JPS6118976A - 画像形成方法 - Google Patents

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】 １、産業上の利用分野 本発８Ａ＃′ｉ画像形成方法、例えば電子写真複写、静
電記録等に好適な画像形成方法に関するものである。

２　従来技術 例えば走査露光型の電子写真複写機においては、原稿台
上に複写原稿を載置し、複写釦を押すと、露光ランプが
原稿を照射しながら、反射ミラー等を有する光学系とと
もに所定方向に走行する。

原稿の濃淡に対応した反射光が、前記光学系を介して、
一様に帯電された像担持体（例えば感光体ドラム）上に
照射され、像担持体上に静電潜像が形成される。　さら
に、現像剤によって感光体ドラムの原稿の濃度に対応し
たトナー像が形成されることになる。　一方、給紙装置
から被記録体（例えば複写紙）がトナー像担持体上のト
ナー像の位置と一致すべく送られ、トナー像担持体に接
触せしめられる。　そして、像担持体の表面に形成さハ
たトナー像が、転写電極によって複写紙に転写される。

　この間、像担持体は所定方向に回転し続け、複写紙に
は前記トナー像が次第に転写される。　その後、トナー
像を転写された複写紙がトナー像相持体から分離され、
複写紙はローラ定着装置に送られる。　　ローラ定着装
置は、少なくとも１本は加熱されたローラからなる２本
のローラによって構成され、現像剤によって形成さねた
による可視像が複写紙に転写された後、余分なトナー粉
を除くためクリーニングされ、記録をするたびにこねを
繰り返す。

こうした複写機は、得らｊる画像がモノクロマチイック
であるが、カラーの複写が得られる第１図に示すような
カラー複写機も提案されている。

第１図に示すカラー複写機は、原理的にはモノクロマチ
イックの複写機とそね程異なるものではない。　モノク
ロマチイックの複写機の場合、露光ランプが原稿を照射
し、原稿の濃淡に対応した反射光が、反射ミラー等を有
する光学系を介してトナー像担持体上を照射し、像担持
体上に静電潜像を形成するが、カラー複写機の場合、原
稿からの反射光を分解し、単一の色の光を取り出すため
にフィルターが設けられ、フィルターを通過した光のみ
がトナー像担持体を照射する。　第１図に示すカラー複
写機には、色の異なる３種のフィルターを内蔵するフィ
ルターバック２が設けられており、夫々のフィルターに
より、原稿の反射光から単一の色の光が取り出さする。

　例えば、最初にグリーンのフィルターで色分解し、こ
のフィルターの通過光で露光装置セにより像担持体上に
静電潜像を形成し、現像装置３内のマゼンタのトナーが
収納さむている現像器３Ｂで現像する。　ここで、像担
持体１には、マゼンタのトナーによシ可祝像が形成され
る。　この可視像は、給紙箱８から搬送さね、転写ドラ
ム４に巻き付いている複写紙７に転写極１０によシ転写
される。

像担持体１は、上記転写後に除電極１１により除電され
、残留トナー粉がクリーニング装置５により取除かれた
後、再び帯電極９により帯電される。

今度は、ブルーのフィルターの通過光により像露光が行
なわね、イエローのトナーが収納されている現像器３Ａ
により現像が行なわれ、像担持体１にはイエローの可視
像が形成され、この可視像は、前記したと同様に複写紙
７に転写される。　そして、次に、レッドのフィルター
の通過光により像露光が行なわれ、シアンのトナーが収
納されている現像器３Ｃにより、像担持体１にはシアン
の可視像が形成され、この可視像も複写紙７に転写され
る。

複写紙７Ｆｉ、、全部の色の可視像について、転写が終
了するまでは転写ドラム４に巻き付いており、転写終了
後に、定着装置６に送られ、定着後に機外に排紙される
。

上記の如く、このカラー複写機は、原稿からの反射光を
、フィルターにより分解して単一の色の光を取り出し、
この単一の色の光により形成された静電潜像を、その光
の色に対応する色に着色されたトナーを収納した現像器
により現像し、こｎを複写紙に転写することを繰り返し
て、カラーの複写を行なっているのである。

このカラー複写機によれば、カラーの複写を行なうこと
が出来るが、次の如き問題点がある。

（１）、現像剤の包埋外の任意の色で複写を行なうとき
には、転写ドラム（第１図の４）上の複写紙に各現像剤
の着色トナーを順次転写する必要があるが、各色につい
ての転写のタイミングをとらねばならず、位置ずれが生
じ易い。

