JPH0950162A

JPH0950162A - 画像形成方法

Info

Publication number: JPH0950162A
Application number: JP7202321A
Authority: JP
Inventors: Hisao Okada; 久雄岡田; Masayasu Anzai; 正保安西; Hirobumi Ouchi; 博文大内
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1995-08-08
Filing date: 1995-08-08
Publication date: 1997-02-18

Abstract

(57)【要約】【目的】現像剤へ混入したトナーを分離除去して、鮮
明な２色画像を形成する。【構成】第１の現像剤の第１トナーは、第２現像剤中
へ混入したときに第２トナーと逆極性に帯電するものを
使用し、また、第２現像剤の混合比を所定値に設定し
て、第２現像剤から第１トナーを電気的に分離できるよ
うにする。第２現像剤に混入した第１トナーを確実に分
離除去して混色が少ない２色画像を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真法による画像
形成方法に係り、特に２色現像に好適な画像形成方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアからなる２成分現像剤
を用い、感光体に対して帯電，露光，現像を反復して２
色のトナー像を形成する電子写真装置がある。この電子
写真装置は、第１のトナー像が形成された感光体上に第
２のトナー像を形成するときに該感光体上に第２の現像
剤を作用させて現像工程を実施すると、感光体上に形成
されている第１のトナー像を第２の現像剤が掻き取って
しまい、第１のトナーが第２の現像剤中に混入し、第２
の現像によって形成される第２のトナー像には混入した
第１のトナーによる混色が発生する。そして、第２の現
像剤中に混入した第１のトナーは該第２の現像剤中に蓄
積され、その量は経時的に増加していくので、第２のト
ナー像は次第に混色の度合が増加し、鮮明な２色のトナ
ー像を形成することができなくなるという問題がある。

【０００３】この問題を解決する方法として、特公昭６
３−５６５４２号公報では、第１の現像剤のトナー濃度
を第２の現像剤のトナー濃度よりも小さくし、第１の現
像剤のトナーの帯電量を第２の現像剤のトナーの帯電量
よりも大きくすることにより、感光ドラムに対する第１
のトナーの付着力を大きくし、更に第２の現像剤のキャ
リアとトナーの付着力を小さくして、第２の現像剤によ
る現像時に第１のトナーが感光ドラムから剥離して第２
の現像剤に混入するのを防止し、混色の発生を低減する
ようにすることを提案している。

【０００４】また、特公平４−１９０７号公報には、混
色を低減するための別の方法を開示している。この方法
は、第１のトナー像と第２のトナー像を形成するときに
は第１のトナーと第２のトナーは同じ極性に帯電してい
るが、第１のトナーが第２の現像剤中に混入したときは
該混入した第１のトナーは帯電量が零近傍から第２のト
ナーの帯電極性に対し逆極性となるようにしている。そ
して、帯電量が零近傍のトナーを空気流によって第２の
現像装置から除去したり、第２のトナーと逆極性のトナ
ーを電気的に分離して除去するようにしている。また、
特公昭６３−５６５４３号公報に開示された他の方法
は、第２のトナーと逆極性になった第１のトナーを感光
ドラム表面上における電荷の残存している領域に付着さ
せることによって、第２の現像剤に混入した第１のトナ
ーを除去することを提案している。これらの例では、第
１のトナーとして第２の現像剤との摩擦帯電によって帯
電極性が反転するような材料を用いる必要があるが、こ
のような材料として第２のトナーと第２のキャリアを組
み合わせたときの帯電量が、第１のトナーと第２のキャ
リアを組み合わせたときの帯電量より大きくなる材料を
選んでいた。しかし、第２のキャリアとの組み合せで、
第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯電量より大き
いにも関わらず、逆に、第２のトナーの帯電極性が反転
してしまう現象が発生して所期の作用効果が得られない
ことがあった。

