JPH087478B2 - 画像形成方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、静電潜像を利用して二系統の画像を形成
する画像形成方法及びその装置に係り、特に、潜像担持
体上に形成された二系統の潜像を順次現像した後、転写
媒体に一括転写するタイプ、言い換えれば一回の像形成
サイクルで複数種類の画像印刷ができるタイプを前提と
した新規な画像形成方法及びその装置に関する。

［従来の技術］ 従来この種の画像形成方法としては、特開昭48-37148
号あるいは特開昭55-137538号公報所載のものが知られ
ている。

前者のものは、感光体を一様に帯電し、各色（例えば
赤、黒）に対応する信号に基づく露光により、表面電位
の低い赤色潜像部、表面電位の高い黒色潜像部及びその
中間の背景潜像部からなる三値潜像を形成し、表面電位
の低い赤色潜像部を背景潜像部よりも低い現像バイアス
を印加して反転現像すると共に、表面電位の高い黒色潜
像部を背景潜像部よりも高い現像バイアスを印加して正
規現像し、反転像、正規像二種類のトナー像を同一面に
形成し、しかも、背景部にトナーの付着のない二色画像
を得るようにしたものである。

また、後者のものは、感光体表面を一様帯電し、次に
ネガ像を投射し該感光体の光投射された除電部に対して
感光体と同極性のトナーによる反転現像を行ない、次に
ポジ像を投射し該感光体表面の残留電荷部のポジ像投射
部以外の部分を除電し、ポジ投射部の残留電荷部に対し
て感光体と異極性のトナーによる正規現像を行ない、ネ
ガ、ポジ二種類のトナー像を感光体の同一面に形成し、
ネガ、ポジ二種類のトナー像の極性を揃えた後、転写媒
体に同時に転写するようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、この種の画像形成方法のうち前者のタイプ
にあっては、予め感光体の表面電位を三分して潜像を形
成しなければならず、しかも、通常の感光体では帯電電
位に上限があるため、赤色潜像部、黒色潜像部の潜像電
位コントラストを大きく確保することができず、赤色、
黒色画像共に画像濃度が不充分になり易いという問題が
ある。また、後者のタイプにあっては、潜像電位コント
ラストを充分に確保することはできるが、二段目の現像
工程において、既成のトナー像を乱し易く、しかも、既
成のトナー像へ第二の色トナーが混ざるという混色現像
を起し易いほか、面積像（所謂ソリッド像）の再現には
不向きであるという種々の問題が生ずる。

本願発明者らは、以上の問題点に着目して鋭意検討し
た結果、既成のトナー像の乱れ、トナーの混色現象を有
効に回避しながら、線画像、ソリッド像を問わず、充分
な画像濃度で良好な画像再現を行えるようにした画像形
成方法及びその装置を案出するに至ったのである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、本願発明者らは、特に後者のタイプにおけ
る問題点（既成のトナー像の乱れ、混色現象、ソリッド
像の再現不向き）を技術的に分析し、以下のような結論
に到達した。

具体的に述べると、上述した画像形成方法にあって
は、感光体表面の残留電荷部のポジ像投射部以外の部分
を除電するため、第２図（ａ）に示すように、必然的
に、第一トナー像T1の表面部電位VT1と第二のポジ像投
射部Z2以外の背景部H2の電位VH2とが略一致、どちらか
と言えば、トナーの電荷分だけ、第一トナー像T1の表面
部電位VT1が前記背景部電位VH2より絶対値において僅か
に高いものになってしまう。

このとき、上記第一トナー像T1を担持する潜像部電位
はもともと低いものであり、第一トナー像T1の静電保持
力は弱く、しかも、第一トナー像T1の周辺部と感光体Ｑ
表面との間には、第２図（ｂ）に示すように、第一トナ
ー像T1の周囲の方向へ向う静電界S0に基づく静電吸引力
F0が僅かながら作用する。それゆえ、第一トナー像T1を
構成するトナー粒子は僅かな静電界の変動等により乱れ
易く、特に第一トナー像T1を構成する周辺のトナー粒子
が乱れ易いという現像が起こる。

また、上述した第一のトナー像T1の表面部電位VT1
は、第２図（ｃ）に示すように、背景部電位VH2に比べ
て高いものになっており、この第一のトナー像T1の端縁
では他の部分よりも大きいフリンジ電界Sf1が形成され
る。このため、第二の現像工程において、第二の潜像部
に対し正規現像を行う際に、上記第一のトナー像T1の端
縁に上記第二のトナーが静電吸着し易いという現象が起
こる。

更に、第二の現像工程においてソリッド像を得ようと
する場合について考えて見るに、その際の潜像電位分布
に着目すると、第２図（Ｃ）に示すように、背景部H2に
対し電位コントラストを確保した画像部（第二のポジ像
投射部）Z2を形成するようにしているので、必然的に、
上記画像部Z2の端縁では他の部分よりも大きいフリンジ
電界Sf2が形成されることになり、現像剤を降りかける
と、このフリンジ電界Sf2に基づいて第二のトナーが静
電吸着するものと考えられる。従って、画像部がソリッ
ド像である場合には、フリンジ電界Sf2のある画像部Z2
の端縁には第二のトナーが付着するのに対し、画像部Z2
の中央部には第二のトナーが乗らず、中抜けした第二の
トナー像T2（第２図（ａ）参照）になる等画像品質不良
という現象が起こる。

このような現象を防止する手段としては第二の現像工
程に磁気ブラシ現像法等の現像バイアス方式を採用する
ことが考えられる。これは、第２図（ｃ）（ｄ）に示す
ように、適宜の現像バイアスVB2を現像電極Ｄに印加す
ることにより、第二のポジ像投射部Z2と現像電極Ｄとの
間に生ずる静電界Saに基づいて第二のトナー（この例で
は負極性）を第二のポジ像投射部Z2側へ積極的に吸引さ
せて第二のトナー像T2を形成する一方、現像ロールと第
一のトナー像T1との間に生ずる静電開Sbによって第一の
トナー像T1を静電吸引力Ｆで押え込むものである。

このような方式を採用すれば、上記静電吸引力Ｆの存
在分だけ第一のトナー像T1の乱れ易さは少なく抑えら
れ、また、第二のトナーに対し第一のトナー像T1側への
静電吸引力がほとんど作用しないため、第二のトナーが
第一のトナー像T1に混ざるというトナーの混色現象も抑
えられ、更に、ソリッド像の画像再現についても、第二
のトナーに対し第二の画像部Z2側への静電吸引力Ｆ′が
第二の画像部Z2全域に作用するため、第二の画像部Z2が
ソリッド像であるとしても、第二のトナーは上記第二の
画像部Z2全域に静電吸引されて中抜けのない良好な第二
のトナー像T2を得ることは確かに可能ではある。

ところが、上述したように、第一のトナー像T1の周囲
へ向う静電界S0が僅かながらでも作用する限り、第一の
トナー像T1の乱れを確実に阻止することはできず、ま
た、第２図（Ｃ）に示すように、現像バイアスVB2を設
定し、第二の画像部Z2に対して正規現像を行う工程にお
いても、第一のトナー像T1の端縁に生ずるフリンジ電界
Sf1が上記現像バイアスVB2レベルに接近あるいは越えて
しまう虞れがあり、そのフリンジ電界Sf1部分に対応す
る第一トナー像T1箇所に第二のトナーが混ざるというト
ナーの混色現象を確実に阻止することができないという
結論に到達した。

このような状況下において、本発明者らは、第二のト
ナー像形成工程における第一トナー像T1周辺の電位コン
トラストと現像バイアスVB2との相互関係に着目し、第
一トナー像T1の乱れ及びトナーの混色を確実に阻止し得
る本願発明を見出したのである。

