JPS6177859A - 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画像形成方法に
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
、−Ｓ的には次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難しいことが大きな欠
点となっている。叉、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色ズレのない多色像
を高速かつ面単に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体をもった感光層に、複
数の色分解フィルタ（特定波長域の光のみを実質的に透
過するフィルタ）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、この多色画像形成において、微細区分状の色分解フ
ィルタの大きさ、形状、および配列は、設計・製造の容
易さから、どの色についても同様にしていた。しかし、 ■　微細区分されている潜像を現像するため、エツジ効
果が強く、階調再現性・色再現性が不自然となり易い。

■　原稿の空間周波数と色分解フィルタの空間周波数が
干渉を起こして、モアレが発生しやすい。

などの問題点が見出されている。

ハ８発明の目的 本発明の目的は、色再現性が良好で、モアレ等の発生も
少ない条件を与える感光体を提供することにある。

本発明の他の目的は、−回の像露光により、色ズレのな
い多色画像を高速且つ簡単に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。

二９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、前記複数の色分解フ
ィル゛り蔀゛のうち少な（とも２種類同土間（即ち、分
光波長領域の異なるフィルタ部間）で、各色分解フィル
タ部を構成するフィルタ部分の大きさと形状とのうちの
少なくとも一方が互いに異なっていることを特徴とする
ものである。ここで、各色分解フィルタ部の各合計面積
は互いに等しいことが望ましい。

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、かつ前記複数の色分解フィルタ
部のうち少なくとも２種類同土間で、各色分解フィルタ
部を構成するフィルタ部分の大きさと形状とのうちの少
なくとも一方が互いに異な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
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）及び多色像形成のプロセスに適いては、色分解
フィルタとして赤色光、緑色光、青色光のみをそれぞれ
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。

第１図は、微細区分された色分解フィルタの形状と配列
の例を示したものである。ここで図中に示す４−１Ｚ％
　１３、Ｉ４、ｉｓ、Ｊ！ｈは、現像に用いられるトナ
ーの平均粒径より大きく設定するのが望ましい。フィル
タ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。叉、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像が劣化する。

なお、第１図に示した例は、いずれも各色分解フィルタ
部の各合計面積を等しくしているが、こ像される色が協
調される傾向があるが、これをなくすため、先に２次潜
像が形成されるフィルタ部の面積を小さくするなどのよ
うにしてもよい。

第２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。導電性部材上叉は基板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ＣＢ）のフィルタ部を多数を含む絶縁
層３が積層されている。

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、ポリビニルカルバゾール、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、若しくは内部
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（ａｌ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
の絶縁性物質を光感電層上に取り付けても、第２図（ａ
）、（ｂｌ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（ａｌ　〜（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。

上記のフィルタ層３は、本発明に従って、各フィルタ部
、Ｒ，Ｇ、Ｂのうち少なくとも２種類のフィルタ部間で
、各フィルタ部分の大きさ叉は形状（あるいはこれらの
双方）を互いに異ならせているので、フィルタ部の形状
叉は光透過面積の規則性をくずし、これによって微細な
潜像の現像に際するエツジ効果を減少させることができ
る。しかも、原稿の空間周波数とフィルタの空間周波数
との干渉をなくし、モアレの発生を減少させることがで
きる。

次に、上記感光体を用いた多色画像形成のプロセスを第
３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
断面ハツチングは省略している。図中、１２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，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３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３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
表面の電位を均一化しながら着色像の露光、例えば原稿
の赤色像露光り、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を光導性とするため、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。また帯電
器５の作用により、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。原稿の絶縁成分や青色成分が
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
れた部分はもとより、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３図Ｃ２）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ａ６Ｂと青色フ
ィルタＦ、によって得られた青色光Ｌｍで全面露光を与
えると、青色光を透過するフィル２８部下方の光導電Ｎ
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１の電荷が中和されて、フィルタＢの表面
の電荷のみが残り、それにより電位パターンが発生する
。

青色光を透過しないＧ、Ｒ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２８部の表面にの
みトナーが付着し、現像が行なわれる（第３図〔４〕）
。

次いで、生じた電位差を消去すべく第３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３図
〔６〕のように緑色光Ｌ６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（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３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３図
〔８〕のように、同様に表面電位を均一にした後、赤色
光の全面露光を与え赤フイルタ部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「０」は第一次潜像形成段階、記号「Ｏ
」は第二次潜像形成段階、記号「■」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、次頁に続く） 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、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
繰り返す。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３図〔２〕の工程）後、三色分解光に
よる全面露光（第３図（３Ｌ（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３図〔４〕、〔７〕の
工程）し、これを繰り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ＱＥ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４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。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、叉
は電極４とは反対符号のコロナ放電を受けつつ原稿りの
像露光りが与えられ、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Ｆ、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により感光体表面が一様電位にされた後、光源６
Ｇ、緑色光源フィルタＦ、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ＦＲ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１７Ｃによ
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
より帯電された後、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
によって感光体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り、機外に排
出される。

