JPS6326669A - 現像方法 - 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、現像方法に関し、例えば、電子写真法におい
て静電潜像を可視化する現像方法に関する。

口、従来技術 従来、電子写真複写装置等に於ける像担持体上の潜像の
現像方法としては、トナー自身に磁性を付与してキャリ
アを不要とした一成分現像剤を用いる方法と、非磁性又
は僅かに磁性が付与されたトナーと磁性キャリアとから
なる二成分現像剤を用いる方法とがある。後者の方法は
、トナーの摩擦帯電の制御が容易で現像性に優れ、かつ
、トナーに任意の色を付与できるという利点があること
から、広く採用されている。二成分現像剤に於いて、得
られる像の解像力及び階調再現性その地金般的な画質の
改良を図るため、キャリア及びトナーの粒径を小ならし
める試みがなされている。

例えば本出願人が先に提案した特開昭５９−１８１３６
２号、同５９−２２２８４７号、同５９−２２２８５１
号、同５９−２２２８５２号、同５９−２２２８５３号
、同５９−２２３４６７号各公報には５０〜５００μｍ
という大粒径のキャリアに代えて３０μｍ以下の小粒径
キャリアとし、混合されるトナーの粒径を１５μｍ以下
とした現像剤を用いて非接触で現像する技術が記載され
ている。

非接触現像は、同一像担持体上で互いに異なる色のトナ
ーを用いて順次現像を行って多色像を形成する場合、前
段の現像で像担持体上に既に形成されているトナー像を
後段の現像で摺擦してこれを乱すことがな（、また、前
段の現像で形成されているトナー像のトナーの一部が後
段の現像装置中に混入して混色を起こすことがないので
、特に好適な現像方法である。

然し乍ら、現像剤中のトナーを小粒径とした場合、現像
剤搬送担体及びトナーとの結合力が弱くなり、現像剤の
取扱い中及び像形成の過程でキャリア及びトナーが飛散
して像形成装置内を汚染したり、画像面に付着してかぶ
りを生じ、鮮明な像が得られない等の問題があった。

かぶりを防止するには、像担持体と現像剤１殻送担体と
の間隙を大きくとれば良いが、それでは現像電極効果が
弱くなって十分な現像が遂行され難くなる。像担持体と
現像剤搬送担体との間に大きな振動電界を発生させれば
現像性が向上するが、非画像部へのトナーの付着による
かぶりやキャリアの飛散が甚だしくなると共に、現像装
置を電気的に絶縁することが設計上の重大な障害になっ
てくる。

ハ０発明の目的 本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、
小粒径のトナーとキャリアとからなる現像剤によって現
像するにも拘わらず、キャリア及びトナーの飛散による
像形成装置内の汚染や画像面に飛散キャリアが付着する
などしてかぶりが発生する等の問題を起こさず、十分な
画像濃度、解像力及び階調再現性に優れた鮮明な可視像
形成を可能とする現像方法を提供することを目的として
いる。

二０発明の構成 本発明は、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いて像
担持体上の静電潜像を振動電界下で非接触現像する現像
方法に於いて、現像剤搬送体上に前記現像剤の薄層を形
成し、現像領域に於ける前記像担持体と前記現像剤薄層
の頂部との間隔を０．１龍を越える間隔とし、 〔但し、Ｖｄは前記現像剤搬送体の線速度、Ｖ、１は前
記像担持体の線速度、ｍｔは前記現像剤搬送体上の前記
トナーの搬送量である。〕を満足する条件で前記薄層を
形成し、かつ、前記像担持体の電位と現像バイアスの直
流成分の電位との差ヂ絶対値を３３０ｖ以下とすること
を特徴とする現像方法に係る。

ホ、実施例 まず、本発明の特に好適な実施の態様について説明する
。

本発明にあって、二成分現像剤を用いて現像バイアスを
印加していない状態では像担持体と現像剤搬送担体上の
現像剤層とが接触しない状態に保ち、交流バイアス成分
による振動電界下でトナーを飛翔させて像担持体の潜像
部分に選択的に付着させる、非接触現像法による。

前記の目的は現像剤搬送体上に小粒径のキャリアとトナ
ーからなる二成分現像剤の薄層、好ましくは、５００μ
ｍ以下の薄層を形成し、もって像担持体上に形成された
潜像を、非接触で現像する現像方法により達成される。

即ち、本発明の現像方法においては、現像剤が後記する
ように粒径５０μｍ以下好ましくは１５μｍ以下のトナ
ー及び該トナーの粒径と余り変わらない小粒径のキャリ
アとから構成され、現像領域において、５００μｍ以下
という薄い現像剤層により非接触で現像するようにして
いる。ここで用いられる現像剤のキャリア及びトナーの
粒径が前記のように小とされることにより両者間の結合
力が弱いものとなるが、現像剤層が極く薄（しであるた
め現像剤搬送体（現像剤搬送体は、スリーブ状のものを
使用することが殆どであるので、以下、スリープと呼ぶ
。）に十分固着されていて、飛散を伴うことが少ない。

