JPS6345108B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電子写真現像方法及び装置に関し、
特に、原稿白地部に形成された二色の画像に対応
して形成された互いに異なる極性を有する静電潜
像を、それぞれ互いに異なる極性に帯電し、異な
る色に着色した２種のトナーにより現像する電子
写真現像方法及び装置に関する。

一般にこの種の画像再生方法においては、互い
に異なる極性もしくは互いに異なる電位を有する
二種の静電潜像が、二色画像に対応して、光導電
体等の静電潜像担持体上に形成され、これらの二
種の静電潜像が、二つの現像装置を用いて、異な
る色に着色された二種の現像剤により現像され
る。

このような画像再生方法において、第２の現像
が行われる際には、既に第１の現像により静電潜
像担持体上に可視像が形成されており、従つて、
第２の現像は、第１の現像に重ねるような形で行
われる。

また、このような画像再生方法には、一般に磁
気ブラシ現像装置が用いられ、この磁気ブラシ現
像装置においては、現像ローラの磁気力により、
その表面に磁気ブラシが形成され、磁気ブラシ
は、静電潜像担持体の表面に接触しつつ移動し、
これにより静電潜像担持体上の静電潜像が現像さ
れる。

かかる磁気ブラシ現像装置においては、現像剤
の現像部への搬送は非常に容易であるが、腰の強
い磁気ブラシが、現像済みの画像に接触すると、
既に現像された像が壊されたり、その一部が掻き
取られたりされ、掻取られた現像剤が第２の現像
剤に混入して汚すことがある。

本発明は、第２の現像プロセス中に、第１の既
に現像された像が乱されたり破壊されたりせず
に、二色画像を二つの磁気ブラシにより現像する
ことのできる電子写真現像方法及び装置を提供す
ることを目的とする。

本発明によれば、第２現像装置の第２磁気ブラ
シが、第１現像装置の第１磁気ブラシよりも、静
電潜像に軽く接触するように第２現像装置が作ら
れており、第１の現像済みの像は、第２磁気ブラ
シによつて破壊されることはない。また、第１の
静電潜像を現像するための第１の現像剤の単位重
量当りの帯電量は、第２の静電潜像を現像するた
めの第２現像剤の単位重量当りの帯電量より大き
くし、第１の現像済み画像の静電潜像担持体に対
する吸着力を第２の画像のそれに比して大きくす
ることにより、第１の現像済みの画像が第２の現
像中に破壊されないようにしている。

以下、添付した図面を参照して本発明を説明す
る。

第１図は、本発明の実施例に適用される赤色及
び黒の２色カラー複写を可能とする電子写真装置
の一例を示すもので、感光体ドラム１は導電性基
体１ａ上に、パンクロマテツクな分光感度を有す
る第１光導電層１ｂと、第１光導電層１ｂ上に形
成された赤色光にのみ感度を有する第２光導電層
１ｃからなる。感光体ドラム１の周囲には、２色
カラー複写の作像プロセスの順に、１次帯電器
３、２次帯電器４、像露光部５、磁気ブラシ式第
１現像装置６、同じく磁気ブラシ式第２現像装置
７、極性調整用帯電器８、転写帯電器９、定着装
置１１、クエンチング帯電器１２、クリーニング
装置１３、が配設されている。なお、図中符号２
は１次帯電器３に設けられた光源、１４は赤色フ
イルタを示している。

