JPS62187859A - 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。

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、？＆数回の潜像
形成、現像過程を操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。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多色像を記録する方
法を提案した。（特願昭５９−８３０９６号、同５９−
１８７０４４号、同５９−１８５４４０号、同６０−２
２９５２４号）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ぞ電荷を分布せし
め（以下これを第一次潜像と呼ぶ）、次いて第一の色分
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。

しかし、完全なフィルタを作ることは困難であり、フィ
ルタ形成時の位置ずれにより、透明部（フィルタが形成
されない所）や不透明部（フィルタが重なった所）がで
きるために、忠実な色分解潜像が形成されず、又全面露
光により特定フィルタ部のみの電位パターンが形成され
ない。このために再現したいカラー画像は色バランスが
くずれたらのとなる。

ハ　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揚でき
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。

二０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と、可視
光を透過させないフィルタ部とからなるフィルタ層を有
する感光体で、可視光を透過させない部分の面積比が１
１５からｌ／　５００の間にあることを特徴とする感光
体である。

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と
、可視光を透過させないフィルタ層とを有し、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
像を行う操作を前記色分解フィルタ部の種類類に繰返す
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、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、青の各フィルタと可視光吸収フィルタを使用
したフルカラー再現用感光体についてのみ述べるが、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、本発明によるフィルタの形状及び配列を例示
したものである。ここで、Ｂ　、Ｇ　、Ｒ，Ａは夫々、
青、緑、赤、黒（可視光吸収）フィルタ部を示す。

第１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、１′−行
のものなどが考えられろ。各色フィルタ＋’ｆｆｉ＋３
．Ｇ、Ｒは互いにその一部が領域Ｐで重なり合っている
。第１図（ｂ）、（Ｃ）はモザイク状のもので、同様に
色フィルタは一部Ｐで重なっている。

各フィルタ部のサイズは、第１図中Ｑで示す長さがＩＯ
ないし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、またフィルタ部の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。形状及び配列は
第１図に示したものに限らず、どのようなものでもよい
。

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。導電性部材又は基板ｌ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）、可視光吸収（Ａ）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、無定形ノリコンまたは硫
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
質やアゾ系、ジスアゾ系、トリアゾ系、フタロシアニン
系染顔料とビニルカルバゾール、アントラセン、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電荷輸送物質
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
、あるいは電荷発生層と電荷移動層に分離した感光層等
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（ａ）のように、所要の色を持つ染顔
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
上に印刷フォトレジスト、蒸着等の手段によって所定の
パターンに付着させる。この場合、各色の塗料を複数回
（例えば２回）ずつ重ねて塗布する。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、フォトレジスト、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。上記の各絶縁層の形成時には、第２図のように着
色部Ｂ　、Ｇ　、Ｒの一部が互いに重なるようにする構
成の外かにも、独立に、不透明部分である可視光吸収の
フィルタ部（Ａ）を設けることらできる。

第２図における可視光吸収のフィルタ部（Ａ）は着色部
Ｂ　、Ｇ　、Ｈのいずれかが重なり合った部分Ｐである
。

尚、第１図（ａ）　〜（ｃ）、第２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。

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る。また各部の
断面／Ｓ・プ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、Ｇ　、Ｂ及びその重なり合う部分Ｐ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
表面の電荷を消去しながら着色像の露光、例えば像の赤
色像の露光Ｌｒを与える。

赤色光は絶縁層３のフィルタ部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は
もとより、電荷の残留している部分も、感光体表面では
同電位となるため静電像としては機能しない。

なお、第３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３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に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
の電荷により電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タ８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１．第３
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っても電位差は発生せず
、シアントナーで現像を行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。以上の工
程で、重なり合う部分Ｐ（更には可視光吸収フィルタ部
Ａ）下の光導電層は像露光時及び全面露光時共に殆んど
光が照射されないので、どの色の全面露光光によっても
光導電層２の負電荷は解放されず電位パターンを生じ難
いことになる。なお、各フィルタ部に付着するトナー量
が多い場合には、トナーは可視光吸収フィルタ部Ａや隣
接するフィルタに一部広かつ付着している。像露光は、
紫外及び赤外域がカットされた光で行うのが望ましい。

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せにより色再現が行なわれる。

［１′・ この表中、記号　　、１　は第一次潜像形成段階、５」 「 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推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。

可視域吸収フィルタＡ部には像露光光が入射しないだけ
でなく、全面露光光も入射しないために第二次潜像は形
成されない。このフィルタＡ部の面積は広すぎると色ト
ナーの付着する面積が少なく、色濃度が不足する。一方
決すぎると色フィルタのずれにより−：π≦透明部が現
われ色バランスかくずれることになる。

