JPS6356543B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は２色トナー像形成方法に係り、特に同
一の感光体に形成された２つの電荷潜像を異色の
トナーで現像して２色のトナー像を形成し、この
トナー像を記録紙に転写する２色トナー像形成方
法に関する。

コンピユータ端末機などに使用されるプリンタ
として、２色あるいはそれ以上の多色トナー像を
記録できるものの出現が望まれている。この種の
プリンタとしては、電子写真方法によるものが実
用的であり、レーザビームプリンタが提案されて
いる。２色のレーザビームプリンタは、回転する
光導電性感光ドラムを一様に帯電し、第１の画像
情報で変調した第１のレーザビームで感光ドラム
をネガ露光して第１の静電潜像を形成し、この第
１の静電潜像を第１の現像装置で反転現像して電
荷放出領域に第１のトナーを付着させて第１のト
ナー像を形成する。その後第２の画像情報で変調
した第２のレーザビームで感光ドラムを再度ネガ
露光して第２の静電潜像を形成し、この第２の静
電潜像を第２の現像装置で反転現像して電荷放出
領域に第２のトナーを付着させて第２のトナー像
を形成する。このようにして感光ドラムの表面に
形成された２色のトナー像は記録紙に転写後に定
着される。

このようなレーザビームプリンタの２色トナー
像形成方法では、第２の電荷潜像を現像する過程
において、感光ドラムにすでに付着している第１
のトナーが第２の現像装置に混入し、この混入量
が増加すると第２のトナー像に濁りが発生する欠
点があつた。

２色の正規現像方法として、第２の現像装置に
第１の現像装置のトナーが混入した場合には、混
入した第１のトナーを第２の現像剤のキヤリアと
の摩擦帯電によつて第２の潜像電荷と同極性に反
転帯電して感光ドラムへの付着を防止し、以つて
混色を防止する方法が提案されている。しかしこ
の２色の正規現像方法では、第２の現像剤のキヤ
リアの周囲には第２のトナーが付着しているので
第１のトナーとの摩擦の機会が少なく、従つて帯
電極性が反転するまでの時間が長くなりそれまで
に第２の電荷潜像に付着してしまう恐れがあり、
また帯電極性が反転した第１のトナーは第２の現
像装置内に残留するので、現像剤中のトナー混合
比あるいは現像剤の量を一定に制御する装置をも
つものにおいては、第１のトナーが混入した分だ
け第２のトナーが減少して第２の現像装置の現像
能力が低下する問題があつた。

従つて本発明の目的は、混色がなく良質の少な
くとも２色のトナー像が安定して得られる２色ト
ナー像形成方法を提供することにある。

この目的を達成するため、本発明は、第１色目
のトナーとして第２色目のトナーとの摩擦帯電に
よつてその帯電極性が反転する材料を用い、第２
色目の現像装置に混入してきた第１色目のトナー
を第２色目のトナーとの摩擦帯電によつて第２色
目の潜像電荷と異極性に帯電させることにより、
第２色目の反転現像で第２色目のトナーを感光ド
ラム表面上における電荷の消失された領域（以
下、電荷消失領域という）に付着させて第２色の
トナー像を形成すると共に第２色目の現像装置に
混入した第１色目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（以下、電荷残存
領域という）に付着させて第２色目の現像装置内
に第１のトナーが蓄積するのを防止すると共に、
その後に第１、第２のトナー像をこれらと異極性
のバイアス電界で記録紙に静電転写することによ
り、第２色目の反転現像で電荷残存領域に付着し
た第１色のトナー（バイアス電界と同極性になつ
ている。）を記録紙に転写しないようにして混色
を防止することを特徴とする。

以下、本発明の実施例を図面について詳細に説
明する。

第１図は本発明を実施するための２色電子写真
装置の全体側面図、第２図はその現像部の拡大図
である。時計方向に回転させられる光導電性感光
ドラム１の表面は帯電器２によつて一様に、例え
ば正極性に帯電される。一様に帯電された感光ド
ラム表面は第１の画像情報を含んだ光線３でネガ
露光されて第１の静電潜像が形成され、この第１
の静電潜像は潜像電荷と同極性の正極性に帯電さ
れた第１のトナー４（白丸で誇張して図示）を有
する第１の現像装置５により反転現像される。こ
れにより感光ドラム１の電荷消失領域に第１のト
ナー４が付着して第１のトナー像４Ａが得られ
る。

