JPS6250853A - 像形成装置 - 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、像形成装置に関し、特に電子写真法を用いて
画像を形成する像形成装置に関する。

口０発明の背景 電子写真法による多色画像形成装置として従来より多く
のものが提案されている。これらは一般に次のように大
別できる。その第一は、単一の感光体に色分解された静
電潜像の形成とその現像とを順次繰返して、感光体上で
色を重ねたり、現像の都度トナー像を転写材に転写して
転写材上で色重ねを行うものである。その第二は、色数
に応した複数の感光体を用いて、各感光体に同時に色別
のトナー像を形成し、それらを順次転写材に転写して多
色画像を得るものである。この後者は、各色トナー像の
形成が各感光体で同時に行われるため、高速性の点では
有利であるが、感光体や露光手段等を複数必要とするた
め、装置が複雑且つ大型化し、高価格となって、実用性
に乏しい。また、上記いずれの多色画像形成装置も、色
重ねの際の位置合せが困難であり、画像の色ずれを完全
には防止することができないと言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に、本発明者は先
に、感光体上に１回の像露光を行って多色像を形成する
ことができる装置を発明した。その装置は、導電性部材
と、光導電層と、相異なる複数種のフィルタを含む層を
有する感光体を用いて以下のように多色画像形成を行う
。即ち、上記感光体面に帯電と像露光を与えることによ
り絶縁層と光導電層の境界面電荷密度による像を形成し
、その像形成面に特定光で全面露光を与えることにより
前記感光体の該フィルタ部分に電位パターンを形成し、
その電位パターンを特定色のトナーを収納している現像
装置によって現像し、単色トナー像が形成される。続い
て前回とは異なるフィルタ部分を透過する光による全面
露光と前回とは異なる色のトナーを収納する現像装置に
よる現像とを行うことにより、感光体上に２色目のトナ
ー像が形成される。以下、必要回数だけ全面露光と現像
を繰返す。この結果、感光体の各フィルタ部分に夫々異
なる色のトナーが付着して多色画像が形成される（特願
昭５９−８３０９６号及び同５９−１８７０４４号参照
）。この多色画像形成装置によれば、像露光が１度で済
むので色ずれが生ずる惧れは全くない。

この多色画像形成装置では、色再現を原則的に同位置に
色を重ねない、所謂加色法で行っている。

即ち、例えばイエロー、マゼンタ、シアンの３色のトナ
ーによる黒の再現は、これらのトナーを記録体上で互い
に重なり合わないように配置し、各色成分の反射光の複
合として黒が表現される。従って、前記色ずれの問題が
解消されるに加えて、色再現の忠実度が高い。

ハ０発明の目的 本発明は、上記特願昭５９−８３０９６号及び同５９−
１８７０４４号に係る発明が有する利点をその侭保有し
、更に、多色画像のほかに単色画像の形成をも可能にし
、画像形成モードの種類に拘わらず、良好な画質濃度と
解像度が得られる像形成装置を提供することを目的とし
ている。

二０発明の構成 本発明は、表面絶縁層を有すると共に面内に於いて色分
解機能を有する感光体に対向して、像露光手段と；全面
露光手段と；少なくとも画像形成モードに応じて操作条
件が変更される現像手段とが配された像形成装置に係る
。

なお、本願明細書で上記「画像形成モード」とは、フル
カラー画像、モノカラー画像、中間色画像、白黒画像等
の画像形成モードのみならず、これら画像を得るための
、潜像を形成させるべき色分解フィルタの選択、現像剤
成分の付着方法の選択及び両者の組合せによる画像形成
の方式をも含むものである。

ホ、実施例 以下、図示例を参照して本発明を説明する。

第４図乃至第９図、第１３図及び第１４図は夫々本発明
多色画像形成装置に用いられる感光体の構成を模式的に
示した断面図、第１０図乃至第１２図は感光体の絶縁層
における複数種のフィルタの配置例を示す平面図、第１
図及び第１７図は夫々本発明多色画像形成装置の例を示
す構成概要図、第１５図は本発明多色画像形成装置にお
いて像形成が行われる状態を示す工程図、第１６図は感
光体の表面電位が工程に従って変化する状態を時系列的
に示すグラフ、第１８図は本発明多色画像形成装置に用
いられる現像装置の例を示す部分図である。

第４図乃至第７図において、１はアルミニウム、鉄、ニ
ッケル、銅等の金属或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、構造に形
成される導電性基体、２は硫黄、セレン、無定形シリコ
ン又は硫黄、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、或いは亜鉛、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、セレン化物等の無機光
導電体、或いは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、ポリビニルとレ
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、ポリ塩化ビニール、
ポリ酢酸ビニール、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有機光導電体から成る光導電層
、或いは、電荷発生層と電荷移動層とからなる機能分離
型光導電層、３は各種のポリマー、樹脂等と染料等の着
色剤によって形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）
等の色分解フィルタからなる層３ａを含む絶縁層である
。第４図の感光体における絶縁層３は、夫々色分解フィ
ルタを形成するための着色剤を加えて着色した樹脂等の
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て形成したもの、第５図の感光体
における絶縁層３は、従来公知の手段によって形成され
た透明絶縁層３ｂの表面に所定のパターンのフィルタ層
３ａを形成したもの、第６図の感光体における絶縁層３
は、フィルタ層３ａを透明絶縁層３ｂではさんだ状態に
形成したもの、第７図の感光体における絶縁層３は、光
導電層２側にフィルタ層３ａ、その外側に透明絶縁層３
ｂを形成したものである。これら・のフィルタ層３ａは
印刷、蒸着フォトエツチング等の手段で形成される。

