JPS6175368A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
- Publication number
- JPS6175368A JPS6175368A JP59198171A JP19817184A JPS6175368A JP S6175368 A JPS6175368 A JP S6175368A JP 59198171 A JP59198171 A JP 59198171A JP 19817184 A JP19817184 A JP 19817184A JP S6175368 A JPS6175368 A JP S6175368A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- toner
- filter
- light
- development
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G13/00—Electrographic processes using a charge pattern
- G03G13/01—Electrographic processes using a charge pattern for multicoloured copies
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
イ、産業上の利用分野
本発明は画像形成方法に関し、特に電子写真法を用いて
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
一つは、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く露光し、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、上記の第一の方式では、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、画像記碌に
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、上記の第二の方式では、複数の
感光体を併行的に使用するために高速性の点ては有利で
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
めり、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ずれのない多色像
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(特定の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、以下台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べ一挙に多
色画像を記録するものである。 但、この方法において、全面露光の光量が十分でなけれ
ば光導電層の電荷は完全に消去されない。 しかるに全面露光光はフィルタを介して得られるもので
おり、さらに感光体のフィルタ部を透過して初めて光導
電層に達するので、十分な光量が得られないことが多い
。 このため、トナー付着部における光導電層には電荷
(例えば負電荷)が残り、この残留電荷が次のトナー像
形成段階での全面露光により消去されて感光体の表面電
位が上昇する恐jがある。 この状態では、新たに別の
色のトナーが先のトナー上に重なり、色の濁りが発生し
易い。 この対策として、上記全面露光時の照射光が先のトナー
付着部のフィルタ部で完全に遮断されるようにすればよ
いが、そのような光を生ぜしめるには光源やフィルタの
選択が難しく、かつ装置が高価なものになる。 ハ、発明の目的 本発明の目的は、色再現性が良く1色の濁りのない多色
画像を容易かつ安価に得ることのできる方法を提供する
ことにおる。 二、発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、複数のフィルタ部
からなるフィルタ層を通して感光体を像露光する工程と
;しかる後に、前記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し、この現像によff
)ナーが付着した領域の光導電層に残留する電荷の少な
くとも一部を消去して感光体表面電位を均一にする操作
を繰返す工程とにより多色画像を形成することを特徴と
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、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。 図は光導電層として硫化カドミウム
のようなn型(即ち、1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1、また各部の断面ハツ
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R1
GSB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1¥ii3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1図〔2〕のように、夙光スリットを備えた
帯電器5によフ交流若しくは負の放電を与え、絶縁ノー
3表面の電荷を消去しなから像露光を与える。 例として赤色成分が照射された部分の状態を図に示す1
. この赤色光は絶縁層3の赤色フィルタ部Rを通過し
、その下部にろる光導電層2を導1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。 但
、像露光されない赤色フィルタ部Rの電荷は変化しない
(図面では、フィルタ部Rのうち露光部分と非露光部分
とを夫々示した)。 これに対し、緑色G、青青色フィ
ル郡部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50作用により、感
光体の表面電位が均一になるように絶縁7113上の電
荷分布が変化する。 以上のようにして第−次后像が形
成てれる。 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
一様な1位となるため静電像としては機能しない。 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、負に迄帯電してもよい。 次いて、第1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61とフィル
タF、とによって、青色フィルタ部Bは部下方の光導1
182が導電性となジ、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nにより電位パターンが発生
する。 これが第二次潜像でるる。 青色光を透過しな
いG、Hの部分には変化は生じない。 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買を含む
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1図
〔4〕)。 このとき、図示の如くトナー付着領域の光
導電層にはなお負電荷が残留している。 この残留電
荷の少なくとも一部を消去すべく光源62とフィルタF
、により得られる青色フィルタ部Bのみを透過する光!
、で十分に全面露光しつつ、帯電器81により感光体表
面を均一に帯電する(第1図〔5〕)。 次いで、緑色部Gを透過し、赤色部Rを透過しない光L
2を光源62、フィルタF、で得、この光で全面露光す
ると、第1図〔6〕のように緑色フィルタ部Gの部分に
第二次潜像が形成される。 これをマセンタトナーTM
で現像すれば、第1図〔7〕のようにGの部分にのみト
ナーが付着する。 さらにマゼンタ付着域の光導電層の
電荷消去のため、光@63とフィルタF、により得られ
る緑色部Gを透過し、赤色部Rを透過しない光l、で十
分に全面露光しつつ、帯電器82により感光体を均一帯
電する(第1図〔8〕) 続いて、第1図
多色画像を形成する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
一つは、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く露光し、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、上記の第一の方式では、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、画像記碌に
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、上記の第二の方式では、複数の
感光体を併行的に使用するために高速性の点ては有利で
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
めり、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ずれのない多色像
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(特定の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、以下台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べ一挙に多
色画像を記録するものである。 但、この方法において、全面露光の光量が十分でなけれ
ば光導電層の電荷は完全に消去されない。 しかるに全面露光光はフィルタを介して得られるもので
おり、さらに感光体のフィルタ部を透過して初めて光導
電層に達するので、十分な光量が得られないことが多い
。 このため、トナー付着部における光導電層には電荷
(例えば負電荷)が残り、この残留電荷が次のトナー像
形成段階での全面露光により消去されて感光体の表面電
位が上昇する恐jがある。 この状態では、新たに別の
色のトナーが先のトナー上に重なり、色の濁りが発生し
易い。 この対策として、上記全面露光時の照射光が先のトナー
付着部のフィルタ部で完全に遮断されるようにすればよ
いが、そのような光を生ぜしめるには光源やフィルタの
選択が難しく、かつ装置が高価なものになる。 ハ、発明の目的 本発明の目的は、色再現性が良く1色の濁りのない多色
画像を容易かつ安価に得ることのできる方法を提供する
ことにおる。 二、発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、複数のフィルタ部
からなるフィルタ層を通して感光体を像露光する工程と
;しかる後に、前記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し、この現像によff
)ナーが付着した領域の光導電層に残留する電荷の少な
くとも一部を消去して感光体表面電位を均一にする操作
を繰返す工程とにより多色画像を形成することを特徴と
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、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。 図は光導電層として硫化カドミウム
のようなn型(即ち、1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1、また各部の断面ハツ
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R1
GSB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1¥ii3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1図〔2〕のように、夙光スリットを備えた
帯電器5によフ交流若しくは負の放電を与え、絶縁ノー
3表面の電荷を消去しなから像露光を与える。 例として赤色成分が照射された部分の状態を図に示す1
. この赤色光は絶縁層3の赤色フィルタ部Rを通過し
、その下部にろる光導電層2を導1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。 但
、像露光されない赤色フィルタ部Rの電荷は変化しない
(図面では、フィルタ部Rのうち露光部分と非露光部分
とを夫々示した)。 これに対し、緑色G、青青色フィ
ル郡部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50作用により、感
光体の表面電位が均一になるように絶縁7113上の電
荷分布が変化する。 以上のようにして第−次后像が形
成てれる。 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
一様な1位となるため静電像としては機能しない。 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、負に迄帯電してもよい。 次いて、第1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61とフィル
タF、とによって、青色フィルタ部Bは部下方の光導1
182が導電性となジ、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nにより電位パターンが発生
する。 これが第二次潜像でるる。 青色光を透過しな
いG、Hの部分には変化は生じない。 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買を含む
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1図
〔4〕)。 このとき、図示の如くトナー付着領域の光
導電層にはなお負電荷が残留している。 この残留電
荷の少なくとも一部を消去すべく光源62とフィルタF
、により得られる青色フィルタ部Bのみを透過する光!
