JPS59109064A - 合成像複写方法 - 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】 技術分野 本発明は地汚れがなく高密度で艮好な２色あるいは単色
合成Ｎ像を得ることのできる合成像複写方法に関する。

従来技術 近年、情報処理の多様化に応え、合成像複写を可能とす
る複写機、即ち、静電潜像担体表面上に第１潜像、及び
第１潜像と逆極性の、あるいは同極性ではあるが異る電
位の第２／＋！ｉ像を逐次、場合によっては同時に形成
し、この様にして合成像として形成された第１１第２潜
像を現像してトナー像化すると共に、トナー像を転写材
表面・＼と転写して複写画像を得る形態の複写機が提案
されている。

そして、この如き形態の複写機の一例として特開昭５７
−９１２５２号公報に示される構成のものがあり、この
複写機においてはまず感光体を所定の電位（■０）に均
一帯電し続いてレーザを用いてポジ情報とネガ情報を露
光する。このとき、ポジ像画１象部に対応する電位は略
（Ｖｏ）のままであるかその非画像部は（Ｖｇ　）の電
位まで光減衰し、この光減衰した非画像部電位（Ｖｇ）
に対しネガ像画像部を照射しくＶｇ）に対し更に（Ｖｉ
）にまで減衰するように、感光体上に（Ｖｏ）　、　（
Ｖｇ）　、　（Ｖｉ　）の３値の電位によって表わされ
る合成潜像か形成される。こうして形成された合成潜像
は次に現像されるが、これは互いに逆極性に帯電された
トナーを付着させることによって行われる。

より具体的に説明すると、上記（Ｖｏ　）によって表わ
される第１／￥Ｉ像及び（Ｖｉ）によって表わされる第
２潜像を単一の磁気ブラシ現像装置で現像する場合、地
汚れを防止するために第１図に示すような現像特性が要
求される。即ち第１図において、縦軸はトナー付着量、
横軸は感光体上の電位を示すが、何れの極性のトナーも
付着しない電位領域（Δ■）が存在することが必要であ
る。この（ΔＶ）は上述した非画像部電位（Ｖｇ）を含
むその近辺の′電位領域で、（Δ■）を基準としてそれ
より高い（Ｖｏ）の゛電位によって表わされる第１潜像
に第１の極性のトナーが正規現像により、またそれより
低い（■１）の、電位によって表わされる第２潜像に第
２極性のトナーが反転現像により付着する。

ところで」二連した特開昭５６−９１２５２号公報では
キャリアとキャリアとの摩擦帯電によ°り第１極性及び
第２極性に帯電され少なくとも一方が磁性の２種のトナ
ーの３成分からなる現像剤を用い、地汚れの防止を図っ
ている。つまり磁気ブラシ現像装置における現像手段の
磁性トナーに対する吸引力により地力ブリの発生を防止
している。

従って、第１図におけるトナーの付着しない電位領域（
ΔＶ）を大きくするために磁性トナー中の磁性粉の量を
増加させるかあるいは現像手段自体の磁力を強くして揚
像手段から磁性トナーか容易に離脱しないようにしてい
る。しがしながら、このようにした場合には磁性トナー
そのものの付着量か減少してしまい制濃度に現像するこ
とができなくなる。また逆に濃度向上を図るために磁性
トナー中の磁性粉の量を減らすき、上記電位領域（ΔＶ
）の巾が狭くなり、結果的にわずかな電位の変動によっ
て地力ブリが生じることとなる。

更に米国特許第２８９０９６８号明細書には共に磁性で
ある２種のトナーを現像剤として用い２色現像すること
が提案されているが、この現像剤を上記複写機に用いて
も同様の問題が生じ良好な画像が得られないものである
。

発明の目的 本発明は以上の事実に鑑みて成されたもので、その目的
とするところは、地汚れかなく菌濃度に良好な単色ある
いは２色合成複写画像を得ることのできる合成像複写方
法を提供することにある。

