JPH0570150B2

JPH0570150B2 -

Info

Publication number: JPH0570150B2
Application number: JP59181550A
Authority: JP
Inventors: Hisafumi Shoji; Satoru Haneda; Seiichiro Hiratsuka
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1984-08-30
Filing date: 1984-08-30
Publication date: 1993-10-04
Also published as: JPS6159358A

Description

【発明の詳細な説明】

１産業上の利用分野本発明は画像形成方法、例えば電子写真複写等
に好適な画像（特にカラー画像）の形成方法に関
するものである。２従来技術静電潜像を多色画像に形成するのに、電子写真
方式を用いたカラー画像形成方法が知られてい
る。従来のこの方式によれば、オリジナル原稿から
の光を光フイルターに通して色分解し、この分解
光を用いて帯電、露光、現像、転写の工程を繰り
返す。即、イエロー色、マゼンタ色、シアン色、
および必要に応じて黒色の各着色粒子（着色トナ
ー）による画像をそれぞれ形成するため、この工
程を３ないし４回繰り返すことになる。また、同
一感光体（像担持体）上に異極性の静電潜像を形
成し、黒色と赤色着色粒子により現像するいわゆ
る２色現像方法もある。これらの多色画像の形成
方法は白黒のみの画像により得られる情報と比
べ、色による情報も付加できるために、望ましい
ものではあるが、次のような問題がある。 (1) 各色の現像が終了する毎に転写体に転写する
必要があるので、機械が大型化し、像形成に要
する時間が長くなる。 (2) 反復動作による位置ずれ精度の保証が必要と
なる。これらのことから、同一感光体上に複数のトナ
ー像を夫々現像し、転写工程を一度で行なうよう
にして、機械を小型化する試みがなされている。このような画像形成方法では、既にトナー像が
形成されている感光体に何回か次の現像を繰り返
せばよいが、後段の現像時に、前段にて感光体上
に既に形成されているトナー像を乱したり、或い
は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器に混入して
色のにごりが発生するといつた問題点がある。こ
れを避けるために、感光体に最初にトナー像を形
成する現像器以外は、感光体と現像剤搬送体上の
現像剤層とは非接触とし、かつ現像剤搬送体ある
いは感光体に印加する現像バイアスに交流成分を
重畳する方法が提案されている。第１図を用いて上記画像形成方法の原理を説明
する。この図は感光体上の電位の変化を示すフロ
ーチヤートである。まず、感光体はスコロトロン帯電器等により一
定の電位に帯電する。以下、この帯電極性が正で
ある場合を例にとつて説明を続ける。上記のよう
に帯電せしめた感光体（第１図）に対し像露光
が行なわれると、感光体の光照射部分PHの電位
は低くなる（第１図）。なお、DAは非露光部
である。次に、第１段の現像器に対し、直流成分
が未露光部DAの電位に略等しいバイアスを印加
することにより、現像器内の正帯電トナーT₁が
相対的に電位の低い露光部PHに付着して現像が
行なわれ、第１の可視像が形成される（第１図
）。正帯電トナーが付着することにより、この
部分の電位は少し上昇する（図においてDUPで
示した）。次に、帯電器により再び感光体をトナ
ーT₁の付着部分も含めて一様に帯電させる（第
１図）。次に、第２の像露光を行ない（第１図
）、上記と同様にして現像を行なうと、露光部
PHに別のトナーT₂が付着し、第２の可視像が形
成される（第１図）。これらの工程を例えば４
回繰り返すと、感光体ドラムには４色のトナー像
が形成される。このトナー像は記録紙へ転写され
た後、定着され、記録物となる。また、感光体表
面はクリーニングされる。以上の方式においては、２度目以降の帯電は省
略することが可能である。また、帯電を省略しな
い場合、帯電前に除電工程を入れてもよい。ところで、任意の色をイエロー、マゼンタ、シ
アン（３原色）トナーにより表現することが原理
的に可能であり、黒の添加は不要である。しか
し、通常の記録物において、黒色は文字、線等の
鮮鋭な部分を表わすなど、他の色と比べて特に強
調しなければならないことが多い。また、一般
に、３原色で黒を表現するには、３種類のトナー
像の厳密な位置合わせと、各トナーの分光透過率
が理想に近いことが要求されるが、これらは技術
的に困難である。さらに、３原色のみから成る記
