JPH02281273A - ２色画像形成方法及びその装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ この発明は２色画像形成方法及びその装置に関するもの
で、更に詳細には、潜像担持体上に既に形成されている
顕画像を乱すことなく良好な２色画像を得ることが可能
な２色画像形成方法及びその装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来のこの種の画像形成方法として、例えば第３図（ａ
）〜（ｅ）に示すように、潜像担持体を一様に帯電しく
第３図（ａ）参照）、次にネガ像を投射して潜像担持体
の光投射された除電部に対して潜像担持体と同極性のト
ナーによる反転現像を行い（第３図（Ｃ）参照）、次に
ポジ像を投射して潜像担持体表面の残留電荷部にポジ像
投射部以外の部分を除電しく第３図（ｄ）参照）、ポジ
投射部の残留電荷部に対して潜像担持体と異なる極性の
トナーによる正規現像を行い（第３図（ｅ）参照）、ネ
ガ、ポジ２種類のトナー像を潜像担持体の同一面に形成
し、ネガ、ポジ２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が知られている
。この場合、第２の現像を行う際に、既に現像されてい
る第１色目のトナー像の乱れを抑制するために第２色目
の画像部電位Ｖｉ２と第１のトナー像の表面部電位■ｔ
１との電位差を形成Ｊる必要がある（第３図（ｅ）参照
）。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記のような画像形成方法において、第
２の現像剤のキトリアとして絶縁性キャリアを用いて第
２の現像を行った場合、第４図において破線で示すよう
に、フリンジ電場の影響を受け、第１色目画像周辺に２
色目のトナーが現像されてしまうために第２の現像バイ
アスＶｂ２と前景部電位ｖｈ２との差（Ｖ　ｂ２−　Ｖ
　ｈ２）を大きくとる必要が生じ、結果的に第２の現像
コントラスト（Ｖｉ２−Ｖｂ２）が小さくなり、第２色
目のトナー像の濃度低下をきたすという問題がある。

更には、第２の現像バイアスＶｂ２と第１色目のトナー
像の表面部電位Ｖｔ１との差（Ｖｂ２−Ｖｔ１）が大き
くなることによる第１色目のトナー像中への第２の現像
剤のキャリアの人込み（キャリーオーバ）が発生すると
いう問題がある。

上記問題点を解決するために、導電性キャリアを用いて
フリンジ電場の発生を抑制することも考えられるが、導
電性キャリアにおいては画質面で細線再現性の不良とい
う問題があるため、好ましくない。

したがって、潜像担持体上に既に形成されている顕画像
を乱すことなく細線再現性の良好な２色画像を得られる
ようにすることが重要な課題となっている。

この発明は上記事情に鑑みなされたもので、上記問題を
解決するために、潜像担持体上に既に形成されている顕
画像を乱すことなく細線再現性の良好な２色画像を得る
ようにしたことを特徴とする２色画像形成方法及びその
装置を提供することを目的とするものである。

［課題を解決するための手段］ すなわち、上記目的を達成するために、この発明の２色
画像形成方法は、第１のナー像を担持して成る潜像担持
体に画像部電位並びに上記第１のトナー像の表面電位と
上記画像部電位との中間電位に′ある前景部電位から成
る第２の静電潜像を形成し、上記第２の静電潜像を上記
画像部電位と前景部電位との中間電位の現像バイアスを
印加しつつ上記第１のトナー像と異なる極性の第２のト
ナーとキャリアから成る２成分現像剤で現像するに際し
て、上記キャリアとして１ＫＶ／ｃｍの電界中で１０〜
１０１３Ωｃｒｎの体積抵抗値のものを用いることを特
徴とするものである。また、この発明の２色画像形成装
置は、潜像担持体と、上記潜像担持体に第１の静電潜像
を形成する第１の潜像形成手段と、一方の極性に帯電し
た第１のトナーで上記第１の静電潜像を現像して第１の
トナー像を形成する第１の現像手段と、上記潜像担持体
に画像部電位並びに上記第１のトナー像の表面電位との
中間電位にある背景部電位から成る第２の静電潜像を形
成する第２の潜像形成手段と、他方の極性に帯電された
第２のトナーとキャリアから成る２成分現像剤を有する
と共に上記画像部電位と背景部電位との中間電位の現像
バイアスが印加される第２の現像手段とを具備し、上記
２成分現像剤のキャリアの体積抵抗値を１　Ｋ　Ｖ　／
　ｃｍの電界中で１０〜１０１３Ωｃｍの範囲に設定す
ることを特徴とするものである。

