JPS6159358A - 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
フィ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。　即ち、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１．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
入して色のにごシが発生するといった問題点がある。

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ャートで
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
例にとって説明を続ける。　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Ｔｔ
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υ、この部分の電位は少し
上昇する（図においてはＤＵＰで示した）。　次に、帯
電器により再び感光体をトナーＴ８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■）。　と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。

なお、上述の画像形成方法の説明では、感光体の露光部
にトナーを付着させる反転現像を用いる場合を例にとっ
であるが、未露光部にトナーを付着させる正規現像を用
いても実施は可能である。

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（４）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そ現像す
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）のように像露光りが不完全であれば
前段のトナー像Ｔ８が一部像露光りを遮ぎってしまい、
後段で現像されるトナーＴ２の付着量が第２図（０のよ
うに著しく少々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せ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
なくなってしまう。

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、光導電層を有する
像担持体に第１の像露光を施して形成された潜像を第１
のトナーにより現像し、次いで第２の像露光を施して形
成された潜像を第２のトナーにより現像する画像形成方
法において、前記第２の像露光に用いる照射光に対する
前記第１のトナーの透過率が充分に大きいことを特徴と
するものである。

なお、上記第１、第２の像露光に用いる照射光は同一光
源によるものであってよく、或いは別々の光源によるも
のであってよい。

５、実施例 以下、本発明の実砲ρ０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
号あるいは記憶装置のデータなどを画像データとし、そ
れによって変調された（例えば音響光学変調器による）
Ｈｅ−Ｎｅレーザ光りは結像レンズ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，Ｄｅ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ガ
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てきた記録紙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、使用していなかった除電器７により除電された後
、表面に残っ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フＪ、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、トナーホッパー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６
３２．８　ｎｍである。

したがって、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、トナー同士の重なシが容易で、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（５）のように、１回
目の露光後に、例えば上述の現像器Ａによってイエロー
トナーＴｌ’で１回目の現像を行なう。　次に、再び２
回目の露光り後に、第８図０３）のように、例えば上述
の現像器Ｂによってマゼンタトナー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によって
シアントナーＴｓ’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
）の露光りの位置が不完全で先のトナーＴ□′と部分的
に重なって露光してしまう場合がある。

しかし、先のトナーＴｌ’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、露光りの光をよ
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。

従って、次のマゼンタトナーＴ２′はイエロートナーＴ
＋’に一部重々シ合っ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’、Ｔｓ’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（５）のように、イエロートナ
ーＴＩ’を１回目の現像で付着せしめ、次いで露光り後
に、第９図（Ｂ）のように２回目の現像で先のトナーＴ
□′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（０のようにシアントナーＴａ’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Ｔｌ’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Ｔ
ａ’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、トナーとキャリアから構成される二成分現像剤と
、トナーのみからなる一成分現像剤とがある。　二成分
現像剤はキャ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、特に磁性キャ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
法の（１）〜（６）からなっている。

（１１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チ以下 例：黒：カーボンプラック。

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
−、カーミン ６Ｂなど。

（３）荷電制御剤　５ｗｔチ以下 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、
フッ素処理界面活性剤、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、塩素化パラフィン、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、疎水性シリカが代表的であ如、
その他、シリコンフェス、金属石ケン、非イオン界面活
性剤などがある０ （５）　　クリーニング剤 感光体におけるトナーのフィ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、
フッ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、かぶりゃ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、ニッケルフェライト、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っ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５５
ｗｔ１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３ｏｗ
ｔ％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２
０ｋｇ／ｃｍ程度の力で塑性変形して紙に接着するよう
に、ワックス、ポリオレフィン類、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５０　ｐ
ｍ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１〜３０μ
ｍ程度が好ましく用いられる。

また、繊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
ティングされた磁性粒子）であって、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３０／Ｊｍ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々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１０８Ω−ｍ以上、好
ましくは１ｏ１３Ω−ｍ以上、更に好ましくは１０１４
０副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ャリアは、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
ナー粒子同士やトナー粒子とキャリア粒子との凝集を起
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。　球形の磁性キャリア粒子を製造するには、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とと；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
化処理を施すとと：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の方法が採用
される。

本発明の画像形成方法においては、−成分現像剤を用い
た米国特許第３８９３４１９号、特開昭５５−１８６５
６〜１８６５９号、特開昭５６−１２５７５３号各公報
や１二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Ｆ１８−２３８２９
５号、特願昭５８−２３８２９６号、特願昭５９−１０
７００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、上類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ｖＡｃ（
ｖ）、周波数をｆ（Ｈ２）、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　（−）とするとき、 ０２≦ｖＡｃ／（ｄ＠ｆ） （（ＶＡＣ／ｄ　）　−１５００）　／　ｆ≦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
視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。　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（ポシュロム社製
）とか、コールカウンタ（コールタ社製）で測定）、磁
化５ｏｅｍｕ／ｇｓ抵抗率１０１４Ω−ｍ以上の樹脂中
にフェライト微粒子を分散した球状キャリアであり、尚
、抵抗率は、粒子を０．５０６ｎ２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　／ｌ：ｍ　”の荷重を掛け、このときのキャリア
粒子は１ｗ位の厚さであるようにして、荷重と底面電極
との間に１０００　Ｖ　７ｃｍ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９ｏｗｔｑ６、顔料１０Ｗ
ｉチに荷電制御剤を少量添加し混線粉砕し、平均粒径１
０μｍとしたものを用いた。

該キャリアｓｏｗｔ％に対し該トナーを２ｏｗｔ％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。　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１．０鴫、現像剤層厚を０．５鰐、感光
体の帯電電位を６００■、現像バイアスの直流成分を５
００■、交流成分の周波数をＩＫＨｚに設定する。