また、非接触現像の場合は、接触現像の場合と異なり不
必要に多量の現像剤層は不用であり、像形成に必要な量
のトナーが存在すればよいので、本発明の現像方法を非
接触現像方法と組合わせることにより、両方法のもつ利
点が倍増され効果がある。

しかも非接触現像法において現像剤層を薄（すれば像担
持体とスリーブとの間隙を小さくすることができ、トナ
ーを飛散させるに要する振動電界を形成するに要する現
像バイアスの電圧を低くすることができる。従って前記
トナー飛散はこの点からも軽減される外、スリーブ面か
らの現像バイアスに基づくリーク放電等が制御される利
点がある。更にまた、像担持体とスリーブとの間隙を小
さくした場合、更に、潜像により現像領域に形成される
電界強度が大きくなり、その結果、階調の微妙な変化や
細かなパターンもよ（現像できるようになる。

前記薄層の現像剤層を形成する手段としては、例えば、
スリーブと一定の間隙をへだで配置された規制板、スリ
ーブに近接して配置され回転磁界により現像剤層厚を規
制する磁気ロール等、従来公知の層厚規制部材のいづれ
もが利用される。中でも現像剤中に含まれる塵埃、繊維
、紙粉又はトナー又はキャリアの凝集体等の不純物を排
除する上で、スリーブに対して弾性的に軽度に圧接され
た圧接板からなる層厚規制部材が好ましく用いられる。

現像剤層厚の制御については、第７図及び第８図によっ
て後に詳述する。

第５図には本発明の現像方法を行う上で好適な現像装置
の断面図が示される。同図中１は像担持体、２はハウジ
ング、３はスリーブ、４はＮ、　　Ｓ８極を有する磁気
ロール、５は層厚規制部材、６は該部材の固定部材、７
は第１攪拌部材、８は第２攪拌部材である。９及び１０
は前記攪拌部材７及び８の回転軸、１１は補給トナー容
器、１２はトナー補給ローラ、１３は現像剤溜り、１４
は現像バイアス電源、１５は現像領域、■はトナー、Ｄ
ｅは現像剤を表す。かかる現像装置において、現像剤溜
り１３内の現像剤［）ｅは矢印方向に回転する第１攪拌
部材７と、これと反対方向で互いに重複するように回転
する第２攪拌部材８とにより十分攪拌混合され、矢印方
向に回転するスリーブ３とこれと反対方向に回転する磁
気ロール４の搬送力により、前記スリーブ３の表面に付
着搬送される。前記スリーブ３表面にはハウジング２か
ら延びる固定部材６により保持された層厚規制部材５が
圧接されていて、搬送される現像剤ＤｅＯ層厚を規制し
ている。この現像剤層は現像領域１５において矢印方向
に回転する像担持体１上の潜像を間隙を隔てて非接触で
現像し、トナー像を形成する。この非接触現像時には電
源１４から交流成分を含む現像バイアスが前記スリーブ
３に印加され、その結果スリーブ３上の現像剤中のトナ
ーのみが選択的に前記潜像の１に移行して付着される。

なお、現像剤の層厚は以下のようにして測定する。

部ち、日本光学６１ニコンプロフイ一ルプロジエ層厚規
制部材５は、固定部材６により一端が固定されて弾性が
付与された、例えば磁性又は非磁性の金属、金属化合物
、プラスチック、ゴム等からなる極めて均一に成形され
た薄板である。

前記のように一端が固定された層厚規制部材５の他端に
近い面の部分でスリーブ３を弾性的に押圧するようにさ
れ、該押圧により、スリーブ３と薄板の接触位置におい
てキャリア及びトナー粒子の薄層のみが通過することが
でき、現像剤［）ｅ中の不純物やキャリア及び又はトナ
ーの凝集物などを通過させないようにしている。従って
現像領域１５に敗る現像剤層が常に薄層にして均一かつ
安定したものが得られる。

なお、現像領域１５に敗る現像剤の厚みは、前記薄層形
成部材５のスリーブ３に対する押接力や接触角を変える
ことにより制御される。

前記したように現像剤を構成するキャリア及びトナーが
小粒径の方が画質の解像力及び階調再現性の点から有利
とされ、例えば現像剤層のキャリアを５０μｍ以下の小
粒径とした場合でも前記した薄層形成部材５のような手
段を用いることにより現像剤中の不純物や粒塊等を自動
的に排除して均一な薄層を形成することができる。しか
も前記キャリアがトナーと同程度の小粒径とされた場合
でも同様不純物の混入が排除されて均一な薄層形成が可
能とされる。前記現像装置に組み込まれる攪拌部材７及
び８の具体的構造を示す斜視図及び正面図が第６図（ａ
）及び山）に示される。図中７ａ、７ｂ、７Ｃは第１攪
拌部材の攪拌羽根、８ａ、８ｂ、８Ｃは第２攪拌部材の
攪拌羽根で、角板羽根、円板羽根、楕円板羽根等各種の
態様があり、夫々回転軸９及び１０に互いに異なる角度
及び／又は位置で固定されている。前記２つの攪拌部材
７及び８は、攪拌羽根が互いに衝突することなく攪拌領
域がオーバラップするように構成されているため、左右
方向（第５図）の攪拌が十分に行われると共に、攪拌板
の傾斜（第６図）のため前後方向（第５図）の攪拌も十
分に行われる。