、で十分に全面露光しつつ、帯電器81により感光体表
面を均一に帯電する(第1図〔5〕)。 次いで、緑色部Gを透過し、赤色部Rを透過しない光L
2を光源62、フィルタF、で得、この光で全面露光す
ると、第1図〔6〕のように緑色フィルタ部Gの部分に
第二次潜像が形成される。 これをマセンタトナーTM
で現像すれば、第1図〔7〕のようにGの部分にのみト
ナーが付着する。 さらにマゼンタ付着域の光導電層の
電荷消去のため、光@63とフィルタF、により得られ
る緑色部Gを透過し、赤色部Rを透過しない光l、で十
分に全面露光しつつ、帯電器82により感光体を均一帯
電する(第1図〔8〕) 続いて、第1図
〔9〕のように、赤色フィルタ部Rを少
なくとも透過する光り、で全面露光すると、赤色部Rに
潜像が形成される。 これをシアントナーTCて現像す
ると、第1図〔10〕 のように暗部の電位が上がっ
たR部にシアン像が形成される。 以上の工程を表−1のように表わすことができる。 この表において記号r ::I Jは第一次潜像形成で
光導電層に電荷が存在する状態、記号「○」は全面露光
により光導電層中の電荷が失なわれて電位が上昇する状
態、記号「○」は現像の行なわれた状態、「↓」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。 (以下余白次頁へ続く。) このようにし【得られた多色トナー像に対しめらためて
負電荷を与えた後、紙などの転写材上に転写し、定着す
ると、転写材上に多色像が形成される。 この多色画像
においては、有採色トナーによる現像毎に、各トナー付
着領域の元導電膚の電荷の少なくとも一部を消去するた
めの全面露光が施されるので、トナー同士の重なり合い
、即ち色の濁りが防止される。 上記現像後の全面露光はトナー付着域のフィルタ部を透
過しかつ他のフィルタ部は透過しない光(これは先に用
いた全面露光光、例えばムと同じ分光特性を有していな
くてもよい)で行なってよい。 またこの全面露光は均
一帯電と同時に行なってもよい。 転写・定着方式としては静電転写に限らず、抑圧転写・
定着などを採用してもよい。 以上のプロセスにおける全面露光光り2、Ls、Lsは
、必ずしも分光分布が狭い単色光である必要はない。
感光体の絶縁層に含まれる色分解フィルりの分光透過率
特性が第2図のように与えられるとき、L、 、 L、
、L、の分光分布は次のようになっていればよい。 L、・・・・・・ 最長波長がλ。以上、λ、以下。 L2・・・・・・ 最長波長が21以上、λ、以下。 L、 0.、・・・ 18以上、λ、以下の波長成分が
あるもの。 したがって、各全面露光光を形成する光源およびフィル
タは材料が厳密に制限されることがなく、製造が容易と
ナク、低価格で得ることが可能である。 上記の例とは逆に、R,G、Bの順に潜像形成・現像を
行なってもよい。 この場合、それぞれの全面露光光
(L+−L2→L3.)は、以下の条件を満たすもので
ある必要かめる。 Ll’・・・・・・最短波長が24以上、λ、以下。 L、/・・・・・・最短波長が77以上、λ、以下。 LS’・・・・・・ λ。以上、λ、以下の波長成分が
めるもの。 さらに、B、R(又はR,B)、Gの順に潜像形成・現
像を行なってもよい。 この場合には、全面露光光(L
+ = Lx −Ls ) (またはLt−L+−L
s)は以下の条件を満たす必要がめる。 L、 ・・・・・・最長波長が礼以上、λ1以下。 h ・・・・・・最短波長が21以上、λ、以下。 L、′・・・・・・18以上、λ4以下の波長成分dl
+るもの。 要は、現像前の電位ペターンを形成するための露光光の
特性はこのようでらるが、既に現像を行なったフィルタ
部を透過するような光である場合、本発明によって光導
電層中の電荷を消すことによってこのフィルタ部罠トナ
ーが付淘することか防止できるものである。 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、初期帯電時に電荷注
入が困難でお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8的では多色画像形
成用感光体に帯電を行いつつ像露光を与えた後、複数種
のフィルタの少なくとも1種を透過する光による全面露
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。 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d光を与え、各フィルタの
下部の感光層に分解面1象濃度に応じた第一次潜像を形
成せしめ、次いで鋼−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
次潜像に応じた第一次潜像を形成する。 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@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1又は基板上に光導電
層2を設け、この上罠所要の色分解フィルタ例えば赤(
R)、緑(G)、青(B)のフィルタを多数を含む絶縁
層3が積層されている。 導電性部材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、ポリビニールカルバゾール、
ホIJ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、ポリエチレン、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。 光導
電層は、紫外や赤外域にも感度紮もつものが好ましい。 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3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爆ぜ、
あるいは第3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4f3a上に印刷、
蒸着等の手段によフ所定のパターンに付着さぞて形成す
ること力ぶてきる。 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3
図(al、(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3図(C1のような構成のものとしてもよ
い。 また、第3図(dJに示したよつに、着色剤を
光導電層上に直接印刷・蒸着等の手段により所定のパタ
ーンに付着させ、更にその表面を絶縁性物質3bで被っ
た構成のものとしてもよい。 尚、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。 前記着色部によって構成される複数種の微少な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが、
第4図(a)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、あ
るいは複数種のフィルターがドラム状感光体のまわりを
らせん状に密にとりまくように(各種フィルターは一本
ずつ)構成されるもの)あるいは第4図(bl(C)の
よ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3図中lりは30〜
300μ慣とするのが好ましい。 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単位の幅がトナー粒子の粒径
と同程度するいはそれ以下になると作成も困難となる。 又、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する。 なお、絶縁層のフィルタ部は、青、緑、赤に限らず、例
えばニュートラルデンシティフィルタや、紫外光、赤外
光を透過させる部分を含んでいるものなどでもよい。 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
像罠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。 こノ非接触方式は、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丁
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
くは接触嘔ぜ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 (n) C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撮
幅VAC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、その経路を説明する。 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8図は第5図に示した各現像器17Y、17M。 17Cの基体構成を示すものであって、スリーブ7およ
び/またけ磁気ロール43が回転することにより、現像
剤netスリーブ7の周面上を矢印B方向に搬送さぜ、
現像剤Deを現像領域Eに供給している。 磁気ロール
4弱・矢印入方向、スリーブ7が矢印B方向に回転する
ことにより、現像剤りは矢印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Den)攪拌が十分に行なわれるよう撹
拌スクリュー42が設けられておシ、現像剤溜947内
のトナーが消費嘔れたとさには、トナー供給ローラ39
が回転することにより、トナーホッペ−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4勃;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70 wt%、顔料(カ
ーボンブラック)10wt%、磁性体20wt%、荷電
制御剤を混練粉砕し、平均粒径を15μ慣とし、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9図および第1O因に示すような結果が
得られた。 第9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 fl、現像剤層厚を0
.3Nm、X 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1)
G(zの条件で、一様露光後の感光体の表面電位を50
0■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17Yにはイエロー二成分現像
剤が収納ちれている。 交流1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図に示す曲線A、B、Cは磁性トナーの
平均帯電量がそれぞれ一5μ9り、−3μc/9、−2
μC/り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(、電界の交流成分の振幅が200
V/鼾肩以上、1.5KV//H以下で画像級度が犬さ
く、1.6 KV/口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nているのが
観測さ八た。 第11)図は、現像バイアスの交流成分の周波数を2.
51G(zとし、第9図の笑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500b価以上、3.8KV/m以下で画像濃度が大
さく、3.2 KV/ aIK(第69図工図示)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9図、第10図は画像濃度がおる振幅を境にし
て飽和する、めるいはやや低下するように変化すること