録画像は濃度が不足する傾向がある。そこで、こ
のような問題点を解消するため、上述した画像形
成方法では、３原色のほかに黒色のトナーを収納
する現像器を備えている場合が多い。以上に説明したような方法で様々な色を表現す
る場合、次の二つの方式がある。色の異なるトナー同士を直接重ねない方式。色の異なるトナー同士を重ねる方式。は、第２図Ａの如く多色のトナーT₁，T₂を
感光体１上で重ねずに分布させることにより、擬
似的に記録紙上で混色を発生させるものである。
は、潜像電位と現像バイアスを制御するなどし
て、ある色のトナー像の上に異なる色のトナーを
重ねて現像するものである。ところが、においては、各色トナー像が同位
置で重ならないように像露光の位置合わせを厳密
に行なう必要があり、第２図Ｂのように像露光Ｌ
が不完全であれば前段のトナー像T₁が一部像露
光Ｌを遮ぎつてしまい、後段で現像されるトナー
T₂の付着量が第２図Ｃのように著しく少なくな
るという問題がある。これでは、所望の色調の混
色を生ぜしめることができない。また、におい
ては、先に現像したトナーT₁の上から光を照射
しても、トナーT₁に吸収されて感光層まで充分
届かず、潜像が完全に形成されないので、第３図
又は第４図のように後に現像したトナーT₂の付
着量が著しく少なくなつてしまう。３発明の目的本発明の目的は、色バランスがよく、画像乱れ
のない画像を容易に形成できる方法を提供するこ
とにある。４発明の構成即ち、本発明による画像形成方法は、第１帯
電、第１露光、第１反転現像を行つて感光体上に
第１のトナー像を形成し、次に、第２帯電、第２
露光、第２反転現像を行つて感光体上に第２のト
ナー像を重ねて形成する画像形成方法において、
特に、第２現像を二成分現像剤を使用し、振動電
界下で行われる非接触反転現像とし、かつ、交流
バイアス成分の振幅と、周波数と、感光体と現像
剤支持体間の間隔の関係を特定の範囲内にすると
共に、第１トナー像を形成するトナーが第２露光
光に対して透過性を有することを特徴とするもの
である。なお、上記像露光に用いる照射光は同一光源に
よるものであつてもよく、或いは別々の光源によ
るものであつてよい。５実施例以下、本発明の実施例を第５図〜第１１図につ
いて詳細に説明する。第５図は、本発明を適用したカラー画像形成装
置の要部概略図である。感光体１はスコロトロン帯電器２により一様に
帯電される。そして、１０で示す画像情報処理部
において、原稿を走査した撮像素子の出力信号、
他機器からの伝送信号あるいは記録装置のデータ
などを画像データとし、それによつて変調された
（例えば音響光学変調器による）He−Neレーザ
光Ｌは結像レンズ３を介して感光体１を露光し、
静電潜像が形成される。この静電潜像は、第１の
現像器Ａにより現像され、感光体ドラム１には第
１のトナー像が形成される。そして、このトナー
像は記録紙に転写されることなく、再びスコロト
ロン帯電器２により帯電され、露光され、今度は
第２の現像器Ｂにより第２のトナー像が形成され
る。更に同様にして、現像器Ｃ，Ｄを用いて第３、
第４のトナー像が形成される。即ち、帯電（２回
目からは必ずしも必要ない）→露光→現像の工程
が転写工程を含まない形で４回繰り返される。そ
してトナー像が全部感光体ドラム１上に形成され
た後、転写前帯電器９で前帯電が行なわれ、これ
により前記感光体ドラム１上のトナーは一様に改
めて帯電し、転写器４により給紙装置から送られ
たきた記録紙Ｐに、このトナー像を転写する。記
録紙は、感光体から分離器５により分離され、少
なくとも１本は加熱されたローラにより構成され
る定着器６により加熱定着され、機外に排紙され
る。一方、転写が終了した感光体ドラム１は、トナ
ー像形成中は、使用していなかつた除電器７によ
り除電された後、表面に残つているトナーをトナ
ー像形成中は解除されていたクリーニング装置８
により除去する。上記各現像器は例えば現像器Ａについて示す
と、第６図に示すような構成を有している。Ｂ，
Ｃ，Ｄも基本的構成は同じである。現像剤Deは
磁気ロール１２が矢印Ｆ方向、スリーブ１１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１３によりその厚さが規制される。現像剤
溜り１９内には、現像剤Deの攪拌が十分に行な
われるよう攪拌スクリユー１４が設けられてお
り、現像剤溜り１９内の現像剤Deが消費された
ときには、トナー供給ローラ１５が回転すること
により、トナーホツパー１６からトナーＴが補給
される。そして、スリーブ１１に現像バイアスを
印加する直流電源１７、交流電源１８、および保
護抵抗Ｒが直列に接続されている。また、スリー
ブ１１とドラム１とは間隔ｄを隔てて対向配置さ
