JPS61223852A - 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】 イ、産業上の利用分野 本発明は画像形成方法に関し、特に電子写真法を用いて
多色画像を形成する多色画像形成方法に関する。

口、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。その一
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、複数個の潜像形
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
に装置が複数、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には、単一の感光
体上に一回の像露光で多色像を記録すればよいが、こう
した方式を有効に実施し得る方法は未だ開発されていな
いのが実情である。特に、各色のトナーによる現像を行
なう上での現像条件について検討がなされておらず、こ
のためにトナー像の乱れ、画像濃度の低下等を回避し得
ない。

ハ、発明の目的 本発明の目的は、−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良好に形成し得
る画像形成方法を提供することにある。

二、発明の構成 即ち、本発明による画像形成方法は、光導電層と、複数
種のフィルタからなるフィルタ層とを有する像担持体上
に静電潜像を形成する工程と；しかる後に、前記フィル
タの一種に、特定光により前記像担持体を全面露光して
電位パターンを形成し、現像を行なう操作を繰返す工程
とを有する画像形成方法において、前記繰返しの工程に
ついて少なくとも２回目以降の工程における現像を、前
記像担持体に対して現像器側の現像剤層が実質的に接触
しない条件で行なうことを特徴とするものである。

本発明に使用する感光体として望ましいものは、例えば
導電性部材上に光導電層を設置し、該導電層表面に、色
を異にする複数種のフィルタ多数を含む絶縁層を重畳設
置した感光体である。

また、本発明の方法を実施するに際し、望ましい実施態
様は次の（１）、（２）又は（３）である。

（１）、現像工程で前記像担持体と現像剤搬送体との間
隙は、前記現像剤搬送体上に形成される現像剤層の厚さ
より大きく保持すること。

（２）、−成分現像剤を用いて前記潜像を現像する現像
工程を採用し、この現像工程で、現像バイアスの交流成
分の振幅をＶＡＣ（ｖ）　、周波数をｆ（Ｈ２）、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
（ｍ）とするとき、０．２　≦ＶＡｃ／　（ｄ−ｊ）≦
１．６を満たすこと。

（３）、複数の成分からなる現像剤を用いて前記潜像を
現像する現像工程を採用し、この現像工程で、 ０．２　≦ＶＡｃ／　（ｄ−ｆ　） （（ＶＡｃ／ｄ）　　１５００）　／ｆ≦１．０を満だ
すこと。

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通用した実施例
を詳細に説明する。以下の説明においては、色分解フィ
ルタ（特定波長領域からなる光のみを通過させるフィル
タ）として赤色光、緑色光、青色光のみをそれぞれ透過
する赤、緑、青の各フィルタを使用したフルカラー再現
用感光体についてのみ述べるが、色分解フィルタの色及
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。

上記感光体を用いた多色画像形成のプロセスを第１図に
ついて説明する。同図は光導電層として硫化カドミウム
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
ツチングは省略している。図中、１．２はそれぞれ導電
性基板、光導電層であり、３は３色分解フィルタＲ，Ｇ
、Ｂを含む絶縁層である。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１図〔１〕のように、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１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、例えば赤色像
の露光ＬＡを与える。

赤色光は絶縁層３の赤色フィルタ部Ｒを通過し、その下
部にある光導電Ｆｉｉ２を導電性とするため、同フィル
タ部において絶縁層３上の正電荷の消去ともに光導電層
２中の電荷も消去する。これに対し、緑色３Ｇ、青色フ
ィルタ部３Ｂｔよ赤色光を透過しないため、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。

以上が第１次の潜像形成に相当するが、この段階では、
電荷が消去された赤色フィル７８部はもとより、電荷の
残留している３Ｇ、３Ｂの部分も、絶縁層表面では同電
位となるため静電像としては機能しない。第１図〔２〕
では、帯電後の電位はほぼ零の場合を示しであるが、負
に迄帯電してもよい。

次いで、第１図〔３〕のように、絶縁層３に含まれたフ
ィルタ中の一色と同色の光、例えば光源６Ｂと青色フィ
ルタＦ８によって得られた青色光ＬＢで全面露光を与え
ると、青色光を透過するフィルタ８部下方の光導電層２
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、フィルタＢの表面に
のみ電位パターンが発生する。青色光を透過しないＧ、
Ｒの部分には変化は生じない。そして、フィルタＢ部の
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Ｂ部にのみトナーが付
着し、現像が行なわれる（第１図〔４〕）。

次いで、生じた電位差を消去すべく第１図〔５〕のよう
に帯電器１５によって帯電を行なった後、第１図〔６〕
のように緑色光り、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緑色フィルタ部Ｇの部分に潜
像が形成される。これを第１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１図〔８〕のよう
に、同様に再度帯電後、赤色光の全面露光を与えるが、
赤色フィルタ部Ｒには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。