を示している。 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灰と、周波数の
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、■で示した領域は既に形成場れているトナー像
の破壊が起りやすい一領域、O[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(vl、周波数
’k f (Hz)、感光体ドラム41とスリーブ7の
間隙をd(鱈)とするとさ 0.2 ≦VAC/ (d −f ) ≦1.6を満た
す条件によジ現像を行なえば、既に感光体ドラム41上
に形成場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るる。 十分な画像濃度が得られ、かつ前段までに形成したト
ナー像を乱嘔ないためには、第9図及び第10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るる、 0.4≦VAC/ (d・f ) ≦1.2の条件を満
たすことがより望ましい。 き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、 Ob≦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200Hz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
00 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5図に示
すカラー複写機で実験を行なった。 現像装置17Mに
収納てれている現像剤■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
μm1磁化30emu/g、抵抗率1014Ω−αの物
性を示すように微細ば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 c
Ir?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1に9/c、?の荷重を掛け、荷
重と底面電極との間に1000 V/mの電界が生ずる
重圧を印加したときの電流値を読み取ることで得らi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)xowt%に荷電制御剤を少量添加し混線粉砕
し、平均粒径10μmとしたものを用いた。 該キャリア3Qwt%に対し該トナーを20wt%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。 この実験結果を第12図および第13図に示す。 第12図は、感光体ドラム41とスリーブ7との間隙d
を1.Oj!It、現像剤層厚を0.71111 、感
光体の帯電電位を500■、現像バイアスの直流成分を
SOV、交流成分の周波数をIM七の条件で、一様露光
後の感光体の表面電位が500 Vの領域を現像したと
きの交流成分の振幅と異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19γ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12図に示す曲線A、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、 BlCの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振
幅が200V/M以上で交流成分の効果が現われ、25
00 V/f1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嘔れているのが観測された
。 第13図は、fA18!バイアスの交流成分の周波数を
2、.5 KHzとし、第12図の実験時と同一の条件
により、交流の電界強度EACを変化嘔ぞたときの画像
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を越えると画像a度が大きく、図示して
いないが4KV/M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式れた。 なお、第12図、第13図は画像濃度がある振幅を境罠
して飽和する、あるいはやや低下するように変化するこ
とを示している。 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12図、第13図と同様な実験を条件を変えな
がら行なったところ、光流電界強度の振幅EACと、周
波数fの関係について整理出来、第14図に示すような
結果を得た。 第14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、0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、■、■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、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
(1111) とするとさ、0.2≦VAC/ (
d 11f) ((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たのである
。 十分な画像濃度か得られ、かつ前段まてに形成した
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) −1500) / t≦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@f) ((MAc/ 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500Hz以上にするこ
とか、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、現像を繰ジ返すに従って
、 ■ 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損幅を順次小
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17−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。 電界強度を小嘔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かめる。 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9にすてに付着しているト
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かめるが、例えば、
現像を繰9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。 例1 第5図は、本発明の方法を実施するに適したカラー複写
機の概略図である。 図中、41は第3図(d)に示した構成をもつ感光体よ
り成る感光体ドラムである。 絶縁層は第4図(b)の
ような形状と配置をもつ色分解フィルタB、G、 Rを
含む。 これらは第2図のよりな分光透過率特性をもつ
。 また、光導電層はCdSである。 感光体ドラム41は回転しながら、必要に応じて光源6
5の光を照射しつつ帯電1極4て全面に正電荷を与えら
れる。 次に、露光スリットを備えた電極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りの
露光りが与えられる。 60は光源、編〜凰はミラーである。 以上で第一次潜像形成工程が終了する。 次に、光源61とフィルタF1の組み合わせで得られる
光LIKより全面露光されて、感光体の青フイルタ部B
に潜像が形成される。 この潜像をイエロートナーを
収納した現像器17Yで現像する。 現像後に残留しているB部の好導電層の1荷を消去し、
感光体表面電位を均一にするため、光源62とフィルタ
F、による光で全面露光しつつ、電極町で感光体を帯電
する。 この全面露光光はB部を透過し、G、R部を
透過しないものである必要かめる。 続いて、同じ光源62とフィルタ几の組み合わせで得ら
れる光り、で感光体を全面露光し、G部に潜像を形成す
る。 この潜像をマゼンタトナーを収納する現像器17
Mで現像する。 G部の光導電層に残留している電荷の
消去と、感光体表面電位の均一化のため、光源63とフ
ィルタF4による光(G部を透過し、R部を透過しない
光)で全面露光しつつ、電極82で感光体を帯電する。 続いて、光#、63とフィルタF、による光り、で感光
体を全面4光し、R部に潜像を形成する。 この潜像を
シアントナーを収納する現像器17Cて現像する。 以上の工程により、感光体上に有彩色による多色トナー
像が形成される。 このトナー像に電極11から特定
極性(負極性)の電荷が与えられ、静電転写が容易に行
なわれるようKなる。 以下、転写・分離・定着・クリーニングの各工程が行な
われる。 即ち、用紙給送手段14によって供給されて
来る複写紙8上に、転写1極9によって転写される。
転写てれる多色トナー像を担持した紙は分離電極10に
よって感光体ドラムから分離嘔れ、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、クリーニ
ング装置13て表面に残留したトナーが除去されて再び
使用される。 上記のプロセスに適用する全面露光光L1〜L3の分光
分布を第6図に示す。 また、感光体のフィルタ部B、
G、Hの分光透過率特性(第2図)の4〜4は以下の値
である。 λ。(350ntn、 λ、〜46o1λ、〜520
11m、 λ3〜58ontTLλ4〜650 (
(m s λ5 ) 7600w+次に、本実施
例で本発明者が行なった実験の詳細な条件を下記表−2
に示す。 この条件で多色画像の形成を行なったところ、色再現が
良好であるとともに、色の濁t)がなく、十分な画像濃
度をもつ記録が得られた。 (以下余白次頁へ続く。) 表−2 例2 次に、第5図の装置で実施される。 例1と異なる点は以下のとおりでるる。 (1)現像器17Mと17Cの位置が交換逼れている。 (2) 像形成の順序は買→TC→TM−4TK。 (3)感光体は紫外および赤外域にも感度をもつ。 (4) 全面露光光(Ll −Lt −Ls )の分
光特性は第7図のようになる。 像形成の結果、色再現がよく、色の濁pのない画像濃度
が十分な多色画像が得られた。 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゛出界中で一成分現1家剤
による現像を行なう方法(特開昭56−125753号
)、同様な制両出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(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号公報等に記載て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。 ス、感光体の層構成を、透明絶縁層、光導電層、透明導
電j−及びフィルタとして、透明絶縁j−側から帯出、
裏面のフィルタ側から像露光、全面露光を与え、透明絶
縁層側から現像するようにすることもできる。 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′
fc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。 また、感光体のフィルタ構造も上述したも
のに限らす、そのパターンや配置等は種々変更できる。 へ、発明の効果 本発明は上述の如く、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、更にトナー付着域の光導電層の電荷消去のための均