れ、現像領域Ｅでトナーがドラム１に対し非接触
状態に保持されている。本発明者は、上記の如き装置を用いてカラー画
像を形成するに際し、像露光用の照射光Ｌ（この
例ではHe−Neレーザー光）に対して各トナーが
その種類毎に異なる光透過率を有していることに
着目した。即ち、第７図はイエロー、マゼンタ、
シアンの各トナーの分光透過率である。一方、
He−Neレーザーの発振波長は632.8nmである。
したがつて、イエロー、マゼンタ、シアンの順に
レーザー光を透過させやすい。すなわち、イエロ
ートナーが付着した感光体に対しても、像露光に
より比較的自由にマゼンタ用又はシアン用の潜像
を形成することができる。このような理由により、イエロー、マゼンタ、
シアンの順に現像すれば、トナー同士の重なりが
容易で、前記の方法で色表現をしようとする場
合に有利である。また、黒トナーは可視光全域を
吸収しやすいので、最後に現像するのが望まし
い。の方式においても、位置合わせに厳密さを
要求することなく比較的自由に色表現ができる。
これらを次に詳述する。第８図は、前記の方法に基いて各色のトナー
で現像するプロセスを示す。まず第８図Ａのよう
に、１回目の露光後に、例えば上述の現像器Ａに
よつてイエロートナーT₁′で１回目の現像を行な
う。次に、再び２回目の露光Ｌ後に、第８図Ｂの
ように、例えば上述の現像器Ｂによつてマゼンタ
トナーT₂′で２回目の現像を行なう。更に同様に
して３回目の露光L′後に、第８図Ｃのように、例
えば上述の現像器ＣによつてシアントナーT₃′で
３回目の現像を行なう。ところが、この第８図のプロセスにおいて、第
８図Ａの露光Ｌの位置が不完全で先のトナー
T₁′と部分的に重なつて露光してしまう場合があ
る。しかし、先のトナーT₁′は第７図に示した如
く光透過率の高いイエロートナーであるから、露
光Ｌの光をよく透過し、このためにマゼンタトナ
ーによる現像に必要な静電潜像が充分に形成され
る。従つて、次のマゼンタトナーT₂′はイエロー
トナーT₁′に一部重なり合つても充分な量で付着
することになる。こうして、トナーT₁′，T₂′，
T₃′の組合せによる所望のカラー画像を高濃度、
高コントラストで再現性良く得られ、かつ各露光
の位置合せはそれ程厳密でなくても（即ち、上記
のように位置ずれしても）常に所望の色表現が可
能となる。第９図は、前記の方法による画像形成プロセ
スを示す。即ち、まず、第９図Ａのように、イエ
ロートナーT₁′を１回目の現像で付着せしめ、次
いで露光Ｌ後に、第９図Ｂのように２回目の現像
で先のトナーT₁′上に重ねてマゼンタトナーT₂′
を付着させる。更に同様にして、３回目の露光
L′でシアン用の静電潜像を形成し、第９図Ｃのよ
うにシアントナーT₃′を現像で付着せしめる。こうした重ね合せ現像においては特に、２回
目、３回目の露光時に、先のトナーT₁′が光透過
率に優れているためにトナーT₂′の付着量が充分
となり、また２番目のトナーT₂′も光透過率が良
好であるためにトナーT₃′の付着量が充分とな
る。この結果、常に所望の色表現が可能である。また、上述したトナーの照射光に対する透過率
と現像の順序との関係は、各潜像がそれぞれ異な
る波長をもつ照射光で形成される場合にも適用さ
れる。すなわち、先に現像されるトナーは、後に
照射される光に対する透過率が他のトナーと照射
光との組み合わせに比べて大きくなるように選ば
れる。一方、このような画像形成方法に使用される現
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。このような二成分現像剤において、トナーの組
成は通常次の(1)〜(6)からなつている。 (1) 熱可塑性樹脂（結着剤） 80〜90wt％例：ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合
体、ポリエステル、ポリビニルブチラー
ル、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリ
エチレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、或いはこれらの混合物。 (2) 顔料（着色材） 15wt％以下例：黒：カーボンブラツク。青：銅フタロシアニン、スルホンアミド誘電染
料。黄：ベンジン誘導体。マゼンタ：ポリタングストリン酸、ロータミン
Ｂレーキー、カーミン6Bなど。 (3) 荷電制御剤 5wt％以下正極性トナー：ニグロシン系の電子供与性染料
が多く、その他に、ナフテン酸または高級脂肪酸
の金属塩、アルコキシル化アミン、アルキルアミ
ド、キレート、顔料、フツ素処理界面活性剤、四