発明の要旨 本発明の要旨は、本発明に係る合成像複写方法において
、第１と第２潜像からなる合成潜像を形成し、この合成
潜像の現像に際し現像剤として少なくとも一方が磁性で
ある２種のトナーを用いるとともに磁気ブラシ現像手段
としてイ猜石が回転する構成で目、つ現像電極に交流現
像バイアス電圧を印加して地力ブリがなく高濃度に良好
な単色あるいは２色合成回像を得ることのできる合成１
家複写方法にある。

実施例 第２図は本発明に係る合成像複写方法を実施するだめの
複写機の構成を示し、反時計方向に回転する感光体ドラ
ム（１）はまずメインコロナチャージャ（２）により均
一帯電され、続いて往復動可能な原稿台（３）上に載置
されたポジ原稿を露光ランプ（４）により露光し、ミラ
ー（５）、（６）及びレンズ（７）を介して逐次露光す
ることによって第１の静電潜像か形成される。（８）は
発光ダイオードアレイ、液晶アレイ、（Ｊ　Ｆ　Ｔある
いはレーザスキャナーのようなネガ潜像形成手段で第２
の静電潜像を形成するものである。また、（９）は第１
及び第２の静電潜像を現像するための磁気ブラシ現像装
置、（１０）は前荷電用コロナチャージャ、（１１）は
現像された像を転写紙（１２）に転写するための転写用
コロナチャージャ、（１３）は転写された転写紙をドラ
ム面より分離するための分離用コロナチャージャ、（１
４）は残留現像剤を除去するためのプレードクリーナ並
びに（１５）は残留電荷を除電するためのイレーザラン
プである。

上気磁気ブラシ現像装置（９）の具体的な構成は第３図
に示す通りで、図中、（１６）は攪拌バケットローラで
後述する少なくとも一方が磁性である２種のトナーを攪
拌するものである。（１７）は時計方向に回転ｉ’■能
で現像バイアス電圧源（１８）に接続されたスリーブで
、その内部には反時計方向に回転ｄ■能なマクネットロ
ーラ（１９）が設けられており、感光体ドラム（１）と
対面する現像部において磁気ブラシ穂を形成して第１、
第２静電潜像を現像する。また（２０）はスリーブ周面
とその先端か当接しスリーブ上の現像剤を（蚤き落とす
ためのスクレーパ、（２１）は穂高規制板並びに（２２
）は現像剤輸送羽根である。ここで後述の説明からも明
らかとなるが、本発明では上記構成の磁気ブラシ現像装
置（９）において、マグネットローラ（１９）を回転さ
せて現像部で磁界を変動させることが重要で、目、つ現
像バイアス電圧＃（１８）としては直流及び交流を併用
し、一定の直流バイアス電圧に対しそれたけ偏奇した交
流電圧を印加するようにしたものである。具体的には電
圧源（１８）として第４図に示すものが用いることがで
き、（ｖｂ　）は後述する非画像部電位（Ｖｇ）近辺に
設定される直流バイアス電圧値でこの（ｖｂ）に対しく
Ｖａｃ）の電圧が偏奇する交流電圧が印加されるものを
用いる。

以上の構成の複写機（こより本発明（こ係る合成複写方
法は次のように行われる。

回転する感光体ドラム（１）はまずメインコロナチャー
ジャ・（２）により例えば負極性にその初期表面電位（
■０）となるように帯電される。続いて原稿台（３）上
の原稿が逐次露光されポジの第１静電潜像が形成される
。このときの電位パターンは第５図ｔａｌに示す通りで
非画像部電位（Ｖｇ）まで減衰する。

次に感光体ドラム（１）にはネガ潜像形成手段（８）に
より第２の静電潜像が形成される。これは発光ダイオー
ドアレイやレーザのような手段でもって必要な情報を路
光投影することによって行われるが第５図ｔｂ＋に示す
如く、ネガ像画像部の電位は（Ｖｉ）まで減衰する。つ
まり２回の画像露光により感光体ドラム（１）上には電
位の制い順にポジ像画像部が（■０）、ポジ、ネガ像非
画像部が（Ｖｇ）並びにネガ像画像部が（Ｖｉ）によっ
て表わされる合成静電潜像が形成される。