一帯電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ぜの必要がなく、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。 得られる記録物は色ズレの全くない、しかもトナ
ー同士の重なりによる色の濁りのない高画質のものとな
る。
なくとも透過する光り、で全面露光すると、赤色部Rに
潜像が形成される。 これをシアントナーTCて現像す
ると、第1図〔10〕 のように暗部の電位が上がっ
たR部にシアン像が形成される。 以上の工程を表−1のように表わすことができる。 この表において記号r ::I Jは第一次潜像形成で
光導電層に電荷が存在する状態、記号「○」は全面露光
により光導電層中の電荷が失なわれて電位が上昇する状
態、記号「○」は現像の行なわれた状態、「↓」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。 (以下余白次頁へ続く。) このようにし【得られた多色トナー像に対しめらためて
負電荷を与えた後、紙などの転写材上に転写し、定着す
ると、転写材上に多色像が形成される。 この多色画像
においては、有採色トナーによる現像毎に、各トナー付
着領域の元導電膚の電荷の少なくとも一部を消去するた
めの全面露光が施されるので、トナー同士の重なり合い
、即ち色の濁りが防止される。 上記現像後の全面露光はトナー付着域のフィルタ部を透
過しかつ他のフィルタ部は透過しない光(これは先に用
いた全面露光光、例えばムと同じ分光特性を有していな
くてもよい)で行なってよい。 またこの全面露光は均
一帯電と同時に行なってもよい。 転写・定着方式としては静電転写に限らず、抑圧転写・
定着などを採用してもよい。 以上のプロセスにおける全面露光光り2、Ls、Lsは
、必ずしも分光分布が狭い単色光である必要はない。
感光体の絶縁層に含まれる色分解フィルりの分光透過率
特性が第2図のように与えられるとき、L、 、 L、
、L、の分光分布は次のようになっていればよい。 L、・・・・・・ 最長波長がλ。以上、λ、以下。 L2・・・・・・ 最長波長が21以上、λ、以下。 L、 0.、・・・ 18以上、λ、以下の波長成分が
あるもの。 したがって、各全面露光光を形成する光源およびフィル
タは材料が厳密に制限されることがなく、製造が容易と
ナク、低価格で得ることが可能である。 上記の例とは逆に、R,G、Bの順に潜像形成・現像を
行なってもよい。 この場合、それぞれの全面露光光
(L+−L2→L3.)は、以下の条件を満たすもので
ある必要かめる。 Ll’・・・・・・最短波長が24以上、λ、以下。 L、/・・・・・・最短波長が77以上、λ、以下。 LS’・・・・・・ λ。以上、λ、以下の波長成分が
めるもの。 さらに、B、R(又はR,B)、Gの順に潜像形成・現
像を行なってもよい。 この場合には、全面露光光(L
+ = Lx −Ls ) (またはLt−L+−L
s)は以下の条件を満たす必要がめる。 L、 ・・・・・・最長波長が礼以上、λ1以下。 h ・・・・・・最短波長が21以上、λ、以下。 L、′・・・・・・18以上、λ4以下の波長成分dl
+るもの。 要は、現像前の電位ペターンを形成するための露光光の
特性はこのようでらるが、既に現像を行なったフィルタ
部を透過するような光である場合、本発明によって光導
電層中の電荷を消すことによってこのフィルタ部罠トナ
ーが付淘することか防止できるものである。 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、初期帯電時に電荷注
入が困難でお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8的では多色画像形
成用感光体に帯電を行いつつ像露光を与えた後、複数種
のフィルタの少なくとも1種を透過する光による全面露
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。 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d光を与え、各フィルタの
下部の感光層に分解面1象濃度に応じた第一次潜像を形
成せしめ、次いで鋼−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
次潜像に応じた第一次潜像を形成する。 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@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1又は基板上に光導電
層2を設け、この上罠所要の色分解フィルタ例えば赤(
R)、緑(G)、青(B)のフィルタを多数を含む絶縁
層3が積層されている。 導電性部材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、ポリビニールカルバゾール、
ホIJ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、ポリエチレン、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。 光導
電層は、紫外や赤外域にも感度紮もつものが好ましい。 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3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爆ぜ、
あるいは第3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4f3a上に印刷、
蒸着等の手段によフ所定のパターンに付着さぞて形成す
ること力ぶてきる。 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3
図(al、(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3図(C1のような構成のものとしてもよ
い。 また、第3図(dJに示したよつに、着色剤を
光導電層上に直接印刷・蒸着等の手段により所定のパタ
ーンに付着させ、更にその表面を絶縁性物質3bで被っ
た構成のものとしてもよい。 尚、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。 前記着色部によって構成される複数種の微少な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが、
第4図(a)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、あ
るいは複数種のフィルターがドラム状感光体のまわりを
らせん状に密にとりまくように(各種フィルターは一本
ずつ)構成されるもの)あるいは第4図(bl(C)の
よ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3図中lりは30〜
300μ慣とするのが好ましい。 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単位の幅がトナー粒子の粒径
と同程度するいはそれ以下になると作成も困難となる。 又、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する。 なお、絶縁層のフィルタ部は、青、緑、赤に限らず、例
えばニュートラルデンシティフィルタや、紫外光、赤外
光を透過させる部分を含んでいるものなどでもよい。 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
像罠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。 こノ非接触方式は、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丁
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
くは接触嘔ぜ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 (n) C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撮
幅VAC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、その経路を説明する。 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8図は第5図に示した各現像器17Y、17M。 17Cの基体構成を示すものであって、スリーブ7およ
び/またけ磁気ロール43が回転することにより、現像
剤netスリーブ7の周面上を矢印B方向に搬送さぜ、
現像剤Deを現像領域Eに供給している。 磁気ロール
4弱・矢印入方向、スリーブ7が矢印B方向に回転する
ことにより、現像剤りは矢印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Den)攪拌が十分に行なわれるよう撹
拌スクリュー42が設けられておシ、現像剤溜947内
のトナーが消費嘔れたとさには、トナー供給ローラ39
が回転することにより、トナーホッペ−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4勃;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70 wt%、顔料(カ
ーボンブラック)10wt%、磁性体20wt%、荷電
制御剤を混練粉砕し、平均粒径を15μ慣とし、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9図および第1O因に示すような結果が
得られた。 第9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 fl、現像剤層厚を0
.3Nm、X 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1)
G(zの条件で、一様露光後の感光体の表面電位を50
0■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17Yにはイエロー二成分現像
剤が収納ちれている。 交流1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図に示す曲線A、B、Cは磁性トナーの
平均帯電量がそれぞれ一5μ9り、−3μc/9、−2
μC/り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(、電界の交流成分の振幅が200
V/鼾肩以上、1.5KV//H以下で画像級度が犬さ
く、1.6 KV/口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nているのが
観測さ八た。 第11)図は、現像バイアスの交流成分の周波数を2.
51G(zとし、第9図の笑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500b価以上、3.8KV/m以下で画像濃度が大
さく、3.2 KV/ aIK(第69図工図示)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9図、第10図は画像濃度がおる振幅を境にし
て飽和する、めるいはやや低下するように変化すること
を示している。 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灰と、周波数の
