少の場合、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個の巾がトナー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以下
になると作成も困難となる。又、フィルタ部のサイズが
過大となると画像の解像性、混色性が低下して画質が劣
化する。

第３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（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタ部を多数を含む絶縁層
３が積層されている０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、無端ベルト状等必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ａ　
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、ポリビニールカルバゾール
、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、
フッ素樹脂、エポキシ樹脂等の絶縁性パイ／ダ樹脂中に
分散したもの等によって構成することができる。

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２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２図（ｂ）のように、着色剤を、光導電層２上
に予め均一く形成した無色の絶縁層３ａ上に印刷、蒸着
等の手段によシ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シ付けても、第２図（ａ）
、（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２図（ｃ）や（ｄ）のような構成のものとしてもよ
い。

尚、第２図（ａ）〜（ｃ）、第３図（ａ）　〜（ｄ）は
いずれも、赤、緑、青のいわゆる３色分解フィルタを設
けた場合を示す。例えば、赤フイルタ部の場合を挙げる
とローダミン６Ｇ（注文化学社製）を厚さ８０００オン
グストロームに蒸着し、更に保護膜を形成すればよい。

上記のフィルタ層３は、本発明に従って、各フィルタ部
を夫々通過し得る光の波長領域が第１図の如くに互いに
部分的に重なり合うように構成されている。即ち、第１
図はフィルタ部Ｂ、　Ｇ、　Ｒの分光透過率の例を示す
が、この図に示されているように、各色分解フィルタ部
の透過可能な波長域は一部が重な夛合っている。このよ
うな各フィルタ部の光透過特性は、波長４００　ｎｍか
ら７００ｎｍの範囲での有効透過率の最小値（第１図に
おけるＰｌ：具体的には、Ｐ□は図にみるように、分光
分布の重なるところである）が最大値（第１図における
Ｐ２）の２０％以上、望ましくは３０％以上に設定され
ることが好適である０なお、ここで有効透過率とは、各
波長で最大を示す透過率を言うＯ即ち、複数種あるフィ
ルタ部のうち、その波長での透過率である。このように
すると、ある波長の光を最も透過するフィルタの特定波
長の光情報が失なわれることなく、第一次潜像が形成さ
れる。こうした光透過特性を得るＫは、例えば以下のよ
うな着色剤を混合すればよい。

青フイルタ部： ダイアレジン　バイオレット　Ａ２０部スビロン　ブル
ー　ＧＮＨ２０１ シアソープ　ｕｙ−２４３０１ Ｋａｙａｃｉ７１　　Ｓｋｙ　Ｂｌｕｅ　　　　　　　
　３０　ｚ緑色ィルタ部ニ スピロン　ブルー　ＧＮＨ２０部 Ｐａｔｅｎｔ　Ｐｕｅｒ　Ｂｌｕｅ　ＶＸ　　　　　　
　２０　ｔｒニオザポン　イエロー１４０　　　　　　
２０１ダイアレジン　ブリリアント　イエロー６Ｇ２０
１０ｒａｃｅｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　　２ＧＬＮ　　　　　
　　２０’赤フィルタ部： ダイアレジン　レッド　Ｈ４０部 ダイアレジン　ブラウン　Ａ　　　　　　４０　＃マク
ロレックス　イエロー　３Ｇ　　　　２０７次に、上記
感光体を用いた多色画像形成のプロセスを第４図につい
て説明する０同図は光導電層として硫化カドミウムのよ
うなｎ　ｍ　（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）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、また各部の断面ノ
・ソチングは省略している。図中、１．２はそれぞれ導
電性基板、光導電層であり、３は３色分解フィルタ部Ｒ
１Ｇ、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０ まず、第４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
生じ、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４図〔２〕のように、露光スリットを備えた
帯電器５によシ交流若くは負の放電を与え、絶縁層３表
面の電位を均一化しながら着色像の露光、例えば原稿赤
色成分の露光ＬＲを与える。

赤色光は絶縁層３の赤色フィルタ部Ｒを通過し、その下
部にある光導電層２を導電性とするため、同フィルタ部
において光導電層２中の電荷を消去する。これに対し、
緑色３Ｇ、青色フィルタ部３Ｂは赤色光を透過しないた
め、光導電層２の負電荷はそのまま残留する。まだ帯電
器らの作用によシ、感光体の表面電位が均一になるよう
に絶縁層３上の電荷分布が変化する。以上のようにして
第一次潜像が形成される。原稿の緑色成分や青色成分が
照射された部分も、各々のフィルタ部について同様の結
果を与える。第一次潜像はすべての色成分がそれぞれの
フィルタ部の下に像状の電荷分布として存在している状
態である。この段階では、光導電層２上の電荷が消去さ
れた部分けもとよシ、電荷の残留している部分も、感光
体表面では一様な電位となるため静電像としては機能し
ない。なお、第４図〔２〕では、帯電後の電位はほぼ零
の場合を示しであるが、負に迄帯電してもよい。