この発明において、上記第２の現像手段におけるキャリ
アとして導電性キャリアを使用することも可能であるが
、細線再現性を良好にするためには第２の現像手段にお
けるキャリアとして絶縁性キャリアを使用する方が好ま
しい。

上記第２の現像手段において第２の現像トナーを現像す
る方式として任意の方式があるが、好ましくはマグネッ
ト反発現像又は２成分磁−気ブラシ現像方式である方が
よく、更に好ましくはマグネット反発現像方式である方
がよい。

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
、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。

加えて、上記潜像担持体としては、潜像形成手段によっ
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。

［作　用コ 上記技術的手段は次のように作用する。

まず、第１の潜像形成手段により潜像担持体上に第１の
静電潜像が形成された後、一方の極性に帯電した第１の
トナーで第１の静電潜像が形成される。次に、第２の静
電潜像手段により画像部電位並びに第１のトナー像の表
面電位との中間電位にある背景部電位から成る第２の静
電潜像が潜像担持体上に形成された後、第２の現像手段
にＪζり他方の極性に帯電した第２のトナーと第２のキ
ャリアから成る第２の２成分現像剤を用いて中間電位部
の電位よりも高い現像バイアスが潜像担持体に印加され
て第２の静電潜像部が現像される。

このとき、第２の現像形成工程における現像剤のキャリ
アとして１ＫＶ／ｃｍの電界中で１０７〜１０１３Ωｃ
ｍの体積抵抗値のものが用いられることにより、フリン
ジ電場による１色目及び２色目の画質上の問題が回避さ
れ、良好な２色トナー画像を得ることができる。

［実施例］ 以下にこの発明の実施例を図面に基いて詳細に説明する
。

第１図はこの発明に係る２色画像形成装置の概略側面図
が示されている。

この発明の２色画像形成装置は、潜像担持体である感光
体ドラム１０の外周対向位置において、プロセスに従っ
て順次帯電器１２、第１の潜像形成手段１４、第１の現
像手段１６、第２の潜像形成手段１８、第２の現像手段
２０、転写前コロトロン２２及び転写手段２４（転写コ
ロトロン）を配設して成り、また、転写手段２４の後処
理側には順次除電コロトロン２６、クリーナ２８及び光
除電器３０を配設して成る。この場合、上記第１の潜像
形成手段１４及び第２の潜像形成手段１８はレーザーダ
イオードにて形成されている。

上記のように構成される２色画像形成装置において、２
色画像を形成する場合には第２図（ａ）〜（ｅ）に示す
ようなプロセスが採用される。

すなわち、まず、帯電器１２により感光体ドラム１０の
光導電層を＋８５０　（Ｖ）に−様帯電する（第２図（
ａ）参照）。

次いで、第１の潜像形成手段１４により感光体ドラム１
０の光導電層に黒色潜像部を形成する低電位Ｖｉ１（６
０（Ｖ））の第１の静電潜像が形成された後（第２図（
ｂ）参照）、第１の現像手段１６によりプラスの極性に
帯電した第１のトナーと第１のキャリアから成る第１の
２成分現像剤を用いて帯電電位（７８０ｍ）よりも低い
現像バイアス■ｂ１を印加して低電位部■１１を現像す
ることにより第１のトナー像（黒トナー像）が形成され
る（第２図（Ｃ）参照）。

次いで、第２の潜像形成手段１８により第１のトナー像
を担持した感光体ドラム１０上に赤色潜像部を形成する
高電位Ｖｉ２の第２の静電潜像が形成された後（第２図
（ｄ）参照）、第２の現像手段２０によりマイナスの極
性に帯電した第２のトナーと第２のキャリアから成る第
２の２成分現像剤を用いて前景部電位Ｖｈ２の電位より
も高い現像バイアスＶｂ２を印加して高電位部Ｖｉ２を
現像することにより第２のトナー像（赤トナー像）が形
成される（第２図（ｅ）参照）。

そして、転写前コロトロン２２により感光体ドラム１０
上の両トナー像の極性を揃えた後、転写手段２４により
両トナー像が記録シート３２へ一括転写され、記録シー
ト３２上に赤、黒の２色画像が形成されるのである。