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。

他の色についても、下記表のごとく、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。

この表中、０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。

（以下、余白次頁へ続く） 尚、上記の説明はｎ型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、−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、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、
複数種のフィルタの一種と同色の光の全面露光を与えて
現像を行なう工程を前記フィルタの種類数に応じて繰り
返す。即ち、微細な色分解フィルタを感光体上に配置し
、像露光（第１図〔２〕の工程）後、特定光による全面
露光（第１図〔３〕、〔６〕の工程）を与え、色分解フ
ィルタの各色部分毎に電位パターンを形成し、対応する
色のトナーを用いて現像（第１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
光層に複数の色分解フィルタ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
感光体を特定の（この実施例ではフィルタの色と同色の
）光によって全面露光することによって該色のフィルタ
にのみ第２次潜像を形成せしめ、第１次潜像形成過程の
光強度に応じた電位パターンを形成する。そして、フィ
ルタの色に対応する色、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、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、−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。

第２図は本実施例の上記プロセスを実施するに通したカ
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源
４Ａにより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と反対符号のコロナ放電を受けつつ原稿の露光り
が与えられ、第１次潜像形成工程が終了する。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、イエロートナーを
装填した現像器１７Ｙの現像スリーブ７Ｙにより現像さ
れる。続いて帯電器１５で再帯電後、光源６Ｇ、緑色光
源フィルタＦ９からの緑色光による全面露光、マゼンタ
トナーを装置した現像器１７Ｍの現像スリーブ７Ｍによ
り現像、帯電器１６で再帯電後、光源６Ｒ１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の現像スリーブ７Ｃによる現像
を経て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、図示省略した用紙給送手段によって供
給されてくる複写紙８上に、転写電極９によって転写さ
れる。但、２１は転写前帯電極、２２は転写前露光ラン
プである。転写された多色トナー像を担持した複写紙８
は分離電極１０によって感光体ドラム４１から分離され
、定着装置１３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。一方、転写を終わった感
光体ドラム４１は必要に応じて除電光を照射しつつ除電
電極１１で除電され、クリーニングブレード１２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）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取組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、−成分現像剤あるいは二成分現像剤を用いて
、望ましい温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、−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った
。実質的に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域の現像剤層の厚さより大きく保持
しておく　（但、両者間に電位差が定常的に存在しない
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、−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Ｖ　Ａｃ
　（ｖ　）　、周波数をｆ（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（ｆｌ）とす
るとき、０．２≦ＶＡｃ／（ｄ４）≦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Ｖ
ＡＣ（ｖ）　、周波数をｆ（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≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ−ｆ） （（ＶＡ　ｃ／ｄ）　−１５００）　／ｆ≦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。

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、次に再帯電に特定光によ
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（ｍ）（以下、単に
間隙ｉ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ｆ（Ｈ２）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２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
、−成分磁性トナーを第３図に示すような現像装置１７
で実験を行なったところ、第４図及び第５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２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、現像剤りをスリーブ４２の周面
上を矢印Ｂ方向に搬送させ、現像剤りを現像領域已に供
給している。なお、現像剤りは一成分磁性現像剤であり
、熱可塑性樹脂７０−ｔ％、顔料（カーボンブラック）
　１０ｗｔ％、磁性体２０−ｔ％、荷電制御剤を混線粉
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りは矢印Ｂ方向に搬
送される。現像剤りは、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、現像剤りの攪拌が充分に行なわれるよ
う攪拌スクリュー４２が設けられており、現像剤溜り４
７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、現像剤りを現像領域Ｅで振動させ、現像剤りが感
光体ドラム４１に充分に供給されるように、交流電源４
６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４図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄを
０．７鶴、現像剤層厚を０．３　ｆｌ、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
る感光体の最大電位を５００■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ＯＶ）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４図に示す曲線Ａ、Ｂ、Ｃは磁性トナーの平均帯
電量がそれぞれ一５μｃ／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２００　Ｖ　／　＊＊以上、１．５ｋＶ／ｆｉ以下で
画像濃度が大きく、１．６　ｋＶ／ｍ以上にすると感光
体ドラム４１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。

第５図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ｋ
Ｈｚとし、第４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
５００Ｖ／ｍ以上、３．８ｋＶ／１ｍ以下で画像濃度が
大きく、３．２　ｋＶ／ｍｕ　（第６図下図示）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４図、第５図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
られ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、−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４図、第５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図においてので示した領域は低周波の現像バイアス
のために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、
■［Ｆ］は交流成分の効果が現わ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［Ｆ］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。

画像濃度が交流電界強度の振幅ＥＡＣ（＝ＶＡｃ／ｄ）
に対し、増加傾向にある領域、即ち、例えば第４図の濃
度曲線Ａについては、交流電界強度の振幅Ｅ　Ａ　Ｃが
０．２〜１ｋＶ／ｍ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闇値を
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４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幅し
、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（くなる。また小さな電荷をもつトナーは、−変態
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
表面の電荷がり一りすることによって、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再に破壊されること
は致命的な問題である。