以−ヒ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ＯＶ）に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。　その結果、以
下に説明する現象が明らかになった。　トナーの平均帯
電量が夫々３０μｃ／ｇｓ２０μｃ／ｇ１１５μｃ／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２００■／ｗ以上で交流成分の効果が
現われ’１１２５００　Ｖ／鱈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ＥＡＣが５００Ｖ／ｗ
を越えると画像濃度が大きく、４Ｋｖ／Ｗ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υ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ぜす、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女から行なったと
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シが起こシや
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
．２〜１２に７７ｍ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＠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。　従って、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ＥＡＣに対し飽和
する領域では交流電界強度の振幅ＥＡＣが、１．２ＫＶ
／ｗａ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。　まだ、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シ、例えば上記の条件で、
振幅を２．５ＫＶ／■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【７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
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ＶＡ　ｃ　（Ｖ）、周波数をｆ（Ｈ
ｚ）、感光体ドラムとスリーブの間隙をｄ　（ｗ）とす
るとき、 ０．２≦■Ａｃ／（ｄ−ｆ） （（ＶＡＣ／　ｄ　）　−ｔ　５００　）　／　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≦■Ａｃ／（ｄ−ｆ） （（ＶＡＣ／　ｄ）　−１５００）　／　１≦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／（ｄ−ｆ） （（ＶＡＣ／　ｄ）　−１５００）　／　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、交流成分の周波数は５００
　Ｈｚ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
潜像面へ飛翔させ々ければならない。　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々る。　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を順次小さくする。

θ　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０　そのた
め前記したのけ、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θ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■＠Ｏ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
を保持することかできる。

また、上記した■〜θ以外にも次のＯ〜■の方法も採用
することができる。

Ｏ使用１７ない現像器を像保持体から遠ざける。

■　トナー供給量を順次大きくする。

θ　潜像ポテンシャルコントラストを順次大きくする。

■　像保持体と現像剤層との間隙を順次大きくする。

■　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った。

ドラム　　　　　Ｓｅ感光体 ドラム径　　　　　１２０■ トラム線速度　　１２０ｗａ／ＢｅＱ 光源　　　　　　　Ｈｅ　−Ｎｅレーザー帯電　　　　
　　　＋６００Ｖ（スコロトロン、再帯電あシ）スリー
ブ径　　　　　　　３０露 スリーブ回転　　　　　線速度１２０■／Ｓｅｅマグネ
ツト極数　　　　６ マグネット回転　　　　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−ｍ以上 キャリア：粒径　平均３０μｍ 磁化　５０ｅ、ｍ、ｕ、／ｇ 抵抗率　１０１４Ω−ｍ以上 トナー帯電量（各現像器共通）２０μｃ／ｇ現像剤層厚
　　　　　　　　　０．５ｍドラム−スリーブ間（各現
像器共通）０８ｍ現像バイアス（各現像器共通）　ＡＣ
１，５ＫＶ（実効値）、ＫＨｚ ＤＣ５００Ｖ 像形成は既述した■の方式（即ち、トナーを重ねない方
式）によった。　現像は、トナーＡ−＋Ｂ→Ｃ−＋Ｄの
順に行なった。　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ャ
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。

（１）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＋７００■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となった。

（１１）現像バイアスは下記表のとお）であった。

（１１０潜像形成は既述した■の方式（即ち、トナーを
重ねる方式）によった。

以上の実施例においては、光源としてＨｅ　−Ｎｅ１／
−ブー光を用いるが、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５００　ｎｍ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
を再現することかできる。

なお、上述の各実施例で採用している反転現像に代えて
、非露光部を現像する正規現像を行なってもよい。　又
、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する
透過率の充分高いトナーを先に用いて現像を行なってい
るので、先のトナーを通して次の照射光が充分に透過し
、従って次のトナーが充分な量で付着しうる潜像を形成
できる。　このため、色バランスがよく、画像乱れの々
い画像を容易に得ることができる。

【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って、第１図は
画像形成工程のフロー図、 第２図（４）、■）、（０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って
、 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（４）、Ｑ３）、（０は画像形成時のトナーの付
着状況を示す各断面図、 第９図囚、ＣＢ）、（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
工程のタイムチャートである。 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・・・
・・・・・・・・・マクネットロール１７．１８・・・
・・・・・・バイアスＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ１、Ｔ２、
Ｔ３・・・・・・・・・トナーＡ、　Ｂ、　Ｃ，Ｄ・・
・・・・・・・現像器り、　Ｌ・・・・・・・・・像露
光 である。 代理人　弁理士　逢　坂　　　宏 第２図 第３図 第５図 （自発）手続補正書 昭和６０年４月１３］」 １、事件の表示 昭和５９年　特許願第１８１５５０号 ２、発明の名称 画像形成方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住　所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名　称　
（＋２７）小西六写真工業株式会社４、代理人 ６、補正により増加する発明の数 （１１、明細書第３１頁下から３行目の「像形成は」を
１−なお、現像器Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄにはそれぞれ、イエ「
１−、マセンタ、ンアン、黒のトナーが収納されている
。像形成は」と訂正しまず。 （２）、同第３１頁下から２行］」の「Ｉ・ナー」を削
除しまず。 一以　上−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、光導電層を有する像担持体に第１の像露光を施して
   形成された潜像を第１のトナーにより現像し、次いで第
   ２の像露光を施して形成された潜像を第２のトナーによ
   り現像する画像形成方法において、前記第２の像露光に
   用いる照射光に対する前記第１のトナーの透過率が充分
   に大きいことを特徴とする画像形成方法。