次いで、第４図〔３〕のように、絶縁層３に含まれたフ
ィルタ中の一種を透過する光、例えば光源６Ｂと青色フ
ィルタＦＢ　Ｋよって得られた青色光ＬＢで全面露光を
与えると、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の負電荷の一
部と導電性基板ｌの電荷が中和されて、フィルタＢの表
面の電荷のみが残）、それによシミ位パターンが発生す
る。

青色光を透過しないＧ、Ｈの部分には変化は生じない。

これが第二次潜像である。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、電位が相対的に高いフィル７３部の表面にの
みトナーが付着し、現像が行なわれる・第４図〔４〕）
。

次いで、生じた電位差を消去すべく第４図〔５〕のよう
に帯電器１５によって表面電位を均一にした後、第４図
〔６〕のように緑色光ＬＧ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じく緑色フィルタ部Ｇの部
分に第二次潜像が形成される。これを第４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４図
〔８〕のように、同様に表面電位を均一にしだ後、赤色
光の全面露光を与え赤色フィルタ部Ｒに現われた第二次
潜像をシアントナーＴＣで現像する。なお図示例では、
赤色フィルタ部Ｒには光導電層２に電荷が存在しないた
め全面露光を行なっても電位差は発生せず、シアントナ
ーで現像を行なってもシアントナーは付着しない。

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、転写材上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−１のごとく三色分解法と３原
色トナーとの組み合わせによる色再現が行なわれる。

この表中、記号「−°、）」は第一次潜像形成段階の状
態、記号「○」は第二次潜像形成段階、記号「Ｏ」は現
像の行なわれた状態、記号「↓」は上欄の状態がそのま
ま維持されていることを示す。

空欄は光導電層に電荷が存在しない状態を表わしている
。

以下余白次頁へ 尚、上記の説明はｎ型光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、ホール移４動度の大きい
）光半導体層を用いることも勿論可能でアシ、この場合
は電荷の正負の符号がすべて逆になるだけで、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
入が困難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１本実施例によれば、多色
画像形成用感光体に帯電を行ないつつ像露光を与えた後
、複数種のフィルタの１種を透過する光で全面露光を与
えて現像を行なう工程を前記フィルタの種類に応じて繰
シ返す。即ち、微細な色分解フィルタを感光体上に配置
し、像露光（第４図〔２〕の工程）後、三色分解光によ
る全面露光（第４図〔３〕、〔６〕の工程）を与え、色
分解フィルタの各色部分毎に第二次潜像を形成し、対応
する色のトナーを用いて現像（第４図〔４〕、〔７〕の
工程）シ、これを繰シ返して多色像を得る。従って、こ
のプロセスによれば、可視光全域にわたる感光性をもっ
た光導電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一次潜像を形成せしめ
、次いで第一の色分解フィルタを透過する光によって全
面露光することによって該フィルタ部上に第一次潜像に
応じた第二次潜像を形成する。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、以下各色分解像
について同様の操作を繰シ返すことによって感光体上に
多色画像を形成し、−回の転写によりて転写材上に一挙
に多色画像を記録できる。

第５図は上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２図に示
す構成をもつ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０感光体ドラム４１は回転しながら必
要に応じて光を照射しつつ帯電電極４で全面に電荷を与
えられ、次の露光スリットを備えた電極５から交流、又
は電極４とは反対符号のコロナ放電を受けつつ原稿の露
光が与えられ、第一次潜像形成過程が終了する。次いで
、光源６Ｂと光源用青色フィルタＦＢとの組み合わせに
よって得られる青色光に全面露光されイエロー成分の第
二次潜像が形成される。次に、これがイエロートナーを
装填した現像器１７Ｙで現像される。続いて、電極１４
によシ感光体表面が一様電位にされた後、光源６Ｇ、緑
色光源フィルタＦＧからの緑色光による全面露光、マゼ
ンタトナーを装填した現像器１７Ｍによる現像を受ける
。さらに電極１５により感光体の電位が均一にされ、光
源６Ｒ１赤色光源フィルタＦＢからの赤色光による全面
露光、シアントナーを装填した現像器１７　ＣＫよる現
像を受ける。その結果感光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転写前帯電極１１によシ帯
電された後、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。転写される
多色トナー像を担持した複写紙は分離電極１０によって
感光ドラムから分離され、定着装置１２によって定着さ
れ、完成された多色複写物となシ、機外に排出される。