【０００５】以上の従来例は、第１及び第２のトナー像
の形成が反転現像−反転現像または正規現像−正規現像
で、同じ帯電極性の２種類のトナーを用いる場合であ
る。

【０００６】一方、第１のトナー及び第２のトナーとし
て互いに異なる帯電極性のトナーを用いる場合の混色防
止方法が、特開昭５９−２１４０４９号公報や特開昭６
３−２９２１６１号公報に開示されている。この方法
は、第２の現像剤のキャリアが摩擦帯電列上で第１のト
ナーと第２のトナーの間になるような現像剤を用いてい
る。これによって、第２の現像剤に第１のトナーが混入
してもその帯電極性が反転しないので電気的に分離で
き、また、第２の現像剤に混入しにくくなるというもの
である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、第２
の現像剤中に混入した第１のトナーの帯電極性が確実に
第２のトナーと逆極性になるようにし、第１のトナーが
第２の現像剤中に混入しても混色の発生が少ない２色の
画像形成方法を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、感光体
上に第１の現像剤によって第１のトナー像を形成した後
に、第１のトナー像が形成された感光体上に第２の現像
剤によって第２のトナー像を形成する画像形成方法にお
いて、第１の現像剤の第１トナーとして、第２現像剤中
へ混入したときに第２トナーと逆極性に帯電するものを
使用し、また、第２現像剤の混合比を所定値に設定し
て、第２現像剤から第１トナーを電気的に分離できるよ
うにするものである。

【０００９】

【作用】第２の現像剤に混入してきた第１のトナーは第
２のトナーとの摩擦帯電によって第２のトナーとは反対
の極性に帯電し、電気的に吸引する方法や感光ドラム１
上における第２のトナー像が形成されない領域（画像背
景部）に付着させる等の方法で第２現像剤中から除去す
ることができる。

【００１０】従って、第１のトナーが第２の現像剤中に
混入しても、該混入トナーは除去されて蓄積されること
がないから、第２のトナー像が混色することがなく、鮮
明な２色のトナー像を形成することができる。

【００１１】

【実施例】先ず、帯電量とトナー混合比の関係を説明
し、次に混色防止のための条件との関連を説明する。

【００１２】帯電量Ｑ／Ｍとトナー混合比Ｔ／Ｃ（トナ
ーの重量／キャリアの重量）の関係をどのように決定す
るかを説明する。

【００１３】ｍ１（ｇ）のトナーとｍ２（ｇ）のキャリ
アを混合した現像剤を考える。トナー混合比Ｔ／Ｃは数
３で表すことができる。

【００１４】

【数３】

【００１５】トナーとキャリアの摩擦によってトナーが
帯電する現象を図５のモデルで説明する。このモデル
は、トナーとキャリアの仕事関数差と表面状態数で接触
時に移動する電子量が決定されるという帯電モデルであ
る。仕事関数は電子を真空中に放出させるための最小の
エネルギーであり、図５ではＷ１やＷ２で示している。
表面状態数は、単位エネルギー幅の中に幾つの電子が存
在しているか、または電子が入れる場所があるかを示
し、図５ではＮ１やＮ２で示している。トナーとキャリ
アの摩擦帯電は、トナーとキャリアが接触したときに仕
事関数が小さい方から大きい方へ電子が移動し、移動後
の仕事関数差が０になるところで電子の移動が終了する
と考えられている。このような考えは、図５のモデル
で、トナーとキャリアをそれぞれ水が入った容器と仮定
し、この容器の底をパイプでつなぐと、水位の高い方か
ら低い方へ水が移動して両方の容器の水位が一致した時
点で水の移動が終わることによく似ている。水は電子、
容器の上端から水面までの距離が仕事関数に対応してい
る。

【００１６】図５のようにキャリアの仕事関数がトナー
の仕事関数よりも小さい場合は、電子がキャリアからト
ナーへ移動する。移動する電荷の量Ｑは、前述のモデル
から計算することができ、

