JPH0519704B2

JPH0519704B2 -

Info

Publication number: JPH0519704B2
Application number: JP60023112A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; Satoru Haneda; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1985-02-08
Filing date: 1985-02-08
Publication date: 1993-03-17
Also published as: JPS61183669A

Description

【発明の詳細な説明】イ産業上の利用分野本発明は多色画像形成装置に関し、例えば像形
成体上に順次色の異なるトナー像を形成して多色
像を得る多色画像形成装置に関するもので、電子
写真などの分野で利用される。

ロ従来技術従来、例えば電子写真法により多色像を形成す
るには、色成分ごとに帯電、露光（像書込み）、
現像、転写の各工程を繰り返して、記録紙上に各
色トナー像を重ね合わせている。即ち、青、緑、
赤などの色フイルターを介して得られる色分解光
により前記工程別に静電潜像を形成し、イエロ
ー、マゼンタ、シアン或いは黒等のトナーで現像
して単色トナー像を形成し、これを記録紙上に作
像順に転写していき、その結果、多色像を得る。

然しこのような多色像形成方法では、各色現像が終了する度に記録紙に転写する必
要があり、装置が大型化し、像形成時間が長く
なる。

反復動作による位置ずれが生じやすくなるな
どの難点がある。

そこで色フイルターを介したCCD固体撮像素
子などで原稿の光学情報を色分解して時系列信号
に変換し、そのデータに基づいて同一の感光体上
に複数のトナー像を重ね合わせて現像し、転写工
程を一度ですむようにして上記欠点を解決する多
色像形成方法がある。然しこの方法でも、後段の
現像時に前段の現像により形成されたトナー像を
乱したり、後段の現像剤に前段で現像されたトナ
ー像からトナーが混入してカラーバランスを崩す
などの弊害が生じる。

このような弊害を避けるため、２回目以降の現
像の際に現像装置に交流成分を重畳したバイアス
を印加して像形成体に形成された静電潜像にトナ
ーを飛翔させる方法を採用することにより、多色
像を形成する方法が提案されている。この方法で
は現像剤層が前段までに形成されたトナー像を摺
擦することがないので像の乱れなどは起こらな
い。

以下、この多色像形成装置の原理を第８図のフ
ローチヤートにより説明する。第８図は感光体の
表面電位の変化を示したものであり、帯電極性が
正の場合を例にとつている。PHは感光体の露光
部、DAは感光体の非露光部、DUPは露光部PHに
第一の現像で正帯電トナーＴが付着したため生じ
た電位の上昇分を示す。

感光体はスコロトロン帯電器により一様な帯電
が施されて、ａに示すように一定の正の表面電位
Ｅとなる。次にレーザー、陰極線管、LEDなど
を露光源とする第一の像露光が与えられ、ｂに示
すように露光部PHの電位はその光量に応じて低下
する。このようにして形成された静電潜像を未露
光部の表面電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印
加された現像装置が現像する。その結果、ｃに示
すように正帯電トナーＴが相対的に電位の低い露
光部PHに付着し、第一のトナー像Ｔが形成され
る。このトナー像Ｔが形成された領域は、正帯電
トナーＴが付着したことにより電位がDUPだけ
上昇するが、非露光部DAと同電位にはならな
い。次に第一のトナー像が形成された感光体表面
は帯電器により２回目の帯電が施され、その結
果、トナーＴの有無にかかわらず、均一な表面電
位となる。これをｄに示す。この感光体の表面に
第二の像露光が施されて静電潜像が形成され
（ｅ）、ｃと同様にしてトナーＴとは異なる色の正
帯電トナー像T′の現像が行われ第二のトナー像
が得られる。これをｆに示す。以上のプスセスを
繰返すことにより、感光体上に多色トナー像が得
られる。このように露光部にトナーを付着させる
現像は、反転現像と呼ばれる。これを記録紙に転
写し、更にこれを加熱又は加圧して定着すことに
より多色記録画像が得られる。この場合には感光
体は表面に残留するトナー及び電荷をクリーニン
グされて次の多色像形成に用いられる。一方、こ
れとは別に感光体上にトナー像を定着する方法も
ある。

第８図に説明した方法に於いて、少なくともｆ
の現像工程は現像剤層が感光体表面に接触しない
ようにして行うことが望ましい。

なお前記多色像形成方法において、２回目以降
の帯電を省略することができる。かかる帯電を省
略せず毎回帯電を繰返す場合は、帯電前に除電工
程を入れるようにしてよい。また、毎回の像露光
に用いる露光源は各々同じものでも異なるもので
もよい。