すなわち、この発明は、第１図（ａ）に示すように、
潜像担持体に第一の画像に対応する第一の潜像を形成
し、一方の極性に帯電された第一のトナーで前記第一の
潜像に対し正規現像及び反転現像のいずれか一方を用い
第一のトナー像を形成する第一トナー像形成工程Ａと、
前記第一のトナー像の極性を変えずに第一のトナー像を
担持した潜像担持体に第二の画像に対応する第二の潜像
を形成し、前記第一のトナー極性と異なる他方の極性に
帯電された第二のトナーで前記第二の潜像に対し正規現
像及び反転現像のいずれか他方を現像バイアス印加方式
にて用い第二のトナーを形成する第二トナー像形成工程
Ｂと、転写媒体に両トナー像を一括転写する転写処理工
程Ｃとを備え、第二トナー像形成工程Ｃにおいて、所定
の色トナーと密度が4.0g/cm³以下の磁性キャリアとから
なる現像剤が使用された磁気ブラシ現像法を用い、現像
バイアスVB2を第二の潜像の背景部電位VH2と第二の潜像
の画像部電位との中間電位として設定すると共に、第二
のトナー像の表面部電位VT1、第二の潜像の背景部電位V
H2及び現像バイアスVB2を、|VT1−VB2|＞|VH2−VB2|
で、しかも、|VT1−VB2|＞|VT1−VH2|となる様定めた画
像形成方法である。

このような画像形成方法において、二系統のトナー像
としては、必ずしも異なる色トナーで形成したものであ
る必要はなく、同一の色トナーで形成したものも含む。
また、各トナー像形成工程A,Bにおいて行われる現像工
程としては、一方が正規現像で他方が反転現像であれば
いずれでも適用して差支えないが、第一トナー像形成工
程Ａで反転現像し、第二トナー像形成工程Ｂで正規現像
するようにすれば、各画像部電位と背景部電位との間の
コントラストを充分大きく確保することができ、充分な
濃度の画像をより良好に形成することが可能になる。

また、上述した画像形成方法を実現するための装置
は、例えば第１図（ｂ）に示すように、潜像担持体１
と、この潜像担持体１上に正規現像及び反転現像のいず
れか一方の対象になる第一の画像に対応した第一の潜像
を形成する第一の潜像形成手段２と、一方の極性に帯電
された第一のトナーで前記第一の潜像を現像して第一の
トナー像を形成する第一の現像手段３と、前記第一のト
ナー像の極性を変えずに潜像担持体１上に正規現像及び
反転現像のいずれか他方の対象となる第二の画像に対応
した第二の潜像を形成し且つ第二の潜像の画像部電位と
第一のトナー像の表面部電位VT1との中間電位を第二の
潜像の背景部電位VH2とする第二の潜像形成手段４と、
所定の色トナーと密度が4.0g/cm³以下の磁性キャリアと
からなる現像剤が使用した磁気ブラシ現像法が用いら
れ、第二の潜像の背景部電位VH2と第二の潜像の画像部
電位との中間電位に設定される現像バイアスVB2が印加
され、前記第一のトナー極性と異なる他方の極性に帯電
された第二のトナーで前記第二の潜像を現像して第二の
トナー像を形成する第二の現像手段５と、転写媒体７に
両トナー像を一括転写する転写処理手段６とを備えたも
のである。

このような技術的手段において、上記潜像担持体１と
しては、潜像形成手段2,4によって潜像を形成し得るも
のであれば、感光体、誘電体等適宜選択して差支えな
く、その具体的構成についてもドラム状、ベルト状を問
わない。

また、第一及び第二の潜像形成手段2,4についても、
潜像担持体１上に所定レベルの電位からなる潜像を形成
し得るものであれば、潜像担持体１を予め帯電してお
き、画像に対応した箇所若しくは非画像部を光若しくは
イオンで所定レベルに調整するもの、あるいは、潜電担
持体１を予め帯電することなく、イオンで所定レベルの
潜像を形成するようにしたもの等適宜設計変更すること
ができる。この場合において、光により潜像を形成する
には、ミラーやレンズ系を使用した所謂光学結像系、レ
ーザダイオード、発光ダイオードアレイ、結晶シャッタ
アレイ、蛍光表示素子アレイ等の光書込み手段を使用す
ればよく、イオンにより潜像を形成するには、適宜マル
チスタイラス、イオン流変調等の放電ヘッドを使用する
ようにすればよい。

そしてまた、上記第二の潜像形成手段４にて第二の潜
像を形成する際には、第一のトナー像の表面部電位と第
二の潜像の画像部電位との中間部に背景部電位を設定す
るようにすることが必要である。この場合、第一トナー
像の表面部電位VT1と背景部電位VH2との電位差について
は、第一トナー像のトナー粒子が散らばらない程度の抱
込み保持力を形成し得る静電界を生じさせる範囲で設定
することが好ましい。具体的には、潜像担持体１の帯電
電位によって異なるが、300V以下に設定するのがよく、
好ましくは30〜200Vに設定するのがよい。また、画像形
成工程として、最初に反転現像を行い、次に正規現像を
行う所謂ネガ、ポジ画像形成法にあっては、第二の潜像
の背景部を形成する際に潜像担持体としての感光体に対
する露光量を調整したり、最初に正規現像を行い、次に
反転現像を行う所謂ポジ、ネガ画像形成法にあっては、
第二の潜像の背景部を形成する際に潜像担持体としての
感光体に対する再帯電量を調整することが行われる。
尚、潜像担持体として誘電体を用いるような場合には、
夫々の画像形成法において放電ヘッドからのイオン量を
制御することにより、上記背景部を形成することが行わ
れる。

更に、第一及び第二の現像手段3,5については、第一
及び第二の静電潜像に対応して異極のトナーで正規現像
若しくは反転現像するものであれば、使用する現像剤、
現像方式等適宜選択して差支えないが、少なくとも、第
二の現像手段５については、バイアス現像方式を採用す
るものであることが必要であり、現像効率の観点からす
れば磁気ブラシ現像法を適用することが好ましい。ま
た、各現像手段3,5については、一つの現像機能部を有
していれば差支えないが、例えば色の異なる多数段の現
像機能部を設け、各機能部を選択的に切換えるように設
計しても差支えない。

そして、第二の現像手段５を設計するに当って、現像
バイアスVB2と第一トナー像の表面部電位VT1との間の電
位差については、第一トナー像の浮上りに伴う乱れを阻
止し得る範囲で250V以上に設定することが好ましく、更
に、現像バイアスVB2については、背景部に対してトナ
ーがかぶることなく、しかも、第二の画像部に対してト
ナー像濃度が充分に確保される範囲で、背景部電位VH2
＋100V程度に設定することが好ましい。

また、第二の現像手段５として磁気ブラシ現像法を採
用する場合には、既に第一の現像手段３で現像された第
一のトナー像に第二の現像手段５の磁気ブラシによる摺
擦力が作用するため、第一のトナー像が乱されたり、第
一のトナー像が掻き取られたり、掻き取られたトナー粒
子が現像手段５の内部に混入するという問題が生じ得
る。

このような事態を回避するには、第一のトナー像への
磁気ブラシによる摺擦力を弱めるように、例えば所定の
色トナーと密度が4.0g/cm³以下の磁性キャリアとからな
る低密度の二成分現像剤を使用することが好ましい。こ
の場合において、上記磁性キャリアとしては、ポーラス
なキャリア、フェライトキャリア、樹脂バインダ中に磁
性粉を分散させたキャリア等適宜選択することができる
が、樹脂バインダ中に磁性粉を分散させてなるキャリア
は、磁性粉含有量により容易に密度を調整できる点で好
ましい。

そして、二成分磁気ブラシ現像法を用いた場合におい
て充分なトナー像濃度を得るためには、現像ニップ域に
存在する現像剤量を適切な範囲で定める必要があるが、
この現像剤量は、現像剤層規制部材と現像ロールとの間
の距離、すなわち、トリミングギャップ（TG）、例えば
ドラム状の潜像担持体１表面と現像ロールとの間の距
離、すなわち、ドラム・ロール・スペース（DRS）及び
現像剤移動速度によって決まり、現像剤移動速度を一定
にした場合には、上述のTG/DRSの値を0.6〜1.2の範囲に
定めることで高い現像効率を得ることができる。