反時計回り方向に回転する感光体ドラム１は、
先ず赤色光源２からの光照射を受けつつ第１帯電
器３によつてその表面が正に帯電される。すると
感光体表面に正の電荷が、そして内部に負の電荷
が保持される。次に、第２帯電器４によつて感光
体表面を負に帯電させると、感光体表面の正の電
荷が、内部の負の電荷に拘束されている一部の電
荷を除き中和され、感光体表面電位が負に反転す
る。このような感光体表面に、白色地肌に赤色お
よび黒色画像を有する原稿の光像を投影すると、
赤色画像に相当する部分からの光が、感光体表面
の第２光導電層１ｃを通過して、内部の第１光導
電層１ｂに保持された負電荷を消散させ、その部
分の表面電位を再び正に転じさせる。一方、黒色
画像に相当する部分からの光は、感光体表面にほ
とんど作用しないので、その部分の感光体表面電
位も負のままになる。このようにして、赤色画像
に相当する部分が正の、そして黒色画像に相当す
る部分が負の静電潜像が形成される。このプロセ
スは米国特許第912273号に記載されている。これ
を第１磁気ブラシ現像装置６の中の負に帯電され
た赤色のトナー６ａによつて、先ず赤色画像に対
応する静電潜像を現像する。理解を容易にするた
め、感光体表面におけるトナーを大きく図示して
ある。次に、第２磁気ブラシ現像装置７の中の正
に帯電された黒色のトナー７ａによつて、黒色画
像に対応する静電潜像を現像する。感光体上の赤
色トナーと黒色トナーとは、それぞれ逆極性に帯
電されているので、転写前に、これを調整用帯電
器８によつて負または正にそろえ、その後に、転
写用帯電器９によつて転写紙１０に転写する。転
写後、転写紙１０は、感光体表面から分離され、
定着装置１１を通つて、二色トナー像が転写紙上
に氷久定着される。感光体表面は、除電用帯電器
１２によつて除電された後、クリーニング装置１
３によつて、その表面上の残留トナーが除去され
る。

磁気ブラシ現像装置６および７は、従来知られ
た磁気ブラシ現像装置がすべて適用できる。図示
された両方の磁気ブラシ現像装置は、内部に磁石
を静止的に収容した非磁性体の現像スリーブ上
に、現像剤を吸着して磁気ブラシを形成し、これ
をスリーブの回転によつて搬送し、磁気ブラシを
感光体表面に接触させて現像を行なうものであ
る。

前述のように本発明は、第１現像装置６により
現像された第１のトナー像が第２現像装置７によ
り破壊されないようにするものであり、これによ
り第１のトナー像及び、第２現像装置７によつて
現像された第２のトナー像が等しく現像されるこ
とを目的としており、この目的に関連する因子と
して、例えば以下のものが重要である。感光体ド
ラム１の回転方向及び回転速度に対する第１現像
スリーブ６ｂ及び第２現像スリーブ７ｂのそれぞ
れの回転方向及び回転速度、第２現像装置７にお
ける磁束密度に対する第１現像装置６における磁
束密度、第１現像剤及び第２現像剤のそれぞれの
トナーの帯電量を初めとする第１現像剤及び第２
現像の性質、第１現像装置６及び第２現像装置７
における現像剤濃度及びトナー濃度。

上記の因子が重要であるのは、上記の因子の少
くとも１つを適切に設定することにより、上述の
目的が達成されるからである。

上記の目的を達成するための本発明による第一
の方法おいては、感光体ドラム１の回転方向に対
する第１現像スリーブ６ｂ及び第２現像スリーブ
７ｂのそれぞれの回転方向を下記の如く設定する
ことにより、第２現像スリーブ７ｂの上に形成さ
れた磁気ブラシが、第１現像スリーブ６ｂ上に形
成された磁気ブラシよりも弱く感光体ドラム１の
表面に接触するようにし、これによつて、第１ト
ナー像が第２の現像中に乱されたり、破壊された
りしないようにされている。

即ち、この第１の方法においては、一番目の現
像装置６の現像スリーブ６ｂを、感光体ドラム１
と同方向、すなわち両者が最も近接する点におい
て逆方向に進むように回転させ、二番目の現像装
置７の現像スリーブ７ｂを感光体ドラム１と逆方
向、すなわち両者が最も近接する点で同方向、か
つ感光体ドラムの線速度と同速度で進むように回
転させる。以下、この明細書における現像スリー
ブと感光体との移動方向はその近接点におけるも
のとする。こうすることによつて、一番目の現像
装置においては、磁気ブラシが、回転する感光体
表面に対し逆方向から接触するので、その摺擦力
も強く、二番目の現像装置においては、磁気ブラ
シが、感光体表面に対し同方向から同速度で接触
するので、その摺擦力も弱くなる。

