JPS62255975A - カラ−画像形成装置 - 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】 ［Ｍ業上の利用分野］ 本発明は、カラー画像形成装置に関し、特に電子写真法
を用いて画像を形成するカラー画像形成装置に関する。

［従来の技術］ 電子写真法によるカラー画像形成装置として従来より多
くのものが提案されている。これらは一般に次のように
大別できる。その第一は、単一の感光体に色分解された
静電潜像の形成とその現像とを順次繰返して、感光体上
で色を重ねたり、現像の都度トナー像を転写材に転写し
て転写材上で色重ねを行うものである。その第二は、色
数に応じた複数の感光体を用いて、各感光体に同時に色
別のトナー像を形成し、それらを順次転写材に転写して
カラー画像を得るものである。この後者は、各色トナー
イｐの形成が各感光体で同時に行われるため、高速性の
点では有利であるが、感光体や露光手段等を複数必要と
するため、装置が複雑且つ大型化し、高価格となって、
実用性に乏しい。また、上記いずれのカラー画像形成装
置も、色重ねの際の位置合せが困難であり、画像の色ず
れを完全に防止することができないと言う大きな欠点を
有している。

これらの間頴を根本的に解決するために、本発明者らは
先に、感光体上に１回の１象露光を行って多色像を形成
することができる装置を発明した。

その装置は、導電性部材と、光導電層と、相異なる複数
種のフィルタから成るフィルタ層を含む絶縁層を設けた
感光体を用いて以下のようにカラー画像形成を行う。す
なわち、上記感光体面に帯電と像露光を与えることによ
り絶縁層と光導電層の境界面電荷密度による像を形成し
、その像形成面に前記纜数種のフィルタのうちの一種類
のフィルタ部分のみを透過する光で全面露光を与えるこ
とにより前記感光体の該フィルタ部分に電位パターンを
形成し、その電位パターンを特定色のトナーを収納して
いる現像装置によって現像し、単色トナー像が形成され
る。続いて帯電による電位平滑化後前回とは異なるフィ
ルタ部分を透過する光による全面露光と前回とは異なる
色のトナーを収納する現像装置による現像とを行うこと
により、感光体上に２色目のトナー像が形成される。以
下、必要回数だけ電位平滑化全面露光と現像を繰返す。

この結果、感光体の各フィルタ部分にそれぞれ異なる色
のトナーが付着してカラー画像が形成される（特願昭５
９−１８５４４０号及び同５９−１８７０４４号参照〕
。このカラー画像形成装置によれば、像露光が１度で済
むので色ずれが生ずるおそれは全くない。

このカラー画像形成装置では、色再現を原則的に同位置
に色を重ねない、いわゆる加色法で行っている。実際に
は現像、転写、定着工程で色が重なり合い減色混合が起
こっている。従って、上記色ずれの間シＡが解消される
に加えて、色再現の忠実度が高い。

本Ｊ明細財で上記「色」とは、有彩色のみならず、白色
、灰色、黒色の無彩色をも含む。

［発明が解決しようとする問題点］ 上記カラー画像形成装置においては、複数回の帯電、複
数回の１元が行われるために、不要な非画像部にも電位
が生成する。このために（ａ）非画像部にトナーが付着
する。

（１））除電が不絢−に行われ、次の画像形成時メモリ
ー効果のため前の画像が現われる。。

（Ｃ）トナーを付着させないようにする正単位の制御か
必要であるが、帯電、全面露光、現像のｏｎ　−ｏｆｆ
制御ではｍｍ単位の画像幅制御が困■「である。

などの問題点があった。

本発明は、か＼る問題点を解決するためになさｎたもの
で、上記特願昭５９−１８５４４０号および同５９−１
８７０４４号に係る発明が有する利点をそのま＼保有し
、さらに、非画像部における画像形成停止を帯電、全面
露光、現像の制御により可能にし非画像部に電位を生じ
ないようにするカラー画像形成装置を提供することを目
的としている。

［間肩点を解決するための手段］ 上記目的は色分解機能部材を有するカラー側１象形成装
置において、白ワク部を含む非画像部に電位を生じない
手段を設けたことを特徴とするカラー画像形成装置によ
って達成される。

上記白ワク部は感光体の非画像部に光照射を行なうこと
により後の全面露光により非画像部に電位パターンを生
じさせない状態を作成する目的で形成される。

［実施例］ 以下、図示例を参照して本発明を説明する。

第５図乃至第１０図、第１４図及び第１５図はそれぞれ
本発明カラー画像形成装置に用いられろ像担持体（感光
体）の溝底を模式的に示した断面図、第１１図乃至第１
３図は感光体の絶縁層におけるＷ　ｔｊｔ種のフィルタ
の配置例を示す平面図、第１図および第１８図はそれぞ
れ本発明カラー画像形成装置の例を示す構成概要図、第
１６図は本発明カラー画像形成装置において像形成が行
われる状態を示す工程図、第１７図は、感光体の表面電
位が工程に従って変化する状態を時系列的に示したグラ
フ、第２０図は本発明多色画像形成装置にｒ目いられる
現像装置の例を示す部分図である。

