JPH0656498B2 - 感光体及び画像形成方法 - Google Patents
感光体及び画像形成方法Info
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- JPH0656498B2 JPH0656498B2 JP59201085A JP20108584A JPH0656498B2 JP H0656498 B2 JPH0656498 B2 JP H0656498B2 JP 59201085 A JP59201085 A JP 59201085A JP 20108584 A JP20108584 A JP 20108584A JP H0656498 B2 JPH0656498 B2 JP H0656498B2
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- Japan
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- toner
- image
- photoconductor
- photoconductive
- component
- Prior art date
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G5/00—Recording-members for original recording by exposure, e.g. to light, to heat or to electrons; Manufacture thereof; Selection of materials therefor
- G03G5/12—Recording members for multicolour processes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 イ、産業上の利用分野 本発明は感光体及び画像形成方法に関し、特に電子写真
法を用いるカラー画像形成用の感光体及びカラー画像形
成方法に関するものである。
法を用いるカラー画像形成用の感光体及びカラー画像形
成方法に関するものである。
ロ、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
1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に露光し、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。
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
1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に露光し、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1の方式では、複数回の潜像形
成、現像過程を繰り返さねばならないので、画像記録に
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2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では有利であ
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あ
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。
成、現像過程を繰り返さねばならないので、画像記録に
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2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では有利であ
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あ
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。
に、単一の感光体上に一回の像露光で多色像を記録する
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(特定波長域からなる光のみを実質
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て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感光層に分解
画像濃度に応じた第1次潜像を形成せしめ、次いで第1
の分解フィルタを透過する特定光による全面露光するこ
とによって、該フィルタ部にのみ第1次潜像に応じた静
電像(以下これを第2次潜像と称する。)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、以下各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、一回の転写によって転写材上に
一挙に多色画像を記録するものである。
数の色分解フィルタ(特定波長域からなる光のみを実質
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て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感光層に分解
画像濃度に応じた第1次潜像を形成せしめ、次いで第1
の分解フィルタを透過する特定光による全面露光するこ
とによって、該フィルタ部にのみ第1次潜像に応じた静
電像(以下これを第2次潜像と称する。)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、以下各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、一回の転写によって転写材上に
一挙に多色画像を記録するものである。
ハ、発明の目的 本発明は、上記した感光体及び画像形成方法を更に発展
させたものであって、その目的は、一回の像露光によ
り、色ズレのない多色画像を高速且つ簡単に記録し得る
新規な感光体を提供することと、この感光体を用いて多
色画像を高速かつ簡単なプロセスによって形成し得る画
像形成方法を提供することにある。
させたものであって、その目的は、一回の像露光によ
り、色ズレのない多色画像を高速且つ簡単に記録し得る
新規な感光体を提供することと、この感光体を用いて多
色画像を高速かつ簡単なプロセスによって形成し得る画
像形成方法を提供することにある。
ニ、発明の構成 即ち、本発明による感光体は、分光感度分布が互いに異
なる複数部分からなる光導電層と、この光導電層上に設
けられた絶縁層とを有することを特徴とするものであ
る。
なる複数部分からなる光導電層と、この光導電層上に設
けられた絶縁層とを有することを特徴とするものであ
る。
また、本発明による画像形成方法は、分光感度分布が互
いに異なる複数部分からなる光導電層と、この光導電層
上に設けられた絶縁層とを有する感光体を像露光する工
程と;しかる後に、特定の光導電層部分の上に電位パタ
ーンを生じさせる特定光による全面露光と現像を行なう
操作を繰返す工程とを有することを特徴とするものであ
る。
いに異なる複数部分からなる光導電層と、この光導電層
上に設けられた絶縁層とを有する感光体を像露光する工
程と;しかる後に、特定の光導電層部分の上に電位パタ
ーンを生じさせる特定光による全面露光と現像を行なう
操作を繰返す工程とを有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、光導電層と
して赤色光、緑色光、青色光のみにそれぞれ分光感度分
布を有する3種類の光導電部からなるフルカラー再現用
感光体についてのみ述べるが、分光感度分布及びそれに
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。
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、光導電層と
して赤色光、緑色光、青色光のみにそれぞれ分光感度分
布を有する3種類の光導電部からなるフルカラー再現用
感光体についてのみ述べるが、分光感度分布及びそれに
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。
第1A図は本発明による感光体の断面を模式的に示した
ものである。導電性部材又は基板1上に光導電層2を設
けるが、この光導電層は、所要の分光感度分布を有する
光導電部2R,2G,2B、例えば赤(R)、緑(G)、青
(B)に感度のある光導電部を多数を含むものである。こ
の光導電層上には絶縁層3が積層されている。
ものである。導電性部材又は基板1上に光導電層2を設
けるが、この光導電層は、所要の分光感度分布を有する
光導電部2R,2G,2B、例えば赤(R)、緑(G)、青
(B)に感度のある光導電部を多数を含むものである。こ
の光導電層上には絶縁層3が積層されている。
導電性基板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。
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10〜100μmの厚さに形成され、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、ポリビニルアントラ
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、ポリスチレ
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や、電