更に詳しくは、フィルタ層を含む絶縁層３、透明絶縁層
３ｂ或いはフィルタ層３ａの形成は、これら絶縁性フィ
ルム又はフィルタを形成するフィルム又はシートを形成
し、それを光導電層２上に適当な手段で取付は乃至は接
着するようにしたものでもよい。

また、感光体を、先に本出願人が提案した（特願昭５９
−１９９５４７号）ような構造とすることができる。例
えば第８図に示すように、光導電層２の一方の面に絶縁
層３Ｃを設け、他方の面に透光性導電層１−２と色分解
フィルタからなる絶縁１”ｆ３ａとを順次被着して積層
した構造とする。透光性導電層１−２は、例えば金属を
蒸着して形成する。

この構造の感光体では、後述する帯電は絶縁層３ｃ側か
ら電荷を注入して行い、像露光及び全面露光は色分解フ
ィルタからなる絶縁層３ａ側から行う。

また、第９図に示すように、例えばドラム状感光体にあ
っては、光導電層２上に透明絶縁層３ｂを設け、その上
に微少間隙ｍｄをおいてＲ，Ｇ、Ｂのフィルタからなる
層（前記層３ａと同様の屓）３−２を同軸に設けること
もできる。即ち、フィルタを有しないドラム状感光体に
、微少間隙ｍｄをおいて、Ｒ，Ｇ、Ｂフィルタからなる
円筒体３−２を同軸に外嵌して一体にする。このような
構造とすることにより、第１０図、第１１図及び第１２
図（詳細は後述する。）の構造のフィルタ層から任意の
ものを選択、交換して使用することができる。但し、間
隙ｍｄは、フィルタセルの像が甚だしくぼけて絶縁層、
光導電層に投影されることのないよう、余り大きくはと
らないようにする。また、透明絶縁層３ｂとフィルタ層
３−２とは、完全には隔っておらず、互いに接触してい
ても良い。

Ｉ＠縁Ｆｉ３における着色剤や着色した樹脂等の付着に
よって形成されるフィルタ層３ａは、ＲＳＧ。

Ｂ等の微小なフィルタの形状や配列が特に限定されるも
のではないが、パターン形成が簡単な点で第１０図に示
したようなストライプ状分布のもの、或いは繊細な多色
画像の再現が行われる点で第１１図や第１２図に示した
ようなモザイク状分布のものが好ましい。Ｒ，Ｇ、Ｂ等
のフィルタの配列の方向は、モザイク状分布のものは勿
論のこと、ストライプ状分布のものも、感光体の拡がり
方向のどの方向を向いてもよい。即ち、例えば、感光体
が回転するドラム状感光体の場合に、ストライプの長さ
方向が感光体の軸に平行でも、直角でも、或いはヘリカ
ルでもよい。Ｒ，、Ｇ、Ｂ等のフィルタの個々のサイズ
は、大きくなり過ぎると、画像の解像度や色再現性が低
下して画質が劣化するし、反対に、小さくなり過ぎてト
ナー粒子の粒径と同程度或いはそれ以下になると、隣接
した他の色部分の影響を受は易くなり、また、フィルタ
の分布パターンの形成が困難になる。そのため、各フィ
ルタ部分が図のｌで示す長さ１０〜５００μｍとなる幅
或いは大きさであることが好ましい。

なお、各フィルタは高抵抗であることが好ましい。低抵
抗である場合は間隙を設けたり、絶縁物を介在させるこ
とにより互いに電気的に絶縁させる。

前記のような色分解フィルタからなる層３ａを設けず、
色分解機能を光導電層に付与した感光体を用いることも
できる。第１３図及び第１４図は先に本出願人が提案し
た（特願昭５９−２０１０８号）感光体の例を示す。第
１３図の感光体は、導電性基体１上に所要の分光感度分
布を有する光導電部２Ｒ１２Ｇ、２Ｂ、例えば赤（Ｒ）
、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に感度のある光導電部を多数含む
光導電層２−２が設けられ、その上に透明絶縁層３ｂが
設けられてなっている。第１４図の感光体は、導電性基
体１上に電荷移動層２−３ｂを設け、その上に分光感度
分布を異にする部分２Ｂ、２Ｒ１２Ｇからなる電荷発生
層２−３ａを設け、更にその上に透明絶縁層３ｂを設け
た構造としである。第１３図の感光体では、電荷発生１
ｉｉ　２−３　ａと電荷移動層２−３ｂとによって光導
電層２−３が構成される。第１３図の光導電層２−２及
び第１４図の電荷発生Ｊｉｉ２−３ａの平面的構造は、
前述の色分解フィルタからなる絶縁層と同様に、第１０
図、第１１図又は第１２図に示したと同様の平面的構造
で良い。

最初に、以上の構成の感光体上にオリジナル像（原図）
と同一色彩の多色像が形成される原理を先に第１５図に
よって説明する。なお、第１５図は感光体の光導電ｒｆ
Ｊ２に硫化カドミウムのようなｎ型半導体の光導電体が
用いられている例について示しており、第１５図におい
ては第４図乃至第７図と同一符号は同一機能部材を示し
ている。

第１５図〔１〕は感光体４が帯電器５の正のコロナ放電
によって一様に帯電させられた状態を示す、絶縁層３の
表面には正電荷が生じ、それに対応して光導電層２と絶
縁１ｉｔ３の境界面には負電荷が誘発されて、その結果
感光体４の表面は電位Ｅのグラフに見るような一様の電
位を示す。

第１５図〔２〕は像露光装置６により上述の帯電面に像
露光が行われた状態で、例として赤色成分１．＜が照射
された部分の帯電面の変化を示す。

赤色成分り尺は絶縁層３のＲフィルタ部分を通過してそ
の下方の光導電層２の部分を導電性にするから、その部
分においては、帯電器１６により、絶縁層３の表面の電
荷及び光導電層２の絶縁層３との境界面の負電荷が消失
する。更に、帯電器２６によって電位パターンを充分に
平滑化する。