本発明による第二の方法においては、第２現像
スリーブ７ｂ上の磁束密度を第１の現像スリーブ
６ｂ上の磁束密度より小さく設定している。こう
することにより、第２磁気ブラシは、第１磁気ブ
ラシより柔くなる。この第二の方法では、第１磁
気ブラシより柔らかな第２磁気ブラシが、第１ト
ナー像の破壊を防止している。このような現像ス
リーブ６ｂ及び７ｂのそれぞれの磁束密度の設定
は、磁石６ｃ及び７ｃのそれぞれの磁力を調節す
ること、もしくは、それぞれの現像スリーブ６ｂ
及び７ｂ内の磁石６ｃ及び７ｃの位置を調節する
ことにより行なう。

本発明の第三の方法においては、第２現像スリ
ーブ７ｂと感光体ドラム１の表面との間隔を第１
現像スリーブ６ｂと感光体ドラム１の表面との間
隔より大きく設定している。第２現像スリーブ７
ｂと感光体ドラム１の表面との間隔を大きくする
につれて、第２現像スリーブ７ｂ上の形成された
磁気ブラシは、第１現像スリーブ６ｂ上の形成さ
れた磁気ブラシに比し、感光体ドラム１の表面に
より柔らかく接触し、これにより、第１のトナー
像の第２磁気ブラシによる破壊が防止されてい
る。

第３図は、上記の機構の原理を示している。第
３図において、現像ローラ２１上の現像剤粒子２
２は、現像ローラー２１の内部に設けられた磁石
２３の磁力線に沿つて鎖状に連らなり、磁気ブラ
シが形成されている。この磁気ブラシの密度、つ
まり、現像剤密度は、現像ローラ２１の近傍では
高く、一方、静電潜像担持体２４の近くでは、磁
気ブラシの密度、つまり現像剤密度は低い。従つ
て、現像ローラ２１と静電潜像担持体２４との間
隔が大きければ大きい程、静電潜像担持体２４の
近傍の磁気ブラシの密度は低くなる。反対に、現
像ローラ２１と静電潜像担持体２４との間隔が小
さければ小さい程、静電潜像担持体２４の近傍の
磁気ブラシ密度は高くなり、それだけ磁気ブラシ
掻き取り力は大きくなる。

本発明の第四の方法では、第１現像スリーブ６
ｂの表面積が第２現像スリーブ７ｂのそれより大
きくなるように第１現像スリーブ６ｂもしくは第
２現像スリーブ７ｂの表面、あるいはその双方の
表面を仕上げることにより、第１現像スリーブ６
ｂ上の現像剤密度を第２現像スリーブ７ｂ上のそ
れより大きくしている。

本発明の第五の方法では、一方のトナーの単位
重量当りの帯電量を他方のトナーの単位重量当り
の帯電量より大きくしている。二つのトナーをこ
のように帯電することにより、二つのトナー像が
互いに悪影響を受けずに、独立して形成すること
ができる。

上記の五つの方法は、他の条件を一定にして、
それぞれ別々に使用することもできるし、それら
を組合せて使用することもできる。

次の実施例では、上述のそれぞれの方法の効果
を握把するために、他の条件を一定にして、それ
ぞれの方法が認められた。

実施例 １ これは、上述の第一の方法の実施例であり、そ
の条件は下記の通りである。

先づ、感光体ドラム１を下記の方法で作成し
た。

Alドラム基体１ａ上に、基体温度50℃でSeを
40μｍの厚さに蒸着して第一光導電層１ｂを形成
した。この上に下記の組成の溶液をデイツピング
（Dipping）法にて22μｍの厚さに塗布し、50℃で
５分間乾燥して第二光導電層１ｃを形成した。

４−Ｐ−ジメチルアミノフエニル−2.6−ジフエ
ニルチオピリリウムパークロレート 0.1ｇ 4.4′−ビス（ジエチルアルミ）−2.2′−ジメチルト
リフエニルメタン 2.1ｇ 帝人社製パンライトＫ−1300 2.8ｇ 塩化メチレン 60ｇ 第１現像剤は下記の方法で調製した。

