JPS62205371A - 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】 イ　産業上の利用分野 本発明は像形成装置に関し、特に電子写真法を用いて多
色像を形成する多色画像形成装置に関する。

口、従来技術 電子写真法を用いて多色像を１−す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上ることかできる。その
１つは、感）ｖ：体を・用いノニ分解色数に応じて潜像
形成及びカラートナーに、１：る現像を繰り返し、感光
体」−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」−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−にに形成された潜像をカラート
ナーで現像１７、順次転写材４−に転写し、色を重ねて
多色画像を得るものである。

１、か］、なから、−に記の第１の方式では、複数回の
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。また、−１゜記の第２の方式で
は、複数の感光体を併行的に使用オろために高速性の点
では有利であるか、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雑、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イー）
せが困難であり、画像の色ズレを完全に訪中、するごと
が出来ないという大きな欠点を何している。

これらの問題を根本的に解決オろためには、午−の感光
体−１−に−回の像露光で多色像を記録すればよいか、
こうした方式を有効に実施１．得る方法（」まだ開発さ
れていないのが実情である。特に、各色のトナーによる
現像を行う上での現像条件について検に・ｊがされてお
らず、このためにトナー像の乱れ、画像６度の低下等を
回避し得ない。

ハ１発明に至る過程 これらの問題を根本的に解決すために、本発明者ら（」
先に、感光体−１−に−回の像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を含
む層を有する感光体、或いは分光感度分布が１γいに異
なる複数部分からなる光導電層と、この光導電層１−に
設けらイまた絶縁層とを有する感光体を用いて以下のよ
うに多色画像形成を行う。即ち、１−記感光体面に帯電
と同時に像露光を与えることにＪ：り絶縁層と）１′、
導電層の境７ｇ面電荷密度による像を形成し、その像杉
成面に特定光で一様露光を与えることにより＋ｉｉｉ記
感光体感光体ィルタ部分に電位パターンを形成（７、そ
の電位パターンを特定色のトナーを収納Ｉ７ている現像
装置によって現像し、１色［１のトナー像が形成される
。電位平滑化を行った後、続いて１１１回とは異なるフ
ィルタ部分を透過する光による−・様露光と前回とは呉
なる色のトナーを収納する現像装置に、１；る現像どを
行うことにより、感光体１゛に２色１」のトナー像が形
成される。以下、必要回数だけ電位平滑化と一様露光と
現像を繰り返゛４゛。

この結果、感光体の各フィルタ部分に夫々異なる色のト
ナーガ付着して多色画像が形成されろ。

（特願昭５９−８３０９６号、同５９−２０１０８５号
参照）。この多色画像形成装置によれば、像露光が１度
で済むので色ズレが生ずるおそれは全くない。

本発明者は、検討を重ねた結果、−１−記の多色像形成
装置では前述した従来の装置が白オろ問題点が解消され
たのであるが、なお、次の、ｈうな問題３一 点か残されていることが判明した。

前記フィルタ（色分解フィルタ）や光導電層中の分光感
度分布がｒｌ、いに異なる部分、叩ら色分解機能部は、
現在の技術水準では、その所定色の分解層１υ１が５５
０−５００７ｚを限界とする。他方、各色の色分解機能
部に対応して電位パターンを充分に形成−４−ろために
は、その大きさはある程度の大きさが必要である。更に
、現像に用いるトナーは、粒径１〜２０７１ｍあるので
、ｌ・ナー像形成には、各色分解機能部が１１０７ｚ以
七の大きさ、周期としては３０Ｂ　ｍ以トであることが
通常必要となる。また、肉眼の解像力を考慮すると、画
像の荒れを防ぐには、−１−記の周期は５００７ｚｍ以
下、好ましくは３００７１ｍ以下であることが望ましい
。

ところでこの色再現方法は各フィルタ部に色情報を蓄積
し、各フィルタの組み合わせにより画像を表現すること
はディジタル画像を用いたカラー画像再現方法と類仰し
ている。

画像の特性はフィルタの周期（又は密度）とフィルタの
階調性表現（多値表現）の能力で決まってく＝４− る。好ま［７い画像表現を行うには、フィルタ周期を小
さく、高い階調性表現を取りうるのが望ましいことはい
うまでもない。

しかしながらフィルタの周期はフィルタの製造技術やト
ナーによる現像能力で限界があり、特定フィルタ部での
濃度表現は電子写真技術では５〜２０階調レベル（３〜
４　ｂｉｔ相当）である。

このために得られる色再現画像は解像力、階調性共に限
られたものになってしまう。

本発明者は、上記特願昭５９−８３０９６号及び同５９
−２０１０８５号に係る多色画像形成装置になお残され
ている問題点を解消すべく研究を重ねた結果、本発明を
なすに至った。

