JPH0374392B2

JPH0374392B2 -

Info

Publication number: JPH0374392B2
Application number: JP57142351A
Authority: JP
Priority date: 1982-08-17
Filing date: 1982-08-17
Publication date: 1991-11-26
Also published as: JPS5931971A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は異なる二色のトナーを使用して画像を
電子写真式に記録するプロセスにおける現像方法
に関する。

近年コンピユーターフアクシミリ等の普及につ
れデータをアウトプツトするプリンターの機能に
対する要望が高くなつて来た。その一つとして、
プリンタによりプリントアウトされた文書が単に
黒色のみならずその他に例えば赤色をも加えた二
色であるようにして、利用性の向上及びユーザー
の注意の喚起を計りたいとする要望がある。従
来、このような二色プリンターとして種々な電子
写真式プロセスが提案されているがそれらは二色
のトナーが混色しやすいという欠点を有してい
た。その原因は、それらプロセスに用いる現像器
が鉄粉をキヤリアとしこれにトナーを約10重量パ
ーセント混ぜた二成分現像剤を使用するいわゆる
二成分現像器であり、特に二色目を現像する第２
現像器が二成分現像器であるときには、それが感
光体を摺擦する際に第１現像器で形成した一色目
のトナー像をこすり落としてしまうこと、又キヤ
リアが劣化した場合や現像剤中のトナーの割合が
くずれてきた場合には第１第２現像器のいずれに
おいても感光体にトナーが付着しにくくなると共
に、第２現像器で感光体を摺擦する時に一色目の
トナー像が、損なわれやすくなることにある。

本発明は前記欠点を防止し異なる二色のトナー
を用いて第１及び第２現像を順次行う時、各トナ
ーが混色することを防止する新規な二色現像方法
を提供することを目的とし、その特徴は第１及び
第２現像工程を現像剤として現像剤劣化の無い一
成分現像剤を使用するジヤンピング現像により行
い、第１現像工程に用いるトナーの粒径よりも第
２現像工程に用いるトナーの粒径の方が大きいこ
とにある。

以下本発明の実施例を説明する。

第１図は本発明を適用し得る画像記録装置の一
例を示す断面模式図である。第２図（）ないし
（）は第１図の該画像記録装置で行われる下記
の工程（）ないし（）における像担持体（感
光体）の表面電位を夫々示しており、横軸は感光
体表面部位、縦軸は感光体表面電位を示してい
る。感光体１は導電性基層上に光導電層を設けて
なる所謂カールソン型感光体をドラム状にしたも
のであり、矢印方向に回転する。光導電層として
はSe，ZnO₂，OPC等の任意適当な光導電性物質
が使用可能であるが、本例ではSeを使用する。

工程（）ではコロナ放電器２により感光体１
の表面を一様帯電する。帯電は、Seの帯電許容
レベルまでなされる。一様帯電による感光体表面
電位Vpは図示例では約1000Vである。

工程（）では、この一様帯電した感光体表面
に、第１光情報照射として、被記録画像のうち黒
色でプリントさるべき部分以外の部分について光
を照射する（第１図中の３）。この光照射の強度
は該光照射を受けた感光体表面の部分の電位が次
の工程（）での中間電位Vs以下の電位（第２
図（）では略零）まで下るに十分なものとす
る。上記光照射は原稿の透過光もしくは反射光、
又は画像情報信号で変調されたレーザー光走査、
CRTスポツト走査もしくはLEPアレー等の発光
素子の光などを用いて行うことができる。

第１光情報照射を受けた感光体は、工程（）
において、制御用コロナ放電器１１により前記コ
ロナ放電器２と同極性の正のコロナ放電を施さ
れ、これにより、工程（）で光照射を受けた感
光体表面の部分は約500Vの正の中間電位V_sとな
る。この制御用コロナ放電器は制御グリツドを有
し、この制御グリツドには中間電位V_sに相当す
る電圧が印加されているものであつて、感光体１
の感度の変動や光情報照射光強度の変動などの不
所望な変動要因を補償し安定した良好な画像形成
を可能とするものである。このとき、第１光情報
照射工程即ち工程（）において光照射を受けな
かつた感光体表面の部分の電位は約1000Vであ
り、これは該感光体表面の部分と制御用コロナ放
電器１１の制御グリツド間に正のコロナ放電を制
御する電界が形成されるのでそのまま維持され
る。

次に工程（）において、感光体表面に、第２
光情報照射として、被記録画像のうち赤色でプリ
ントさるべき部分につき光を照射する（第１図中
の４）。この光照射の強さは、該光照射を受けた
感光体表面の部分の電位が十分に低い値（本例で
は約＋100V）まで下るに足るものとする。

