JPS6363063A - ２色電子写真装置 - 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】 ゲ　　　、　　１−　の　　１　　　　　ノ）　〒本発
明は、２色刷り印刷を行なう２色電子写真装置に関する
ものであり、特に、一様に帯電した静電潜像保持体に、
第１の静電潜像としてネガ潜像を形成し、これを第１の
現像装置で反転現像し１次に第２の静゛ＩｆＰＰＩ像と
してポジ潜像を形成し、これを第２の現像装置で正規現
像し、１回のコピーサイクルにて２色刷り印刷を行なう
ことのできる２色電子写真装置に関するものである。

−び７．′へ 現在、コンピュータ、ファクシミリ、ＣＡＤ’Ｘの情報
機器の端末装置としてのプリンターでは電子写真による
静電記録方式が多く適用されている。

これらのプリンターでは情報信号をレーザビーム、ＬＥ
Ｄ、ＬＣＤ等により静電潜像保持体、つまり感光ドラム
上に古き込み、それを現像装置によって可視像化し、そ
の後、転写紙に転写、定着する工程により記録像が得ら
れるが、従来のプリンターでは記録像は例えば黒色だけ
の１色であった。

しかしながら、最近では記録像がより明瞭となり１つ情
報の理解がより容易となる等の理由から１例えばフォー
マットの色と計算値やデータの値の色とが異なる色で表
現されたり、ＣＡＤにより出力された図面の一部が他の
色で出力される等、２色で区別されることが望まれてい
る。

このような２色記録を回部とする電子写真装置の一例が
第２図に示される。

静電潜像保持体とし導電基板Ｅに、光導電層を／／ｉ而
して構成されるドラム状の電子写真感光体１を回転自在
に設け、該感光ドラム１を帯電器２で一様に帯電し１次
に例えばレーザーのような発光素子によって第１の情報
信号を露光し、第１の静’、ｔｔ　Ｎ　ｆｆｌを形成し
、第１の現像装２！４で「ｒ視化する。この後、同様に
レーザーのような発光素子によって第２の情報信号５を
露光して第２の潜像を形成し、第２の現像装置６によっ
て可視化する。

次にポスト帯電器７を経て転写紙９へ転写、更に定着装
置１０により定着する。又、感光ドラムＩＬの転写残ト
ナーはクリーニング装置ｌｌによってクリーニングされ
る。

上記構成の電子写真装置を利用して２色刷り印刷を行な
う２色電子写真方法としては種々のＷＩ像形成方法が提
案されており、代表的な方法を示せば次の通りである。

第１の方法は、特開昭５６−５２７６０に開示される。

つまり、一様に帯電した感光体を第１の露光としてネガ
露光し、第１の静電潜像（ネガ潜像）を形成し、これを
第１の現像装置で反転現像し第１のトナー像を得、次い
で第２の露光としてネガ露光し、第２の静Ｔｆｔ？１９
像（ネガ潜像）を形成し、これを第２の現像装置で反転
現像し第２のトナー像を得る方法である。

この方法は第１のトナー像形成後も第１のネガ潜像が残
っているために第２の現像時には第２のネガ潜像ばかり
でなく第１のネガ潜像をも現像されることとなり、所謂
、混色が生じ易いという問題があった。

第２の方法は、特開昭５４−８１８５５、特開昭５６−
８７０６０等に開示されるように、潜像を同時に又は順
次に３値レベルの電位で形成し、その中間レベルより高
いレベル、低いレベルをそれぞれ異なった極性をもつト
ナーで現像し、２色画像を得る方法である。

この方法は、異極性の２種類のトナーを使用しているた
めに混色が起こり難いという利点があるが、中間レベル
が白地電位とされており、このΦ間゛屯位を安定に制御
することが難しいこと、及びこの中間レベルを高レベル
の略半分としていることからそれぞれの潜像コントラス
トが低くなり、充分高い濃度の画像が得られないという
欠点があった。又、コントラストを得るために高電位に
帯′屯すると感光体の損傷が激しくなる等という問題が
ある。

更に第３の方法としては、特公昭５９−２２２４に開示
される方法がある。該方法によると、一様に帯電した感
光体にオリジナルの画像を露光した後高抵抗の白色或い
は淡色のトナーを感光体の帯電極性と同極性に帯電させ
露光部を反転現像６しく第１工程）、その後未だ表面に
°重荷が残留している感光体にオリジナル画像を色分解
フィルターを介して露光し、黒色画像部分に相当する箇
所にのみ電荷を残し、これを前工程で使用したトナーと
異極性（感光体の帯電極性と異極性）に帯電した黒色絶
縁性トナーで正規現像がされる（第２工程）、引き続き
、二次帯電した後、又は二次帯電と同時に全面露光し、
次いで第２工程で用いたトナーとは異なる色のトナーで
反転現像しく第３工程）、２色画像が得られる。この方
法の第２工程までの方法で、２色画像を形成する出願が
特開昭５５−１３７５３８、特開昭５７−２０４７に記
載されている。内容的には第１工程で電荷の消去した部
分に黒又は有彩色トナーを現像する点が異なる以外は、
前記第２工程までの方法と同じである。

この特開昭５５−１３７５３８や特開昭５７−２０４７
に記載されている方法は本発明者等の実験によると互い
に異極性のトナーを用い、それぞれ反転現像、正規現像
を行なうために、混色に対し有利であり、更にそれぞれ
の現像時に潜像コントラストを大きくとることが可能で
あるため地かぶりがなく、充分な濃度のトナー像が得ら
れることや又感光体のＥ−Ｖ特性（Ｎ光量に対するＷＩ
像電位特性）が安定した領域を白地部として用いるため
に白地部の電位を安定させることが容易であること等利
点が多いことが分かった。