転写を終わった感光体ドラム４１は除電光を照射しつつ
除電電極１１で除電され、クリーニング部１３のブレー
ド１２′で表面に残留したトナーが除去されて再び使用
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、トナーと鉄粉等の磁性キャリアを混合したいわゆる
二成分現像剤の（４ずれをも使用することができる。現
像に当だ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、現像剤搬送体上
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
分ち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）と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シ返す
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、前段鈍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シし、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。これを
防止するくは基本的には、現像剤搬送体上の現像剤層を
感光体に摺擦若しくは接触させないで操作することであ
る。すなわち、感光体と現像剤搬送体との間隙は、現像
剤搬送体上の現像剤層の厚さよシ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）。

上述の問題点をよシ完全に回避し、さらに各トナー像を
十分な画像濃度で形成するためには、望ましい現像条件
が存在するととが本発明者の実験によシ明らかになった
。この条件は、現像領域における感光体と現像剤搬送体
との間隙ｄ（ｍＷ）（以下、単に間隙ｄという場合があ
る）、交番電界を発生させる現像バイアスの交流成分の
振幅７人Ｃ及び周波数ｆ（Ｈ２）の値を単独で定めても
優れた画像を得ることは難しく、これらパラメータは相
互に密接に関連していることが明らかとなった。

以下その経過を説明する。

実験は、第５図に示すカラー複写機を用いて行ない、現
像装置１７Ｙおよび１７Ｍで２色トナー像を形成する際
、現像装置１７Ｍの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の影響を調べた。

第６図は第５図に示した各現像器１７Ｙ、　１７Ｍ。

１７Ｃの基本的構造を示すものであって、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Ｄｅをスリーブ４２の周面上を矢印Ｂ方向に搬送さ
せ、現像剤Ｄｅを現像領域Ｅに供給している。磁気ロー
ル４３が矢印Ａ方向、スリーブ７が矢印Ｂ方向に回転す
ることにより、現像剤Ｄｅは矢印Ｂ方向に搬送される。

現像剤Ｄｅは、搬送途中で磁性体からなる穂立規制ブレ
ード４０によシ。

その厚さが規制される。現像剤溜シ４７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４２
が設けられておシ、現像剤溜シ４７内のトナーが消費さ
れたときＫは、トナー供給ローラ３９が回転することＫ
より、トナーホッパー関からトナーＴが補給される。そ
して、スリーブ７と感光体ドラム４１の間には、現像バ
イアスを印加すべく直流電源４５と交流電源４６が直列
に設けられている。

Ｒは保護抵抗である。

初めに、現像装置１７Ｍに収納した現像剤Ｄｅは−成分
磁性現像剤であシ、熱可塑性樹脂７０ｗｔチ、顔料（カ
ーボンブラック）　１０　ｖｒｔ　％　、磁性体２０ｗ
ｔ％、荷電制御剤を混線粉砕し、平均粒径を１５μｍと
し、さらにン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。

実験の結果、第７図および第８図に示すような結果が得
られた。

第７図は、現像装置１７Ｍにおいて感光体ドラムｔ１と
スリーブ７との間隙ｄをＱ、７ａｔ、現像剤層厚ｆ０．
３ｍｍ、スリーブ７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Ｉ　Ｋ　
Ｈｚの条件で、一様露光後感光体の帯電電位が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。なお、このとき
現像装置１７Ｍにはイエロートナーとキャリアから成る
二成分現像剤が収納されている。交流電界強度の振幅Ｅ
ＡＣは現像バイアスの交流電圧の振幅ＶＡＣを間隙ｄで
割った値である。第６図に示す曲線ＡＸＢ、Ｃは磁性ト
ナーの平均帯電量がそれぞれ一５μＣ／り、−３μｃ　
／　ｆ　％−２μｃ　／　ｔのものを用いた場合の結果
である。ＡｌＢ、Ｃの三つの曲線は共に、電界の交流成
分の振幅が２００　Ｖ／朋以上、１．５　ＫＶ／ｌｎｚ
以下で画像濃度が犬きく　、１．６　ＫＶ　／　ｒｔｔ
ｒｎ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シ、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ＥＡＣ
カ５００　Ｖ　／ｘｉ以上、３．８ＫＶ／ｇｉ以下テ画
像濃度が犬きく　、３．２ＫＶ／ｉｉ　（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
トナー像の一部が破壊された。

なお、第７図、第８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、この振幅の値は曲線Ａ、Ｂ、Ｃか
られかるようにトナーの平均帯電量にあまシ依存してい
ない。