荷発生と移動を別々の層に担わせるようにした機能分離
型の積層体等によって構成することができる。
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、ポリビニルアントラ
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、ポリスチレ
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や、電
荷発生と移動を別々の層に担わせるようにした機能分離
型の積層体等によって構成することができる。
絶縁層3は10〜100μmの厚さに形成され、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
ができる。
性物質、例えば各種のポリマー、樹脂等で構成すること
ができる。
光導電層2は、分光感度分布を異にする光導電部である
着色部2R、2G、2Bを有するが、これらの着色部
は、第1A図(a)のように、所要の分光感度を持つ光導
電性物質を導電層1上に印刷等の手段によって所定のパ
ターンに付着させて形成できる。あるいは第1A図(b)
のように、導電層1上に予め均一に形成した電荷輸送層
2a上に或いは感光層2′上に電荷発生層2b(これは
分光感度を異にする部分からなっている。)を印刷、蒸
着等の手段により所定パターンに付着させて形成しても
よい。また、光導電部2R、2G、2Bはランダムに配
置して感光層を形成することができる。
着色部2R、2G、2Bを有するが、これらの着色部
は、第1A図(a)のように、所要の分光感度を持つ光導
電性物質を導電層1上に印刷等の手段によって所定のパ
ターンに付着させて形成できる。あるいは第1A図(b)
のように、導電層1上に予め均一に形成した電荷輸送層
2a上に或いは感光層2′上に電荷発生層2b(これは
分光感度を異にする部分からなっている。)を印刷、蒸
着等の手段により所定パターンに付着させて形成しても
よい。また、光導電部2R、2G、2Bはランダムに配
置して感光層を形成することができる。
第2図は、本発明による感光体の光導電層の形状および
配列を例示したものである。ここで、B、G、Rは夫
々、青、緑、赤に感度のある部分である。
配列を例示したものである。ここで、B、G、Rは夫
々、青、緑、赤に感度のある部分である。
第2図(a)は線条状のもので、例えば感光体がドラム状
の場合、線条が回転方向に直交するものや、平行のもの
などが考えられる。また、複数種の光導電部がドラム状
感光体のまわりをらせん状に密にとりまくように各種光
導電部は一本ずつ構成されていてもよい。あるいは、第
2図(b)、(c)のようなモザイク状に構成するのが好まし
い。
の場合、線条が回転方向に直交するものや、平行のもの
などが考えられる。また、複数種の光導電部がドラム状
感光体のまわりをらせん状に密にとりまくように各種光
導電部は一本ずつ構成されていてもよい。あるいは、第
2図(b)、(c)のようなモザイク状に構成するのが好まし
い。
各光導電部のサイズは、色の繰り返し巾(第2図中の
l)として30〜500μmとするのが好ましい。各光導電
部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、各光導電部の1個の巾がトナ
ー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以下になると作成も
困難となる。又、光導電部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。尚、第
2図(a)〜(c)はいずれも赤,緑,青に分光感度を有する
光導電部を設けた場合を示す。配列は、微小光半導体部
分を互いに隔絶して配置しても密着して配置してもよい
が、暗部で十分な絶縁性が保持される場合は、画像の鮮
明性の点では密着して配置するのがよい。
l)として30〜500μmとするのが好ましい。各光導電
部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、各光導電部の1個の巾がトナ
ー粒子の粒径と同程度あるいはそれ以下になると作成も
困難となる。又、光導電部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。尚、第
2図(a)〜(c)はいずれも赤,緑,青に分光感度を有する
光導電部を設けた場合を示す。配列は、微小光半導体部
分を互いに隔絶して配置しても密着して配置してもよい
が、暗部で十分な絶縁性が保持される場合は、画像の鮮
明性の点では密着して配置するのがよい。
感光体としての分光感度特性は光導電部の分光感度特
性、露光光源、途中に介在する色補正フィルタの分光特
性によって決定される。
性、露光光源、途中に介在する色補正フィルタの分光特
性によって決定される。
例えば各光導電部の分光感度特性が第3図のようになっ
ている場合は、露光光源及びフィルタによる分光特性は
平滑なものでよい。一方、光導電部の分光感度特性が第
4図のようになっている場合は、露光光源及びフィルタ
により紫外部や赤外部をカットするように、さらにB、
G、Rに一様に分光感度特性を有させるように、露光光
源やフィルタの透過率のバランスを調整する。なお、こ
こでのフィルタとは、露光光源と感光層との間に設けら
れたフィルタのみでなく、感光体を構成する絶縁層をも
含む。
ている場合は、露光光源及びフィルタによる分光特性は
平滑なものでよい。一方、光導電部の分光感度特性が第
4図のようになっている場合は、露光光源及びフィルタ
により紫外部や赤外部をカットするように、さらにB、
G、Rに一様に分光感度特性を有させるように、露光光
源やフィルタの透過率のバランスを調整する。なお、こ
こでのフィルタとは、露光光源と感光層との間に設けら
れたフィルタのみでなく、感光体を構成する絶縁層をも
含む。
各光導電部の分光特性は第3図、第4図にみるように重
なっていることが好ましい。重なっていない場合、500m
m、600mm付近の像が再現されないことがある。
なっていることが好ましい。重なっていない場合、500m
m、600mm付近の像が再現されないことがある。
全面露光は例えば重なる波長域を避けるようなものを用
いて、各々特定一種の光半導体の上にのみに電位パター
ンを生じるようにすることがよい。又、第2図と異な
り、光導電部をランダムに配列する場合は、各光導電部
のサイズは30〜150μmとするのが好ましい。この場合
は、第2図に示した規制的配置よりも得られる画像が荒
れた感じとなり易く、特にその大きさは30〜80μmとす
るのが好ましい。
いて、各々特定一種の光半導体の上にのみに電位パター
ンを生じるようにすることがよい。又、第2図と異な
り、光導電部をランダムに配列する場合は、各光導電部
のサイズは30〜150μmとするのが好ましい。この場合
は、第2図に示した規制的配置よりも得られる画像が荒
れた感じとなり易く、特にその大きさは30〜80μmとす
るのが好ましい。
上記した感光体、例えば第1図(a)の感光体を製造する
方法の一例を具体的に説明する。この方法は下記(A)〜
(D)の要領で実施する。
方法の一例を具体的に説明する。この方法は下記(A)〜
(D)の要領で実施する。
(A).B、G、R用の光導電性粒子や色素及び接着剤を溶
剤中に混合しておき、スプレードライ法によって粒径の
そろった平均粒径30〜300μmの球状のB、G、R用各
光導性粒子を作成する。これらは、従来公知(特開昭51
-129232号、特開昭53-79542号等)の光導電性トナーを
使用できる。
剤中に混合しておき、スプレードライ法によって粒径の
そろった平均粒径30〜300μmの球状のB、G、R用各
光導性粒子を作成する。これらは、従来公知(特開昭51
-129232号、特開昭53-79542号等)の光導電性トナーを
使用できる。
(B).この三種の粒子を混合した後、例えば第1B図(a)
の如く、次に導電性基体1に薄く接着部材を0.001〜1
μm厚に設け、この上に光導電性粒子2′B、2′G、
2′Rを均一にほぼ単層になるように付着する。
の如く、次に導電性基体1に薄く接着部材を0.001〜1
μm厚に設け、この上に光導電性粒子2′B、2′G、
2′Rを均一にほぼ単層になるように付着する。
このときの接着部材は、導電性基体と感光層を接着する
樹脂を用いることが好ましい、又、熱硬化性部材を用い
ることが特に好ましい。
樹脂を用いることが好ましい、又、熱硬化性部材を用い
ることが特に好ましい。
(C).この感光層表面に直接絶縁層を設けてもよいが、第
1B図(b)のように、予め、感光層を平滑化しておくこ
とが望ましい。
1B図(b)のように、予め、感光層を平滑化しておくこ
とが望ましい。
例えば、.熱や圧力で平滑化する。
このためには、光導電性粒子の結着樹脂は熱や圧力によ
り変形可能であることが必要である。
り変形可能であることが必要である。
.感光層上に絶縁層や接着層を設ける際の溶剤の侵入
を防ぐために目止め層を設ける。
を防ぐために目止め層を設ける。
(D).絶縁層3は、シュリンクチューブ、あるいは接着剤
を設けてシートを感光層に付着される、あるいは絶縁層
を形成する樹脂を有する溶剤を塗布することにより設け
られる。
を設けてシートを感光層に付着される、あるいは絶縁層
を形成する樹脂を有する溶剤を塗布することにより設け
られる。
この他に、B、G、R感光体用溶液を順次印刷する方法
がとりうる。
がとりうる。
印刷などにより、光導電部を設けるのみでは、表面に凹
凸が生じ易い。
凸が生じ易い。
この場合は上記(C)に記したような平滑化処理を行なっ
た後に、上記(D)に記したように絶縁層を設ける。
た後に、上記(D)に記したように絶縁層を設ける。
次に、上記感光体の作製方法を具体的に説明する。
