JPH0333767A - 色彩印字方式 - 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】 本発明は、色彩印字方式に係り、静電気的な潜像を、着
色粒子（トナー）により現像、可視化して画像を得るよ
うにしたもので、特に、２〜３色からなる画像を形成す
るようにした色彩印字方式％式％ 静電記録や電子写真技術を用いて画像情報を記録印刷す
る手段、方法は数多く提案され、近年、コンピュータ出
力を印字する印刷手法が広く使われるようになってきた
。

ところが、従来一般に、その印字は、黒色など１色でし
かできないという欠点があり、２〜３色で印字したいと
いう要求があるものの、従来技術に係るものでは、その
ような手法は、印字品質に劣り、かつ高精度の駆動機構
や高圧電源、高耐電圧機構を必要とするなどの問題があ
り、その実用化を阻んでいた。

本発明は、１ドラムを用いて２色以上の現像を逐次行い
、その形成された２色以上のトナー像を同時に転写する
色彩印字方式において、トナー像の損失、混色を少なく
して印字品質にすぐれ、しかも高精度の廓動機構や高圧
電源、高耐電圧機構を必要としない色彩印字方式の提供
を、その目的とするものである。

上記に従う本発明の特徴は、高導電感光体上に第１の露
光によって第１の潜像を形成し、この第１の潜像を反転
現像し、次に、前記光導電感光体上に第２の露光によっ
て第２の潜像を形成し、この第２の潜像を反転現像する
工程を２回以上繰り返して感光体上に２色以上のトナー
像を作り、これを記録紙へ同時に転写することによって
２色以上の画像を作る色彩印字方式において、前記第２
の潜像を反転現像する際に前記光導電体の１ｉＦ電と同
極性のバイアス電圧を印加し、第２色以降は、非磁性ト
ナーおよび１０’　Ω０以上の高抵抗磁性キャリヤから
成る高抵抗２成分磁気ブラシ現像をおこなうことにある
。

次に、本発明に係るものの一実施例を、図面に基づいて
説明する。

なお、本発明に係るものは、静電記録が電子写真法を用
い、特に２〜３色の印字に適するものであるが、その説
明を分りやすくするため、以下、実施例にもとづき、電
子写真法により２色の印字を得る方法により述べること
とする。

ここで、第１図は、本発明の一実施例に係る２色印字電
子写真法に供せられる印字装置の略示構成図、第２図は
、現像後のトナー付着状態を示す拡大説明図である。

図で、１は光導電感光体（以下、光導電ドラムという）
、２は帯電器、４は第１現像器、６は第２現像器、７は
記録紙、８は転写器、９はクリーナであり、これらで印
字装置を構成し、３，５は、第１，２光像を示すもので
ある。

また、１０は第１潜像、１１は第２潜像、１２は第１ト
ナー像、１３は第２トナー像、１４は混色トナー像を示
すものである。

上記の構成のものによる、通常一般的な色彩印字につい
て、まず次に説明する。

すなわち、光導電ドラム１を帯電器２で一様に帯電し、
次に第１光像３を照射して電荷潜像を形成する。そして
、この電荷潜像を第１現像器４で反転現像する。

続いて、光導電ドラム１の、上記第１光像３で照射され
なかったところを第２光像５で照射し。

第２の電荷潜像を作り、これを第２現像器６によって反
転現像し、２色のトナー像を光導電ドラム１上に形成す
る。

このようにして作られたトナー像を、記録紙７へ、転写
器８による転写コロナの存在下で同時に転写する。

この転写したトナー像は１図示を省略したが、最終的に
定着するものである。

そして、光導電ドラム１上に残留するトナー像は、クリ
ーナ９により除去して、再び同じ工程を繰り返し、連続
的に多数枚の画像を得るものである。

しかして、上記のような構成のものにすると、１個の光
導電ドラムを用い、同時に２色のトナー像を転写するこ
とができるので、印字速度の低下や装置の複雑化を招く
ことがないものである。