以上のようにして、上記中間電位V_sに対して
相対的に正の電位を有し黒色でプリントさるべき
画像部分に対応する第１潜像、及び該中間電位に
対して相対的に負の電位を有し赤色でプリントさ
るべき画像部分に対応する第２潜像が感光体１の
表面に形成される。

この感光体は次に工程（）として第１現像器
５により、次いで工程（）として第２現像器６
により現像即ち顕像化される。これら現像器の現
像スリーブはいずれも前記中間電位V_sに相当す
る現像バイアス電圧が印加されており、そして第
１現像器５は負に帯電した黒色トナーを、また第
２現像器６は正に帯電した赤色トナーを用いる。
よつて感光体１の表面には、第１現像器５による
工程（）では前記第２潜像に対して黒色トナー
が、また第２現像剤６による工程（）では前記
第２潜像に対して赤色トナーが付着し、中間電位
V_s部にはいずれのトナーも付着しない。

このように現像された感光体は次いでコロナ放
電器７でトナーの極性を揃えられた後、そのトナ
ー像が転写用コロナ放電器８により転写紙９に転
写される。これにより転写紙９は白い地色の紙上
に黒と赤の二色でプリントされた記録画像を与え
る。一方、転写後の感光体は、クリーニングブレ
ード１１で表面残留トナーが除去された後、反復
使用される。

なお上記画像記録プロセスは、第１潜像を赤色
画像部分に、また第２潜像を黒色画像部分に対応
させるように形成し、第１現像器に赤色トナー
を、第２現像器に黒色トナーを用いてこれら潜像
を夫々現像するようにしても、同様に二色プリン
ト画像を記録し得る。

次に上述の画像記録プロセスに適用した場合の
本発明による現像方法の実施例を第３図を用いて
説明する。第３図において５，６は第１図中の第
１現像器５及び第２現像器に夫々相当する現像器
である。本実施例では、現像器５及び６のいずれ
も主成分が樹脂から構成されている非磁性トナー
であつてキヤリア鉄粉を含まない一成分非磁性現
像剤を用いてジヤンピング現像を行うものであ
る。但し現像器５のトナーは現像器６のそれより
も粒径が小であり、また前者は黒色、後者は赤色
である。１１，１２は夫々現像器５，６内の上記
トナーと接する円筒状スリーブを示し感光体１と
約300μの距離を離して相対しており、感光体の
移動方向に沿つてその移動速度と略等しい周速で
回転する。１３，１４はトナーコーテイングブレ
ードであり硬度約60゜のウレタンブレードが使用
され、該ブレードによりスリーブ１１，１２上に
は60〜80μ厚にトナーがコーテイングされる。
又、トナーが安定にコーテイングされるようにス
リーブ表面にはR_z＝１〜2μの凹凸が形成されて
いる。トナーコーテイング手段としては、他に例
えば回転ローラー、ブラシローラー等を使用する
ことができる。なお、R_zは表面あらさを表わす
値で、基準長さ（0.25mm）のあらさを測定してそ
の断面曲線を描き最も高い山から３番目の山と最
も深い谷から３番目の谷との間の距離をμmで表
わしたものである。このコーテイングの過程でト
ナーには、スリーブ表面から摩擦電荷が与えられ
る。前述の第１図及び第２図で説明した潜像形成
プロセスに適用する場合には、第１現像器５の非
磁性トナーには負、第２現像器６の非磁性トナー
には正の極性の電荷が与えられるように夫々適切
なトナー材質及び電荷制御剤が選定される。もち
ろんスリーブ上のトナーコーテイングにコロナ放
電器などを用いて直接に如上の電荷を与えてもよ
い。各スリーブ１１，１２上にコーテイングされ
たトナーは、次いでスリーブの回転に伴い感光体
に近接した現像部に至ると感光体表面電位に応じ
てスリーブから感光体表面にジヤンプして付着す
ることにより前述の第１及び第２潜像を顕像化す
る。この場合、夫々のスリーブには現像バイアス
電圧として＋500Vの直流分電圧で偏倚された交
流バイアス電圧が印加されている。（交流バイア
スについては本出願人の出願に係る特開昭55−
18657に詳述されている。）次に上記第１及び第２現像器の現像特性を第４
図、第５図により説明する。第４図は平均粒径約
8μである非磁性トナーを使用した第１現像器の
現像特性を示す。横軸は感光体表面電位と直流分
バイアス電圧との差、縦軸は現像で得られる画像
濃度を示す。非磁性トナーを使用する場合に十分
な画像濃度を得るためには、スリーブと感光体と
の300μの間隙に現像バイアス電圧の交流分とし
てピーク値間電圧V_ppが2000V以上の交流電圧を
印加しトナーをスリーブと感光体との間で激しく
往復動させ感光体面に付着させやすくする（仮に
この効果をトナーの活性化と呼ぶ）必要がある。
又カブリを防止するためには該交流分を2kHz以
上の高周波電圧とすることが必要である。第４図
中、４−ａはV_pp＝2000V、周波数＝2kHzの交
流分電圧を用いた場合の特性カーブである。同図
の４−ｂはV_pp＝1.2kV、＝1000Hzの交流分電
圧を用いた場合の特性を示し、この場合はトナー
の活性化が弱く画像濃度も不十分である。