このような画像形成過程において、第２の現像剤のキャ
リアの体積抵抗値を適宜変え、第１色目トナー像周囲の
フリンジ現象を発生させない条件において、第２色目の
画像濃度、第１色目潜像中へのキャリーオーバ現象及び
第２色目の細線再現性を調べるテストを行った。

テストを行うに当って、 ◎盪叉遵」癖と配り 正帯電系（セレン系）感光体 プロセス速度：　２００　ｒｒｍ／　ｓｅｃ◎第１の現
像手段１６ ☆現像ロールの構成 ・直径４０ｍのアルミニウム製スリーブを右する８種着
磁のマグネットロール 主極（現像磁極）の磁束密度１，２００ガウス☆パラメ
ータ ・トリミングギャップ：０．５ａｌｌｌ＋・感光体ドラ
ム１０と現像ロールとの間の隙間：０．６＃ ・マグネットセツティング角度：＋５゜・現像ロールの
回転速度 感光体ドラム１０の３倍 ☆現像剤（黒） ・トナー（正） スチレン／アクリル共重合体　８５重量％カーボンブラ
ック　　　　　　１０重量％正帯電制御剤　　　　　　
　　　５重量％にプロシン染料） を溶融混練／粉砕／分級して成る平均粒径１０μｍの黒
トナー ・キャリア（負） 平均粒径９０μｍのフェライト系キャリア◎第２の現像
手段２０ ☆現像ロールの構成 ・直径４０ｍのステンレス製スリーブを有する反発磁極
のマグネットロール 主極（現像磁極）の磁束密度１　、２００ガウス☆パラ
メータ ・トリミングギャップ：０．４ｍ ・感光体ドラム１０と現像ロールとの間の隙間：０．５
＃ＩＩＩ＋ ・マグネットセツティング角度：＋６゜・現像ロールの
回転速度 感光体ドラム１０の１．５倍 ☆現像剤（赤） ・トナー（負） スチレン／アクリル共重合体　９０重量％赤色染料　　
　　　　　　　　１０重間％（リソールスカーレット） を溶融註練して成る平均粒径１２μｍの赤トナー ・キャリア（正） スチレン／アクリル共重合体　３０重量％マグネタイト
　　　　　　　　７０重量％を溶融混練して成る平均粒
径８０μｍ程度のポリマー系キャリアコアを得、その後
、得られたキャリアコア表面にカーボンブラックを分散
させたポリメチルメタクリレートのコーデイング層のカ
ーボンブラック含有量を変えることにより、体積固有抵
抗値が１ＫＶ／ｃｍの電界中で 略≦１０〜≧１０１４ΩＣｍまでふれた５種類のキャリ
アＡ２〜Ｅ２を得た。

上記の条件で第２図に示すプロセスにおいてテストを行
ったところ、第２の現像工程において表−１に示すよう
な結果が得られた。

上記衣−１に示す結果から明らかなように、第２の現像
形成工程における現像剤のキャリアとして１ＫＶ／ｃａ
＋の電界中で略１０１４Ωｃｍ以上の体積抵抗値の場合
は第２色目画像濃度の低下、第１色目潜像中へのキャリ
アのキャリーオーバの発生、第２色目の細線再現性の不
良が生じた。また、第２の現像形成工程における第２の
現像剤のキャリアとして１ＫＶ／ｃｍの電界中で略１０
５Ωｃｍ以下の体積抵抗値の場合は第２色目の細線再現
性の不良が生じた。したがって、第２の現像形成工程に
おける現像剤のキャリアとして１ＫＶ／ｃｍの電界中で
略１０〜１０１３Ωｃｍの体積抵抗値のものを用いるこ
とにより、第２色目の画像濃度を良好にし、第１色目潜
像中へのキャリアのキャリーオーバの防止が図れ、かつ
、第２色目の細線再現性の向上が図れる。

なお、上記実施例では第２の現像手段２０の現像ロール
として反発磁極を用いて現像方式をマグネット反発現像
方式とした場合について説明したが、第２の現像手段２
０の現像方式をマグネット反発力式に変えて２成分磁気
ブラシ現像方式にて行う場合についても同様なテストを
行ったところ、実施例に比べ若干精度の低下は見られた
が、実施例と略同様な結果が得られた。また、上記実施
例では第２現像剤のキャリアコアがポリマー系の場合に
ついて説明したが、フェライト系のキャリアコアを用い
て上記と同様なテストを行ったところ略同様な結果が得
られた。