また、第４図、第５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。

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
を土（Ｈ２＞、感光体ドラム４１とスリーブ７の間隙を
ｄ（ｍ）とするとき０．２　≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ　−ｊ
）≦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。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、第４図及び
第５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　≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ　−ｊ　）≦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−ｊ）≦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Ｊ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５
００Ｈ２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３図に示
すような現像装置１１で実験を行なったところ、第７図
および第８図に示す結果が得られた。なお、現像剤りは
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３０ｅＩＩＩｕ
／ｇ、抵抗率１０　　Ω−口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０．５０ｃｄ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１　ｋ
ｇ／ｃｄの荷重を掛け、荷重と底面電極との間に１００
０　Ｖ　／　ｃＩｌ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−ｔ％、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８０ｗ
　ｔ％に対し該トナーを２０−ｔ％の割合で混合し、現
像剤りとした。なお、トナーはキャリアとの摩擦により
、負に帯電する。

第７図は、感光体ドラム４１とスリーブ７との間隙ｄを
１．Ｏｗ、現像剤層厚を０．７　ｖｎ＊、感光体の最大
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１ｋＨｚに設定したときの交流成分の
振幅と感光体ドラム９上の非露光部（露光部電位はＯＶ
）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Ｅ、ＡＣ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７
図に示す曲線Ａ、Ｂ、Ｃはトナーの平均帯電量が夫々−
３０μｃ　／ｇ、−２０７ＩＣ／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。ＡＳ
Ｂ、Ｃの三つの曲線は共に、電界の交流成分の振幅が２
００Ｖ／鶴以上で交流成分の効果が現われ、２５００　
Ｖ　／　ｍｍ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。

第８図は、現像バイアスの交流成分の周波数を２．５ｋ
Ｈｚとし、第７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。

この実施例によると、前記交流電界強度の振幅ＥＡＣが
５００Ｖ／ｍ−を越えると画像濃度が大きく、図示して
いないが４ＫＶ／鶴以上になると、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７図、第８図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
れかるように、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、−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７図、第８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
ｆの関係について整理出来、第９図に示すような結果を
得た。

第９図において、■で示した領域は低周波の現像バイア
スによる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、０、［Ｆ］は交流成分の効果が現われ充分な現像濃
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、［Ｆ］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
通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ー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７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／
Ｉ１ｍ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７図の曲線Ａでは交流電界強度の振幅ＥＡ
ｃ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（くなる。また、小さな電荷を
もつトナーは、−変態光体ドラム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太き（し、例えば第７図の曲線Ａ
を得た条件で、振幅を２．５ＫＶ／ｍｓ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たった。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、第７図、第８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（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（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
ｆ　（Ｈｚ）　、感光体ドラム４１とスリーブ７の間隙
をｄ（１１Ｉｌ）とするとき、０．２≦Ｖ、４ｃ／（ｄ
−ｊ） （（ＶＡ　ｃ／ｄ）　−１５００１／　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
。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、上記の条件の中でも、 ０．５　≦ＶＡ　ｃ／　（ｄ　−ｆ　）（（ＶＡ　ｃ　
／　ｄ　）　−１５００）　／　ｊ　≦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−ｆ） （（Ｖ　Ａ　ｃ／ａ＞　−１５００）　ｉｆ≦ｏ、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２００
Ｈｚ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。

なお、本発明の方法においては、次の特徴的事項を考慮
するのが望ましい。

■、非磁性トナーを用いることができ、鮮明なカラート
ナーを使用できる。

二成分非接触現像は、現像剤の搬送、帯電等、装置とし
ての信頼性が高い。

■、トナーのマイクロ化（特に１０μｍ以下）は、各モ
ザイクフィルター（第１１図参照）サイズがＩｔ７３〜
５０μｍ程度であるので、そのフィルタ一部を忠実に現
像するために望ましい。

トナーサイズが大きいと、フィルターサイズと同程度に
なり、ノイズイになる。

ところが、トナーをマイクロ化すると、流動性の低下や
トナーに高い帯電量を持たせないと充分に振動電界下で
運動しない問題が生じる。この点、二成分非接触現像法
は、キャリアにより搬送やトナーの帯電の問題を解決で
きる。−成分現像法ではこれが難しい。

■、色再現は、加法混色で行えば、各モザイクフィルタ
ーに対して充分なトナー量を付着させないと画像濃度が
低くなってしまう。

このことから、多量のトナーを付着させる現像プロセス
であることが望ましい。これは、キャリアのマイクロ化
（トナー濃度を大とする）、トナーの帯電と搬送（帯電
したトナーの供給大）が充分可能な二成分現像剤で可能
となる。

■、トナー像の重ね合わせ条件が一成分に比べ低いＡＣ
バイアス電圧で行うことができる。

また、トナーの帯電量分布が一成分に比べ安定で、狭く
、重ね合わせ条件が設定しやす（、安定している。

従って、二成分現像剤を用いるのが好ましく、本発明の
方法において用いられる、キャリアを含む現像剤は、特
願昭５８−１８３１５２号、同５８−１８４３８１号５
、同５Ｂ−１８７０００号、特願昭５８−５７４４６号
に述べられたように、キャリア及びトナーが以下述べる
適正条件にあるものが望ましい。