電子写真法においては像露光手段として気体或
いは半導体などのレーザー光が用いられる。

上記の非接触現像では、潜像に充分なトナーを
供給するため現像装置に交流バイアスを印加する
ことが好ましい。また、この交流バイアスは現像
しようとする色のトナーを収納している現像装置
に対してのみ印加することが望ましい。現像に寄
与しない現像装置に交流バイアスを印加すると、
その現像装置中のトナーが潜像面に付着して色が
にごつたり、すでに像形成体に付着している異な
る色のトナーが現像装置に混入し、色再現に影響
が出る。

このため、各現像装置に対しては現像の都度交
流バイアスをON／OFFする必要がある。然し、
このときスイツチングノイズが発生して潜像形成
手段を誤動作させ、ドツト抜けや画像データの破
壊が生じることがある。

一方、このような多色像形成装置では、各現像
装置に個別に現像スリーブを回転させたり内部の
磁気ロールを回転させる駆動手段を有することが
望ましい。その理由は、共通の駆動源を使おうと
する場合、各現像装置にベルトやチエーンなどの駆動力
伝達手段を設ける必要ずある。

駆動力を個別に断続する手段（例えばクラツ
チ）が必要である。

などのため、複雑な機構となり、また駆動源にも
大きなトルクに耐えられるものが求められるのに
対し、個別に駆動源を設けた場合、駆動力の伝達
手段が不要で、各駆動源も一個の現像装置を動か
す程度の小さなものでよいからである。この場合
も各現像装置は現像に寄与する時間でけ駆動させ
ることが望ましい。現像していない現像装置を駆
動させると、その現像装置中のトナーが潜像面に
付着して色がにごつたり、すでに像形成体に付着
しているトナーが混入するなどの現像が起こる。

したがつて、各現像装置の駆動源を現像の都度
ON，OFFする必要がある。然し、このときにも
スイツチングノイズが発生して前述のように潜像
形成手段を誤動作させる虞れがある。上記スイツ
チングノイスの原因は定かではないが、ON，
OFF時に発生する電磁波、アース電位の変化、
浮遊容量の発生等が考えられる。

このほか、潜像形成手段を誤動作させるもの
は、例えば電子写真法の場合、帯電極、転写極な
どの高電圧を印加する部分などである。

前記のスイツチングノイズに起因する潜像形成
手段の誤動作は、オリジナル画像を読み取つてこ
れを画像メモリに記憶させ、この画像メモリの記
憶に基づいて画像を形成する、所謂デイジタル方
式の画像形成にあつて特に起こり易い。

ハ発明の目的本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので
あつて、装置状態の急激な変化による、例えばス
イツチングノイズの発生により、潜像形成手段が
誤動作を起こして潜像が乱れ、その結果、高品質
の記録画像が得られるなくなるような虞れがな
く、常に安定して高品質の記録画像が得られる画
像形成装置を提供することを目的としている。

ニ発明の構成本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体を
一様に帯電する帯電手段と、電気信号で入力され
た画像情報によりレーザー光を出力し、前記感光
体に対してドツト露光を与えて像露光を施し、前
記感光体上に静電潜像を形成する単一の像露光手
段と、互いに異なる色のトナーを収容する複数の
現像手段と、前記現像手段の現像スリーブを回転
させるか、又は、現像手段の内部の磁気ロールを
回転させる駆動手段と、前記現像手段に交流バイ
アスを印加する手段と有し、前記感光体の１回転で、前記帯電手段による帯
電と前記像露光手段による像露光を行い前記感光
体上に前記静電潜像を形成し、前記静電潜像を前
記複数の現像手段の中から選択した特定色の現像
手段によつて現像を行う画像形成工程を、前記感
光体の複数回転で繰り返すことによつて、前記感
光体上に多色画像を形成すると共に、前記画像形成工程において、前記複数の現像手
段の中から選択された特定色の現像手段では、前
記駆動手段により前記特定色の現像手段の現像ス
リーブが回転するか、又は前記特定色の現像手段
の内部の磁気ロールが回転すると共に、前記交流
バイアスを印加する手段により交流バイアスが印
加され、前記複数の現像手段の中から選択された特定色
以外の現像手段では、前記駆動手段により前記特
定色以外の現像手段の現像手段の現像スリーブの
回転、又は前記特定色以外の現像手段の内部の磁
気ロールの回転が停止されると共に、前記交流バ
イアスを印加する手段により交流バイアスの印加
が停止される多色画像形成装置であつて、前画像形成工程とそれに続く次画像形成工程
で、前画像形成工程の前記複数の現像手段の中か
ら選択される現像手段と次画像形成工程の前記複
数の現像手段の中から選択される現像手段が異な
る場合に、前画像形成工程の像露光の終了後から
次画像形成工程の像露光の開始迄の間に前記駆動
手段と前記交流バイアスを印加する手段の切換え
を行うように構成されることを特徴とする多色画
像形成装置に係る。