より具体的に述べると、TG/DRSの値が0.6よりも低い
と、現像剤量が少な過ぎて充分な現像効率が得られず、
低濃度画像になってしまう。また、TG/DRSの値が1.2よ
りも高いと、現像剤量が多くなり過ぎ、一度付着したト
ナーが再度磁気ブラシに吸着されてやはり低濃度の画像
になってしまう。従って、充分な像濃度を得るには、現
像手段５のTG/DRSの値を前述の0.6〜1.2の範囲に定める
ことが必要になる。

ところが、使用現像剤として、所定の色トナーと密度
が4.0g/cm³より大きな磁性キャリアを用いると、現像手
段５の磁気ブラシの摺擦力が大きくなり過ぎ、既に形成
された第一のトナー像を乱したり、掻き取ったりしてし
まう。このような二成分現像剤を用いる場合には現像ニ
ップ域の現像剤量を少なくする（すなわち、TG/DRSを0.
6より小さく設定する）ことで、第一のトナー像の乱
れ、掻き取りを防止できるものの満足な第二のトナー像
濃度を得ることが困難になる。しかしながら、現像剤と
して、所定の色トナーと密度が4.0g/cm³以下の磁性キャ
リアとからなるものを用いる場合には、現像効率の高い
TG/DRSの値（0.6〜1.2）に設定しても、前述の第一のト
ナー像の乱れ及び掻き取りは有効に回避され、第一のト
ナー像を乱すことなく、濃度の高い第二のトナー像を得
ることが可能になるのである。

また、現像手段５として磁気ブラシ現像法を採用した
場合において、磁気ブラシの摺擦力を弱める他の手段と
しては、第二の現像手段５に対して非磁性回転スリーブ
中にマグネットロールが固定配置された現像剤担持体を
設け、前記マグネットロールには現像ニップ域に対応し
て反撥磁極を配置することにより、現像ニップ域での現
像剤の磁気ブラシを柔かいものに調整することが挙げら
れる。更に、他の手段としては、第二の現像手段５に対
して非磁性固定スリーブ中にマグネットロールが回転可
能に配置された現像剤担持体を設け、潜像担持体１の回
転移動速度をV_P、現像剤担持体上の現像剤の移動速度を
V_DEVEとした場合、0.5＜V_DEVE／V_P≦2.0を満足し、現像
性能を損わない範囲で現像剤の磁気ブラシの衝撃力を抑
えるように調整することが挙げられる。

また、上記転写処理手段６としては、第一トナー像及
び第二トナー像を転写媒体７に一括転写させ得るものも
のであれば、静電転写方式、加熱転写方式等適宜設計変
更して差支えないが、静電転写方式を採用すること好ま
しい。この静電転写方式を採用する場合には、少なくと
も、第一、第二のトナー像の極性を揃える前処理を行っ
た後、トナー像の極性と異なる極性に転写媒体７を帯電
し、転写媒体７に両トナー像を静電吸着させるように設
計する必要がある。この場合において、潜像担持体１表
面の背景部に付着する所謂かぶりトナーの転写媒体７へ
の転写を効果的に抑えるという観点からすれば、例えば
画像部トナーとかぶりトナーとを異なる極性に帯電し、
転写手段にて画像部トナーのみを転写媒体７に転写する
ようにすることが好ましい。

［作用］ 上述したような技術的手段によれば、先ず、第一トナ
ー像形成工程Ａにおいては、第３図（ａ）に示すよう
に、例えば正帯電特性の潜像担持体１上に例えば反転現
像の対象となる第一の画像に対応した第一の潜像Z1が形
成された後、例えば正極性に帯電された第一のトナーで
前記第一の潜像Z1が反転現像されて第一のトナー像T1が
形成される。

次いで、第二のトナー像形成工程Ｂにおいては、第３
図（ｂ）に示すように、潜像担持体１上に正規現像の対
象となる第二の画像に対応した第二の潜像Z2が形成され
た後、負極性に帯電された第二のトナーで前記第二の潜
像Z2が正規現像されて第二のトナー像T2が形成される。

このとき、第二の潜像Z2の背景部電位VH2は、第一の
トナー像T1の表面部電位VT1（第二トナー像形成工程時
のもの）と第二の潜像Z2の画像部電位VZ2との中間電位
に設定されており、上記第一のトナー像T1の表面部電位
VT1は前記背景部電位VH2に対し低くなるため、この第一
のトナー像T1部位は周囲に対して一種の電位の井戸にな
る。一方、潜像担持体１に対向する第二の現像手段５の
現像電極には現像バイアスVB2が印加される。

この状態において、第３図（ｂ）（ｃ）に示すよう
に、上記現像バイアスVB2は上記第二の潜像Z2の背景部
電位VH2より大きく設定されるため、負極性の第二のト
ナーは、静電界Saの作用により第一のトナー像T1部分及
び第二の潜像Z2の背景部H2に付着することなく、第二の
潜像Z2側に静電吸引されて第二のトナー像T2を形成す
る。一方、現像バイアスVB2が印加された状況下におい
ては、第３図（ｂ）（ｃ）に示すように、第一のトナー
像T1と現像バイアスVB2との間の電位差ΔVmが周囲より
も大きくなるため、第一のトナー像T1に対応した箇所で
の静電界Smが他の背景部H2箇所の静電界Sbより大きくな
り、その分、第一のトナー像T1を押付ける静電吸引力Fm
が大きくなるほか、第一のトナー像T1の周辺部において
は、背景部H2との間の電位差ΔVnに基づいて矢印方向に
静電界Snが形成されることになり、第一のトナー像T1を
水平方向にて抱込み拘束する静電吸引力Fnが生ずる。こ
のため、第一のトナー像T1は前記静電吸引力Fm,Fnによ
って潜像担持体１上に強固に保持されることになり、静
電界の変化や磁気ブラシ等によって第一のトナー像T1が
外力を受けたとしても、第一のトナー像T1は乱れ難いも
のになる。

また、上記第二トナー像形成工程Ｂにおいて、上記第
一トナー像T1及び第二の潜像Z2に対応する電界分布は第
３図（ｄ）で示すようになり、上記第一のトナー像T1の
端縁に生ずるフリンジ電界Sf1は現像バイアスVB2レベル
から離間する方向へ向って形成される。従って、上記フ
リンジ電界Sf1が上記現像バイアスVB2レベルに接近配置
されたり、越えてしまうことはなくなり、第二の現像工
程において上記フリンジ電界Sf1部分が第二のトナーで
現像されることはなく、第一のトナー像T1に第二のトナ
ーが混入するというトナーの混色現像は有効に回避され
る。

更に、第二のトナー像形成工程Ｂにおいては、現像バ
イアスVB2を用いた現像方式を採用しているので、第３
図（Ｃ）に示すように、仮に、第二の潜像Z2がソリッド
像であるとしても、第二の潜像Z2全域に対して第二のト
ナーが静電界Saに基づく静電吸引力Ｆ′により静電吸着
されることになり、中抜けのない良好な第二のトナー像
T2を得ることが可能である。

尚、第一のトナーと第二のトナーとは極性が異なるも
のであるため、第一のトナー像に第二のトナーが接触し
たり、第一のトナーが第二の現像剤中に混入しようとし
ても、両トナーは相互に反撥し合い、両トナーが共存す
る事態は有効に回避される。

この後、転写処理工程Ｃにおいて、潜像担持体１上の
両トナー像T1,T2は転写媒体７に同時に転写されること
になり、一回の像形成サイクルで複数種類の画像印刷が
可能になるのである。

このような画像形成過程において、上記第一の潜像Z
1,第二の潜像Z2の電位コントラストを充分確保するよう
にすれば、充分な濃度のトナー像を得ることができる。

また、上述した画像形成過程とは逆に、第一トナー像
形成工程Ａにて第一の潜像Z1を正規現像し、第二トナー
像形成工程Ｂにて第二の潜像Z2を反転現像する場合につ
いて説明すると、第二トナー像形成工程においては、第
一のトナー像T1（この例では負極性）、第二の潜像Z2及
びその背景部H2の各電位並びに現像バイアスVB2が第３
図（ｅ）に示すような関係に設定され、第一のトナー像
T1部位は周囲に対して一種の電位の山になる。