先ず、キャリアについて述べると、磁性キャリア粒子が
球形化されていることは、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、さらにトナーの荷電制御
性を向上させて、トナー粒子同士やトナー粒子とキャリ
ア粒子の凝集を起こりにくくする。しかし、本発明にお
いて磁性キャリア粒子の平均粒径が大きいと、■現像剤
搬送担体上に形成される磁気ブラシの穂の状態が荒いた
めに、電界により振動を与えながら静電像を現像しても
、トナー像にムラが現れ易＜、＠穂におけるトナー濃度
が低くなるので高濃度の現像が行われない、等の問題が
起こり得る。この■の問題を解消するには、キャリア粒
子の平均粒径を小さくすればよく、実験の結果、平均粒
径５０μｍ以下でその効果が現れ初め、特に３０μｍ以
下になると、実質的に■の問題が生じなくなることが判
明した。

また、■の問題も、■の問題に対する磁性キャリアの微
粒子化によって、穂のトナー濃度が高くなり、高濃度の
現像が行われるようになって解消する。しかし、キャリ
ア粒子が細か過ぎると、θトナー粒子と共に像担持体面
に付着するようになったり、■飛散し易（なったりする
。これらの現象は、キャリア粒子に作用する磁界の強さ
、それによるキャリア粒子の磁化の強さにも関係するが
、実験によれば、キャリア粒子の平均粒径が１５μｍ以
下になると次第に傾向が出始め、５μｍ以下で顕著に現
れるようになる。そして、本発明の像担持体面に付着し
たキャリア粒子は、通常黒ずんだ色であり、一部はトナ
ーと共に記録紙上に移行し、カラー画像に重大な悪影響
を及ぼす。

以上から、磁性キャリアの粒径は、平均粒径が５０μｍ
以下、特に好ましくは３０μｍ以下、５μｍ以上、特に
好ましくは１５μｍ以上が適正条件であ社１１）、オム
ニコンアルファ（セシュロム社製）で求めた重量平均粒
径である。

このような磁性キャリア粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリア粒子におけると同様の、鉄、クロム、ニッケ
ル、コバルト等の金属、あるいはそれらの化合物や合金
、例えば、四三酸化鉄、Ｔ−酸化第二鉄、二酸化クロム
、酸化マンガン、フェライト、マンガン−銅系合金、と
云った強磁性体乃至は常磁性体の粒子を微細化、好まし
くは微細球形化したり、又は好ましくはそれら磁性体粒
子の表面をスチレン系樹脂、ビニル系樹脂、エチル系樹
脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド樹脂
、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等の樹脂やパルミチ
ン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワックスで球状に被覆す
るか、或いは、更に好ましくは磁性体微粒子を分散して
含有した樹脂や脂肪酸ワックスの粒子を粉砕或いは造粒
重合するかして好ましくは球状粒子を作ることによって
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。

なお、キャリア粒子を上述のように樹脂等によって球状
に形成することは、先に述べた効果の他に、現像剤搬送
担体に形成される現像剤層が均一となり、また現像剤搬
送担体に高いバイアス電圧を印加することが可能となる
という効果も与える。

即ち、キャリア粒子が樹脂等によって球形化されている
ことは、（１）一般に、キャリア粒子は長軸方向に磁化
吸着され易いが、球形化によってその方向性がなくなり
、従って、現像剤層が均一に形成され、局所的に抵抗の
低い領域や層厚のムラの発生を防止する、（２）キャリ
ア粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリア粒子に見られ
るようなエツジ部がなくなって、エツジ部への電界の集
中が起こらなくなり、その結果、現像剤搬送担体に高い
バイアス電圧を印加しても、像担持体面に放電して静電
潜像を乱したり、バイアス電圧がブレークダウンしたり
することがない、という効果を与える。この高いバイア
ス電圧を印加できるということは、本発明の好ましい態
様に於ける振動電界下での現像が振動するバイアス電圧
の印加によって行われるものである場合に、それによる
後述する効果を充分に発揮させることができるというこ
とである。

以上のような効果を奏するキャリア粒子には前述のよう
にワックスも用いられるが、しかし、キャリアの耐久性
等からすると、前述のような樹脂を用いたものが好まし
く、さらに、キャリア粒子の抵抗率が１０８Ω−ｃｍ以
上、特に１０′３Ω−０以上であるように絶縁性の磁性
粒子を形成したものが好ましい。この抵抗率は、粒子を
０．５０ｃｄ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１　ｋｇ／ａＪの荷重を掛
け、荷重と底面電極との間に１０００　Ｖ　／　ｃｓ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（
但し、粒子の厚みは約１鶴とした。）ことで得られる値
であり、この抵抗率が低いと、現像剤搬送担体にバイア
ス電圧を印加した場合に、キャリア粒子に電荷が注入さ
れて、像担持体面にキャリア粒子が付着し易くなったり
、或いはバイアス電圧のブレークダウンが起こり易くな
ったりする。