感光体の作製方法(1) 青、緑、赤にそれぞれ分光感度を有する感光液を用意し
た。これらは下記表−1の如く、酸化亜鉛及びその増感
色素及び結着剤と溶剤からなる混合溶液である。
た。これらは下記表−1の如く、酸化亜鉛及びその増感
色素及び結着剤と溶剤からなる混合溶液である。
これらの感光液を120φのアルミニウムドラム基体上に
凹版印刷により100μm角に間欠に塗布した(第2図(C)
の構成になるように印刷する。lは300μmであ
る。)。まず、青用感光液を塗布した後に乾燥を行な
い、次に緑用感光液の印刷、乾燥、次に赤用感光液の印
刷、乾燥を行なった。このように形成された感光層は厚
さが約25μmのものであった。各モザイク感光層の中央
部はやや盛り上がったものであり、平滑化処理のために
金属ローラを圧接させながら回転し、平滑化を行なっ
た。
凹版印刷により100μm角に間欠に塗布した(第2図(C)
の構成になるように印刷する。lは300μmであ
る。)。まず、青用感光液を塗布した後に乾燥を行な
い、次に緑用感光液の印刷、乾燥、次に赤用感光液の印
刷、乾燥を行なった。このように形成された感光層は厚
さが約25μmのものであった。各モザイク感光層の中央
部はやや盛り上がったものであり、平滑化処理のために
金属ローラを圧接させながら回転し、平滑化を行なっ
た。
次に20μm厚のシュリンクチューブを重ねた後に、熱収
縮させることにより、第2図(C)に示される感光体を製
作した。
縮させることにより、第2図(C)に示される感光体を製
作した。
感光体の作製方法(2) 先に設けた感光液を溶剤による粘度調整後、スプレード
ライ法により平均粒径60μmの球状粒子を各々作成し
た。次に、このように作成した各粒子を等量均一に混合
する。120φのアルミニウムドラム基体上に接着層を0.1
μm厚に塗布して設け、B、G、Rの均一混合した粒子
をふりかける。次に、単層を形成するために余分な粒子
を空気で払い落とす。このようにして、ほぼ均一な粒子
単層を形成した。次に、アルミニウムドラム基体及びそ
れに圧接する金属ローラを加熱しながら圧接回転させ
て、粒子を基体に密着させると共に、平滑な40μm厚の
感光層を設けた。次に、30μm厚のシュリンクチューブ
を重ねた後に、熱収縮させることにより光導電部がラン
ダムに配列された感光体を製作した。
ライ法により平均粒径60μmの球状粒子を各々作成し
た。次に、このように作成した各粒子を等量均一に混合
する。120φのアルミニウムドラム基体上に接着層を0.1
μm厚に塗布して設け、B、G、Rの均一混合した粒子
をふりかける。次に、単層を形成するために余分な粒子
を空気で払い落とす。このようにして、ほぼ均一な粒子
単層を形成した。次に、アルミニウムドラム基体及びそ
れに圧接する金属ローラを加熱しながら圧接回転させ
て、粒子を基体に密着させると共に、平滑な40μm厚の
感光層を設けた。次に、30μm厚のシュリンクチューブ
を重ねた後に、熱収縮させることにより光導電部がラン
ダムに配列された感光体を製作した。
感光体の作製方法(3) 先に設けた感光液を溶剤により粘度調整後、スプレード
ライ法により平均粒径80μmの球状粒子を各々作成し
た。次に、120φのアルミニウムドラム基体上に接着層
を6角形で一辺が50μm、厚さ0.1μm(第2図(b)の構
成になるように)を印刷する。これに青用粒子を付着さ
せ、アルミニウム基体を加熱することにより軽く固着す
る。
ライ法により平均粒径80μmの球状粒子を各々作成し
た。次に、120φのアルミニウムドラム基体上に接着層
を6角形で一辺が50μm、厚さ0.1μm(第2図(b)の構
成になるように)を印刷する。これに青用粒子を付着さ
せ、アルミニウム基体を加熱することにより軽く固着す
る。
次に同様な操作で接着層を位置をずらして設け、緑用粒
子を付着させ、アルミニウム基体を加熱することにより
固着する。
子を付着させ、アルミニウム基体を加熱することにより
固着する。
同様にして赤用粒子を固着する。このようにして形成さ
れた感光体は、厚さが約70μmの、中央部が盛り上がっ
たものであり、平滑化処理のために基体をさらに加熱
し、平滑化を行なった。これにより、粒子間の接着も良
好に行なわれた。次に、30μm厚のシュリンクチューブ
を重ねた後に熱収縮させることにより、第2図(b)に示
される感光体を製作した。
れた感光体は、厚さが約70μmの、中央部が盛り上がっ
たものであり、平滑化処理のために基体をさらに加熱
し、平滑化を行なった。これにより、粒子間の接着も良
好に行なわれた。次に、30μm厚のシュリンクチューブ
を重ねた後に熱収縮させることにより、第2図(b)に示
される感光体を製作した。
次に、上記感光体を用いた多色画像形成のプロセスを第
5図について説明する。同図は光導電層として分光感度
をコントロールし易い酸化亜鉛のようなn型(即ち、電
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
ものであり、また各部の断面ハッチングは省略してい
る。図中、1、2はそれぞれ導電性基板、B、G、Rに
分光感度のある光導電層であり、3は絶縁層である。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。
5図について説明する。同図は光導電層として分光感度
をコントロールし易い酸化亜鉛のようなn型(即ち、電
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
ものであり、また各部の断面ハッチングは省略してい
る。図中、1、2はそれぞれ導電性基板、B、G、Rに
分光感度のある光導電層であり、3は絶縁層である。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5図〔1〕のように、白色光による全面露光を
行ないつつ帯電器4によって全面に正のコロナ放電を与
えると、絶縁層3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。
行ないつつ帯電器4によって全面に正のコロナ放電を与
えると、絶縁層3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5図〔2〕のように、露光スリットを備えた
帯電器5により交流若しくは負の放電を与え、絶縁層3
表面の電荷を消去しながら着色像の露光、例えば原稿の
赤色部の反射光、即ち赤色像の露光LRを与える。赤色光
は絶縁層3を通過し、その下部にある光導電層2の光導
電部2Rを導電性とするため、絶縁層3上の正電荷の消
去ともに光導電部2R中の電荷も消去する。これに対
し、緑色、青色に分光感度のある光導電部2G、2Bは
赤色光を感じないため、絶縁層の一部正電荷及び光導電
層2の負電荷はそのまま残留する。この帯電は表面電位
が負になるまで行なってもよい。
帯電器5により交流若しくは負の放電を与え、絶縁層3
表面の電荷を消去しながら着色像の露光、例えば原稿の
赤色部の反射光、即ち赤色像の露光LRを与える。赤色光
は絶縁層3を通過し、その下部にある光導電層2の光導
電部2Rを導電性とするため、絶縁層3上の正電荷の消
去ともに光導電部2R中の電荷も消去する。これに対
し、緑色、青色に分光感度のある光導電部2G、2Bは
赤色光を感じないため、絶縁層の一部正電荷及び光導電
層2の負電荷はそのまま残留する。この帯電は表面電位
が負になるまで行なってもよい。
以上が第1次の潜像形成に相当するが、この段階では、
電荷が消去された2R部はもとより、電荷の残留してい
る2G、2Bの部分も、絶縁層3表面では同電位となる
ため静電像としては機能しない。
電荷が消去された2R部はもとより、電荷の残留してい
る2G、2Bの部分も、絶縁層3表面では同電位となる
ため静電像としては機能しない。
第3図〔2〕では、帯電後の電位はほぼ零の場合を示し
てあるが、負に迄帯電してもよい。
てあるが、負に迄帯電してもよい。
次いで、第5図〔3〕のように、光導電部中の1つにの
みが分光感度を示す色の光、例えば光源6Bと青色フィ
ルタFBによって得られた青色光LBで全面露光を与える
と、青色光に分光感度を有する2B部が導電性となり、
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、2B部の表面にのみ電位パターンが発
生する。
みが分光感度を示す色の光、例えば光源6Bと青色フィ
ルタFBによって得られた青色光LBで全面露光を与える
と、青色光に分光感度を有する2B部が導電性となり、
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、2B部の表面にのみ電位パターンが発
生する。
青色光を感じない2G、2Rの部分には変化は生じな
い。そして、電荷像を負に帯電したイエロートナーTY
を含む現像剤で現像すると、電位をもつ絶縁層3上にの
みトナーが付着し、現像が行なわれる(第5図
〔4〕)。
い。そして、電荷像を負に帯電したイエロートナーTY
を含む現像剤で現像すると、電位をもつ絶縁層3上にの
みトナーが付着し、現像が行なわれる(第5図
〔4〕)。
次いで、生じた電位差を消去すべく第5図〔5〕のよう
に帯電器14によって帯電を行なう。このとき、青色光を
同時に露光すると、電荷の消去を更に完全に行なえる。
に帯電器14によって帯電を行なう。このとき、青色光を
同時に露光すると、電荷の消去を更に完全に行なえる。
次いで第5図〔6〕のように、緑色光LGで全面露光を与
えると、前記青色光の全面露光の場合と同じく2Gの部
分に電位パターンが形成される(全面露光光として既に
照射した青色成分を含んでいてもかまわない。)。これ
を第5図〔7〕のようにマゼンタトナーTMで現像すれ
ば、フィルタGの部分にのみマゼンタトナーTMが付着
する。
えると、前記青色光の全面露光の場合と同じく2Gの部