二、発明の目的 即ち、本発明は、上記特願昭５９−８３０９６号及び５
９−２０１０８５号の多色画像形成装置が有する利点を
そのまま保有し、いかなる原稿に対しても良好な階調再
現及び解像力を有するカラー像形成装置を提供すること
を目的としている。

ホ、発明の構成 本発明け、色分解機能部を配した像担持体と、この像担
持体に像′Ｂ范を行う光学系とを有し、この光学系の分
解能が前記色分解機能部による所定色の分解周期よりも
実質的に高いカラー像形成装置を提供するものである。

へ、発明の作用 以下、本発明の作用（原理）について説明する。

本発明に使用する感光体（像担持体）として望ましいも
のは、例えば導電性部材−１−に光導電層を設置し、該
光導電層表面に、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、或いは例えば導電性
部材」二に分校感度分布を互いに異にする複数部分から
なる光導電層を設置し、該光導電層」ユに絶縁層を重畳
設置した感光体等である。

第１図に示すように、原稿５１の微少な貴意Ａ（画像は
点から成ると考えるとする）が、光学系３１によって像
担持体（感光体）の色分解機能部、例えば色分解フィル
タ３上に結像されると、光学系３１の分解能が高い場合
には、色分解フィルタ３上の光計分布１ま曲線Ｓで示す
ようになる。図においてＢ、Ｂ’は色分解フィルタ中の
青色フィルタ、Ｇは同じく緑色フィルタ、Ｒは同じく赤
色フィルタであり特定色の分解単位を示す。

光学系３１の分解能が特定色フィルタの周期よりも低け
れば、色分解フィルタ３上の光量分布は図の曲線Ｓ′で
示されるように広がったものとなり、その極大値がどの
色のフィルター１−にあろうとも、特定フィルタ内部に
は静電潜像が平均して形成される。すなわちフィルタ内
に均一に形成される電位に対しての現像による階調表現
能力で画質のレベルが決まってしまう。

即ち、第２図に平面図で示すように、特定色の色分解機
能部（例えば色分解フィルタ）の周期１１、ｐ２、ｌ、
のうちの最も小さい周期においで、フィルタ部の中心に
そのフィルタと同じ色の原稿中の点が結像された場合、
その色が２つのフィルタ部に跨って結像するような光学
系の分解能であれば特定フィルタ内には実質的に解像力
の情報は蓄えられない。すなわち特定色フィルタ部に上
記結像か解像力情報をも蓄えられるようになされるよう
にすることは、階調表現力の向」−のみに限られず解像
力の低下を招かない為にも好ましことは言うまでもない
。

この画像表現はレーザ等による多値記録において比較す
ると、多値化手段として強度変調に加えパルス幅変調を
加えた多値化方法と類似している。

なお、第１図において、曲線Ｓ′は像がフィルタ内で実
質的に分解されない。曲線ＳとＳ′との中間の極大値を
示すスペクトルを考えた場合、実質的に所定の色の像を
分解してはいるが、裾が広がっているために、やはりぼ
けた像が得られる。

この場合は分解能に関して蓄えられた情報量は曲線Ｓに
較べて低い。

光学系の分解能は、写真用フィルタ等と同様に、レスポ
ンス関数（ＭＴｒ’）で表すことができる。

間隙（周期）が漸増するように多数の線が平行に配され
た白黒のテストチャートを原稿とし、像担持体−にに結
像される像の光量分布を測定すると、第３図のような曲
線が得られる。この曲線は、像担持体に巻き付けた印画
紙に露光し、これを現像して得られた像をマイクロデン
シトメータで走査測定して求ぬられる。また像担持体と
同じ位置に設けられたＣＯＤ出力によっても求めとれろ
。曲線の振幅ａは、テストチャ−トの線の周期が小さく
なる（空間周波数が大きくなる）と減少する。

露光先爪に変換したテストチャート及び印画紙からの明
暗の先車振幅の最大値り、ｍａｘと最小値Ｌｍｉｍより
特定空間周波数におけるＭＴＦ’は、次式で示される。

ここで　　ａ　＝　Ｌ　ｍ　ａ　Ｘ　−Ｌｍ　Ｉ　ｎｂ
＝　Ｌ　ｍａｘ＋Ｌ　ｍｉｎ　　　である。

第４図の曲線ｉは、光学系のＭＴＦを示し、特定フィル
タ（特定色の分解単位）内に位置情報が実質的に生ずる
か否かの境界を、特定色の分解単位の逆数と光学系のＭ
ＴＰｏ、５とが一致する所としている。