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、■で示した領域は既に形成場れているトナー像
の破壊が起りやすい一領域、O[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(vl、周波数
’k f (Hz)、感光体ドラム41とスリーブ7の
間隙をd(鱈)とするとさ 0.2 ≦VAC/ (d −f ) ≦1.6を満た
す条件によジ現像を行なえば、既に感光体ドラム41上
に形成場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るる。 十分な画像濃度が得られ、かつ前段までに形成したト
ナー像を乱嘔ないためには、第9図及び第10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るる、 0.4≦VAC/ (d・f ) ≦1.2の条件を満
たすことがより望ましい。 き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、 Ob≦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200Hz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
00 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5図に示
すカラー複写機で実験を行なった。 現像装置17Mに
収納てれている現像剤■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
μm1磁化30emu/g、抵抗率1014Ω−αの物
性を示すように微細ば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 c
Ir?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1に9/c、?の荷重を掛け、荷
重と底面電極との間に1000 V/mの電界が生ずる
重圧を印加したときの電流値を読み取ることで得らi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)xowt%に荷電制御剤を少量添加し混線粉砕
し、平均粒径10μmとしたものを用いた。 該キャリア3Qwt%に対し該トナーを20wt%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。 この実験結果を第12図および第13図に示す。 第12図は、感光体ドラム41とスリーブ7との間隙d
を1.Oj!It、現像剤層厚を0.71111 、感
光体の帯電電位を500■、現像バイアスの直流成分を
SOV、交流成分の周波数をIM七の条件で、一様露光
後の感光体の表面電位が500 Vの領域を現像したと
きの交流成分の振幅と異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19γ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12図に示す曲線A、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、 BlCの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振
幅が200V/M以上で交流成分の効果が現われ、25
00 V/f1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嘔れているのが観測された
。 第13図は、fA18!バイアスの交流成分の周波数を
2、.5 KHzとし、第12図の実験時と同一の条件
により、交流の電界強度EACを変化嘔ぞたときの画像
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を越えると画像a度が大きく、図示して
いないが4KV/M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式れた。 なお、第12図、第13図は画像濃度がある振幅を境罠
して飽和する、あるいはやや低下するように変化するこ
とを示している。 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12図、第13図と同様な実験を条件を変えな
がら行なったところ、光流電界強度の振幅EACと、周
波数fの関係について整理出来、第14図に示すような
結果を得た。 第14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、0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、■、■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、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
(1111) とするとさ、0.2≦VAC/ (
d 11f) ((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たのである
。 十分な画像濃度か得られ、かつ前段まてに形成した
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) −1500) / t≦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@f) ((MAc/ 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500Hz以上にするこ
とか、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、現像を繰ジ返すに従って
、 ■ 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損幅を順次小
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17−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。 電界強度を小嘔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かめる。 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9にすてに付着しているト
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かめるが、例えば、
現像を繰9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。 例1 第5図は、本発明の方法を実施するに適したカラー複写
機の概略図である。 図中、41は第3図(d)に示した構成をもつ感光体よ
り成る感光体ドラムである。 絶縁層は第4図(b)の
ような形状と配置をもつ色分解フィルタB、G、 Rを
含む。 これらは第2図のよりな分光透過率特性をもつ
。 また、光導電層はCdSである。 感光体ドラム41は回転しながら、必要に応じて光源6
5の光を照射しつつ帯電1極4て全面に正電荷を与えら
れる。 次に、露光スリットを備えた電極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りの
露光りが与えられる。 60は光源、編〜凰はミラーである。 以上で第一次潜像形成工程が終了する。 次に、光源61とフィルタF1の組み合わせで得られる
光LIKより全面露光されて、感光体の青フイルタ部B
に潜像が形成される。 この潜像をイエロートナーを
収納した現像器17Yで現像する。 現像後に残留しているB部の好導電層の1荷を消去し、
感光体表面電位を均一にするため、光源62とフィルタ
F、による光で全面露光しつつ、電極町で感光体を帯電
する。 この全面露光光はB部を透過し、G、R部を
透過しないものである必要かめる。 続いて、同じ光源62とフィルタ几の組み合わせで得ら
れる光り、で感光体を全面露光し、G部に潜像を形成す
る。 この潜像をマゼンタトナーを収納する現像器17
Mで現像する。 G部の光導電層に残留している電荷の
消去と、感光体表面電位の均一化のため、光源63とフ
ィルタF4による光(G部を透過し、R部を透過しない
光)で全面露光しつつ、電極82で感光体を帯電する。 続いて、光#、63とフィルタF、による光り、で感光
体を全面4光し、R部に潜像を形成する。 この潜像を
シアントナーを収納する現像器17Cて現像する。 以上の工程により、感光体上に有彩色による多色トナー
像が形成される。 このトナー像に電極11から特定
極性(負極性)の電荷が与えられ、静電転写が容易に行
なわれるようKなる。 以下、転写・分離・定着・クリーニングの各工程が行な
われる。 即ち、用紙給送手段14によって供給されて
来る複写紙8上に、転写1極9によって転写される。
転写てれる多色トナー像を担持した紙は分離電極10に
よって感光体ドラムから分離嘔れ、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、クリーニ
ング装置13て表面に残留したトナーが除去されて再び
使用される。 上記のプロセスに適用する全面露光光L1〜L3の分光
分布を第6図に示す。 また、感光体のフィルタ部B、
G、Hの分光透過率特性(第2図)の4〜4は以下の値
である。 λ。(350ntn、 λ、〜46o1λ、〜520
11m、 λ3〜58ontTLλ4〜650 (
(m s λ5 ) 7600w+次に、本実施
例で本発明者が行なった実験の詳細な条件を下記表−2
に示す。 この条件で多色画像の形成を行なったところ、色再現が
良好であるとともに、色の濁t)がなく、十分な画像濃
度をもつ記録が得られた。 (以下余白次頁へ続く。) 表−2 例2 次に、第5図の装置で実施される。 例1と異なる点は以下のとおりでるる。 (1)現像器17Mと17Cの位置が交換逼れている。 (2) 像形成の順序は買→TC→TM−4TK。 (3)感光体は紫外および赤外域にも感度をもつ。 (4) 全面露光光(Ll −Lt −Ls )の分
光特性は第7図のようになる。 像形成の結果、色再現がよく、色の濁pのない画像濃度
が十分な多色画像が得られた。 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゛出界中で一成分現1家剤
による現像を行なう方法(特開昭56−125753号
)、同様な制両出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(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号公報等に記載て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。 ス、感光体の層構成を、透明絶縁層、光導電層、透明導
電j−及びフィルタとして、透明絶縁j−側から帯出、
裏面のフィルタ側から像露光、全面露光を与え、透明絶
縁層側から現像するようにすることもできる。 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′
fc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。 また、感光体のフィルタ構造も上述したも
のに限らす、そのパターンや配置等は種々変更できる。 へ、発明の効果 本発明は上述の如く、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、更にトナー付着域の光導電層の電荷消去のための均