分に電位パターンが形成される(全面露光光として既に
照射した青色成分を含んでいてもかまわない。)。これ
を第5図〔7〕のようにマゼンタトナーTMで現像すれ
ば、フィルタGの部分にのみマゼンタトナーTMが付着
する。
続いて第5図〔5〕と同様に再度帯電後、赤色光の全面
露光を与えるが、2R部には電荷が存在しないため電位
パターンは形成されず、シアントナーで現像を行なって
もシアントナーの付着は起こらない。全面露光光として
は、既に照射した青色や緑色成分を含んでいてもかまわ
ない。
露光を与えるが、2R部には電荷が存在しないため電位
パターンは形成されず、シアントナーで現像を行なって
もシアントナーの付着は起こらない。全面露光光として
は、既に照射した青色や緑色成分を含んでいてもかまわ
ない。
こうして得られたトナー像を複写・紙等の転写材上に転
写し、定着すれば、転写材上にはイエロートナーとマゼ
ンタトナーとの混色による赤色像が再現される。
写し、定着すれば、転写材上にはイエロートナーとマゼ
ンタトナーとの混色による赤色像が再現される。
他の色についても、下記表−2のごとく、三色分解法と
3原色トナーとの組み合わせによる色再現が行なわれ
る。
3原色トナーとの組み合わせによる色再現が行なわれ
る。
この表中、 は静電像形成の第1段階の状態、 は完成した静電像、 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。空欄は静電像の存在しない部
分を表している。
持されていることを示す。空欄は静電像の存在しない部
分を表している。
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、一次帯電時に電荷注入
が困難である場合は光による一様照射を併用する。
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、一次帯電時に電荷注入
が困難であ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、本実施例によれば、微細
な色分解機能を有する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、複数種の光導電部の1種のみ
が分光感度を示すように特定光の全面露光を与えて現像
を行なう工程を前記光導電部の種類数に応じて繰り返
す。即ち、微細な色分解機能のある光導電層を有する感
光体を像露光(第5図〔2〕の工程後、三色分解光によ
る全面露光(第5図〔3〕、〔6〕の工程)を与え、各
光導電部毎に潜像を形成し、対応する色のトナーを用い
て現像(第5図〔4〕、〔7〕の工程)し、これを繰り
返して多色像を得る。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おいて、複
数の色分解機能のある光導電部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、更に感光層上に絶
縁層を設けた感光体を用い、まずその全面に像露光を与
え、分解画像濃度に応じた第1次潜像を形成せしめ、次
いで第1の光導電部のみが感じる光によって全面露光す
ることによって該光導電部上にのみ第2次潜像を形成せ
しめ、第1次潜像形成過程の像露光強度に応じた静電像
を形成する。そして、対応する色のカラートナーで現像
し、更に均一に再帯電し、以下各分解像について同様の
操作を繰り返すことによって感光体上に多色画像を形成
し、一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。又、画像を得る場合は、新たに黒トナーを有
する現像装置を設け、通常の一次帯電、二次帯電と同時
像露光、白色光による一様露光により電位パターンを形
成して、トナーで現像するようにするか、Y、M、Cト
ナーを一様露光により生じた前記電位パターンに重ね合
わせ、現像する。
な色分解機能を有する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、複数種の光導電部の1種のみ
が分光感度を示すように特定光の全面露光を与えて現像
を行なう工程を前記光導電部の種類数に応じて繰り返
す。即ち、微細な色分解機能のある光導電層を有する感
光体を像露光(第5図〔2〕の工程後、三色分解光によ
る全面露光(第5図〔3〕、〔6〕の工程)を与え、各
光導電部毎に潜像を形成し、対応する色のトナーを用い
て現像(第5図〔4〕、〔7〕の工程)し、これを繰り
返して多色像を得る。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おいて、複
数の色分解機能のある光導電部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、更に感光層上に絶
縁層を設けた感光体を用い、まずその全面に像露光を与
え、分解画像濃度に応じた第1次潜像を形成せしめ、次
いで第1の光導電部のみが感じる光によって全面露光す
ることによって該光導電部上にのみ第2次潜像を形成せ
しめ、第1次潜像形成過程の像露光強度に応じた静電像
を形成する。そして、対応する色のカラートナーで現像
し、更に均一に再帯電し、以下各分解像について同様の
操作を繰り返すことによって感光体上に多色画像を形成
し、一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。又、画像を得る場合は、新たに黒トナーを有
する現像装置を設け、通常の一次帯電、二次帯電と同時
像露光、白色光による一様露光により電位パターンを形
成して、トナーで現像するようにするか、Y、M、Cト
ナーを一様露光により生じた前記電位パターンに重ね合
わせ、現像する。
第6図は本実施例の上記プロセスを実施するに適したカ
ラー複写機の画像形成部の概要図である。図中、41は第
1図に示す構成をもつ感光体より成る感光体ドラムであ
って、複写動作中は矢印a方向に回転する。感光体ドラ
ム41は回転しながら必要に応じて光を照射しつつ帯電電
極4で全面に電荷を与えられ、次の露光スリットを備え
た電極5から交流、又は電極4とは反対符号のコロナ放
電を受けつつ原稿Dの露光Lが与えられ、第1次潜像過
程が終了する。次いで光源6Bと光源用青色フィルタFB
との組み合わせによって得られる青色光に全面露光さ
れ、イエロー潜像が形成される。次にこれがイエロート
ナーを装填した現像器17Yで現像される。続いて電極14
により感光体表面が一様電位にされた後、光源6G、緑
色光源フィルタFGからの緑色光による全面露光、マゼン
タトナーを装填した現像器17Mによる現像を受ける。さ
らに電極15により感光体が一様帯電され、光源6R、赤
色光源フィルタFRからの赤色光による全面露光、シアン
トナーを装填した現像器17Cによる現像を受ける。その
結果、感光体ドラム上に多色像が形成される。得られた
多色トナー像は転写前帯電極11により再帯電された後、
用紙給送手段によって供給されて来る複写紙8上に、転
写電極9によって転写される。転写される多色トナー像
を担持した紙は分離電極10よって感光体ドラムから分離
され、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は必要に応じて除電光(白色光が望ましい。)を
照射しつつ除電電極16で除電され、クリーニングブレ
ード13で表面に残留したトナーが除去されて再び使用さ
れる。
ラー複写機の画像形成部の概要図である。図中、41は第
1図に示す構成をもつ感光体より成る感光体ドラムであ
って、複写動作中は矢印a方向に回転する。感光体ドラ
ム41は回転しながら必要に応じて光を照射しつつ帯電電
極4で全面に電荷を与えられ、次の露光スリットを備え
た電極5から交流、又は電極4とは反対符号のコロナ放
電を受けつつ原稿Dの露光Lが与えられ、第1次潜像過
程が終了する。次いで光源6Bと光源用青色フィルタFB
との組み合わせによって得られる青色光に全面露光さ
れ、イエロー潜像が形成される。次にこれがイエロート
ナーを装填した現像器17Yで現像される。続いて電極14
により感光体表面が一様電位にされた後、光源6G、緑
色光源フィルタFGからの緑色光による全面露光、マゼン
タトナーを装填した現像器17Mによる現像を受ける。さ
らに電極15により感光体が一様帯電され、光源6R、赤
色光源フィルタFRからの赤色光による全面露光、シアン
トナーを装填した現像器17Cによる現像を受ける。その
結果、感光体ドラム上に多色像が形成される。得られた
多色トナー像は転写前帯電極11により再帯電された後、
用紙給送手段によって供給されて来る複写紙8上に、転
写電極9によって転写される。転写される多色トナー像
を担持した紙は分離電極10よって感光体ドラムから分離
され、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は必要に応じて除電光(白色光が望ましい。)を
照射しつつ除電電極16で除電され、クリーニングブレ
ード13で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
に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、現像スリーブ上の
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。この非接触方式は、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。
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
に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、現像スリーブ上の
