JPH02109067A - 画像形成方法 - 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】 ［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トナー像を形
成づる両像形成方法に係り、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
転写づる所謂重ね現像法を適用した画像形成方法の改良
に関する。

〔従来の技術１ 従来この種の画像形成方法としては例えば特開昭５５−
１３７５３８号公報や特開昭５７−２０４７号所載のも
のが知られている。

これは、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Ｍ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、ポジ像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い、ネガ、ボジニ種類の
トナー像を感光体の同一面に形成し、ネガ、ボジニ種類
のトナー像の極性を揃えた侵、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］ しかしながら、このような従来の画像形成方法にあって
は、第二の現像工程において、第一トナー像のトナーが
第二現像剤中に混入し、そのまま第二現像剤中に貯留し
てしまうという現象が見られ、第二現像剤の寿命を低下
させる原因になってしまうばかりか、第二トナー像を形
成する際に第一現像剤のトナーが混ざり、混色現象を起
し易いという問題があった。

［課題を解決するための手段１ この発明に係る両像形成方法は、以上の観点に立つてな
されたものであって、潜像担持体上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トナ
ーが含まれる二成分系第一現像剤で前記第一の潜像に対
し正規現象及び反転現像のいずれか一方を用い第一のト
ナー像を形成づる第一トナー像形成工程と、前記第一の
トナー像を担持した潜像相持体に第二の画像に対応する
第二の潜像を形成し、他方の極性に帯電されたトナーが
含まれる二成分系第二現像剤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、第一・現
像剤の１〜ナーと第二現像剤のトナーとが第二現像剤に
対してＩ！ｉ！擦帯電列上互いに逆側に位置するように
各現像剤を選定したものである。

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において行われる現像工程とし
ては、二成分系の現像剤を用いて一方が正規現像で且つ
他方が反転現像であれば、磁気ブラシ現像、カスケード
現像等いずれでも適用して差支えない。また、第一トナ
ー像形成工程で反転用像し、第二トナー像形成工程で正
規現像するようにすれば、各画像部電位とＲ円部電位と
の闇のコントラストを充分大きく確保することがて・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、使用する第一現像剤、第二現像剤としては、少な
くとも上述した条件を満足するものであることが必要で
あるが、既成のト犬−像の乱れを有効に回避するという
観点からすれば、第二現像剤として、所定の色トナーと
密度が４ｇ／ｃｊＡ３以下の磁性キャリアとからなる低
密度のものを使用することが好ましい。この場合、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ｔ、＝１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、磁性粉含有出によ
り容易に密度を調整できる点で好ましい。

［作用〕 上述したような技術的手段によれば、第一トナー像形成
工程に６いて潜＠担持体トに形成された第一トナー像は
、第二トナー像形成工程において第二現像剤に接触する
。

このとき、両名の接触に伴うｖｔｊＭ力によって第一ト
ナー像のトナーが剥がれ、第二現像剤中に混入するとい
う事態を生ずるが、この第一トカー像のトナー（第一現
像剤のトナー）と第二現像剤のトナーと１よ第二現像剤
に対しＳ原帯電列上ηいに逆側に位置するため、第二現
像剤中に第一現像剤の１−ナーが一旦混入すると、第二
現像剤中のトナーと第一現像剤のトナーとの間の吸引力
が第二現像剤中のキトリアとトナーとの間の吸引力より
も強くなり、第一現像剤のトナーと第二現像剤のトナー
とがベアーとなって第二現８Ｉｎｔのキャリアから遊離
し、トナークラウド（一部はカブリ）になって現像機外
に放出され、第二現像剤中にＪ３ける両トナーの共存状
態は崩れる。

［実施例１ 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

第１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、１は周囲が光導′Ｈ１層１ａからなる潜
像担持体としての負帯電型感光ドラム、２は感光ドラム
１を予め帯電する帯電コロトロン、３は第一の潜像を形
成するための第一のＬＥＤアレイ、４は負極性にＷｊ覆
される赤色トナーを用いる磁気ブラシ方式の第一の現像
器、５は第二の潜像を形成するための第二のＬＥＤアレ
イ、６は正極性に帯電される黒色トナーを磁気ブラシ現
像方式の第二の現像器、７は転写工程前に感光ドラム１
上のトナー像の帯電極性を揃える転写前コロトロン、８
は転写前コロトロン７にて揃えられた１ヘナー像の極性
と逆極性に記録シート９を帯電し、この記録シート９に
各色トナー像を静電的に転写させる転写コロトロン、１
０は転写工程後に記録シート９を感光ドラム１から剥離
する剥離用除電コロトロン、１１はクリーニング工程前
に感光ドラム１及び残留トナーの残留電荷を除去する除
電コロトロン、１２は感光ドラム１上の残ｖｉＩＩ−ナ
ーを除去するクリーナ、１３は次の画像形成サイクル前
において感光ドラム１上の残留電荷を完全に除去する除
電ランプ、１４は記録シー１−９が収容されているシー
ト給送トレイ、１５は転写■稈が終了した記録シート９
に対しトナー像を定着させる定着器、１６は記録シート
９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基本的な
両像形成動作について説明する。