このとき、第３図（ｆ）に示すように、第一のトナー
像T1と現像バイアスVB2との間の電位差ΔVmが周囲より
も大きくなるため、第一のトナー像T1に対応した箇所で
の静電界Smが他の背景部H2箇所の静電界Ｓより大きくな
り、その分、負極性の第一のトナー像T1を押付ける静電
吸引力Fmが大きくなるほか、第一のトナー像T1の周辺部
においては、背景部H2との間の電位差ΔVnに基づいて矢
印方向に静電界Snが形成されることになり、負極性の第
一のトナー像T1を水平方向にて抱込み拘束する静電吸引
力Fnが生ずる。このため、上述した画像形成過程と同様
に、第一のトナー像T1は乱れ難いものに設定される。

また、上記第二トナー像形成工程Ｂにおいては、上述
した画像形成過程と同様に、上記第一のトナー像T1の端
縁に生ずるフリンジ電界（図示せず）が上記現像バイア
スVB2レベルに接近配置されたり、越えてしまうことは
ないため、第二の現像工程において上記フリンジ電界部
分が第二のトナーで現像されることはなく、トナーの混
色現象が防止されるほか、現像バイアス方式を採用して
いるので、仮に、第二の潜像Z2がソリッド像であるとし
ても、第二の潜像Z2全域に対して第二のトナーが静電吸
着されることになり、中抜けのない良好な第二のトナー
像T2を得ることが可能である。尚、両トナーが異極であ
るため、第一のトナー像に第二のトナーが接触したり、
第一のトナーが第二の現像剤中に混入しようとしても、
両トナーは相互に反撥し合い、両トナーが共存する事態
は有効に回避される。

［実施例］ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳
細に説明する。

実施例１ 第４図は二色カラープリンタにこの発明に係る画像形
成方法を適用したものである。

同図において、10は周囲が光導電層10aからなる潜像
担持体としての正帯電型感光ドラム、11は感光ドラム10
を予め帯電する帯電コロトロン、12は第一の潜像を形成
するための第一のLEDアレイ、13は正極性に帯電される
黒色トナーを用いる磁気ブラシ方式の第一の現像器、14
は第二の潜像を形成するための第二のLEDアレイ、15は
負極性に帯電される赤色トナーを用いる磁気ブラシ方式
の第二の現像器、16は転写工程前に感光ドラム10上のト
ナー像の帯電極性を揃える転写前コロトロン、17は転写
前コロトロン16にて揃えられたトナー像の極性と逆極性
に記録シート18を帯電し、この記録シート18に各色トナ
ー像を静電的に転写させる転写コロトロン、19は転写工
程後に記録シート18を感光ドラム10から剥離する剥離用
除電コロトロン、20はクリーニング工程前に感光ドラム
10の及び残留トナーの残留電荷を除去する除電コロトロ
ン、21は感光ドラム10上の残留トナーを除去するクリー
ナ、22は次の画像形成サイクル前において感光ドラム10
上の残留電荷を完全に除去する除電ランプ、23は記録シ
ート18が収容されているシート供給トレイ、24は転写工
程が終了した記録シート18に対しトナー像を定着させる
定着器、25は記録シート18の搬送経路を画成するガイド
プレートである。

次に、この実施例に係る二色カラープリンタの画像形
成動作について説明する。

今、記録画像として、第５図の上方に示すように、白
地Ｗに黒画像部GBと赤画像部GRとを有するものを例に挙
げる。

先ず初めに、帯電コロトロン11により感光ドラム10を
一様に正帯電する（第５図（ａ））。

次に、第一のLEDアレイ12によって感光ドラム10の黒
画像部GBに対応した箇所をネガ露光する。このとき、感
光ドラム10の黒画像部GBに対応する第一の潜像Z1が電位
VZ1に除電されると共に、感光ドラム10の白地Ｗ及び赤
画像部GRに対応した背景部H1箇所については初期帯電電
位VH1に保持される（第５図（ｂ））。

この後、第一の潜像Z1の電位VZ1と初期帯電電位VH1と
の間に第一の現像器13の現像バイアスVB1を設定し、こ
の第一の現像器13にて正帯電された黒色のトナーで上記
第一の潜像Z1を反転現像して第一のトナー像T1を形成す
る（第５図（ｃ））。

更に、第二のLEDアレイ14によって感光ドラム10の赤
画像部GRに対応した箇所をポジ露光する。このとき、感
光ドラム10の赤画像GRに対応する第二の潜像Z2は初期帯
電電位VH1に略等しい電位VZ2に保持されると共に、上記
第二の潜像Z2以外の背景部H2については第一のトナー像
T1の表面部電位VT1よりも高い電位VH2になるよう除電す
る（第５図（ｄ））。

この後、第二の潜像Z2の電位VZ2と背景部電位VH2との
間に第二の現像器15の現像バイアスVB2を設定し、この
第二の現像器15にて負帯電された赤色トナーで上記第二
の潜像Z2を正規現像して第二のトナー像T2を形成する
（第５図（ｅ））。

この段階で、感光ドラム10上に二色のトナー像T1,T2
が形成されることになり、これらのトナー像T1,T2は、
転写前コロトロン16にて例えば負極性に揃えられた（第
５図（ｆ））後、転写コロトロン17によって記録シート
18側に一括転写される。そして、転写後の記録シート18
が定着器24を通過することにより、各色トナー像が記録
シート18上に定着される。

このとき、記録シート18上の画像はほとんど乱れてお
らず、その画像品質は良好なものであることが確認され
た。

このような動作過程において、第一のトナー像T1を乱
すことなく良好な二色画像を得る上で、第二トナー像形
成工程の条件として、 |VT1−VB2|＞|VH2−VB2|……（１） |VT1−VB2|＞|VT1−VH2|……（２） を満足する必要があることを以下の実験の結果に基づい
て確認した。

実験 第一トナー像形成工程を同一条件とし、第二トナー像
形成工程のパラメータを適宜変えて各トナー像を形成
し、第一のトナー像T1の乱れ及び各トナー像T1,T2に基
づく画像濃度を測定した。

この場合において、測定対象となるトナー像として
は、感光ドラム10の軸方向（Ｘ）及び円周方向（Ｙ）に
延びる300μｍの線像であり、その乱れとしては、単色
モードにおける線像の線幅を１とした場合の再現トナー
像T1の線幅の比率を示す線幅再現性並びに再現されたト
ナー像T1の縁部における乱れ寸法度合を示す粗れが用い
られる。

また、実験を行うに際し、 ☆感光ドラム ・Se（セレン）系感光体（正帯電型） ・ドラム径200mm ☆プロセス速度 ・160mm/sec ☆第一の現像剤 ・二成分系（正帯電の黒色トナー） ・キャリア 平均粒径100μｍのフェライト系キャリア ・黒色トナー スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体92部と
カーボンブラック＃4000（三菱化成社製）８部と、帯電
制御剤（ボントロンＰ−51,オリエント化学社製）２部
とを混合し溶融混練後、平均粒径12μｍに微粉砕したも
ので、キャリアに対し正極性に帯電する。

☆第二の現像剤 ・二成分系（負帯電の黒色トナー） ・キャリア スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体35部と
マグネタイト65部とを混合し溶融混練後、微粉砕した磁
性粉分散型のもので、平均粒径30μｍ、密度2.2g/cm³の
もの。

・赤色トナー スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体92部と
赤色顔料リソーンスカルト（BASF）８部と、帯電制御剤
（Ｅ−84,オリエント化学社製）２部とを混合し溶融混
練後、平均粒径12μｍに微粉砕したもので、キャリアに
対して負極性に帯電する。

☆第一の現像器の各パラメータ ・トリミングギャップ（TG） 0.6mm ・ドラム ・ロール ・スペース（DRS） ［感光ドラムと現像ロールとの間のスペース］ 0.8mm ・マグネットセットアングル（MSA） ［現像ニップ域に対する磁極の主極のセット位置のずれ
角度］ ＋５° ・現像スリーブの径寸法及び回転速度 50mm,480mm/sec ・現像スリーブの回転方向 WITHモード（感光ドラムと順方向） ・現像剤の搬送量 120mg/cm² ・主極のタイプ及び磁力 搬送磁極,750ガウス ☆第二の現像器の各パラメータ ・TG 0.6mm ・DRS 0.8mm ・MSA −５° ・現像スリーブの径寸法及び回転速度 50mm,220mm/sec ・現像スリーブの回転方向 WITHモード（感光ドラムと順方向） ・現像剤の搬送量 60mg/cm² ・主極のタイプ及び磁力 反撥磁極（同極性の磁極を隣接して配したもの）,122
0ガウス ☆転写前コロトロンへの印加電圧 DC-5.0KV ☆転写コロトロンへの印加電圧 AC400Hz,V_p-p8.5KV,DC＋2.5KV を共通とした。