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。この非接触方式は、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
送体である現像スリーブに逆戻りし、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。
ナー像が形成されている感光体に何回か現像を繰り返す
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
送体である現像スリーブに逆戻りし、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。
以上の考察から、一成分現像剤あるいは二成分現像剤を
用いて、望ましい濃度を有し、かつ画像の乱れや混色の
ない記録を行なう画像形成条件が、一成分現像剤と二成
分現像剤の各々を用いるプロセスに存在することが明ら
かとなった。この現像条件は基本的には、現像スリーブ
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、像担持体と現像スリ
ーブとの間隙は、現像スリーブ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)。そして、より望ましい条件は、像担持体上に潜
像を形成する工程と、一成分現像剤を用いて前記潜像を
現像して像担持体上に複数のトナー像を形成するに際
し、この現像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅
をVAC(v)、周波数を(Hz)、前記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≦VAC/(d・)≧1.6 を満たすことである。
用いて、望ましい濃度を有し、かつ画像の乱れや混色の
ない記録を行なう画像形成条件が、一成分現像剤と二成
分現像剤の各々を用いるプロセスに存在することが明ら
かとなった。この現像条件は基本的には、現像スリーブ
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、像担持体と現像スリ
ーブとの間隙は、現像スリーブ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)。そして、より望ましい条件は、像担持体上に潜
像を形成する工程と、一成分現像剤を用いて前記潜像を
現像して像担持体上に複数のトナー像を形成するに際
し、この現像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅
をVAC(v)、周波数を(Hz)、前記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≦VAC/(d・)≧1.6 を満たすことである。
また、像担持体上に潜像を形成する工程と、複数の成分
からなる現像剤を用いて前記潜像を現像し、前記像担持
体上に複数のトナー像を形成する画像形成方法におい
て、各現像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅を
VAC(V)、周波数を(Hz)、前記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≦VAC/(d・) {(VAC/d)-1500}/≦1.0 を満たすことが好ましい。
からなる現像剤を用いて前記潜像を現像し、前記像担持
体上に複数のトナー像を形成する画像形成方法におい
て、各現像工程では、現像バイアスの交流成分の振幅を
VAC(V)、周波数を(Hz)、前記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≦VAC/(d・) {(VAC/d)-1500}/≦1.0 を満たすことが好ましい。
即ち、本発明者は、前記潜像形成と現像を繰返して画像
を形成する方法について研究した結果、交流バイアス、
及び周波数等の現像条件の選び方によって、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
る領域があることを見出した。
を形成する方法について研究した結果、交流バイアス、
及び周波数等の現像条件の選び方によって、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
る領域があることを見出した。
像担持体上(例えば感光体ドラム)に順次トナー像を重
ね合わせる方法では、現像時に、前段に像担持体上に形
成したトナー像を乱すことなく適当な濃度の現像を行な
う必要がある。ここで「重ね合わせ」とは、予め像担持
体上にトナー像が形成されており、次に再帯電と特定光
による一様露光により像担持体上に生じた静電潜像に対
し、一つあるいは複数の現像器よりトナーを前記静電潜
像上に付着させ、トナー像を形成することを意味する。
検討の結果、この条件を満たすには、現像領域における
像担持体と現像剤搬送体との間隙d(mm)(以下、単に間
隙dという場合がある)、現像バイアスの交流成分の振
幅VAC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った。そこで、第6図
に示したカラー複写機を用いて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を変化させつつ、一成分
磁性トナーを第7図に示すような現像装置17で実験を行
なったところ、第8図及び第9図に示すような結果が得
られた。なお、感光体ドラム41には予めトナー像が形成
されている。この現像装置17は、第6図に示した各現像
器17Y、17M、17Cに相当するものであって、スリーブ7お
よび/または磁気ロール43が回転することにより、現像
剤Deをスリーブ42の周面上を矢印B方向に搬送させ、現
像剤Deを現像領域Eに供給している。なお、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
(カーボンブラック)10wt%、磁性体20wt%、荷電制御
剤を混練粉砕し、平均粒径を15μmとし、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。磁気ロール43が矢印A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D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Deの攪拌が十分に行なわれ
るよう攪拌スクリュー42が設けられており、現像剤溜り
47内のトナーが消費されたときには、トナー供給ローラ
39が回転することにより、トナーホッパー38からトナー
Tが補給される。
ね合わせる方法では、現像時に、前段に像担持体上に形
成したトナー像を乱すことなく適当な濃度の現像を行な
う必要がある。ここで「重ね合わせ」とは、予め像担持
体上にトナー像が形成されており、次に再帯電と特定光
による一様露光により像担持体上に生じた静電潜像に対
し、一つあるいは複数の現像器よりトナーを前記静電潜
像上に付着させ、トナー像を形成することを意味する。
検討の結果、この条件を満たすには、現像領域における
像担持体と現像剤搬送体との間隙d(mm)(以下、単に間
隙dという場合がある)、現像バイアスの交流成分の振
幅VAC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った。そこで、第6図
に示したカラー複写機を用いて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を変化させつつ、一成分
磁性トナーを第7図に示すような現像装置17で実験を行
なったところ、第8図及び第9図に示すような結果が得
られた。なお、感光体ドラム41には予めトナー像が形成
されている。この現像装置17は、第6図に示した各現像
器17Y、17M、17Cに相当するものであって、スリーブ7お
よび/または磁気ロール43が回転することにより、現像
剤Deをスリーブ42の周面上を矢印B方向に搬送させ、現
像剤Deを現像領域Eに供給している。なお、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
(カーボンブラック)10wt%、磁性体20wt%、荷電制御
剤を混練粉砕し、平均粒径を15μmとし、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。磁気ロール43が矢印A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D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Deの攪拌が十分に行なわれ
るよう攪拌スクリュー42が設けられており、現像剤溜り
47内のトナーが消費されたときには、トナー供給ローラ
39が回転することにより、トナーホッパー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が設けられていると共
に、現像剤Deを現像領域Eで振動させ、現像剤Deが感光
体ドラム41に十分に供給されるように、交流電源46が直
流電源45と直列に設けられている。Rは保護抵抗であ
る。
イアスを印加すべく直流電源45が設けられていると共
に、現像剤Deを現像領域Eで振動させ、現像剤Deが感光
体ドラム41に十分に供給されるように、交流電源46が直
流電源45と直列に設けられている。Rは保護抵抗であ
る。
第8図は、感光体ドラム41とスリーブ7との間隙dを0.