今、記録画像として、第２図の上方に示す用に、白地Ｗ
に黒画像部Ｇ８と赤画像部ＯＲとをイｉするものを例に
挙げる。

先ず初めに、帯電コロトロン２により感光ドラム１を一
様に負帯電する（第２図（ａ））。

次に、第一のＬＥＤアレイ３によって感光ドラム１の赤
画ｍ部（３Ｈに対応した箇所をネガ露光する。このとき
、感光ドラム１の赤画像部ＧＲに対応づる第一の潜＠Ｚ
１が電位ｖＺ１に除電されると共に、感光ドラム１の白
ｍｗ及び黒画像部Ｇ８に対応した背景部Ｈ１箇所につい
ては初期帯電電位Ｖ１１１ニ保持サレル（第２図（ｂ）
）。

この（口、第一の潜像Ｚ１の゛電位ｖ１１と初＋９Ｊ帯
電電位］１１との間に第一の現像器４の現像バイアスＶ
Ｂ＋を設定し、この第一の現像器４にて負帯電された赤
色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２図（Ｃ））。

更に、第二のＬＥＤアレイ５によって感光ドラム１の黒
画像部０８に対応した箇所をポジ露光する。このとき、
感光ドラム１の黒画像部Ｇ８に対応する第二の潜＠Ｚ２
は初期帯Ｎ電位Ｖ旧に略等しい電位ＶＺ２に保持される
と共に、上記第二の潜像Ｚ２以外の背頭部Ｈ２について
は第一のトナー像Ｔ１の表面部電位Ｖ口よりも高い電位
ＶＨ２になるよう除電する（第２図（ｄ））。

この後、第二の潜像Ｚ２の電位ＶＺ２と前景部電位ｖ１
１２との間に第二の現＠器６の現像バイアスＶＢ２を設
定し、この第二の現像器６にて正帯電された黒色トナー
で上記第二の潜像Ｚ２を正規現像して第二のトナー像Ｔ
２を形成する（第２図（ｅ））。

この段階で、感光ドラム１上に二色のトナー像Ｔ１．Ｔ
２が形成されることになり、これらのトｔ−ＩＴ　１．
Ｔ２は、転写ｆｉｔつロトロン７にて例えば０帰性に揃
えられた後、転写コロトロン８によって記録シート９側
に一括転写される。そして、転写後の記録シート９が定
着器１５を通過することにより、各色トナー像が記録シ
ート９に定着される。

このような動作過程において、第一の現像器４及び第二
の現像器６にて使用される実施例及び比較例の現像剤と
して以下のものを選定し、トナーの混入に伴う現像剤の
寿命、混色坦象の有無についての実験を行った。

☆実施例で用いられる第一現像剤 ・キャリア フェライトコア表面にメチルメタクリレ−１−重合体を
コートしてなる平均粒径１００μｍのキャリア ・　　ト　ブー　− スチレン−ｎ−ブチルメタクル−ド共重合体（共瑣合比
８０　：　２０＞９０川吊部と低分子ｍポリプロピレン
５重世部と赤色顔料リソールスカルト（ＢＡＳＦ社製）
５！■Ｍ部とからなる平均粒径１２μｍの赤色トナー ・トナー濃度（現像剤中のトナーの配合比）３％ ☆実施例で用いられる第二現像剤 ・キャリア スヂレンー〇−ブチルメタクリレート共重合体（共重合
比７０　：　３０）３０部と磁性粉（戸田工業社製、Ｅ
ＰＴ−１０００）７０部とからなる平均粒径７０μｍの
キャリア ・トナー スチレン−ブチルアルクリレート共重合体（共重合比８
５：１５）８０部と低分子φポリプロビレ２５重Ｍ部と
カーボンブラック（キャボット社製、Ｒ−３３０）１０
重量部と帯電制御剤（オリエント化学社製。