第２図は、上記の構成によるものにおいて、逐次行なわ
れる２回の現像により光導電ドラム１に形成されるトナ
ー像の様子を示すものである。

図示のｖｏは、光導電ドラム１上の帯電電位を示し、さ
きの第１光像３により第１潜像１０、第２光像５により
第２潜像１１が作られる。

そして、第１現像器４による第１の現像により第１トナ
ー像１２が上記第１潜像１０のあるところに、また第２
現像器６による第２の現像により第２トナー倣１３が第
２ＷＩ像１１のあるところに形成される。

ところが、第１潜像１０を現像し、トナーが付着したと
きの電位ｖｌは、Ｖ、＜Ｖ、であり、第２の現像時に（
Ｖ、−Ｖ、）の電位があるため、この部分に、第２のト
ナーが付着し、図示のごとき混色トナー像１４ができて
しまうものである。

また、他の問題として、第２の現像時に、第１のトナー
がとられて、第２＠像器６内に入り、これが蓄積すると
第２トナー像１３の色が悪くなる（第２現像剤の汚れ）
ことがある。

したがって、このような方式により、混色像や第２現像
剤の汚れがなく、安定な印字が、長期にわたり得られる
ようにするには、次のようにすることが必要である。

（１）第１のトナー像を第２の現像時に除去しないよう
にする。

（２）若干のとられがあっても、蓄積しないで。

第２の現像時に直ちに使われて、色の劣化が増大しない
ようにする。

（３）第１のトナー像上に、第２のトナーの重なりが最
小限に抑えられ、その混色は、実用上支障を来たさない
程度にする。

本発明は、上記の諸点に着目して開発されたものであっ
て、次に、その各実施例を説明する。

実施例　１ 光導電ドラムエを、正極性に５００〜１０００Ｖに帯電
し、第１光像３を照射し、第１潜像１０を作った。露光
部の残留電位は５０Ｖであった。

次に、第１の現像剤として１０３Ωｃｍ以下の低抵抗磁
性キャリヤと、正に帯電する黒色トナーを重量比で１〜
５％の２成分磁性現像剤を作り、第１現像器４に　＋１
００−　＋５００Ｖのバイアス電圧を印加し、第１潜像
１０を磁気ブラシ現像した。

このとき、現像画像濃度は、飽和濃度に近く、１．０以
上あった。そして、現像後の電位を測定したところ、最
高画像濃度のところでＶＸ二２００Ｖであった。

次いで、第２光像５を照射し、第２潜像↓ｌを作った。

第２の現像剤として１０’　Ω０以上の高抵抗磁性キャ
リヤを用い、正に帯電する赤色トナーを重量比１〜５％
の２成分磁性現像剤を作り、磁気ブラシ現像をした。

このようにして現像した第Ｉ、第２トナー像１２．１３
を記録紙７に転写し、熱定着したところ、混色トナー像
１４は少なく、第１トナー像１２は実用上全く支障のな
い黒色像が得られた。

また、第２トナー像１３は、連続印字しても、第１のト
ナーの混入は極めて少ない赤色画像が得られた。

特に、キャリヤ抵抗は、１０″　Ω０以上とし、磁気ブ
ラシの厚さ２〜６ｏｎのとき、良好であり。

キャリヤの製造上も、１０″Ω国のときに安定したもの
が得られた。なお、このようなキャリヤは、５０〜５０
０／Ａｍの直径の鉄粉表面に、酸化被膜を作ることで得
られた。

これに反して、第２の現像を第１の現像と同一の磁性キ
ャリヤを用い、はぼ同一のバイアスを印加して現像した
ところ、第１トナー像１２の約半分がとられ、かつ第２
のトナーが、第１のトナーとほぼ同じ位付着してしまい
、赤色の強い黒色画像しか得られず、しかも、連続印字
すると第２の現像剤中に黒色トナーが混入し、にごった
赤色像になってしまった。