（２）、また、各色毎に、帯電→露光→現像→転写を繰
返して行なう必要があるため、これらの制御を正確に行
なわねばならず、かつコピ一時間も長くなってしまう。

（３）、色の３原色に対応して最低現像器を３台必要と
し、黒を用意すると４台となり、これに加えて転写ドラ
ム４も設けなければならない。

そして、現像器、及び転写ドラム４は、その役割から、
像担持体１の周面上に設置しなければならない。　従っ
て、像担持体１の周面近傍は、これらを配置するための
スペースを必要とし、モノクロマチイックの複写機と比
較し、必然的に大型にしなければならない。

３、発明の目的 本発明の目的は、特に、単色（モノカラー）ながら任意
の色の画像を容易にかつ精度良く形成でき、しかも装置
の小型化も可能な画像形成方法を提供することＫある。

４、発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、像担持体（例えば
感光体ドラム）上に潜像を形成し、この潜像をトナーに
よって現像する画像形成方法において、互いに異なる色
の複数の着色トナーを同一潜像上に順次重ね合せること
を特徴とするものである。

５、実施例 以下、本発明を電子写真複写機に適用した実施例を第２
図〜第８図につき詳細に説明する。

第２図は、電子写真複写機の概略を示すものである。

この複写機においては、本体土壁部上に移動可能に設け
られた原稿載置台１４のガラス面上にプラテンカバー１
５で覆われた原稿１６が載置され、本体内の光源１７か
ら光１８が本体土壁部に設けられたスリット１９を通し
て原稿１６に照射され、その反射光が光集束性素子（商
品名セルホックレンズアレイ）１３及びフィルター１２
を通過し、感光体ドラムからなる像担持体１上へ入射す
る。　従って、帯電器９により、一様に帯電されたトナ
ー像担持体１の周面のセレン、シリコン、硫化カドミウ
ム等の無機光導電性物質や有機光導電性物質等からなる
感光層には、原稿載置台１４が矢印の方向に移動するこ
とにより原稿画像に対応したパターンに像露光が行なわ
れ、静電潜像が形成される。　静電潜像が形成された像
担持体１に対しては、現像装置２０から所定の現像剤が
供給される。　この現像装置２０は、後記に詳述するよ
うに、像担持体１の像形成面に対向配置された３つの現
像器３１．３２．３３からなシ、各現像器にはスリーブ
３４．３５．３６が夫々内蔵されている。　各スリーブ
は、トナー粒子を各現像器３１．３２．３３から像担持
体１上へ選択的に搬送する作用をなし、これによってト
ナー粒子は静電潜像の電気力によシ順次像担持体１上へ
移動、吸着され、同−潜像上に順次重ね合せらね、所定
の色調を有するトナー像が所定パターンに形成さｎ１現
像が行なわれることになる。　色調を制御するためには
、各現像スリーブにバイアスを制御して印加してトナー
の付着量を変えることにより行なう。

こうして形成されたトナー像は、必要に応じて転写率を
向上させるために再帯電させた後、給紙装置２１から給
紙ローラ２２によシ搬送されてタイミングローラ２３に
より像担持体１上の画像領域に一致するように送らねて
き九複写紙２４へ、転写極２５により転写される。　像
担持体１上のトナー像が転写された複写紙は、分離極２
６により像担持体１から分離され、定着装置２７へ送ら
れる。　定着装置２７内には、少なくとも１本は加熱さ
れた定着ローラ２７Ａ、２７Ｂが設けらｊ１両ローラ間
を通過する間に、複写紙２４は加熱され、トナー像は複
写紙２４に定着される。　定着後、転写紙２４は搬送ロ
ーラ２７Ｃにより排紙皿２８に排紙される。　一方、複
写紙Ｕにトナー像を転写した像担持体１は、その後も矢
印の方向に回転を続け、除電器５０により除電された後
、像担持体に付着しているトナーはクリーニング装置２
９に設けられているクリーニングブレード２９Ａにより
取除かれる。　そして、再び、像担持体１は帯電極９に
より帯電させられ、次の複写工程に進むことになる。