こうして形成された合成静電潜像は続いて磁気ブラシ現
像装置−（９）てこより現像されるのであるが、現像剤
としては少なくとも一方が磁性で互いに逆極性に帯電さ
れた２種のトナーを用いる。具体的には第１の極性に帯
電された磁性トナーと第２の極性の磁性トナーあるいは
第１または第２極性の磁性トナーとそれとは逆極性の非
磁性トナーからなる２成分のものを現像剤として用いる
ことができる。これら←の磁性トナーは１０１２Ω・ｃ
ｍｇ上の抵抗値を示すもので、例えば絶縁性樹脂と磁性
微粉末を溶融混合し、冷却後微粉砕し、これを約５乃至
４０ミクロンに粒径選別することによって製造される。

ここで上記絶縁性樹脂としては、ポリエチレン、ポリア
クリル酸エステル、ポリメチルメタクリレ−１・、ポリ
スチレン、スチレンアクリル車合体、エポキシ樹脂、ク
マロン樹脂、マイレン酸樹脂、石炭酸樹脂、弗素酸樹脂
等が使用できる。また、磁性微粉末としてはＦｅ２Ｏ３
、Ｆｅ３Ｃ１４、フェライト、マグネタイト等平均粒径
０．１〜５ミクロンのものを適宜選択すればよい。更に
ともに磁性トナーを用いる場合は互いに逆極性に摩擦帯
電されるようにしてもよいし、予じめ帯電極性を帯びる
ようにしておいてもよい。加えて磁性トナーと非磁性ト
ナーの場合は互い逆極性に摩擦帯電され、非磁性トナー
としては抵抗値が１ｏ１４Ω・ｃｍ以上で平均粒径５〜
２０ミクロンの公知のものを使用できる。尚、これらト
ナーは同色でもよいが夫々異なる色、例えば黒と赤−こ
着色されたものを用いれば第１と第２潜像が夫々異なる
色で現像されることとなり識別上好都合である。

然るに上記現像剤を用いた磁気ブラシ現像装置（９）に
おいては、スリーブ（１７）とマグネットローラ（１９
）を互いに速度差をもって逆方向に回転させることによ
りスリーブ周面に磁気ブラシ穂が形成される一方、現像
バイアス電圧源（１８）からスリーブ（１７）には第４
図番こ示した通り、非画像部電位（Ｖｇ）と略等しいか
その近辺に設定される直流電圧（ｖｂ）に加えそれに対
して所定電圧偶奇した交流バイアス電圧（Ｖａｃ）が印
加され、（Ｖｏ）によって表わされる第１潜像には第１
極性の磁性トナーまたは非磁性トナーが、（Ｖｉ）によ
って表わされる第２潜像には第２極性の磁性トナーまた
は第１極性として磁性トナーを用いたときには場合によ
り非磁性トナーが付着する。

この現像工程についてより具体的に説明すると、第５図
（１））より明らかなように非画像部電位（Ｖｇ）近辺
にはトナーが付着しないこと、つまり非現像電位領域が
必要で、さもなければカブリか生じることとなる。つま
り前述した第１図において（Δ■）の電位領域が存在す
ることが必要である。この（ΔＶ）が狭ければわずかな
電位変動によってもカブリが生じることになり広い領域
に設定するのか望ましい。これに関連し上述した特開Ｍ
５６−９１、２５２吋公報では現像剤として少なくとも
磁性トナーを含むものを用いて−１−記（ΔＶ）を広く
することが図られているが、本願発明者か確認したとこ
ろ（Δ■）は広くなるとしても不充分に低い画像濃度し
か得られなかった。