第５図乃至第８図において、１に丁アルミニウム、鉄、
ニッケル、銅等の金嘱あるいはそれらの合金等を用いて
円筒状、力１号端ベルト状等必要に応じて適宜の形状、
構造に形成される導電性基体、２は硫ｆｔ、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
化物等のｊｌｉｔ　機元導電体やアゾ系、ジスアゾ系、
トリスアゾ系、フタロシア二ン系の染料や顔料とあるい
はビニルカルバゾール、トリニトロフルオレノン、ホ“
リビニール力ルバゾール、オキサジアゾール、ヒドラゾ
ン化合物、スチルベン誘導体、スチリル誘導体等の電荷
輸送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、ポリ塩化ビニール、ボり酢酸ビニー
ル、ホ゛リカーホ゛ネート、アクリル１脂、シリコン樹
脂、フッ素姻脂、エポキシ樹脂等の絶縁性バインダ樹脂
中に分散したπ１光導電体から成る光導電層あるいは電
荷発生層と電荷移動層とからなろト３能分踵型光導電層
、３は各種のポリマー、樹脂等と染料や顔料等の着色剤
によって形成された赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の
色分解フィルタから成る層３ａを含む絶縁層である。

第５図の感光本における絶縁層３は、それぞれ色分解フ
ィルタを形成するための着色剤を加えて着色した術脂等
の絶縁性物質を光導電層２上に印刷フォトレジスト、蒸
着、スパッタリング等の手段によって所定のパターンに
付着させて形成したもの、第６図の感光体における絶縁
層３は、従来公知の手段によって形成された透明亀縁層
３ｂの表面に所定のパターンのフィルタ層３ａを形成し
たもの、第７図の感光体における絶縁層３は、フィルタ
層３ａを透明絶縁層３ｂではさんだ状態に形成したもの
、稟８図の感光体における絶縁層３は、光導電層２側に
フィルタ層３ａ、その外側に透明絶縁層３ｂを形成した
ものである。これらのフィルタ／ｉ３ａは印刷、スパッ
タリング、蒸着、フォトエツチング等の手段で形成され
る。

絶縁層３の形成は、先にフィルタ層３ａを含む絶縁性フ
ィルム乃至はシートを形成し、それを光導電層２上に適
当な手段で取付は乃至は接着するようにしたものでもよ
い。

また、感光体を、先に本出願人が提案した（特願昭５９
−１９９５４７号〕ような構造とすることができる。例
えば第９図に示すように、光導電層２の一方の面に絶縁
層１−２と色分解フィルタからなる絶縁層３ａとを順次
被着して積層した構造とする。透光性導電層１−２は、
例えば金属を蒸着して形成する。この構造の感光体では
、後述する帯電は邊縁層３Ｃ側から行い、１象露光及び
全面露光は色分解フィルタからなる絶縁層３ａ側から行
う。

また、４１０図に示すように、例えばドラム状すを設け
、その上に微少間隙ｍｄをおいてＲＳＧ。

Ｂのフィルタからなる層（前記層３ａと同様の層）３−
２を同軸に設けることもできろ。即ち、フィルタを有し
ないドラム状感光体に、微少間隙ｍｄをおいて、Ｒ，Ｇ
ＳＢフィルタからなる円筒体３−２を同軸に外嵌して一
体にする。このような構造とすることにより、第１１図
、第１２１１及び第１３図（詳細は後述する。）の構造
のフィルタ層から任意のものを選択、交換して使用する
ことができる。但し、間隙ｍｄは、フィルタセルの像が
甚しくぼけて絶縁層、光導電層に投影されることのない
よう、余り大きくはとらないようにする。

また、透明絶縁層３ｂとフィルタ層３−２とは、完全に
隔っておらず、互に接触していても良い。

絶縁層３における着色剤や着色した樹脂等の付着によっ
て形成されるフィルタ層３ａは、Ｒ，Ｇ、Ｂｈ４の微小
なフィルタの形状や配列が特に限定されるものではない
か、パターン形成が簡単な点で第１１１Ｊに示したよう
なストライプ状分布のもの、鬼人１ハｔず竣囮ＩＩ　７
’Ｆ　　六　ラー両イ吻の五十目ｈＩＥか七　六古ア第
１２図や第１３園に示したようなモザイク状分布のもの
が好ましい。Ｒ，Ｇ、Ｂ　等のフィルタの配列の方向は
、モザイク状分布のものは勿論のこと、ストライプ状分
布のものも、感光体の拡がり方向のどの方向を向いても
よい。すなわち、例えば、感光体が回転するドラム状感
光体の場合に、ストライプの長さ方向が感光体の軸に平
行でも、直角でも、あるいはヘリカルでもよい。Ｒ，Ｇ
。

Ｂ等のフィルタの個々のサイズは、大きくなり過ぎると
、画像の解像度や色再現性が低下して画質が劣化するし
、反対に、小さくなり過ぎてトナー粒子の粒径と同稈度
あるいはそれ以下になると、ＦＩＧ　５２した他の色部
分の影うを受は易くなり、また、フィルタの分布パター
ンの形成が困難になる。そのため、各フィルタ部分が図
のｌで示す長さ１０〜５００μｍとなる幅あるいは大き
さであることが好ましい。

なお、各フィルタは高抵抗であることが好ましい。低抵
抗である場合は間隙を設けたり、絶縁物を介在させるこ
とにより互に電気的に絶縁させる。

前記のような色分解フィルタからなる層３ａを設けず、
色分解機能を光導電層に付与した感光体を用いることも
できる。第１４図及び第１５図は先に本出願人が提案し
た（特願昭５９−２０１０８５号）感光体の例を示す。

第１４図の感光体は、導電性基体１上に所要の分光感度
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含
む光導電層２−２が設けられ、その上に透明絶縁Ｎ３ｂ
が設けられてなっている。第１５図の感光体は、導電性
基体ｌ上に電荷移動／１２−３１）を設け、その上に分
光感度分布を異にする部分２Ｂ、２Ｒ１２ＧからなるＮ
荷発生層２−３ａを設け、更にその上に透明絶縁層３ｂ
を設けた構造としである。第１５図の感光体では、電荷
発生層２−３ａと電荷移動層２−３ｂとによって光導電
層２−３が構成される。