本例の複写機における現像装置２０は第３図に拡大図示
する如くに構成されている。

即ち、現像装置２０は、感光体ドラム１に対向した各ス
リーブ上に、−成分又は二成分現像剤の各現像器３１（
例えばイエロー用）、３２（例えばマゼンタ用）、３３
（例えばシアン用）から各現像剤を選択的に供給する。

　各現像器内には夫々、回転マグネット３Ｂ％３９．４
０を内蔵したスリーブ３４．３５．３６；現像剤厚み規
制板４１．４２．４３；トナー掻取り用ブレード４４．
４５．４６：トナー供給スクリュー４７．４８．４９：
攪拌板５１．５２．５３が配さねている。

この現像装置２０においては、現像時に各スＩＪ−ブと
感光体ドラム１との間に、交流電源（例えば４ＫＶ以下
、５０　Ｈｚ　〜１０　ＫＨｚ　）と直流電源（例えば
５００■以下）とからなる各現像バイアス６２．６３．
６４が夫々印加さねる。　　この際、各スリーブと感光
体ドラム１とは一定の間隔（例えば２０００μｍ以下）
を置いて配置され、非接触方式で、感光体ドラム１上に
形成された静電潜像に対して各スリーブから各色の着色
トナーが順次重ね合せられてゆく。　ここで、スリーブ
上の現像剤の層厚は、像担持体１とスリーブとの間隙よ
りも薄くすること（但、像担持体とスリーブとの間に＃
′ｉ電位差が存在しない状態で）が好ましいが、これは
、スリ−ブ上の現像剤を振動電界下でほぐしながら非接
触で像担持体上に飛翔、移行させるためである。

スリーブ上の現像剤が像担持体と接触した状態で操作す
る場合、既に形成されたトナー像を次の現像剤がかき落
としたり、或いはかき落とされた現像剤が別の現像器内
に混入し易くなるが、上記の非接触方式によるトナーの
移行では、既に形成されたトナー像の不所望なかき落と
しを避け、現像器内への異色トナーの混入を減少させて
、現像によるかぶりや画像荒れのみならず現像剤間の混
合をなくすことができる。

上記の如くに構成された複写機において画像を形成する
プロセスを第４図〜第６図につき更に詳述する。

まず、ポジ現像（光の非照射域にトナー像を形成）の場
合につき説明すると、第４図に示すように、像担持体を
全面正帯電した後に原稿からの反射光１８により像露光
を行ない、光の非照射域に正の静電潜像６０を選択的に
形成する。　次いで、上記し九現像器３１〜３３のうち
所定の現像器、例えば３１と３２を作動させ、静電潜像
６０をまず現像器３１で現像して例えばイエローのトナ
ー像Ｔ１を形成し、更に次の現像器にて引続いて同一の
静電潜像６０上に２回目の現像を行ない、これによって
イエローのトナー像Ｔｌ上に例えばマゼンタのトナー像
Ｔ！を順次重ね合せる。　この際、１回目の現像（トナ
ー像Ｔ、の形成）によって潜像６０のポテンシャルは幾
分低下するが、なおも充分な電位コントラストを有して
いるから、次の現像（トナー像Ｔ２の形成）において同
一潜像６０上にトナーＴ、が充分な濃度でトナーＴＩに
重なり合って付着されることになる。

この結果、得らねた可視像はトナーＴｔ＆　Ｔｔとの色
が混合した色調のもの（赤色）となシ、各現像器のトナ
ーとは異なった色調のモノカラー画像が得られる。　こ
の様子は第５図に概略図示したが、上記種類のトナーの
重ね合せのみならず、任意の色調を出すためには各現像
器を選択的に組合せてイエロー、マゼンタ、シアンの各
トナーの２種又Ｆｉ３種を任意に重ね合せてよい。　例
えば、これら３種のトナーを同一潜像６吐に重ね合せて
黒に近いトナー像を得ることができるし、或いは第４番
目の現像器から黒色トナーを供給して黒色度を更に高め
てもよい。

上記に得られる重ね合せ現像によるトナー像の色調は、
潜像６０上に付着する各トナーの付着量を調整（例えば
現像器のスリーブのバイアス電圧を変化）することによ
って制御することができる。

第６図は、ネガ現像（光照射域にトナー像の形成）の場
合を示すが、第４図に比べて静電潜像のポテンシャルが
逆になっており、逆極性のトナーＴ１′、Ｔ、′の重ね
合せで所定の色調の可視像を形成するものである。　　
このようにしても、上述したと同様にモノカラー画像を
任意の色調で得られるが、加えて反転現像による現像で
あるために露光手段や感光体の寿命を長くできかつ記録
時間の短縮も図れる。