7mm、現像剤層厚を0.3mm、スリーブ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1KHz、帯電後の一様露光による感光体の帯電電
位を500Vに設定したときの、交流成分の振幅と、感光体
ドラム41上の非露光部(露光部電位は0V)に形成され
る黒色トナー像の画像濃度との関係を示している。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8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−5μc/g、−
3μc/g、−2μc/gのものを用いた場合の結果であ
る。A、B、Cの三つの曲線は共に、電界の交流成分の
振幅が200V/mm以上、1.5KV/mm以下で画像濃度が大
きく、1.6KV/mm以上にすると感光体ドラム41上に予
め形成してあるトナー像が一部破壊さているのが観測さ
れた。
7mm、現像剤層厚を0.3mm、スリーブ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1KHz、帯電後の一様露光による感光体の帯電電
位を500Vに設定したときの、交流成分の振幅と、感光体
ドラム41上の非露光部(露光部電位は0V)に形成され
る黒色トナー像の画像濃度との関係を示している。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8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−5μc/g、−
3μc/g、−2μc/gのものを用いた場合の結果であ
る。A、B、Cの三つの曲線は共に、電界の交流成分の
振幅が200V/mm以上、1.5KV/mm以下で画像濃度が大
きく、1.6KV/mm以上にすると感光体ドラム41上に予
め形成してあるトナー像が一部破壊さているのが観測さ
れた。
第9図は、現像バイアスの交流成分の周波数を2.5KHzと
し、第8図の実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。
し、第8図の実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。
この実験例によると、前記交流電界強度の振幅EACが500
V/mm以上、3.8KV/mm以下で画像濃度が大きく、3.2
KV/mm以上になると、感光体ドラム41上に予め形成さ
れたト一像の一部が破壊された。
V/mm以上、3.8KV/mm以下で画像濃度が大きく、3.2
KV/mm以上になると、感光体ドラム41上に予め形成さ
れたト一像の一部が破壊された。
なお、第8図、第9図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飽和する、あるいはやや低下す
るように変化するが、この振幅の値は曲線A、B、Cか
らわかるようにトナーの平均帯電量にあまり依存せずに
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、一成分現像剤はトナー粒子どうしの相互
摩擦のため、帯電量が正負にまたがって広く分布してい
ると予想される。したがって、平均帯電量は小さい値に
なるが、実際には大きな帯電量、例えば大きさが20μc/
g以上のトナーも一定の割合で存在し、このようなトナ
ーが主に現像されていると考えられる。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
像特性の変化はほとんど観測されないと考えられる。
度がある振幅を境にして飽和する、あるいはやや低下す
るように変化するが、この振幅の値は曲線A、B、Cか
らわかるようにトナーの平均帯電量にあまり依存せずに
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、一成分現像剤はトナー粒子どうしの相互
摩擦のため、帯電量が正負にまたがって広く分布してい
ると予想される。したがって、平均帯電量は小さい値に
なるが、実際には大きな帯電量、例えば大きさが20μc/
g以上のトナーも一定の割合で存在し、このようなトナ
ーが主に現像されていると考えられる。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
像特性の変化はほとんど観測されないと考えられる。
さて、第8図、第9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EACと、周波数の
関係について整理でき、第10図に示すような結果を得
た。
行なったところ、交流電界強度の振幅EACと、周波数の
関係について整理でき、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、で示した領域は既に形成されているトナー像の
破壊が起りやすい領域、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。
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されているトナー像の
破壊が起りやすい領域、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(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。
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EACに対し、増加傾向に
ある領域、即ち、例えば第8図の濃度曲線Aについて
は、交流電界強度の振幅EACが0.2〜1KV/mmとなる領域
については、現像バイアスの交流成分が、スリーブから
トナーが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41に付着され、現像が
行なわれる。従って、交流電界強度の振幅EACが大きく
なるに従い、画像濃度が大きくなるのである。
ある領域、即ち、例えば第8図の濃度曲線Aについて
は、交流電界強度の振幅EACが0.2〜1KV/mmとなる領域
については、現像バイアスの交流成分が、スリーブから
トナーが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41に付着され、現像が
行なわれる。従って、交流電界強度の振幅EAC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の振幅が大きくなるに従い飽
和する、あるいはやや低下する(例えば、第8図の濃度
曲線Aについては、交流電界強度の振幅EACが1KV以
上の領域)理由はいくつか考えられる。交流電界強度の
振幅EACが大きくなるに従っ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41に付着され、小さな電荷をもつトナーは現像されに
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41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7に戻りやすい。さらに、交流成分の電
界強度の振幅が大きすぎると、感光体ドラム41表面の電
荷がリークすることによって、トナーが現像されにくく
なるという現像も起こりやすくなる。実際にはこれらの
原因が重なって画像濃度を飽和あるいは低下させている
と考えられる。
和する、あるいはやや低下する(例えば、第8図の濃度
曲線Aについては、交流電界強度の振幅EACが1KV以
上の領域)理由はいくつか考えられる。交流電界強度の
振幅EACが大きくなるに従っ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41に付着され、小さな電荷をもつトナーは現像されに
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41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7に戻りやすい。さらに、交流成分の電
界強度の振幅が大きすぎると、感光体ドラム41表面の電
荷がリークすることによって、トナーが現像されにくく
なるという現像も起こりやすくなる。実際にはこれらの
原因が重なって画像濃度を飽和あるいは低下させている
と考えられる。
一方、交流電界強度の振幅EACを大きくすると、前述し
たように、予め感光体ドラム41上に形成しておいたトナ
ー像が破壊され、交流成分が大きいほど破壊の程度は大
きい。この原因は、感光体ドラム41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7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41上にトナー
像を順次重ね合せて現像する場合、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。
たように、予め感光体ドラム41上に形成しておいたトナ
ー像が破壊され、交流成分が大きいほど破壊の程度は大
きい。この原因は、感光体ドラム41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7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41上にトナー
像を順次重ね合せて現像する場合、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、第8図、第9図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傾向がある
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41に吸着されにくくなることが原因となっている。
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傾向がある
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41に吸着されにくくなることが原因となっている。
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(H
z)、感光体ドラム41とスリーブ7の間隙をd(mm)とする
とき 0.2≦VAC/(d・)≦1.6 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、第6図及び第7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ある、 0.4≦VAC/(d・)≦1.2 の条件を満たすことがより望ましい。さらにその領域の
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、 0.6≦VAC/(d・)≦1.0 を満たすことが更に望ましい。
現像バイアスの交流成分の振幅をVAC(v)、周波数を(H
z)、感光体ドラム41とスリーブ7の間隙をd(mm)とする
とき 0.2≦VAC/(d・)≦1.6 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、第6図及び第7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ある、 0.4≦VAC/(d・)≦1.2 の条件を満たすことがより望ましい。さらにその領域の
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、 0.6≦VAC/(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、現像剤を感光体ドラム4
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
上にすることが更に望ましい。
分の周波数は200Hz以上とし、現像剤を感光体ドラム4
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7図に示
すような現像装置17で実験を行なったところ、第11図お
よび第12図に示す結果が得られた。なお、現像剤De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20μm、磁化30emu/g、抵抗率10
14Ω-cmの物性を示すように微細酸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
0.50cm2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1kg/cm2の荷重を掛け、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(カーボンブラッ
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。該キャリア80wt%に対
し該トナーを20wt%の割合で混合し、現像剤D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。
すような現像装置17で実験を行なったところ、第11図お
よび第12図に示す結果が得られた。なお、現像剤De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20μm、磁化30emu/g、抵抗率10
14Ω-cmの物性を示すように微細酸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
0.50cm2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1kg/cm2の荷重を掛け、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(カーボンブラッ
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。該キャリア80wt%に対
し該トナーを20wt%の割合で混合し、現像剤D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。
第11図は、感光体ドラム41とスリーブ7との間隙dを1.