これに対し、本発明では上述した通り現像剤として少な
くとも一方が磁性の２種のトナーを用い且つマグネット
ローラ（１９）を回転させるとともにスリーブ（１７）
に現像バイアス電圧源（１８）より直流バイアス電圧（
Ｖｂ）とそれに対し偶奇したとし且つ高濃度現像を可能
としている。具体的に感光体トラムｆｉｌ上ＩＣハ負極
性ノ（Ｖｏ　）、　（Ｖｇ）、（■１）の電位パターン
によって表わされる合成潜像が形成されるものとし、現
像剤として正極性に摩擦帯電される非磁性トナーと負極
性の磁性トナーを用いるものとする。スリーブ（１’７
　）及びマグネットローラ（１９）の回転をこよりスリ
ーブ」二には感光体ドラム旧と対向する現像部において
磁気ブラシ穂が形成される。これ吉ともにスリーブ（１
７）には非画像部電位（Ｖｇ）近辺、通常はそれより幾
分；Ｂ−Ｈｉく設定される直流バイアス電圧（ｖｂ）と
この（ｖｂ　）に対し所定電圧偶奇した交流バイアス電
圧（Ｖａｃ）が印加される。これにより非磁性トナーは
直流バイアス電圧（ｖｂ）より高い電位、つまり（ｖｂ
　）と（Ｖｏ）の間に正規現像により付着する。一方、
磁性トナーは（ｖｂ）より低く（ΔＶ）の非現像電位領
域をおいて第２潜像の（Ｖｉ）に反転現像により付着す
る。この点につき詳述すると、現像部ではマグネットロ
ーラ（１９）が回転することにより常に磁界変動が生し
ている。そして直流バイアス電圧（ｖｂ）とともに交流
バイアス電圧（Ｖａｃ）が印加されていることにより磁
性トナーは一目、感光体ドラム（１）上に付着しても逆
バイアスの電圧か印加される関係となったときには磁性
トナー（こ対しスリーブ（１７）側・＼引き戻される力
が働きスリーブ（１７）に再ひ回収され、結果的に非現
像電位領域（ΔＶ）が低電位側に広がる。また高濃度に
（ΔＶ）を境に磁性トナーが付着するのは交流バイアス
電圧（Ｖａ　ｃ　）により順バイアスの′電圧か強めら
れ、これか逆バイアス電圧により引き戻される磁性トナ
ー量より付着する量が多くなるためと推測される。この
ように、本発明ではマグネットローラの回転と交流バイ
アス電圧（Ｖａ　ｃ　）の併用印加により非現像領域（
ΔＶ）の拡大と最高画像濃度の上昇の両効果が達成され
るのである。尚、非磁性トナーに代って磁性トナーを用
いた場合は、内磁性トナーに対し上述した効果が作用し
、非現像電位領域−（ΔＶ）は高電位側にも広がりより
一層拡大されることとなる。

こうして良好にカブリがなく高濃度に現像されり像は続
いて前荷電用コロナチャージャ（１ｏ）により何れかの
極性に帯電され両トナーの極性が揃えられ、転写チャー
ジャ（１１）により転写紙に転写されドラム向より分離
用コロナチャージャ（１３）により分離される一方、ド
ラム上の残留トナー表電荷は夫々プレードクリーナ（１
４）とイレーザランプで除去される。

尚、以」二の説明において、第３図の磁気フラジ現像装
置（９）でスリーブ（１７）は固定でもよい。史に合成
潜像を得るまでの工程は特に上述した方法に限定される
ことはなく任意の方法を採用できる。

特に第１潜像と第２潜像は同極関係にある必要はな（逆
極の関係に形成されてもよい。この場合、２種のトナー
は何れも正規現像により付着することとなる。

以下、実験例について詳述するが、まずそれに先立って
従来の現像方法による比較例について述べる。

比　　較　　例 第２図に示される複写機において、感光体ドラム（１）
として直径８０ルのアルミニウムドラム上にＣｄ５−ｎ
ＣｄＣＯ３光導電性微粉末を熱硬化性アクリル樹脂に溶
剤とともに分散させてなる厚さ３０ミクロンの光導電層
と、その上に厚さ００５ミクロン以下のアクリル樹゛脂
からなる絶縁性保護層を順次積層してなるものを用い、
まずメインコロナチャージャ（２）によりドラム表面を
一６００Ｖに均一帯電した後、ポジ原稿を露光し第５図
（ａ）において（ｖＯ）が約−６００■で非画像部電位
（Ｖｇ）が−３００ｖの第１ｍ像を形成した。続いてレ
ーザスキャナーのネガｌ替像形成手段（８）でネガ像を
非画像部電位部分（Ｖｇ）に対し露光し第５図（ｂｌに
おいて（Ｖｉ）が−ＩＵＯＶの第２潜像を形成した。