以上を総合して、磁性キャリア粒子は、少なくとも長軸
と短軸の比が３倍以下であるように球形化されており、
針状部やエツジ部等の突起がなく、抵抗率が１０８Ω−
ロ以上好ましくは１０　　Ω−０以上であることが適正
条件である。そして、このような磁性キャリア粒子は、
高抵抗化された球状の磁性粒子や樹脂被覆キャリアでは
、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
粒子形成後に球形化処理を施すこと、或いはスプレード
ライの方法によって分散樹脂粒子を得ること等によって
製造される。

次にトナーについて述べると、二成分現像剤のトナー粒
子の平均粒径が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比
例して帯電量が減少し、相対的にファンデルワールス力
のような付着力が大きくなって、トナー粒子がキャリア
粒子から離れにくくなったり、またトナー粒子が一旦像
担持体面の非画像部に付着すると、それが従来の磁気ブ
ラシによる摺擦では容易に除去されずにかぶりを生ぜし
めるようになる。従来の磁気ブラシ現像方法では、トナ
ー粒子の平均粒径が１０μｍ以下になると、このような
問題が顕著になった。この点を本発明の現像方法は、現
像剤層、所謂磁気ブラシによる現像を振動電界下で行う
よう・にしたことで解消するようにしている。即ち、現
像剤層に付着しているトナー粒子は、電気的に与えられ
る振動によって現像剤層から離れて像担持体面の画像部
および非画像部に移行し易く、かつ、離れ易くなる。そ
して、帯電量の低いトナー粒子が画像部や非画像部に移
行することが殆どなくなり、また、像担持体面と擦られ
ることがないために摩擦帯電により像担持体に付着する
こともなくなって、１μｍ程度のトナー粒径のものまで
用いられるようになる。

従って、静電潜像を忠実に現像した再現性のよい鮮明な
トナー像を得ることができる。更に、振動電界はトナー
粒子とキャリア粒子の結合を弱めるので、トナー粒子に
伴うキャリア粒子の像担持体面への付着も減少する。画
像部及び非画像部領域において、大きな帯電量を持つト
ナー粒子が振動電界下で振動し、電界の強さによっては
キャリア粒子も振動することにより、トナー粒子が選択
的に像担持体面の画像部に移行するようになるから、キ
ャリア粒子の像担持体面への付着は大幅に軽減される。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。

通常、１０本／ｆｉ程度のピッチで並んだ細線の解像力
ある現像には、平均粒径２０μｍ程度のトナーでも実用
上は問題ないが、しかし、平均粒径１０μｍ以下の微粒
子化したトナーを用いると、解像力は格段に向上して、
濃淡差等も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与えるよ
うになる０以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が２
０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以下が適正条件である
。また、トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒
子の帯電量が１〜３μｃ／ｇより大きいこと（好ましく
は３〜１００ｐｃ／ｇ）が望ましい。特に粒径の小さい
場合は高い帯電量が必要である。また、抵抗率は１０８
Ω−１以上好ましくは１０　　Ω−１以上であるとよい
。

そして、このようなトナーは、従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ち、従来のトナーにおける球形や不定
形の非磁性又は磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段に
よって選別したようなトナーを用いることができる。な
かでも、トナー粒子が磁性体粒子を含有した磁性粒子で
あることば好ましく、特に磁性体微粒子の量が６０Ｈｔ
％を越えないものが好ましいが、色の鮮明度も得るため
には、３０ｗｔ％以下の少量がよい。トナー粒子が磁性
粒子を含有したものである場合は、トナー粒子が現像剤
搬送担体に含まれる磁石の磁力の影響を受けるようにな
るから、磁気ブラシの均一形成性が一層向上して、しか
も、かぶりの発生が防止され、さらにトナー粒子の飛散
も起りにくくなる。しかし、含有する磁性体の量を多く
し過ぎると、キャリア粒子との間の磁気力が大きくなり
過ぎて、充分な現像濃度を得ることができなくなるし、
また、磁性体微粒子がトナー粒子の表面に現れるように
もなって、摩擦帯電制御が難しくなったり、トナー粒子
が破損し易くなったり、キャリア粒子との間で凝集し易
くなったりする。

以上をまとめると、本発明の画像形成方法において好ま
しいトナーは、キャリアについて述べたような樹脂及び
さらには磁性体の微粒子を用い、それにカーボン等の着
色成分や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知
のトナー粒子製造方法と同様の方法によって作ることが
できる平均粒径が２０μｍ以下、特に好ましくは１０μ
ｍ以下の粒子からなるものである。

本発明の画像形成方法においては、以上述べたような球
状のキャリア粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
におけると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用い
られるが、これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑り
をよくするための流動化剤や像担持体面の清浄化に役立
つクリーニング剤等が混合される。流動化剤としては、
コロイダルシリカ、シリコンフェス、金属石鹸或いは非
イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニング
剤としては、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコンあるい
は弗素等表面活性剤等を用いることができる。