一帯電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ぜの必要がなく、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。 得られる記録物は色ズレの全くない、しかもトナ
ー同士の重なりによる色の濁りのない高画質のものとな
る。
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〕、(9) (10)は画像形成工程を示すプロ
セスフロー図、 第2図は色分解フィルタの分光透過率特性を示すスペク
トル図、 第3図(aJ、(b)、(C)、(d)は各感光体の断
面図、第4図(a)、[b)、(C)は感光体表面のフ
ィルタの配列を示す平面図、 第5図はカラー複写機の概略図、 第6図、第7図は全面露光光の分光分布特性を示すスペ
クトル図、 第8図は現像装置の断面図、 第9図、第10図は一成分現1象剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第11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12図、第13図は二成分現像剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第14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、 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4.81.82・・・・・・・・・帯電器5・・・・
・・・・・・・露光フ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 60.61,62.63・・・・・・・・・光源R−・
−・・・・・・・・赤色フィルタ部G・・・・−・・・
・・緑色フィルタ部B・・・・・・・・・・・・背色フ
ィルタ部F1〜F、・・・・・・・・・フィルタLR・
・・・・・・・ 像露光光 L1〜L、・・・・・・・全面露光光 TY・・・・・・・・・黄トナー TM・・・・・・・・・マゼンタトナーTC・・・・・
・・・・シアントナー D・・・・・・・・・・・・現稼剤 T・・・・・・・・・・ トナー である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏[5]
[6]〔3〕〔4] [7) [8]第2図 ス0 ′A1 λ2 λ3 ス4
λS第6図 5成長〔°m〕 第3図 第4図 第8図 第9図 Eac (にv/mml 第10図 Eac [Kv/mml 第11図 ’ f CKHzE 第12図 第13図 第14図 f [KH,!J (自イご+ J’−辛プ19ネ市 +E ’
f’i’昭和59昭和5万 へ 1 °I f’lの.(、1、 昭和宇)イ1 ′ビ1,:’i l:力1第
11ノ:シ17I′弓2ー発明の名fイ1; 画(象形成)月・去 3、−市11−をする,77 11d11点の関係 ′(1[二′1出願人住 所 東
京都新宿区西新宿口目26番2−号名 f+F (
+ 2 7 )小西六写真工業株式会社4、代理人 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
6、補正の内容 特許請求の!il!1川 ■.複数種のフィルタ部 A一層 る感光体を像露
光する工程と;しかる後に、前記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し、この
現像によりトナーが付着した領域の光導電層に残留する
電荷の少なくとも一部を消去して怒光体表面電位を均一
にする操作を繰返す工程とにより多色画像を形成する画
像Jし成方θ:。 惰引手続補正書 昭和60年 3月3c日 特許庁長官 志 賀 学 殿 昭和59年 特許 願第198171号2、発明の
名称 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
(1 2 7)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欄 8、補正の内容 52、ど〕 (1,1、明細書筒31頁10行目と11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ができ、鮮明なカラート
ナーを使用できる。 二成分非接触現像は、現象剤の搬送、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)サイズかd/3〜5
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。 とごろが、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7ない問題が生しる。 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
ーに対して十分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ことが好ましく、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
58−187000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、ta 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、さらにトナーの荷電
制御性を向上させて、ト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(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、トナー像にムラか現われ易く、■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。この■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30μ
m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、O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、e飛散し易(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、−・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、5〕tm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 (ホシュロム社製)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磁性体粒
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ッ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
て含を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
送担体に高いバイアス電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Gこよって球形化されてい
ることば、(1)一般に、キャリヤ粒子は長軸方向にも
イ2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工。 ジ部が無くなって、工、ノ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、キャリヤ粒子の抵抗率が10flΩ−cm
以上、特に10′3Ω−G以上であるように絶縁性の磁
性粒子を形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子
を0.50cn+の断面積を有する容器に入れてタンピ
ングした後、詰められた粒子上に1 kg / ant
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(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、現像剤搬送
担体にバイアス電圧を印加した場合に、キャリヤ粒子に
電荷が注入されて、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
が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
状部や工、ジ部等の突起が無く、抵抗率が10’Ω−c
m以上好ましくは10I3Ω−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石d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1.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
例して帯電量が戚少し、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
粒子から眉れにくくなったり、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せし
めるようになる。従来の磁気ブラン現像方法では、トナ
ー粒子の平均粒径が10μm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、所謂磁気プラン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
るこ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、静電潜像を忠実に現
像した再現性のよい鮮明なトナー像を得ることができる
。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、大きな帯電量を持つトナー粒子か振動電界下で振
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(旦持体面の画像部
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、トナーの平均粒径が大きくなると、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木/mm程度のビ、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、解像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2
0μm以下、好ましくは10μm以下が適正条件である
。また、トナー粒子か電界に追随するために、トナー粒
子の帯電量か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10
8Ω−cm以上、好ましくは1013Ω−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(d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できる
。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60−
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、304%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
搬送風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、かぶりの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散