また、第６図（ａ）に示すように、第一のトナー像を
形成するに当って、第一のトナー像を形成するに当っ
て、第一の潜像Z1の電位VZ1を200（Ｖ），第一の潜像Z1
の背景部電位VH1を800（Ｖ），第一の現像バイアスVB1
を650（Ｖ）に固定し、第一のトナー像を形成して0.7秒
経過した後に第二のトナー像を形成する場合において、
第６図（ｂ）に示すように、第二のトナー像の表面部電
位VT2,第二の現像バイアスVB2,第二の潜像Z2の背景部電
位VH2,第一の潜像形成時の露光量E1を１とした場合の第
二の潜像形成時の露光量E2を適宜変化させて、以下の表
１に示す六つの実験例〜を選定した。尚、第二のト
ナー像形成時において、第一、第二の潜像Z1,Z2の電位V
Z1,VZ2及び第一のトナー像T1の表面部電位VT1について
は暗減衰分低下した160（Ｖ）,700（Ｖ）及び190（Ｖ）
に固定される。

そして、各実験例〜の各画像特性の結果を以下の
表２に示す。

表２において、各実験例〜の画像特性をグレード
Ｇ付けするに当って、第７図に示すような基準を用い
た。すなわち、画像の乱れを評価するに際し、線幅再現
が1.30未満で且つ粗れが15μｍ未満のものであればほと
んど画像の乱れを感知できないという経験則に基づき、
この範囲を良好範囲として良好程度に応じ１〜０のグレ
ードＧを設定し、前記良好範囲以外のものについては不
良程度に応じ1.5,2,3,4のグレードＧを設定した。

これによれば、第８図に示すように、実験例ないし
（図中P1ないしP3で示す）がグレード１以内の良好範
囲にあり、実験例ないし（図中P4ないしP6）がグレ
ード１を越えた不良範囲にあることが把握される。

また、第一のトナー像に対する第二のトナーの混色程
度を調べて見たところ、実験例〜にあってはトナー
の混色現象は見られず、実験例で僅かに見られ、実験
例ではトナーの混色が目視できることが確認され
た。

尚、この実験例においては、線画像について各実験を
行っているが、ソリッド像についての画像形成を行った
ところ、中抜けのない良好なものが得られた。

実施例２ 第９図は二色カラー複写機にこの発明に係る画像形成
方法を適用したものである。

同図において、30は周囲が光導電層30aからなる潜像
担持体としての負帯電型感光ドラム、31は感光ドラム30
を予め帯電る帯電コロトロン、32は第一の潜像を形成す
るためのLEDアレイ、33はプラテン34上の原稿35を照射
する露光ランプ33a、原稿35からの反射光を感光ドラム3
0の所定部位へ導く光路形成用の複数のミラー33b群及び
感光ドラム30の所定部位へ原稿35からの光像を結像する
結像レンズ33cからなる第二の潜像を形成する光学結像
系、36は負極性に帯電される黒色トナーを用いる磁気ブ
ラシ方式の第一の現像器、37は正極性に帯電される赤色
トナーを用いる磁気ブラシ方式の第二の現像器、38は転
写工程前に感光ドラム30上のトナー像の帯電極性を均一
にする転写前コロトロン、39は複写シート40に感光ドラ
ム30上の各色トナー像を転写する転写コロトロン、41は
転写工程後の複写シート40を感光ドラム30から剥離する
剥離用除電コロトロン、42はクリーニング工程前に感光
ドラム30の残留電荷及び残留トナー電荷を除去する除電
コロトロン、43は感光ドラム30上の残留トナーを除去る
クリーナ、44は次の複写サイクル前において感光ドラム
30上の電荷を完全に除去する除電ランプ、45は複写シー
ト40を格納するシート給送トレイ、46は転写工程後の複
写シート40にトナー像を定着する定着器、47は定着工程
後の複写済みの複写シート40を排出収容する排出トレ
イ、48はシート給送トレイ45内の複写シート40を転写部
位へ所定のタイミングで送出し、定着器46を経て排出ト
レイ47へと搬送するシート搬送系である。

この実施例において、上記第二の現像器37は、第10図
に示すように、ハウジング51内に、現像ロール52、現像
剤攪拌用のアジテータ53、攪拌された現像剤ｇを現像ロ
ール52へと供給する搬送パドル54、現像ロール52の周囲
に供給される現像剤ｇのトリミングギャップ規制用のト
リミングバー55及びトリミングバー55で掻き取った現像
剤ｇを再度をアジテータ53側へ戻すミキシングプレート
56を格納したものである。

そして、上記現像ロール52は、非磁性体で形成された
固定スリーブ57と、多数の搬送磁極58a、58bが周囲に装
着されると共に固定スリーブ57内に所定の速度で回転自
在に配設されるマグネットロール58とからなる。この場
合、感光ドラム30の回転移動速度をV_P、上記現像ロール
52上の現像剤ｇの移動速度をV_DEVEとしたとき、後述す
る実験結果に基づき、0.5≦V_DEVE／V_P≦2.0の条件を満
足するようになっている。

尚、第一の現像器36の基本的構成は第二の現像器37と
略同様であるが、第二の現像器37と異なり、現像ロール
52が回転スリーブ59と、多数の搬送磁極60a、60bが周囲
に装着されると共に回転スリーブ59内に固定的に配設さ
れるマグネットロール60とからなる。

次に、この実施例に係る二色カラー複写機の作動につ
いて説明する。

先ず、帯電コロトロン31によって負帯電型感光ドラム
30を一様に帯電し（第11図（ａ））、次いで、LEDアレ
イ32によって画像情報に応じた光照射を行い、感光ドラ
ム30上に第一のネガ潜像Z1を形成する（第11図
（ｂ））。この後、適当な現像バイアスVB1を第一の現
像器36の現像ロール52に印加した状態で、上記第一のネ
ガ潜像Z1を負極性の黒色トナーで現像し、第一のトナー
像T1を形成する（第11図（ｃ））。続いて、上記光学結
像系33によって感光ドラム30上に原稿35の画像に対応し
た第二のポジ潜像Z2（背景部H2の電位VH2の絶対値が上
記第一のトナー像T1の表面部電位VT1の絶対値より大き
くなっている）を形成した後（第11図（ｄ））、適当な
現像バイアスVB2を第二の現像器37の現像ロール52に印
加した状態で、上記第二のポジ潜像Z2を正極性の赤色ト
ナーで現像し、第二のトナー像T2を形成する（第11図
（ｅ））。この後、感光ドラム30上の各トナー像T1,T2
の極性を転写前コロトロン38で揃えた後、転写コロトロ
ン39により転写シート40に各トナー像T1,T2を転写し、
所定の定着工程を経て複写シート40に各トナー像T1,T2
を定着する。

このような動作過程において、第12図（ｂ）に示すよ
うに、第二の現像工程において現像ロール52として回転
スリーブ57′、固定のマグネットロール58′を使用した
場合には、回転スリーブ57′上で穂立ち状態にある現像
剤ｇ（キャリアgc、トナーgt）群は、実線状態から点線
の状態へと倒れ込んだ後、一点鎖線で示す状態へ再度立
上がるという所謂しゃくとり運動を行いながら、回転ス
リーブ57′の移動方向Ｋへと移動するため、現像剤ｇと
感光ドラム30との間の摺擦力は比較的大きくなってしま
うが、この実施例にあっては、第二の現像工程におい
て、第12図（ａ）に示すように、マグネットロール58の
矢印U1方向の移動により、固定スリーブ27上で穂立ち状
態にある現像剤ｇ（キャリアgc、トナーgt）群は各々自
転しながら矢印U2方向へと所定速度V_DEVEで公転するた
め、現像剤ｇ群と感光ドラム30との間の摺擦力は小さく
抑えられ、第一のトナー像T1の掻き取りは有効に防止さ
れる。