それ故好ましい可視域吸収フィルタＡ　Ｊ＜の占める面
積比は最大１１５から最少１／　５００の範囲内にある
ことが、必要であるということが、多くのテスト結果か
ら得られている。かつ特に色再現がよく高濃度部に好ま
しい条件としては可視域吸収フィルタＡ部の占める面積
比は最大１／８から最少１／　１００の範囲である。

ここで、可視域吸収フィルタＡ部は色分解フィルタの重
なりとは別に別個に設けてもよい。例えば青色フィルタ
部Ｂ、緑色フィルタ部Ｇ１赤色フィルタ部Ｒについてオ
ーバラップしないように印刷後その透明部に不透明フィ
ルタを印刷することもよい。この場合この不透明フィル
タの透過率は全面露光により電位パターンを生じさせな
い不透明尚、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は勿論可能であり、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いっ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〔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。

また、使用する感光体は、第１図に示した如くに、フィ
ルタ部の重なり合う部分Ｐを設けているために、各色（
即ち、マゼンタ、シアン、イエロ等）のトナー同士の重
なり合いが防止されるか、或いは軽減され、色バランス
の良好な画像を形成することができる。

第４図は上記プロセスを実施するに適したカラーｉ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、又
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ろ。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［ｇ１５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Ｐｒ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象器１７ｃによる現像
を受ける。その結果、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転写面帯電極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来る複
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ＩＩ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、ｌ・ナーと鉄粉等の磁性ギヤ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
よいが、特に、少なくとも２回目の現像以後は、形成さ
れた）・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揮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」二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
生ず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、現像領域における感光体と現像剤搬送体と
の間隙ｄ　（ｎ＋ｍ）　（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図に示すカラー複写機を用いて行い、現像
装置１７Ｙ及び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、１
７Ｃ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７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によりその厚さが規制される。現像剤
溜り４７内には、現像剤Ｄｅの撹拌が十分に行なわれる
ような撹拌スクリュー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Ｄｅは一成分磁
性現像剤であり、熱可塑性樹脂７０ｗｔ％、顔料（カー
ボンブラック）１０ｗｔ％、磁性体２０ｗｔ％、荷電制
御剤を混線粉砕し、平均粒径１５μｍとし、さらにシリ
カ等の流動化剤を加えたしのを用いる。

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か得
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０．７ｍｍ、現像剤層厚を０．
３ｎ＋ｎ＋、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、帯電後に一様露光後感光体の表面電
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。な
お、このときの現像装置１７Ｙにはイエロートナーとキ
ャリアからな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６図に示す曲線Δ、
Ｂ　、Ｃは磁性トナーの平均帯電ｔｉがそれぞれ一５μ
ｃ／ｇ、−３μｃ／　ｇ、　−２ｌｔ　ｃ／　ｇのもの
を用いた場合の結果である。Ａ　、［１、Ｃの三つの曲
線は共に、電界の交流成分の振幅が２００Ｖ／ｍｍ以上
、１．５ＫＶ／ｍｍ以下で画像濃度が大きく、１．６Ｋ
Ｖ／ｍｎ＋以りにすると感光体ドラム４１」二に予め形
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２．５ＫＨ
ｚ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／ｍｍ以上、３．８ＫＶ／ｍｍ以下で画像濃
度が大きく、３．２ＫＶ／ｍｍ（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■にあまり依存し
ていない。

さて、第６図、第７図と同様な実験結果を条件を変えな
がら行ったところ、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、（Ａ）で示した領域は現像ムラが起こ
りやすい領域、（１３）て示した領域は交流成分の効果
が現イつれない領域、（Ｃ）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、（Ｄ）、
（Ｅ）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（Ｅ）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４１Ｊ：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象するには、交流電界強度の
振幅及びその周波数につき、適正な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）、感光体ドラムイＩとスリーブ７の間隙を
ｄ　（ｎ＋ｍ）とするとき０．２≦■ａｃ／（ｄ−ｆ）
≦１．６ を満たす条件により現像を行えば、既に感光体ドラム４
１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−ｆ）≦１．２ の条件を満たず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
域は、 ０．６≦Ｖａｃ／（ｄ−ｆ）≦１．０ を満たず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２００１１ｚ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
５００１１ｚ以Ｊ−にすることが更に望ましい。

次に、二成分現象剤を用いて、上記と同様に第４・図に
示すカラー複写機で実験を行った。現像装置１７Ｍに収
納されている現像剤１）　ｃ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
２０μｍ、磁化３０ｅｍｕ／ｇ、抵抗率１０”Ω−ｃｍ
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０．５０
ｃｍ’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Ｉ　ｋｇ／　ｃｍ”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練粉砕
し、平均粒径ｌＯμｍ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
１．０ｍｍ、現像剤層厚を０．７ｍｍ、現象バイアスの
直流成分を５０Ｖ、交流成分の周波数をＩ　Ｋ　ＨＺ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
はイエロートナーとキャリアからな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１′
アスの交流電圧の振幅■ａｃを間隙ｄで割った値である
。