また、補給ローラ１２を介してホッパ１１から補給され
たトナーＴも短時間で現像剤Ｄｅ中に均一混合される。

以上のように十分に攪拌され望ましい摩擦帯電が付与さ
れた現像剤［）ｅは、スリーブ３上に付着搬送される過
程で層厚規制部材５により、規制され均一な現像剤層が
形成される。この現像剤層はスリ・−ブ３の回転により
一方向に搬送されると共に、磁気ロール４の反対方向へ
の回転により振動成分をもつ磁気的バイアスを受け、前
記スリーブ３上で例えばローリング等の複雑な運動をす
るので現像領域１５に達して像担持体１の潜像を非接触
で現像するとき該潜像面に向けてトナーを効果的に供給
するようになる。

次に、層厚規制部材５の作用について更に詳細に説明す
る。

この層厚規制部材はスリーブ周面と平行に設けられ、ス
リーブに対し先端がスリーブ回転の上流を向くように押
圧された弾性板で、現像剤をスリーブと弾性板の間をす
り抜けさせることにより薄層を形成するようにしたもの
である。

第７図は層形成部の要部を示す図である。現像剤はスリ
ーブ３の回転などにより矢印Ｄ２Ｌ方向に搬送される。

層厚規制部材５の先端の位置まで達すると、現像剤は層
厚規制部材５とスリーブ３表面との間隙を通るものと間
隙を通らずに層厚規制部材５の上方に運ばれるものとに
分断される。前者のみが現像領域に達することができる
。従って、前記間隙の大きさく即ち、層厚規制部材５の
先端とスリーブとの距離これをｈとする）と現像剤の搬
送量とは密接な関係がある。

第８図は横軸に前記間隙り、縦軸にスリーブ上に付着す
る現像剤量の密度をとって、実験結果をの変化に対し安
定することがわかる。この安定状態においては、先に述
べた現像に必要なトナーは十分に１１ｉｉ送できる。他
の実験から、時間の経過に対してこの薄層の厚さが殆ど
変化しないことや、室温やその他のパラメータがこの安
定状態の出現に殆ど影響しないことが明らかになった。

従って、先端の間隙を０．０８ｍｍ以上とすると、取付
は精度や機械的精度のバラつきに対し安定に一定量のト
ナーを搬送することができる。更に先端の間隙を０．１
ｍｍ以上とすれば安定度が増すので好ましいとの結果が
得られた。勿論前記先端の間隙を徒に大きくすることは
望ましいことではなく、間隙を５１ｊ以上にすると、層
の均一性が崩れるのが観察された。

前述した非接触現像においては、小粒径キャリアの使用
、磁気ロールによるキャリアの振動、交流バイアスの印
加等により、接触現像法に較べて像担持体へのキャリア
付着が起こり易い傾向がある。スリーブ上では、磁気ロ
ールの作用によってキャリアは磁力線方向に穂状をなし
、これにトナーが付着してこれらの集合によって現像剤
層が形成される。スリーブの回転、磁気ロールの回転に
の磁力に打腓って穂から分離して像担持体に付着したり
、現像剤の穂が遠心力で伸びて像担持体に接触したりす
る。

これを防ぐには、現像剤層の頂部と像担持体との間隔（
現像バイアスを印加していない状態での間隔）を０．０
５ｗ以上とするのが効果的である。また、このようにす
ることにより、像担持体上に複数のトナー像を順次形成
するプロセスにおいて、前段の現像で形成されたトナー
像が後段の現像時に破壊されたり、前段の現像で形成さ
れたトナー像中の一部のトナーが後段の現像器に混入す
ることによる混色を起こしたりすることが防止される。

然し、後に詳述するように、前記の間隔は、像担持体の
電位及び現像バイアスの直流成分と関係があり、実際に
は０．ｂｎを越える寸法とするのが安全である。

現像剤の搬送量、特にトナーの搬送量は、形成される像
の濃度と密接な関係がある。

スリーブ上の現像剤の薄層を薄くすれば一般に現像域に
搬送されるトナー量は少なくなり、現像量は小さくなる
。搬送量を大きくするにはスリーブを高速で回転させる
ことが効果的である。ただし、現像速度にも関係するが
像担持体周面とスリーブ周面との線速度比がｌ：１０よ
り大きくなると、現像されるトナーが潜像面に対して持
つ平行な速度成分が大きくなり、現像に方向性が現れ、
画質が劣化する。