これに対し、Ｇ、Ｂフィルタ部分は赤色成分Ｌｇを透過
しないから、その部分においては光導電層２の負電荷は
そのまま残留する。像露光の他の色成分についても同様
である。このようにして絶縁層３と光導電ｒｉｉｉ２の
境界面に各フィルタの色成分に対応して電荷密度による
潜像が形成される。然し、像露光装置６の帯電器１６及
び帯電器２６の作用により、絶縁層３と光導電層２の境
界面の電荷の多少にかかわらず、即ち、像露光が照射さ
れたか否かにかかわらず、感光体の表面電位は電位Ｅの
グラフに見るように一定になる。像露光の緑色成分や青
色成分も同様の結果を与え、それらの積算された状態が
＠！露光装置６によって像露光の行われた状態であり、
このままでは静電像としては機能しない。

第１５図〔３〕はランプ７Ｂより得られる青色光ＩＢ！
こより上述の像露光面を一様に露光した状態を示してい
る。青色光Ｌ８は、Ｒ，Ｇフィルタ部分は透過しないか
らそれらの部分には変化を与えないが、Ｂフィルタ部分
は通過してその下部の光導電層２を導電性とし、それに
よってその部分の光導電層２の上下界面における電荷が
中和されて、その結果Ｂフィルタ部分は絶縁層３の表面
に先の像露光のうち青色の補色像を与える電位パターン
がグラフのように現れる。

第１５図〔４〕は青色光ｔ、Ｂの全面露光によって形成
された電位パターンを負に帯電したイエロートナーＴＹ
を収納する現像装置８Ｙによって現像した状態を示して
いる。イエロートナーＴＹは、全面露光工程により電位
が変化したＢフィルタ部分にのみ付着し、電位が変化し
ないＲ，Ｇフィルタ部分には付着しない。これによって
感光体４の表面には色分解の１色のイエロートナー像が
形成される。Ｂフィルタ部分のイエロートナーＴ、Ｙの
付着部分の電位は現像によって多少下がるが、なおグラ
フのように表面電位は均一にならない。

第１５図〔５〕は、イエロートナー像が形成された感光
体４の表面に帯電器９Ｙによりコロナ放電を行った状態
を示している。この帯電器９Ｙによる放電は、イエロー
トナーＴＹが付着しているＢフィルタ部分の電位を下げ
、表面電位を均一にする。この感光体４の表面電位をグ
ラフに示す。

続いて、このイエロートナー像を形成された第１５図〔
５〕の感光体４の表面にランプより得られる緑色光によ
って全面露光が行われる。それにより、第１５図〔３〕
で述べたと同様に、今度はＧフィルタ部分に電位パター
ンが現れる。この電位パターンをマゼンタトナーＴＭを
収納する現像装置によって現像すると、マゼンタトナー
はＧフィルタ部分にのみ付着して第１５図〔４〕と同様
にマゼンタトナー像が形成される。これによって２色の
トナー像が感光体上で形成される。更に、この像形成面
に第１５図〔５〕と同様に帯電器によってコロナ放電を
行い、表面電位を均一にする。

これらの過程を第１５図〔６〕、〔７〕、〔８〕に示す
。

続いて、２色のトナー像が形成された感光体４の表面に
ランプによって得られた赤色光の全面露光を行うと、ま
た第１５図〔３〕で述べたと同様に、今度はＲフィルタ
部分に電位パターンが現れ、その電位パターンをシアン
トナーを収納する現像装置によって現像することにより
、シアントナー像が形成される。この場合、赤色像であ
るために電位パターンは形成されず、シアントナーは付
着しない。このようにして、イエロートナーとマゼンタ
トナーから赤色像が再現される。

以上の工程を完了した結果、色ずれや色にごりのない鮮
明な３色画像が感光体４上に形成される。

′以上のように行われる三色分解法を利用したイエロー
、マゼンタ、シアントナーによる原稿画像の再現を第１
表に纏めて示す。第１表中符号「コニ１」は感光体の絶
縁層３と光導電層２の境界面に電荷密度の像パターンが
できること、符号「○」は感光体表面に像状の電位パタ
ーンが現れること、符号「Ｏ」はトナー像が形成される
ことを夫々示し、符号「↓」は上欄の状態がそのまま維
持されていること、空欄は像の存在しない状態を示して
いる。

また、付着トナー欄の「−」はトナーが付着していない
こと、Ｙ、Ｍ、Ｃは夫々イエロートナー、マゼンタトナ
ー、シアントナーが付着していることを示している。

更に、第１６図は感光体の各フィルタ部分Ｂ、Ｇ、Ｒに
おける表面電位が上述の像形成プロセスに従って変化す
る状況を示しており、横軸の５．１６．２６．７Ｂ、８
Ｙ、９Ｙ、７Ｇ、８Ｍ、９Ｍ、７Ｒ１８Ｃは夫々第１図
或いは第１５図の同一符号部材が感光体４に対して作用
する工程を示し、Ｂ、Ｇ、Ｒは各フィルタ部分の最高或
いは最低電位を示す。（上記プロセス間例えば、−次帯
電と二次帯電との間や全面露光と現像までの間等は省略
しである。） なお、第１５図は感光体４の光導電層２がｎ型光半導体
から成る例について示したが、光導電層２にセレン等の
Ｐ型光半導体を用いたものであっても電荷の正負符号が
すべて逆になるだけで基本的な像形成プロセスは変わら
ない。また、感光体４の帯電時に電荷の注入が困難であ
るような場合は、光による一様照射を併用するようにし
てもよい。