ホ実施例以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。

第１図ａは、本発明に基づく画像形成装置の基
体的ブロツク図である。画像データは画像メモリ
から画像データ処理部に送られ、記録に適した形
式に変換された後記録部へ送られる。記録部は電
子写真方式が採用されたものである。感光体には
マークが設けられており、光センサーからなる位
置検出器でそれを読み取ると発振器がリセツトさ
れる。この発振器からのクロツクパルスに従つて
制御部が記録部を制御する。

第１図ｂは、同図ａの画像メモリにオリジナル
画像を記憶させる手段の基本的ブロツク図で、オ
リジナル画像に応じた適宜の読み取り装置によつ
てこれを読み取り、画像メモリに記憶させる。オ
リジナル画像としては、原稿が最も一般的である
が、そのほかに例えば、テレビカメラからスチー
ル画像を記憶させる、或いは電話回線などを使用
して他の機器から送信されてきた画像を記憶させ
ることもできる。画像メモリとしては、例えばフ
ロツピーデイスク、磁気テープが使用できる。

第２図は第１図ａの多色像形成装置の構成を示
し、以下のようにして多色像が形成される。感光
体１はスコロトロン帯電極２により表面が均一に
帯電される。続いてレーザー光学系１０から像露
光Ｌが感光体１上に照射されて像書込みがなされ
る。このようにして静電潜像が形成される。この
静電潜像はイエロートナーが収納されている現像
装置Ａにより現像される。トナー像を形成された
感光体１は、再びスコロトロン帯電極２により均
一に帯電され、像露光Ｌを受ける（第１５図像書
込みｂ）。形成された静電潜像はマゼンタトナー
が収納されている現像装置Ｂにより現像される。
この結果、感光体１上にイエロートナーとマゼン
タトナーにより２色トナー像が形成される。以下
同様にしてシアントナー、黒トナーが重ねて現像
され、感光体１上に４色トナー像が形成される。
４色トナー像は転写前帯電極９により電荷を与え
られて転写極４で記録紙Ｐに転写される。記録紙
Ｐは分離極５により感光体１から分離され、定着
器６で定着される。一方、感光体１は除電極７と
クリーニング装置８により清掃される。

図中、３７は画像データ処理部、３８は画像メ
モリ、３９は記録部である。

クリーニング装置８はクリーニングブレード８
１とフアーブラシ８２とを有する。これらは像形
成中は感光体１とは非接触に保たれていて、感光
体１に多色像が形成されると感光体１と接触し、
転写残トナーを掻き取る。その後、クリーニング
ブレード８１が感光体１から離れ、少し遅れてフ
アーブラシ８２が感光体１から離れる。フアーブ
ラシ８２はクリーニングブレード８１が感光体１
から離れる際、感光体１上に残るトナーを除去す
る働きをする。

この多色像形成装置では、感光体１が一回転す
る度に一色ずつ現像されるが、各像露光は感光体
１の同じ位置から開始する必要がある。また像形
成中は使用されない現像装置、帯電極２以外の各
電極、給紙、紙搬送、クリーニング装置８はいず
れも感光体１に対し作用しない。

レーザー光学系１０を第３図に示す。図中、１
２は半導体レーザー発振器、３５は回転多面鏡、
３６はｆ−θレンズである。

次に第２図の多色画像形成装置に用いられる現
像装置として、４種類の装置が用いられるが、こ
れらは同一又は類似の構造のものでよく、代表的
に第１現像装置Ａの断面図を第４図に示した。現
像剤DeはＮ，Ｓ各６個の極数を有する磁気ロー
ル４１が矢印Ｆ方向、現像剤搬送スリーブ４２が
矢印Ｇ方向に回転することにより、矢印Ｇ方向に
搬送される。現像剤Deは搬送途中で穂立規制ブ
レード４３によりその厚さが規制され、現像剤層
が形成される。現像剤溜り４４内には、現像剤
Deの攪拌が充分に行われるよう攪拌スクリユー
４５が設けられており、現像剤溜り４４内の現像
剤Deが消費されたときには、トナー供給ローラ
４６が回転することにより、トナーホツパ４７か
らトナーＴが補給される。