【００１７】

【数４】

【００１８】となる。ここで、Ｎ１とＮ２はトナーとキ
ャリアの表面状態数、Ｗ１とＷ２はトナーとキャリアの
仕事関数であり、また、ｅは電子電荷の絶対値である。
この式は、培風館刊、Ａ．Ｒ．ブライス著、三宅彰・瀬
川渡＝共訳「高分子の電気的性質」の第１７７ページに
記載されている。

【００１９】トナーの単位重量当たりの電荷量Ｑ／Ｍ
は、Ｑをｍ１で割ることによって得ることができ、次の
ようになる。

【００２０】

【数５】

【００２１】次に、Ｔ／Ｃとの関係式を導く。トナーと
キャリアの単位重量当たりの表面状態数をｎ１，ｎ２と
すると、重量ｍ１，ｍ２と表面状態数Ｎ１，Ｎ２の間に
は次の関係がある。

【００２２】

【数６】

【００２３】

【数７】

【００２４】数３，数６，数７から、

【００２５】

【数８】

【００２６】となる。数５からｍ１を消去し、更に数８
の関係式を用いると、

【００２７】

【数９】

【００２８】となる。数９の分子をＱ／Ｍ（０），分子
のｎ１／ｎ２をＬｃｈとおき、

【００２９】

【数１０】

【００３０】

【数１１】

【００３１】とすると、数９は、

【００３２】

【数１２】

【００３３】となる。これがトナーの帯電量Ｑ／Ｍとト
ナー混合比Ｔ／Ｃの関係を表す式である。この数１２か
ら、Ｑ／Ｍ（０）はトナー混合比Ｔ／Ｃ＝０に外挿した
Ｑ／Ｍの値であることが分かる。また、数１２から、Ｌ
ｃｈは混合比Ｔ／Ｃの増加に伴うＱ／Ｍの低下の度合い
を表すことが分かり、その値が大きいほど混合比Ｔ／Ｃ
の増加に伴うＱ／Ｍの低下が大きく、トナーを帯電させ
る負荷と考えられるので、帯電負荷係数と呼ぶことにす
る。

【００３４】種々のトナーとキャリアの組み合せで、ト
ナー混合比Ｔ／Ｃが異なる現像剤を調合し、その帯電量
Ｑ／Ｍをブローオフ法で測定した。測定誤差は、１０％
程度である。

【００３５】

【表１】

【００３６】表１は、その結果を示している。表１は、
測定結果に最小二乗法を適用して数１２のＱ／Ｍ（０）
とＬｃｈを求めた結果である。表１のｅｒｒは、Ｑ／Ｍ
（０）とＬｃｈを用いた計算値と実測値との二乗平均誤
差である。普通、二乗平均誤差を３倍した値を誤差とし
て見積もるので、それにならうと、表１から、数１２で
計算されるＱ／Ｍと実測値との差は平均して１０％以内
であることが分かる。これは、Ｑ／Ｍの測定バラツキを
考慮すればよく一致している。従って、Ｑ／ＭとＴ／Ｃ
の関係は数１２で示されることが分かる。

【００３７】次に、前述と同様な解析を行って、混入ト
ナーの帯電極性を反転させる為の条件を求める。ここで
は、負帯電トナーを考え、第２色目トナーをＡ，第１色
目トナーをＢ，キャリアをＣとする。また、トナーＡ，
Ｂは、キャリアＣとの組み合せでは何れも負極性に帯電
するようにする。更に、トナーＢの帯電極性を正極性に
反転させる為には、仕事関数の大小は図６に示すように
ＷＡ＞ＷＢ＞ＷＣとなる。