第２図で示した各フィルタサイズを５０μｍ×５０７ｚ
　ｍとするときこれが分解単位であり、各フィルタの最
長部分は対角で５０ｆｆ　ｌ１ｍである。これを上記実
質的な特定色の分解＋１’を位と定義する。曲線ｉ（」
光学系の分解能が特定色分解１１１位に等しい光学系の
Ｍ　Ｔ　Ｆの軌跡である。曲線１１は、第２図で示した
各フィルタサイズを５０７１ｍ　Ｘ　５０７ｚ　ｍとす
ると特定色の色分解機能部の最も小さい周期の代表的な
値約９０１１ｍ　（＝　Ｌ）の逆数のところでＭ’ｒ’
Ｆ０．５の点を通る光学系のＭ　Ｔ　Ｆの軌跡である。

曲線ｉＪユりら右−１−側が分解単位内にも位置情報が
蓄えられる領域であり、曲線１１よりも右−に側が分解
周期内に実質的に位置情報が蓄えられる領域である。

光学系のＭＴＦを高くすると、得られろ画像は、解像力
が向上することになり、特定フィルタ中に画像の濃度パ
ターンが結像ずろｊ；うになるとざらに位置情報がフィ
ルタ中で蓄積されることになる。

ずなわぢ、」−記のような条件は、色分解機能部を配し
た像担持体と、この像担持体に像露光を行う光学系とを
有し、この光学系の分解能が面体色分解機能による特定
色の分解周期よりも実質的に高いカラー像形成装置によ
って行；）ことができろ。

更に好まり、　＜　ｉ］：　１ｉｉｊ記光学系の分解能
が１１１Ｉ記色分解機能部による特定色の分解ｒ１（位
よりも実質的に高いカラー像形成装置によって行うごと
ができる。

以１−の理由から、実質的に位置情報が蓄積され、良質
な画像が得られる領域は、第４図の曲線１１より右側、
特に好ましくはｉより右側に位置する領域である。

１・、実施例 以下、本発明を多色画像形成用感光体（以下、＋４ｔに
感光体という）及び多色画像形成のプロセスに適用した
実施例を詳細に説明する。以下に説明においては、絶縁
層中に色分解フィルタ　（特定波長領域からなる光のみ
を通過さＵ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Ｉ・ナーの色
はに記に限定されるものではない。

」二記感光体を用いた多色画像形成のプロセスをＩＩ− 第５図について説明する。同図は光導電層として硫化カ
ドミウムのにうな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（
」る像形成過程を模式的に表したしのであり、また各部
の断面ハツチングは省略している。図中、１２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
ＲＳＧ。

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５図〔１〕のように、帯電器４によって全面に
正のコ〔１す放電を与えると、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
に負の電荷を誘発される。

次いで、第５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Ｌ　Ｒ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
部にある光導電層２を導電性とするため、同フィルタ部
において、絶縁層３−１−の正電荷の消＝１２− 去とともに光導電層２中の電−１ｊも消去する。

これに対し、緑色フィルタ部３Ｇ、青色フィルタ部３１
’ｌは赤色光を通過しないために絶縁層の一部正電曲及
び光導電層２の負電荷はそのまま残留する。

以−１−が第一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タＲ部はもとより、電
荷の残留している３Ｇ、３Ｂの部分ら、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５図〔２〕では、帯電後の電位はほぼ零の場合を示し
であるが、負にまで帯電してもよい。

次いで、第５図〔３〕のように、例えば光源６Ｂと青色
フィルタＦＢによって得られた青色光Ｌ　Ｂで全面露光
を与えると、青色光を透過４−るフィルタ３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Ｊ％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ずる。

青色光を透過しないＧＳＨの部分には変化は生じない。

そして、フィルタＢ−Ｌに電荷像を角に帯電１７だイエ
ロートナーＴ　Ｙを含む現像剤で現像すると、電位をも
つ絶縁層８部にのみトナーが付着し、現像が行なわれる
（第５図〔４〕）。

次いで、生じた電位差を消去すべく第５図〔５〕のよう
に帯電器１５について帯電を行った後、第５図〔６〕の
ように緑色光Ｌ　Ｇ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５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５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−１−に
転写し、定着すれば、転写材−にに（Ｊ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−１の如く、三色分解法と３
原色ｌ・ナーとの組み合わせによる色Ｍ現が行なわれる
。本方法は原Ｉｌｌ的には加法混色であるが、現像工程
において色フィルター１−に（＝Ｉ着ずろトナーは色フ
ィルタより広がって付着オろこともある。又付着したト
ナーは転写、分離、定着−］−程においてはさらに広が
ってしまう。このために実質的に減法混色も実現された
形となる。

この表−１の表中、記号「・ハ」は静電像形成の第一段
階の状態、記号「○−１は完成１−た静電像、記号「Ｏ
」は現像の行なわれた状態、記号「↓」は上欄の状態が
そのまま維持されてていることを示す。