スリーブ４２と感光体１の間隙はスリーブ４２
上の現像剤層が感光体１と接触しないように保持
され、この間には、反転現像を行うため、現像バ
イアスを印加すべく直流電源４８と交流電源４９
が直列に設けられている。現像スリーブ４２、攪
拌スリーブ４５及び磁気ロール４１は駆動モータ
５０で回転する。

一方、こりような機械に使用される現像剤とし
ては、トナーとキヤリアから構成される二成分現
像剤と、トナーのみからなる一成分現像剤とがあ
る。二成分現像剤はキヤリアに対するトナーの量
の管理を必要とするが、トナー粒子の摩擦帯電制
御が容易に行なえるという長所がある。また、特
に磁性キヤリアと非磁性トナーで構成される二成
分現像剤では、黒色の磁性体をトナー粒子に大量
に含有させる必要がないため、磁性体による色濁
りのないカラートナーを使用することができ、鮮
明なカラー画像を形成できるなどの利点がある。

本発明で用いられる二成分現像剤はキヤリアと
して磁性キヤリアと、トナーとして非磁性トナー
とから以下のように構成されることが特に好まし
い。

トナー熱可塑成樹脂：結着剤 80〜90wt％例：ポリスチレン、スチレンアクリル重合体、
ポリエステル、ポリビニルプチラール、エポ
キシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン、
エチレン−酢ビ共重合体など或いは上記の混
合物顔料：着色剤０〜15wt％例：黒：カーボンブラツクシアン：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘
電染料イエロー：ベンジジン誘導体マゼンタ：ローダミンＢレーキ、カーミン6B
など荷電制御剤０〜5wt％プラストナー：ニグロシン系の電子供与性染料
が多く、その外アルコキシル化アミン、アルキル
アミド、キレート、顔料、４級アンモニウム塩な
どマイナストナー：電子受容性の有機錯体が有効
で、その外塩素化パラフイン、塩素化ポリエステ
ル、酸基過剰のポリエステル、塩素化銅フタロシ
アニンなど流動化剤例：コロイダルシリカ、疎水性シリカが代表的
であり、その他、シリコンワニス、金属石ケ
ン、非イオン界面活性剤などクリーニング剤（感光体に於けるトナーのフイルミングを防止
する。）例：脂肪酸金属塩、表面に有機基をもつ酸化ケ
イ素酸、フツ素系界面活性剤など充填剤（画像の表面光沢の改良、原材料費の低減を目
的とする。）例：炭酸カルシウム、クレー、タルク、顔料な
どこれらの材料のほかに、かぶりやトナー飛散を
防ぐため磁性体を含有させてもよい。

磁性粉としては、0.1〜1μmの四三酸化鉄、γ
−酸化第二鉄、二酸化クロム、ニツケルフエライ
ト、鉄合金粉末などが提案されているが、現在の
所、四三酸化鉄が多く使用され、トナーに対して
５〜70wt％含有される。磁性粉の種類や量によ
つてトナーの抵抗はかなり変化するが、10⁸Ωcm、
好ましくは10¹²Ωcm以上の充分な抵抗が得るため
には、磁性体量を55wt％以下にすることが好ま
しい。また、カラートナーとして、鮮明な色を保
つためには、磁性体量を30wt％以下にすること
が望ましい。

その他圧力定着用トナーに適する樹脂として
は、約20Kg／cm程度の力で塑性変形して紙に接着
するように、ワツクス、ポリオレフイン類、エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタン、ゴム
などの粘着性樹脂などが選ばれる。カプセルトナ
ーも用いることができる。

以上の材料を用いて、従来公知の製造方法によ
りトナーを作ることができる。

本発明の構成に於いて、更に好ましい画像を得
るためにこれらのトナー粒径は、解像力との関係
から通常重量平均粒径が50μm程度以下であるこ
とが望ましい。本手段ではトナー粒径に対して原
理的な制限はないが、解像力、トナー飛散や搬送
の関係から通常１〜30μm程度が好ましく用いら
れる。本実施例では４色共に重量平均粒径10μm
のトナーが用いられる。