以上が現像剤についての好ましい条件であり、このよう
な現像剤により各モザイクフィルタ間の色濁りを防止す
ることができる。

本発明に用いられる好ましい現像ローラについて述べる
と、スリーブ７と磁石体４３とは相対回転可能であり、
図はスリーブ７が矢印方向に回転するものの場合を示し
ている。また、磁石体４３のＮ、Ｓ磁極は通常５００〜
１５００ガウスの磁束密度に磁化されており、その磁力
によってスリーブ７の表面に先に述べたような現像剤り
の層即ち、磁気ブラシを形成する。スリーブ７が矢印方
向に回転し、磁石体４３がそれと反対の矢印方向に回転
する速度は２０Ｏｒｐｍ〜２０００ｒｐｔｓが好ましい
。そのＮ、Ｓ磁極の磁束密度が略等しいものである。し
かし、スリーブ７は矢印方向に回転するが、磁石体４３
は固定であったり、固定の磁石体４３のＮ、Ｓ磁極の磁
束密度が同じではなく、像担持体４１に対向したＮ磁極
の磁束密度がほかのＮ、Ｓ磁極の磁束密度よりも大であ
ってもよい。なお、像担持体４１に対向した極としては
、Ｎ磁極を並べて対向させてもよいし、Ｎ、Ｓ磁極を並
べて対向させてもよいことは勿論である。このように複
数個の磁極を対向させることによって、単極を対向させ
た場合よりも現像が安定するという効果が得られる。ま
た、回転磁石体の回転あるいは更にスリーブの回転によ
る現像剤の搬送速度は、像担持体の移動速度と殆どおな
しか、それよりも早いことが好ましい。また、回転磁石
体の回転とスリーブの回転による搬送方向は、同方向が
好ましい。同方向の方が反対方向の場合よりも画像再現
性に優れている。しかし、それらに限定されるものでは
ない。

以上においては、現像剤搬送担体に振動するバイアス電
圧を印加する例を示しているが、本発明の現像方法はそ
れに限らず、例えば現像剤搬送担体と像担持体間の現像
領域周辺に電極ワイヤを数本張設して、それに振動する
電圧を印加するようにしても磁気ブラシに振動を与えて
現像効果を向上させることはできる。その場合も、現像
剤搬送担体には直流バイアス電圧を印加し、或いは、異
なった振動数の振動電圧を印加するようにしてもよい。

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。

■　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−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
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。

第１０図は本発明に使用可能な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、その上に所要の色分解フィルタ例えば赤（Ｒ
）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを多数を含む絶縁層
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。

光導電層２は硫黄、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
散したもの等によって構成することができる。

絶縁層３は透明な絶縁性物質、例えば各種のポリマー、
樹脂等で構成することができ、その表面、若くは内部に
色分解フィルタとして働く着色部を有せしめる。前記着
色部は、第１０図（ａ）のように、所要の色を持つ染料
等の着色剤を加えて着色した絶縁性物質を光導電層２上
に印刷等の手段によって所定のパターンに付着させ、あ
るいは第１０図（ｂ）のように、着色剤を、光導電層２
上に予め均一に形成した無色の絶縁層３ａ上に印刷、蒸
着等の手段により所定のパターンに付着させて形成する
ことができる。また、予め着色部を形成したフィルム状
の絶縁性物質を光導電層上に取り付けても、第１０図（
ａ）、（ｂ）の構造の感光体を構成することができる。

更に、形成された着色部の表面を更に絶縁性物質３ｂで
被い、第１０図（Ｃ）や（ｄ）のような構成のものとし
てもよい。

前記着色部によって構成される複数種の微細な色分解フ
ィルタの形状、配列は特に限定されるものではないが、
第１１図（ａ）のような線条状、例えば感光体がドラム
状の場合、線が回転方向に直交するもの、平行のもの、
双方とも使用可能である。

あるいは、第１１図（ｂ）、（Ｃ）のもうなモザイク状
に構成するのが好ましい、各フィルタのサイズは、色の
繰り返し巾（第１１図中りとして３０〜５００μｍとす
るのが好ましい。フィルタのサイズが過小の場合、隣接
した他の色の部分の影響を受けやすくなり、また、フィ
ルタの１個の巾がトナー粒子の粒径と同程度あるいはそ
れ以下となると作成も困難となる。また、フィルタのサ
イズが過大となると画像の解像性、混色性が低下して画
質が劣化し易い。

次に、以上記載した構成により行なった具体的な実施例
を第２図および第３図に示した装置を使用して説明する
。

第２図に示した記録装置を用いた。但し、像担持体４１
は、厚さ４０μｍの長波長増感したＣｄＳ感光層上に、
厚さ３０μｍの第１０図（ａ）及び第１１図（Ｃ１に示
した構造を有するフィルターサイズ１３００μｍ　ｘａ
ｏｏμｍの絶縁層を設けたものであり、その周速を１８
０　ｍｍ／ｓｅｃとした。この像担持体４１に−人寄電
器４のランプ４Ａで一様露光を行ないながら直流のスコ
ロトロンコロナ放電器４により像担持体４１の表面電位
が＋２０００　Ｖになるように帯電した。次に像露光を
行ないながら、交流成分をもつスコロトロンコロナ放電
器から成る二次帯電器５で像担持体４１の表面電位が一
５０Ｖになるように帯電した。像露光の際には、赤外及
び紫外光は予めフィルタによりカットした。