以下、オリジナル像（原図）から単色画像を得る方法に
ついて説明する。

第１５図及び第１表から解るように、この像形成の方法
によって原図の色をその侭再現するには、原図からの光
の色成分を透過しない色分解フィルタ部分に電位パター
ンを形成して潜像とし、原図の当該色成分を減色法によ
って再現するトナーによって上記潜像を現像して色再現
を行う。従って、上記電位パターンを形成させる全面露
光の露光光と現像との種類の選択、或いは両者の組合せ
により、色変換や種々の単色画像を得ることができる。

この画像形成方法において、単色画像は感光体のＢ、Ｇ
、Ｒフィルタ部分のいずれか一つ或いは複数のフィルタ
部分に付着したトナーによって形成し得る。ところで、
上記フィルタ部分の一つ又は二つにトナーを付着させて
形成された単色画像は、通常のモノカラー複写機が形成
する画像に較べてトナーの付着量が少ない。

単色像を形成する場合として、第１５図〔２〕の像露光
を行った感光体４の表面に第１５（３）に示した青色光
Ｌ８の全面露光と引続いて緑色光による全面露光と更に
赤色光Ｌ＆による全面露光とを行う。それによって、感
光体４の表面にはＢ、Ｇ、Ｒの各フィルタ部分すべてに
電位パターンが生じる。これを任意の現像装置（イエロ
ートナー、マゼンタトナー、シアントナー或いは黒トナ
ーを収納する現像装置）によって現像する。この場合は
画像濃度が高い。なお、全面露光は、青色光、緑色光、
赤色光のうち任意の一つ或いは二つにより行うこともで
きる。これらの場合は一つ或いは二つのフィルタ部しか
トナーが付着しないために画像濃度が低い。また、単色
現像のため専用の現像装置を用意する必要はなく、イエ
ロートナー、マゼンタトナー或いはシアントナーを収納
した現像装置で現像してもよい。それによって同じく画
像濃度と解像度に優れたイエロートナー像、マゼンタト
ナー像、或いはシアントナー像を形成できる。

Ｂ、Ｇ、Ｒフィルタ部分の総てにトナーを付着させて単
色画像を形成する場合を、下記第２表及び第３表に示す
。同表で、付着トナーの欄のＫは黒トナーが付着してい
ることを示し、他の記号は第１表と同じである。第２表
は１種類のトナーによってイエロー、マゼンタ、シアン
又は黒の単色画像を形成する場合を示し、第３表は２種
類のトナーによって赤、青又は緑の単色画像を形成する
場合を示す。

（以下余白、次頁に続く。） 第１図の多色画像形成装置は、以上の原理に基いて画像
形成を行うもので、ドラム状の感光体４が矢印方向に１
回転する間に以下のようにして多色画像を形成する。即
ち、感光体４の表面を帯電器５が一様電位に帯電し、そ
の帯電面に像露光装置６が自照射光の原稿からの反射光
により像露光を行いつつ交流又は帯電器５とは反対符号
の直流コロナ放電を行う帯電器１６の作用により感光体
４の表面電位を概ね均一にする。引続き、帯電器１６と
同様の帯電器２６によって感光体４の表面電位を完全に
平坦にする。なお、帯電器２６は像露光装置６の帯電器
１６に隣接してその下流側に設け、両者を一体にしても
良い。

次いでその＠露光面にランプ７Ｂにより得られる青色光
ＬＢを一様に照射し、それによって像露光面に青色の補
色像を与える電位パターンが現れる。これをイエロート
ナーを収納する現像装置８Ｙが現像する。続いて帯電器
１６と同様のコロナ放電を行う帯電器９Ｙの作用で感光
体４の表面電位を均一にする。次にランプ７Ｇにより得
られる電位パターンを形成し、マゼンタトナーを収納す
る現像装置８Ｍが現像し、感光体４表面に２色トナー像
が形成される。以下同様に、帯電器９Ｙと同様の帯電器
９Ｍの放電、ランプ７Ｒにより得られる赤色光Ｌ（の一
様照射、シアントナーを収納する現像装置８Ｃによる現
像が行われる。

以上の工程により感光体４上にイエロー、マゼンタ、シ
アンの３色トナー像の正ね合わせ像が形成される。以上
のように形成された多色トナー像は、不作動状態に置か
れている黒ｌ・ナーを収納した現像装置８にの位置を現
像されずに通過し、転写前帯電器１４により電荷を付与
されて転写され易くなり、給紙装置１５から送り込まれ
てくる記録紙Ｐに転写器１０によって転写される。多色
トナー像を転写された記録紙Ｐは、分離器１１によって
感光体４から分離され、搬送手段１６によって定着器１
７に送られて多色トナー像を定着され、機外に排出され
る。多色トナー像を転写した感光体４の表面は露光と放
電とを行う除電器１２によって除電され、クリーニング
装置１３によって残留トナーを除去されて、再び次の像
形成が行われる状態に戻る。

この第１図の多色画像形成装置では、単色画像は以下の
ように形成される。即ち、帯電機９Ｙ、９Ｍ、９Ｃを不
作動状態として、多色像形成の場合と同様に、帯電器５
による帯電、帯電器１６、帯電器２６による放電及び像
露光、ランプ７８ｇによる青、緑、赤或いは組合せによ
る全面露光を行う。それによって感光体４全面に電位パ
ターンが現れる。これを現像装置８Ｙ〜８に或いは組合
せで現像して単色トナー像を得る。以下、多色像形成の
場合と同様に、形成された単色トナー像を記録紙Ｐに転
写、定着し、単色トナー像を転写した感光体４の表面は
クリーニングされる。

前述の多色画像形成工程において、各全面露光は必ずし
もＢ、、Ｇ、Ｒ光である必要はない。即ち、感光体のす
でに全面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。従って、例えば
全面露光を赤色光、黄色光、白色光の順で行い、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。勿論、これに限らず、
他の分光分布の光で全面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
以上全面露光の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（、光を照射
することが望ましい。このように全面露光用の光は各々
対応した特定の種類の）、イルタにのみ電位パターンを
形成するものである。