【００３８】トナーＡ，ＢのＱ／Ｍは次のようにして計
算できる。仕事関数の差がなくなるように電子が移動す
るとして、電子の移動後のエネルギーレベルＷＦを、

【００３９】

【数１３】

【００４０】とすると、トナーＡに蓄積される電荷量Ｑ
Ａは、

【００４１】

【数１４】

【００４２】となる。前述の解析と同様に、トナー／キ
ャリアの表面状態数Ｎとトナー／キャリアの重量ｍとの
間には次の関係がある。

【００４３】

【数１５】

【００４４】数１５で、ｎＡ，ｎＢ，ｎＣは単位重量当
りの表面状態数である。

【００４５】そして、トナーＡの帯電量Ｑ／ＭＡは、Ｑ
ＡをｍＡで割ることによって得ることができ、

【００４６】

【数１６】

【００４７】となる。数１６は次のように書き替えられ
る。

【００４８】

【数１７】

【００４９】ところで、キャリアＣに対するトナーＡ，
ＢのＱ／Ｍは、Ｔ／Ｃ＝０に外挿したとき、

【００５０】

【数１８】

【００５１】

【数１９】

【００５２】となる。これと数１５を用いて数１７を書
き替えると、トナーＡのＱ／Ｍは次のようになる。

【００５３】

【数２０】

【００５４】同様に，Ｑ／ＭＢについて次式を得る。

【００５５】

【数２１】

【００５６】ところで、ここで考えているトナーは負帯
電トナーであり、Ｑ／Ｍ（０，Ａ，Ｃ）＜０，Ｑ／Ｍ
（０，Ｂ，Ｃ）＜０であるから、数２０，数２１の右
辺第２項はＱ／ＭＡ，Ｑ／ＭＢの値を負から正の方向へ
ずらす（絶対値を小さくする）ように作用をする。すな
わち、帯電極性反転を示す項である。

【００５７】次に、混入したトナーＢの帯電極性が反転
して該トナーＢが正極性に帯電する条件を求める。

【００５８】先ず、次の条件

【００５９】

【数２２】

【００６０】を数２０，数２１に課すことによって次式
を得る。

【００６１】

【数２３】

【００６２】

【数２４】

【００６３】数２３，数２４をｎＣ・ｍＣで割り、更に
次の関係帯電負荷係数：ＬｃｈＡＣ＝ｎＡ／ｎＣ，ＬｃｈＢＣ＝
ｎＢ／ｎＣ混合比：Ｔ／Ｃ＝ｍＡ／ｍＣ混入比：Ｍ／Ｔ＝ｍＢ／ｍＡを用いると、次のように書き替えられる。