転写を終わった感光体ドラム４１は除電光を照射され除
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。

一方、本装置により単色画像を形成するときは、第一次
潜像形成過程までは多色画像形成の場合と同様であり、
その後、光源６Ｂ、６Ｇ、６Ｒにより一様露光し、黒ト
ナーが収納されている現像器１７Ｋにより現像される。

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、現像剤搬送体の現
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）と現像剤層を摺擦せずに現像
を行なうものである。

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り返し現像では、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。これを防止するには基本
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）。

上述の問題点をより完全に回避し、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
が存在することが本発明者の実験により明らかになった
。　　　。

この条件は、現像領域における像担持体と現像剤搬送体
との間隙ｄ（ａｍ）（以下、単に間隙ｄという場合があ
る）、交番電場を発生させる現像バイアスの交流成分の
振幅ＶａＣ及び周波数ｆ（Ｈｚ）の値を単独で定めて得
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４図に示すカラ一連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５図は第４図に示した各現像器１７Ｙ、１７Ｍ、１７
Ｃ，１７に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、
現像剤り、をスリーブ４２の周面上を矢印Ｂ方向に搬送
させ、現像剤り、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Ｄ＠は矢印Ｂ方向に搬送される
。現像剤り、は、搬送途中で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４
７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４７内
のトナーが消費されたときには、トナー供給ローラ３９
が回転することにより、トナーホッパー３８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に収納した現像剤り、は−成分磁
性現像剤であり、熱可塑性樹脂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。実験の結果、第６図お
よび第７図に示すような結果が得られた。

第６図は、現像装置１７Ｍにおいて感光体ドラム４１と
スリーブ７との間隙ｄを０．７　ｔｙｒ、現像剤層厚を
Ｑ、３ｍｍ、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１ｋ
ｌｌｚ、一様露光後怒光体の表面電位が５００■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、このどき現像装置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■
。を間隙ｄで割った値である。第６図に示す曲線Ａ、Ｂ
、Ｃは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２００Ｖ／１ｍ以上、ｉ、５　ｋＶ／　ｔｍ以下で画
像濃度が大きく　、１．６　ｋＶ／ｗ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７図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ｋ
Ｈｚとし、第６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ＥＡＣ
が５００Ｖ／ｍ以上、３．８ｋＶ／ｗ以下テ画像濃度が
大きく　、３．２　ｋＶ／ｗ　（第６国事図示）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６図、第７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り依存してい
ない。

さて、第６図、第７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８図に示すような結果を得
た。

第８図においての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、■［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■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ＶａＣ（Ｖ）、周波数
をチ（Ｈｚ）、感光体ドラム４１とスリーブ７の間隙を
ｄ（ｗ）とするとき ０．２　≦ＶＡｃ／（ｄ・チ）≦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　≦ｖＡｃ／（ｄ・チ）≦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る領域 ０．６　≦ｖＡｃ／（ｄ・チ）≦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
分の周波数子は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４図に示
すカラー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Ｄ８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２０
μｍ、磁化３０ｅｍｕ　／　ｇ、抵抗率１Ｏ１４Ω−ｃ
ｍ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０．５
０ＣＩｌｔ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１０００　Ｖ　／　ａｍの電
解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９０ｗ　ｔ％、顔料（カーボン
ブランク）　１０ｗｔ％に荷電制御剤を少量添加し混練
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２０ｗ　ｔ％の割合
で混合し、現像剤Ｄ８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９図お
よび第１Ｏ図に示す。

第９図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄを
１．Ｏｎ、現像剤層厚を０．７ｔａ、現像バイアスの直
流成分を５０Ｖ、交流成分の周波数を１ｋＨｚの条件で
、一様露光後の感光体の表面電位が５００■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、現像装置１７Ｙにはイエロー用二成分現像剤が収
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ＶＡＣを間隙ｄで割った値である。

第９図に示す曲＆ＩＡ、Ｂ、Ｃはトナーの平均帯電量が
夫々−３０μｃ／ｇ、−２０μｃ／ｇ、−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、
ＢＳＣの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅が２
００Ｖ／ｗ　　以上で交流成分の効果が現われ、２５０
０　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。

第１０図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５
　ｋＨｚとし、第９図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／ｎ＋　　を越えると画像濃度が大きく、図
示していないが４ＫＶ／ｗ　　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９図、第１０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り依存して
いない。

さて、第９図、第１０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Ｅ、。と、周波
数チの関係について整理出来、第１１図に示すような結
果を得た。

第１１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、■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、◎［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■Ａｃ（Ｖ）、周波数
をｆ　（ｌｌｚ）　、感光体ドラム４１とスリーブ７の
間隙をｄ　（’ｗ）とするとき、０．２　≦　Ｖａｃ／
（ｄ　　・　チ　）（（ＶＡｃ／ｄ）　　−１５００）
　／チ≦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
結論を得た。、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≦Ｖ＊ｃ／　（ｄ　・チ） （（Ｖ　Ａｃ／　ｄ　）　　１５００）　／チ≦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／（ｄ・チ） （（Ｖａｃ／　ｄ）　　１５００）　／チ≦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影響を
なくすため、交流成分の周波数は５０（ｌ）Ｈｚ以上に
することが、更に望ましい。