以上の各側においては、像担持体１上に形成された重ね
合せトナーによるトナー像は、次に第２図で述べたよう
に複写紙Ｕ上に転写され、更に定着される。　従って、
画像形成プロセスが容易であり、装置も小型化し、かつ
任意の色調の画像形成は１回のみの露光によって行なえ
るために更にプロセス制御が容易となる。　即ち、上述
の例によれば、共通の像担持体１の周囲に各カラー用の
現像器３１．３λ３３を配し、こねらを組合わせて動作
させ、像担持体上に現像剤を供給し、重ね合わせて現像
、転写するものであるから、任意の色調のコピー画像を
得ることのできる転写ドラム等の占有面積を減少させた
小型の複写装置を提供できる。　また、各色の現像を同
一の潜像上で行なえるために、カラー複写機においてみ
られる位置ずれが生じない。　また、本例による非接触
現像の際には特定の現像剤のみが感光体ドラム１に対向
せしめられるので、従来のカラー現像装置のように他の
現像装置については感光体ドラム１との位置を非接触状
態にする（或いは移動させる）とか、現像剤層を穂切板
により送られないようにすることは必ずしも考慮するこ
とはない。

本方式に用いられる非接触式の現像器は全ての現像器に
用いられることが好ましいが、第１回目に現像を行なう
現像器は接触式の現像装置であっても、予めトナー像が
形成されていないために用いることができる。　勿論、
この現像器による現像を行なわない場合は、感光体ドラ
ムと非接触状態にするとか、移動させるとか、現像剤層
を穂切板によシ送られないようにするとか、或いはトナ
ーが付着しないように同極性の電気的バイアスをスリー
ブに印加することを行なう。

また、本例における第２図に示した装置によれば、第１
図に示した従来装置の如き転写ドラム４を用いた色重ね
を行なう必要もなくなる。

なお、第３図において更に、黒色トナー用の供給器を（
上記３つの供給器に対し４番目として）追加すれば、こ
の追加の供給器を使用して例えばイエロー、マゼンタ、
シアン色の重ね合わせを用いなくとも黒色画像を得るこ
とができる。

更にまた、上記した現像方式においては、−成分現像剤
を用いた米国特許第３８９３４１９号、特開昭５５−１
８６５６〜１８６５９号、特開昭５６−１２５７５３号
公報や、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５８−２３８２
９５号、特願昭５８−２３８２９６号、特願昭５９−１
０７００号等に示された方式を採用してよい。

特に、特願昭５８−２３８２９６号による現像方式が望
ましい。　この二成分現像剤を用いた現像方式によれば
、上述の重ね合せ現像時に各現像工程で、現像バイアス
の交流成分の振幅ＶＡＣ（Ｖ）、周波数をｆ　（Ｉｌｚ
）、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　（Ｍ）とするとき、０．２≦ＶＡｃ　／　（ｄ−
ｆ） （（＆／　ｄ）−１５００１／　ｆ≦１．０を満たすよ
うにしたものである。

このように、交流バイアス、及び周波数等の現像条件を
選ぶことによって、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。

この現像プロセスを具体的に述べると、第３図において
まず第１の現像器で１回目の現像を行ない、次に第２の
現像器で同−潜像上に２回目の現像を行なうが、この際
現像剤として磁性キャリアと非磁性トナーから成る二成
分現像剤を用いる。

