JPH03293680A

JPH03293680A - カラー画像形成装置

Info

Publication number: JPH03293680A
Application number: JP2094977A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saikawa; 済川　健; Tsuneo Noami; 野網　恒雄; Nobumasa Furuya; 信正古谷; Kazuo Maruyama; 和雄丸山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1990-04-12
Filing date: 1990-04-12
Publication date: 1991-12-25

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】〔産業上の利用分野〕この発明は、カラープリンタやカラー複写機等として使
用されるカラー画像形成装置に関し、特に、潜像担持体
を一回転させるーサイクルで、複数のカラー画像を記録
シートに一括転写することによって、カラー画像の形成
を行うカラー画像形成装置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のカラー画像形成装置は、電子計算機等の情報処理
装置の出カブリントやオフィス等における文書の複写な
どに使用されている。これらの用途におけるプリント物
やオフィス文書については、一般に黒色プラス他の一色
というように二色記録で十分な場合が多く、二色記録を
行うカラー画像形成装置が提案され、実際に使用されて
もいる。

このカラー画像形成装置としては、重ね現像方法を採用
したものが知られている。

すなわち、この重ね現像方法は、一つの感光体ドラムを
用い、予め一様に帯電された感光体ドラム上に、潜像の
電位として二値もしくは三値で静電潜像を形成し、第一
の静電潜像を第一の現像器で一色目の色に現像した後、
引き続いて感光体ドラム上に形成された第二の潜像を第
二の現像器で二色口の色に現像し、最終的に形成された
二色の現像像を記録用紙上に一括して転写させて二色の
カラー画像を得るものである。

この方法を用いた装置は、感光体ドラムが一つで済むた
め装置を小型化できるとともに、感光体ドラム−回転で
二色の記録を同時に行うため、同時と同じプリント速度
で二色記録が行えるという特徴を有している。

ところで、最近は、プリント物が有する画像情報を多様
化させるため、三色以上のカラー記録に対する要求が高
まっている。

このような要求に答えるものとして、上述の二色記録方
法を応用した次の様な作像プロセスが考えられる。この
作像プロセスとしては、ネガ画像の形成を三回繰り返す
ネガ−ネガ−ネガモードと、ポジ画像を形成した後にネ
ガ画像の形成を三回繰り返すポジーネガ−ネガモードと
、最初にネガ画像を形成した後にポジ画像を形成し、最
後にネガ画像を形成するネガ−ポジーネガモードとがあ
る。

次に、ネガーネカーネガモードと、ポジーネガ−ネガモ
ードと、ネガ−ポジーネガモードの各画像形成プロセス
について、それぞれ説明する。

（ネカーネガーネガモード）先ず、ネガ画像の形成を三回繰り返すネガ−ネガ−ネガ
モードについて説明すると、第９図に示すように、予め
一様に例えば正極性に帯電された感光体ドラム上に、−
色目の潜像をネガ画像によって形成しくステップａ）、
この静電潜像を第一の現像器に所定の現像バイアスＶＢ
Ｉを印加して反転現像する（ステップｂ）。次に、二色
口の潜像をネガ画像によって形成しくステップｃ）、こ
の静電潜像を第二の現像器に所定の現像バイアスＶＢ２
を印加して反転現像する（ステップｄ）。その後、三色
口の潜像をやはりネガ画像によって形成しくステップｅ
）、この静電潜像を第三の現像器に所定の現像バイアス
ＶＢ３を印加して反転現像する（ステップｆ）ことによ
って三色の画像形成を行う。

（ポジーネガ−ネガモード）また、ポジーネガ−ネガモードにおいては、第１０図に
示すように、予め感光体ドラム上を一様に例えば正極性
に帯電した後、ポジの潜像を形成しくステップａ）、こ
の潜像を第一の現像器に所定の現像バイアスＶＢＩを印
加して正規現像する（ステップｂ）。次に、感光体ドラ
ム上に第二の潜像をネガ画像により形成しくステップＣ
）、この第二の潜像を第二の現像器に所定の現像ノくイ
アスＶＢ２を印加して反転現像する（ステップｄ）。

その後、三色口の潜像をやはりネガ画像によって形成し
くステップｅ）、この静電潜像を第三の現像器に所定の
現像バイアスＶＢ３を印加して反転現像する（ステップ
ｆ）。

（ネガ−ポジーネガモード）さらに、ネガ−ポジーネガモードにおいては、第１１図
に示すように、予め感光体ドラム上を一様に例えば正極
性に帯電した後、ネガの潜像を形成しくステップａ）、
この潜像を第一の現像器に所定の現像バイアスＶＢＩを
印加して反転現像する（ステップｂ）。次に、感光体ド
ラム上に第二の潜像をポジ画像により形成しくステップ
Ｃ）、この第二の潜像を正規現像に所定の現像バイアス
ＶＢ２を印加して現像する（ステップｄ）。その後、三
色口の潜像を今度はネガ画像によって形成しくステップ
ｅ）、この静電潜像を第三の現像器に所定の現像バイア
スＶＢ３を印加して反転現像する（ステップｆ）。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。

（ネガ−ネガ−ネガモード）すなわち、ネガ−ネガ−ネガモードにおいては、第９図
に示すように、第二の潜像及び第三の潜像を現像する際
に、感光体ドラム上に形成された第二及び第三の潜像が
すべてネガ画像であり、第一の現像像と同極性のトナー
によって第二及び第三の潜像が反転現像されるため、第
二の潜像を現像する際に第１の潜像を、第三の潜像を現
像する際に第一及び第二の潜像を、それぞれ現像してし
まうことになり、第一及び第二の画像に混色を生じると
いう問題点がある。

この混色の問題点を解決するためには、第９図のステッ
プｇに示すように、第一の潜像を現像した後、感光体ド
ラムの表面を再帯電し、現像後の第一の潜像の電位を高
くすることにより、第二の潜像現像時に第一の潜像が現
像されて混色が生じるのを防止することができる。

しかし、この場合でも、第９図のステップｋに示すよう
に、第三の潜像を現像する際に、やはり第二の潜像を現
像してしまい、混色が生じる。

したがって、三色のトナー像を混色を生じることなく画
像形成するには、第９図のステップｌに示すように、第
二の潜像を現像した後に、感光体ドラムの表面を再々度
帯電して、現像後の第二の潜像の電位を上昇させておき
、第三の潜像を現像する際に、第二の潜像が現像されて
混色が生じるのを防止する必要がある。

