JPH0752308B2

JPH0752308B2 - カラー画像記録方法

Info

Publication number: JPH0752308B2
Application number: JP61272790A
Authority: JP
Inventors: 和雄丸山; 潔堀江; 恒雄野網; 敏郎山本; 康二足立; 徹岡本; 健済川
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1986-11-18
Filing date: 1986-11-18
Publication date: 1995-06-05
Anticipated expiration: 2010-06-05
Also published as: JPS63127260A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、静電潜像を利用してカラー画像を記録する方
法に係り、特に潜像担持体上に既に形成されている可視
像（トナー像）を乱すことなく現像してカラートナー像
を得るカラー画像記録方法に関する。

従来の技術従来、電子写真法を利用したカラー記録方法が種々提案
されている。この様なカラー記録方法としては、例え
ば、潜像形成手段、感光体、現像手段、転写手段からな
る単色ユニットをｎ色分用意して、各々のユニットを紙
が移動することにより、単色が順次転写されて、最終的
にカラー画像が得られる、いわゆる順次転写法が知られ
ている。この方法は、複写速度が単色複写と同等にする
ことが可能であるが、装置が極めて大形化するという欠
点がある。一方、装置の小型化の観点から、１個の感光
体と感光体に圧接した転写ドラムを用いて、潜像形成、
現像、転写をｎ色分繰返す、いわゆる重ね転写法（転写
ドラム法）が知られているが、ある程度、装置の小型化
が可能な反面、複写速度が1/nになって遅くなるという
欠点を有している。重ね現像法は１つの感光体に、２値
若しくは３値の静電潜像を形成し、これ等２値若しくは
３値の潜像を有する感光体の第１潜像を第１の現像機で
現像した後、引き続いて感光体上の第２の潜像を第２の
現像機で現像して、最終的に形成されたトナー像を一度
に転写させてカラー画像を得るものであるが、この方法
は、装置の小型化と共に複写速度も極めて速いので有効
である。

発明が解決しようとする問題点しかしながら、この様な重ね現像法においては、第２の
現像工程以降では、既に第１の現像工程により、トナー
像が担持された感光体が再度現像剤により摺擦されるこ
とになるため、第１の現像工程により形成されているト
ナー像は、２段目移行の現像工程により著しく乱される
ことになる。結果として、最終的に得られるカラー画像
は、著しく乱れたカラー画像となるという欠点を有して
いる。したがって、重ね現像法を用いた画像形成法にお
いては、前段のトナー像を乱すことなく、いかに後段の
現像を実施するかが極めて重要な課題となっている。

感光体上のトナー像を乱すことなく現像する方法として
は、後段の現像工程を一成分非接触現像によって行うこ
とも考えられるが、一成分非接触現像は高速化すること
が難しく、この点からはキャリアーとトナーとからなる
二成分現像剤を用いることが好ましい。

しかしながら、磁気ブラシ現像法を使用する場合、マグ
ネットロールを内部に有する非磁性スリーブ上に二成分
現像剤を担持させて、磁気ブラシで潜像を摺擦して現像
を行うが、前記した重ね現像法においては、前段の現像
工程により形成されるトナー像は、後段の現像工程にお
いて、磁気ブラシの穂先がトナー像を摺擦してしまうこ
とにより、乱れてしまう。

この様な問題点を解決するものとして、特開昭60-12666
5号公報に、粒子径が50μｍ以下の磁性キャリアーをト
ナー粒子と混合した二成分現像剤を使用するカラー現像
装置が提案されている。しかしながら、キャリアーの小
粒子化により像乱れ現像は改善されるが、粒子径が小さ
くなるほど、キャリアーが現像装置から感光体表面に移
行する、いわゆるキャリーオーバー現象が激しくなる。
キャリーオーバー現象を回避するためには、磁気力を高
める必要があり、そのためにはキャリアー粒子の粒径を
ある程度大きくすることが必要になる。したがって、キ
ャリアーの粒子径を規定するだけでは充分満足のいく結
果は得られない。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので
ある。したがって、本発明の目的は、二成分現像剤を使
用しても、既に存在するトナー像を乱してしまうことな
く現像を行うことができるカラー記録方法を提供するこ
とにある。

問題点を解決するための手段本発明者等は、二成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像機
を使用して、鋭意検討した結果、二成分現像剤に用いる
キャリアーの密度が、上記トナー像の乱れに対して重要
な因子となっていることを見出だし、本発明を完成する
に至った。

即ち、本発明は、潜像形成手段により、潜像担持体上に
静電潜像を形成する潜像形成工程と、形成された静電潜
像を二色以上の異なるトナーにより顕像化する現像工程
と、転写工程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程を
交互に複数回繰り返して実施した後、顕像化したカラー
トナー像を一括して転写材に転写するカラー画像記録方
法において、複数回の現像工程は複数色の互いに極性の
異なるトナーを用いて行い、少なくとも２回目以降の現
像工程において、トナーと、密度が1.7〜3.0g/cm³、粒
径が25〜50μｍであって、結着樹脂中に磁性粉が分散さ
れた磁性キャリアを混合してなる二成分現像剤を用いる
ことを特徴とする。