該キャリアは、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ァ（ボシュロム社製）とか、コ
ールカウンタ（コールタ社製）で測定）、磁化３０　ｅ
ｍｕ　／　ｇ　ｓ抵抗率１０Ω−測具上の樹脂中にフェ
ライト微粒子を分散したキャリアでおり、尚、抵抗率は
、粒子を０．５０−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１ψ′ノの荷重を掛
け、このときのキャリア粒子は１諺位の厚さであるよう
にして、荷重と底面電極との間に１００ＯＶ／ｃＩＲ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９０
ｗｔ％、顔料１０ｗｔチに荷電制御剤を少量添加し混線
粉砕し、平均粒径１０μｍとしたものを用いた。　該キ
ャリア８０ｗｔ％に対し該トナーを２０ｗｔ　Ｔｏの割
合で混合し、現像剤とした。　なお、トナーはキャリア
との摩擦により正に帯電する。　ここで、感光体ドラム
とスリーブとの間隙ｄを１．Ｑ　ａｓ　、現像剤層厚を
０．５腸、感光体の帯電電位を６００■、現像バイアス
の直流成分を５００Ｖ、交流成分の周波数をＩ　ＫＨｚ
に設定したときの交流成分の振幅と感光体ドラム上の露
光部（電位け０Ｖ）Ｋ反転現像によって形成されるトナ
ー像の画像濃度との関係を測定した。　トナーの平均帯
電量が夫々３０μｃ／ｇ、２ｏμｃ／ｇ、ｔｓμｃ／ｇ
Ｋ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２００　Ｖ／　ａｘ以上で交流成分の
効果が現われ、２５００Ｖ／ｍ以上にすると感光体ドラ
ム上に予め形成しであるトナー像が一部破壊されている
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ＥＡｃ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／＋ｗを越えると画像濃度が大きく、４
　ＫＶ／　ｍｓ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。

これらの結果かられ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、上記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脹と、周波数ｆの関係につい
て整理出来、第７図に示すような結果を得た。　第７図
において、■で示した領域は現像ムラが起こりやすい領
域、■で示した領域は交流成分の効果が現われない領域
、０で示した領域は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ね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ＥＡｃ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ＥＡｃが０
．２〜１．２　Ｋ、Ｖ／　Ｍ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な
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、現像に供さハる。　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
する領域では交流電界強度の振幅ＲＡｃが、１．２ＫＶ
／Ｍ以上の領域については、以下のようにこの現象を説
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
ラムに付着さｔ、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
分の電界強度の振幅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って、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、例えば上記の条件で、
振幅を２．５　ＫＶ／　１１１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
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重ね合わせて現像する
場合、既に形成されで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
５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ｎ、感光体ドラム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、各現像工程で、現像バイアス
の交流成分の振幅をＶＡＣ（Ｖ）周波数をｆ（Ｈｚ）、
感光体ドラムとスリーブの間隙をｄ（１１１＋）とする
とき、 ０．２≦■Ａｃ／（ｄ・ｆ） （（ＶＡｃ／　ｄ　）−１５００）　／　ｆ≦１．０を
満たす条件により現像を行なえば、既に感光体ドラム上
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ね、かつ前段１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／　（ｄｌｌｆ） （（ＶＡＣ／　ｄ　）　−１５００）／　ｆ≦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　＜　ＶＡｃ　／　（ｄＩＩｆ　）（（ＶＡＣ／
　ｄ）　−１５００１／　ｆ≦０．８を満たすと、よシ
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２００　Ｈｚ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［５００
Ｉ（２以上にすることが、更に望ましい。

感光体ドラムに形成さね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って ■　順次帯電−址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。

という方法をそれぞれ単独にか又は任意に組合わせて採
用することが、更に好ましい。

即ち、帯電量の大きなトナー粒子程、電界の影響を受は
易い。　したがって、初期の現像で帯電量の大きなトナ
ー粒子が感光体ドラムに付着すると、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
め前記したのは、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。　■
に、現像が繰シ返さねるに従って（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■は、現像が
繰シ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。

なお、上記において、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平均粒径
が５０ミクロン程度以下でおることが望ましい。　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１〜３０ミクロン
程度が好ましく用いられる。

また、繊細な点や線をあるいは階調性をあげるために磁
性キャ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ィングさｎ
た磁性粒子であって、さらに好ましくは球形化されてい
る、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ャリア粒子にバイ
アス電圧によって電荷が注入されやすくなって像担持体
面にキャ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、キャリアの抵抗率は１０Ω−α以上好ましく
は１０１３Ω−α以上、更に好ましく　Ｆｉ１０１４Ω
−α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ｉｔたキャリアの製造方法は、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
って得られる。

そして、トナーとキャ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ャリア粒子の凝集を起り
にくくするために、キャリアを球形化することが望まし
いが、球形の磁性キャリア粒子は、樹脂被覆キャリア粒
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
キャリアでは、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って直接球形の分
散樹脂粒子を形成すること等によって製造される。