（ポジーネガ−ネガモード）また、ポジーネガ−ネガモードでは、第１０図に示すよ
うに、第二の潜像を現像する際に（ステップｄ）、第一
の潜像と背景部電位との間にステップ状の電位差が生じ
る。このように、第１２図に示すように、感光体ドラム
の表面においてステップ状の電位差が存在すると、電位
が変化する領域のフリンジ部分に、第１３図に示すよう
な、所謂フリンジ電界と呼ばれる電界Ｅが形成される。

このフリンジ電界Ｅは、同図に示すように、電位が低い
部分から電位が高い部分に変化するエツジ部において急
激に立ち下がるとともに、電位が高い頂上又は低い谷底
の部分において急激に立ち上がる又は立ち下がるように
形成される。このようなフリンジ電界Ｅは、第１３図に
示すように、ネガ画像においても発生し、その大きさは
、電位が変化する部分の電位差が大きい程大きくなる。

上記の如く、第１０図のステップｄに示すように、第二
の潜像を現像する際に、第一の潜像の周囲に所謂フリン
ジ電界Ｅと呼ばれる電界が存在すると、第二の現像器に
印加される現像バイアスによって、第一の潜像のフリン
ジ電界の部分が現像されてしまい、第一のトナー像の周
囲に第二のトナーが付着する所謂フリンジ現像が発生す
るという問題点があった。さらに、第三の潜像を現像す
る際に、上記ネガ−ネガ−ネガモードのステップｆと同
様に、第二の潜像が同時に現像されてしまい、混色が生
じるという問題点があった。

そこで、第三の潜像を現像する際の混色を防止するには
、第１Ｏ図のステップｇに示すように、第二の潜像を現
像した後に、感光体ドラムの表面を再帯電し、第二の潜
像の電位を上昇させた後に、第三の潜像を現像すること
によって、第二の潜像への混色は防止することができる
。

しかし、この場合には、第三の潜像を現像する際に、第
一の潜像の周囲に第三のトナーが現像されるフリンジ現
像が生じるという問題点が新たに発生する。また、第二
の潜像を現像する際の第一潜像にフリンジ現像が生じる
という問題点は、解決されない。

上記の第二の潜像を現像する際の第一潜像にフリンジ現
像が生じるという問題点を解決するためには、第１０図
のステップｊに示すように、第一の潜像を現像した後、
感光体ドラムの表面を再帯電し、現像後の第一の潜像の
電位を低くすることにより、第二の潜像現像時に第一の
潜像がフリンジ現像されのを防止することができる。

しかし、このままの状態で、第１０図のステップｎに示
すように第三の潜像を現像すると、第二の潜像を現像し
た後に感光体ドラムの表面を再帯電したステップｇと異
なり、現像された第二の潜像は、電位が低いままとなっ
ているため、第三の潜像を現像する際に、第二の潜像が
同時に現像され、混色が発生する（ステップｎ）。

そこで、上記の第二の潜像現像時の第一の潜像のフリン
ジ現像と、第三の潜像を現像する際の第二の潜像の混色
とを同時に防止するためには、第１０図のステップｊに
示すように感光体ドラムの表面を再帯電した後、第二の
潜像現像後の感光体ドラムの表面を再々帯電しくステッ
プＯ）、現像後の第二の潜像の電位を上昇させておいて
、第三の潜像を現像する必要がある（ステップｑ）。

（ネガ−ポジーネガモード）さらに、ネガ−ポジーネガモードでは、第１１図に示す
ように、第二の潜像を現像する際に（ステップｄ）、ポ
ジーネガ−ネガモードのステップｄと同様、フリンジ現
像によって、第一のトナー像の周囲に第二のトナーが付
着するという問題点があった。また、第三の潜像を現像
する際に、第二の潜像が同時に現像されてしまい、混色
が生じるという問題点もあった。

第二の潜像を現像する際のフリンジ現像を防止するには
、第１１図のステップｇに示すように、第一の潜像を現
像した後に、感光体ドラムの表面を再帯電し、第一の潜
像の電位を上昇させて、第二の潜像を現像することによ
り、フリンジ現像の発生を防止することができる。

しかし、この場合には、第三の潜像を現像する際に、第
１１図のステップｌに示すように、第二の潜像と背景部
電位との電位差によって第二の潜像がフリンジ現像され
るという問題点があった。

そこで、この第三の潜像を現像する際の第二の潜像のフ
リンジ現像を防止するためには、第１１図のステップｍ
に示すように、第二の潜像を現像した後に、感光体ドラ
ムの表面を再々帯電し、第二の潜像の電位を低下させた
状態で、第三の潜像を現像することにより、フリンジ現
像の発生を防止することができる。

このように、いずれのモードにおいてもフリンジ現像や
混色を防止するためには、再帯電工程及び再々帯電工程
が必要となり、それに対応して感光体ドラムの周囲に再
帯電器及び再々帯電器を配置する必要があるため、部品
点数の増加及び装置の大型化等を招くという問題点があ
った。

〔課題を解決するための手段〕

そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、部品
点数の増加及び装置の大型化等を招くことなく、小型、
且つ簡便な構成で一色時と同じプリント速度で、複数色
の画像形成を行うことができるカラー画像形成装置を提
供することにある。

すなわち、この発明の請求項第１項記載の発明は、静電
潜像担持体と、この静電潜像担持体上に第一のネガの潜
像を形成する第一のネガ潜像形成手段と、この第一のネ
ガ潜像を現像する第一のネガ潜像現像手段と、静電潜像
担持体上に第二のポジ潜像を形成する第二のポジ潜像形
成手段と、この第二のポジ潜像を現像する第二のポジ潜
像現像手段と、静電潜像担持体上に第三のネガの潜像を
形成する第三のネガ潜像形成手段と、この第三のネガ潜
像を現像する第三のネガ潜像現像手段と、静電潜像担持
体上に形成された現像像を一括して記録部材上に転写さ
せる転写手段とを備え、前記第一のネガ潜像現像手段と
第二のポジ潜像現像手段は、トナーとキャリアとからな
る二成分現像剤を現像剤担持体上に担持してなり、前記
キャリアは導電性キャリアからなるように構成されてい
る。