空欄は光導電層に像が存在しない状態を表イつしている
。

尚、−１−記の説明はｎ型光半専体層を用いた例によっ
ているか、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ｔｖＪ能であり、こ
の場合（」電荷の正負の打電が全て逆になるた（ｊで、
基本的なプロセスは全て同一である。尚、−次帯電時に
電荷注入が困難である場合（Ｊ光による一様照射を前後
、あるいは同時に併用する。

１−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ないつつ像露光をＪｊえ
た後、特定光の全面露光を与えて現像を行なう工程をｉ
ｔｉ記フィルタ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−にに配置１７、像露光（第５
図〔２〕の工程）後、特定光による全面露光（第５図〔
３〕、〔６〕の工程）をＪｊえ、色分解フィルタの各色
部分毎に電位パターを形成し、対応する色のトナーを用
いて現像（第５図〔４〕、〔７〕の工程）１７、これを
繰り返して多色像を得ろ。従って、このプロセスにｊ；
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ろい（」モザイク状
等に組み合ねりて配置した感光体を用い、ま４−その全
面に像露光をりえ、各フィルタの下部の感光層に分解画
像濃度に応じた第一次潜像を形成ｕ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フイルタ部にの
み第一次潜像形成過程の光強度に応じた第二次潜像を形
成せしめろ。そして、フィルタの色にｉｌ応する色、好
ま１゜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［：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−・て転写材−１−に−挙に多色
画像を記録できる。

第６図は本実施例の−に記ブ［Ｊセスを実施するにＪ凶
１．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５図に示す構成を持つ感光体より成る感
光体ドラトであって、複写動作中矢印ａ方向に回転４−
る。

感光体ドラム４１は回転しながら必要に応じて光−１８
＝ 源４Δ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
ｉ；ＪＩＩ極４と反対符号のコロナ放電を受けつつ原稿
の露光１７が与えられ、第−次潜像形成王程が終了する
。この露光■７は、原稿台４９上に載置され、原稿押さ
え５０によって原稿台４９に密着している原稿５１に、
光源ランプ３１ａからの光が照射され原稿５１から反射
光がミラー３１ｂ１　レンズ系３１Ｃ１ミラー３１ｄを
経由して電極５の背面から感光体ドラム４１」−に結像
する。光源ランプ３１ａ、ミラー３１ｂ　、３１ｄ　、
レンズ系３１．ｃによって光学系３１が構成される。

原稿台４９は所定速度で矢印す方向に移動するようにし
てあり、光学系３１は原稿５１を走査照射するようにし
である。引き続き光源６ｂと光源用青色フィルタＦＢと
の組み合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＋７Ｙで現像スリーブ７
Ｙにより現像される。続いて帯電極１５で再帯電後、光
源６Ｇ、緑色光源フィルタＰＧからの緑色光による全面
露光、マゼンタトナーを装填した現像器１７Ｍの現像ス
リーブ７Ｍにより現像、：ｉ”′ｉ電極１６で再（１シ
電後、光源６Ｒ１赤色光源フィルタＰＲからの赤色光に
よる全面露光、シアンＩ・ナーを装填した現像器１７０
の現像スリーブ７Ｃによる現像を経て感光体ドラム４　
］　ｔに多色像が形成される。

得られた多色ｌ・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」−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Ｉ３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
ングブレードを備えるクリーニング装置１２て表面に残
留したトナーが除去されて再び使用される。

本発明で使用する現像装置には、第７図に示す構造の現
像装置が好よＬ　＜用いらイする。

この現像装置１７け、第６図に小しへ各現像器＋７Ｙ　
、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４−ろことにより
、現像剤りをスリーブ４２の周面１−を矢印Ｂ方向に搬
送させ、現像剤りを現像領域Ｅ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、例えば熱ｊ
ｉ■塑性樹脂７０　ｗｔ％、顔料　（カーホンブラック
）　１０　ｗｔ％、磁性体２０　ｗｔ％、荷電制御剤を
混練粉砕し、平均粒径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…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１３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
なる穂立規制プレー１’　４０によく）その１７さが規
制される。現像剤溜り４７内には、現像剤りの攪拌が十
分行なわれるような攪拌スクリュー４２が設けられてお
り、現像剤溜り４７内のトナーが消費されたときには、
トナー供給ローラ３９が回転オろことにより、トナーホ
ッパー３８からトナー′Ｉ゛が補給されろ。