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９図に示すような結果を得
た０ 第９図においてので示した領域は現像ムラが起こシやす
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、■■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
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　Ａ　Ｃ（ｖ）、周
波数をｆ（Ｈ２）、感光体ドラム４１とスリーブ７の間
隙をｄ（朋）とするとき ０．２≦ＶＡＣ／（ｄ−ｆ）≦１．６ を満たす条件によシ現像を行なえば、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、第６図及び第７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≦Ｖ人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シやや低電界にあたる領
域、 ０．６≦ｖＡｃ／（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
生じるうなりの影響をなくすため、交流成分の周波数は
５００　Ｈｚ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　　４５
図に示す大喪−複写機で実験を行なった。

現像装置１７Ｍに収納されている現像剤Ｄｅは磁性キャ
リアと非磁性トナーから成ろ二成分現像剤で、該キャリ
アは、平均粒掻回μｍ１　磁化３０ｅｍｕ／ｆ、抵抗率
１０１４Ω−備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シ、尚、抵抗率は、
粒子を０．５０ｃｆｔ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／ｃｔｄの
荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１００ＯＶ／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
ｗｔ％、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ｉｏμｍとした
ものを用いた。

該キャリア８０ｗｔ％に対し該トナーを２０ｗｔ％の割
合で混合し、現像剤Ｄｅ　とした。なお、トナーはキャ
リアとの摩擦によシ負に帯電する。

この実験結果を第１０図および第１１図に示す。

第１０図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄ
を１．０ｍｍ、現像剤層厚をＱ、７ｍｍ、感光体の帯電
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ＩＫＨｚの条件で、一様露光後の感
光体の表面電位がｓｏｏ　ｖ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０なお、現像装置１７Ｙにはイエロートナーとキ
ャリアから成る二成分現像剤が収納されている。交流電
界強度の振幅ＥＡＣは現像バイアスの交流電圧の振幅Ｖ
ＡＣを間隙ｄで割った値である。

第１０図に示す曲線Ａ、Ｂ、Ｃはトナーの平均帯電量が
夫々−３０１’　ｃ　／　Ｐ　−、−２０μｃ　／　ｔ
、−１５μｃ／ｆに荷電制御されたものを用いた場合の
結果である。

ＡｌＢ、Ｃの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅
が２００　Ｖ　／ｌｎｍ以上で交流成分の効果が現われ
、２５０ＯＶ／朋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１１図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５
ＫＨｚとし、第１０図の実験時と同一の条件によシ、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、前記交流電界強度の振幅ＥＡＣ
が５００Ｖ／ｍｒｎを越えると画像濃度が大きく、図示
していないが４　ＫＶ　／　ｍｒｒｔ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１０図、第１１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、この振幅の値は曲線Ａ、Ｂ、Ｃ
かられかるように、トナーの平均帯電量にあまシ依存し
ていない。

さて、第１０図、第１１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ｆの関係について整理出来、第１２図に示すような
結果を得た。

第１２図において、■で示した領域は現像ムラが起こ９
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
像の破壊が起こシやすい領域、■、■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、■はそのなか
で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（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４１とスリーブ７の間隙をｄ
（朋）とするとき、 ０．２≦■Ａｃ／（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だ。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−ｆ） （（ＶＡｃ／ｄ　）−１５００１／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≦ＶＡｃ／（ｄＩＩｆ） （（ＶＡＣ／ｄ　）　−１５００）　／ｆ≦０．８を満
たすと、よシ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シの影響を
なくすため、交流成分の周波数は５００　Ｈｚ　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シで
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４１上に現像するには、現像を繰シ返すに従って
、 ■　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シ、感光体
ドラム４１に既に付着されているトナー粒子の戻９を防
ぐという方法である０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４１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
像が繰シ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
るトナー粒子の戻シ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、
現像を繰シ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）、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、以上のような結論に基づき本発明者が実際に行な
った具体的な実験例を説明する。

即ち、下記表−２の条件で多色像を記録したところ、ど
のような色情報も失なわれることなく、鮮明で色表現の
良好な多色画像が得られた。

以下余白次頁へ 表−２ 以上説明した現像方法に限らず、感光体を摺擦せずに行
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シ出して、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）、
同様な制御電極を設けて交番電界中で二成分現像剤によ
る現像を行なう方法も（４？願昭５８−９７９７３号）
も本発明のＫよる多色画像形成法に含まれることはいう
までもない。

以上の実施例では、トナー像の転写方式として、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。また、エレクトロファクスのように直
接感光体に定着する方式も採用することができる。