このような動作過程を確認するために、第一の現像器
36の各パラメータを一義的に固定した状態で、第二の現
像器37の各パラメータのうちマグネットロール58の回転
数、極数を変化させて第一のトナー像の乱れを測定する
実験を行なった。

実験を行なうに際し、 ☆感光ドラム ・負帯電型有機半導体系 ・移動速度:100mm/sec ☆第一の現像剤 ・二成分系（負帯電の黒色トナー） 例えば鉄粉にポリメチルメタクリレート共重合体をコ
ートした平均粒径100μｍのキャリア95重量部と、スチ
レン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体（共重合比8
0:20）93重量部に７重量部のカーボンブラックを分散さ
せた平均粒径11μｍのトナー５重量部とを混合したも
の。

☆第二の現像剤 ・二成分系（正帯電の赤色トナー） スチレン−ｎ−ブチルメタクリレート共重合体（密度
1.1g/cm³）及び立方体型マグネタイト（密度4.8g/cm³）
を35/65の比率で混合し、溶融混練した後に微粉砕して
なる密度2.2g/cm³で平均粒径30μｍのキャリア90重量部
と、スチレンブチルメタクリレート共重合体に低分子量
ポリオレフィンをグラフト重合して得た樹脂92重量部と
赤色系含量：リソールスカルト（商品名、BASF社）８重
量部とを溶融混練した後、微粉砕してなる平均粒径9.8
μｍのトナー10重量部とを混合したもの。

☆電位条件 第一のネガ潜像Z1:−60V 第一のネガ潜像Z1の背景部：−600V 第一の現像バイアスVB1:−400V 第二のポジ潜像Z2:−580V 第二のポジ潜像Z2の背景部：−200V 第二の現像バイアスVB2:−300V。

☆第一の現像器の各パラメータ ・トリミングギャップ:0.6mm ・ドラム・ロール・スペース:0.8mm ・マグネットセットアングル：＋５° ・現像スリーブ径:50mm ・マグネットロール構成：非対称の６極 ・主極の磁力:750ガウス ☆第二の現像器（マグネット回転型）の各パラメータ ・トリミングギャップ:0.6mm ・ドラム・ロール・スペース:1.0mm ・現像スリーブ径:50mm ・主極の磁力:800ガウス を共通条件した。

この条件下において、第二の現像器37の極数を対称
８、10、12極、マグネットロール58の回転数を５、10、
15、20、25、30（rps）に変化させるようにする。

そして、第一のトナー像を線幅250μｍの横線像と
し、第二の現像工程通過後の線幅の通過前の線幅に対す
る比が1.1以内で収まる場合を◎、同じく1.1〜1.2の範
囲で収まる場合を○、それ以外を×とした結果を以下の
表３に示す。

また、実験条件を現像剤の移動速度V_DEVEと感光ドラ
ム１の回転移動速度V_Pとの速度比で示すと、以下の表４
のようになる。尚、第４表においては、マグネットロー
ル径をＤ（mm）、極数をＮ、マグネットロールの回転数
をRm（rps）、現像剤の穂立長をｌ（mm）とすると、 V_DEVE＝（πＤ×NlRm）／（πＤ−Nl）［mm/sec.］ で近似されるが、実効的穂立長ｌは約1mm程度であり、
πＤ≫Nlとすると、V_DEVE＝NRmで近似される。

従って、表３及び表４によれば、現像剤の移動速度V
_DEVEと感光ドラムの回転移動速度V_Pとの速度比をｍとす
れば、許容できる第一のトナー像の乱れとして、第一の
トナー像の線幅の太り率を1.2以内に収めるには、0.5≦
ｍ≦2.0の範囲を満足するようにｍを設定しなければな
らず、第一のトナー像の線幅の太り率を1.1以内に収め
るには、0.8≦ｍ≦1.5の範囲を満足するようにｍを設定
しなければならないことが理解される。

実施例３ 第13図は二色カラープリンタにこの発明に係る画像形
成方法を適用したものである。

同図において、70は周囲が光導電層70aからなる潜像
担持体としての正帯電型感光ドラム（この実施例ではSe
系）、71は帯電コロトロン、72は第一の潜像を形成する
ための第一のLEDアレイ、73は負極性の黒色トナーが用
いられる磁気ブラシ方式の第一の現像器、74は感光ドラ
ム70を再帯電する再帯電器としての再帯電スコロトロ
ン、75は第二の潜像を形成するための第二のLEDアレ
イ、76は正極性の赤色トナーが用いられる磁気ブラシ方
式の第二の現像器、77は露光同時帯電コロトロン、78を
転写コロトロン、79はロール状の記録シート、80は記録
シート79のガイドロール、81は除電コロトロン、82はク
リーナ、83は除電ランプである。

この実施例において、上記露光同時帯電コロトロン77
は、感光ドラム70の光導電層70aを一様露光しながら、
光導電層70aの帯電極性と同極性の直流電圧が重畳され
た交流電圧を印加することにより放電処理を施すもので
あり、その放電特性は例えば第14図に示すようなものに
なっている。

第14図において、縦軸は放電処理による光導電層表面
への流入電流Ｉを、横軸は光導電層70aの表面電位VPR
を、V0はＩ＝Ｏとなったときの光導電層70aの表面電位
を夫々意味する。そして、放電処理を施す際に、上記電
位V0は背景部電位よりも絶対値で少し高い値になるよう
に設定されている。

次に、この実施例に係る二色カラープリンタの作動に
ついて説明する。

先ず、帯電コロトロン71により、矢印の方向に回転し
ている感光ドラム70の光導電層70aを＋1300（Ｖ）に一
様帯電する（第15図（ａ））。

次いで、第一のLEDアレイ72により第一の画像に対応
した光照射（ポジ露光）を行い、光導電層70a上に第一
画像に対応した第一のポジ潜像Z1を形成する（第15図
（ｂ））。露光後の第一のポジ潜像Z1の電位VZ1は＋120
0（Ｖ）であり、背景部H1の電位VH1は＋650（Ｖ）であ
った。

この後、第一の現像器73により負極性の黒色トナーを
用いて、現像バイアスVB1＋800（Ｖ）の下で正規現像を
行い、第一のトナー像T1を形成する（第15図（ｂ））。
尚、符号T1′は背景部に付着する第一のかぶりトナーを
意味する。

更に、再帯電スコロトロン74により再び光導電層70a
を帯電し、第一のトナー像T1の電位VT1を＋600（Ｖ）、
背景部電位VH2を＋500（Ｖ）とした（第15図（ｃ））
後、第二のLEDアレイ75により第二の画像に対応した光
照射（ネガ露光）を行い、第二の画像に対応する第二の
ネガ潜像Z2を形成する（第15図（ｄ））。露光後の第二
のネガ潜像Z2の電位VZ2は＋100（Ｖ）であった。

この後、第二の現像器76により正極性の赤色トナーを
用いて、現像バイアスVB2＋350（Ｖ）の下で反転現像を
行い、第二のトナー像T2を形成する（第15図（ｄ））。
尚、符号T2′は背景部に付着する第二のかぶりトナーを
意味する。

次に、露光同時帯電コロトロン77により光導電層70a
に対し一様露光の下で放電処理を施した。この場合、一
様露光によりトナー像T1,T2のない背景部の光導電層70a
は導電化されるが、トナー像T1,T2部分においてはトナ
ーによって光が遮断されるため、光導電層70aが導電化
されず、トナー像T1,T2部分の表面部電位は背景部電位
に比べて高い状態に保持される（第15図（ｅ））。ま
た、放電処理は、光導電層70aの帯電極性と同極性であ
る正極性の直流電圧が重畳された交流電圧を印加するこ
とによって行った。このとき、V0を背景部電位よりも絶
対値で少し高い値（50（Ｖ）程度）になるように設定し
たところ、画像部である第一、第二のトナー像T1,T2は
負極性に帯電し、背景部のかぶりトナーT1′,T2′は正
極性に帯電するようになった（第15図（ｆ））。