第１のトナー像４Ａが形成された感光ドラム１
は次の段階で第２の画像情報を含んだ光線６で再
びネガ露光されて第２の静電潜像が形成され、こ
の第２の静電潜像は潜像電荷と同極性の正極性に
帯電された第２のトナー７（黒丸で誇張して図
示）を有する第２の現像装置８により反転現像さ
れる。これにより第２の露光によつて電荷消失領
域に第２のトナー７が付着して第２のトナー像７
Ａが形成されるため、第１のトナー４と第２のト
ナー７を異色に選定すれば感光ドラム１の表面に
２色のトナー像を形成することができる。このよ
うにして２色のトナー像４Ａ，７Ａが形成された
感光ドラム１の表面に記録紙９を接触させ、帯電
器１０によつて記録紙９の背面からトナー像と異
極性のバイアス電界を印加することにより記録紙
９の表面に２色のトナー像を静電転写する。トナ
ー像４Ａ，７Ａを転写後の感光ドラム１の表面は
クリーナー１１によつて清浄にされて、再び帯電
器２により一様に帯電される。

この電子写真装置において、第１の現像装置５
がトナー４を磁性キヤリアと共に用い現像ロール
５Ａの表面に２成分現像剤磁気ブラシを形成する
ものである場合、トナー４はキヤリアとの摩擦帯
電で正極性に帯電されている。また第２の現像装
置８のトナー７も磁性キヤリアと共に用いられト
ナー７はキヤリアとの摩擦帯電で正極性に帯電さ
れた状態で現像ロール８Ａの表面に２成分現像剤
磁気ブラシを形成している。第２の現像装置８に
よつて第２の静電潜像を現像するときには、感光
ドラム１の表面には第１のトナー４による第１の
トナー像４Ａが形成されているので、第１のトナ
ー４の一部は感光ドラム１の表面から剥れて第２
の現像装置８内に混入する。第２の現像装置８内
に混入した第１のトナー４Ｂの量が増加した場
合、第１のトナー４が正極性の電荷をもち続ける
と第２のトナー７と共に第２の静電潜像に付着し
て第２のトナー像に濁りが発生する。

しかるにこの実施例では、第１のトナー４の摩
擦帯電序例を、第２の現像装置８に用いる磁性キ
ヤリアと第２のトナー７の中間の位置となるよう
に材料を選定してある。従つて第２の現像装置８
に混入した第１のトナー４Ｂの帯電極性は第２の
トナー７との摩擦帯電によつて負極性に速やかに
反転して異極性トナー４Ｃとなるために、感光ド
ラム１の電荷残存領域（正極性の潜像電荷が残存
している非画像部）に再付着して第２の現像装置
８から除去され、第２の現像装置８内に蓄積され
ることがない。これにより感光ドラム１の表面に
は、正極性の電荷をもつ第１のトナー像４Ａと、
正極性の電荷をもつ第２のトナー像７Ａと、負極
性の電荷をもつ余分な第１のトナー４Ｃが付着す
ることになる。しかし前記トナー像の静電転写
は、記録紙９に負極性のバイアス電荷を与えて実
施されるので、正極性に帯電した第１、第２のト
ナー像４Ａ，７Ａはこのバイアス電荷に吸引され
て記録紙９に転写されるが、負極性に帯電した余
分な第１のトナー４Ｃは反発されて転写されない
ので、記録紙９を汚損することがない。

本発明に使用するトナーとしては、例えば第１
のトナー４を黒色とした場合には、スチレン〜ブ
チルメタクリレート共重合体よりなる樹脂と、カ
ーボンブラツク、ニグロシン染料を各々重量比で
85：10：５の割合で混練、固化、粉砕したもの、
第２のトナー７を赤色とした場合には、スチレン
〜ブチルメタクリレート共重合体よりなる樹脂と
赤色染料としてウオツチングレツドを各々96：４
の割合で混練、固化、粉砕したものが良好であつ
た。また両現像装置５，８において上記各トナー
４，７と共に使用する磁性キヤリアは日本鉄粉株
式会社製のDSP−1580が好適で、このキヤリア
に対する第１、第２のトナー４，７のブローオフ
帯電量は各々25μc／ｇ、37μc／ｇであつた。