また、この発明の請求項第２項記載の発明は、静電潜像
担持体と、この静電潜像担持体上に第一のポジの潜像を
形成する第一のポジ潜像形成手段と、この第一のポジ潜
像を現像する第一のポジ潜像現像手段と、静電潜像担持
体上に第二のネガ潜像を形成する第二のネガ潜像形成手
段と、この第二のネガ潜像を現像する第二のネガ潜像現
像手段と、静電潜像担持体上に第三のネガの潜像を形成
する第三のネガ潜像形成手段と、この第三のネガ潜像を
現像する第三のネガ潜像現像手段と、静電潜像担持体上
に形成された現像像を一括して記録部材上に転写させる
転写手段とを備え、前記第一のポジ潜像現像手段と第二
のネガ潜像現像手段は、トナーとキャリアとからなる二
成分現像剤を現像剤担持体上に担持してなり、前記キャ
リアは導電性キャリアからなるように構成されている。

さらに、この発明の請求項第３項記載の発明は、静電潜
像担持体と、この静電潜像担持体上に第一のネガの潜像
を形成する第一のネガ潜像形成手段と、この第一のネガ
潜像を現像する第一のネガ潜像現像手段と、静電潜像担
持体上に第二のネガ潜像を形成する第二のネガ潜像形成
手段と、この第二のネガ潜像を現像する第二のネガ潜像
現像手段と、静電潜像担持体上に第三のネガの潜像を形
成する第三のネガ潜像形成手段と、この第三のネガ潜像
を現像する第三のネガ潜像現像手段と、静電潜像担持体
上に形成された現像像を一括して記録部材上に転写させ
る転写手段とを備え、前記第一及び第二のネガ潜像現像
手段は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を現
像剤担持体上に担持してなり、前記キャリアは導電性キ
ャリアからなるように構成されている。

上記静電潜像担持体としては、例えば負帯電性のＯＰＣ
感光体ドラムが用いられるが、これに限定されるもので
はなく、Ｓｅ系の感光体ドラム等を用いても良いことは
勿論である。また、静電潜像担持体としては、感光体ド
ラム以外に誘電体ドラムを用いてもよい。

また、上記ネガ或いはポジの潜像形成手段としては、例
えば−様に帯電された感光体ドラム上に、Ｈｅ−Ｎｅレ
ーザーによって画像露光を行うことにより、ネガ或いは
ポジの静電潜像を形成するものが用いられる。しかし、
これに限定されるものではなく、半導体レーザーやＬＥ
Ｄ等によって画像露光を行い、ネガ或いはポジの静電潜
像を形成するものでも良い。また、上記ネガ或いはポジ
の潜像形成手段として、イオンヘッドによりイオンを画
像情報に応じて放出することによって、ネガ或いはポジ
の静電潜像を形成するものを使用しても勿論よい。

ところで、この発明では、上記ネガ或いはポジの潜像形
成手段によって静電潜像担持体上に、ネガ或いはポジの
潜像を形成することによって、画像の形成を行うもので
あるが、ここで、ネガ或いはポジの潜像とは、次の意味
で用いている。

すなわち、感光体ドラム等の静電潜像担持体上を一様に
帯電した後に、静電潜像担持体上にレーザー等によって
画像を露光して静電潜像を形成する場合、ポジ潜像を形
成するとは、第６図（ａ）に示すように、静電潜像担持
体上を一様に帯電した後に、バックグラウンドライティ
ングにより背景部に露光して潜像を形成し、この静電潜
像を正転現像する場合を示している。また、ネガ潜像を
形成するとは、第６図（ｂ）に示すように、静電潜像担
持体上を一様に帯電した後に、イメージライティングに
より画像部に露光して潜像を形成し、この静電潜像を反
転現像する場合を示している。

一方、イオンヘッドを用いてネガ或いはポジの潜像を形
成する場合には、誘電体ドラム等の静電潜像担持体上を
一様に帯電した後に、静電潜像担持体上にイオンを放出
して静電潜像を形成する所謂コアジェットと呼ばれる方
式と、帯電されていない誘電体ドラム等の静電潜像担持
体上に直接イオンを放出して静電潜像を形成する所謂デ
ルファックスと呼ばれる方式とに分けられる。

まず、誘電体ドラム等の静電潜像担持体上を一様に帯電
した後に、静電潜像担持体上にイオンを放出して静電潜
像を形成する所謂コアジェットと呼ばれる方式の場合、
ポジ潜像を形成するとは、第７図（ａ）に示すように、
静電潜像担持体上を一様に帯電した後に、バックグラウ
ンドライティングにより背景部にイオンを放出して潜像
を形成し、この静電潜像を正転現像する場合を示してい
る。また、ネガ潜像を形成するとは、第７図（ｂ）に示
すように、静電潜像担持体上を一様に帯電した後に、イ
メージライティングにより画像部にイオンを放出して潜
像を形成し、この静電潜像を反転現像する場合を示して
いる。

次に、帯電されていない誘電体ドラム等の静電潜像担持
体上に直接イオンを放出して静電潜像を形成する所謂デ
ルファックスと呼ばれる方式の場合、ポジ潜像を形成す
るとは、第８図（ａ）に示すように、帯電されていない
静電潜像担持体上にイメージライティングにより画像部
にイオンを放出して潜像を形成し、この静電潜像を正転
現像する場合を示している。また、ネガ潜像を形成する
とは、第８図（ｂ）に示すように、帯電されていない静
電潜像担持体上に、バックグラウンドライティングによ
り背景部にイオンを放出して潜像を形成し、この静電潜
像を反転現像する場合を示している。

〔作用〕

この発明の請求項第１項記載の発明においては、第一の
ネガ潜像現像手段と第二のポジ潜像現像手段は、トナー
とキャリアとからなる二成分現像剤を現像剤担持体上に
担持してなり、前記キャリアは導電性キャリアからなる
ように構成されているので、静電潜像担持体上に第一の
ポジ画像を形成し、この第一のポジ画像を第一のポジ画
像現像手段によって現像する際に、第一のポジ画像現像
手段によって現像された第一のポジ潜像は、導電性キャ
リアに接触し、潜像電位の絶対値が低下する。