第１図の全面露光装置７Ｂ、７Ｇ、７Ｒは、上記のよう
に３種類の単色光を供給できるように、第３図に示す構
造のものが好適である。この露光装置は、白色光源７１
と、シャッタ７ｓを切換えて用いられるフィルタＦ８、
ＦＬ、ｒｌＦＦＬとを備え、後述する中央処理装置（Ｃ
ＰＵ）（図示せず）の指令によって所定の単色光を照射
するようにしである。

以上述べたように、本発明の多色画像形成装置によれば
、色ずれが生じない多色像が得られるばかりでなく、優
れた画像濃度と解像力をもつ単色像を形成することがで
きる。

第１７図の多色画像形成装置は、感光体４の１回転で１
色のトナー像が形成されるものであり、切り換えて或い
は同時に用いられる青、緑、赤色用を備えた第３図に示
した構造のランプ７によって全面露光を行い、像露光装
置６の帯電器１６を利用して現像後の感光体４の表面電
位を均一にするものである点が第１図の多色画像形成装
置と異なる。この多色画像形成装置においても、第１図
の多色画像形成装置と同様に、第１５図について述べた
と同じ像形成動作が行われ、色ずれのない多色像や画像
濃度と解像力に優れた単色像を形成することができる。

即ち、例えば３色像を形成する場合は、感光体４を帯電
器５によって帯電し、帯電器１６によって像露光を行う
とともに、表面電位を均一にした後、感光体４の表面に
、ランプ７の青色光で全面露光を行い、それによって形
成された電位パターンを現像装置８Ｙが現像してイエロ
ートナー像を形成する。このトナー像は現像装置８Ｍ、
８Ｃ１８Ｋ、転写前帯電器１４、転写器１０．分離器１
１、クリーニング装置１３及び帯電器５の作用を受けず
に通過する。トナー像が形成された感光体４は、帯電器
１６の位置に達したときにコロナ放電を受けて表面電位
が均一となり、ランプ７Ｇにより得られる緑色光で全面
露光を受け、電位パターンが形成される。続いて、これ
は現像装置８Ｍによって現像され、マゼンタトナー像が
形成される。同様にして赤色光により電位パターンの形
成と現像装置８Ｃによる現像が行われて、３色トナー像
が得られる。

単色像を形成する場合は、帯電され像露光された感光体
４に対し、ランプ７の光が青、緑、赤或いは組合せた光
で全面露光を行って、感光体４表面に電位パターンを形
成し、それを現像装置８Ｙ〜８に或いは組み合わせで現
像して、単色像が得られる。この多色画像形成装置は現
像装置の数が増加している以外はモノカラー複写機と殆
ど変わらない簡単な構成からなり、小型化、低コスト化
を達成し得ると言う特長がある。第１７図の第１図と同
一符号は同一機能部材を示している。

第１図や第１７図の多色画像形成装置における現像装置
８Ｙ〜８Ｋには第１８図に示したような磁気ブラシ現像
装置が好ましく用いられる。

第１８図の現像装置は、現像スリーブ８１と、現像スリ
ーブ８１の内部の周面にＮ、Ｓ磁極を有する磁石体８２
のうち、少なくとも一方が回転して、磁石体８２の磁力
によって現像剤溜り８３から現像スリーブ８１の表面に
吸着された現像剤を矢印方向に搬送する。そして、現像
剤の搬送途中で層厚規制ブレード８４により搬送量を規
制して現像剤層を形成し、その現像剤層が感光体４に現
像スリーブ８１の対向する現像域において感光体４の電
位パターンに従って現像する。現像に際しては現像スリ
ーブ８１に交流電源Ｂｏａ、直流電源８０ｂからなるバ
イアス電源８０によって現像バイアス電圧が印加される
。また必要に応じて現像を行わない場合にも現像スリー
ブ８１からトナーが感光体４に移行したり、感光体４か
らトナーが現像スリーブ８１に移行したりすることを防
止するために現像スリーブ８１にバイアス電圧を印加し
てもよい。なお現像のｏｆｆ時には、現像時（ｏｎ時）
の交流バイアス成分をカットして直流バイアス成分のみ
とするか、フローティング状態とするか、接地するか、
トナーと同極性の直流バイアスを印加するか或いは現像
装置を像形成体から離間する。またこれらの処置を併用
することもできる。８５は現像域を通過した現像剤層を
現像スリーブ８１から除いて現像剤溜り８３に還元する
クリーニングブレード、８６は現像剤溜り８３の現像剤
を攪拌して均一化すると共にトナーをＶ擦帯電せしめる
攪拌手段、８８はトナーホッパー８７からトナーを現像
剤溜り８３に補給するトナー補給ローラである。

このよう・な現像装置に用いる現像剤はトナーのみから
成る所謂−成分現像でも、トナーと磁性キャリアからな
る二成分現像剤でもよい。現像に当たっでは、現像剤層
即ち、磁気ブラシで感光体面を直接摺擦する方法を用い
てもよいが、特に第２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層が感光体面に接触しない現
像方式、例えば米国特許３，８９３，４１８号明細書、
特開昭５５−１８６５６号公報、特に特願昭５８−５７
４４６号、特願昭５８−２３８２９５号、特願昭５８−
２３８２９６号の各明８ｍ書に記載されているような方
式を用いることが好ましい。これらの方式は、彩色を自
由に選べる非磁性トナーを含んだ一成分或いは二成分現
像剤を用い、現像域に交番電場を形成し静電像支持体と
現像剤層を接触せずに現像を行うものである。この非接
触現像は、現像スリーブと感光体表面の間隙を現像スリ
ーブ上の現像剤層の層厚よりも大きく　（但し、両者間
に電位差がない状態において、）設定して、この間隙、
層厚で上述のような各種条件で現像を行うものである。