なお、重量平均粒径はコールターカウンタ（コ
ールタ社製）で測定された値である。

キヤリア基本的にトナー構成材料として挙げたものが用
いられる。繊細な点や線を或いは階調性を上げる
ためにキヤリア粒子は磁性体粒子と樹脂とからな
る粒子例えば磁性粉と樹脂との樹脂分散系や樹脂
コーテイングされた磁性粒子であつて、更に好ま
しくは球形化されている、重量平均粒径が好まし
くは50μm以下、特に好ましくは30μm以下5μm以
上の粒子が好適である。本実施例では４色共に重
量平均粒径50μmのキヤリア粒子が用いられた。

また、良好な画像形成の妨げになるキヤリア粒
子にバイアス電圧によつて電荷が注入されやすく
なつて像形成体面にキヤリアが付着し易くなると
いう問題やバイアス電圧が充分に印加されなくな
るという問題点を発生させないために、キヤリア
の抵抗率は10⁸Ωcm以上好ましくは10¹³Ωcm以上、
更に好ましくは10¹⁴Ωcm以上の絶縁性のものがよ
く、更にこれらの抵抗率で、粒径が上述したもの
がよい。

このような微粒子化されたキヤリアの製造方法
は、トナーについて述べた磁性体と熱可塑性樹脂
を用いて、磁性体の表面を樹脂で被覆するか或い
は磁性体微粒子を分散含有させた樹脂で粒子を作
るかして、得られた粒子を従来公知の平均粒径選
別手段で粒径選別することによつて得られる。そ
して、トナーとキヤリアの攪拌性及び現像剤の搬
送性を向上させ、また、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ヤリア
粒子の凝集を起こりにくくするために、キヤリア
を球形化することが望ましいが、球形の磁性キヤ
リア粒子は、樹脂被覆キヤリア粒子では、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
ヤリアでは、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熱風や熱水による球形
化処理を施すこと、或いはスプレードライ法によ
つて直接球形の分散樹脂粒子を形成すること等に
よつて製造される。なお、トナーやキヤリアの固
有抵抗は以下の測定法により測定される。即ち粒
子を0.50cm²の断面積を有する容器に入れてタツピ
ングした後、詰められた粒子上に１Kg／cm³荷重を
かけ、荷重と底面電極との間に10²〜10⁵Ｖ／cmの
電界が生ずる電圧を印加しそのとき流れる電流値
をよみとり、所定の計算を行うことによつて求め
られる。このときキヤリア粒子の厚さは１mm程度
とされる。

次に現像方法について説明する。現像に当たつ
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望ましい。この非接触
方式は、現像域に交番電場を形成し、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
か現像を繰返すことが可能となるが、適正な現像
条件を設定しないと後段の現像時に、前段に感光
体上に形成したトナー像を乱したり、既に感光体
上に付着しているトナーが現像剤搬送体に逆戻り
し、これが前段の現像剤と異なる色の現像剤を収
納している後段の現像装置に侵入し、混色が発生
するといつた問題点がある。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。このためには、像形成体と現像剤搬送体との
間隙は、現像剤搬送体上の現像域での現像剤層の
厚さより大きく保持しておく（但し、両者間に電
位差が存在しない場合）。上述の問題点を完全に
回避し、更に各トナー像を充分な画像濃度で形成
するためには、望ましい現像条件で存在すること
が本発明者の実験により明らかになつた。この条
件は、現像領域における像形成体と現像剤搬送体
との間隙ｄ（mm）（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
流成分の振幅V_AC及び周波数（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
明らかとなつた。

以下、その経過を説明する。

実験は、第２図に示す多色像形成装置を用いて
行い、現像装置Ａ及びＢで２色トナー像を形成す
る際、現像装置Ｂ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。

現像は現像装置をＡ，Ｂの順に用いて行う。

最初に現像装置Ｂ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（カーボンブラツク）10wt％、磁性体20wt％、
荷電制御剤を混練粉砕し、平均粒径を15μmとし、
更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。

実験を上記の条件を変えながら行つたところ、
交流電界強度の振幅E_ACと、周波数の関係につい
て整理でき、第５図に示すような結果を得た。

第５図に於いてで示した領域は現像ムラが起
こり易い領域、で示した領域は交流成分の効果
が現れない領域、で示した領域は既に形成され
ているトナー像の破壊が起こり易い領域、，
は交流成分の効果が現れ、充分な現像濃度が得ら
れかつ既に形成されているトナー像の破壊が起こ
らない領域ではそのうち特に好ましい領域であ
る。