そのため、第二のネガ潜像を形成し、これを第二のネガ
画像現像手段によって現像する際に、第一のポジ潜像電
位の絶対値が低下しているので、所謂フリンジ現像が生
じることはない。

また、第二のネガ画像を第二のネガ画像現像手段によっ
て現像する際に、第二のポジ画像現像手段によって現像
された第二のネガ潜像は、導電性キャリアに接触し、潜
像電位の絶対値が上昇する。

そのため、第三のネガ潜像を形成し、これを第三のネガ
画像現像手段によって現像する際に、第二のポジ潜像の
電位が低下しているので、混色が生じることはない。

次に、請求項第２項記載の発明及び請求項第３項記載の
発明においては、上記請求項第１項記載の発明と同様、
ネガ潜像現像手段或いはポジ潜像現像手段は、トナーと
キャリアとからなる二成分現像剤を現像剤担持体上に担
持してなり、前記キャリアは導電性キャリアからなるよ
うに構成されているので、所謂フリンジ現像の発生や混
色の発生を防止することができる。

〔実施例〕

以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１実施例第２図はこの発明に係るカラー画像形成装置の一実施例
を示すものである。図において、１は感光体ドラムであ
り、この感光体ドラムｌとしては、例えば負帯電性の有
機光導電体（○ＰＣ）を用いた直径２００ｍｍのものが
用いられる。上記感光体ドラム１のプロセススピードは
、例えば１６０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。また、上記
感光体ドラム１の表面は、次に述べる画像露光に先立っ
て一次帯電器２によって予め負極性の所定の電位に帯電
される。

上記感光体ドラム１の表面には、−吹寄電器２のドラム
回転方向下流側と、後述する第一及び第二の現像器６．
７の間と、第二及び第三の現像器７．８の間と三箇所の
位置で、第一露光３、第二露光４、第三露光５がそれぞ
れ行われる。これらの第一、第二、第三の画像露光３．
４．５は、例えばＨｅ−Ｎｅガスレーザーによって行わ
れる。

そして、感光体ドラム１の表面には、第一、第二、第三
の画像露光３．４．５によって所定の第一第二、第三の
静電潜像が形成される。

このようにして、感光体ドラムｌの表面に形成された第
一、第二、第三の静電潜像は、対応する第一、第二、第
三の現像器６．７．８によってそれぞれ現像される。こ
れらの第一、第二、第三の現像器６．７．８は、−吹寄
電器２のドラム回転方向下流側に所定の間隔をおいて配
設されている。

第一の現像器６は、第１図に示すように、一端が開口し
たハウジング９の開口部側に配設される現像ロール１０
を備えている。この現像ロール１０は、回転可能に配置
された円筒状の現像スリーブ１１と、現像スリーブ１１
の内部に固定状態で配置されたマグネットロール１２と
から構成されている。このマグネットロール１２は、現
像位置に反発磁極を形成するようになっている、すなわ
ち、上記マグネットロール１２は、７極の磁極Ｎ１乃至
Ｎ４とＳｌ乃至Ｎ３とからなる非対称着磁構成であり、
主極１３（Ｎ２、Ｎ３からなる反発磁極）の磁束密度を
１２００ガウス程度、その山と谷との差を３００ガウス
程度に設定したものである。

上記現像スリーブ１１の上部には、同スリーブ１１の表
面と所定の間隙をなして対向配置され、現像スリーブ１
１の表面に付着する現像剤の層厚を規制するためのトリ
マー１４が設けられている。

また、上記第一現像器６の特性を規定する数値としては
、現像ロール１０と感光体ドラム１との間隙（ＤＲＳ）
が０．４ｍｍに、現像ロール１０とトリマー１４との間
隙（Ｔ　Ｇ）が０．３ｍｍに、マグネットロール１２の
主極の位置がマグネットロール１２と感光体ドラム１の
中心を結ぶ直線に対して、時計回り方向（＋方向）に８
°の位置に、現像ロール１０の感光体ドラムｌに対する
周速比が２倍に、それぞれ設定されている。

上記第一の現像器６において使用される現像剤１５とし
ては、例えばトナーＴＩとして平均粒径ｌＯμｍの正帯
電性の黒トナーが用いられる。また、キャリアＣＩとし
ては、平均粒径８５μｍのポリマー中に磁性粉を分散さ
せてなる負帯電性のポリマー系のキャリアが用いられる
。

ところで、この実施例では、キャリアＣ１として、導電
性のキャリアが用いられており、このキャリアＣ１の体
積固有抵抗値は、ＩＫＶ／ｃｍの電界の下で１０′２Ω
ｃｍ以下、好ましくは１０’Ωｃｍ以下であることが望
ましい。

また、第二の現像器７としては、第一の現像器６と同様
やはり反発マグネットロールを有するものが用いられる
。すなわち、第二の現像器７は、第１図に示すように、
第一の現像器６と同様、端が開口したハウジング９の開
口部側に配設される現像ロールｌＯを備えている。この
現像ロール１０は、回転可能に配置された円筒状の現像
スリーブ１１と、現像スリーブ１１の内部に固定状態で
配置されたマグネットロール１２とから構成されている
。このマグネットロール１２は、現像位置に反発磁極を
形成するようになっている。すなわち、上記マグネット
ロール１２は、７極の磁極Ｎ１乃至Ｎ４とＳｌ乃至Ｎ３
とからなる非対称着磁構成であり、主極１３（Ｎ２、Ｎ
３からなる反発磁極）の磁束密度を１２００ガウス程度
、その山と谷との差を３００ガウス程度に設定したもの
である。

上記現像スリーブ１１の上部には、同スリーブ１１の表
面と所定の間隙をなして対向配置され、現像スリーブ１
１の表面に付着する現像剤の層厚を規制するためのトリ
マーバー１４が設けられている。

また、上記第二現像器７の特性を規定する数値としては
、基本的には、第一の現像器６と同じであるが、現像ロ
ールｌＯの感光体ドラム１に対する周速比が第一の現像
器６が２倍であるのに対し、この第二現像器７では１，
６倍に設定されている。