第１４゛図の光導電層２−２及び第１５図の電荷発生層
２−３ａの平面的構造は、前述の色分解フィルタからな
る絶縁層と同様に、第１１図、第１２図又は第１３図に
示したと同様の平面的構造で良い。

最初に、以上の構成の感光体上にオリジナル像（原図９
と同一色彩のカラー像が形成される原理を第１６図によ
って説明する。なお、第１６叉は感光体の光導電層２に
硫化カドミウムのようなｎ型半導体の光導電体が用いら
れている例について示しており、第１６図においては第
５図乃至第８図と同一符号は同一機能部材を示している
。

第１６図［１］は感光体４が帯電器５の正のコロナ放電
によって一様に帯電させられた状態を示し、絶縁層３の
表面には正電荷が生じ、それに対応して光導電層２と絶
縁層３の境界面には負電荷が誘発されて、その結果感光
体４の表面は電位Ｅのグラフに見るような一様の電位を
示す（以下この帯電を一次帯電というう。

第１６図［２］は像露光装置６により上述の帯電面に像
露光が行われた状態で、例として赤色成分ＬＲが照射さ
れた部分の帯電面の変化を示す。

赤色成分ＬＲｆｚ絶縁層３のＲフィルタ部分を通過して
その下方の光導電層２の部分を導電性にするから、その
部分においては、帯電器１６により絶縁層３の表面の電
荷及び光導電層２の絶縁層３との境界面の負電過が消失
する（以下この帯電を二次帯電という）。更に帯電器２
６によって電位パターンを十分に平滑化する。これに対
し、Ｇ、Ｅフィルタ部分は赤色成分ＬＲを透過しないか
ら、その部分においては光導電層２の負電荷はそのま＼
残留する。像露光の他の色成分についても同様である。

このようにして絶縁層３と光導電層２の境界面に各フィ
ルタの色泳：分に対応して電荷密度による潜像が形成さ
れる。しかし、像露光装置６の帯電器１６及び帯電器２
６０作用により、絶縁層３と光導電層２の境界面の１荷
の多少にかかわらず、すなわち、像露光が照射されたか
否かにかかわらず、感光体の表面電位は電位三のグラフ
に見るように一定になる。像露光の緑色成分や青色成分
も同様の結果を与え、それらの積算された状態が像露光
装置６によって像露光の行われた状態であ奢１、このま
＼ではＳ電像としては機能しない。

第１６図１３］はランプ７Ｂの青色光ＬＥにより上述の
像露光面を一様に露光した状蓼を示している。青色光Ｌ
Ｂは、ＲＳＧフィルタ部分は透過しないからそれらの部
分には変化を与えないが、Ｂフィルタ部分は通過してそ
の下部の光導電層２を導電性とし、それによってその部
分の光導電層２の上下界面における電荷が中和されて、
その結果Ｂフィルタ部分に絶縁層３０表面に先の像露光
のうち青色の補色像を与える電位パターンがグラフのよ
うに現われる。

第１６図［４コは青色光ＬＥの全面露光によって形成さ
れた電位パターンを負に帯電したイエロートナーＴＹを
収納する現像装置８Ｙによって現像した状態を示してい
る。イエロートナーＴＹは、全面露光工程により電位が
変化したＢフィルタ部分にのみ付着し、電位が変化しな
いＲ，Ｇフィルタ部分には付着しない。これによって感
光体４の表面には色分解の１色のイエロートナー像が形
成される。Ｂフィルタ部分のイエロートナーＴＹの付着
部分の電位は現像によって多少下がるが、なおグラフの
ように表面電位は均一にならない。

第１６図［５］は、イエロートナー像が形成された感光
体４の表面に帯電ｉ９Ｙによりコロナ放電を行った状態
を示している。この帯電器９Ｙによる放電は、イエロー
トナーＴＹが付着しているＢフィルタ部分の電位を下げ
、表面電位を均一にする。この感光体４の表面電位をグ
ラフに示す。

続いて、このイエロートナー像を形成された第１６１て
［５］の感光体４０表面にランプで得られる緑色光によ
って全面露光が行われる。それにより、第１６１ｉＪ［
３］で述べたと同様に、今度はＧフィルタ部分に電位パ
ターンが現われる。この電位パターンをマゼンタトナー
を収納する現像装置によって現像すると、マゼンタトナ
ーはＧフィルタ部分にのみ付着して第１６図［４］と同
様にマゼンタトナー像が形成される。これによって２色
のトナー像が感光体上で形成される。さらに、この像形
成部に第１６図［５］と同様に帯電器によってコロナ放
電を行い、表１＠電位を均一にする。

これらの過程を第１６図口６］、［７〕、口８］に示す
。

続いて、２色のトナー像が形成された感光体４の表面に
ランプによって得られた赤色光の全面露光を背なつと、
また第１６図［３］で述べたと同様に、今度は只フィル
タ部分に電位パターンが現われ、その電位パターンをシ
アントナーを収納する現像装置によって現像することに
より、シアントナー像が形成されるのであるが、この場
合、赤色像であるために電位パターンは形成されずシア
ントナーは付着しない。このようにして、イエロートナ
ーとマゼンタトナーから赤色像が再現される。