現像に用いるカラートナーは、通常トナーに用いられる
公知の結着用樹脂、有機無機の顔料、染料等の各種有彩
色、無形色の着色剤及び各種の磁性体添加剤等からなる
、公知技術によって作られた静電現像用トナーを用いる
ことができ、キャリアとしては通常静電像に用いられる
鉄粉、フェライト粉、それらに樹脂被覆を施したもの或
いは樹脂中に磁性体を分散したもの等の磁性キャリア等
各種公知のキャリアを用いることができる。

また本件出願人が先に出願した特願昭５８−２４９６６
９号、同２４００６６号明！ＩＩＩ書に記載された現像
方法が用いられてもよい。

次に、画像形成の方法の差異によって画像濃度が変わる
ことについて説明する。

例えば、フルカラー画像形成モードで黒原図を再現する
場合は、第１９図に示すように、Ｂ、Ｇ、Ｒフィルタ部
分上にイエロー、マゼンタ、シアントナーが夫々付着し
て黒を再現する（第１表参照）。

単色画像モードで白黒画像を形成する場合は、白色光で
全面露光して第２０図に示すように、Ｂ、Ｇ、Ｒフィル
タ部分に黒トナーＴＫを付着させる（第２表参照）。

第２表の方法の変形として、色分解フィルタの２種類の
部分だけに黒トナーを付着させて白黒画像を形成する場
合は、第２１図のようになる。また同様に、色分解フィ
ルタの１種類の部分にのみ黒トナーを付着させて白黒画
像を形成する場合は、第２２図のようになる。他の単色
画像の形成も同様であ。赤、緑又は青のモノカラーの形
成は第２３図〜第２４図のように同一潜像上に異なるト
ナーを重ね合わせて形成する。

第２０図、第２１図及び第２２図を同じ現像条件で現像
すると、画像濃度は、第２０図では最も濃＜（トナー付
着量が最も多い）、第２２図では最も淡い（トナー付着
量が最も少ない）。

単色画像形成モードで２種類のトナーで現像する場合は
、第２３図に示すように、各色分解フィルタ部分で第一
のトナーの上に第二のトナーが付着する（第３表参照）
。

第３表の方法の変形として、前記と同様に、第２４図、
第２５図に示すようにして単色画像が形成できる。この
場合も画像濃度、第２３図が最も濃く、第２５図が最も
淡くなる。

上記も含めて、画像形成モードは、次のような種類に分
けることができる。

（ｉ）フルカラー画像形成（第１表）、（ｉｉ　）全面
露光を白色光又は青、緑、赤の組合せで行い、（ｉｉ　
−１）現像装置は一つを使用（第２表）、（ｉｉ−２）
現像装置は二つを使用（第３表）、現像装置は三つを使
用する単色画像形成、 （ｉｉｉ　）全面露光を２色光で行い、（ｉｉｉ−１）
現像装置は一つを使用、（ｉｉｉ　　２）現像装置は二
つを使用、（ｉｉｉ−３）現像装置は三つを使用する単
色画像形成、 （ｉｖ）全面露光を１色光で行い、（ｉｖ−１）現像装
置は一つを使用、（ｉｖ−２）現像装置は二つを使用、
（ｉｖ−３）現像装置は三つを使用して単色画像を形成
する。

単色画像形成で、全面露光をどのようにするか、現像を
どのようにするかにより、前に例示したように、トナー
の付着量が異なり、これによって画像濃度も変わってく
る。また、第２３図に示したように色分解フィルタ上に
２種類のトナーを上下に重ねて付着させる場合は、後段
で付着するトナーＮは、その現像時に既に付着している
前段のトナーによって感光体の表面電位が低下している
ために、前段で付着するトナ一層よりも薄くなる。

これが記録紙に転写されると両者の上下関係が逆になり
、薄い後段のトナ一層は厚い前段のトナ一層に覆われる
ようになり、後段のトナーの色が顕われ難くなって所望
の色調が得られ難くなる。

上記のように画像形成モードの種類によってトナー付着
量が変わり、その結果、画像濃度が所望の濃度に達しな
かったり、色調が所望の色調にならなかったりすること
がある。本発明者は検討を重ねた結果、トナーの付着量
を所望の量にして上記のような問題を解消するには、 （ａ）現像バイアスの直流成分の電圧を変化させる、（
ｂ）現像バイアスの交流成分の電圧を変化させる、（Ｃ
１現像バイアスの交流成分の周波数を変化させる、（ｄ
ｌ現像バイアスのデユーティ比を変化させる、（８１磁
石体の回転数を変化させる（現像スリーブの回転数を変
化させる方法によることもできるが、その効果は顕著で
はない。） （ｆ）現像スリーブ上の現像剤層厚を変化させる、（幻
現像スリーブと感光体との間隙を変化させるのが好適で
あることを見出した。但し、上記（ｆｌ及び（幻の方法
では、装置が若干複雑となる。

上記のうちの二三の例を挙げて、第２６図、第２７図及
び第２８図によって説明する。

第２６図は、現像バイアスの直流成分■ｏｃを１００　
Ｖに、交流成分の周波数を１．５ＫＨｚに一定とし、感
光体電位Ｖｓ及び現像バイアスの交流成分の電圧を変化
させた場合の画像濃度の変化を示す。

第２７図は、現像バイアスの直流成分Ｖｐｃを１００ｖ
に、交流成分の電圧ＶＡ（、をＩＫＶに一定とし、現像
バイアスの交流成分の周波数を変化させた場合の画像濃
度の変化を示す。