一方、得られる画像が十分な濃度を有するためには、ト
ナーが０．４ｍｇ／ｃＡ以上の密度で像担持体の画像部
に付着することが好ましい。このためには、例えば像担
持体とスリーブとの線速度比が１：１０のときは、スリ
ーブ上にトナーが０．０４ｍｇ／ｄ以上で付着している
ことが望ましい。

上記のことを総合するとスリーブ周面の線速度をｖｓｌ
、像担持体周面の現像域でスリーブと同方向を十とした
線速度ｖＪ、現像域直前でのスリーブ面上の薄層中のト
ナー量を単位面接当たりｍｔとするとき、 １ｖｓｉ／■ｄ１≦１０ という条件の範囲内にあることが必要である。

このｍｔは、スリーブ上の所定面積での密度で、この所
定面積とはスリーブ内の磁石の同磁極間にまたがる範囲
の面積である。このトナー密度ｍｔは、スリーブ上の現
像剤を粘着テープに付着させてその重量を測定し、トナ
ー濃度からトナー重量を測定し、その値を単位面積あた
りに換算することにより求められる。

多（の実験から現像効率を考慮すれば、とするのが好ま
しく、更に他の条件は若干変動させての実験事実からは であることがより好ましいことがわかった。

このときの現像剤中のトナーとキャリアの比は、単位体
積中のトナーとキャリアの総表面積の比が０．５〜２と
なるのが好ましい。

以上のような条件に設定すればスリーブ上の現像剤の薄
層中のトナーを効率よ（現像に寄与させることができ、
現像性は安定しており、良好な画質を得ることができる
。上記の実験結果からも明らかなように現像にあたって
像担持体周面とスリーブ周面とは相対する面で互いに逆
方向となるように回転してもよいが、同方向となるよう
に回転する方がより好ましい。

トナー像形成には、導電性基体上に光導電層を被着して
なる感光体（＠！担持体）に−様に帯電を施し、＠露光
によって静電潜像を形成し、これをトナーを用いて現像
してトナー像とする。本発明者は検討を重ねた結果、像
担持体への不所望なキャリアの付着、トナーを付着させ
ない部分への不所望なトナーの付着、画像濃度に対して
、像担持体の電位と現像バイアスとが重要な関係を持っ
ていることを見出した。以下、この問題について詳述す
る。

現像に際して、トナーには、像担持体上に形成された電
位パターン（静電潜像）のトナーを付着させるべき部分
（以下、本明細書では画像部と呼ぶ。）の電位と現像バ
イアス電圧とによって生ずる電界によって電気的な力が
作用し、トナーが像担持体上の画像部に選択的に付着し
て現像が遂行される。

このとき、キャリアにも上記と同様な電気的力が作用し
て像担持体に引寄せようとする力が働く。

実験の結果、この力は、像担持体のトナーを付着させな
い部分（以下、本明細書では非画像部と呼ぶ。）の電位
と現像バイアスの直流成分との差の絶対値が大きい程大
きくなる。従って、像担持体へのキャリアの付着を防止
するには、上記の電位の差の絶対値を小さくすることが
有効である。なお、本明細書で像担持体の電位とは、上
記非画像部の電位を指す。

次に本発明の具体的な実施例について説明する。

スｊ」引１ 第９図は像形成に供した像形成装置の概要図である。同
図中、２０は矢印方向に回転する像担持体（感光体）、
２１は正のコロナ帯電器、Ｌは像露光光、２２は第５図
と同様の構造を有する現像装置、２３は矢印方向に回転
するアルミニウム製スリーブ、２４は矢印方向に回転す
るＮ、Ｓ交互の８極を有する磁気ロール、２５は薄層形
成部材、２６は該部材′２５の固定部材、２７及び２８
は第６図の構造を有し、矢印方向即ち互いに相反する方
向に回転する第１及び第２の攪拌部材、２９はトナー補
給容器、３０は補給ローラ、３１は現像バイアス電源で
ある。

３２はトナー像の転写性を付与する帯電器、３３は転写
電極、３４は分離電極、Ｐは転写紙、３５はクリーニン
グ用除電装置で除電電極３５ａと除電ランプ３５ｂとか
らなる。

３６はクリーニング装置でクリーニングブレード３６ａ
と補助クリーニングブラシ３６ｂを有している。

前記構成の像形成装置を用いて像形成を行うには、ます
像担持体２０表面に帯電器２１により一様な正帯電を付
与した後、像露光りが施されて潜像が形成され、該潜像
は下記処方の現像剤Ｄｅにより交流電源３１ａと直流電
源３１ｂとからなるバイアス電源３１からの現像バイア
ス印加下に非接触で現像され、トナー像が形成される。