以上の工程を完了した結果、色ずれや色にごりのない鮮
明な３色画像が感光体４上に形成される。

以上のように行われる三色分解法を利用したイエロー、
マゼンタ、シアントナーによる原稿画像の再現を下記第
１表にまとめて示す。第１表中符号ｒ　′ＪＬ〕Ｊは感
光体の絶縁層３と光導電層２の境界面に電荷密度の像パ
ターンができること、符号「○」は感光体表面に）来状
の１位パターンが現われること、符号「・」はトナー像
が形成されることをそれぞれ示し、符号「↓」は上溝の
状態がそのま＼維持されていること、空（渭は像の存在
しない状態、を示している。また、付着トナー間の「−
」はトナーが付着していないこと、Ｙ、Ｍ。

Ｃはそれぞれイエロートナー、マゼンタトナー、−［） さらに、第１７図は感光体の各フィルタ部分Ｂ、Ｇ、Ｈ
における表面電位が上述の像形成プロセスに従って変化
する状況を示しており、ＦＡＭｆｌの５．１６　　、２
６　　、７Ｂ、　　８Ｙ、　　９Ｙ、　　７Ｇ、　　８
Ｍ、　　９Ｍ、７Ｆ＋、８０はそれぞれ第１図あるいは
第１６図の同一符号部材が感光体４に材して作用する工
程を示し、Ｂ、ＧＳＲは各ＢＳＧ、Ｒの全面露光に生じ
る最高あるいは１１低電位を示す。（上記プロセス間例
えば−次帯電と二次帯電との間や全面露光と現像までの
間等は省略しである。）なお、第１６図は感光体４の光
導電層２がｎ型光半導体から成る例について示したが、
光導電層２にセレン等のＰ型光半導体を用いたものであ
っても電荷の正負符号がすべて逆になるだけで基本的な
像形成プロセスは変らない。また、感光体４の帯電時に
電荷の注入が困難であるような場合は、光による一様照
射を併用するようにしてもよい。

以下、オリジナル像（原図）に対して池の所望の色に変
更された記録像を得る（以下、色変換と呼ぶ。）例につ
いて説明する。なお、第１６図及び第１表から解るよう
に、この像形成の方法によって雫図の色をそのまま再現
するには、原図からの光の色成分を透過しない色分解フ
ィルタ部分に電位パターンを形成して潜像とし、三原色
トナーによって上記潜像を現像して色再現を行う。従っ
て、上記電位パターンを形成させる全面露光の露光光と
現像との種類の組合せを選択することにより、色変換が
可能である。

下記第２表に示す例は、前記第１表の手順に対して特定
光による全面露光の順序を変更して色変第１図のカラー
画像形ノ友装置は、以上の原理に基いて画像形成を行う
もので、例えば第１表に基いて行う場合は、ドラム状の
感光体４が矢印方向に１回転する間に以下のようにして
カラー画像を形成する。すなわち、感光体４の表面を帯
電器５が一様電位に帯電し、その帯電面に像露光装置６
がハロゲン光源を用いた白色照射光の原稿からの反射光
により像露光を行いつつ交流又は帯電器５とは反対符号
の直流コロナ放電を行う帯℃器１６の作用により感光体
４の表面電位を概ね均一にする。引続き、帯電器１６と
同様の帯電器２６によって感光体４０表面１位を完全に
平担にする。なお、帯電器２６は像露光装置６の帯電器
１６に隣接してその下流側に設け、両者を一体にしても
良い。

次いでその像露光面にランプ７Ｂにより得られる青色光
ＬＢを一様に照射し、それによって像露光面に青色の補
色像を与える電位パターンが現われる。これをイエロー
トナーを収納する現像装置８Ｙが現像する。続いて放電
器１６と同様のコロナ放電を行う帯ＴＬ器９Ｙの作用で
感光体４の表面電位を均一にする。次にランプ７Ｇによ
り得られる緑色光Ｌｏを一様に照射して緑色の補色像を
与える電位パターンを形成し、マゼンタトナーを収納す
る現像装置８Ｍが現像し、感光体４表面に２色トナー像
が形成される。以下同様に、帯゛上器９Ｙと同様の帯電
器９Ｍの放電、ランプ７Ｒにより得られる赤色光ＬＲの
一様照射、シアントナーを収納する現像装置８Ｃによる
現像が行われる。以上の工程により感光体４上にイエロ
ー、マゼンタ、シアンの３色トナー像の爪ね合わせ像が
形成される。

画像に締りを与えるために、ランプ７Ｋから既にトナー
が付着した色分解フィルタ部分に白色光、赤色光或いは
緑色光と赤色光の露光を与え、僅かに生じている電位パ
ターンを利用して、各色分解フィルタ部分の電位部に現
像装置８Ｋによって黒トナーによる現像を行うと、更に
良好な画像が得られることが多い。上記露光に青色光を
採用しないのは、最も明るいイエロートナーの上に黒ト
ナーが付着して色濁りを助長させるのを避けるためであ
る。

以上のように形成されたカラートナー像は、不作動状態
に置かれている黒トナーを収納した現像装置８にの位置
を現像されずに通過し、転写前帯Ｔ１．器１４により電
荷を付与されて転写され易くなり、給紙装置１５から送
り込まれて来る記録紙Ｐに転写器１０によって転写され
る。カラートナー儲を転写された記録紙Ｐは、分離器１
１によって感光体４から分群され、搬送手段１６によっ
て定着器１７に送られてカラートナー像を定着され、（
表外に排出される。カラートナー像を転写した感光体４
の表面は露光と放電とを行う除電器１２によって除電さ
れ、クリーニング装置１３によって残留トナーを除去さ
れて、再び次の像形成が行われる状態に戻る。