この結果は、感光体上に前に（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V_AC
（Ｖ）、周波数を（Hz）、感光体１とスリーブ７の
間隙をｄ（mm）とするとき 0.2≦V_AC／（ｄ・）≦1.6 を満たす条件により現像を行えば、既に感光体上
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。充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、 0.4≦V_AC／（ｄ・）≦1.2 の条件を満たすことがより望ましい。更にその領
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、 0.6≦V_AC／（ｄ・）≦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、交流成分の周波数は200Hz以上とし、現像
剤を感光体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。

次に、二成分現像剤を用いて、上記と同様に第
２図に示す多色像形成装置で実験を行つた。現像
装置Ｂに収納されている現像剤Deは磁性キヤリ
アと非磁性トナーからなる二成分現像剤で該キヤ
リアは、平均粒径20μm、磁化30emu／ｇ、抵抗
率10¹⁴Ωcmの物性を示すように微細酸化鉄を樹脂
中に分散して作製されたキヤリアである。該トナ
ーは熱可塑性樹脂90wt％、顔料（カーボンブラ
ツク）10wt％に荷電制御剤を少量添加し混練粉
砕し、平均粒径10μmとしたものを用いた。該キ
ヤリア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、トナーはキヤ
リアとの摩擦により負に帯電する。

なお、現像装置Ｂにはイエロー用二成分現像剤
が収納されている。現像装置Ａ，Ｂの順に用いて
現像を行う。

実験を上記の条件を変えながら行つたところ、
交流電界強度の振幅E_ACと、周波数の関係につ
いて整理でき、第６図に示すような結果を得た。

第６図において、で示した領域は現像ムラが
起こり易い領域、で示した領域は交流成分の効
果が現れない領域、で示した領域は既に形成さ
れているトナー像の破壊が起こり易い領域、，
は交流成分の効果が現れ充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１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V_AC
（Ｖ）周波数を（Hz）、感光体１とスリーブ７の
間隙をｄ（mm）とするとき、 0.2≦V_AC／（ｄ・）｛（V_AC・ｄ）−1500｝／≦1.0 を満たす条件により現像を行えば、既に感光体上
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。充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、 0.5≦V_AC／（ｄ・）｛（V_AC／ｄ）−1500｝／≦1.0 を満たすことがより好ましい。更にこの中でも特
に、 0.5≦V_AC／（ｄ・）｛（V_AC／ｄ）−1500｝／≦0.8 を満たすと、より鮮明で色濁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な
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、一成分現像剤を用いた場合と同様に交流成分
の周波数は200Hz以上とし、現像剤を感光体１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、実験の結果、明
らかになつた。

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１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１上に現像するには、現像を繰返
すに従つて、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。

という方法を夫々単独にか又は任意に組み合わせ
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
響を受け易い。したがつて、初期の現像で帯電量
の大きなトナー粒子が感光体１に付着すると、後
段の現像の際、このトナー粒子がスリーブに戻る
場合がある。そのため前記したは、帯電量の小
さいトナー粒子を初期の現像に使用することによ
り、後段の現像の際に前記トナー粒子がスリーブ
に戻るのを防ぐというものである。は、現像が
繰り返されるに従つて、（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。電界強度を小さくする具
体的な方法としては、交流成分の電圧を順次低く
する方法と、感光体１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つて順
次交流成分の周波数を高くすることにより、感光
体に既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
て用いると更に効果がある。また、以上の三方式
を採用する場合は、直流バイアスを夫々調整する
ことにより、適切な画像濃度或いは色バランスを
保持することができる。

第２図の多色像形成装置は、第７図のタイムチ
ヤートに従つて動作する。像露光（像書込み）を
行つているときには現像バイアスのON／OFF、
現像スリーブや磁気ロール、攪拌スクリユーを回
転させるモーターのＮ／OFF、或いは帯電極な
ど各放電極のON／OFFは行わないように制御さ
れる。上記制御は、予め一定の順序で経時的にプ
ログラムを組んでおき、このプログラムに従つて
上記各部分の動作をさせる通例のシーケンス制御
によつてなされる。