第２８図は現像スリーブの回転数を７３ｒｐｍに、感光
体表面電位Ｖｓを６００Ｖに、現像バイアスの直流成分
を１００　Ｖに、交流成分の電圧を１．５ＫＶ、周波数
を２Ｋｔｌｚに一定とし、磁石体の回転数を変化させた
場合の画像濃度の変化を示す。同図の横軸の磁石体の回
転数は、現像スリーブの回転方向と同一方向の回転数を
プラスで表し、逆方向の回転数をマイナスで表わしであ
る。

第２６図、第２７図及び第２８図から、現像バイアスの
交流成分の電圧を高くする程、現像バイアスの交流成分
の周波数を低くする程、磁石体の回転速度を速くする程
、画像濃度が高くなることが解る。また、第２６図及び
第２８図は、現像バイアスの直流成分の電圧を低くする
程画像濃度が高くなることを示唆している。

なお、第２６図、第２７図及び第２８図について、説明
していない各条件は、次に述べる具体的な実施例に於け
るそれらと同じである。

以下、本発明の具体的実施例を示す。

第１図の多色画像形成装置における感光体４を導電層上
に厚さ４０μｍのｃｄｓからなる光導電層と、その上に
第１１図に見るようなＲＳＧ、Ｂフィルタ部分のモザイ
ク状の配列からなり、各フィルタの長さ２が２００μｍ
で厚さが２０μｍの絶縁層とを設けた外形が１８０１で
表面速度２００　ｍｍ／ｓｅｃで回転するものとした。

現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ１８Ｋには第１８図に示した
構造の現像装置を用いた。現像スリーブ８１は非磁性ス
テンレス鋼からなり、外径３０ｍで現像に際し表面速度
１４０　ｍｍ／ｓｅｃで矢印方向に回転する。磁石体８
２はＮ、Ｓ磁極数が８極で現像スリーブ８１の表面に最
大８００Ｇの磁束密度を与え、現像に際して６００．　
ｒｐｍで矢印方向に回転する。感光体４と現像スリーブ
８１の表面間隙は各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ１８Ｋに
おいて等しく　０．７５ｍとし、現像スリーブ８１上に
は厚さ０．３　ｍの現像剤層が形成されるようにした。

現像剤は平均粒径１０μｍで−１０〜−２０μｃ／ｇに
摩擦帯電するトナーと平均粒径２５μｍで抵抗率が１０
′３Ω口以上の磁性体分散含有樹脂からなるキャリアと
が重量比１：９で混合したものとした。

トナーの色が各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８Ｃ１８にでイエ
ロー、マゼンタ、シアン、黒と異なることは勿論である
。帯電器５にはコロトロン放電器を用い、帯電器１６．
２６及び帯電器９Ｙ、９Ｍにはいずれもスコロトロン帯
電器を用いた。そして、帯電器５には感光体４の表面電
位を１．５ＫＶとするような放電電圧を印加し、帯電器
１６．２６及び帯電器９Ｙ、９Ｍには表面電位をＯｖと
するような放電電圧を印加するようにした。

次に、各画像形成モードについて、良好な画像記録が得
られた例を挙げる。前記の条件で下記の画像形成を行っ
た。青、緑、赤色光を用いての全面露光によって生じた
電位は各々略同じで、白地電位はＯＶ、色地電位は＋３
００　Ｖであった。

Ｔ−ｉ　のモー゛ カラー画像モードで現像を行う場合、全面露光装置７Ｂ
、７Ｇ、７Ｒに青、緑、赤色光を用い、現像装置８Ｙ、
８Ｍ、８Ｃを対応させて用い、フルカラー画像を形成し
た。

現像バイアスは、各現像装置共 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 ２ＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋１００Ｖｉ・　（ｉｉ−
１）のモード 単色画像モードで現像を行う場合、全面露光装置７Ｂに
青、緑、赤色光を同時に用い、現像装置８Ｙ〜８にのう
ちの一つで現像を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １．７５Ｋ　Ｖ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１００　Ｖ寸
・　（ｉｉ−２のモード 前記（ｉｉ−１）のモードに、更に他の一つの現像装置
を追加使用した。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　１．５　ＫＶ　　　２　Ｋ１１ｚ　　　＋１５
０　Ｖ２番目　１．５　Ｋ　Ｖ　　　２　Ｋ）Ｉｚ　　
　＋１００　Ｖ注）先に現像を行った方が１番目である
。

２番目はトナーが付着し難くなるので、ＤＣ層をｌ！ａ
整した。

Ｔ・　（ｉｉ−３のモー′ 前記（ｉｉ−２）のモードに、更に他の現像装置を追加
使用して３色トナーの上下重ね合わせによる白黒画像の
形成を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　１．５　Ｋ　Ｖ　　　２　Ｋ１１ｚ　　　＋１
５０　Ｖ２番目　１．５　ＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋
ｔｏｏ　Ｖ３番口　１．５　ＫＶ　　　２Ｋｔｌｚ　　
　１５０　　Ｖ廁玉り負ｊｉ−二上上ｊすＬ＝Ｊｉ 単色画像モードで現像を行う場合、全面露光装置７Ｂに
青、緑、赤色光のうちの二つを用い、現像装置１１１Ｙ
〜８にのうちの一つで現像を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 ２、ＯＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋１００ＶＴ・　（ｉ
ｉｉ　　２　　のモード 前記（ｉｉｉ　−１）のモードに、更に他の一つの現像
装置を追加使用した。