また、第二の現像器７において使用される現像剤１５と
しては、例えばトナーＴ２として平均粒径１０μｍの負
帯電性の青トナーが用いられる。

また、キャリアＣ２としては、平均粒径８５μｍのポリ
マー中に磁性粉を分散させてなる正帯電性のポリマー系
のキャリアが用いられる。

この第二の現像器７で使用されるキャリアＣ２は、第一
の現像器６と同様、導電性のキャリアが用いられており
、このキャリアの体積固有抵抗値は、ＩＫＶ／ｃｍの電
界の下で１０１２Ωｃｍ以下、好ましくは１０８Ωｃｍ
以下であることが望ましい。

さらに、第三の現像器８としては、第二の現像器７と同
様の構成のものが使用される。但し、第三の現像器８に
おいて使用される現像剤１５としては、例えばトナーＴ
３として平均粒径１０μｍの負帯電性の赤トナーが用い
られる。また、キャリアＣ３としては、平均粒径８５μ
ｍのポリマー中に磁性粉を分散させてなる正帯電性のポ
リマー系のキャリアが用いられる。

上記第三の現像器８の感光体ドラム１の回転方向下流側
には、感光体ドラム１上に現像されたトナー像の極性を
揃えるための転写前帯電器１６が配設されている。

さらに、感光体ドラムｌの下方には、転写前帯電器１６
の感光体ドラム１の回転方向下流側に、感光体ドラム１
上に現像されたトナー像を記録用紙１７上に転写するた
めの転写帯電器１８が設けられている。

上記の如くトナー像の転写工程が終了した後の感光体ド
ラム１は、除電器１９によって残留電荷が除去されると
ともに、クリーナー２０によって残留トナーや紙粉等が
除去され、次の画像形成工程に備える。

なお、この実施例では、上記の構成に加えて、感光体ド
ラム１表面の電位を測定してドラム表面の電位が所定の
値となるように制御するため、第２図に示すように、−
成帯電器２のドラム回転方向下流側と、第二の現像器７
のドラム回転方向上流側と、第三の現像器８のドラム回
転方向上流側との三箇所に、感光体ドラム１の表面電位
を測定するための表面電位計のプローブ２１，２２．２
３がそれぞれ配設されている。そして、これらの表面電
位計のプローブ２■、２２．２３によって、感光体ドラ
ム１の表面電位を測定し、感光体ドラムｌの表面電位が
常に所定の値となるように露光量や現像器の現像バイア
ス等の制御を行うようになっている。

また、感光体トラム１の内部には、ドラムヒータ２４が
配設されており、感光体ドラム１の表面を所定の温度に
昇温することによって、温度や湿度等の環境の変化に伴
う感光体ドラムｌの電位変動を防止するようになってい
る。

以上の構成において、この実施例に係るカラー画像形成
装置では、次のようにしてカラー画像の形成が行われる
。すなわち、感光体ドラムｌの表面は、第３図に示すよ
うに、−成帯電器２によって所定の電圧例えば−８００
Ｖに一様に帯電される（ステップａ）。次に、感光体ド
ラム１の表面には、第一の画像露光３によって第一の静
電潜像がポジ画像によって形成される。その結果、感光
体ドラム１の表面には、画像部の電位ＶＰＲＩが一８０
０Ｖ、背景部の電位Ｖ　ＢＫＩが一４５０Ｖ（Ｄ第■の
静電潜像が形成される。そして、この第１の静電潜像は
、第一の現像器６に所定の現像バイアスＶＢ１＝−５５
０Ｖを印加することによって、黒トナーにより現像され
る（ステップｂ）。

その際、第一の現像器６の現像剤１５には、上述したよ
うに、導電性キャリアＣ１が用いられているため、第一
の静電潜像を現像するときに、第一の静電潜像の電荷が
キャリアＣＩを通して現像スリーブ１０側に逃げ、第一
の静電潜像の画像部の電位Ｖｌｌが第３図のステップＣ
に示すように＝５３０Ｖに上昇する。

（提案書では、実施例中において、現像器のキャリアが
絶縁性の場合について説明されていましたが、これは、
従来技術の内容であると思われますので、従来技術に記
載するように致しました。）次に、上記の如く第一の潜
像が現像された感光体ドラム１上に第二の画像情報を露
光４し、第二の静電潜像をネガ画像によって形成する（
ステップｄ）。その結果、感光体ドラムｌの表面には、
画像部の電位ＶＰＲＩが一６０ｖ１背景部の電位ＶＢＫ
Ｉが一４５０Ｖの第二の静電潜像が形成される。

そして、この第二の静電潜像は、第二の現像器７によっ
て、所定の現像バイアスＶＢ２＝−３８０Ｖで青トナー
Ｔ２により現像される。その際、第二の現像器７の現像
剤１５には、上述したように、導電性キャリアＣ２を用
いているため、第二の静電潜像を現像するときに、第二
の静電潜像にキャリアＣ２を通して現像スリーブ１０側
の電荷が移動し、第二の静電潜像の電位ＶＩ２が第３図
に示すように一３６０Ｖ程度に低下する（ステップｅ）
。

さらに、上記の如く第一及び第二の潜像が現像された感
光体ドラム１上に第３の画像情報をネガ像によって露光
５し、第三の静電潜像を形成する（ステップｆ）。その
結果、感光体ドラム１の表面には、画像部の電位ＶＰＲ
３が一６０ｖ１背景部の電位Ｖ　ＢＫ３が−４５０の第
三の静電潜像が形成される。そして、この第三の静電潜
像は、第三の現像器８によって、所定の現像バイアスＶ
Ｂ３＝−３００Ｖで赤トナーＴ３により現像される（ス
テップｆ）。

こうすることによって、感光ドラム１の表面には、黒ト
ナーＴＩ、青トナーＴ２及び赤トナーＴ３の三色の画像
が形成される。これらのトナー像は、転写前帯電器１６
によって一様に帯電を受けて極性が負極性に揃えられた
後、転写帯電器１８の帯電によって記録用紙１７上に転
写され、画像の形成が行われる。その後、記録用紙１７
は、図示しない定着器によって定着処理を受け、装置の
外部に排出され、画像形成工程を終了する。