なお、上記実施例では第１及び第２の潜像形成手段がレ
ーザーダイオードにて形成されている場合にいて説明し
たが、必ずしもこれら潜像形成手段はレーザーダイオー
ドである必要はなく、例えば−様光源一液晶マイクロシ
ャッターから成る液晶ライトバルブ、ＬＥＤアレイ、光
ノアイバー等任意のものを目的に応じて使用することが
できることは勿論である。

［発明の効果コ 以上に説明したように、この発明は上記のように構成さ
れているため、以下のような効果が得られる。

１）第２色目の画像濃度を良好にすることができると共
に、第１色目潜像中へのキャリアのキャリーオーバの防
止が図れる。

２）請求項２及び５によれば、上記１）に加えて更に第
１色目の細線再現性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る２色画像形成装置の概略側面図
、第２図（ａ）〜（ｅ）は実施例に係る画像形成工程を
示す説明図、第３図（ａ）〜（ｅ）は従来の画像形成工
程を示す説明図、第４図は従来の画像形成工程における
電界作用状態を示す説明図である。 符号説明 （１０）・・・感光体ドラム（潜像担持体）（１２）・
・・帯電器 （１４）・・・潜像形成手段 （１６）・・・第１の現像手段 （１８）・・・第２の潜像形成手段 （２０）・・・第２の現像手段

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１のナー像を担持して成る潜像担持体（１０）
   に画像部電位（Ｖｉ２）並びに上記第１のトナー像の表
   面電位（Ｖｔ１）と上記画像部電位（Ｖｉ２）との中間
   電位にある背景部電位（Ｖｈ２）から成る第２の静電潜
   像を形成し、上記第２の静電潜像を上記画像部電位（Ｖ
   ｉ２）と背景部電位（Ｖｈ２）との中間電位（Ｖｂ２）
   の現像バイアスを印加しつつ上記第１のトナー像と異な
   る極性の第２のトナーとキャリアから成る２成分現像剤
   で現像するに際して、上記キャリアとして１ＫＶ／ｃｍ
   の電界中で１０＾７〜１０＾１＾３Ωｃｍの体積抵抗値
   のものを用いることを特徴とする２色画像形成方法。
2. （２）２成分現像剤のキャリアが絶縁性キャリアである
   ことを含む請求項１記載の２色画像形成方法。
3. （３）２成分現像剤の現像方式がマグネット反発現像又
   は２成分磁気ブラシ現像方式であることを特徴とする請
   求項１又は２記載の２色画像形成方法。
4. （４）潜像担持体（１０）と、上記潜像担持体（１０）
   に第１の静電潜像を形成する第１の潜像形成手段（１４
   ）と、一方の極性に帯電した第１のトナーで上記第１の
   静電潜像を現像して第１のトナー像を形成する第１の現
   像手段（１６）と、上記潜像担持体（１０）に画像部電
   位（Ｖｉ２）並びに上記第１のトナー像の表面電位（Ｖ
   ｔ１）と上記画像部電位（Ｖｉ２）との中間電位にある
   背景部電位（Ｖｈ２）から成る第２の静電潜像を形成す
   る第２の潜像形成手段（１８）と、他方の極性に帯電さ
   れた第２のトナーとキャリアから成る２成分現像剤を有
   すると共に上記画像部電位（Ｖｉ２）と背景部電位（Ｖ
   ｈ２）との中間電位（Ｖｂ２）の現像バイアスが印加さ
   れる第２の現像手段（２０）とを具備し、上記２成分現
   像剤のキャリアの体積抵抗値を１ＫＶ／ｃｍの電界中で
   １０＾７〜１０＾１＾３Ωｃｍの範囲に設定することを
   特徴とする２色画像形成装置。
5. （５）２成分現像剤のキャリアが絶縁性キャリアである
   ことを含む請求項４記載の２色画像形成装置。
6. （６）第２の現像手段の現像方式がマグネット反発現像
   又は２成分磁気ブラシ現像方式であることを特徴とする
   請求項４又は５記載の２色画像形成装置。