も起りにくくなる。しかし、含イ・T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fil気力が大
きくなり過ぎて、十分な現像7農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、摩擦帯電制御が難しくなったり
、トナー粒子が破1員し易くなったり、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
色成分や必要に応し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
が好ましく用いられるが、これにはまた、必要に応じて
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、シリコンワニス、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。 以上述べたような本発明に基づく現像方法を実施する第
8図に例示したような装置において、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 Gfl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則りの層即ち、磁
気プラノを形成する。スリーブ7が矢印方向に回転し、
磁石体43がそれと反対の矢印方向に回転する速度は2
00 rpm〜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 (
rf極の磁束密度が同じではな(、像担持体41に対向
巳たN磁極の磁束密度が他のN、 S磁極の磁束密度よ
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、N Tn極を並べて対向させてもよいし、
N 、 S Lm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、磁極を対向させた場合よりも現像か安定すると
云う効果が得られる。また、回転も1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と同しか、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:J−〕の回
転による搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の方か
反対方向の場合よりも画像再現性に優ね、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か、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てきる。その場合も、現像
剤搬送担体には直イ′A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。」 一一以 上−
〕、〔2〕、(3)、(4)、〔5〕、〔6〕、〔7〕
、〔8〕、(9) (10)は画像形成工程を示すプロ
セスフロー図、 第2図は色分解フィルタの分光透過率特性を示すスペク
トル図、 第3図(aJ、(b)、(C)、(d)は各感光体の断
面図、第4図(a)、[b)、(C)は感光体表面のフ
ィルタの配列を示す平面図、 第5図はカラー複写機の概略図、 第6図、第7図は全面露光光の分光分布特性を示すスペ
クトル図、 第8図は現像装置の断面図、 第9図、第10図は一成分現1象剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第11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12図、第13図は二成分現像剤による現像の実験デ
ータのグラフ、 第14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、 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4.81.82・・・・・・・・・帯電器5・・・・
・・・・・・・露光フ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 60.61,62.63・・・・・・・・・光源R−・
−・・・・・・・・赤色フィルタ部G・・・・−・・・
・・緑色フィルタ部B・・・・・・・・・・・・背色フ
ィルタ部F1〜F、・・・・・・・・・フィルタLR・
・・・・・・・ 像露光光 L1〜L、・・・・・・・全面露光光 TY・・・・・・・・・黄トナー TM・・・・・・・・・マゼンタトナーTC・・・・・
・・・・シアントナー D・・・・・・・・・・・・現稼剤 T・・・・・・・・・・ トナー である。 代理人 弁理士 逢 坂 宏[5]
[6]〔3〕〔4] [7) [8]第2図 ス0 ′A1 λ2 λ3 ス4
λS第6図 5成長〔°m〕 第3図 第4図 第8図 第9図 Eac (にv/mml 第10図 Eac [Kv/mml 第11図 ’ f CKHzE 第12図 第13図 第14図 f [KH,!J (自イご+ J’−辛プ19ネ市 +E ’
f’i’昭和59昭和5万 へ 1 °I f’lの.(、1、 昭和宇)イ1 ′ビ1,:’i l:力1第
11ノ:シ17I′弓2ー発明の名fイ1; 画(象形成)月・去 3、−市11−をする,77 11d11点の関係 ′(1[二′1出願人住 所 東
京都新宿区西新宿口目26番2−号名 f+F (
+ 2 7 )小西六写真工業株式会社4、代理人 明細書の特許請求の範囲の欄及び発明の詳細な説明の欄
6、補正の内容 特許請求の!il!1川 ■.複数種のフィルタ部 A一層 る感光体を像露
光する工程と;しかる後に、前記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し、この
現像によりトナーが付着した領域の光導電層に残留する
電荷の少なくとも一部を消去して怒光体表面電位を均一
にする操作を繰返す工程とにより多色画像を形成する画
像Jし成方θ:。 惰引手続補正書 昭和60年 3月3c日 特許庁長官 志 賀 学 殿 昭和59年 特許 願第198171号2、発明の
名称 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
(1 2 7)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欄 8、補正の内容 52、ど〕 (1,1、明細書筒31頁10行目と11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ができ、鮮明なカラート
ナーを使用できる。 二成分非接触現像は、現象剤の搬送、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)サイズかd/3〜5
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。 とごろが、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7ない問題が生しる。 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
ーに対して十分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ことが好ましく、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
58−187000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、ta 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、さらにトナーの荷電
制御性を向上させて、ト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(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、トナー像にムラか現われ易く、■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。この■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30μ
m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、O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、e飛散し易(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、−・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、5〕tm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 (ホシュロム社製)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磁性体粒
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ッ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
て含を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
送担体に高いバイアス電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Gこよって球形化されてい
ることば、(1)一般に、キャリヤ粒子は長軸方向にも
イ2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工。 ジ部が無くなって、工、ノ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、キャリヤ粒子の抵抗率が10flΩ−cm
以上、特に10′3Ω−G以上であるように絶縁性の磁
性粒子を形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子
を0.50cn+の断面積を有する容器に入れてタンピ
ングした後、詰められた粒子上に1 kg / ant
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(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、現像剤搬送
担体にバイアス電圧を印加した場合に、キャリヤ粒子に
電荷が注入されて、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
が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
状部や工、ジ部等の突起が無く、抵抗率が10’Ω−c
m以上好ましくは10I3Ω−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石d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1.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
例して帯電量が戚少し、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
粒子から眉れにくくなったり、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せし
めるようになる。従来の磁気ブラン現像方法では、トナ