本発明において用いるキャリアーは、密度が1.7〜3.0g/
cm³、粒径25〜50μｍであって、結着樹脂中に磁性粉が
分散されたものであるが、このキャリアーは、磁性粉の
含有量により容易に密度を制御することができる。実験
の結果から、密度ρ＝1.7〜3.0g/cm³の範囲のものであ
れば、像乱れ現像及びキャリーオーバー現象が許容でき
る範囲にあることが判明した。それは、キャリアー個々
の密度が小さいので、形成される穂立ちが軟らかくなる
ことによるものと推測される。

本発明におけるこの様な低密度のキャリアー粒子の粒径
は任意であるが、実験の結果からは、平均粒径25〜50μ
ｍの範囲がであることが必要であり、特に30μｍ前後の
平均粒径を持つものが最適である。なぜならば、平均粒
径が上記範囲を外れると、キャリーオーバー現象と、像
乱れ現象の防止を両立させることが難しくなってくるか
らである。

本発明のキャリアーの密度は、以下の測定法により測定
される真比重によって求められた密度で定義される。

粉体の空隙を完全に液体で置換し、その重量と体積との
関係を下記式に当てはめて真比重を求める、いわゆるピ
クノメータ法（真比重ビン法）を用い、このピクノメー
タ法を自動化した測定機：オートトゥルーデンサーMAT-
5000（株式会社セイシン企業製）を使用して、下記の
式より真比重を求める。

（式中、Pd:真比重、Ld:液体の比重、Wa:セル風袋（空
セル）（ｇ）、Wb:セル風袋＋粉体（ｇ）、Wc:セル風袋
＋粉体＋液体（液面決定後）（ｇ）、Wd:セル風袋＋液
体（液面決定後）（ｇ））本発明における現像工程（２回目以降）においては、任
意の二成分現像装置が使用可能であるが、中でも最も一
般的な磁気ブラシ現像装置を用いるのが好ましい。

磁気ブラシ現像装置は、複数の磁極を有するマグネット
ロールとその周面に設けられた非磁性円筒状スリーブか
らなる現像ロール上に、二成分現像剤を担持させ、任意
の穂立ち規制部材などにより穂立長を調整して、磁気ブ
ラシを形成し、マグネットロールとスリーブとの相対的
な運動により、磁気ブラシを移動させつつ、磁気ブラシ
に対向配置させた感光体面を摺擦することにより、潜像
にトナーを付着させて、現像するものである。この際、
像乱れ防止の観点からは、マグネットロールを固定し、
スリーブを回転させる方式が好ましい。又、この際、ス
リーブの回転方向は、現像部において感光体と同方向で
あるのが好ましい。更に、内部に固定配設されるマグネ
ットロールが、少なくとも、現像ニップ位置において、
反発磁界を形成するように配設されているものが最も好
ましい。

実施例以下、本発明のカラー画像記録方法を図面を参酌して説
明する。

第１図は、本発明を実施するために用いるカラー画像記
録装置の一例であって、２値潜像の形成によってカラー
画像を形成する場合を示す。又、第２図は、第１図のカ
ラー画像記録装置を操作した場合における感光体の表面
電位および現像の状態を説明する図である。第１図にお
いて、1aは第１帯電器、2aは第１露光手段、3aは第１現
像手段、1bは第２帯電器、2bは第２露光手段、3bは第２
現像手段、４は転写コロトロン、５は除電コロトロン、
６はクリーナー、７は光除電器、８は記録紙、９は転写
前コロトロン、10は感光体ドラム、10aは感光層であ
る。

感光体ドラム10は、矢印の方向に回転している。まず、
第１帯電器1aにより、感光体ドラム10の表面の感光層10
aは一様に帯電される（第２図（ａ））。

次いで、第１露光手段2aにより第１色に対応した画像情
報に応じた光照射が行われ、感光体上に第１色に対応し
た静電潜像が形成される。なお、露光手段は任意のもの
が選択可能である。次いで、第１露光手段によって形成
された第１の静電潜像を有する感光層10aに、第１現像
手段3aにより、第１の色に応じたトナーを供給して、顕
像化する（第２図（ｂ））。なお、トナーの色は第１の
色と異なるものであってもよい。第１現像手段として
は、任意のものが使用できる。この際、現像バイアス
は、正規現像を行うか、反転現像を行うかによって選択
される。

次いで、第２帯電器1bにより再び感光層10aは、一様に
帯電される（第２図（ｃ）。なお、この第２帯電器1b
は、像形成プロセスによっては省略することもできる。
例えば、第１露光部においてネガ書き込みを行い、第２
露光部においてポジ書き込みを行う場合には省略するこ
とができる。続いて、第２露光手段2bにより第２の色に
対応した画像情報に応じた光照射が行われ、感光層10a
上に第２の色に応じた静電潜像が形成される。露光手段
及び書き込み方式は任意である。次いで、第２露光手段
で形成された第２の静電潜像を有する感光層10aに第２
現像手段3bにより、第２の色に応じたトナーを供給して
顕像化する（第２図（ｄ））。この際にも、トナーの色
は第２の色と異なるものであってもよい。この際、現像
バイアスも任意に選択することができる。