現１象バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　１．８　Ｋ　Ｖ　　　２　Ｋ！＋ｚ　　　＋１
５０　Ｖ２番口　１．８　Ｋ　Ｖ　　　２　Ｋ＋ｌｚ　
　　＋１００　Ｖ狗」己」」−一針Ｌ９七−ドー 前記（ｉｉｉ−２）のモードに、更に他の現像装置を追
加使用して３色トナーの上下重ね合わせによる白黒画像
の形成を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　１．８　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１５０
　Ｖ２番目　１．８　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１
００　Ｖ３番目　１．８　ＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋
５０　　Ｖｊ−ｉｖ−１のモー゛ 単色画像モードで現像を行う場合、全面露光装置７Ｂに
青、緑、赤色光のうちの一つを用い、現像装置８Ｙ〜８
にのうちの一つで現像を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 ２．５　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１００　Ｖ茄ｌ
Δ事−二ｌ上！ど辷二上 前記（ｉｖ　−１）のモードに、更に他の一つの現像装
置を追加使用した。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　２．３　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋ｔｓｏ
　Ｖ２番目　２．３　ＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋１０
０　Ｖ寸＝　（ｉｖ−３）のモード 前記（ｉｖ−２）のモードに、更に他の現像装置を追加
使用して３色トナーの上下重ね合わせによる白黒画像の
形成を行った。

現像バイアスは、 ＡＣ成分　　周波数　　ＤＣ成分 １番目　２．３　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１５０
　Ｖ２番目　２．３　ＫＶ　　　２　ＫＨｚ　　　＋１
００　Ｖ３番目　２．３　ＫＶ　　　２ＫＨｚ　　　＋
ｓｏ　　Ｖ上記のように、全面露光の露光光成分が少な
くなるに従って現像バイアスの交流成分の電圧を上げ、
単位色分解フィルタ上に付着させるトナーの量を多くし
て画像濃度の低下を防ぐようにしている。

上記のようにして、各画像形成モード毎に最適な現像条
件を詳細に検討し、画像形成モードに応じて現像条件を
変更する手段を多色画像形成装置に設けた。この手段は
、第１図及び第１７図に示すように、環１１パネル３０
及び各現像装置を制御する中央処理装置（ＣＰＵ）３１
からなっている。

操作パネルの一例を第２図に示す。また、第１８図のバ
イアス電源８０の交流電源８０ａ、直流電源８０ｂ及び
磁石体８２の駆動装置（図示せず）は、ＣＰＵ３１に接
続されている。第１図又は第１７図の多色画像形成装置
では、画像形成モードが操作パネル３０の操作によって
選択されると、操作パネル３０に接続するＣＰＵ３１に
よって全面露光光の選択及び選択された画像形成モード
に通した。現像の各条件が選択され、ＣＰＵ３１に接続
する現像装置の各構成部分が制御されて作動し、良好な
画像形成が遂行される。上記実施例はＡＣ電圧を変化さ
せたが、第２６図、第２７図及び第２８図に見られるよ
うに、ＡＣ電圧に対応してＡＣの周波数やマグネットロ
ールの回転数を変化させても同じ効果が実現できること
は言うまでもない。

上記の例は、いずれも正規現像についての例であるが、
本発明は特願昭５９−１９９５４７号、５９−２０１０
８４号、５９−２０１０８５号、５９−１８７０４５号
にみられる色分解機能を有する感光体や反転画像形成方
法には同様に適用できるのは言うまでもない。

へ３発明の効果 件が変更される現像手段を備えた構成としているので、
被記録体に付着する現像剤成分を画像形成モードの種類
に応じて所望の量とすることができる。その結果、色調
、濃度、解像度が多種類の画像形成モードに対応して夫
々好適な像が形成される。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって・ 第１図は像形成装置の内部概略正面図、第２図は操作パ
ネルの平面図、 第３図は全面露光装置の断面図、 第４図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第
１３図及び第１４図は感光体の断面図、第１０図、第１
１図及び第１２図は感光体の平面図、 第１５図は像形成過程を説明するためのプロセスフロー
図、 第１６図は像形成過程の感光体表面電位の変化を示すグ
ラフ、 第１７図は他の像形成装置の内部概略正面図、第１８図
は現像装置の断面図、 第１９図、第２０図、第２１図、率２２図、第２３図、
第２４図及び第２５図は現像装置の操作条件を一定にし
た場合の色分解フィルタに付着するトナーの状態を模式
的に示す断面図、第２６図は現像バイアス交流成分の電
圧と画像濃度との関係を示すグラフ、 第２７図は現像バイアス交流成分の周波数と画像濃度と
の関係を示すグラフ、 第２８図は現像装置の磁石体回転速度と画像濃度との関
係を示すグラフ である。 おな、図面に示された符号に於いて、 １・・・・・・・・・導電性基体 ２・・・・・・・・・光導電層 ３・・・・・・・・・絶縁層 ３ａ・・・・・・・・・フィルタ層 Ｂ・・・・・・・・・青色色分解フィルタＧ・・・・・
・・・・緑色色分解フィルタＲ・・・・・・・・・赤色
色分解フィルタ４・・・・・・・・・感光体 ５．１６．２６．９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ ・・・・・・・・・帯電器 ６・・・・・・・・・像露光装置 ７．７Ｂ、７Ｇ、７Ｒ・・・・・・・・・全面露光装置
ＦＢ、Ｆ４　、Ｆ、・・・・・・・・・フィルタ８Ｙ、
８Ｍ、８Ｃ１８Ｋ・・・・・・・・・現像装置ＴＹ、Ｔ
ＭＳ　ＴＣ，ＴＫ・・・・・・・・・トナー３０・・・
・・・・・・操作パネル ３１・・・・・・・・・中央処理装置（ＣＰ　Ｕ）８０
・・・・・・・・・現像バイアス電源８０ａ・・・・・
・・・・現像バイアスの交流電源８０ｂ・・・・・・・
・・現像バイアスの直流電源８２・・・・・・・・・磁
石体 である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、表面絶縁層を有すると共に面内に於いて色分解機能
   を有する感光体に対向して、像露光手段と；全面露光手
   段と；少なくとも画像形成モードに応じて操作条件が変
   更される現像手段とが配された像形成装置。