0mm、現像剤層厚を0.7mm、感光体の帯電電位を500V、
現像バイアスの直流成分を50V、交流成分の周波数を1
KHzに設定したときの交流成分の振幅と感光体ドラム41
の非露光部(露光部電位は0V)に形成される黒色トナ
ー像の画像濃度との関係を示している。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9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、
B、Cの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅が20
0V/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。
0mm、現像剤層厚を0.7mm、感光体の帯電電位を500V、
現像バイアスの直流成分を50V、交流成分の周波数を1
KHzに設定したときの交流成分の振幅と感光体ドラム41
の非露光部(露光部電位は0V)に形成される黒色トナ
ー像の画像濃度との関係を示している。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9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、
B、Cの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅が20
0V/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。
第12図は、現像バイアスの交流成分の周波数を2.5KHz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を変化させたときの画像濃度の変化を示す。
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を変化させたときの画像濃度の変化を示す。
この実験例によると、前記交流電界強度の振幅EACが500
V/mmを越えると画像濃度が大きく、図示していないが
4KV/mm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。
V/mmを越えると画像濃度が大きく、図示していないが
4KV/mm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11図、第12図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飽和する、あるいはやや低下する
ように変化するが、この振幅の値は曲線A、B、Cから
わかるように、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、一成分現像剤程ではない
としても、トナーはキャ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
たっ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。
がある振幅を境にして飽和する、あるいはやや低下する
ように変化するが、この振幅の値は曲線A、B、Cから
わかるように、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、一成分現像剤程ではない
としても、トナーはキャ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
たっ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、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EACと、周波数
の関係について整理出来、第13図に示すような結果を得
た。
行なったところ、交流電界強度の振幅EACと、周波数
の関係について整理出来、第13図に示すような結果を得
た。
第13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。
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おり、そ
の原因は上述した一成分現像剤の場合と同様である。
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
の原因は上述した一成分現像剤の場合と同様である。
即ち、画像濃度が交流電界強度の振幅EACに対し、増加
傾向にある領域、例えば第11図の濃度曲線Aについて
は、交流電界強度の振幅EACが0.2〜1.2KV/mmとなる領域
については、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41に付着され、現像に
供される。従って、交流電界強度の振幅が大きくなるに
従い、画像濃度が大きくなるのである。
傾向にある領域、例えば第11図の濃度曲線Aについて
は、交流電界強度の振幅EACが0.2〜1.2KV/mmとなる領域
については、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41に付着され、現像に
供される。従って、交流電界強度の振幅が大きくなるに
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EACに対し飽和す
る領域、第11図の曲線A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ってトナーは強
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41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41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7に戻りやすい。さら
に、交流成分の電界強度の振幅が大きすぎることにより
感光体ドラム41表面の電荷がリークすることによって、
トナーが現像されにくくなるという現像も起こりやすく
なる。実際にはこれらの要因が重なって画像濃度が交流
成分の増加に対し、一定になっていると考えられる。
る領域、第11図の曲線A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ってトナーは強
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41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41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7に戻りやすい。さら
に、交流成分の電界強度の振幅が大きすぎることにより
感光体ドラム41表面の電荷がリークすることによって、
トナーが現像されにくくなるという現像も起こりやすく
なる。実際にはこれらの要因が重なって画像濃度が交流
成分の増加に対し、一定になっていると考えられる。
さらに交流電界強度を大きくし、例えば第11図の曲線A
を得た条件で、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41上に形成しておいたトナー
像が破壊され、交流成分が大きいほど破壊の程度は大き
いことがわかった。この原因は、感光体ドラム41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7に
引戻す力が働くためであると考えられる。
を得た条件で、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41上に形成しておいたトナー
像が破壊され、交流成分が大きいほど破壊の程度は大き
いことがわかった。この原因は、感光体ドラム41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7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41上にトナー像を順次重ね合わせて現像す
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。
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、第11図、第12図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41に付着され
にくくなることが原因となっている。
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41に付着され
にくくなることが原因となっている。
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(H
z)、感光体ドラム41とスリーブ7の間隙をd(mm)とする
とき、 0.2≦VAC/(d・) {(VAC/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
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≦VAC/(d・) {(VAC/d)-1500}/≦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・) {(VAC/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。
現像バイアスの交流成分の振幅をVAC(V)周波数を(H
z)、感光体ドラム41とスリーブ7の間隙をd(mm)とする
とき、 0.2≦VAC/(d・) {(VAC/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
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≦VAC/(d・) {(VAC/d)-1500}/≦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・) {(VAC/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、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以上にすることが、更に
望ましい。
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以上にすることが、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、現像を繰り返すに従って、 順次帯電量の大きいトナーを使用する。
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、現像を繰り返すに従って、 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振幅を順次小さ
くする。
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。
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、感光体ド
ラム41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がある。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41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光流バ
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。
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、感光体ド