【００６４】

【数２５】

【００６５】

【数２６】

【００６６】先ず、数２５が成り立つ条件を求める。式
の項を入れ替えて次の式を得る。

【００６７】

【数２７】

【００６８】Ｍ／Ｔ＞０，Ｔ／Ｃ＞０，−Ｑ／Ｍ（０，
Ａ，Ｃ）＞０であるから、数２７が成り立つ条件は次の
２つの場合が考えられる。

【００６９】（場合１）ＬｃｈＢＣ・Ｑ／Ｍ（０，
Ａ，Ｃ）− ＬｃｈＡＣ・Ｑ／Ｍ（０，Ｂ，Ｃ）＞
０の場合

【００７０】

【数２８】

【００７１】（場合２）ＬｃｈＢＣ・Ｑ／Ｍ（０，
Ａ，Ｃ）− ＬｃｈＡＣ・Ｑ／Ｍ（０，Ｂ，Ｃ）＜
０の場合

【００７２】

【数２９】

【００７３】次に数２６から条件を求める。前式と同様
に、式の項を入れ替えて次の式を得る。

【００７４】

【数３０】

【００７５】Ｔ／Ｃ＞０であるから、数３０が成り立つ
ためには

【００７６】

【数３１】

【００７７】が成り立つことである。数２７が成り立つ
条件で（場合２）と同じである。

【００７８】このときＴ／Ｃに関して以下の条件を得
る。

【００７９】

【数３２】

【００８０】結局、数２５，数２６が両方とも成立する
条件は、数３１，数３２で示される。これがトナーＢが
正極性に帯電するための条件となる。

【００８１】次に、数３２に書き替える前の数２６に戻
り、それを次のように書き替える。

【００８２】

【数３３】

【００８３】この式は、図７に示すように、トナーＢの
Ｑ／Ｍ−Ｔ／Ｃ特性を、数１２で分母の１を省略して、
Ｑ／ＭがＴ／Ｃに反比例するものと近似させたとき、ト
ナーＡの近似をしていないＱ／Ｍ−Ｔ／Ｃ特性と交差し
た点の混合比Ｔ／Ｃ（Ｒ）以上にトナーＡとキャリアＣ
の混合比を設定する必要があることを示している。これ
が混入トナーの帯電極性を反転させる為の条件である。
そして、２色目の現像剤のトナーとキャリアの混合比が
数３２で計算されるＴ／Ｃ（Ｒ）の値より大きい場合が
その条件を満足することになり、そのような場合におい
て、２色目の現像剤に混入した１色目のトナーの帯電極
性を反転させることが可能となる。これは、混入したト
ナーＢは、キャリアＣに対しては負極性に帯電するが、
トナーＡに対しては正極性に帯電するので、双方との帯
電の程度によって混入トナーの帯電極性が決まると考え
れば判り易い。すなわち、トナーＡの割合が少なけれ
ば、混入したトナーＢはキャリアとの摩擦帯電が主とな
って負極性に帯電し、混合比が大きくてトナーＡの割合
が多くなれば、混入したトナーＢはトナーＡとの摩擦帯
電が主となって正極性に帯電するのである。

【００８４】なお、混合比は正の値であるから、数３２
で計算したＴ／Ｃ（Ｒ）の値が負の値になる場合は、そ
のような２色目の現像剤では混入した１色目のトナーの
帯電極性を反転させる条件は存在しないということであ
る。従って、そのような場合は、以上に説明したよう
に、トナーとの摩擦帯電によって混入トナーの帯電極性
を反転させて第２現像剤中から分離することは不可能で
ある。

【００８５】以下、このような帯電制御によって混入ト
ナーを分離する本発明の実施例を図面を参照して説明す
る。

【００８６】（実施例１）図１は、第１の実施例とし
て、本発明になる画像形成方法を実施する２色画像形成
装置の例を示している。この２色画像形成装置は、感光
ドラム１に負帯電特性のＯＰＣを用い、第１及び第２の
トナーとして負極性帯電のトナーを用いた現像剤を使用
している。感光ドラム１は時計方向に定速回転するよう
に設置されており、その表面は、先ず、第１帯電器２に
よって負極性に一様に帯電され、第１露光器３によって
第１色目の画像データに応じた光が照射されて第１の静
電潜像が形成され、第１現像機４によって第１の現像剤
で現像されて第１のトナー像が形成される。次に、第２
帯電器５によって再び負極性に帯電され、第２露光器６
によって第２色目の画像データに応じた光が照射されて
第２の静電潜像が形成され、第２現像機７によって第２
の現像剤で現像されて第２のトナー像が形成される。

【００８７】以上の手順によって感光ドラム１上に形成
された第１のトナー像と第２のトナー像による２色トナ
ー像は、転写器８によって紙等の記録媒体１２に転写さ
れ、定着機１０で定着される。転写後の感光ドラム１
は、その表面に残留するトナーがクリーナ９によって除
去された後に次の２色画像形成に供される。

【００８８】このような２色画像形成において、第２の
トナー像を形成するときに第２現像機７の現像剤で感光
ドラム１の表面を摺擦して現像工程を実行すると、既に
感光ドラム１上に既に形成されている第１のトナー像か
ら第１のトナーの一部を掻き取って該第２現像機７の第
２の現像剤中に取り込んでしまう。