画像データは画像メモリよりイエロー、マゼン
タ、シアン、黒成分が順次入力される。画像形成
条件は以下のように示すように設定される。

画像形成条件像形成体感光層ａ−Se ドラム径 120mm 線速度 220mm 表面電位帯電電位＋700V 露光部電位 0V 像露光条件光源半導体レーザー波長 700nm 記録密度 12dot／mm 現像装置スリーブ非磁性ステンレス製、線速度220
mm／secで回転マグネツト 12極、1000rpmで回転磁束密度スリーブ表面最大700ガウス現像剤キヤリア抵抗率10¹⁴Ωcm以上、磁性粉樹脂分
散系、平均粒径20μm、磁化30emu／ｇトナーイエロー抵抗率10¹⁴Ωcm以上、平均粒径
10μm、平均帯電量10μc／ｇ（トナー濃度
20wt％）マゼンタ抵抗率10¹⁴Ωcm以上、平均粒径
10μm、平均帯電量11μc／ｇ（トナー濃度
20wt％）シアン抗率10¹⁴Ωcm以上、平均粒径10μm、
平均帯電量11μc／ｇ（トナー濃度20wt％）黒抵抗率10¹⁴Ωcm以上、平均粒径10μm、平
均帯電量12μc／ｇ（トナー濃度20wt％）現像条件感光体・スリーブ間現像剤層厚 1.0mm 0.2〜0.6mm （非磁性ブレードで規制）（共通）現像バイアスＡ（Ｙ）DC＋500V AC1.5KV（実効値）2KHz Ｂ（Ｍ）DC＋550V AC1.2KV（実効値）2KHz Ｃ（Ｃ）DC＋600V AC1.0KV（実効値）2KHz Ｄ（Ｋ）DC＋600V AC0.8KV（実効値）2KHz 現像順Ｙ→Ｍ→Ｃ→Ｋその他のプロセス方式転写コロナ転写（前帯電あり）定着熱ローラ方式クリーニングブレード＋フアーブラシ以上の条件で多色像を形成したところ、画像デ
ータが乱れる現像はなく、常に安定して記録物が
得られた。

なお、第２図の多色像形成装置は画像メモリか
ら画像データを入力しているが、画像データはこ
の方法に限るものではなく、例えば固体撮像素子
で原稿を電気信号に変えるものや、他の機器から
送信されてくるものでもよい。

ヘ発明の効果本発明は、回転可能な感光体と、前記感光体を
一様に帯電する帯電手段と、電気信号で入力され
た画像情報によりレーザー光を出力し、前記感光
体に対してドツト露光を与えて像露光を施し、前
記感光体上に静電潜像を形成する単一の像露光手
段と、互いに異なる色のトナーを収容する複数の
現像手段と、前記現像手段の現像スリーブを回転
させるか、又は、現像手段の内部の磁気ロールを
回転させる駆動手段と、前記現像手段に交流バイ
アスを印加する手段と有し、前記感光体の１回転で、前記帯電手段による帯
電と前記像露光手段による像露光を行い前記感光
体上に前記静電潜像を形成し、前記静電潜像を前
記複数の現像手段の中から選択した特定色の現像
手段によつて現像を行う画像形成工程を、前記感
光体の複数回転で繰り返すことによつて、前記感
光体上に多色画像を形成すると共に、前記画像形成工程において、前記複数の現像手
段の中から選択された特定色の現像手段では、前
記駆動手段により前記特定色の現像手段の現像ス
リーブが回転するか、又は前記特定色の現像手段
の内部の磁気ロールが回転すると共に、前記交流
バイアスを印加する手段により交流バイアスが印
加され、前記複数の現像手段の中から選択された特定色
以外の現像手段では、前記駆動手段により前記特
定色以外の現像手段の現像手段の現像スリーブの
回転、又は前記特定色以外の現像手段の内部の磁
気ロールの回転が停止されると共に、前記交流バ
イアスを印加する手段により交流バイアスの印加
が停止される多色画像形成装置であつて、前画像形成工程とそれに続く次画像形成工程
で、前画像形成工程の前記複数の現像手段の中か
ら選択される現像手段と次画像形成工程の前記複
数の現像手段の中から選択される現像手段が異な
る場合に、前画像形成工程の像露光の終了後から
次画像形成工程の像露光の開始迄の間に前記駆動
手段と前記交流バイアスを印加する手段の切換え
を行うように構成されていることを特徴としてい
るので、高品質の記録画像を常に安定して得るこ
とができる。