なお、本発明による方法は、第１図のような複写装置に
おいても、特定色のモノカラーを得る時は用いることが
できる。　又、上述の反転現像に代えて、非露光部を現
像する正規現像を行なってもよい。　転写定着方法に関
しても、ＥＦ紙を用いたり、粘着転写方法を用いたり、
或いは圧力定着方法を用いる等、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。

次に、本実施例を更に具体的に説明する。

例１ キャリアとして、微粒フェライトを樹脂中に樹脂分に対
して５０重量係分散し、平均粒径が３０μｍ、磁化が３
０ｅｍμ／ｇ、抵抗率が１０１４Ωａ以上の、熱による
球形化処理を行なった磁性粒子からなるものを用いた。

　またトナーとして、スチレン−アクリル樹脂（三洋化
成製ハイマーｕｐ　１１０　）　１００重量部、イエロ
ー、マゼンタあるいはシアン顔料１０重量部、荷電制御
剤少量から成る平均粒径が１０μｍの粉砕造粒法によっ
て得られた非磁性粒子からなるものを用いた。　第３図
に示した装置により、現像剤供給器における現像剤のト
ナー粒子比率がキャリア粒子に対して２０　ｗｔ％にな
る条件で現像を行なった。　各現像剤の顔料はイエロー
、マゼンタ、シアン用顔料であり、各現像剤におけるト
ナーの平均帯電量は約−１５μＣ／ｇｌあった。

これらの構成により、赤色のモノカラー画像を得る場合
を示す。

この場合、像担持体１はアモルファスシリコン感光体、
その周速は１８０ｗ／ｓｅｃ、像露光して像担持体１に
形成さ口た静電像の最高電位＋５００Ｖ、像担持体と各
スリーブとの間隙（１７ｍ、各スリーブ３４〜３６の外
径３０閤、その回転数５Ｏｒｐｍ、磁石体３８〜４０の
Ｎ、Ｓ磁極の磁束密度は９０９ガウス、その回転数は５
００　ｒｐｍｓ現像剤層の厚さ０ｊ５１１１１、スＩＪ
−ブ３４に印加するバイアス電圧は直流電圧成分＋２５
０Ｖ、交流電圧成分（ＶＡｃ）１．５ＫＨｚ１１０００
　Ｖとした。

以上の条件でまずイエロートナーを用いた現像を現像器
３１で行なった。　それ以外の現像器では非画像形成部
の通過時には、像担持体へのトナー付着を防ぐためにス
リーブに直流成分のみを印加するか、フローテング状態
に保った。　あるいは、スリーブ上に現像剤を搬送しな
いようにしてもよいし、スリーブを像担持体から遠ざけ
るようｉ動させてもよい。　なるん、非画像形成部の通
過時の現像器は駆動させなくてもよい。

次に、同一の静電潜像をマゼンタトナーを用いて現像し
た。

この現像には、マゼンタトナーをスリーブ部から感光体
ドラムへ、バイアス電圧を直流電圧成分＋１５０Ｖ、交
流電圧成分（ＶＡｃ）　１．５　ＫＨｚ、　９００Ｖと
した以外は同様なトナーの移動条件より移行させた。　
非画像形成領域の通過時は、イエロートナーな有した現
像器と同様に制御した。　又、シアントナーを用いた現
像は行なう必要がないために、上記の非画像形成領域と
同じ制御を用いることによシ像担持体へのシアントナー
の移行を防止した。

以上のようにして、２色のトナー像を重ねてドラム上に
形成した後に、それを普通紙にコロナ転写器を用いて転
写、定着した結果、鮮明な赤色のカラー画像が得られた
。

感光体ドラム上に残ったトナーは、必要に応じ除電器５
０によシ除電後クリーニング装置２９によシ除去した。

例２ キャリア粒子として、平均粒径が２０μｍ、磁化が５０
ｅｍμ／ｇ、抵抗率が１０１４Ω儂以上の樹脂コーテン
グされた球状フェライト粒子を用い、トナー粒子として
、平均粒径が５μｍの非磁性カラー粒子を用いて、第３
図に示した装置により現像装置における現像剤のトナー
粒子比率がキャリア粒子に対して１０　ｗｔ優になる条
件で現像を行った。　　トナーの平均帯電量は一３０μ
Ｃ／　ｇであった。