【００８９】ところで、この２色画像形成装置は、第１
の現像剤に含まれる第１のトナー及び第２の現像剤に含
まれる第２のトナーと該第２の現像剤の第２のキャリア
との摩擦帯電による帯電量の混合比依存性が表２に示す
特性となっている。

【００９０】

【表２】

【００９１】この特性から、数３２に従って混合比Ｔ／
Ｃ（Ｒ）を計算すると、０．０１６となる。また、第２
の現像剤は、樹脂中に磁性粉を分散したバインダー型の
キャリアを用いており、その混合比は０．０４〜０．０
８の間に設定して所定の現像（画像）濃度を確保するよ
うにしている。この第２の現像剤の混合比は０．０１６
以上であり、第２の現像剤に第１トナーが混入した場合
は、この第１のトナーの摩擦帯電極性を正極性に反転さ
せることができる。実際、第２現像剤に第１トナーを強
制的に混入させたものを２枚の平行電極間にその現像剤
を挟んで高電圧を印加することにより、混入した第１ト
ナーを負極性の電極側に分離することができた。

【００９２】従って、図２に示すように、第２の現像剤
に混入してきた負極性に帯電した第１のトナーは第２の
トナーとの摩擦帯電によって帯電極性が負極性から正極
性に反転し、前述したように、帯電極性が反転した第１
のトナーは、電気的に吸引する方法や感光ドラム１上に
おける第２のトナー像が形成されない領域（画像背景
部）に付着させる等の方法で第２現像剤中から除去する
ことができる。

【００９３】従って、第１のトナーが第２の現像剤中に
混入しても、該混入トナーは除去されて蓄積されること
がないから、第２のトナー像が混色することがなく、鮮
明な２色のトナー像を形成することができる。

【００９４】（実施例２）次に、第２の実施例として、
第１のトナー及び第２のトナーとして異なる帯電極性の
トナーを用いる２色画像形成装置の例を図３を用いて説
明する。

【００９５】この第２の実施例も主な構成要素は、図１
に示した第１の実施例と同じである。この実施例は、第
１の実施例において第１現像機４と第２露光器６の間に
設置されていた第２帯電器５が省略され、その代わり
に、第２現像機７の後段に転写前帯電器１１が設置され
ている。この転写前帯電器１１は、感光ドラム１上に形
成された第１のトナーと第２のトナーの帯電極性を一方
の極性に揃えるための帯電器である。

【００９６】この２色画像形成装置は、次の順序でトナ
ー像が形成される。なお、この第２の実施例も、第１の
実施例と同様に感光ドラム１に負帯電特性のＯＰＣを用
いる場合で説明する。また、第１のトナーとして正極性
帯電のトナー、第２のトナーとして負極性帯電のトナー
を用いる場合で説明する。

【００９７】感光ドラム１は時計方向に定速回転するよ
うに設置されており、その表面が第１帯電器２によって
一様に負極性に帯電され、第１露光器３によって第１色
目の画像データに応じた光が照射されて第１の静電潜像
が形成される。なお、このとき、感光ドラム１上で光を
照射した部分の電荷（帯電量）が略半分ほど消失するよ
うに、第１露光器３で照射する光の量を制御する。次
に、第１現像機４によって第１の現像剤で現像され、感
光ドラム１上で光が照射されずに電荷が残留している領
域に正極性に帯電した第１のトナーが付着（正規現像）
する。

【００９８】次に、感光ドラム１の表面は第２露光器６
によって第２色目の画像データに応じた光が照射されて
該感光ドラム１上には第２の静電潜像が形成される。こ
のとき、第２露光器６で照射する光の量は、感光ドラム
１上で光を照射した部分の電荷がほとんど消失するよう
に制御される。第２の静電潜像が形成された感光ドラム
１の表面は、第２現像機７によって第２の現像剤で現像
され、負極性に帯電した第２のトナーが付着される。こ
の第２のトナーは、感光ドラム１上で光が照射されて電
荷が消失した領域に付着（反転現像）する。