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、全面露光を裏面から与
えることによシ透明絶縁層側から現像する構成もとシう
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意に選択できることはい５ま
でもない。

前述の多色画像形成工程において、各一様（全面）露光
光は必ずしもＢ、Ｇ、Ｒ光である必要はない。すなわち
、感光体のすでに一様露光が透過したフィルタ部では、
絶縁層と光導電層の境界面の電荷がすでに消失している
ので再度光が透過しても表面電位の変化は生じない。し
たがって、例えば一様露光を赤色光、黄色光、白色光の
順で行ない、それに応じてシアントナー、マゼンタトナ
ー、イエロートナーの順で現像しても、原稿の色再現が
良好になされている多色画像を得ることができる。もち
ろん、これに限らず、他の分光分布の光で一様露光を行
なってもよい。要は、特定の種類（一種とは限らない）
のフィルタ部上にのみに電位パターンを形成できればよ
いのである。なお、上述のように、感光体上の一部のフ
ィルタを２度以上一様露光光が透過するときは、現像後
に絶縁層と光導電層の境界面の電荷を完全に消去すべく
、光を照射することが望ましい。

また、感光体のフィルタ構造も上述したものに限らず、
そのパターンや配置等は種々変更できる。

へ１発明の作用効果 本発明は上述した如く、多色画像形成用感光体に対し色
分解フィルタ部の透過光波長領域が互いに部分的に重な
り合ったフィルタ層を具備せしめているので、特定の色
□情報を失なうことなく、鮮明で色表現の良い多色画像
を得ることができる。

また、この感光体を用いて、像露光による第一次潜像形
成後に、色分解フィルタの少なくとも１種を透過する光
による全面露光及び現像の工程を繰返しているので、従
来複数回を必要とした全面帯電、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。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第１２図は本発明の実施例を示すものであって
、 第１図はフィルタの光透過率を示すスペクトル図、 第２図（ａ）、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は各感光体の断
面図、第３図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は感光体
表面のフィルタの配列を示す平面図、 第４図〔１〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔６
〕、〔７〕、〔８〕は画像形成工程を示すプロセス７０
−図、 第５図はカラー複写機の概略図、 第６図は現像装置の断面図、 第７図、第８図は一成分現像剤による現像の実験データ
のグラフ、 第９図は一成分現像剤による現像の好適条件を示すグラ
フ、 第１０図、第１１図は二成分現像剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第１２図は、二成分現像剤による現像の好適条件を示す
グ２７ である。 第１３図は従来のフィルタの光透過率を示すスペクトル
図 である。 なお、図面に示した符号において、 ｌ・・・・・・・・・・・・導電性基板２・・・・・・
・・・−・・光導電層 ３・・・・・・・・・・・・色分解フィルタを含む絶縁
層４．１４．１５・・・・・・・・・・・・帯電器５・
・・・・・・・・・・・露光スリットを備えた帯電器８
・・・・・・・・・・・・複写紙 １４．１５・・・・・・・・・・・・再帯電器１７．１
７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ・・・・・・・・・・・・現像器
４１・・・・・・・・・・・・感光体ドラムＲ・・・・
・・・・・・・・赤色フィルタ部Ｇ・・・・・・・・・
・・・緑色フィルタ部Ｂ・・・・・・・・・・・・青色
フィルタ部ＦＢ・・・・・・・・・・・・ｆフィルタＦ
Ｇ・・・・・・・・・・・・緑フィルタＦＲ・・・・・
・−・・・・・赤フィルタＬＲ・・・・・・・・・・・
・赤色像露光ＬＢ・・・・・・・・・・・・青色光 ＬＧ・・・・・・・・・・・・緑色光 ＴＹ・・・・・・・・・・・・黄トナーＴＭ・・・・・
・・・・・・・マゼンタトナーＤｅ・・・・・・・・・
・・・現像剤 Ｔ・・・・・・・・・・・・　トナー である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、互いに異なる波長領域の光を主に透過させる複数種
   の色分解フィルタ部からなるフィルタ層を有する感光体
   において、前記複数種の色分解フィルタ部を夫々透過し
   得る光の波長領域が互いに部分的に重なり合っているこ
   とを特徴とする感光体。 ２、互いに異なる波長領域の光を主に透過させる複数種
   の色分解フィルタ部からなるフィルタ層を有し、かつ前
   記複数種の色分解フィルタ部を夫々透過し得る光の波長
   領域が互いに部分的に重なり合っている感光体を像露光
   する工程と；しかる後に、前記色分解フィルタ部の少な
   くとも１種を透過する光による全面露光を経て現像を行
   なう操作を前記色分解フィルタ部の種類順に繰返す工程
   を有する画像形成方法。