ー粒子の平均粒径が10μm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、所謂磁気プラン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
るこ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、静電潜像を忠実に現
像した再現性のよい鮮明なトナー像を得ることができる
。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、大きな帯電量を持つトナー粒子か振動電界下で振
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(旦持体面の画像部
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、トナーの平均粒径が大きくなると、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木/mm程度のビ、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、解像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2
0μm以下、好ましくは10μm以下が適正条件である
。また、トナー粒子か電界に追随するために、トナー粒
子の帯電量か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10
8Ω−cm以上、好ましくは1013Ω−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(d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できる
。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60−
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、304%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
搬送風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、かぶりの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散
も起りにくくなる。しかし、含イ・T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fil気力が大
きくなり過ぎて、十分な現像7農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、摩擦帯電制御が難しくなったり
、トナー粒子が破1員し易くなったり、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
色成分や必要に応し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
が好ましく用いられるが、これにはまた、必要に応じて
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、シリコンワニス、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。 以上述べたような本発明に基づく現像方法を実施する第
8図に例示したような装置において、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 Gfl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則りの層即ち、磁
気プラノを形成する。スリーブ7が矢印方向に回転し、
磁石体43がそれと反対の矢印方向に回転する速度は2
00 rpm〜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 (
rf極の磁束密度が同じではな(、像担持体41に対向
巳たN磁極の磁束密度が他のN、 S磁極の磁束密度よ
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、N Tn極を並べて対向させてもよいし、
N 、 S Lm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、磁極を対向させた場合よりも現像か安定すると
云う効果が得られる。また、回転も1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と同しか、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:J−〕の回
転による搬送方向は、同方向が好ましい。同方向の方か
反対方向の場合よりも画像再現性に優ね、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か、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てきる。その場合も、現像
剤搬送担体には直イ′A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。」 一一以 上−
Claims (1)
- 1、複数種のフィルタ部からなるフィルタ層を通して感
光体を像露光する工程と;しかる後に、前記フィルタ部
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
像し、この現像によりトナーが付着した領域の光導電層
に残留する電荷の少なくとも一部を消去して感光体表面
電位を均一にする操作を繰返す工程とにより多色画像を
形成する画像形成方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198171A JPS6175368A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 画像形成方法 |
EP19850111325 EP0175243B1 (en) | 1984-09-06 | 1985-09-06 | Method and apparatus for reproducing multi-color image and photoreceptor thereof |
CA000490160A CA1250779A (en) | 1984-09-06 | 1985-09-06 | Method and apparatus for reproducing multi-color image and photoreceptor thereof |
DE8585111325T DE3577931D1 (de) | 1984-09-06 | 1985-09-06 | Verfahren und vorrichtung zur reproduktion von mehrfarbenbildern und photorezeptor davon. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59198171A JPS6175368A (ja) | 1984-09-20 | 1984-09-20 | 画像形成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6175368A true JPS6175368A (ja) | 1986-04-17 |
JPH0316024B2 JPH0316024B2 (ja) | 1991-03-04 |
Family
ID=16386649
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59198171A Granted JPS6175368A (ja) | 1984-09-06 | 1984-09-20 | 画像形成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6175368A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333163U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 |
-
1984
- 1984-09-20 JP JP59198171A patent/JPS6175368A/ja active Granted
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6333163U (ja) * | 1986-08-20 | 1988-03-03 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0316024B2 (ja) | 1991-03-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4839692A (en) | Apparatus for reproducing multi-color image | |
JPS6095458A (ja) | カラ−画像記録方法 | |
US5655191A (en) | Color image recording method for transferring a multi-colored image to an image receptor | |
US4731313A (en) | Apparatus for forming color images and method of use thereof | |
JPS6175368A (ja) | 画像形成方法 | |
US4721662A (en) | Electrophotographic image forming method to produce multicolor images | |
JPS6165262A (ja) | 画像形成方法 | |
JPS6175367A (ja) | 画像形成方法 | |
JPS6159358A (ja) | 画像形成方法 | |
EP0175243B1 (en) | Method and apparatus for reproducing multi-color image and photoreceptor thereof | |
JPS6175362A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS6175361A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS61174556A (ja) | 画像形成方法 | |
JPS6175363A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS6289071A (ja) | 像形成装置 | |
EP0280337B1 (en) | Multiplex image reproducing method | |
JPS61223852A (ja) | 画像形成方法 | |
JPS62187859A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS61159662A (ja) | 多色画像形成方法 | |
JPS6175366A (ja) | 多色画像形成方法 | |
JPS62187860A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS62184484A (ja) | 現像装置 | |
JPS6132854A (ja) | 画像形成方法 | |
JPS6177860A (ja) | 感光体及び画像形成方法 | |
JPS6243661A (ja) | 多色像形成装置 |