ぞしてスリーブ７と感光体ドラノ、４１の間には、現像
バイアスを印加すべく直流型′ｒＡ４５が設置Ｊら打て
いるとともに、現像剤Ｉ）を現像領域Ｅで振動さｌ、現
像剤りが感）１１体ドラノ・４１に十分に供給されろよ
うに、交流電源４６が直流電源４５と直列に設けられて
いる。ＴＩ　Ｉ”、は保護抵抗であＩ−記の画像形成プ
ロセスにおいて、使用されろ現像剤は非磁性トナーや磁
性トナーを用いろいわゆる一成分現像剤、トナーと鉄粉
等の磁性ギヤリアを混合したいわゆろ乙成分子モ１像剤
のいずれをも使用することができる。現像に当って（」
磁気プラノで直接摺擦する方法を用いてもよいが、特に
、少なくとも２回［１の現像以後は、形成されたｌ・ナ
ー像の損傷を避口るために、現像スリーブ−１−の現象
剤層が感光体面を摺擦しない非接触現像方式を用いろこ
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何するー・成分あ
るいはＥ′−成分現像剤を用い、現橡域に交番電場を形
成し、静電像支持体（感光体）と現像剤層を摺擦せずに
現像を行うしのである。

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１−に形成したトナー像を
乱したり、既に感光体−１−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収納している後段の現像
装置に侵入し、混色が発生ず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、望ましい濃度を有し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ｖｉセスに存在することが明らかと
なった。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！−の現像剤層のＰｊさより大きく保持して
おく（但し、両者間に電位差か存在しない場合）。

そして、より望ましい条件（」、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−ヒに複数のトナー像を形成するに際して、
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（Ｉｌｚ）、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≦Ｖ　ＡＣ／　（ｄ　・ｒ）≦１．６を満たずこ
とである。

また、像担持体−１−に潜像を形成する］、程と、複数
の成分からなる現像剤を用いて１１７１記潜像を現像し
、８７ｒ記像担持体−に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、現像バイアスノ
振幅をＶＡＣ（Ｖ）、周波数をｆ　（Ｊ［ｚ）、　ｎｊ
ｒ記像担像担持体像剤を搬送する現像剤搬送体との間隙
を＋１（ｍｍ　）するとき、 ０２≦Ｖ　ＡＣ／　（ｄ・「） ＋（Ｖ　ＡＣ／ｄ）−１５００）／　ｆ５　＋、０また
、交流成分による現像ムラをｆ！／Ｊ＋ｔ−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４１に供給する手段として１．回転する磁気
〔１−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５００１１ｚ以」−にすることが更に望ましい 本発明に基づく画像形成プロセスは市Ｉ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ｌ・ナー像を一定の濃度で順次
感光体ドラム４１−１−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倉に組合わせて採
用することが、更に好ましい。

１！Ｊ目５、帯電量の大きなトナー粒子程、電界の影響
を受Ｃｆ易い。したがって、初期の現像で帯電量の大き
なｌ・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
１０１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）順次電界強度を小ざくすることにより、
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４１トスリ
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」二
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８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１−１−に光導電
層２を設け、その」−に所要の色分解フィルタ例えば赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のフィルタを多数含む絶縁
層３が積層されている。

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１７める。前記
着色部は、第８図（ａ）のように、所要の色を持つ染顔
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８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且て形成するこ
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資を
光導電層−１−に取り付けても、第８図（ａ）、（ｂ）
、（Ｃ）、（ｄ）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資３
ｂで被い、第８図（Ｃ）や（ｄ）ノような構成のものと
してもよい。

曲損着色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
９図（ａ）のような線条状、例えば感光体かドラム状の
場合、線が回転方向に直交するもの、平行のもの、斜め
のものとも使用可能である。あるいは、第９図（ｂ）、
（ｃ）のようなモザイク状に構成するものが好ましい。

この場合もドラム状の回転方向に対してモザイクの配列
方向は同様に任意の方向に使用可能である。各フィルタ
のサイズは、色の繰り返し幅（第（〕図中Ｑｍｉｎ）と
して３０〜５００７１ｍとするのが好ましい。フィルタ
サイズの過小の場合、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１個の幅がトナー粒子が
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１７易い。各フィルタ
は高抵抗であることが好ましい。特に好ましくは１０′
３Ωｃｍ以」―であることが良い。低抵抗である場合は
、間隙を設けたり、縁縁物を介在させることにより、互
に電気的に絶縁させる。

なお、色分解フィルタからなる層は、これを通して光導
電層に露光できるよう、適宜に配することができる。

感光体は、第８図に示した構造のもののほか、第１０図
の模式的に示す構造のものが使用可能である。なお、第
８図と同一機能を有する構成部分は、第８図と同一符号
を付して示しである。