この場合の像担持体の条件は例１と同じでちゃ、スリー
ブの外径も３０肩、但しその回転数ｔｊｌｌｏｒｐｍ。

スリーブに対向した磁極の磁束密度は１２００ガウス、
現像剤層の厚さ０．３鰭、像担持体とスリーブとの間隙
０．７Ｍ　（即ち７００μｍ）、イエロー及びシアン用
のスリーブ３４及び３６に印加するバイアス電圧は共に
直流電圧成分＋２００ｖ、交流電圧成分（ＶＡｃ　）２
　ＫＨｚ、　１５００　Ｖとした。

この構成により、例１と同様の操作で像担持体上には緑
色のトナ一層が形成された。

上記の二側では、スリーブ上の二成分現像剤から、トナ
ーを像担持体上に移行させるのであるが、−成分現像剤
でも同様に行なえる。　　この時に、イエロー、マゼン
タやシアン色のトナーを有する現像器のスリーブから像
担持体へのトナー移動を同−潜像上に行ない、像担持体
上に所望の色を作るべく色トナーを重ね合わせた。

任意の色調が、各現像器の現像条件（直流成分、交流電
圧成分、周波数、現像剤層厚、スリーブと像担持体との
間隙、現像剤の搬送速度など）を変化させることにより
、同−潜像上に重ね合わせる各トナー量を制御して作り
出すことができる。

例えば黒は、イエロー、マゼンタ、シアン用スリーブに
バイアスを印加して作ることができる。

むろん、黒色は、頻繁に使用される色であり、黒トナー
を存する現像器を別に設けてもよい。

上記に用いた装置では、現像領域において、像担持体１
とスリーブの関係や現像剤の関係が同じに設定されてい
るが、これに限定されない。　又、現像剤の移動方向も
これに限定さｔない。

本方法によれば、上記の中でも簡便な方法でカラーバラ
ンスを調整することができるのは、スリーブの現像バイ
アスを変える（この場合、交流成分の電圧を変えたり、
周波数を変えたり、直流成分を変えたりすることを含む
）ことによるものである。

以上に述べた操作を各現像器に対して行なうことにより
、色調と濃度を調整することができる。

色調の指定は、既に市販されているカラー複写機のよう
に平面状に設けられた色調を有するボタンをユーザーが
押し−７１することにより行なうのが望ましい。　これ
により、予め各色調に対応して組みこまれたプログラム
によシ、各現像バイアス値を決定する。

また、上記の例では、ポジ現像の場合を示したが、レー
ザー、ＬＥＤ、ＬＣＤのような露光系によシ形成された
静電潜像を現像する、いわゆる反転現像に対しても、ト
ナー極性、スリーブのバイアスのＤＣ成分を変化させれ
ば、同様に実施することかできる。　感光体の帯電極性
と同極性の現像剤をスリーブから像担持体へと移動せる
べく、ＤＣ成分を生じさせることによって現像すればよ
い。

さらに、感光体表面に絶縁層を有する場合の画像作成法
、スクリーン感光体や静電記録ヘッドによって誘電体層
上に像を形成する画像形成法に対しても同様に適用しう
る。　　さらに、トナーが磁性を有するものであわば、
磁気潜像にも同様に現像することができる。　この場合
スリーブは、少なくとも現像領域では、磁石を含まない
ことが好ましい。

６、発明の作用効果 本発明は上述した如く、同−潜像上に異なる色の着色ト
ナーを順次重ね合せて現像しているので、任意の色調の
画像を容易に、かつ位置ずれなしに精度良く得ることが
できる。　しかも、重ね合せによるトナー像を１回で転
写できるから、従来の如き転写ドラムは不要であシ、そ
の分装置の小型化、操作の簡略化を図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のカラー複写機の概略断面図である。 第２図〜第７図は本発明の実施例を示すものであって、 第２図は電子写真複写機の全体概略断面図、第３図は現
像装置の断面図 第４図は現像プロセスを示すポテンシャル図、第５図は
同プロセスによる要部断面図、第６図は他の現像プロセ
スを示すポテンシャル図、 第７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した図である。 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）２０・・・・
・・現像装置 ３１．３２％３３・・・・・・現像器 ３４．３５．３６・・・・・・スリーブ３８．３９．４
０・・曲マグネット（磁石）６２．６３．６４・・・・
・・バイアスである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、像担持体上に潜像を形成し、この潜像をトナーによ
   って現像する画像形成方法において、互いに異なる色の
   複数の着色トナーを同一潜像上に順次重ね合せることを
   特徴とする画像形成方法。