この第１図のカラー画像形成装置では、単色画像は以下
のように形成される。すなわち、ランプ’７Ｇ、’７Ｒ
，７ｋ及び帯電器９Ｙ、９Ｍ、９Ｃ！を不作動状態とし
てカラー像形成の場合と同様に、帯電器５による帯電、
帯電器１６、帯電器２６による放電および像Ｎ光、ラン
プ７Ｂによる青色、緑色、赤色の同時露光による白色光
を用いて全面二に光を行う。それによって感光体４全面
に電位パターンが現われる。これを現像装置８Ｙ〜８に
の１つあるいは複数で現像して単色トナー像を得る。

以下、カラー像形成の場合と同様に、形成された単色ト
ナー像を記録紙Ｐに転写、定着し、単色トナー像を転写
した感光体４の表面はクリーニングされる。例えば赤の
単色画像を得るには、現像装置８Ｙと８Ｍとを用いて、
重ねて現像を宵なう。

色変換は、オペレータが操作パネル３０を給（作し、こ
の指令が中央処理装置ＣＰＵに入力され、ＣＰＵは全面
ｐに光装置７Ｂ、７０．’７Ｒ，７Ｋ。

現像装置８Ｍ、８Ｍ、８Ｃ，８に、帯電器９Ｙ。

９　Ｍ、９　Ｃを上記指令に基いて前述のような作動を
なさしめることにより、遂行される。

前述のカラー画像形成工程において、各全面露光は必ず
しもＢ、（）、Ｒ光である必要はない。すなわち３、感
光体のすでに全面露光が６過したフィルタ部では、絶縁
層と光導電層の境界面の電荷がすでに消失しているので
再度光が透過しても表面電位の変化）１生じるとしても
わずかである。したがって、例えば全面露光を赤色光、
黄色光・白色光の闇で行ない、それに応じてシアントナ
ー、マゼンタトナー、イエロートナーの項で現像しても
、原稿の色再現が良好になされているカラー画像を得る
ことができる。もちろん、これに限らず、他の分光分布
の光で全面′４元を行ってもよい。なお、上述のように
、感光体上の一部のフィルタを２度以上全露光の元が透
過するときは、現像後に絶縁層と光導電層の境界面の電
荷を完全に消去すべく、光を照射することが望ましい。

（特願昭５９−１９８１７１号）このように全面露光用
の光は各々対応した特定の種類のフィルタにのみ電位パ
ターンを形成するものである。

以上述べたように、本発明の適用されるカラー画像形成
装置によれば、色ずれが生じない多色像が得られるばか
りでなく、優れた画像濃度と解像力をもつ単色像を形成
することができる。

第１８図のカラー画像形成装置は、感光体４の１回転で
１色のトナー像が形成されるものである点が第１図の画
像形成装置と異なる。

なお、第１図及び第１８図の全面ｎ光装置には、第１９
図に示すような、白色光源７１と、シャッタ７ｓ１を切
換えて用いられるフィルタＦＢ、ＦＧ。

Ｆ’Ｒとを備える全面露光中ランプ７によって選択され
た特定色光によって全面露光を行なうものであってもよ
い。

このカラー画像形成装置に於いても、第１図のカラー画
像形成装置と同様に、第１６図及び第１表で述べたと同
じ像形成動作が行われ、色ずれのないカラー像や画像濃
度と解像力に慶れた単色像を形成することができる。す
なわち、例えば３色像を形成する場合は、感光体４を帯
電器５によって帯電し、帯電器１６によって像露光を行
うとともに表面電位を均一にした後、感光体４０表面に
、ランプ７の党が青フィルタＦＢを３過しだ元で全面露
光を行い、それによって形成された電位パターンを現像
装置８Ｙが現像してイエロートナー像を形成ｆる。この
トナー像は現像装置８Ｍ、ＳＣ。

８Ｋ、転写前帯電器１４、転写器１０、分（慣器１１、
クリーニング装置１３および帯電器５の作用を受けずに
通４する。トナー像が形成された感光体４は、帯電器１
６の位置に達したときに光照射を受けずにコロナ放電の
みを受けて表面電位が均一となり、ランプ７と緑フィル
タＦＧにより得られる光で全面露光を受け、電位パター
ンが形成される。

続いて、これは現像装置８Ｍによって現像され、マゼン
タトナー像が形成される。同様にして赤フィルタＦＲを
透過した光により電位パターンの形成と現像装置８Ｃに
よる現像が行われて、３色トナー像が得られる。

このカラー画像形成装置は現像装置の数が増加している
以外はモノカラー腹写機と殆んど変らない簡単な構成か
らなり、単色像を得る場合は、コピースピードを落さず
に小型化、低コスト価を達成し得ると言う特長がある。

第１図や第１８１図のカラー画像形成装置における現像
装置８Ｙ〜８Ｋに（工第２０図に示したような磁気ブラ
シ現像袋遣が好ましく用いられる。

第２０図の現像装置は、現像スリーブ８１と、現像スリ
ーブ８１の内ｉ％のｆｓＪ而にＮ、Ｓｉ極を有する；も
石体８２のうち、少なくとも一方が回転して、３石体８
２の磁力によって現像剤溜り８３から現像スリーブ８１
０表面に吸着された現像剤を矢印方向に搬送する。そし
て、現像剤の搬送途中で層厚規制ブレード８４により搬
送量を規制して現像剤層を形成し、その現像剤層が感光
体４に現像スリーブ８１の対向する現像域において感光
体４の電位パターンに従って現像する。現像に際しては
現像スリーブ８１にバイアス７４．　源８０によって現
像バイアス電圧が印加される。また必要に応じて現像を
行わない場合にも現像スリーブ８１からトナーが感光体
４に移行したＦｌ　、感光体４からトナーが現像スリー
ブ８１に移行したりすることを防止するために現像スリ
ーブ８１にバイアス電圧を印加してもよい。