導電性部材又は基板１上に光導電層２を設けるか、この
光導電層は、所要の分光感度分布をＧする光導電部２Ｒ
，２Ｇ、２Ｂ例えば赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｙ３）に
感度のある光導電部を多数含むものである。この光導電
層−４−には絶縁層３１）が積層されている。

第８図ないし、第１０図に示した導電性基板１はアルミ
ニウム、鉄、ニッケル、銅等の金属あるい（」それらの
合金等を用いて円筒状、無端ベルト成環必要に応じて適
宜の形状、構造のものを作成すればよい。

第８図ないし第１０図示した光導電層２は１０〜１００
７１　ｍの厚さに形成され、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：あるいは面鉛、アルミニ
ウム、アンチモン、ビスマス、力ｌ’　ミラ１２、モリ
ブデン等の金属の酸化物、沃化物、硫化物、セレン化物
等の無機光導電性物資やアゾ系、ンスアゾ系、トリスア
ゾ系、フタロシアニン系染顔料とビニルカルバゾール、
トリニトロフルオレノン、ポリビニールカルバゾール、
オギザジアゾール、ヒドラゾン化合物、スヂルヘン誘導
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、ボリスヂレン、ポリ塩
化ビニール、ポリ酢酸ビニール、ポリカーボネート、ア
クリル樹脂、シリコン樹脂、弗素樹脂、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や、電荷発生と
移動を別々の層に担わせるようにした機能分離型の積層
体等によって構成することができる。

第８図ないし第１０図に示した絶縁層３ｈは１０〜１０
０μｍの厚さに形成され、絶縁性物資、例えば各種のポ
リマー、樹脂等で構成することができる。

第１θ図に示した光導電層２は、分光感度分布を異にす
る光導電部である着色部は、２Ｒ，２Ｇ、２Ｂを有する
が、これらの着色部は、第１０図（ａ）のように、所要
の分光感度を持つ光導電性物資を導電層１上に印刷等の
手段によって所定のパターンに付着させて形成できる。

あるいは第１０図（ｂ）のように、尊重１上に予め均一
に形成した電荷輸送層２　ａ　ｆにあるいは感光層２ａ
上に電荷発生層２　ｂ−３１〜 （これは分光感度を異にする部分からなっている。）付
着させて形成しても良い。

光導電部２　Ｒ，２Ｇ、２　Ｂの平面的配置は、第９図
に示したと同様でよい。

次に、以」二記載した構成により行った具体的な実施例
を第６図及び第７図に示した装置を使用して説明する。

第６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」二に
、厚さ２０μ川の第８図（ｄ）及び第９図（ｃ）に示し
た構造を有する各フィルターサイズ１００μ＋ｎＸ１０
０μ＋ｎ　（ｆ［ｌ１ｉｎ−１，８Ｘ　１００μｍ、フ
ィルタ艮紬恩１．４Ｘ１００μｌｌ１）の絶縁層を設け
たものであり、その周速を１００＋ｎ＋ｎ　／　ｓｅｅ
とした。この像担持体４１に一次帯電器４のランプ４Ａ
で一様露光を行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表表面位が＋２０００　Ｖにな
るように帯電した。

次に空間周波数 及び ある光学系３１を用い、原稿５１を走査し、感光体」二
に像露光を行いながら、交流成分を持つスコロトロンコ
ロナ放電からなる二次帯電器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う、二とによ
り、−５０〜３００Ｖの電位を有する静電像が形成され
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１７図に示したよう
な現像器１７Ｙで現像した。

現像器１７Ｙでは、マグネタイトを樹脂中に７０ｉｕｔ
％分散含有した、平均粒径が３０μｍ１磁化が３０　ｅ
　＋ｏ　ｕ／ｇ、抵抗率が１Ｑ１４ΩＱＩｎ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
ペンノン誘導体１０重量部とその他荷電制御剤とを加え
た平均粒径が５μＩ１１の非磁性トナーとからなる現像
剤をトナーの比率が２０ｕ＋ｔ％になる条件で用いた。

まｌ−１現像スリーブ７の外径は３０ｍｍ、その回転数
ｌＪ：ＩＱＯｒｐｍ、磁石体４３のＮ、Ｓ磁極の磁束密
度は９００ガウス、回転数は１１００Ｏｒｐ、現像域で
の現像剤層の厚ざ０．７　ｍｍ、現像スリーブ７と像担
持体４１との間隙１．０ｍｍとし、現像スリーブ７には
＋５０Ｖの直流電圧と２．５Ｋ　ＩＩ　ｚ、　２０００
Ｖの交流電圧の重畳重下を印加オろ非接触現像条件によ
−）た。

なお、現像器＋７Ｙで静電像を現像１．ている間は他の
同じく第２図に示１．たような現像器１７Ｍ、１７０を
現像を行４つない状態に保った。

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トナーの帯電と逆極性あ
るいは同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１．
た。