先づ、100重量部のポリスチレンと５重量部の
Ｃ・Ｉ・ピグメント・レツド122を混合し、この
混合物を粉砕して、赤色トナーを作り、この赤色
トナー３重量パーセントと、97重量パーセントの
酸化処理を施した鉄粉（Fe₃O₄）（以下「キヤリ
ア」と呼ぶ）とを混合して、第１現像剤を調製し
た。

次に、リコー製FT−2500複写機用FT−200O
黒色トナー３重量パーセントと、上記キヤリア97
重量パーセントとを混合して、第２現像剤を調整
した。

赤色トナーは、15μc／ｇの帯電量を有するよ
うに負極性に帯電させ、黒色トナーは15μc／ｇ
の帯電量を有するように正極性に帯電させた。

感光体ドラム１と現像スリーブ６ｂ及び７ｂの
各々との間隔を3.5mmに設定した。

第１現像スリーブ６ｂ及び第２現像スリーブ７
ｂ上のそれぞれの磁束密度を450ガウスに設定し
た。

第１現像スリーブ６ｂには＋100ボルトのバイ
アス電圧を印加し、一方、第２現像スリーブ７ｂ
には−150ボルトのバイアス電圧を印加した。こ
の感光体ドラム１の表面に、赤色フイルター１４
として保谷硝子社製のＲ−64フイルターを用い、
これを通して100Wのタングステンランプの光を
照射しつつ、＋6.5KVで一次帯電を行ない、感光
体ドラム１の表面電位を＋1500Vを得、次いで暗
所において−5.7KVで二次帯電を施して感光体ド
ラム１の表面電位を−600Vにする。この感光体
ドラム１の表面に、赤、白、黒からなるオリジナ
ル像の光像を照射して、赤色相当部の感光体ドラ
ム１の表面電位を＋390V、白色相当部の表面電
位を−50V、黒色相当部の表面電位を−580Vに
した。この感光体ドラム１の表面電位の変化は第
２図に示したこのような条件下において、感光ド
ラム１、第１現像スリーブ６ｂ、第２現像スリー
ブ７ｂをそれぞれ第１図に示す矢印の方向に回転
させた。感光体ドラム１の線速度を180mm／secと
し、第１現像スリーブ６ｂ及び第２現像スリーブ
７ｂを、それぞれ線速度540mm／secで回転させた
とき、最良の現像が得られた。

実施例 ２ これは上述の第二の方法の実施例である。

実施例１において、第１現像スリーブ６ｂの上
の磁束密度及び第２現像スリーブ７ｂ上の磁束密
度をそれぞれ変化させた。具体的には、前者を
500から700ガウスの範囲で、後者を200から350ガ
ウスの範囲で変化させた。第１現像スリーブ６ｂ
上の磁束密度を500ガウスに設定し、第２現像ス
リーブ７ｂ上の磁束密度を360ガウスに設定した
とき、最良の現像が得られた。第２現像スリーブ
７ｂの表面の磁束密度が360ガウスより小さい場
合には、第２現像スリーブ７ｂ上に形成された磁
気ブラシは現像には弱すぎ、感光体ドラム１の表
面にキヤリアの付着が見られた。また第２現像ス
リーブ７ｂの表面の磁束密度が360ガウスを越え
る場合には、第２現像スリーブ７ｂ上の磁気ブラ
シは強すぎて、第１のトナー像からトナーが一部
掻き取られた。