第５図は第２現像器の現像特性を示す。横軸、
縦軸の意味は第４図と同じである。第２図現像器
で使用する非磁性トナーは第１現像器で使用する
非磁性トナーよりも大粒径とすることが重要であ
る。本実施例では第２現像器で使用する非磁性ト
ナーの平均径を15μとしている。又第２現像器に
使用する交流バイアスは第１現像器に使用する交
流バイアスより特にV_pp値が少さいことが重要で
ある。本実施例では第２現像器において＝2k
Hz V_pp＝1200Vとしている。第５図から明らか
なように第２現像器においてV_pp＝1200Vでも十
分な画像濃度が得られているが、これはトナー粒
径が大きくなるに従いスリーブ表面への鏡映力が
著しく弱まり、低いV_ppの値でトナーが十分に活
性化されることが主な理由である。第２現像器で
V_pp＝2kVとするとトナーの濃過ぎが目立ち明部
にも地カブリの発生した画像となつて好ましくな
い。

ここで説明したトナーはいずれもハンマーミ
ル、ジエツトミル等の粉体粉砕法を用い適宜分級
した比較的不定形状をしたトナーの場合である。
トナーの製法を変えて、例えばスプレードライヤ
ー法を使用し比較的球状傾向で5μ以下の微粉を
十分にカツトしたトナーを用いる場合には12〜
13μの平均径を有するトナーが第２現像器用トナ
ーとして適している。

以上説明したように本発明によれば、異る二色
の画像部分に対応する第１潜像及び第２潜像を
夫々顕像化する第１現像工程及び第２現像工程が
共に非磁性トナーよりなる一成分現像剤を使用す
るジヤンピング現像であるため現像剤の劣化のな
い画像を長期間維持することが可能となるもので
あり、又第２現像トナーを第１現像トナーより大
きな粒径としたためトナーの活性化電圧を低下さ
せることができるから、第２現像工程の際感光体
上の第１トナー像を損なうことが少なくなり、混
色の少い鮮明な二色の画像を得ることが可能とな
るものである。

なお実施例説明は非磁性トナーを用いるジヤン
ピング現像の場合についてのものであつたが、磁
性トナーを使用したジヤンピング現像の場合にも
第２現像トナーの粒径を第１現像トナーの粒径よ
り大きくすることにより、同様な効果を達成する
ことが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の現像方法を適用し得る画像記
録装置の一例の模式断面図、第２図ないしは
第１図の画像記録装置で行われる工程における感
光体表面電位を示す図、第３図は本発明の現像方
法を実施する現像装置の一例の模式断面図、第４
図は第３図に示した比較的粒径の少さい非磁性ト
ナーを用いるジヤンピング現像器の現像特性を示
す図、第５図は第３図に示した比較的粒径の大き
い磁性トナーを用いるジヤンピング現像器の現像
特性を示す図である。１：感光体、２：コロナ放電器、３：第１色画
像部分に対応する光照射、４：第２色画像部分に
対応する光照射、５：第１現像器、６：第２現像
器、７，８：コロナ放電器、９：転写材、１０：
クリーニングブレード、１１：制御用コロナ放電
器、１１，１２：現像スリーブ、１３，１４：ト
ナーコーテイングブレード、１５：磁石。

Claims

【特許請求の範囲】

１像担持体に形成された第１静電潜像を第１現
像器で、像担持体に形成された第２静電潜像を第
１現像器とは異なる色のトナーを用いる第２現像
器で順次現像して像担持体上に二色画像を得る二
色現像方法に於いて、第１、第２現像器のいずれ
も一成分現像剤を使用し、第１、第２現像器のい
ずれも、その現像剤支持部材が像担持体と現像剤
支持部材の間隙よりも薄い現像剤層を支持して像
担持体に対面させ、第２現像器で使用するトナー
の平均粒径を第１現像器で使用するトナーの平均
粒径よりも大とし、第１現像器の現像剤支持部材
に第１交流バイアス電圧を、第２現像器の現像剤
支持部材に第１交流バイアス電圧よりもピーク値
間電圧が小なる第２交流バイアス電圧を印加する
ことを特徴とする二色現像方法。