このとき、第２現像器６に対し、第１現像器４に加える
バイアス電圧と同極性でしかも第１現像器４に加えるバ
イアス電圧よりも大きなバイアス電圧を印加したところ
、第２の現像時の第１トナー像１２の除去は軽減され、
上記の問題点は改善されたが、第２の現像は高抵抗磁性
キャリヤを用いるものに比して劣り、安定印字上、若干
、問題が残った。

上述のごとく、高抵抗磁性キャリヤを用いると、このよ
うに良い結果が得られる理由は、キャリヤとトナーの吸
引力（トナーの電荷によるクーロン力）が小さく、光導
電体表面と磁気ブラシ間とで形成される電界傾度が小さ
く反転電界を保持するため、第１トナー像１２は光導電
体面に吸着されたままで、かつ、キャリヤにとり去られ
る力が小さいためと考えられる。

以上のごとく、第１トナー像１２への混色トナー像１４
の少ない本実施例の現像法によれば、第１のトナーへの
混色が少ないうえ、第２トナー像１３のにとりも無く、
記録紙７に転写された第１画像は、有彩色トナーが黒色
トナー像の下に来るため、混色トナー像１４の影響は、
極めて少なくなるものである。

実施例　２ 上記の実施例１において、第１の現像を第２の現像と同
様の高抵抗キャリヤを用いて現像したところ、実施例１
と同様、良好な結果が得られた。

このとき第１の現像バイアス電圧は、０〜５００Ｖで、
無バイアス（ＯＶ）現像でも良好な画像が得られた。

第２の現像における混色トナー倣１４を少なくするには
、第１の現像を十分に行なっておくことが必要であり、
そのためには、第１の磁気ブラシ現像においては、磁気
を強＜Ｌ、（８００〜１０００ガウス以上）、現像巾を
広くするため着磁中を１０〜３０ａｍとするのが好適で
ある。

実施例　３ 上記の実施例１，２において、第２の現像能力を第１の
それより小さくしたところ、第１トナー像↓２への混色
トナー做１４が少なくなり、黒色の再現が良くなった。

第２トナー像１３の画濃度は若干低下したが、実用上問
題のない値であった。

現像能力を少なくする手段として、光導電ドラム１と磁
気ブラシの接触を軽くするため、光導電ドラム１との間
隙を、第１現像器４のそれより。

０．１〜０．５閣大きくした。また、磁力を、１００〜
２００ガウス低くした。

このようにすることで、第１トナー像↓２を第２現像時
に除去する作用も、若干少なくなったが、さきの実施例
１．２における本発明方式では、もともと、この除去作
用は少ないので、実用上の効果は大差がなかった。

実施例　４ 実施例１〜３において、第２の現像剤のトナーの電荷量
を第１の現像剤のそれより大きくしたところ、第１トナ
ー像１２への混色トナー・像１４の低減、および、第２
現像器６内への第１のトナーの蓄積が軽減した。

この理由は、電荷が大であると、キャリヤへのトナー吸
着力が大きく、第１トナー像１２のある（Ｖ、−Ｖ、）
の潜像を現像する能力が小さくなること、第２現像剤中
に第１のトナーが混入しても、第１のトナーの方が現像
されやすいため蓄積することがないと考えられる。

実施例　５ 実施例１〜４において、第２現像器６に光導電体の帯電
と同極性の低電圧のバイアス電圧５０〜２００Ｖを印加
したところ、第２の現像による第１トナー像↓２の除去
や第２現像剤への第１のトナーの蓄積も実用上支障がな
かった。その理由は。

バイアス印加状態では第１トナー・像１２が第１潜像１
０に吸引される力が大きく、第１のトナーはキャリヤに
吸引されることなく、若干ながら混色トナー像１４が重
なる程度であるからである。

実施例　６ 実施例１〜４において、第２現倣器６のバイアス電圧に
交流分を用いたところ、第２の現像による第２画像の調
子を軟調にすることができ、調整が容易になった。