このように、上記第一実施例では、感光体ドラムｌ上に
第一の画像露光３によってポジの静電潜像を形成し、こ
の第一の静電潜像を第一の現像器６に所定の現像バアイ
スＶＢＩを印加して現像する。

その際、第一の現像器６に使用される現像剤１５のキャ
リアＣ１には、導電性のキャリアが使用されているため
、現像後のトナー像は、キャリアＣＩを介して現像スリ
ーブ１０側に逃げ、トナー像の電位Ｖｌｌは上昇する。

そのため、第二の静電潜像を現像する際に、第一の静電
潜像の電位が上昇しているため、所謂フリンジ電界が形
成されることがなく、第一のトナー像の周囲に第二のト
ナーがフリンジ現像されることがない。

また、同様に、感光体ドラム１上に第二の画像露光４に
よってネガの静電潜像を形成し、この第二の静電潜像を
第二の現像器７に所定の現像バアイスＶＢ２を印加して
現像する。その際、第二の現像器７に使用される現像剤
１５のキャリアＣ２には、導電性のキャリアが使用され
ているため、現像後のトナー像には、キャリアＣ２を介
して現像スリーブＩＯから電荷が流れ、トナー像の電位
ＶＩ２は低下する。そのため、第三の静電潜像を現像す
る際に、第二の静電潜像の電位ＶＩ２が低下しているた
め、重ねて現像されることがなく、第二のトナー像に第
三のトナーが混色することがない。

上記の如く、この実施例では、再帯電器及び再々帯電器
を用いることなく、フリンジ現像及び混色が防止できる
ので、部品点数の増加及び装置の大型化を招くことがな
い。

第２実施例次に、この発明の第２実施例について説明する。

この第２実施例では、カラー画像形成装置の基本的な構
成は、すべて第１実施例と同様である。

但し、感光体ドラムｌ上に形成される第一、第二、第三
の静電潜像と、第一、第二、第三の現像器６．７．８で
使用されるトナーＴ及びキャリアＣの帯電極性とが、第
１実施例と異なっている。

すなわち、この実施例では、第一、第二、第三の静電潜
像がすべてネガ画像によって形成されるようになってい
る。また、第一の現像器６において使用される現像剤１
５としては、例えばトナーＴ１として平均粒径１０μｍ
の負帯電性の黒トナーが用いられる。また、キャリアＣ
１としては、平均粒径８０μｍのポリマー中に磁性粉を
分散させてなる負帯電性のポリマー系のキャリアが用い
られる。このキャリアＣＩは、第１実施例と同様、導電
性のキャリアが用いられており、このキャリアの体積固
有抵抗値は、ＩＫＶ／ｃｍの電界の下で１０１２Ωｃｍ
以下、好ましくは１０’Ωｃｍ以下であることが望まし
い。

また、キャリアＣ２としては、平均粒径８０μｍのポリ
マー中に磁性粉を分散させてなる正帯電性のポリマー系
のキャリアが用いられる。このキャリアＣ２としては、
導電性のキャリアが用いられている。

さらに、第三の現像器８において使用される現像剤１５
としては、例えばトナーＴ３として平均粒径ｌＯμｍの
負帯電性の赤トナーが用いられる。

また、キャリアＣ３としては、平均粒径８０μｍのポリ
マー中に磁性粉を分散させてなる正帯電性のポリマー系
のキャリアが用いられる。このキャリアとしては、導電
性のキャリアが用いられている。

以上の構成において、この第２実施例に係るカラー画像
形成装置では、次のようにしてカラー画像の形成が行わ
れる。すなわち、感光体ドラム１の表面は、第４図に示
すように、−吹寄電器２によって所定の電圧例えば−８
００ｖに一様に帯電される（ステップａ）。次に、感光
体ドラム１の表面には、第一の画像露光３によって第一
の静電潜像がネガ画像によって形成される。その結果、
感光体ドラム１の表面には、画像部の電位ＶＰＲＩが一
６０ｖ１背景部の電位ＶＢＫＩが一８００Ｖ（７）第一
の静電潜像が形成される。そして、この第一の静電潜像
は、第一の現像器６に所定の現像バイアスＶＢ１＝−７
００Ｖを印加することによって、黒トナーにより現像さ
れる（ステップｂ）。

その際、第一の現像器６の現像剤１５には、上述したよ
うに、導電性キャリアＣ１が用いられているため、第一
の静電潜像を現像するときに、第一の静電潜像にキャリ
アＣ１を通して現像スリーブ１０から電荷が移動し、第
一の静電潜像の画像部の電位Ｖｌｌが第４図のステップ
Ｃに示すように−６５０Ｖに低下する。

次に、上記の如く第一の潜像が現像された感光体ドラム
１上に第二の画像情報を露光４し、第二の静電潜像をネ
ガ画像によって形成する（ステップｄ）。その結果、感
光体ドラム１の表面には、画像部の電位ＶＰＲＩが一６
０Ｖ、背景部の電位ＶＢＫ１が−８００の第二の静電潜
像が形成される。

そして、この第二の静電潜像は、第二の現像器７によっ
て、所定の現像バイアスＶＢ２＝−５５０Ｖで青トナー
Ｔ２により現像される。その際、第二の現像器７の現像
剤１５には、上述したように、導電性キャリアＣ２を用
いているため、第二の静電潜像を現像するときに、第二
の静電潜像にキャリアＣ２を通して現像スリーブ１０か
ら電荷が移動し、第二の静電潜像の電位ＶＩ２が第４図
に示すように一５５０ｖ程度に低下する（ステップｅ）
。

さらに、上記の如く第一及び第二の潜像が現像された感
光体ドラムｌ上に第３の画像情報をネガ露光５し、第三
の静電潜像を形成する（ステップｆ）。その結果、感光
体ドラム１の表面には、画像部の電位Ｖ　ＰＲ３が一６
０ｖ１背景部の電位ＶＢＫ３か一８００Ｖの第三の静電
潜像が形成される。