級アンモニウム塩。負極性トナー：電子受容性の有機錯体が有効
で、その他に、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、銅フタロシア
ニンのスルホニルアミンなど。 (4) 流動化剤例：コロイダルシリカ、疏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がある。 (5) クリーニング剤感光体にけるトナーのフイルミングを防止する
もの。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がある。 (6) 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
どがある。これらの材料のほかに、かぶりやトナー飛散を
防ぐために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、十分な抵
抗を得るためには、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。本発明において、更に好ましい画像を得るため
に、トナー粒径は、解像力との関係から通常平均
粒径が50μm程度以下であることが望ましい。本
発明では、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。また、微細な点や線を可視化しあるいは階調性
を上げるために、磁性キヤリア粒子は磁性体粒子
と樹脂とから成る粒子（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、さらに好ましくは球形化され、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。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
なつて像担持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10⁸Ω−cm以上、好ましくは10¹³Ω
−cm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は、トナー
について用い得る上述の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、ある
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士やトナー粒子とキヤリ
ア粒子との凝集を起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。球形の磁性キヤ
リア粒子を製造するには、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；あるいはスプレード
ライ法によつて直接球形の分散樹脂粒子を形成す
ること等の方法が採用される。本発明の画像形成方法においては、二成分現像
剤を用いた特願昭58−57446号、特願昭58−97973
号、特願昭59−4563号、特願昭59−10699号、特
願昭58−238295号、特願昭58−238296号、特願昭
59−10700号等に示された現像方式を採用してよ
い。特に、特願昭58−238296号による二成分現像剤
を用いた現像方式によれば、上述の多色画像形成
時に各現像工程で、現像バイアスの交流成分の振
幅をV_AC（Ｖ）、周波数を（Hz）、像担持体と現像
剤を搬送する現像剤搬送体との間隙をｄ（mm）と
するとき、 0.2≦V_AC／（ｄ・）｛（V_AC／ｄ）−1500｝／≦1.0 を満たすようにすることが望ましい。このように、交流バイアスの電圧、及びその周
波数等の現像条件を選ぶことによつて、画像の乱
れや混色を起すことなく、高画質の画像を得るこ
とができる。以下、本発明者等が実施した実験の
結果に基づき、その理由を説明する。設定した実験条件は以下のとおりである。現像
剤として磁性キヤリアと非磁性トナーから成る二
成分現像剤を用いる。該キヤリアは、平均粒径
30μm｛平均粒径は重量平均粒径でオムニコニアル
フア（ボシユロム社製）とか、コールカウンタ
（コールタ社製）で測定｝、磁化50emu／ｇ、抵抗
率10¹⁴Ω−cm以上の樹脂中にフエライト微粒子を
分散した球状キヤリアであり、尚、抵抗率は、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／cmの荷重
を掛け、このときのキヤリア粒子は１mm位の厚さ
であるようにして、荷重と底面電極との間に
1000V／cmの電界が生ずる電圧を印加したときの