また、実施例５において、バイアス電圧に交流分を重畳
したところ、同様の効果があった。

実施例　７ 実施例１において、第１の現像における磁気ブラシと光
導電ドラムエとの接触を密にし、現像後における感光体
電位が１００〜２００Ｖ低下するようにしたところ、第
１トナー像１２への混色トナー像１４が減少し、黒色再
現が良くなった。

これは、第２の現像における現像能力が、電位低下分だ
け低下し、第２のトナーの重なりが少なくなったためで
ある。

実施例　８ 実施例１〜６において、現像後、光導電ドラム１に弱い
光で一様露光を与え、表面電位を１００〜２００Ｖ低下
させたところ、実施例７と同様の効果が得られた。

実施例　９ 実施例１〜６において、第１光像３の照射時の残留電圧
が１００〜３００Ｖになるよう照射量を調整し印字した
ところ、第１トナー像１２への第２のトナーの混色１４
が減少し、黒色再現が良くなった。

これは、残留電圧の存在により、第２の現像における現
像能力が相対的に低くなるからである。

第１の現像は、バイアスを印加した方が良かった。

実施例　１０ 実施例１，３〜６，８．９において、第１の現像をカス
ケード現像にし・、第２の現像を上記各実施例と同様、
高抵抗磁気ブラシ現像としたところ、同様の良画像が得
られた。

実施例　１１ 実施例１〜４において、第１潜像１０を、第１現像器４
にバイアスを印加し第１の現像を十分行ない、第１トナ
ー像１２のトナー量を多くしたところ、第２の現像時に
、この第１トナー倣↓２の一部がとられる傾向になった
。このとき、第２の現像時に、光４電ドラム１と磁気ブ
ラシの接触を軽くし現像能力を低下せしめたうえで、ｖ
ｏと同極性のバイアス電圧１００〜２００Ｖを印加して
現像し、第１トナー像１２上に第２のトナーが僅かに重
なるようにしたところ、第１トナー像１２の一部がとら
れることは、はとんど無くなった。

なお、「ノンインパクトプリンタＪと題する特開昭５５
−８３０６９号公報に示されている色彩印字方式は、「
高抵抗磁性トナー現像剤」により第２＠像を行うもので
、「高抵抗磁性トナー」が磁石を内蔵した現像ロール上
で磁気ブラシを形成して現像を行うものである。

しかして、前記公報に記載の印字方式を２〜３色のプリ
ンタに用いたときの問題点は、（１）黒色または明度の
低い磁性体が現像剤中に多量に含まれているため、色が
自由に選べない（２）第１色に有彩色、第２色に黒色磁
性トナーを用いた場合、第１色の像に黒色磁性トナーが
少量でも混入すると、第１色の彩色が著しく低下する（
３）ｒ高抵抗磁性トナー現像剤」を用いた場合は、光導
電感光体と現像ロール間のギャップを０．５ｍ程度と狭
くする必要があるため、高精度の駆動機構が要る（４）
また、「高抵抗磁性トナー現像剤」を用いた場合、現像
性を良くするためには、印加するバイアス電圧を感光体
の帯電電圧とほぼ等しい大きな値（５００〜７００Ｖ）
にする必要があり、そのためには、高圧電源、高耐電圧
機構を必要とする。

これに対し１本発明によれば、非磁性トナーを用い、か
つ少なくとも第２色以降は、１０４Ω信以上の高抵抗磁
性キャリヤを用いた高抵抗２成分磁気ブラシ現像をおこ
なうものであって、少なくとも第２色以降を１０’　Ω
０以上の高抵抗磁性キャリヤとした理由、すなわち印字
品質上の優位性については、前記実施例１に記述した。