即ち、本願発明にあつては、現像を行わない現
像器において、交流バイアスを印加する手段によ
る交流バイアスの印加や現像手段の現像スリーブ
を回転させるか、又は内部の磁気ロールを回転さ
せる駆動手段が駆動している状態では画像に混色
や乱れが発生したり、この現像を行わない現像器
でトナーの混色が発生してしまうという問題点を
解決するために、この現像を行わない現像器では
交流バイアスを印加する手段と駆動手段を同時に
停止させることで、初めて現像を行わない現像器
へのトナーの混色や、現像を行わない現像器が原
因となる感光体上に形成された画像への混色や乱
れを防ぐことができたのである。

又、本願発明にあつては、感光体の１回転毎に
交流バイアスが印加する手段と駆動手段を切り換
える必要があるが、これらの切り換え操作を前画
像形成工程の像露光の終了後から次画像形成工程
の像露光の開始迄の間に行う場合、スイツチの切
り換えにより発生するスイツチングノズルによる
像露光手段の誤動作が起きてしまうという問題点
を解決するために、前画像形成工程の像露光の終
了後から次画像形成工程の像露光の開始迄の間に
は切り換えを行わないことにより、高画質の記録
画像を得ることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜第７図は本発明の実施例を示すものであ
つて、第１図ａは画像形成装置の画像形成過程を
示すブロツク図、第１図ｂは第１図ａの画像メモ
リを作成する過程を示すブロツク図、第２図は画
像形成装置の要部を示す概略図、第３図はレーザ
ービームスキヤナの要部を示す概略図、第４図は
現像装置の断面図、第５図及び第６図は電界強度
と周波数とを変化させたときの濃度特性を示すグ
ラフ、第７図は多色画像形成装置の各部分の作動
を示すタイミングチヤートである。第８図は一般
的な画像形成過程のフローチヤートである。なお、図面に示された符号に於いて、１……像
形成体（感光体）、２……帯電極、４……転写部、
５……分離極、６……定着器、７……除電器、９
……転写前帯電極、１０……レーザー光学系、３
７……画像データ処理部、３８……画像メモリ、
３９……記録部、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……現像装置、
Ｐ……記録紙、４１……磁気ロール、４２……現
像剤搬送スリーブ、４８……直流電源、４９……
交流電源、５０……モータ、Ｔ……トナー、であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１回転可能な感光体と、前記感光体を一様に帯
電する帯電手段と、電気信号で入力された画像情
報によりレーザー光を出力し、前記感光体に対し
てドツト露光を与えて像露光を施し、前記感光体
上に静電潜像を形成する単一の像露光手段と、互
いに異なる色のトナーを収容する複数の現像手段
と、前記現像手段の現像スリーブを回転させる
か、又は現像手段の内部の磁気ロールを回転させ
る駆動手段と、前記現像手段に交流バイアスを印
加する手段とを有し、前記感光体の１回転で、前記帯電手段による帯
電と前記像露光手段による像露光を行い前記感光
体上に前記静電潜像を形成し、前記静電潜像を前
記複数の現像手段の中から選択した特定色の現像
手段によつて現像を行う画像形成工程を、前記感
光体の複数回転で繰り返すことによつて、前記感
光体上に多色画像を形成すると共に、前記画像形成工程において、前記複数の現像手
段の中から選択された特定色の現像手段では、前
記駆動手段により前記特定色の現像手段の現像ス
リーブが回転するか、又は前記特定色の現像手段
の内部の磁気ロールが回転すると共に、前記交流
バイアスを印加する手段により交流バイアスが印
加され、前記複数の現像手段の中から選択された特定色
以外の現像手段では、前記駆動手段により前記特
定色以外の現像手段の現像スリーブの回転、又は
前記特定色以外の現像手段の内部の磁気ロールの
回転が停止すると共に、前記交流バイアスを印加
する手段により交流バイアスの印加が停止される
多色画像形成装置であつて、前画像形成工程とそれに続く次画像形成工程
で、前画像形成工程の前記複数の現像手段の中か
ら選択される現像手段と次画像形成工程の前記複
数の現像手段の中から選択される現像手段が異な
る場合に、前画像形成工程の像露光の終了後から
次画像形成工程の像露光の開始迄の間に前記駆動
手段と前記交流バイアスを印加する手段の切換え
を行うように構成されることを特徴とする多色画
像形成装置。