実施例 ３ これは、上述の第三の方法の効果を確かめた例
である。

実施例１において、感光体ドラム１の表面と、
現像スリーブ６ｂ及び７ｂの各々との間隔を変化
させた。

この実施例３に先立つて、感光体ドラム１の表
面と第１現像スリーブ６ｂとの間隔と、感光体ド
ラム１の表面と第２現像スリーブ７ｂとの間隔の
二つの間隔の関係を調べる目的で、予備実験を行
なつた。この予備実験では、第１の現像装置６に
は第１現像剤を入れ、第２現像装置７には、キヤ
リアのみを入れた。その結果は第４図及び第５図
に示してある。第４図は、トナーの感光体ドラム
１に対する付着と、第１現像スリーブ６ｂと感光
体ドラム１の表面との間隔の関係を示す。第４図
からわかるように、この間隔ｄが２mmより大きく
設定されると、トナーの付着は減少し、従つて、
現像された像の濃度は低下した。第５図は、第２
現像装置７にキヤリアのみを入れた際の、感光体
ドラム１に対するトナーの付着と、第２現像スリ
ーブ７ｂと感光体ドラム１の表面との間隔の関係
を示す。第５図のグラフからわかるように、この
間隔が５mmより小さくなると、感光体ドラム１の
表面に既に付着していたトナーは、感光体ドラム
１の表面から掻き取られた。

感光体ドラム１の表面から掻き取られるトナー
の量は、感光体ドラム１の表面と第２現像スリー
ブ７ｂとの間隔を増すにつれて減少したが、その
間隔が大きすぎると、第２トナー像の画像濃度は
低すぎることが、実施例３により確認された。実
施例３の結果によれば、感光体ドラム１の表面と
第１現像スリーブ６ｂとの間隔を3.5mmにに設定
し、感光体ドラム１の表面と第２現像スリーブ７
ｂの表面との間隔を4.0mmに設定した時、最良の
現像が得られた。

実施例 ４ これは、上述の第四の方法の実施例である。

実施例１において、第１の現像スリーブ６ｂの
表面を第６図に示すように、ローレツトによる綾
目または網目状の凹凸とし、第２現像スリーブ７
ｂの表面を、第７図に示すように、平目または並
目状の凹凸とする。これによつて、第１現像スリ
ーブ６ｂの表面積が第２現像スリーブの表面積に
比べて相対的に大きくした。これらの現像スリー
ブ６ｂ及び７ｂを用いて、5000枚のコピーを作つ
た結果、赤色トナーが第２現像装置７の現像剤に
混入することはなく、良質のコピーが得られた。

比較のため、第１の現像スリーブ６ｂと第２の
現像スリーブ７ｂの双方を綾目状の表面を有する
現像スリーブに置換えて3000枚のコピーを作つ
た。その結果、赤色トナーの第２現像装置７の現
像剤への混入が観察された。更に、第１現像スリ
ーブ６ｂだけを、平目状の表面を有する現像スリ
ーブと置換えたところ、赤色トナー像の画像濃度
の減少が見られた。

実施例 ５ これは、前述の第五の方法の実施例である。

実施例１において、第２現像剤であるFT−
2000の黒色トナーの代りに、市販されているｕ−
Bixトナーを用いた。

実施例１と同様に、赤色トナーを負極に帯電さ
せて、15μc／ｇの帯電量を有するようにし、一
方、黒色ｕ−Bixトナーを正極に帯電させて、
8μc／ｇの帯電量を有するようにした。