また、本発明においては、前掲特開昭５５−８３０６９
号公報に記載の色彩印字方式に比して、非磁性トナーを
用いるので、磁性材に固有の色、すなわち例えばマグネ
タイトやフェライトなどの黒色、あるいはマグネタイト
の茶色に制限されることなく、任意の色彩を選択するこ
とができ、さらに光導電感光体と現像ロール間のギャッ
プを大きくとれる（なお、光導電感光体と現像ロール間
のギャップは、実施例１に示すように、２〜６閣が最適
である）ので、高精度の駆動機構を必要としないばかり
か、低電圧バイアスでよいので、電源、絶縁構造上有利
である。これに加えて１本発明において、第１の現像を
黒色とすれば、この第１の現像に他の有彩色が混入して
も、その影響は実用上無視することができる。

また、上述においては、電子写真方式で述べたが、静電
記録方式に適用するには、ネガ潜像の反転現像法を２回
以上、逐次行う方法に適用できるものである。

さらに、第１図に示したものにおいて、転写前に一様照
射して除電したり、−様帯電し、トナーを再帯電するこ
とで転写効率を向上させる手法を適宜取り入れることは
有効である。また、現像後光導電ドラム上に付着してし
まった不要キャリヤを取り除くための磁気キャリヤクリ
ーナを設置することは、転写抜けを防止するうえで有効
である。

以上に述べたところをも総合して、本発明によるときは
、ｌドラムを用いて２色以上の現像を逐次行い、その形
成された２色以上のトナー像を同時に転写する色彩印字
方式において、トナー像の損失、混色を少なくして印字
品質にすぐれ、しかも高精度の駆動機構や高圧電源、高
耐電圧機構を必要としない色彩印字方式を提供できるも
ので。

すぐれた効果を奏する発明ということができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る２色印字電子写真法
に供せられる印字装置の略示構成図、第２図は、現像後
のトナー付着状態を示す拡大説明図である。 １・・・光導電ドラム、２・・・ｔｆ電器、３・・・第
１光像、４・・・第１現像器、５・・・第２光像、６・
・・第２現像器。 ７・・・記録紙、８・・・転写器、９・・・クリーナ、
１０・・・第１ｗＩ像、１１・・・第２潜像、１２・・
・第１トナー像、第 図 第 ｊヨ ノノ 手続ネ「１１正書 （ 自発） 平成 ２．５．１１ 年　　　月 日 平ｌｌ１２年４月２０日提出の特許願 （Ｃ） 名称（５１０）株式会社 日 立 製 作 所 ４、代理人 居所（〒１０３）東京都中央区日本橋茅場町二丁目９番
５号日進ビル 電話 ０３　（６６１）　００７１ 明ＪＩＩｌ書の 「発明の詳細な説明」 の欄 ６、補正の内容 （１）明細書第１１頁第１８行目の「画濃度」を「両像
濃度」に訂正する。 ）明細書第１４頁第１７行目の「混色↓４」を「混色ト
ナー像１４」に訂正する。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、光導電感光体上に第１の露光によって第１の潜像を
   形成し、この第１の潜像を反転現像し、次に、前記光導
   電感光体上に第２の露光によって第２の潜像を形成し、
   この第２の潜像を反転現像する工程を２回以上繰り返し
   て感光体上に２色以上のトナー像を作り、これを記録紙
   へ同時に転写することによって２色以上の画像を作る色
   彩印字方式において、 前記第２の潜像を反転現像する際に前記光導電体の帯電
   と同極性のバイアス電圧を印加し、第２色以降は、非磁
   性トナーおよび１０＾４Ωｃｍ以上の高抵抗磁性キヤリ
   ヤから成る高抵抗２成分磁気ブラシ現像をおこなうこと
   を特徴とする色彩印字方式。 ２、特許請求の範囲第１項記載の色彩印字方式において
   、複数色の現像を順次行うその全現像が、１０＾４Ωｃ
   ｍ以上の高抵抗磁性キャリヤを用いた高抵抗２成分磁気
   ブラシ現像である色彩印字方式。