このトナー像は帯電器３２により転写され易（された後
、タイミングを合わせて給送された転写紙Ｐ上に転写極
３３の作用で転写され、その後転写紙ｐは感光体２０か
ら分離極３４の作用で分離され、図示しない加熱又は溶
剤定着器へ送られ定着後排出される。

一方転写後の像担持体２０上の残留トナーはクリーニン
グ前除電装置３５の除電極３５ａ及び除電ランプ３５ｂ
によりクリーニングし易くされた後、クリーニング装置
３６のブレード３６ａにより清掃され、かつブレード３
６ａの離間時に像担持体上にとり残されるトナーが補助
ブラシ３６ｂにより清掃されて次の像形成に備えられる
。

〔現像剤処方〕

トナー組成 ポリエステル樹脂　１２０Ｐ　（花王石鹸社製）１００
重量部ポリプロピレン　６６０Ｐ　（三洋化成工業社製
）６　〃カーボンブラック　モーガルし　（キャボット
社製）１０重量部 疎水性微粒シリカ　Ｒ−８１２（日本アエロジル社製）
０．４重量部 平均粒径　１１μｍ キャリア組成 スチレン−アクリル　コーティングキャリア平均粒径　
４０μ 磁化　７０ｅｍｕ　／ａｎｔ　（印加磁場１００００　
ｅに於ける）トナー濃度：１２重量％ このような像形成装置によってオリジナル像（原稿）の
複写を行った。像形成の条件は、下記第１表に示す通り
であって、現像バイアス、現像剤層厚を変化させ、その
他は一定の条件に設定している。現像剤層厚を変化させ
ることにより、第２図に示す像担持体２０とスリーブ２
３上の現像剤［）ｅ層の頂部との間隔ｄはＯ〜０．３鰭
となる。

第　　１　　表 但し第１表の有機感光体はビスアゾ顔料を含むキャリア
発生層を下層とし、トリフェニルアミンを含むキャリア
輸送層を上層とした感光体（像担持体）とされる。

なお、予備実験の結果、現像バイアスの交流成分が０．
７ｋＶ未満では画像濃度が不十分であり、これが２．０
ｋＶを越えるとトナーが非画像部にも付着してかぶりを
起した。従って、本実施例では上記交流成分を０．７〜
２．ＯｋＶの範囲とした。

上記表に示した条件で複写を行い、現像バイアスノ交流
成分０．７ｋＶ、１．０ｋＶ、２．０ｋＶ毎に像担持体
上にキャリアが付着するか付着しないがの境界を、像担
持体と現像剤層の頂部との間隔ｄと、感光体の電位と現
像バイアスの直流成分の電位との差の絶対値Δ■との関
係で求めたところ、第１図に示す結果が得られた。

像担持体にキャリアが付着する条件は、現像バイアスの
交流成分０．７ｋＶ、１．０ｋＶ、２．０ｋＶについて
の各曲線の左上の領域であり、これら曲線の右下の領域
は像担持体にキャリアが付着しない領域である。

第１図から次のことが理解できる。

上記ΔＶを十分に小さくとれば、上記ｄを０．０５■１
以上にすることによって像担持体へのキャリア付着は防
止できる。然し、このｄの値が０．１ｍ■迄は各曲線の
勾配が急であり、特に交流成分２．ＯｋＶでは曲線の変
曲点（同図には、各曲線の変曲線を示す接線が仮想線で
示しである。）はｄが０．１ｆｌの位置にあるので、こ
のｄが０．１ｍｍ以下であるとΔ■の僅かな変動によっ
てキャリアが付着したりしなかったりする。従って、こ
のｄは９．１ｍｍを越える値とするのが安全である。ま
た、上記ΔＶは交流成分０．７ｋＶで曲線の勾配が十分
緩やかになるｄ＝９．１ｍｍの点で３３０Ｖであるので
、ΔＶは３３０ｖ以下とする必要がある。交流成分１．
ＯｋＶでの曲線の変曲点も略ｄ＝０．１ｍｍの位置にあ
り、この点でのΔ■は２５０ｖであるので、Δ■は２５
０Ｖ以下とするのが更に好ましい。交流成分２．０ｋＶ
ではｄ＝Ｑ、１ａｍでのΔ■は２０７■であるので、Δ
■を２０７ｖ以下とすれば一層好ましい。前述したよう
に、交流成分が２．０ｋＶを越える高電圧ではかぶりを
起こす傾向が生ずることから交流成分を２．０ｋＶ以下
とするので、Δ■を２０７ｖ以下にすればキャリア付着
が起こる虞れはない。

実１１日− 像担持体の電位を一６００ｖ、現像バイアスの交流成分
を２．０ｋＶ、同じく直流成分を一５００■としその他
は前記表の条件に設定し、像担持体と現像剤層の頂部と
の間隔ｄと画像濃度との関係を求めた。その結果は第３
図に示す通りである。