その結果、0.7の画像濃度を有する赤色トナー
像と、1.0の画像濃度を有する黒色トナー像が得
られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例をなす現像方法及
び装置を施した二色電子写真複写装置の一例を示
す概略図、第２図は、上記電子写真複写装置の作
像プロセス中の感光体ドラムの表面電位の変化を
示す図、第３図は、第１図の複写装置の感光体ド
ラム上に形成された磁気ブラシの概略図、第４図
は、本発明の一実施例における第１現像ローラ上
へのトナーの付着と、感光体ドラムと現像ローラ
との間隔の関係を示す図、第５図は、トナーを含
有しない磁気ブラシを第２現像ローラ上に形成し
た際、第１ローラ上へのトナーの付着と、第２現
像ローラと感光体ドラムとの間隔の関係を示す
図、第６図は綾目状の凹凸表面を有する非磁性体
スリーブの斜視図、第７図は、平目凹凸表面を有
する非磁性体スリーブの斜視図。 １……静電潜像担持部材、６……第１磁気ブラ
シ現像装置、６ｂ……第１非磁性体現像スリー
ブ、６ｃ……第１磁石、７……第２磁気ブラシ現
像装置、７ｂ……第２非磁性体現像スリーブ、７
ｃ……第２磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 静電潜像担持部材上に互いに極性を異にして
   形成された静電潜像を、それぞれ互いに異なる極
   性に帯電し、異なる色に着色した二種のトナーに
   より現像する電子写真現像装置において、 第１非磁性体現像スリーブとその内部に設けら
   れた第１磁石とから成り、前記第１非磁性体スリ
   ーブは、前記静電潜像担持体表面に近接して設け
   られており、その表面に磁気ブラシを形成するこ
   とのできる第１磁気ブラシ現像装置と、 第２非磁性体現像スリーブとその内部に設けら
   れた第２磁石とから成り、該第２の非磁性体現像
   スリーブは、前記静電潜像担持体表面に近接して
   設けられており、その表面に磁気ブラシを形成す
   ることのできる第２磁気ブラシ現像装置とから成
   り、前記第１磁気ブラシ現像装置と前記第２磁気
   ブラシ現像装置は互いに隣接して設けられてお
   り、前記第２磁気ブラシ現像装置の、前記静電潜
   像担持体表面からのトナーの掻き取り力が、前記
   第１磁気ブラシのそれよりも小さく設定されてい
   ることを特徴とする電子写真現像装置。 ２ 前記静電潜像担持体と前記第１非磁性体現像
   スリーブはそれぞれ同一方向に回転され、前記第
   ２非磁性体現像スリーブは、前記静電潜像担持体
   の回転方向とは逆の方向に回転され、これによ
   り、前記第２磁気ブラシ現像装置の、前記静電潜
   像担持体表面からのトナーの掻取り力が、前記第
   一の磁気ブラシ現像装置のそれよりも小さく設定
   されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の電子写真現像装置。 ３ 前記第２非磁性体現像スリーブ上の磁束密度
   が前記第１非磁性体現像スリーブ上の磁束密度よ
   り小さく設定され、これにより、前記第２磁気ブ
   ラシ現像装置の、前記静電潜像担持体表面からの
   トナーの掻き取り力が、前記第１磁気ブラシ現像
   装置のそれよりも小さく設定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真現
   像装置。 ４ 前記第２の非磁性体現像スリーブと前記静電
   潜像担持体表面との間隔を、前記第１非磁性体現
   像スリーブと前記静電潜像担持体表面との間隔よ
   り大きく設定し、これにより、前記第２磁気ブラ
   シ現像装置の、前記静電潜像担持体表面からのト
   ナーの掻き取り力が、前記第１磁気ブラシ現像装
   置のそれよりも小さく設定されていることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載の電子写真現像
   装置。 ５ 前記第１非磁性体スリーブの表面積を前記第
   ２非磁性体現像スリーブの表面積よりも大きく設
   定し、これにより、前記第２磁気ブラシ現像装置
   の、前記静電潜像担持体表面からのトナーの掻き
   取り力が、前記第１磁気ブラシ現像装置のそれよ
   りも小さく設定されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の電子写真現像装置。 ６ 静電潜像担持部材上に互いに極性を異にして
   形成された静電潜像を、それぞれ互いに異なる極
   性に帯電し、異なる色に着色した２種のトナーに
   より現像する電子写真現像装置であつて、 第１非磁性体現像スリーブとその内部に設けら
   れた第１磁石とから成り、前記第１非磁性体現像
   スリーブは、前記静電潜像担持体表面に近接して
   設けられており、その表面に磁気ブラシを形成す
   ることのできる第１磁気ブラシ現像装置と、 第２非磁性体現像スリーブとその内部に設けら
   れた第２磁石とから成り、前記第２非磁性体現像
   スリーブは、前記静電潜像担持体表面に近接して
   設けられており、その表面に磁気ブラシを形成す
   ることのできる第２磁気ブラシ現像装置とから成
   り、前記第１磁気ブラシ現像装置と前記第２磁気
   ブラシ現像装置は互いに隣接して設けられている
   電子写真現像装置において、一方のトナーの単位
   重量当りの帯電量を他方のトナーの単位重量当り
   の帯電量よりも大きく設定したことを特徴とする
   電子写真現像方法。