次にブルーフィルタを通して一様露光を行なうことによ
り、−５０〜３００■のコントラストを有する静電後が
形成された。この電位コントラストは、透明絶縁層を用
いた場合の約１／３であった。この静電像を第３図に示
したような現像器１７Ｙで現像した。

現像器１７Ｙでは、マグネタイトが樹脂中に５０ｗｔ％
分散含有した、平均粒径が３０μｍ、磁化が３０Ｃｍｕ
　／ｇ　、抵抗率が１０１４Ω口以上のキャリアと；ス
チレン−アクリル樹脂にイエロー顔料としてベンジジン
誘導体１０重量部とその他荷電制御剤とを加えた平均粒
径が１０μｍの非磁性トナーとから成る現像剤をトナー
のキャリアに対する比率が２０ｗｔ％になる条件で用い
た。また、現像スリーブ７の外径は３０鶴、その回転数
は１００ｒｐＩＩ＋、磁石体４３のＮ、Ｓ磁極の磁束密
度は９００ガウス、回転数は１１０００ｒｐ　、現像域
での現像剤層の厚さ０．７鶴、現像スリーブ７と像担持
体４１との間隙１．ＯＭとし、現像スリーブ７には＋５
０Ｖの直流電圧と２．５ｋＨ２，２０００Ｖの交流電圧
（実効値）の重畳電圧（工法波の振幅はｆｆｘ２ｏｏｏ
ｖである）を印加する非接触現像条件によった。

なお、現像器１７Ｙで静電像を現像している間は、他の
同じく第２図に示したような現像器１７Ｍ、１７Ｃを現
像を行わない状態に保った。それは、現像スリーブを電
源４５．４６から切離してフローティング状態とするこ
と、あるいは接地すること、または積極的に現像スリー
ブに静電像と同極性（すなわちトナーの帯電と逆極性）
の直流バイアス電圧を印加することによって達成され、
中でも、直流バイアス電圧を印加することが好ましい。

又、非現像時、現像装置の駆動を停止した。

現像器１７Ｍ、１７Ｃも現像器１７Ｙと同じ非接触現像
条件で現像するものとしているから、現像スリーブ上の
現像剤層は除去しなくてもよい。この現像器１７Ｍには
、現像器１７Ｙの現像剤のトナーがイエロー顔料の代り
にマゼンタ顔料としてポリタンダストリン酸を含むトナ
ーに変えられた構成の現像剤を用い、現像器１７Ｃには
、同じくトナーがシアン顔料として銅フタロシアニン誘
導体を含むトナーに変えられた構成の現像剤を用いた。

勿論、カラートナーとして他の顔料や染料によるものを
用いることもできるし、また、現像する色の順番も鮮明
なカラー画像が得られるように適当に決定し得る。特に
、現像する色の順番は、カラー画像の鮮明性や得られる
電位コントラストに関係することもあ偽ので、慎重に決
定する必要がある。

現像器１７Ｙで現像された像担持体４１の表面をスコロ
トロンコロナ帯電器により、表面電位が一６０Ｖに再帯
電した後、グリーンフィルタを通して一様露光を行なっ
た。これによって得られた静電像の位置は、背景部−６
０Ｖに対して、＋３００　Ｖであった。この静電像を、
現像スリーブに直流成分＋５０ｖ、交流成分２．５　ｋ
　Ｈｚ　、　２０００Ｖ　Ｃ）電圧（実効値）を印加し
た以外は現像器１７Ｙにおけると同じ条件で、現像器１
７Ｍにより現像した。

同様に、スコロトロン帯電器により表面電位が一７０Ｖ
に再帯電した後、レッドフィルタを通して一様露光を行
なった。これにより、背景部−７０Ｖに対して＋２５０
ｖの静電像を形成し、この静電像を、現像スリーブに直
流成分＋２０Ｖ、交流成分２．５ｋ　Ｈｚ　、２０００
Ｖの電圧を印加した以外は現像器１７Ｙにおけると同じ
条件で、現像器１７Ｃにより現像した。

この３回目の現像が行われ、像担持体４１上に３色のカ
ラー画像が形成されるようになった段階　　　　　　。

で、コロナ放電器２１と転写前ランプ２２を作動し、そ
れによってカラー画像を転写され易くして、転写器９で
複写紙８に転写し、分離器１０で分離を行ない、熱ロー
ラ一定着器１３によって定着した。

カラー画像を転写した像担持体４１は、白色光を照射し
つつ除電器１１によって除電され、クリーニング装置１
２のクリーニングブレードによって表面から残留トナー
が除かれ、カラー画像形成の行なわれた面がクリーニン
グ装置装置１２を通過した時点で完全にカラー画像記録
の一サイクル工程を終了した。