同図から、上記ｄを余り大きくとると画像濃度の低下を
きたすので好ましくなく、ｄは０．２關以下とするのが
良いことが判る。

皇施奥ユ 像担持体と現像剤層の頂部との間隔ｄを０．１５鶴とし
、スリーブの線速度を変化させ、その他は前記実施例２
に於けると同様の条件に一定に設定し、その他は前記実
施例２に於けると同様の条件に設この例は、本発明を多
色像形成に適用した例である。

最初に、この例における多色像形成の原理を第１０図の
フローチャートにより説明する。第１０図は感光体であ
る像担持体の表面電位の変化を示したものであり、帯電
極性が正の場合を例にとっている。ＰＨは像担持体の露
光部、ＤＡは像担持体の非露光部、ＤＵＰは露光部ＰＨ
に第一の現像で正帯電トナーＴ１が付着したため生じた
電位の上昇分を示す。

■　像担持体は帯電器により一様な帯電が施されて、一
定の正の表面電位εとなる。

■　レーザー・陰極線管・ＬＥＤなど露光源とする第一
の像露光が与えられ、露光部ＰＨの電位はその光量に応
じて低下する。

■　このようにして形成された静電潜像を、未露光部の
表面電位Ｅにほぼ等しい正のバイアスを印加された現像
装置が現像する。その結果、正帯電トナーＴ１が相対的
に電位の低い露光部ＰＨに付着し、第一のトナー像が形
成される。このトナー像が形成された領域は、正帯電ト
ナーＴ１が付着したことにより電位がＤＵＰだけ上昇す
るが、通常は未露光部ＤＡと同電位にはならない。

■　次に第一のトナー像が形成された像担持体表面は帯
電器により２回目の帯電が施され、その結果、トナーＴ
１の有無にかかわらず、均一な表面電位Ｅとなる。

■　この像担持体の表面に第二の像露光が施されて静電
潜像が形成される。

■　前記■と同様にしてトナーＴ１とは異なる色の正帯
電トナーＴ２の現像が行われ第二にトナー像が得られる
。

以下同様のプロセスを必要回数回行うて、像担持体上に
多色トナー像が得られる。これを転写材に転写し、更に
これを加熱又は加圧して定着することにより多色記録画
像が得られる。この場合には像担持体の表面に残留する
トナー及び電荷をクリーニングして次の多色像形成に用
いられる。

なお、前記多色像形成方法において、２回目以降の帯電
の前に像形成体面の除電工程を設けることができる。ま
た、毎回の像露光に用いる露光源は各々同じものでも異
なるものでもよい。

電子写真法においては像露光手段として気体あるいは半
導体などのレーザー光、ＬＥＤ、ＣＲＴ。

液晶などが用いられる。

多色像形成のための潜像の形成方法としては、前記電子
写真法の他に多針電極などにより直接像担持体上に電荷
を注入して静電潜像を形成する方法や、磁気ヘッドによ
り磁気潜像を形成する方法などを用いることができる。

第１１図は使用する像形成装置の構造を示す。

画像入力部ＩＮは、照明光源１２１、ミラー１２２、レ
ンズ１２３、−次元カラーＣＣＤ撮像素子１２４が一体
となってユニット化されていて、画像入力部ＩＮが図示
しない駆動装置によって矢印Ｘ方ノに移動し、ＣＣＤ撮
像素子１２４が原稿を読取る。

画像入力部ＩＮを固定し、原稿台を移動させることによ
って原稿１２５が移動するようにしても良い。

画像入力部ＩＮで読取られた画像情報は、画像処理部Ｔ
Ｒで記録に適したデータに変換される。

レーザー光学系１２６は、上記の画像データに基づいて
以下のようにして像担持体１２０上に潜像を形成し、こ
の潜像が現像されてトナー像が像担持体１２０上に形成
される。像担持体１２０はスコロトロン帯電極１２７に
より表面が均一に帯電される。続いてレーザー光学系１
２６から記録データに従った＠！露光りがレンズを介し
て像担持体１゛２０上に照射される。このようにして静
電潜像が形成される。この静電潜像はイエロートナーが
収容されている現像装置Ａにより現像される。

、　トナー像を形成された像担持体２０は、再びスコロ
トロン帯電極１２７により均一に帯電され、別の色成分
の記録データに従った像露光りを受ける。

形成された静電潜像はマゼンタトナーが収納されている
現像装置臼により現像される。この結果、像担持体１２
０上にイエロートナーとマゼンタトナーによる２色トナ
ー像が形成される。以下同様にしてシアントナー、黒ト
ナーが重ねて現像され、像担持体１２０上に４色トナー
像が形成される。

なお前記各色トナーを収容する現像装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄ
はいずれも第５図の現像装置と同様の構造を有するもの
とされる。