電流値を読み取ることで得られる値である。該ト
ナーは熱可塑性樹脂90wt％、顔料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、現像剤とした。なお、トナーはキ
ヤリアとの摩擦により正に帯電する。また、感光
体ドラムには予めトナー像を形成しておき、感光
体ドラムとスリーブとの間隙ｄを1.0mm、現像剤
層厚を0.5mm、感光体の帯電電位を600V、現像バ
イアスの直流成分を500V、交流成分の周波数を
1KHzに設定する。以上の条件の下で交流成分の振幅と感光体ドラ
ム上の露光部（電位は0V）に反転現像によつて
形成されるトナー像の画像濃度との関係を測定し
た。その結果、以下に説明する現像が明らかにな
つた。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
いた場合にいずれも、電界の交流成分の振幅が
200V／mm以上で交流成分の効果が現われ、
2500V／mm以上にすると感光体ドラム上に予め形
成してあるトナー像が一部破壊されているのが観
測された。また、現像バイアスの交流成分の周波
数を2.5KHzとし、上記の実験時と同一の条件に
より、交流の電界強度E_ACを変化させたときの画
像濃度の変化を測定したところ、前記交流電界強
度の振幅E_ACが500V／mmを越えると画像濃度が大
きく、4KV／mm以上になると、感光体ドラム上
に予め形成されたトナー像の一部が破壊された。これらの結果からわかるように画像濃度がある
振幅を境にして大きく変化するが、このある振幅
の値はトナーの平均帯電量にあまり依存せず得ら
れるものである。その理由は次のように考えられ
る。すなわち、二成分現像剤では、トナーはキヤ
リアとの摩擦やトナーどうしの相互摩擦により帯
電し、トナーの帯電量は広い範囲にわたつて分布
していると予想され、大きな帯電量をもつトナー
が優先的に現像されると考えられる。荷電制御剤
により、平均帯電量を制御しても、これらの大き
な帯電量をもつトナーの占める割合は大きく変化
せず、その結果、現像特性の変化は一応見られる
ものの大きくは観測されないと考えられる。さて、上記と同様な実験を条件を変えながら行
なつたところ、交流電界強度の振幅E_ACと、周波
数の関係について整理出来、第１０図に示すよ
うな結果を得た。第１０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、で示
した領域はトナーの逆戻りが起こりやすい領域、
，は交流成分の効果が現われトナーの逆戻り
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
あることを示しており、その原因は以下に記載す
る理由によるものと考えられる。画像濃度が交流電界強度の振幅E_ACに対し、増
加傾向にある領域については、交流電界強度の振
幅E_ACが0.2〜1.2KV／mmとなる領域では現像バイ
アスの交流成分が、スリーブからトナーを飛翔す
る閾値を越え易くする働きをし、小さな帯電量の
トナーでも感光体ドラムに付着され、現像に供さ
れる。従つて、交流電界強度が大きくなるに従
い、画像濃度が大きくなるのである。一方、画像濃度が交流電界強度の振幅E_ACに対
し飽和する領域では交流電界強度の振幅E_ACが、
1.2KV／mm以上の領域については、以下のように
この現像を説明することができる。すなわち、こ
の領域では交流電界強度の振幅が大きくなるに従
つてトナーは強く振動し、トナーが凝集して形成
しているクラスターが壊れ易くなり、大きな電荷
をもつトナーだけが選択的に感光体ドラムに付着
され、小さな電荷をもつトナー粒子は現像されに
くくなる。また、小さな電荷をもつトナーは、一
度感光体ドラムに付着しても鏡像力が弱いため、
交流バイアスによりスリーブに戻りやすい。さら
に、交流成分の電界強度が大きすぎることにより
感光体ドラム表面の電荷がリークすることによつ
て、トナーが現像されにくくなるという現象も起
こりやすくなる。実際にはこれらの要因が重なつ
て画像濃度が交流成分の増加に対し、一定になつ
ていると考えられる。さらに交流電界強度を大きくし、例えば上記の
条件で、振幅を2.5KV／mm以上にすると、前述し
たように、予め感光体ドラム上に形成しておいた
トナー像は破壊され、交流成分が大きいほど破壊
の程度は大きいことがわかつた。この原因は、感
光体ドラム上に付着しているトナーに対し、交流
成分によりスリーブに引戻す力が働くためである
と考えられる。感光体ドラム上にトナー像を順次現像する場
合、既に形成されてあるトナー像が後段の現像の
際に破壊されることは致命的な問題である。また、上記の結果を比較してもわかるように交