以上によって記録されたカラー画像は、各カラートナー
が互に粗に付着している部分は勿論のこと、密に付着し
ている部分も混色したすせず、極めて鮮明なものであっ
た。

以上説明した現像方法に限らず、感光体を摺接せずに行
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５９−４２
５６５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５８−１２５７５３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方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４Ｂ　
−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。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、全面露光を与え
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色分解フィルタ
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。

分解フィルタの色、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０例えば２色の複写物を得るプロセスも考えら
れるが、このようなものとして、感光体として緑（Ｇ）
フィルタが散在分布しているものを用い、原稿としては
赤部分と黒部分の２色からなっているものを用いること
ができる。

この場合、前記と基本的に同様のプロセス（但し、全面
露光はＧとＲあるいはＧとＢで行なう）を用いると、複
写物としては、原稿の黒部分に対しては黒トナーと赤ト
ナーからなるほぼ黒に近い黒複写部分が得られ、原稿の
赤部分に対しては赤トナーからなる赤部分が得られるよ
うなプロセスがある。従って、本明細書の「複数種のフ
ィルタ」という意味をもつ語は、単種の色フィルタのな
い部分（透明樹脂あるいは大気等であってもよい）とで
なる層をもつ感光体であってもこのフィルタのない部分
は透明フィルタとみなせるから、こうした場合も包含す
るのである。

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。

また、以上の説明では、全面露光用の特定の光の分光特
性は、感光体のフィルタであるグリーン（Ｇ）、ブルー
（Ｂ）、レッド（Ｒ）と同色のものを用いたが、分光特
性はＧ、ＢＳＲに限るものではない、要は、特定光の全
面露光によって感光体上の特定光に対応する特定のフィ
ルタ部（一定とは限らない）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く、例えば青色フィルタ
に電位パターンを形成した場合は約５００　ｔｘｈ以下
で４００　ｓｍ以下の波長をも含むブロードの分光特性
をもつもので全面露光を行なうような例があげられる。

へ、発明の作用効果 本発明は上述した如く、静電潜像形成後に、色分解フィ
ルタの一種に、特定光による全面露光及び現像の工程を
繰り返しているので、従来複数回を必要とした像露光を
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。

しかも、現像に際し、少なくとも２回目以降は、像担持
体に現像剤層が実質的に接触しない条件で現像を行なう
ので、先のトナー像が乱されることなく次のトナー像を
形成でき、高画質を良好に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すものであって、第１図〔１
〕、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕〔６〕、〔７〕、
〔８〕は画質形成工程を示すプロセスフロー図、 第２図はカラー複写機の概略図、 第３図は現像装置の断面図、 第４図、第５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６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７図、第８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９図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、第１０図（ａ）、（
ｂ）、（Ｃ）、＋ｄ＞は各感光体ノ断面図、第１１図（
ａ）、山）、（Ｃ）は感光体表面のフィルタの配列を示
す平面図 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３・・
・・・・・・・・・・・・・・・・色分解フィルタを含
む絶縁層４・・・・・・・・・・・・・・・・・・−人
寄電器５・・・・・・・・・・・・・・・・・・二次帯
電器７．７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ・・・・・・現像スリーブ８
・・・・・・・・・・・・・・・・・・複写紙１５．１
６・・・・・・・・・・・・再帯電器１７、ＩＶＹ、１
７Ｍ、１７Ｃ・・・・・・現像器４１・・・・・・・・
・・・・・・・・・・感光体ドラムＲ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・赤色フィルタＧ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・緑色フィルタＢ・・・・・・・・
・・・・・・・・・・青色フィルタＦ＠　・・・・・・
・・・・・・・・・青フィルタＦ脅　・・・・・・・・
・・・・・・・緑フィルタＦ、　　・・・・・・・・・
・・・・・・赤フィルタＬ、・・・・・・・・・・・・
・・・赤色光Ｌ８　・・・・・・・・・・・・・・・青
色光Ｌ（・・・・・・・・・・・・・・・緑色光ＴＹ・
・・・・・・・・・・・・・・イエロートナーＴＭ・・
・・・・・・・・・・・・・マゼンタトナーＤ・・・・
・・・・・・・・・・・・・・現像剤Ｔ・・・・・・・
・・・・・・・・・・・トナーである。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第２図 第３図 第４図 ｖＡＣ／ｄ　（Ｋｖ／ｍｒｎ） 第５図 第６図 ｆ　　　　ｌＫＨｔＪ 第７図 篤８図 ｖａｃ７ｄ（ＫＶ／ｍｍ〕 ５　　　［ＫＨｚ］

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光導電層と、複数種のフィルタからなるフィルタ層
   とを有する像担持体上に静電潜像を形成する工程と；し
   かる後に、特定光により前記像担持体を全面露光して前
   記フィルタの一種に電位パターンを形成し、現像を行な
   う操作を繰返す工程とを有する画像形成方法において、
   前記繰返しの工程について少なくとも２回目以降の工程
   における現像を、前記像担持体に対して現像器側の現像
   剤層が実質的に接触しない条件で行なうことを特徴とす
   る画像形成方法。