引き続き、このようにして形成した第１及び第２潜像か
らなる合成静電潜筺を磁気ブラシ現像装置（９）により
現像し転写紙に転写して合成複写像を得たが、現象剤と
しては互いに逆極性に摩擦帯電される負極性の磁性トナ
ー（以下、トナーＡ）と正極性の非磁性トナー（以下、
トナーＢ）からなるものを用いた。

磁性トナーであるトナーＡは、 からなる組成を溶融混合した後に冷却粉砕、分級して平
均粒径２０ミクロン、抵抗値約１０１３Ω・ｃｍのもの
である。

非磁性トナーであるトナーＢは、 （（オリエント化学社製：　ＮＹＧＲＯ５ｉＮＥ　）か
らなる組成をトナーＡと同様に製造し平均粒径１２ミク
ロンで抵抗値１０１５Ω・ｃｍ以上のものである。

これらトナーＡ、１３を９０　：　１０の重量比で混合
し攪拌パケットローラ（１６）で攪拌し、マグネットロ
ーラ（１９）固定でスリーブ（１７）を回転させ、磁気
ブラシ穂を形成するとともに、現像バイアス電圧源（１
８）としては直流電源を用いスリーブに（Ｖｇ）より幾
分高い一３５０Ｖの直流バイアス電圧（ｖｂ　）を印加
することに現像した。その結果、第６図に示すような現
像特性が得られ、トナーＢ（非磁性トナー）はカーブｆ
ａｌで示すように直流バイアス電圧（Ｖ　ｌ）　）より
高＜（ＶＯ）との間に最高濃度が１．２５と高濃度に付
着する。一方、トナーＡ（磁性トナー）はトナー１３が
付着し始める電位より低電位側（こ約−１００Ｖの非現
像電位領域をおいて（Ｖｉ　）との間に付着するが、カ
ーブｆｂｌで示す通り、最高濃度は０．６５にすきず充
分な濃度が得られなかった。

そこでトナーへの磁性微粉末の含有量を２００重量部か
ら１５０重量部に減らした以外は同じ組成のトナーＣを
用い、同一の条件の上に現像したところ、第７図に示す
ような現像特性を得た。非磁性トナーのトナー１３の付
着濃度は第６図の場合と同じであるが、磁性トナーのト
ナーＣの付着量はトナーＡの場合と比べてカーブ（Ｃ１
に示す通り、濃度が０．６５から０．９５まで向上して
いる。しかしながら、これとは逆にトナ〜Ｃの付着開始
電位が高電位側にジフトとしておりトナーＡの場合が一
２５０Ｖであったのが一２９０ｖとなり（ΔＶ）は−１
００ｖから一６０Ｖへと狭くなっている。このことはわ
ずかの表面電位（Ｖｏ）の変動があれは容易にカブリが
発生することを吻語っており、特に非画像部電位（Ｖｇ
）が−３００■であるのに対しトナーＣは一２９０Ｖか
ら付着し始め、わずか−１０Ｖの電位差しかない。

実施例 ここでは現像剤として重量比が９０　：　１０のトナー
Ｃとトナー１３の混合現像剤を用い、また磁気ブラシ現
像装置（９）はスリーブ（１７）を時計方向に８゜ｒｐ
ｍ、マグネットローラ（１９）を反時計方向に１、ＵＯ
Ｏｒｐ口１で回転させるとともに現像バイアス電圧源（
１８）として第４図において示した直流と交流を併用し
たものを用いた。但し直流バイアス電圧（ｖｂ）は−３
５０■、交流バイアス電圧（Ｖａｃ）はピークが５００
■（周波数５００Ｈｚ　）に設定した。

比較例と同様、感光体ドラム（１）上に（Ｖｏ）が−６
００Ｖ、（Ｖｇ）が−３００Ｖ、　　（ｖｉ）が−１０
０Ｖの合成静電潜像を形成し上記現像条件の下に現像し
たところ、第８図に示す現像特性が得られた。