Ｐ−５１）５重は部とからなる平均粒径１２μｍの黒色
トナー ・トナー濃度：１０％ ☆比較例で用いられる第一現像剤 ・キャリア フェライトコア表面にスチレン−ｎ−ブチルメタクリレ
ート共重合体（共重合比８５：１５）を被覆した平均粒
径１３０μｍのキャリア ・ｌ・ナー スチレンーｎ−ブチルメタクリレート共重合体（共重合
比７０：３０）９５部とＣＩ　　Ｐｉｇｍｅｎｔ　　Ｒ
ｅｄ４８：１４．５５重量部とＣＩ　　Ｐｉｇｍｅｎｔ
Ｙｅｌｌｏｗ９７　０．４５重間部とからイ５る平均粒
径１１μｍの赤色トナー ・トナー濃度：３％ ☆比較例で用いられる第二現像剤 ・キャリア マグネタイト（戸田工業（株）製、ＥＰＴｌｏｏｏ）７
１Ｊｆｉ部とポリフッ化ビニリデン樹脂５重量部とスチ
レン／ｎ−ブチルメタクリレート共用合体２５重泊部と
を溶融混練粉砕して得た平均粒径７０μｍのキャリア（
負に帯電） ・トナー 末端ジメチルアミノエチル変性ポリエステル４０重量部
とスチレン／ｎ−ブチルメタクリレート／アクリロニト
リル共重合体４５市鮭部とカーボンブラック（キャボッ
ト社製、Ｒ−３３０）１０ｒ１！量部と低分子間ポリプ
ロピレン（三洋化成（株）製、ビスコール６６０Ｐ）５
重間部とを溶融混練粉砕して得た平均粒径１１．５μｍ
のトナー（正に帯電） ・トナー濃度＝１０％ ◎実験 今、Ａ：実施例の第一川縁剤、Ｂ：実施例の第二現像剤
、Ｃ：Ａに８を３％ｄ人したもの、Ｄ：ＢにＡを１０％
混入したもの、Ｅ：比較例の第一現像剤、Ｆ：比較例の
第二現像剤、Ｇ：Ｅに「を３％混入したもの、Ｈ：Ｆに
Ｅを１０％混入したちのに対し、チャージスペクトログ
ラフ法にて夫々の場合のトナー電荷量〈平均）を求め、
トナー電荷量の摩擦帯電列の傾向を調べると共に、この
摩擦帯電列の傾向と現像剤の寿命、トナーの混色現蒙ど
の関係を調べた。

そして、この実験では、トナー電荷量を求める上で第３
図に示すような装置が用いられる。このｖｋ置は、両端
がメツシュ２１とフィルタ２２で塞がれた円筒状容２！
Ｊ２０のメッシュ２１側中央部にサンプル取入れ管２３
を設け、円筒状容器２０の軸方向に沿って一定速度Ｖａ
の空気流Ａ［を形成すると共に、この空気流Ａｆと垂直
方向に定電場Ｅを与え、この状態で、上記サンプル取入
れ管２３から測定対象となるトナーを取込むものである
。

この装置によれば、上記トナーは、直進飛行型１Ｉｌｌ
ＩＩのうら帯１１Ｍに応じて所定方向に偏向され、フィ
ルタ２２上にてＸだけ変位することになり、このデータ
をストークスの法則に基づく以下の（１）式に代入する
ことによりその帯電量を篩用することが可能になるので
ある。

ｑ／ｄ−＜３πηｖａ　／ｊＥ）　・Ｘ・−（１）但し
、ｑはトナー電荷畿、ｄはトナー粒子径８ηは空気の粘
度である。

また、トナー粒子の重１ｍについては、例えば、画像解
析装置（島津製作所、商品名オムニコン）を用い、飛行
トナー粒子の粒子径を測定し１、以下の（２）式により
求める。

ｍ＝　　（４／３）　　Ｔ：、　　（Ｄ／２）　　３　
、ＱＴ−（２＞但し、Ｄはトナーの直径、ρ■はトナー
密度である。

そして、（１）（２＞式に基づいて単位重量当りのトナ
ーの帯電ｆｆ１Ｑ／ｍ（単位：μｃ／ｇ＞を求める。

このような実験を行ったところ、以下のような結果が得
られた。

ずなわら、第４図（ａＪないしくｈｌは、第３図の装置
を用いて上記ＡないしＨにおけるトナー粒子の変位×（
横軸）とその個数パーセント（縦軸）との関係を模式的
に示したグラフであり、図中、実線は赤色トナーを、点
線は黒色］ヘナーを人々示す。