第３図は第１図および第２図に示した電子写真
装置における第１の現像装置５を１成分磁性トナ
ーによる現像装置に変えたものである。同図にお
いて、第１の現像装置５は、円筒状の導電性スリ
ーブ５Ｂ、磁石ロール５Ｃ、トナー規制板５Ｄ、
トナー容器５Ｅを備える。トナー容器５Ｅに収容
された１成分磁性トナー１２は磁石ロール５Ｃに
吸引されてスリーブ５Ｂの周囲に磁気ブラシを形
成し、磁石ロール５Ｃを時計方向に移動すれば、
磁気ブラシはトナー規制板５Ｄにより厚さを規制
されてスリーブ表面を反時計方向に移動して感光
ドラム１の表面を軽く摺擦する。スリーブ５Ｂに
感光ドラム表面の潜像電荷と同極性のバイアス電
圧をバイアス電源１３から与えることで反転現像
特性が得られる。現像条件は、使用する１成分磁
性トナー１２の性質によつて異なり、磁性粉と樹
脂を重量比で45：55とした高抵抗の非荷電形磁性
トナーの場合には、感光ドラム１とスリーブ５Ｂ
の間隔を約0.3〜0.5mmとし、トナー１２が感光ド
ラム１の表面を軽く摺擦するように磁気ブラシの
厚さを規制し、スリーブ５Ｂには感光ドラム１の
未露光部に残存する電荷の電位と略等しいバイア
ス電圧を印加するのがよい。１成分磁性トナー１
２として、磁性粉と樹脂以外に荷電制御剤として
染料を微少量含有し正極性に帯電させて使用する
高抵抗の荷電形磁性トナーを用いる場合には、感
光ドラム１とスリーブ５Ｂの間隔を0.2〜0.3mmと
し、スリーブ表面に形成する磁気ブラシが感光ド
ラム表面に接触しないようにその厚さを規制し、
残存電荷の電位に対して0.5〜１倍程度のバイア
ス電位をスリーブ５Ｂに与えることにより良好な
反転現像特性が得られる。第１の現像装置５によ
つて第１のトナー像１２Ａが形成された感光ドラ
ム表面は、先の実施例と同様に、第２の光線６で
ネガ露光され、第２の現像装置８で再び反転現像
されて第２のトナー像７Ａが形成される。そして
この場合にも、第１のトナー１２の一部が第２の
現像装置内に混入するが、前記実施例と同様に、
第１のトナー１２はその摩擦帯電序列が第２の現
像装置８に用いる磁性キヤリアと第２のトナー７
の中間に位置するような材料に選定されているの
で、混入トナー１２Ｂは第２のトナー７との摩擦
帯電によつて負極性に帯電した異極性トナー１２
Ｃとなり、感光ドラム表面の電荷残存領域に付着
して第２の現像装置内から除去される。

この実施例では、第１のトナー１２を１成分磁
性トナーを用いたことにより第１の現像装置５の
小形、簡易化が可能となり、また、１成分磁性ト
ナーはその表面に磁性粉の一部が露出していて第
２のトナー７との摩擦帯電性が強く混入トナーが
容易に反対極性に帯電して除去される利点があ
る。

第４図は第１図および第２図に示した電子写真
装置における第１のトナー４を10〜50重量％の磁
性粉を含有した磁性トナーにすると共に磁性キヤ
リアと混合して使用し、第２の現像装置８に混入
トナー除去手段を設けたものである。第４図は簡
単のために第１の現像装置５を省略してある。第
２の現像装置８内には、導電性の回転電極８Ｂを
設け、この回転電極８Ｂに電源１４から感光ドラ
ム表面の電荷と同極性の電圧を印加し、回転電極
８Ｂに吸着されたトナーは掻き落し板８Ｃで除去
して回収部８Ｄに落下するようにしてある。