そして、この第三の静電潜像は、第三の現像器８によっ
て、所定の現像バイアスＶＢ３＝−４５０Ｖで赤トナー
Ｔ３により現像される（ステップｇ）。

こうすることによって、感光ドラム１の表面には、黒ト
ナーＴＩ、青トナーＴ２及び赤トナーＴ３の三色の画像
が形成される。

このように、上記第２実施例では、感光体ドラム１上に
第一の画像露光３によってネガの静電潜像を形成し、こ
の第一の静電潜像を第一の現像器６に所定の現像バイア
スＶ旧を印加して現像する。

その際、第一の現像器６に使用される現像剤１５のキャ
リアＣ１には、導電性のキャリアが使用されているため
、現像後のトナー像には、キャリアＣ１を介して現像ス
リーブ１０から電荷が流れ、トナー像の電位Ｖｌｌは低
下する。そのため、第二の静電潜像を現像する際に、第
一の静電潜像の電位ＶＩＩが低下しているため、第二の
現像器７の現像バイアスＶＢ２によって第一の静電潜像
が現像されることがなく、混色が生じることがない。

また、同様に、感光体ドラム１上に第二の画像露光４に
よってネガの静電潜像を形成し、この第二の静電潜像を
第二の現像器７に所定の現像バイアスＶＢ２を印加して
現像する。その際、第二の現機器７に使用される現像剤
１５のキャリアＣ２には、導電性のキャリアが使用され
ているため、現像後のトナー像には、キャリアＣ２を介
して現像スリーブ１０から電荷が流れ、トナー像の電位
ＶＩ２は低下する。そのため、第三の静電潜像を現像す
る際に、第二の静電潜像の電位ＶＩ２が低下しているた
め、重ねて現像されることがなく、第二のトナー像に第
三のトナーが混色することがない。

第３実施例次に、この発明の第３実施例について説明する。

この第３実施例では、カラー画像形成装置の基本的な構
成は、すべて第１実施例と同様である。

但し、感光体ドラム１上に形成される第一、第二、第三
の静電潜像と、第一、第二、第三の現像器６．７．８で
使用されるトナーＴ及びキャリアＣの帯電極性とが、第
１実施例と異なる。

すなわち、この実施例では、第一及び第三の静電潜像が
ネガ画像によって、第二の静電潜像がポジ画像によって
それぞれ形成されるようになっている。また、第一の現
像器６において使用される現像剤１５としては、例えば
トナーＴＩとして平均粒径１０μｍの負帯電性の黒トナ
ーが用いられる。また、キャリアＣ１としては、平均粒
径８０μｍのポリマー中に磁性粉を分散させてなる負帯
電性のポリマー系のキャリアが用いられる。このキャリ
アＣ１は、第１実施例と同様、導電性のキャリアが用い
られており、このキャリアの体積固有抵抗値は、ＩＫＶ
／ｃｍの電界の下で１０１２Ωｃｍ以下、好ましくは１
０８Ωｃｍ以下であることが望ましい。

また、第二の現像器７において使用される現像剤１５と
しては、例えばトナーＴ２として平均粒径１０μｍの正
帯電性の青トナーが用いられる。

さらに、第三の現像器８において使用される現像剤１５
としては、例えばトナーＴ３として平均粒径１０μｍの
負帯電性の赤トナーが用いられる。

以上の構成において、この第３実施例に係るカラー画像
形成装置では、次のようにしてカラー画像の形成が行わ
れる。すなわち、感光体ドラム１の表面は、第５図に示
すように、−吹寄電器２によって所定の電位例えば−８
００Ｖに一様に帯電される（ステップａ）。次に、感光
体ドラム１の表面には、第一の画像露光３によって第一
の静電潜像がネガ画像によって形成される（ステップｂ
）。その結果、感光体ドラム１の表面には、画像部の電
位ＶＰＲＩが一６０Ｖ１背景部の電位ＶＢＫ１が一８０
０ｖの第一の静電潜像が形成される。

そして、この第一の静電潜像は、第一の現像器６に所定
の現像バイアスＶＢ１＝−５００Ｖを印加することによ
って、黒トナーＴＩにより現像される（ステップＣ）。

その際、第一の現像器６の現像剤１５には、上述したよ
うに、導電性キャリアＣＩが用いられているため、第一
の静電潜像を現像するときに、第一の静電潜像にキャリ
アＣ１を通して現像スリーブ１０から電荷が流れ、第一
の静電潜像の画像部の電位Ｖｌｌが第５図に示すように
一４５０Ｖに低下する（ステップＣ）。

次に、上記の如く第一の潜像が現像された感光体ドラム
１上に第二の画像情報を露光４し、第二の静電潜像をポ
ジ画像によって形成する（ステップｄ）。その結果、感
光体ドラム１の表面には、画像部の電位ＶＰＲＩが一８
００Ｖ、背景部の電位ＶＢＫＩが−５００の第二の静電
潜像が形成される。

そして、この第二の静電潜像は、第二の現像器７によっ
て、所定の現像バイアスＶＢ２＝−６００Ｖで青トナー
Ｔ２により現像される。その際、第二の現像器７の現像
剤１５には、上述したように、導電性キャリアＣ２を用
いているため、第二の静電潜像を現像するときに、第二
の静電潜像の電荷がキャリアＣ２を通して現像スリーブ
１０側に逃げ、第二の静電潜像の電位ＶＩ２が第　図に
示すように一５６０ｖ程度に上昇する（ステップｅ）。

さらに、上記の如く第一及び第二の潜像が現像された感
光体ドラム１上に第３の画像情報をネガ露光５し、第三
の静電潜像を形成する（ステップｆ）。その結果、感光
体ドラムｌの表面には、画像部の電位Ｖ　ＰＨ１が一６
０Ｖ、背景部の電位ＶＢＫ３が一５００ｖの第三の静電
潜像が形成される。

そして、この第三の静電潜像は、第三の現像器８によっ
て、所定の現像バイアスＶＢ３＝−３５０Ｖで赤トナー
Ｔ３により現像される（ステップｆ）。

このように、上記第３実施例では、感光体ドラムｌ上に
第一の画像露光３によってネガの静電潜像を形成し、こ
の第一の静電潜像を第一の現像器６に所定の現像バイア
スＶ旧を印加して現像される。その際、第一の現像器６
に使用される現像剤１５のキャリアＣ１には、導電性の
キャリアが使用されているため、現像後のトナー像には
、キャリアＣ１を介して現像スリーブ１０から電荷が移
動し、トナー像の電位Ｖｌｌは低下する。そのため、第
二の静電潜像を現像する際に、第一の静電潜像の電位が
低下しているため、所謂フリンジ電界が形成されること
がなく、第一のトナー像の周囲に第二のトナーがフリン
ジ現像されることがない。