また、ＡないしＨの場合にお番ノる単位型Ｍ当りのトナ
ーの帯電量を以下の表に示す。

表 単位二μＣａｌ？ これらの結果によれば、実施例に係る各現像剤が相ηに
混入したとしても、トナーが同極性に帯電していないこ
とは第４図（ｃ）（ｄ）にＪ３いて［〜す−の飛行変位
方向が逆であることからして明らかであり、実施例に係
る各現像剤トナーの摩擦帯電列は、第５図ｆａ）（ｂ）
に示（ように、各現像剤に対し逆側に位置するものにな
っている。

これに対し、比較例に係、る各現像剤が相互に混入する
と、トナーの一部が同極性に帯Ｎすることは第４図（ｇ
）（ｈ）においてトナーの飛翔変位方向が一部で重なっ
た分布になっていることから明らかであり、比較例に係
る各現像剤トナーの摩擦帯電列は、第６図（ａｌ（ｂ）
に示すように、各現像剤に対し同じ側に位置するように
なっている。

そして、上記実施例及び比較例の場合において、第二現
像剤の寿命及び第二トナー像の混色状態を調べたところ
、実施例の方が比較例に比べて優れていることが確認さ
れた。

尚、この実施例にあっては、第一現像剤に対しても両ト
ナーが摩擦帯電列上で逆側に位置するようになっている
ので、仮に第二現像剤のトナーが第一現像剤中に混入し
たとしても、第二現像剤のトナーが第一現像剤にそのま
ま貯留することばないし、また、第一現像剤を第二の現
像器において使用し、実施例と異なるポジ・ネガ現像シ
スチームを行ったとしても、両トナーが第二の現像器の
現像剤中で共存する虞れは有効に回避される。

［発明の効果］ 以上説明してきたように、この発明に係るｉｔ！ｌｉ像
形成方法によれば、第一現像剤、第二現像剤を摩擦Ｊｉ
）電性を考慮して選定し、第二トナー像形成工程におい
て、第一１−ナー像の１−ナーが第二現像剤中に混入し
たとしても、第二現像剤中で第二現像剤の１〜ナーとの
共存状態を防止するようにしたので、第一トナー像のト
ナーが第二現像剤中に貯留するという事態を有効に回避
でき、その分、第二現像剤の寿命を伸すことができると
共に、第二トナー像を形成する際のドブ−の混色現象を
有効に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は二色カラープリンタにこの発明を適用した実施
例を示す説明図、第２図（ａ）ないしくｅ）は実ｍ例に
係る二色カラープリンタの動作工程を示す説明図、第３
図はトナーの電荷を求める装置の概略を示す説明図、第
４図（ａｌないしくｈ）はＡないしＨの対象に対して第
３図の装置を使用した際の飛行トナーの変位情報とその
個数パーセントとの関係を示すグラフ図、第５図（ａ）
（ｂ）は実施例に係る各現像剤トナーの各現像剤に対す
る摩擦帯電列を示す説明図、第６図（ａＨｂ）は比較例
に係る各現像剤トナーの各現像剤に対する摩擦帯電ダＩ
を示す説明図である。 ［符号の説明Ｊ １・・・感光ドラム ２・・・帯電コロトロン ３・・・第一のＬＥＤアレイ ４・・・第一の現像器 ５・・・第二のＬＥＤアレイ ６・・・第二の現像器 ７・・・転写前コロトロン ８・・・転写コロトロン ９・・・記録シート 図 図 （ａ） （”／、） （ｂ） （ｍｍ） トナーの変位Ｘ −２【 （Ｃ） （ｄ） ＝１０ 図 （ｅ） （＠／＊） （ｆ） −＋０ ０　（ｍｍ）　　４０ トナーの変位Ｘ ５０王 （ｈ） １゜

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 潜像担持体上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トナーが含まれる二成分系
   第一現像剤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、他方の極性に帯電され
   たトナーが含まれる二成分系第二現像剤で前記第二の潜
   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、 第一現像剤のトナーと第二現像剤のトナーとが第二現像
   剤に対して摩擦帯電列上互いに逆側に位置するように各
   現像剤を選定したことを特徴とする画像形成方法。