すなわち、イエロートナーの現像器のみを動作させ現像
６８Ｙで静１像を現像している間は、他の同じく第１図
、第１８１喝に示したような現像器８Ｍ、８Ｃ及び８に
等を現像を行わない状態に保った。それ（工、現像スリ
ーブ８１をバイアス電源８０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８１にトナーの帯電とは同（磁性あ
るいは逆極性の直流バイアス電圧のみを印加することに
よって達成され、中でもトナーと逆極性の直流バイアス
電圧を印加することが好ましい。現像器８Ｍ。

８Ｃ，８にも現像器と同じく非接触ジャンピング現像条
件で現像するものとしているから、現像スリーブ８上上
の現像剤層は特に除去しなくてもよい。また使用してい
ない現像器は停止しておいてよい。熱論、現像装置を感
光体から雛す、スリーブ上から現像剤を除去することも
効果がある。

８５は現像域を通過した現像剤層を現像スリーブ８１か
ら除いて現像剤溜り８３に還元するクリーニングブレー
ド、８６は現像剤溜り８３の現像剤を攪拌して均一化す
ると共にトナーを摩擦帯電せしめる攪拌手段、８８はト
ナーホッパー８７からトナーを現像剤溜り８３に補給す
るトナー補給ローラである。

このような現像装置に用いる現像剤はトナーのみから成
る所謂−成分現像でも、トナーと磁性キャリヤから成る
二成分現像剤でもよい。現像に当っては、現像剤層すな
わち、磁気ブラシで感光体面を直接摺擦する方法を用い
てもよいが、特に第２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剤層が感光体面に接触しない現
像方式、例えば米国時￥’ｌ’３，８９５，４１８号明
細書、特開昭５５−１８６５６号公報、特に特願昭５８
−５７４４６号、特願昭５８−２３８２９５号、特願昭
５８−２３８２９６号、また、同−潜像上への重ね合わ
せとしては、特願昭５８−１３９９７４．５９−１３９
９７５号の各明細書に記載されているような方式を用い
ることが好ましい。これらの方式は、彩色を自由に選べ
る非磁性トナーを含んだ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′ｅ電像支持体と現像
剤層を接触せずに現像を行うものである。この非接触現
像は、現像スリーブと感光体表面の間隙を現像スリーブ
上の現像剤層の層厚よりも大きく（但し、両者間に電位
差がない状態において、］設定して、この間隙、層厚で
上述のような各種条件で現像を行うものである。

現像に用いるカラートナーは、通常トナーに用いられる
公知の結着用ｆ、ｄ脂、有機無機の顔料、染料等の各種
有彩色、無彩色の着色剤及び各種の磁性体添加剤等から
なる、公知技術によって作られた静電現像用トナーを用
いることができ、キャリヤとしては通常静電像に用いら
れる鉄粉、フェライト粉、それらに壽脂被覆を施したも
のあるいは膚脂中に磁性体を分散したもの等の磁性キャ
リヤ等各種公知のキャリヤを用いることができる。

特に平均粒径が５〜５０μｍの絶縁性磁性キャリアが好
ましく用いられる。また本件出願人が先に出願した特願
昭５８−２４９６６９号、同２４００６６号明細書に記
載された現像方法が用いられてもよい。

第１図又は第１８図のカラー国像形成装置で、色変換に
当っては、操作パネル３０に接続するＣＰＵによって、
指令された色変換を行うに適した全面露光及び現像の順
序、最適現像条件が選択され、像形成装置の上記各構成
部分が制御され、画像形成が遂行される。

以上説明した装置において、画像領域以外の非画像部に
電位を生成させない方法として本発明者らは次に述べる
ようなプロセスの関係によってそれをなし得ることを見
出した。

（イ）−成帯７巴領域を略画像部と一致させ、二次帯電
領域の幅を、−成帯電領域の幅と同じにするかまたは、
それより広くする。このようにすることにより、−成帯
電領域にも全面露光がなされた場合においても、上記非
画像部に電位が生成されず現像されない条件に設定でき
る。しかし、帯電幅の朋嘔位の制御は困難である。

（ロ）　上記非画像部に白色光による露光を行い、全面
露光による電位パターンが生成しないように除電を行う
。このため原稿押え板を白色にすること、原稿代置台の
裏面を白色にすること、などの処理を行ない、像１元用
ランプの露光によって除電や行なう。この白ワク形成法
により、画像部と非画像部とを精度良く分難できる。

（ハ）電位パターンは、原則的に全面３７光を行った領
域範囲にしか生成しないので、全面露光幅を画像部領域
の幅と等しくしておくことにより、現像幅は二次帯電幅
まで拡げることができる。しかし全面露光幅の１単位の
制御は困難である。一方向ワクが形成されている場合に
は、全面露光幅を白ワク形成領域内の精度で行なえばよ
いからその制御は容易である。

さらに白ワク形成領域が二次帯電幅以上に拡い場合は二
次帯”ｌ　’ＩＩまで拡げて行うことができる。

（ニ）白ワクが形成されている場合、現像は白ワク領域
内であれば画像外に拡げることができる。全面露光が白
ワク領域を越えて行なわれた場合、非画像部に電位パタ
ーンが生じる。

その時は現像が行なわれる領域を白ワク領域内に制限す
ることが必要となる。

（ホ）　白ワクが形成されている場合、全面露光ｉｉ１
畠は白ワク領域内であれば１ｉｌｒｉ像部外に拡げるこ
とができる。又非画像部に電位パターンが生じないので
現像は二次帯電幅まで広げることができる。白ワクが形
成されていない場合は、全面露光幅は画像部領域の：閤
より大きくすると不要な電位パターンが生じるために、
トナー付着を生じてしまう。