このようにすれば、第１の現像装置８内に混入
して異極性に帯電した第１のトナー４Ｃは感光ド
ラム１の表面に再付着して除去されると共に回転
電極８Ｂにも付着して回収部８Ｄ内に回収され
る。この実施例では、第１のトナー４が磁性粉を
含有しているので第２のトナー７との摩擦帯電性
が強く容易に反対極性に帯電すること、また第１
のトナー４をキヤリアと混合して潜像電荷と同極
性に帯電して用いるので反転現像のためのバイア
ス電源が不要となる。

また本発明は、第１、第２のトナーを共に１成
分磁性トナーとすることによつても実施できる。

本発明において、第１のトナーは第２のトナー
との摩擦帯電によりその帯電特性が反転して感光
ドラムの表面に形成された潜像電荷と異極性に帯
電される必要があるが、これは第１及び第２のト
ナーに使用する樹脂の種類、顔料や染料等の帯電
制御剤、磁性粉の添加などによつて自由に調整す
ることができる。

第２の現像装置内に混入した第１のトナーを除
去する補助手段としては、両トナーの飛散性の
差、磁性の差を利用したものとすることができ
る。第２の現像装置内に混入した第１のトナーは
帯電極性が反転するがその帯電量は比較的少なく
飛散し易くなるので、吸引空気で分散することも
できる。混入したトナーの中には帯電極性が反転
しきれないものもあるので、このようにするとこ
れらのトナーの除去も可能になる。

以上のように本発明は、第１色目のトナーとし
て第２色目のトナーとの摩擦帯電によつてその帯
電極性が反転する材料を用い、第２色目の現像装
置に混入してきた第１色目のトナーを第２色目の
トナーとの摩擦帯電によつて第２の潜像電荷と異
極性に帯電させることにより感光ドラム表面上に
おける電荷残存領域に付着させて第２色目の反転
現像装置内に第１色目のトナーが蓄積されるのを
防止すると共に、その後感光ドラム表面上の第
１、第２のトナー像をこれらと反対極性のバイア
ス電界で記録紙に静電転写することにより異極性
に帯電して感光ドラム表面上の電荷残存領域に付
着している余分な第１色目のトナーが記録紙に転
写されるのを防止したので、記録紙には混色がな
く良質の２色トナー像が安定して得られる効果を
有する。また本発明は、静電潜像作成と反転現像
のくり返し数を増して３色以上のトナー像形成方
法として発展させることもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用される２色電子写真装置
の全体側面図、第２図はその現像部の拡大図、第
３図は現像部の他例を示す側面図、第４図は更に
現像部の他例を示す側面図である。 １……光導電性感光ドラム、３……第１の画像
情報を含んだ光線、４……第１のトナー、４Ａ…
…第１のトナー像、４Ｂ……混入した第１のトナ
ー、４Ｃ……異極性に帯電した第１のトナー、５
……第１の現像装置、６……第２の画像情報を含
んだ光線、７……第２のトナー、７Ａ……第２の
トナー像、８……第２の現像装置、９……記録
紙、１０……転写用帯電器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 回転する光導電性感光ドラムの表面を一様に
   帯電し、この帯電された感光ドラム表面を像露光
   して第１の静電潜像を形成し、この第１の静電潜
   像を第１のトナーを有する第１の現像装置で反転
   現像して第１のトナー像を形成し、第１のトナー
   像が形成された感光ドラム表面を像露光して第１
   の静電潜像と同極性の第２の静電潜像を形成し、
   この第２の静電潜像を第１のトナーとは異色の第
   ２のトナーを有する第２の現像装置で反転現像し
   て第２のトナー像を形成し、感光ドラム表面上に
   形成された第１および第２のトナー像を記録紙に
   静電転写して記録紙上に２色トナー像を形成する
   方法において、第１のトナーとして第２のトナー
   との摩擦帯電によつてその帯電極性が反転する材
   料を用い、第２の現像装置に混入した第１のトナ
   ーを第２のトナーとの摩擦帯電によつて第２の潜
   像電荷と異極性に帯電させることにより、第２の
   反転現像で第２のトナーを感光ドラム表面上にお
   ける電荷の消失された領域に付着させて第２のト
   ナー像を形成すると共に第２の現像装置に混入し
   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、その後第１およ
   び第２のトナー像をこれらと異極性のバイアス電
   界によつて記録紙に静電転写することを特徴とす
   る２色トナー像形成方法。