このようにして得られた多色トナー像は、露光ランプ１
２８により除電されて転写され易くされた後、転写極１
２９により記録紙Ｐに転写される。

記録紙Ｐは分離極１３０により像担持体１２０から分離
され、定着器１３１で定着される。一方、像担持体１２
０は除電極１３２とクリーニング装置１３３により清掃
される。

クリーニング装置１３３はクリーニングブレード１３４
とファーブラシ１３５とを有する。これらは像形成中ば
像担持体１２０とは非接触に保たれていて、像形成体１
２０に多色像が形成されると像担持体１２０と接触し、
転写残トナーを掻き取る。その後、クリーニングブレー
ド１３４が像担持体１２０から離れ、少し遅れてファー
ブラシ１３５が像担持体１２０から離れる。ファーブラ
シ１３５はクリーニングブレード１３４が像担持体１２
０から離れる際、像担持体１２０上に残るトナーを除去
する働きをする。１３６はブレード１３４で掻き取られ
たトナーを捕集するローラである。

レーザー光学系１２６を第１２図に示す。図中、１３７
は半導体レーザー発振器、１３８は回動多面′鏡、１３
９はｆθレンズである。

また、このような像形成装置では各画像の位置合わせの
ため、像担持体上に光学的マークを付け、それを光セン
サーなどで読み取ることにより、像露光開始のタイミン
グをとることが効果的である。

第１１図の複写装置における前記像形成プロセスは下記
処方の現像剤を用いて第１０図でのべたような反転現像
法で現像され、かつ第２表乃至第５表の作像条件及び第
１３図の動作タイミングにより像形成が行われる。（第
１３図においてハイレベルが動作状態を示している。） （現像剤処方） トナー組成物： ポリスチレン　　　　　　　　　　４５重量部ポリメチ
ルメタクリレート　　　　４４〃バリフアースト（荷電
制御剤）Ｑ、２〃着色剤　　　　　　　　　　　　１０
．５　　〃但し、着色剤はイエロートナーがオーラミン
、マゼンタトナーがローダミンＢ、シアントナーが望の
トナーをうるようにしている。

キャリア（樹脂被覆キャリア）組成物：コア：フェライ
ト コーティング樹脂：スチレン・アクリル（４：１磁化　
　　　　２７　ｅｍｕ／　ｇ 粒径　　　　　３０μｍ 比重　　　　　５．２　ｇ／ｃｒＡ 比抵抗　　　　１０　　ΩＣ１！１以上上記組成物を混
合、練肉、分級後熱風処理して球形キャリアが得られる
。

次いで前記キャリア８８重量部と各色のトナー１２重量
部とを夫々十分混合して目的の現像剤を得る。

この実施例は上記の現像剤を用いての前記像形成プロセ
スで、各動作部の作像にあたっての現像条件は下記の第
２表ないし第５表に示す通りである。

（以下余白、次頁に続く。） 第　　２　　表 第　　５　　表 第　　３　　表 第　　４　　表 ＣＤ非現像時にはスリーブを電気的にフローティング状
態にしてもよい。

なお、第２表の有機感光層はトリスアゾ顔料を含むキャ
リア発生層を下層とし、芳香族アミノ化合物を含むキャ
リア輸送層を上層とする機能分離型感光層からなり、現
像方法は非接触現像法であってかつ反転現像方法とされ
る。

また第１３図のタイミングチャートにおいて、横軸は作
像工程を表し、縦軸は各作像部門を表す。

またＡ、日、Ｃ，Ｄはイエロートナー現像器、マゼンタ
トナー現像器、シアントナー現像器、黒トナー現像器を
表す。

以上の条件で多色像を形成したところ、解像力が良好で
ドツトによる疑似的な中間調の再現性も良好なものが得
られた。またトナー及びキャリアの飛散も皆無に押さえ
ることができた。

実上狙工 第１４図は像担持体が１回転する間に多色像を形成する
ようにした画像形成装置の要部断面図である。第１１図
と同一部品番号は付したところは同一機能を有する部材
である。第１４図に示す画像形成装置が第１１図の装置
と相違する点は、（１）　　像担持体１２０の周縁部に
設けた各現像装置Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄの夫々の上流側に、帯
電極１２７Ａ、１２７日、１２７Ｃ１１２７Ｄ及び例え
ば半導体レーザー等の像露光系１２６Ａ、１２６Ｂ、１
２６Ｃ。

１２６０を夫々設けたこと。

（２）クリーニング装置１３３はトナー掻き落とし用の
ブレード１３４とトナー捕集用のローラ１３６のみより
なり、ブレード１３４は像担持体１２０に常時圧接し続
けていること。