本発明に基づ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（する。

という方法をそれぞれ単独にかつ叉は任意に組合。

わせで採用することが、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（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、適切な画像濃度あるいは色バランスを
保持することができる。

以上の結果に基づき、本発明者は、第１図中）に示すよ
うな形状の色分解フィルタを、第２図（ｂｌのように絶
縁層上に印刷した感光体を用い、下記表−２のような条
件で多色画像を形成した。その結果、記録画像は色再現
性がよく、モアしがほとんど発止しなかった。

’Ｊ）−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（特願昭５８−９７９７３号）も本
発明のに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。

叉、感光体の層構成を透明絶縁層、光導電層、透明導電
層及びフィルタを設けて透明絶縁層側から各帯電、裏面
のフィルタ側から像露光、前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らうる。

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うま
でもない。前述の多色画像形成工程において、各一様露
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（前面
）露光を行なってもよい。要は、特定の種類の色分解フ
ィルタ部上に電位パターンを形成するような露光を行な
えばよい。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０発明の作用効果 本発明は上述した如く、少なくとも２種類のフィルタ部
間で、各フィルタ部分の大きさ及び又は形状を互いに異
ならせているので、フィルタ部の形状又は光透過面積の
規則性をくずし、これによって微細な潜像の現像に際す
るエツジ効果を減少させることができる。しかも、原稿
の空間周波数とフィルタの空間周波数との干渉をなくし
、モアレの発生を減少させることができる。

また、この感光体を用いて、像露光による静電潜像形成
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り返しているので、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（、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１１図は本発明の実施例を示すものであって
、 第１図（ａｌ、（ｂ）、（Ｃ）、（ｄ）は各感光体の断
面図、第２図（ａｌ、（ｂｌ、（Ｃ１、（ｄ＋は感光体
表面のフィルタの配列を示す平面図、 第３図は（１）、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕、〔
６〕、〔７〕、〔８〕は画像形成工程ヲ示すプロセスフ
ロー図、 第４図はカラー複写機の概略図、 第５図は現像装置の断面図、 第６図、第７図は一成分現像剤による現像の実験データ
のグラフ、 第８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９図、第１０図は二成分現像剤による現像の実験デー
タのグラフ、 第１１図は二成分現像剤による現像の好適条件を示すグ
ラフ である。 なお、図面に示した符号において、 ■・−・・−・・−・・−導電性基板 ２・−・−−−一−−−−光導電層 ３−−−−−−−−−−−一色分解フィルタを含む絶縁
層４．１４．１５・−−一−−−−−・−帯電器５・・
−一一−−−−−−〜露光スリットを備えた帯電器８−
−−−・−−一−−・−複写紙 １７．１７Ｙ　、　１７Ｍ　、１７Ｃ−−−−−−−−
−−−一現像器４１−・−・−−−−一怒光体ドラム Ｒ−−−・−−−一−−−−赤色フィルタ部Ｇ・−−−
−一−−−−−−緑色フィルタ部Ｂ−−・−・・−−一
−−青色フィルタ部Ｆ３・・・−・−青フィルタ Ｆｃ−−−・・・−緑フィルタ ＦＩＩ−・−一一−−赤フィルタ Ｌ＋＋・−一−−−・−赤色像露光 り、−・・−−−〜青色像露光 り、−−−−−・・−・緑色像露光 Ｔ　Ｙ　−−−−−−＝−黄トナー ＴＭ−−・−−−−−−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 ＥＡｃ　　　　　（にＶ／ｍｍｌ 第７図 第８図 ｆ　　　ｒＫＨｚ） 第９図 第１０図 （自発）　手続ネ市正店二 昭和６０年９月９日 １、事件の表示 昭和５９年　特許願第２０１０８２号 ２、発明の名称 感光体及び画像形成方法 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 ６、補正により増加する発明の数 ７、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の掴 ８、誦゛正の１ｎＳ （１）、明細書第２頁１１行目の「次ように」を「次の
ようにＪと訂正します。 （２）、同第３頁２行目の「複数個」を「複数回」と訂
正しまず。 （３）、同第６頁６行目の「望ましい。」を「望ましい
が、これに限られるものではない、Ｊと訂正します。 （４１，同第７頁下から５行目の「混色性Ｊを「４色再
現性」と訂正します。 （５）、同第１４頁６行目の「混色」を「合成ｊと訂正
します。 （６ン、同第３６頁４行目の「とらうる」を「とりうる
Ｊと訂正しまず。 一以　上−

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、前記複数の色分解フィルタ部のうち少なくとも
   ２種類同土間で、各色分解フィルタ部を構成するフィル
   タ部分の大きさと形状とのうちの少なくとも一方が互い
   に異な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
   複数の色分解フィルタ部のうち少なくとも２種頚同土間
   で、各色分解フィルタ部を構成するフィルタ部分の大き
   さと形状とのうちの少なくとも一方が互いに異なってい
   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繰り返す工程とを有する画
   像形成方法。