流成分の周波数を変化させて実験したところ周波
数が高くなる程、画像濃度が小さくなるが、これ
は、トナー粒子が、電界の変化に対し追随するこ
とが出来ないために振動する範囲が狭められ、感
光体ドラムに付着されにくくなることが原因とな
つている。以上の実験結果に基づき、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）、感光体ドラムとスリーブの間隙を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なえば、既に感光体
ドラム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、上記の条件の中でも、 0.5≦V_AC／（ｄ・）｛（V_AC／ｄ）−1500｝／≦1.0 を満たすことが好ましい。さらにこの中でも特に 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、交流成分の周波数は200Hz以上とし、現像剤
を感光体ドラム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。上記実験例では、現像剤が像保持体（感光体ド
ラム）に非接触で搬送されるため、交流バイアス
によりトナーを潜像面へ飛翔させなければならな
い。ところが、交流の位相により像保持体と現像
器の間のトナー粒子に対して、現像器から像保持
体へ向かう電気力とその逆方向の電気力とが作用
する。このうち後者は、像保持体上のトナーを現
像器へ移動させて、現像器中へ異なる色のトナー
を混入させる一因となる。この事態を防止し、か
つ感光体ドラム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
体ドラム上に現像するには、現像を繰り返すに従
つて ○イ順次帯電量の大きいトナーを使用する。 ○ロ現像バイアスの交流成分を順次小さくする。 ○ハ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ドラムに付着する
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○イは、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、感光体ドラム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、感光体ドラムとスリーブ
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○ハは、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、感光体ドラムにすでに付着しているトナ
ー粒子の戻りを防ぐという方法である。これら○イ
○ロ○ハは単独で用いても効果があるが、例えば、現
像を繰り返すにつれてトナー帯電量を順次大きく
するとともに交流バイアスを順次小さくする、な
どのように組み合わせて用いるとさらに効果があ
る。また、以上の三方式を採用する場合は、直流
バイアスをそれぞれ調整することにより、適切な
画像濃度あるいは色バランスを保持することがで
きる。また、上記した○イ〜○ハ以外にも次の○ニ〜○チの
方
法も採用することができる。 ○ニ使用しない現像器を像保持体から遠ざける。 ○ホトナー供給量を順次大きくする。 ○ヘ潜像ポテンシヤルコントラストを順次大きく
する。 ○ト像保持体と現像剤層との間隙を順次大きくす
る。 ○チ使用しない現像器に対しトナーが混入しない
ようなバイアスを印加する。次に、本発明を更に具体的に説明する。例１以上に述べた方法に基づいて、カラー画像を記
録した。具体的な条件は以下のとおりであつた。ドラム Se感光体ドラム径 120mm ドラム線速度 120mm／sec 光源 He−Neレーザー帯電＋600V（スコロトロン、再帯電あり）スリーブ径 30mm スリーブ回転線速度120mm／sec マグネツト極数６マグネツト回転 1000r.p.m. スリーブ表面磁束密度 900G（最大）現像剤（各現像器共通）二成分現像剤トナー：粒径平均10μm 抵抗率 10¹⁴Ω−cm以上キヤリア：粒径平均30μm 磁化 50e.m.u.／ｇ抵抗率 10¹⁴Ω−cm以上トナー帯電量（各現像器共通） 20μc／ｇ現像剤層厚 0.5mm ドラム−スリーブ間（各現像器共通） 0.8mm 現像バイアス（各現像器共通）AC
1.5KV（実効値） 2KHz DC 500V なお、現像器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにはそれぞれ、イ