この図から明らかなように、非磁性トナーのトナーＢは
カーブｆｄｌて示すようにかなり高濃度に付着し、特に
点線で示す第７図のものと対応するカーブｆａｔより全
体的に曲１像濃１ｆが同上している。一方、磁性トナー
のトナーＣはカーブＴｅｌで示すように一２６０■で付
着し始め、最高濃度も１．２５まで向上している。これ
は比較例における第７図のものと対応するカーブ（Ｃ１
で示す特性と比較して著しく向」ニジていることが明ら
かで、濃度は０．９５から１．２５に、（Δ■）は−６
０から−９０Ｖまて拡大されている。つまり比較例で示
したように従来ては画像濃度を向上させれば非現像電位
領域（Δ■）が狭くなるかあるいはその逆となったか、
本発明では（ΔＶ）も画像濃度も向上するのである。

次に非磁性トナーＢに代って磁性のトナー１〕を用いた
。このトナーＤは、 の組成からなり平均粒径１２ミクロンのものである。こ
のトナーＤとやはり磁性のトナーＣを３０ニア０の割合
いで混合し上記と同一条件の下に合成静電潜像を現像し
たところ良好な画像が得られ、また現像特性もトナーＤ
は第８図のカーブｆｄｌの幾分高い電位より付着し最筒
濃度１．２５が、またトナーＣは第８図カーブｔｅｌ、
！ｌ：略同様に付着しくΔＶ）も１００ＶＪ２ｔｌのも
のが得られた。

更に上述したトナーＢとＣを用い、スリーブ（１７）を
固定でマグネットローラ（１９）のみを回転させそれ以
外は同一の条件で現像したところ、やはり良好な合成画
像が得られた。

またトナーＢとして赤色顔料を含むものを用いトナーＣ
と混合して同様に現像したところ、カブリのない良好な
２色画像が得られた。

効　　　果 以上の説明から明らかなように、本発明に係る合成像複
写方法によれば、地汚れがなく胃濃度に良好な画像を得
ることができる。また少々の電位変動があってもカブリ
が発生することはなく非現１象電位領域の拡大とトナー
付着量の向上を同時に達成でき、しかも複雑な構成を一
切必要としない等、優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はトナー付着量と合成静電潜像の電位パターンの
現像特性を示す図、第２図は本発明に係る合成像複写方
法が実施可能な複写機の概略構成を示す図、第３図は第
２図の複写機における磁気ブラシ現像装置の構成を示す
図、第４図は現像バイアス電源の波形を示す図、第５図
１２）、ｆｂ）は合成静電潜像の形成工程を示す図、第
６図及び第７図は従来の現像方法番こよる現像特性を示
す図、第８図は本発明により得られる現像特性を示す図
である。 （１）・・・感光体ドラム、　（２）・・メインコロナ
チャージャ、　（３）・原稿台、　（８）・・・ネガ潜
像形成手段、（９）・・・磁気ブラシ現像装置、（１７
）・・・スリーブ、（１８）・・・現像バイアス電圧源
、　（１９）・・・マグネットローラ、　（ｖｂ）・・
・直流バイアス電圧、（Ｖａｃ）・・・交流バイアス電
圧。 出願人　　ミノルタカメラ株式会社 並１図 第　２図 第３図 第４［］ 第Ｓ図 （α）（ｂ） 第６図 ３ 第７図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１１静電潜像担体表面上に同極性乃至は逆極性でそれ
   らの間に非画像部電位を有する第１潜１象と第２潜像か
   らなる合成静電潜像を形成する第１工程と、現像剤とし
   て少なくとも一方が磁性で逆極性の２種のトナーを用い
   回転する磁石を内蔵するスリーブを有し目、っ現像電極
   に前記非画像部電位と略等しいかその近辺に、設定され
   た直流バイアス屯圧とその電圧に対し所定電圧偶奇した
   交流バイアス電圧を印加するようにした磁気ブラシ現１
   象手段で第１及び第２潜像を現像する第２゛・工程と、
   続いて現像された象を転写紙に転写する第３工程とを含
   むことを特徴とする合成像複写方法。