また、同様に、感光体ドラム１上に第二の画像露光４に
よってポジの静電潜像を形成し、この第二の静電潜像を
第二の現像器７に所定の現像バイアスＶＢ２を印加して
現像する。その際、第二の現像器７に使用される現像剤
１５のキャリアＣ２には、導電性のキャリアが使用され
ているため、現像後のトナー像は、キャリアＣ２を介し
て現像スリーブ１０に電荷が逃げ、トナー像の電位ＶＩ
２は上昇する。そのため、第三の静電潜像を現像する際
に、第二の静電潜像の電位が上昇しているため、所謂フ
リンジ電界が形成されることがなく、第二のトナー像の
周囲に第三のトナーがフリンジ現像されることがない。

なお、上記第２実施例は、第１実施例や第３実施例に比
べて、中間電位が不要となるため、潜像形成時の中間電
位制御が不要となるという利点を有している。但し、こ
の第２実施例では、静電潜像がすべてネガ潜像となるた
め、ネガ潜像形成手段としては、レーザーやＬＥＤ等に
よって画像を露光する手段が必要となる。そのため、原
稿の画像をライトレンズ系を介して露光する手段を使用
することができないので、プリンタ又はデジタル複写機
等に適した方式である。

一方、第１実施例や第３実施例は、中間電位の制御が必
要となるが、ポジの潜像を有するため、ライトレンズ系
を介して安価で高画質の画像露光が行えるアナログ光学
系を使用することができ、デジタル方式を補助として備
えたアナログ複写機等に適した方式である。

〔発明の効果〕

この発明は以上の構成及び作用よりなるもので、部品点
数の増加及び装置の大型化等を招くことなく、小型、且
つ簡便な構成で一色時と同じプリント速度で、複数色の
画像形成を行うことができるカラー画像形成装置を提供
することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るカラー画像形成装置の一実施例
における現像装置を示す構成図、第２図はこの発明に係
るカラー画像形成装置の一実施例を示す構成図、第３図
は画像形成工程をそれぞれ示す工程図、第４図はこの発
明の第２実施例の画像形成工程をそれぞれ示す工程図、
第５図はこの発明の第三実施例の画像形成工程をそれぞ
れ示す工程図、第６図（ａ）、　　（ｂ）、第７図（ａ
）。（ｂ）、第８図（ａ）、（ｂ）はネガの潜像とポジの潜
像をそれぞれ示すグラフ、第９図乃至第１１図は従来の
カラー画像形成装置の画像形成工程をそれぞれ示す工程
図、第１２図は感光体ドラム上に形成される静電潜像を
示すグラフ、第１３図は感光体ドラム上に形成される静
電潜像の電界を示すグラフである。〔符号の説明〕１・・・感光体ドラム３．４．５・・・第一、第二、第三画像露光６．７．８
・・・第一、第二、第三の現像器１０・・・現像ロール１１・・・現像スリーブ１２・・・マグネットロールＴ・・・トナーＣ・・・導電性キャリア特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外１名）１５（１，（、
；〕第図３、４．５　：第一、第二、第三画像露光第図第４図第図第図第図第図第１２図第１３図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）静電潜像担持体と、この静電潜像担持体上に第一
のネガの潜像を形成する第一のネガ潜像形成手段と、こ
の第一のネガ潜像を現像する第一のネガ潜像現像手段と
、静電潜像担持体上に第二のポジ潜像を形成する第二の
ポジ潜像形成手段と、この第二のポジ潜像を現像する第
二のポジ潜像現像手段と、静電潜像担持体上に第三のネ
ガの潜像を形成する第三のネガ潜像形成手段と、この第
三のネガ潜像を現像する第三のネガ潜像現像手段と、静
電潜像担持体上に形成された現像像を一括して記録部材
上に転写させる転写手段とを備え、前記第一のネガ潜像
現像手段と第二のポジ潜像現像手段は、トナーとキャリ
アとからなる二成分現像剤を現像剤担持体上に担持して
なり、前記キャリアは導電性キャリアからなることを特
徴とするカラー画像形成装置。
（２）静電潜像担持体と、この静電潜像担持体上に第一
のポジの潜像を形成する第一のポジ潜像形成手段と、こ
の第一のポジ潜像を現像する第一のポジ潜像現像手段と
、静電潜像担持体上に第二のネガ潜像を形成する第二の
ネガ潜像形成手段と、この第二のネガ潜像を現像する第
二のネガ潜像現像手段と、静電潜像担持体上に第三のネ
ガの潜像を形成する第三のネガ潜像形成手段と、この第
三のネガ潜像を現像する第三のネガ潜像現像手段と、静
電潜像担持体上に形成された現像像を一括して記録部材
上に転写させる転写手段とを備え、前記第一のポジ潜像
現像手段と第二のネガ潜像現像手段は、トナーとキャリ
アとからなる二成分現像剤を現像剤担持体上に担持して
なり、前記キャリアは導電性キャリアからなることを特
徴とするカラー画像形成装置。
（３）静電潜像担持体と、この静電潜像担持体上に第一
のネガの潜像を形成する第一のネガ潜像形成手段と、こ
の第一のネガ潜像を現像する第一のネガ潜像現像手段と
、静電潜像担持体上に第二のネガ潜像を形成する第二の
ネガ潜像形成手段と、この第二のネガ潜像を現像する第
二のネガ潜像現像手段と、静電潜像担持体上に第三のネ
ガの潜像を形成する第三のネガ潜像形成手段と、この第
三のネガ潜像を現像する第三のネガ潜像現像手段と、静
電潜像担持体上に形成された現像像を一括して記録部材
上に転写させる転写手段とを備え、前記第一及び第二の
ネガ潜像現像手段は、トナーとキャリアとからなる二成
分現像剤を現像剤担持体上に担持してなり、前記キャリ
アは導電性キャリアからなることを特徴とするカラー画
像形成装置。