現像器１７Ｍ、　＋７０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１
−の現像剤層（Ｊ除去しなくてもよい。

この現像器１７Ｍには、現像器＋７Ｙ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はポリタン
グ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
して銅フタロン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１．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
ー画像の鮮明性を得られる電位コントラストに関係する
こともあるので、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、−１００■に
再帯電した後、グリーンフィルターを通じて一様露光を
行った。これによって得られた静電像の電位は、背景部
−６０Ｖに対して、−＋−２００Ｖであった。この静電
像を、現像スリーブに直流成分Ｏ■、交流成分２．５Ｋ
　Ｈｚ、　２０００Ｖの電圧を印加した以外（Ｊ現像器
＋７ＹにおＩＪろと同じ条件で、現像器１７Ｍにより現
像した。

同様にスコロトロン帯電器に、）；り表面電位が一１５
０■に再帯電１〜た後、レッドフィルタを通１７て一様
露光を行った。これにより、背景部−１００■に刻して
＋−１，３０Ｖ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−，８０Ｖ、交流成分２゜５ＫＨｚ
、２０００ＶノＭ庄を印加した以外は現像器１７Ｙにお
げろと同じ条件で、現像器１７Ｃにより現像した。

この３回目の現像が行なイつれ、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で分離を行い、熱ローラ一定着器１
３のよって定着した。

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、クリーニングブレー
１’装置１２のクリーニングブレードによって表面から
残留ｌ−ナーが除かれ、カラー画像形成の行なわれた而
がタリー二ノ′ノ装置１２を通過ｌ、た時点で完全にカ
ラー画像記録の一−＋１°イノツノ１１程を終了した。

原稿５１に、空間周波数１〜２０本／ｍｍの多数の平行
線を有するテストヂャートを使用り、−Ｃ記録された画
像（Ａ１極めて鮮明であり、良質ならのであった。

さらに光学系３ｊの分解能を変えた空間周波数５゜６本
／ｍｍでのＭ’ｒ”Ｆを０．８及び７１本／ｍｍでのＭ
　ＴＦが０．４５として同様の記録を行ったところ、得
られた画像（」解像力階調性がやや劣っているｔ、のの
良質な画像が得られた。比較のために空周θＵ数５．６
本／ｍｍでのＭ　Ｔ　Ｆを０４及び７．１本／ｍｍでの
Ｍ　ｌ”　Ｆ’が０．２の記録を行った所階調性が大幅
に低下し良質な画像と言い得るものではなか−）た。

又フィルタ形状は第９図（ｈ）、（Ｃ）に示した様に長
軸ど短軸比が略同じ正方形、あるいは六角形の形が好ま
しく、その比は０．２〜５倍以内が画質−１へ現像−１
−好ましい。

フィルタ周期は３０μｍ以」−１５００μｍ以下が使用
可能であるがフィルタ製造−１−は人Δい方が好ましく
、一方解像力からは小さい方が好まＡ２い。

実際上ｉＪ：　５０　／Ｚ　ｍ以上３００７ｚｍ以１こ
の範囲であれば画台の条件が八たさＡ１好ま１−い結果
が得られた。

本発明は、拡大、縮小等のレンズ系が移動する像形成に
し適用できろ。この場合、基本的には、原稿の所定色の
点の周期に対して、像露光光が複数の色分解機能部に跨
っている割合は、前記と同様である。即ち、倍率をｍと
４′ると、原稿（Ｊｍ倍周１υ１の像露光に変換されて
いることから、原稿をｍ倍の大きさとして等倍の像露光
を行っている”と見なした場合に相当する。

〔実施例　２〕 フィルタのみを相違する条件とし、他は前記実施例と同
様の条件でテストを行った。

第２図に示したフィルタ配置で下記のサイズのらのを用
いた。

フィルタサイズ　　５０７１ｍＸ　１００７１ｍフィル
タ長軸　　　１１２ノ１ｍ Ｏ，＝１２５７１ｍ ｉ！２＝２００７１ｍ Ｑ３＝１５０７ｚｍ 次の表−２はＭＴＦを変化さ且て、画質の評価行った結
果である。実施例１と同様の結果が得られた。

表−２ 現像については、前述した現像方法に限らず、感光体を
摺擦せずに行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
５９−４２５６５号、特願昭−５８２３１４３４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う方法（特開昭５６−１２５７５
３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、Ｌる現像を行う方法による装置（特願昭５８−
９７９７３号）も本発明による多色画像形成装置に含ま
れることはいうまでもない。