第９図に示す曲線Δ、Ｂ　、Ｃはトナーの平均帯電量が
夫々−３０μｃ／　ｙ、、　−２０７ｚ　ｃ／　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　、Ｂ　、Ｃの三つの曲線は共に、電界の交流成分の
振幅が２００Ｖ／ｍｍ以上で交流成分の効果が現われ、
２５００　Ｖ　／　ｍｍ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／ｍｍを越えると画像濃度が大きく、図示し
ていないが４ＫＶ／ｍｍ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図と同様な実験結果を条件を変え
ながら行ったところ、交流電界強度の振幅Ｅａｃと、周
波数ｆの関係について整理でき、第１１図に示すような
結果を得た。

第１１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、（Ｄ）、（
Ｅ）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、（Ｅ）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４Ｉ上に前段で形成されたｌ
・ナー像を破壊することなく、次の（後段の）ｌ・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。

以り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　（ｎｕｎ）とするとき０．２≦Ｖａｃ／（ｄ−チ） （（Ｖ　ａｃ／　ｄ）　　−１５００）／　ｆ≦１，０
を満たず条件により現像を行えば、既に感光体ドラム４
Ｉ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！・ナー像
を乱さないためには、Ｉ−、記の条件の中でら ０．５≦Ｖａｃ／（ｄ−ｆ） （（Ｖ　ａｃ／　ｄ）　　　Ｉ　５００）　／　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≦Ｖ　ａｃ／　（ｄ−ｆ　） （Ｖ　ａｃ／　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ｔは２０
０Ｈｚ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５００Ｈｚ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４Ｉ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’１ｆｆｉ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かある。そのた
め航記した■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。電界強度を小ざくする具体的な方
法としては、交流成分の電圧を順次低く４′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のバランス
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
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、各
色のトナーの混色による色表現の良好な表−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
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う方法（特開昭５９−４２５
６５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
現像を行う方法（ｖｆ開＠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
現像を行う方法（特願昭５８−９７９７３号）も本発明
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うことができ
る。また、エレクトロファックスのように直接感光体を
定着する方式も採用することができる。　又、Ｉｉ！ｉ
ｉ像形成を一次帯電、二次帯電、像露光に続く電位平滑
化を行った後に、同様に特定光による全面露光、現像、
再帯電を操り返してカラー画像を得ろプロセスにも適用
することができる。　（特願昭６０−２２９５２４号）
。

又、感光体の層構成を、特願昭５９−１９９５４７号に
記載の絶縁層、光導電層、透明導電層及びフィルタを設
けて絶縁層側から各帯電、裏面フィルタ側からの像露光
、全面露光を与えることにより絶縁層側から現像する構
成もとり得る。

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言うま
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、緑色光
、青色光の順の代わりに赤色光、黄色光、白色光の順で
行い、それに応じてノアントナー、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っても
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、絶縁層と光導
電層の境界面の電荷を完全に消去すべく、特願昭５９−
１９８１７１号に記載された技術を用いて現像後に光を
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　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おいて
フィルタ部に互いに重なり合う部分を設けているので、
色フイルタ部上に付着するトナー同士が重なり合うこと
を効果的に制御でき、従って加法混色の特徴を生かした
色再現の良好な多色画像が得られる。

しかも、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
先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イ
つせの必要がなく、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】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図　（
ａ）　、　（ｂ）　、　（ｃ）は各感光体の断面図、第
２図は（ａ）、（ｔ＋）、（ｃ）、（ｄ）は感光体表面
のフィルタの配列を示す東面図、 第３図　（ｌ”；　、　：　２　〕、　Ｃ３＋、　、　
Ｃ４）、　Ｃ５２，。 Ｃ６Ｅ　＋　Ｃ７Ｊ　、！、’　８　Ｅは画像形成工程
を示すプロセスフ（７−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最適条件を示すグラ
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最適条件を示すグ
ラフ、 である。 なお、図面に示した符号において、 １・・・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　、＋４．１５．・・・帯電器 ５・・露光スリットを備えた帯電器 ８・・複写紙 １７．１７Ｙ　、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 Ａ・・・可視域吸収フィルタ部 Ｐ・・・重なり合う部分 Ｆｂ・・・青フィルタ Ｆｇ・・・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。 出願人　　小西六写真工業株式会社 第１図 第２図 、ｉ７ 第６図 ト 滌 ω 派 ＥＡＣ（ｋＶｈｎｙ）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （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と可視光を透過させないフィルタ
   部とからなるフィルタ層を有する感光体において、可視
   光を透過させない部分の面積比が１／５から１／５００
   の間にあることを特徴とする感光体。
2. （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と、可視光を透過させないフィル
   タ層を有し、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。