次いで、画像部トナーと逆極性の直流電圧が印加され
た転写コロトロン78により転写を行った。この結果、負
極性に揃えられたトナー像T1,T2のみが記録シート79に
転写されるので、かぶりのない良好に赤黒二色の画像が
得られた。

尚、この実施例において、上記露光同時帯電コロトロ
ン77に印加する電圧の直流成分が可変になるように構成
した場合、環境変動等による電位の可変に応じてV0を変
化させることができ、その分、環境変動に影響されずに
良好な画質の二色画像を常に得ることができる。

実施例４ 第16図はこの発明が適用された二色カラープリンタを
示し、その基本的構成は実施例３と略同様であるが、実
施例３と異なり、再帯電コロトロン74が用いられておら
ず、また、露光同時帯電コロトロン77に代えて、機能的
に分離した転写前露光ランプ91及び転写前帯電コロトロ
ン92が用いられている。尚、実施例３と同様な構成部材
については実施例３と同様な符号を付してここではその
詳細な説明を省略する。

そして、この実施例においては、第一の潜像形成過程
において第一のLEDアレイ72は第一の画像に対応したネ
ガ露光を行い、第二の潜像形成過程において第二のLED
アレイ75は第二の画像に対応したポジ露光を行うように
なっている。また、第一の現像器73は正極性の黒色トナ
ーを担持し、第二の現像器76は負極性の赤色トナーを担
持している。

次に、この実施例に係る二色カラープリンタの作動に
ついて説明する。

先ず、帯電コロトロン71により、感光ドラム70の光導
電層70aを＋1000（Ｖ）に一様帯電する（第17図
（ａ））。

次いで、第一のLEDアレイ72により第一の画像に対応
した光照射（ネガ露光）を行い、光導電層70a上に第一
画像に対応した第一のネガ潜像Z1を形成する（第17図
（ｂ））。露光後の第一のネガ潜像Z1の電位VZ1は＋250
（Ｖ）であり、背景部H1の電位VH1は＋900（Ｖ）であっ
た。

この後、第一の現像器73により正極性の黒色トナーを
用いて、現像バイアスVB1＋750（Ｖ）の下で反転現像を
行い、第一のトナー像T1を形成する（第17図（ｂ））。
尚、符号T1′は背景部に付着する第一のかぶりトナーを
意味する。

続いて、第二のLEDアレイ75により第二の画像に対応
した光照射（ポジ露光）を行い、第二の画像に対応する
第二のポジ潜像Z2を形成する（第17図（ｃ））。露光後
の第二のポジ潜像Z2の電位VZ2は＋800（Ｖ）、背景部の
電位VH2は300（Ｖ）、第一のトナー像T1の表面部電位VT
1は200（Ｖ）であった。

この後、第二の現像器76により負極性の赤色トナーを
用いて、現像バイアスVB2＋450（Ｖ）の下で正規現像を
行い、第二のトナー像T2を形成する（第17図（ｃ））。
尚、符号T2′は背景部に付着する第二のかぶりトナーを
意味する。

次に、転写前露光ランプ91にて光導電層70aを一様露
光し（第17図（ｄ））、その後、転写前帯電コロトロン
92にて光導電層70aに対し放電処理を施した。この場
合、実施例３と実質的に同様な作用に基づいて、画像部
である第一、第二のトナー像T1,T2は負極性に帯電し、
背景部のかぶりトナーT1′,T2′は正極性に帯電するよ
うになった（第17図（ｅ））。

次いで、画像部トナーと逆極性の直流電圧が印加され
た転写コロトロン78により転写を行った。この結果、負
極性に揃えられたトナー像T1,T2のみが記録シート79に
転写されるので、かぶりのない良好な赤黒二色の画像が
得られた。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、請求項１ないし９記載の画
像形成方法及びその装置によれば、一回の像形成サイク
ルで複数の画像を形成できるという基本的効果に加えて
以下のような効果を奏する。

すなわち、第一に、第二トナー像形成工程において、
第一トナー像周辺の電位コントラストと現像バイアスと
の関係を工夫することにより既成のトナー像に対し像乱
れ阻止力を付与するようにしたので、静電界の変動や磁
気ブラシ等の衝撃力が既成のトナー像に作用したとして
も、既成のトナー像の乱れをより確実に防止することが
できる。

第二に、第二トナー像形成工程において、第一トナー
像周辺の電位コントラスト及び現像バイアスを第一トナ
ー像部分への現像が回避される範囲で設定しているの
で、第二のトナーが既成のトナー像上に現像されること
はなく、第二のトナーが既成のトナー像に混入するとい
う混色現象を有効に防止することができる。

第三に、少なくとも第二トナー像形成工程において
は、現像バイアス方式の現像を行うようにしているの
で、潜像担持体の潜像画像部全域に対しトナー吸引用の
静電吸引力を生成することができるので、再現画像がソ
リッド像であるとしても、潜像画像部全域にトナーを確
実に静電吸着させることができ、線画像、ソリッド像を
問わず良好なトナー像を得ることができる。

第四に、潜像担持体の帯電電位領域全域を利用して夫
々の潜像を形成するようにしているので、潜像電位コン
トラストを充分に確保することでき、その分、画像濃度
が不充分になり易い事態を有効に防止することができ
る。

第五に、異極のトナーを用いて二系統のトナー像を形
成するようにしているので、第二トナー像形成工程にお
いて、第二のトナーが既成のトナー像に接触したり、第
一のトナーが第二の現像手段に混入したとしても、両者
は互いに反撥にし合うことになり、両者が共存した状態
で混入する現象は有効に回避される。

第六に、第二トナー像形成工程において磁気ブラシ現
像法を採用しているので、磁気ブラシの先端位置を現像
手段側の実質的なバイアス電極とすることができ、その
分、潜像担持体とバイアス電極との間が接近配置されて
トナー誘引用の静電界強度を大きく設定することが可能
となり、現像バイアスに基づく現像動作をより安定した
ものにすることができる。

第七に、使用する現像剤そのものを工夫することで、
既成のトナー像に対する磁気ブラシの摺擦力を少なくす
ることができるので、現像効率の高い条件下において、
既成のトナー像の乱れ、掻き取りをとり確実に防止する
ことができる。

また、請求項２及び３記載の画像形成方法によれば、
潜像担持体として感光体を使用する場合において、二系
統の画像形成を効率良く実現することができるほか、特
に、請求項２記載のものにあっては、感光体を初期帯電
しておけば、途中で再帯電しなくても、第一の潜像、第
二の潜像コントラストを充分大きく確保することができ
るので、充分な濃度の画像を簡単に形成することができ
る。

更にまた、請求項５記載の画像形成装置によれば、第
二の現像手段における現像剤担持体に対する磁気ブラシ
拘束力を反撥磁極の磁界に基づき現像ニップ域で弱める
よにしたので、現像ニップ域における磁気ブラシの潜像
担持体への摺擦力が抑えられ、その分、第一のトナー像
の乱れをより確実に防止することができる。

また、請求項６記載の画像形成装置によれば、第二の
現像手段を工夫して、現像能力を保った範囲で潜像担持
体に対する磁気ブラシの摺擦力を抑えるようにしたの
で、第二のトナー像の形成具合を損うことなく、第一の
トナー像の乱れをより確実に防止することができる。