以−１１の実施例では、トナー像の転写方法として、コ
〔１す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４６−４＋６７９号公報、同
４８−２２７６３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うことが
できる。又感光体の層構成を、絶縁層、感光体層、導電
層及びフィルタを設番」て絶縁層側から一次及び二次帯
電、フィルタ側からの像露光、全面露光を与えることに
より絶縁層側から現像する構成もとりうる（特願昭５９
−１９９５４７号）。又特願昭６０−２２９５２４号に
示されるように、−次帯電、二次帯電、像露光後、電位
平滑化の帯電、特定露光による全面露光現像を繰り返す
画像形成方法もとり得る。

以）、の説明はオペでいわゆる３色分解フィルタと３原
色ｌ・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、カラー電子写真プリンタ等広
く使用ずろことができる。

分解フィルタの色、及びそれに対応オろトナーの色の組
・′み合わせも目的に応じて任倍に選択できるこ　けい
うまでもない。例えば２色の複写物を得プロセスも考え
られるが、このようならのして、光体どして（Ｇ）フィ
ルタが散在分布しているもを用い、原稿として赤部分と
黒部性の２色からな　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Ｒ１あるいはＧとＢで行う）を用いると
、複写物としては、原稿の黒部性に対しては黒トナーと
赤トナーとからなるほぼ黒に近い黒複写部分から得られ
、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
持つ語は、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）とで成る層を持−っ感光体
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ずろ。

尚、本願明細書でいう「帯電Ｉという語は、１−帯電１
を行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」二の説明では、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（１’３）、レッド（Ｒ）と同色のものを用いたが、
分光特性はＧ、Ｂ、Ｈ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−ヒの特定光に
対応する特定のフィルタ部（−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５００ｎｍ以下で４００ｎｍ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うような例が
あげられる。又既に全面露光を行なった光を含んだ全面
露光を行ってもよい。（特願昭５９−１９８１２７号、
同５９−１９８１７１号）＝４２− ヂ１発明の詳細 な説明したように、本発明に基づくカラー像形成装置は
、本出願人による特願昭５９−８３０９６号及び特願昭
５９−２０１０８５号による利点をそのまま保有し、い
かなる原稿に対しても良好な階調再現及び解像力を有す
るカラー像が形成されることになった。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の詳細な説明するだめの図面で
あって、 第１図はオリジナル像から像露光光が色分解機能部に結
像する状態を示す概要図、 第２図は色分解フィルタ部の１例を示す平面図、第３図
は空間周波数と光量との関係を示すグラフ、 第４図は空間周波数と光学系の分解能との関係及び対応
する色分解機能部の周期と分解単位との関係を示すグラ
フである。 第５図〜第１０図は本発明の実施例に示す図面であって 第５図（１）、〔２〕、〔３〕、〔４〕、〔５〕〔６〕
、〔７〕、〔８〕は画像形成工程を示すプ［１セスフロ
一図。 第６図は多色画像形成装置の概略図。 第７図は現像装置の断面図。 第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は各感光体の断
面図、第９図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は感光体表面のフ
ィルタの配列を示す平面図、 第１０図（ａ）、（ｂ）は他の各感光体の断面図である
。 なお、図面に示した符号において、 ｌ・・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・・・−成帯電器 ５・・・二次帯電器 ７・・・７Ｙ、７Ｍ、７Ｃ・・・現像スリーブ８　・複
写紙 １５．１６・・再帯電器 １７．１７Ｙ　、１７Ｍ　、１７Ｃ・・現像器３１・光
学系 ４１・・・感光体ドラム（像１１１持体）５１・・・オ
リノナル像（原稿） Ｒ・・・色分解代能都中の赤色フィルタＧ・・・色分解
代能都中の緑色フィルタＢ・・・色分解機能都中の青色
フィルタ２Ｂ・・・色分解機能郡中の青色光感光光導電
部２Ｒ・・・色分解機面部中の赤色光感光光導電部２Ｇ
・・・色分解機面部中の緑色光感光光導電部ＦＢ・・・
青フィルタ ＦＧ・・・緑フィルタ ＦＲ・・・赤フィルタ Ｌ　Ｒ・・・赤色光 Ｌ　ｎ・・・青色光 ■−Ｇ・・・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。 出願人　小西六写真工業株式会社 第１図 第２図 ΣトＬ ＬＬＩ＞ ＬＩＪ工ゝ Ｌｉ−１＞ ＬＩＪ”：’ 第７図 第８図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）色分解機能部を配した像担持体と、この像担持体
   に像露光を行う光学系とを有し、この光学系の分解能が
   前記色分解機能部による特定色の分解周期よりも実質的
   に高いカラー画像形成装置。
2. （２）前記光学系の分解能が前記色分解機能部による特
   定色の分解単位よりも実質的に高い特許請求の範囲第１
   項記載のカラー画像形成装置。