転写前コロトロン９は、転写前に感光体に担持されてい
る第１トナー及び第２トナーの極性を揃えるために使用
されるが、これも特定プロセスにおいては省略可能であ
る。第１トナー像及び第２トナー像は、記録紙８に転写
コロトロン４によって転写されるが、静電転写以外の手
段を用いて転写してもよい。記録紙は次いで図示しない
定着部で定着される。又、転写部を通過した感光体は、
再使用のために除電コロトロン５、クリーナー６及び光
除電器７によってクリーニングが行われる。

上記第１及び第２露光手段としては、通常の複写機に用
いられているような光照明手段、原稿走査手段及び結像
光学系からなるものの、画像情報に応じて光変調可能な
光書込み装置、例えばレーザー書き込み装置、一様光源
一液晶マイクロシャッターからなる液晶ライトバルブ、
LEDアレイ、光ファイバーなど、任意のものが目的に応
じて使用できる。

本発明において、上記第１図に記載のカラー画像記録装
置を用いるに際し、現像剤としては、互いに異なる極性
のトナーを用いた色相の異なる二種類の現像剤を用いる
が、第１現像手段と第２現像手段のうち、少なくとも第
２現像手段においては、トナーと、密度が1.7〜3.0g/cm
³、粒径が25〜50μｍであって、結着樹脂中に磁性粉が
分散された磁性キャリアーを混合してなる二成分現像剤
を用いることが必要である。

本発明において使用する二成分現像剤は、次のようにし
て製造した。

キャリアースチレン−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
下記の比率で混合し、溶融混練した後、微粉砕して、下
記のキャリアーを得た。

トナースチレン−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
色系顔料：リソールスカルト（商品名、BASF社）８重量
部を溶融混練し、微粉砕して、平均粒径9.8μｍのトナ
ーを得た。

二成分現像剤上記のキャリアー90重量部とトナー10重量部とを混合し
て、現像剤を得た。

上記第１図に記載のカラー画像記録装置を用いてテスト
を行った。感光体としてはSe系のものを用いた。但し、
第１露光は、正規露光（非画像部露光）、第２露光は、
反転露光（画像部露光）であった。又、第１帯電による
感光体の表面電位は900V、第１露光による露光部は200V
であった。又、第１現像は、第１現像手段によって、二
成分磁気ブラシ法により、現像バイアス300Vで黒色トナ
ーを用いて行った。更に、第２帯電による感光体の表面
電位は900V、第２露光による露光部は200Vであった。
又、第２現像は、第２現像手段によって、二成分磁気ブ
ラシ法により、現像バイアス800Vで赤色トナーを用いて
行った。

比較のために、第２現像手段に用いる二成分現像剤のキ
ャリアーとして次のものを用い、同様にテストを行っ
た。

これらのテストにおける、キャリアー密度と像乱れ及び
キャリーオーバー現像との関係を第３図に示す。なお、
第３図中、○は、像乱れ又はキャリーオーバー現象がな
かったことを意味し、×は像乱れ又はキャリーオーバー
現象が発生したことを意味する。

発明の効果上記二成分現像剤を用いて磁気ブラシ法により重ね現像
を行う本発明のカラー画像記録方法によれば、重ね現像
における前段のトナー像が乱れることがなく、又、キャ
リーオーバー現象を発生することもない。したがって、
本発明によって得られたカラー画像は、像乱れのない優
れた画質のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するために用いるカラー画像記
録装置の一例の概略構成図、第２図は、第１図のカラー
画像記録装置を操作した場合における、感光体の表面電
位及び現像の状態を説明する説明図、第３図は、キャリ
アー密度と、像乱れ及びキャリーオーバーとの関係を説
明する説明図である。 1a……第１帯電器、1b……第２帯電器、2a……第１露光
手段、2b……第２露光手段、3a……第１現像手段、3b…
…第２現像手段、４……転写コロトロン、８……記録
紙、10……感光体ドラム。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野網恒雄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)発明者山本敏郎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)発明者岡本徹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 (56)参考文献特開昭57−147655（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−14238（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−147749（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−126665（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像形成手段により、潜像担持体上に静電
潜像を形成する潜像形成工程と、形成された静電潜像を
二色以上の異なるトナーにより顕像化する現像工程と、
転写工程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程を交互
に複数回繰り返して実施した後、顕像化したカラートナ
ー像を一括して転写材に転写するカラー画像記録方法に
おいて、複数回の現像工程は複数色の互いに極性の異な
るトナーを用いて行い、少なくとも２回目以降の現像工
程において、トナーと、密度が1.7〜3.0g/cm³、粒径が2
5〜50μｍであって、結着樹脂中に磁性粉が分散された
磁性キャリアを混合してなる二成分現像剤を用いること
を特徴とするカラー画像記録方法。