ラム41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がある。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41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光流バ
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。
次に、本発明者が実際に行なった具体的な実験例を説明
する。
する。
即ち、下記表−3の条件で多色像を記録したところ、各
表面の良好な記録が可能であった。
表面の良好な記録が可能であった。
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59-42565
号、特願昭58-231434号)、線状あるいは網状制御電極
を設けて交番電界中で一成分現像剤による現像を行なう
方法(特開昭56-125753号)、同様な制御電極を設けて
交番電界中で二成分現像剤による現像を行なう方法(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。
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59-42565
号、特願昭58-231434号)、線状あるいは網状制御電極
を設けて交番電界中で一成分現像剤による現像を行なう
方法(特開昭56-125753号)、同様な制御電極を設けて
交番電界中で二成分現像剤による現像を行なう方法(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
等に記載さ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。
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
等に記載さ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。
又、感光体の層構成を、透明絶縁層、感光体層、導電層
及びフィルタを設けて透明絶縁層側からの一次及び二次
帯電、フィルタ側からの像露光した後、全面露光をフィ
ルタ側である裏面から与えることにより透明絶縁層側か
ら現像する構成もとりうる。
及びフィルタを設けて透明絶縁層側からの一次及び二次
帯電、フィルタ側からの像露光した後、全面露光をフィ
ルタ側である裏面から与えることにより透明絶縁層側か
ら現像する構成もとりうる。
また、以上の説明はすべていわゆる3色分解感光層と3
原色トナーを用いたカラー複写機の例について述べた
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。分解感光層の分光感度、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
の感光層構造も上述したものに限らず、そのパターンや
配置等は種々変更できる。また、一次帯電時と同時像露
光、二次帯電を行なう第一次潜像形成や、一次帯電後の
像露光、二次帯電を行なう第一次潜像形成も同様に適用
可能である。
原色トナーを用いたカラー複写機の例について述べた
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。分解感光層の分光感度、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
の感光層構造も上述したものに限らず、そのパターンや
配置等は種々変更できる。また、一次帯電時と同時像露
光、二次帯電を行なう第一次潜像形成や、一次帯電後の
像露光、二次帯電を行なう第一次潜像形成も同様に適用
可能である。
尚、本願明細書でいう「帯電」という語は、「帯電」を
行なったときその表面電位が0となったり、表面の電荷
が消失するような場合も含むものである。
行なったときその表面電位が0となったり、表面の電荷
が消失するような場合も含むものである。
また、以上の説明では、全面露光用の光の分光特性は、
グリーン(G)、ブルー(B)、レッド(R)であるが、これに
限るものでなく、要は、特定光による全面露光によって
感光体上の特定光に対応する特定の感光部(一種とは限
らない)のみに電位パターンを形成するような分光特性
であればよい。
グリーン(G)、ブルー(B)、レッド(R)であるが、これに
限るものでなく、要は、特定光による全面露光によって
感光体上の特定光に対応する特定の感光部(一種とは限
らない)のみに電位パターンを形成するような分光特性
であればよい。
ヘ、発明の効果 本発明は上述した如く、感光体の光導電層自体を分光感
度分布の異なる複数の光導電部分で構成しているので、
別途に色分解フィルタを設けなくてよく、感光体の層構
成が著しく簡略化される。
度分布の異なる複数の光導電部分で構成しているので、
別途に色分解フィルタを設けなくてよく、感光体の層構
成が著しく簡略化される。
又、分光感度分布が異なる複数部分からなる光導電層の
上に絶縁層が設けられているから、絶縁層によって光導
電層が保護されているものなっており、色分解特性の耐
久性に富み、長期間にわたって安定しており、劣化が起
きにくいものである。
上に絶縁層が設けられているから、絶縁層によって光導
電層が保護されているものなっており、色分解特性の耐
久性に富み、長期間にわたって安定しており、劣化が起
きにくいものである。
更には、分光感度分布が異なる複数部分からなる光導電
層の上に絶縁層を設けるようにしたから、表層部分の絶
縁性にも優れており、優れた感光体が得られる。
層の上に絶縁層を設けるようにしたから、表層部分の絶
縁性にも優れており、優れた感光体が得られる。
しかも、この感光体を用いて、第一次の静電潜像形成後
に、光導電部の1種のみに電位パターンを生じさせる特
定波長の光による全面露光及び現像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
位置合わせの必要がなく、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。得られる記録物も色ズ
レの全くない高画質のものとなる。
に、光導電部の1種のみに電位パターンを生じさせる特
定波長の光による全面露光及び現像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
位置合わせの必要がなく、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。得られる記録物も色ズ
レの全く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1A図(a)、(b)は各感光体の断面図、 第1B図(a)、(b)は感光体の製造工程を示す断面図、 第2図(a)、(b)、(c)は感光体の製造工程を示す断面図、 第3図、第4図は光導電部の分光特性の二例を示す各ス
ペクトル図、 第5図〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕、
〔6〕、〔7〕は画像形成工程を示すプロセスフロー
図、 第6図はカラー複写機の概略図、 第7図は現像装置の断面図、 第8図、第9図は一成分現像剤を用いた場合に得られた
データのグラフ、 第10図は一成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係を示すグラフ、 第11図、第12図は二成分現像剤を用いた場合に得られた
データのグラフ、 第13は、二成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係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 2R、2G、2B……光導電部 3……絶縁層 4……一次帯電器 5……二次帯電器 7、7Y、7M、7C……現像スリーブ 8……複写紙 14、15……再帯電器 17、17Y、17M、17C……現像器 41……感光体ドラム FB……青フィルタ FG……緑フィルタ FR……赤フィルタ LR……赤色光 LB……青色光 LG……緑色光 TY……黄トナー TM……マゼンタトナー D……現像剤 T……トナー である。
ペクトル図、 第5図〔1〕、〔2〕、〔3〕、〔4〕、〔5〕、
〔6〕、〔7〕は画像形成工程を示すプロセスフロー
図、 第6図はカラー複写機の概略図、 第7図は現像装置の断面図、 第8図、第9図は一成分現像剤を用いた場合に得られた
データのグラフ、 第10図は一成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係を示すグラフ、 第11図、第12図は二成分現像剤を用いた場合に得られた
データのグラフ、 第13は、二成分現像剤を用いた場合の交流バイアスの振
幅と周波数との関係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 2R、2G、2B……光導電部 3……絶縁層 4……一次帯電器 5……二次帯電器 7、7Y、7M、7C……現像スリーブ 8……複写紙 14、15……再帯電器 17、17Y、17M、17C……現像器 41……感光体ドラム FB……青フィルタ FG……緑フィルタ FR……赤フィルタ LR……赤色光 LB……青色光 LG……緑色光 TY……黄トナー TM……マゼンタトナー D……現像剤 T……トナー である。
Claims (2)
- 【請求項1】分光感度分布が互いに異なる複数部分から
なる光導電層と、この光導電層上に設けられた絶縁層と
を有することを特徴とする感光体。 - 【請求項2】分光感度分布が互いに異なる複数部分から
なる光導電層と、この光導電層上に設けられた絶縁層と
を有する感光体を像露光する工程と;しかる後に、特定
の光導電層部分の上に電位パターンを生じさせる特定光
による全面露光と現像を行なう操作を繰返す工程とを有
することを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201085A JPH0656498B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 感光体及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59201085A JPH0656498B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 感光体及び画像形成方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6177861A JPS6177861A (ja) | 1986-04-21 |
| JPH0656498B2 true JPH0656498B2 (ja) | 1994-07-27 |
Family
ID=16435140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59201085A Expired - Lifetime JPH0656498B2 (ja) | 1984-09-26 | 1984-09-26 | 感光体及び画像形成方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0656498B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5934310B2 (ja) * | 1975-12-17 | 1984-08-21 | キヤノン株式会社 | 電子写真法及び装置 |
| JPS56146142A (en) * | 1980-04-16 | 1981-11-13 | Hitachi Ltd | Electrophotographic sensitive film |
| JPS58187933A (ja) * | 1982-04-27 | 1983-11-02 | Canon Inc | 光導電部材 |
-
1984
- 1984-09-26 JP JP59201085A patent/JPH0656498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6177861A (ja) | 1986-04-21 |
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