エロー、マゼンタ、シアン、黒のトナーが収納さ
れている。像形成は既述したの方式（即ち、ト
ナーを重ねない方式）によつた。現像は、Ａ→Ｂ
→Ｃ→Ｄの順に行なつた。現像バイアスは、現像
を行なう現像器のみに印加され、現像スリーブと
磁気ロールも現像時のみ駆動された。第１１図に
このプロセスのタイムチヤートを示す。以上の条件で、様々な色が容易に表現されるこ
とを確認した。例２例１と異なる点は次の項目である。 (i) 帯電工程は１回目の像露光の前に行なうのみ
で、再帯電は行なわない。帯電電位は＋700V
である。感光体の暗減衰のため、各現像時には
非画像部の電位は＋650V、600V、550Vとなつ
た。 (ii) 現像バイアスは下記表のとおりであつた。 (iii) 潜像形成は既述したの方式（即ち、トナー
を重ねる方式）によつた。

【表】以上の実施例においては、光源としてHe−Ne
レーザー光を用いるが、本発明はこれに限らず、
どのような光源でもよい。例えば、ピーク波長
500nmの光源を用いるときは、シアン→イエロー
→マゼンタの順で現像すればよい。使用される現
像剤は二成分現像剤に限定されるものではない。
さらに、像露光部を複数個所に設ける装置に対し
ても本発明を適用することができる。また、１種
類の潜像に対して複数の現像器を駆動させること
により、任意の色を再現することができる。なお、転写、定着方法に関しては、EF紙を用
いたり、粘着転写方法を用いたり、或いは圧力定
着法を用いる等、公知の方法を用いることができ
る。また、本発明は電子写真による記録方式のみな
らず、静電記録方式、磁気記録方式を利用した、
ノンインパクトプリンタに適用することが可能で
ある。６発明の作用効果本発明は、上述した如く、第２の像露光の照射
光に対して透過性を有するトナーを使用している
ので、先のトナーを通して次の照射光が十分に透
過し、従つて次のトナーが十分に付着しうる潜像
を形成できる。また、第２現像を二成分現像剤を
用いた非接触、振動電界下での反転現像とし、か
つ、現像バイアスの交流成分の振幅と、周波数
と、感光体と現像剤支持体間の間隔を特定条件の
範囲内としたので、先のトナー像が後の現像によ
つて乱されることがない。このように、本発明によれば、色バランスがよ
く、しかも画像乱れがなく、鮮明な画像が得られ
るという優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は従来例を示すものであつて、
第１図は画像形成工程のフロー図、第２図Ａ，
Ｂ，Ｃは画像形成時のトナーの付着状況を示す各
断面図、第３図、第４図は他の画像形成時のトナ
ーの付着状況を示す各断面図、である。第５図〜
第１１図は本発明の実施例を示すものであつて、
第５図は画像形成装置の概略断面図、第６図は現
像器の断面図、第７図は照射光の光透過率を各ト
ナー毎に示すグラフ、第８図Ａ，Ｂ，Ｃは画像形
成時のトナーの付着状況を示す各断面図、第９図
Ａ，Ｂ，Ｃは他の画像形成時のトナーの付着状況
を示す各断面図、第１０図は各現像条件において
電界強度と周波数とを変化させたときの濃度特性
を示す図、第１１図は画像形成工程のタイムチヤ
ート、である。なお、図面に示した符号において、１……感光
体ドラム（像担持体）、１１……現像スリーブ、
１２……マグネツトロール、１７，１８……バイ
アス、T₁，T₂，T₃，T₁′，T₂′，T₃′……トナ
ー、Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ……現像器、Ｌ，L′……像露
光、である。

Claims

【特許請求の範囲】１第１帯電、第１露光及び第１反転現象によつ
て感光体上に第１のトナー像を形成し、次に、第
２帯電、第２露光及び第２反転現象によつて前記
感光体上に第２のトナー像を形成する画像形成方
法において、前記第１及び第２露光がドツト露光であり、前
記感光体上にある前記第１のトナー像の上に前記
第２のトナー像の少なくとも一部が重なるように
前記第２露光が行われること、前記第１のトナー像を形成するトナーが第２露
光光に対して透過性を有すること、少なくとも前記第２現像が二成分現像剤を用
い、振動電界下で行われる非接触現像であるこ
と、及び、少なくとも前記第２現像が、次の条件(1)
及び(2)の範囲内で行われること、を特徴とする画像形成方法。 0.2≦V_AC／（ｄ・ｆ） (1) ｛（V_AC／ｄ）−1500｝／ｆ≦1.0 (2) 〔式中、V_ACは前記振動電界の交流成分の振幅
であり、ｄは前記感光体と前記第２現像における
現像剤支持体間の間隔であり、ｆは前記振動電界
の周波数である。〕