【００９９】以上の手順によって感光ドラム１上に形成
された第１の正極性帯電トナーと第２の負極性帯電トナ
ーによる２色トナー像は、そのまま静電転写しようとす
ると、記録媒体１２には一方の帯電極性のトナー像しか
転写されない。転写前帯電器１１は、両方のトナー像が
静電転写されるようにするために、２つのトナー像を正
または負の何れか一方の帯電極性に揃える。帯電極性が
揃えられた第１及び第２のトナーは、転写器８によって
紙等の記録媒体１２に転写され、定着機１０で定着され
る。転写後の感光ドラム１は、その表面に残留するトナ
ーがクリーナ９によって除去された後に次のトナー像の
形成に供される。

【０１００】この２色画像形成においては、第１のトナ
ーと第２のトナーは帯電極性が異なっている。そのた
め、感光ドラム１の表面に形成されている第２の静電潜
像を第２現像機７の第２の現像剤によって現像するとき
に、該感光ドラム１上に既に形成されている第１のトナ
ー像は第２の現像剤の第２のキャリアと電気的に反発し
合うことになるので掻き取られることは少ない。しか
し、第１のトナーは第２のトナーに対して逆極性である
から、該第１のトナーが第２のトナーと結び付いて第２
現像機７の第２の現像剤中に混入してくることはある。

【０１０１】ところで、この実施例において、第２の現
像剤として第１の実施例と同じものを用い、また、第１
のトナーも同じものを用いるが、第１のキャリアは第１
のトナーが正極性に帯電するものを用いる。例えば、フ
ッ素系の樹脂をコーティングしたキャリアを用いる。そ
のようなキャリアを用いることによって、第１のトナー
を正極性に帯電させることができる。

【０１０２】この実施例において、第１のトナーが第２
現像剤中に混入すると、第１の実施例で説明したよう
に、この第１のトナーは第２現像剤中でも正極性とな
る。従って、図４に示すように、第２の現像剤に混入し
てきた正帯電の第１のトナーは第２のトナーとの摩擦帯
電によって帯電極性が正に維持され、前述したように、
帯電極性が正極性のままの第１のトナーは、電気的に吸
引する方法や感光ドラム１上における第２のトナー像が
形成されない領域（画像背景部）に付着させる等の方法
で第２現像剤中から除去される。

【０１０３】従って、この第２の実施例の場合も、第１
のトナーが第２の現像剤中に混入しても除去されて蓄積
されることがないから、第２のトナー像が混色すること
がなく、鮮明な２色のトナー像を形成することができ
る。

【０１０４】なお、この実施例では、露光を２回に分け
て行う方式を説明したが、露光量を制御した１回の露光
で感光ドラム１上に３レベルの静電潜像を形成し、正規
現像と反転現像を行って２色のトナー像を形成する方式
についても同じように実施することができる。

【０１０５】（比較例１）比較例１として、表３に示す
現像剤を用いた場合を説明する。

【０１０６】

【表３】

【０１０７】このトナーは表２と同じであるが、キャリ
アのコーティングが変更されている。すると、数３２で
計算されるＴ／Ｃ（Ｒ）の値は０．１２６となる。第２
現像剤の混合比として０．１２６という値は大き過ぎ
て、トナーの飛散や画像背景部の汚染を引き起こすこと
になる。この第２現像剤の混合比としては、所定の画像
濃度を確保し、且つ、トナー飛散や背景部汚染を発生さ
せないという点から、０．０６前後が適正な値である。
従って、その値は０．１２６より小さいので、第２現像
剤中に混入した第１トナーの帯電極性は反転せず、第２
現像剤中から分離することができないので蓄積されて第
２のトナー像中に混入してしまい、不鮮明な第２のトナ
ー像が形成されてしまうことになる。