以上述べた方法を組み合わせ、先に詳述したカラー画像
形成装置のプロセスの各工程の領域幅関係を第２図に示
すようにすることで、非画像領域での電位をなくすこと
ができる。

第２図（ａ）は−成帯電領域を含むように二次帯電領域
を設けたもので、二次帯電、再帯電、転写繭重’ＩＴＳ
、　ｓ転写・分離用帯電領域の幅は像露光領域の幅と等
しくシ（白ワク一杯の幅）、除に領域の幅はいずれの幅
より広くした例を示す。

第２図（ｂ）は−成帯這および二次帯電領域の幅が像露
光がなされる領域幅と同じあるいは広い場合であり、全
面露光領域の幅は画像部を充分にカバーするが白ワク領
域より小さいものとする。現像領域は白ワク領域内であ
れば全面露光領域より広くてよい。再帯電、転写前帯電
、転写・分離用帯電領域の幅は白ワクを含む像露光領域
の幅と等しくし、除１領域の１ｌＩｉｉｉはいずれの幅
より広くした例を示す。

第２図（Ｃ）は−成帯１領域の幅は画像部をカバーする
大きさにし、二次帯電領域の幅は一次帯電領域の幅より
広くし、像露光領域の幅は充分に広くして像露光部の除
電を行ない白ワク形成を行なう。

全面露光、現像、再帯電、転写前帯電、転写・分難用帯
電、除電などの領域幅は（ａ）の場合と等しくした例を
示す。

第２図（ｄ）は−成帯電領域のｌｉ′Ｍは画像部をカバ
ーする大きさにし、二次帯電領域の幅は一次帯電領域の
幅より広く、像露光領域の幅は、−成帯電領域の１陶よ
りや＼広くする。このようにして非画ｒ象領域に電位が
生成されないようにできるので、全面露光や現像領域の
幅は一次帯電領域より広く、二次帯電領域の幅まで拡げ
ることができる。以下続く工程の領域幅は（ａ）の場合
と等しくした例を示す。

以上第２図は本発明のカラー画像形成装置について、非
画像部に電位が生じないで、カブリの生じることのない
各プロセスの領域関係についての実施例を示したもので
ある。次に第１１’Ｊ及び第１８図に示した、回転する
ドラム状の像担持体上に画像を形成する画像形成装置に
適用した実施例について説明する。

第３図は第１図に示したカラー画像形成装置のシーケン
スの一例を示す図である。左側に示すシーケンスは上記
第２図（ａ）に示すものと等しく、感光体４のドラムの
回転軸に平行な方向の作動の範囲幅を示している。また
、右側のシーケンス（工、感光体４のドラムの回転する
周方向の長さを表わすもので、ドラム軸に平行な方向に
おける領域；閤と対応している。

そして第１図のカラー画像形成装置における感光体４を
導電層上に厚さ４０μｍのＳｅ　−Ｔｅがら成る光導電
層と、その上に第１２図に見るようなＲ，Ｇ、Ｂフィル
タ部分のモザイク状の配列がらなり、各フィルタの長さ
ｇが５Ｃμｍで厚さが２０μｍの絶縁１台とを設けた外
径が１８ｏｍｙｘで表面速度２００ｍｍ／ａ部で回転す
るものとした。現像装置８Ｙ、８Ｍ、８０，８Ｋには第
１６図に示した構造の現像装置を用いた。現像スリーブ
８１は非磁性ステンレス鋼から成り、外径２０ｍ１で現
像に際し表面速度１４０　ｍｒｎ／　：）ｅｃで矢印方
向に回転する。

磁石体８２はＮ、Ｓ磁極数が８極で現像スリーブ８１の
表面に最大８００Ｇの磁束密度を与え、現１ぞに際して
６００　ｒｐｍで矢印方向に回転する。感光体４と現像
スリーブ８１の表面間１濠は各現像装置８Ｙ、８Ｍ、８
Ｃ，８Ｋにおいて等しく０．７５間とし、現像スリーブ
８１上には厚さ０．５朋の現像剤層が形成されるように
した。現像剤は平均粒径１０μｍで＋１０〜＋３０μｃ
／ｇに摩擦帯°屯するトナーと平均粒径２５μｍで抵抗
率が１０１〜ｃｒｎ以上の磁性体分散含有樹脂から成る
キャリヤとが重量比１：っで混合したものとした。トナ
ーの色が各現像装置８Ｍ、８Ｍ、８Ｃ！、８にでイエロ
ー、マゼンタ、シアン、黒と異なることは勿論である。

帯電器５にはコロトロン放電器を用い、帯電器１６．２
６．９Ｙ、９Ｍ、９０にはいずれもスコロトロン放電器
を用いた。そして、帯電器５には感光体４の表面電位を
−１，５に’＋７とするような放電電圧を印加し、放電
器１６および帯電器９Ｙ、９Ｍには表面電位を＋２０ｏ
ｖとするような放ｉｔ圧を印加するようにした。また、
現像装置８Ｙ、８Ｍ。

８Ｃがそれぞれ現像を行う場合は、現像スリーブ８１に
＋１００ｖの直流電圧と実効値１．５ＫＶ。

周波数２　ＫＨ２の交流電圧の重畳から成る現像バイア
ス電圧が印加され、現像装置８ＫＩＪ″−現像を行う場
合は、現像スリーブ８１に一１００Ｖの直流電圧と実効
値１．２　ＫＶ　、周波数２　ＫＨｚの交流電圧の重畳
から成る現像バイアス電圧が印加されるようにした。