（３）記録紙Ｐの搬送路をターン形式とし像担持体１２
０の周縁部により多くの装置の配設を可能としたこと。

のみである。本画像形成装置によって例えば４色像を形
成する場合、像担持体ドラム周囲の線速度を第１１図に
おけると同一にしても約４倍の速さで像形成が終了する
。

第１４図に示す画像形成装置により第６表に示す条件で
多色像を形成した。その他の条件は前記実施例４に於け
ると同様である。

第　　６　　表 （双子＃Ｓｂ、次、更に耗で、ン 以上の条件で多色像を形成したところ、前記実施例４の
場合と同様トナー及びキャリアの飛散を伴うことなく高
解像力で良好な色調及び階調再現性を有する複写像が得
られた。

１上皿ｉ 第１１図の装置を用い、前記実施例５に於けると同様の
条件で画像を形成した。その結果も前記実施例４．５と
同様に良好であった。

へ８発明の詳細 な説明したように、本発明は次のような効果を奏する。

（１）　　現像剤搬送体上の現像剤を薄層にしているの
で、現像剤の飛散が起こらず、また、像担持体と現像剤
搬送体との間隙を小さくすることができ、現像領域に於
ける電界強度を大きくできる。

その結果、解像力、階調再現像が良好になる。

（２）現像領域に於ける像担持体と現像剤薄層の頂部と
の間隔を０．１＋ｎを越える間隔とし、像担持体の電位
と現像バイアスの直流成分の電位との差の絶対値を３３
０Ｖ以下としているので、小粒径のトナーとキャリアと
を含む現像剤を使用しても像担持体へのキャリアの付着
が起こらず、解像力及び階調再現性に優れ、かつ、かぶ
りののトナー供給量が十分であり、濃度の十分に高い像
が形成できる。

【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図は像担持体へのキャリア付着に関して、像担持体
と現像剤層頂部との間隔と、像担持体の電位と現像バイ
アス直流成分の電位との差の絶対値との関係を示すグラ
フ、 第２図は像形成装置の現像領域周辺の部分拡大断面図、 第３図は像担持体と現像剤層頂部との間隔と、画像濃度
との関係を示すグラフ、 第４図はトナー１般送量と画像濃度との関係を示すグラ
フ、 第５図は現像装置の断面図、 第６図は攪拌部材を示し、同図（ａ）は斜視図、同図（
ｂｌは正面図、 第７図は現像剤層形成部分の要部断面図、第８図は現像
剤層形成部材と現像剤搬送体との間隔と、現像剤ｔａ送
体上に付着する現像剤の量との関係を示すグラフ、 第９図はモノクロ像形成装置の概要図、第１０図は像形
成の過程を示すフローチャート、第１１図は多色像形成
装置の概要図、 第１２図はレーザ光学系の概要図、 第１３図は多色像形成の動作タイミングを示すタイムチ
ャート、 第１４図は他の多色像形成装置の概要図である。 なお、図面に示された符号において、 １．２０．１２０・・・・・・・・・像担持体（感光体
）３・・・・・・・・・現像剤搬送体（スリーブ）４・
・・・・・・・・磁気ロール ５・・・・・・・・・現像剤層厚規制部材７．８・・・
・・・・・・攪拌部材 ７ａ、７ｂ、７ｃ、８ａ、８ｂ、８ｃ ・・・・・・・・・攪拌羽根 １１・・・・・・・・・トナー補給容器１４．３１・・
・・・・・・・現像バイアス電源１５・・・・・・・・
・現像領域 ＩＮ・・・・・・・・・画像入力部 ３１ａ・・・・・・・・・交流バイアス電源３１ｂ・・
・・・・・・・直流バイアス電源１２４・・・・・・・
・・撮像素子 １２６・・・・・・・・・レーザ光学系Ａ、、Ｂ、Ｃ，
Ｄ・・・・・・・・・現像装置１２８・・・・・・・・
・露光ランプ １２９・・・・・・・・・転写極 １３０・・・・・・・・・分離極 １３１・・・・・・・・・定着器 ＴＲ・・・・・・・・・画像処理部 ３６．１３３・・・・・・・・・クリーニング装置Ｄｅ
・・・・・・・・・現像剤 Ｔ・・・・・・・・・トナー である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、トナーとキャリアとを含む現像剤を用いて像担持体
   上の静電潜像を振動電界下で非接触現像する現像方法に
   於いて、現像剤搬送体上に前記現像剤の薄層を形成し、
   現像領域に於ける前記像担持体と前記現像剤薄層の頂部
   との間隔を０．１ｍｍを越える間隔とし、 ｜Ｖ＿ｓ＿ｌ／Ｖ＿ｄ｜・ｍｔ≧０．４（単位ｍｇ／ｃ
   ｍ＾２）〔但し、Ｖ＿ｓ＿ｌは前記現像剤搬送体の線速
   度、Ｖ＿ｄは前記像担持体の線速度、ｍｔは前記現像剤
   搬送体上の前記トナーの搬送量である。〕 を満足する条件で前記薄層を形成し、かつ、前記像担持
   体の電位と現像バイアスの直流成分の電位との差の絶対
   値を３３０Ｖ以下とすることを特徴とする現像方法。