【０１０８】（比較例２）比較例２として、表４に示す
現像剤を用いた場合を説明する。

【０１０９】

【表４】

【０１１０】この現像剤では数３２で計算されるＴ／Ｃ
（Ｒ）の値は−０．０３４である。混合比は正の値でな
ければならず、このように負の値になるということは、
表４の現像剤では、第１のトナーの帯電極性は、第２の
トナーとの摩擦によっては反転しないことを意味する。
実際、第１のトナーと第２のトナーを直接混合した後に
２枚の平行電極間にそれを挟んで高電圧を印加すると、
正の電極に第１のトナーが付着し、負の電極に第２のト
ナーが付着した。すなわち、この場合は、第１のトナー
の方が第２のトナーよりも負極性に帯電しやすかったこ
とになる。従って、この比較例においても、第２の現像
剤中に混入した第１のトナーの帯電極性は反転せず、第
２の現像剤中から分離することができないので該現像剤
中に蓄積して第２のトナー像中に混入してしまい、不鮮
明な第２のトナー像が形成されることになる。

【０１１１】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれば
第２の現像剤に混入した第１のトナーを確実に分離除去
することが可能となり、混色が少ない２色の画像を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明するための２色画
像形成装置の概略図である。

【図２】本発明の第１の実施例における混入トナーの帯
電極性の反転を説明する図である。

【図３】本発明の第２の実施例を説明するための２色画
像形成装置の概略図である。

【図４】本発明の第２の実施例における混入トナーの帯
電極性の反転を説明する図である。

【図５】トナーの摩擦帯電のモデル図である。

【図６】混入トナーがある場合の摩擦帯電のモデル図で
ある。

【図７】混入トナーの帯電極性反転と混合比の関係の説
明する特性図である。

【符号の説明】

１感光ドラム２第１帯電器３第１露光器４第１現像機５第２帯電器６第２露光器７第２現像機８転写器９クリーナ１０定着機１１転写前帯電器１２記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大内博文東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に第１の現像剤によって第１の
トナー像を形成した後に、第１のトナー像が形成された
感光体上に第２の現像剤によって第２のトナー像を形成
する画像形成方法において、第２の現像剤としてトナーとキャリアからなる２成分現
像剤を用い、最小二乗法のパラメータ推定法を用いて第
２の現像剤のトナーとキャリアを組み合わせた場合の第
２のトナーの帯電量Ｑ／Ｍとトナーとキャリアの重量混
合比Ｔ／Ｃの関係を数１に当てはまるように該数１のＱ
／Ｍ（０）とＬｃｈを求めてそれをＱ／Ｍ（０，Ａ），
ＬｃｈＡとし、同様に第１のトナーと第２の現像剤のキ
ャリアを組み合わせた場合の第１のトナーの帯電量Ｑ／
Ｍと重量混合比Ｔ／Ｃの関係を数１に当てはまるように
該数１のＱ／Ｍ（０）とＬｃｈを求めてそれをＱ／Ｍ
（０，Ｂ），ＬｃｈＢとし、数２によって計算されるＴ
／Ｃ（Ｒ）の値が正で、且つ第２の現像剤の重量混合比
がＴ／Ｃ（Ｒ）より大きい混合比でその現像剤を使用す
ることを特徴とする画像形成方法。【数１】【数２】
【請求項２】請求項１の画像形成方法において、第１
のトナー像と第２のトナー像を形成するときは第１のト
ナーと第２のトナーを同極性に帯電させて用い、更に、
第１のトナーと第２のトナーが第２の現像剤のキャリア
に対して何れも同極性に帯電するトナーを用いることを
特徴とする画像形成方法。
【請求項３】請求項１の画像形成方法において、第１
のトナー像と第２のトナー像を形成するときは第１のト
ナーと第２のトナーを異極性に帯電させて用い、更に、
第１のトナーと第２のトナーが第２の現像剤のキャリア
に対して何れも同極性に帯電するトナーを用いることを
特徴とする画像形成方法。