以上の条件と第３　＋ｆｆｌに示した作動領域による第
１６図のプロセスフローによって３原色のトナーによる
色画像形成を行ったところ、色ずれなく、色調の曳好な
カラー像や画像濃度やコントラストの高い解像度に優れ
た単色像が得られた。そして非画像部についてはトナー
付着のなくカブリのない良好な画像が得られることとな
った。

第４図は、第１８図に示したカラー画像形成装置の場合
について、シーケンスの一例を示す図で、先の第１図に
おける実鴫例と同じ条件で、第４図に示した作動領域に
よる第１６図のプロセスフローによって、フルカラーの
原図から画像形成を行なった結果も、上記の結果と同様
であった。

なお本発明に基く像形成装置は、原則として互に異なる
トナーを上下に重ね合せない方式によって像形成を行う
ので、色変換を行うか否かに拘らず、下側のトナーが上
側のトナーに覆われて色調が低下することがない。実際
には現像、転写、定着などの工程において、付着したカ
ラートナーの一部が重なり合うために充分な画像濃度が
得られる。

また赤、青、緑の単色画像を得る場合は、２種類のトナ
ーを上下に重ね合わせることにより、容易に得ることが
できる。画像形成方法としては、特願昭６０−２２９５
２４号に記載されている如く、−成帯電、二次帯電、像
露光後平滑化のための帯電、特定光による全面露光、現
像をくり返す方法についても同様に適用しつる。

又、感光体はフィルタを導電性基体側に設計、フィルタ
側から像露光及び全面露光を行なう構成（特願昭５９−
１９９５４７）やその他の構成（特願昭５９−１９８１
６６．５９−１９８１６７゜５９−２０１０８４　）を
もとりうる。

又感光層は、単層のみでなく、電荷発生層と電荷移動層
とからなる機能分解型の溝底をもとりうる。（特願昭６
０−２４５１７８．６０−２２９５２４号） 又感光体は色分解機能を感光層にもたせた（特願昭５９
−２０１０８５．特願昭６Ｑ−２４５１７７）構成をも
とりうる。

上記の例は、いずれも正規画像形成についての例である
が、本発明は特願昭５９−１８７０４５にみられる反転
画像形成方法にも同様に適用できるのは言う迄もない。

［発明の効果］ 以上説［１ｇしたように、本発明に基くカラー画像形成
装置は、表面絶縁層を有すると共に面内に於いて色分解
機能を有する感光体に対向して帯電手段と全面露光手段
と現像手段と白ワク形成の像露光手段を組合せることに
より、所定の画像部のみトナー像を形成することを可能
にするよう構成しているので、１回の像露光でカラー画
像形成ができ、色ずれを起すことがなく、色再現の忠実
度が高い。また非画像部にはトナー付着が生じることが
なく、カプリのない良好な画質の画像を得ることができ
るようになった。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも本発明の実施例を示すものであって、 第１図はカラー画像像形成装置の内部概略正面図・ 第２図は各プロセスでの工程領域幅の関係を示す図、 第３図は第１図に示すカラー画像形成装置のシーケンス
の一例を示す図、 第４喝は第１８図に示すカラー画像形成装置のシーケン
スの一例を示す図、 第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、第１０図、
第１４図及び第１５図は感光体の断面図・ 第１１図、第１２図及び第１３図は感光体の平面図、 第１６１スは像形成過程を説明するためのプロセスフロ
ー図、 第１７図（：像形成過程の感光体表面電位の変化を示す
グラフ、 第１８図は他のカラー画像形成装置の内部概略正面図、 第１９図は全面１Ｕ睦置の断面図、 第２０図は現像装置の断面図、 である。 なお、図面に示された符号に於いて、 １・・・・・・・・・導電性基体 ２・・・・・・・・・光導電層 ３・・・・・・・・・絶縁層 ３ａ・・・・・・　フィルタ層 Ｂ・・・・・・・・・青色色分解フィルタＧ・・・・・
・・・・緑色色分解フィルタＢ・・・・・・・・・赤色
色分解フィルタ４・・・・・・・・・感光体 ５、１６．２６．９Ｙ、　９Ｍ、　９０・・・・・・・
・・帯電器６・・・・・・・・・像露光装置 ７、７Ｂ、　７Ｇ、　７Ｒ・・・・・・・・・全面露光
装置ＦＢ、　ＦＧ、　ＦＲ・・・・・・・・・フィルタ
ＢＹ、　８Ｍ、　８０．８Ｋ・・・・・・・・・現像装
置３０・・・・・・・・・操作パネル Ｐ・・・・・・・・・記録紙 である。 出願人　　小西六写真工業株式会社 （ａ）　　　　　　　　　　　　　（ｂ）２図 （Ｃ）　　　　　（ｄ） 第１１図 第１３図 第１７図

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）色分解機能部材を有するカラー画像形成装置にお
   いて、白ワク部を含む非画像部に電位を生じない手段を
   設けたことを特徴とするカラー画像形成装置。
2. （２）前記非画像部に電位を生じない手段は、一次帯電
   領域を含むように二次帯電領域を有するものであること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画像形
   成装置。
3. （３）前記非画像部に電位を生じない手段は、二次帯電
   領域を含むように白ワク形成領域を有するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画像
   形成装置。
4. （４）前記非画像部に電位を生じない手段は、全面露光
   領域を含むように白ワク形成領域を有するものであるこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画像
   形成装置。
5. （５）前記非画像部に電位を生じない手段は、現像領域
   を含むように白ワク形成領域を有するものであることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のカラー画像形成
   装置。