また、請求項７ないし９に係る画像形成装置によれ
ば、静電転写方式を採用して、異極のトナー像を転写媒
体に効率良く転写させることができる。この場合におい
て、請求項７記載のものを適用すれば、画像部のトナー
と背景部のかぶりトナーとの極性を変え、画像部トナー
のみを転写媒体に転写させることが可能になるため、か
ぶりのない良好な画像を形成することができ、特に、請
求項９記載の帯電手段を適用すれば、画像部のトナーと
背景部のかぶりトナーとの極性を効果的に変えることが
できる。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）はこの発明に係る画像形成方法の工程を示
す説明図、第１図（ｂ）はこの発明に係る画像形成装置
の概略構成を示す説明図、第２図（ａ）ないし（ｄ）は
この発明完成に至る技術的原理を示す説明図、第３図
（ａ）はネガ・ポジ現像法を適用したこの発明に係る画
像形成方法の第一トナー像形成工程を示す説明図、同
（ｂ）はその第二トナー像形成工程を示す説明図、同
（ｃ）はその第二トナー像形成工程における第一のトナ
ー像周辺の電界作用状態を示す説明図、同（ｄ）は第一
トナー像周辺の電界コントラストを示す説明図、同
（ｅ）はポジ・ネガ現像法を適用したこの発明に係る画
像形成方法の第二トナー像形成工程を示す説明図、同
（ｆ）はその第二トナー像形成工程における第一のトナ
ー像周辺の電界作用状態を示す説明図、第４図はこの発
明に係る画像形成方法を適用した二色カラープリンタの
実施例１を示す説明図、第５図（ａ）ないし（ｆ）は実
施例１の画像形成工程を示す説明図、第６図（ａ）
（ｂ）は実験例〜における電位パラメータの説明
図、第７図は各実験例〜の画像特性に対してグレー
ド付けする際の基準を示す説明図、第８図は各実験例
〜のVH2-VT1とグレードとの関係を示すグラフ図、第
９図はこの発明に係る画像形成方法を適用した二色カラ
ー複写機の実施例２を示す説明図、第10図は実施例にお
ける現像器の具体的構成を示す説明図、第11図（ａ）な
いし（ｅ）は実施例２の画像形成工程を示す説明図、第
12図（ａ）は実施例２に係る第二の現像器の現像動作を
示す模式図、第12図（ｂ）は他のタイプの現像器の現像
動作を示す模式図、第13図はこの発明に係る画像形成方
法を適用した二色カラープリンタの実施例３を示す説明
図、第14図は実施例３において用いられる露光同時帯電
コロトロンの特性を示す説明図、第15図（ａ）ないし
（ｆ）は実施例３の画像形成工程を示す説明図、第16図
はこの発明に係る画像形成方法を適用した二色カラープ
リンタの実施例４を示す説明図、第17図（ａ）ないし
（ｅ）は実施例４の画像形成工程を示す説明図である。 ［符号の説明］ １……潜像担持体 ２……第一の潜像形成手段 ３……第一の現像手段 ４……第二の潜像形成手段 ５……第二の現像手段 ６……転写処理手段 ７……転写媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 済川 健 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 足立 康二 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 古谷 信正 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭61−219964（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−2047（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−41874（ＪＰ，Ａ)

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】潜像担持体に第一の画像に対応する第一の
   潜像を形成し、一方の極性に帯電された第一のトナーで
   前記第一の潜像に対し正規現像及び反転現像のいずれか
   一方を用い第一のトナー像を形成する第一トナー像形成
   工程と、 前記第一のトナー像の極性を変えずに第一のトナー像を
   担持した潜像担持体に第二の画像に対応する第二の潜像
   を形成し、前記第一のトナー極性と異なる他方の極性に
   帯電された第二のトナーで前記第二の潜像に対し正規現
   像及び反転現像のいずれか他方を現像バイアス印加方式
   にて用い第二のトナー像を形成する第二トナー像形成工
   程と、 転写媒体に両トナー像を一括転写する転写処理工程とを
   備え、 第二トナー像形成工程において、所定の色トナーと密度
   が4.0g/cm³以下の磁性キャリアとからなる現像剤が使用
   された磁気ブラシ現像法を用い、現像バイアスVB2を第
   二の潜像の背景部電位VH2と第二の潜像の画像部電位と
   の中間電位として設定すると共に、第二のトナー像の表
   面部電位VT1、第二の潜像の背景部電位VH2及び現像バイ
   アスVB2を、 |VT1−VB2|＞|VH2−VB2|且つ|VT1−VB2|＞|VT1−VH2| となる様定めたことを特徴とする画像形成方法。
2. 【請求項２】請求項１記載の方法において、潜像担持体
   としての感光体の表面を一様帯電した後、第一の画像部
   領域に対して光照射する第一のネガ露光を行い、感光体
   の帯電特性と同極に帯電した第一のトナーで露光部を反
   転現像して第一のトナー像を形成し、 次いで、第二の画像部以外の背景部領域に対して第一の
   露光レベルより弱いレベルで光照射する第二のポジ露光
   を行い、感光体の帯電特性と異極に帯電した第二のトナ
   ーで未露光部を正規現像して第二のトナー像を形成し、 転写媒体に両トナー像を一括転写するようにしたことを
   特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】請求項１記載の方法において、潜像担持体
   としての感光体の表面一様帯電した後、第一の画像部以
   外の領域に対して光照射する第一のポジ露光を行い、感
   光体の帯電特性と異極に帯電した第一のトナーで未露光
   部を正規現像して第一のトナー像を形成し、 次いで、第一のトナー像の極性を変えずに且つ第一のト
   ナー像電位より絶対値で低いレベルまで感光体を再帯電
   した後、第二の画像部領域に対して光照射する第二のネ
   ガ露光を行い、感光体の帯電特性と同極に帯電した第二
   のトナーで露光部を反転現像して第二のトナー像を形成
   し、 転写媒体に両トナー像を一括転写するようにしたことを
   特徴とする画像形成方法。
4. 【請求項４】潜像担持体と、 この潜像担持体上に正規現像及び反転現像のいずれか一
   方の対象になる第一の画像に対応した第一の潜像を形成
   する第一の潜像形成手段と、 一方の極性に帯電された第一のトナーで前記第一の潜像
   を現像して第一のトナー像を形成する第一の現像手段
   と、 前記第一のトナー像の極性を変えずに潜像担持体上に正
   規現像及び反転現像のいずれか他方の対象となる第二の
   画像に対応した第二の潜像を形成し且つ第二の潜像の画
   像部電位と第一のトナー像の表面部電位VT1との中間電
   位を第二の潜像の背景部電位VH2とする第二の潜像形成
   手段と、 所定の色トナーと密度が4.0g/cm³以下の磁性キャリアと
   からなる現像剤を使用した磁気ブラシ現像法が用いら
   れ、第二の潜像の背景部電位VH2と第二の潜像の画像部
   電位との中間電位に設定される現像バイアスVB2が印加
   され、前記第一のトナー極性と異なる他方の極性に帯電
   された第二のトナーで前記第二の潜像を現像して第二の
   トナー像を形成する第二の現像手段と、 転写媒体に両トナー像を一括転写する転写処理手段とを
   備えた画像形成装置。
5. 【請求項５】請求項４記載のものにおいて、第二の現像
   手段は非磁性回転スリーブ中にマグネットロールが固定
   配置された磁気ブラシ形成用の現像剤担持体を有し、前
   記マグネットロールには現像ニップ域に対応して反発磁
   極を配置したことを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】請求項４記載のものにおいて、第二の現像
   手段は、非磁性固定スリーブ中にマグネットロールが回
   転可能に配置された磁気ブラシ形成用の現像剤担持体を
   有し、 潜像担持体の回転移動速度をV_P、現像剤担持体上の現像
   剤の移動速度をV_DEVEとした場合、0.5≦V_DEVE／V_P≦2.0
   を満足するものであることを特徴とする画像形成装置。
7. 【請求項７】請求項４記載のものにおいて、転写処理手
   段は、第一及び第二のトナー像の極性を揃える転写前処
   理手段と、この転写前処理手段によって揃えられたトナ
   ー像の極性と逆極性に転写媒体を帯電し、転写媒体に両
   トナー像を静電転写させる転写手段とで構成されている
   ことを特徴とする画像形成装置。
8. 【請求項８】請求項７記載のものにおいて、転写前処理
   手段は、潜像担持体としての感光体表面を一様露光する
   一様露光手段と、この一様露光手段による露光の下又は
   露光後に放電処理を施す帯電手段とで構成されているこ
   とを特徴とする画像形成装置。
9. 【請求項９】請求項８記載のものにおいて、帯電手段
   は、潜像担持体としての帯電極性と同極性の直流成分を
   重畳した交流電圧を印加したものであることを特徴とす
   る画像形成装置。