本発明者等の研究実験によると、該方法を実施するにち
り、第２の潜像を可視像化する第２の現像装置が磁気ブ
ラシ現像装置のような？＋９像面を摺擦しながら現像を
行なう現像′！ｊｔ７１では第１の現像装置で可視化さ
れたトナー像が第２の現像装置を通過する際に第２の現
像剤との摺擦で第１のトナー像が乱されたり、トナー像
の１部が掻き取られ画像濃度が低下したり更には掻き取
られた第１のトナーが第２の現像！Ａ装置内混入して色
調及び画質の劣化を引き起こしてしまうという問題が生
じることが分かった。

更に、２色画像形成方法、特に２色電子写真方法に用い
られる現像装置に関する従来技術について述べると、第
２の現像装置として特公昭５５−３０６２０に開示され
るようなエアゾール現像手段を用いて被現像画面（静電
潜像保持体表面）に対して機械的庁擦を与えずにトナー
像を形成することは、第２潜像の現像時に第１のトナー
像を乱したり、第１のトナーが第２の現像剤中に混入し
て色調や画質を損なうということは回避され、この点に
対しては有効な手段であるといえる。

しかしながら、エアゾール現像手段は構成が複雑であり
装置も大型化し、更にコスト的にも高価なものであり、
又長期的に画質を安定に維持することは困難であり、優
れた方式とはいえない。

これに対して、特開昭５４−４３０３７には装置内に配
設されたトナー担持体表面にトナーを薄層に塗布し、静
電潜像保持体表面とトナー層を非接触状態で現像するよ
うに構成した現像装置が開示され、特開昭５６−１２６
５０には斯る現像装置を第２の現像装置として用いる２
色電子写真現像方法及びプリント方法が開示される。

特開昭５４−４３０３７に開示される現像装置は構成が
簡単であり小型化も容易でコスト的にも安価であり、更
には画質を長期に亘って安定させる点においても有利な
装置であが、該現ｇ２装置を用いた前記方法では静電潜
像保持体とトナー担持体との間に直流バイアスによる直
流電界のみを形成して現像を行なうために現像再現性に
乏しく鮮明な２色画像を得るには不利である。

１：記現像装こを改良し、現像再現性に富み、鮮すＩな
画像を得る方法が特開昭５５−１８６５９に開示される
。これは、静電潜像保持体と、トナーを≠λ層に塗布し
た現像装置のトナー担持体とをトナー層の厚み以トに離
間してこの間隙に交番電界を印加して現像を行なう方法
である。この方法は、交？ｉ電界を現像部に印加するこ
とによりトナー粒子が潜像とトナー担持体との間で往復
運動を行ないその過程で１ケ１ケの粒子にほぐされ、静
電潜像画像部にトナーが緻密に付着することが可ｆ距と
なって、優れた再現性、鮮明さが４１ｔられる。

特開昭５６−１４４４５２には前記現像方法を適用した
２色画像形成装置が開示される。

このように特開昭５５−１８６５９に開示しである現像
方法を２色画像形成装置に適用することは第１のトナー
像を乱さずに第２の現像を行なうことが可能であり、混
色のない画像が得られるが第２のトナー像の再現性、鮮
明度を向上させるための交流電界を印加するために第１
のトナー極性と第２のトナー極性を逆極性で用いている
にも拘らず、第１のトナーが第２のトナー担持体方向へ
と引かれる力が働きｌコピーサイクルで、少１．１では
あるが徐々に第２の現像剤中へ混入してしまうことがあ
り、これが原因となって装置の使用回数が増えるのに伴
ない第２の現像剤中の混入トナーが増加し、第２のトナ
ー像の色調及び画質の劣化を引き起してしまうという問
題が生じる。

本発明者等は、上述のように従来の現像間と及び２色電
子写真装置を数多く研究実験した結果、極めて好ましい
と考えられる特開昭５５−１８６５９の現像方式を従来
の２色電子写真装置にそのまま適用するだけでは優れた
画質の２色画像を得ることはできないことを見出した。

本発明は斯る新規な知見に基づきなされたものである。

仝」Ｌの」Ｌ酌 本発明の目的は、従来の装置の欠点を除去し、各現像装
置において地かぶりのない、充分な膿度を有し、且つ混
色のない鮮明な画像を得ることのできる２色電子写真装
置を提供することである。

、ｉＬｊ＋古　　　　　ための− 上記目的は本発明に係る２色電子写真装置にて達成され
る。要約すれば本発明は、一様に帯電した静電潜像保持
体に、第１の静電潜像としてネガ潜像を形成し、これを
第１の現像装置で反転現像し、次に第２の静電潜像とし
てポジ潜像を形成し、これを第２の現像装置で正規現像
する２色電子写真装置において、前記第１の現像装置は
磁性粒子と非磁性トナーとを収納した２成分現像装置で
あり、前記第２の現像Ｓｔ置は該装置内に設けたトナー
担持体に前記第１の非磁性トナーとは逆極性に帯電する
ｌ成分磁性トナーを薄層に形成し、該トナー層は前記静
電潜像保持体とは非接触状態に維持され、更に前記トナ
ー担持体と該静電潜像保持体との間に交流電界を形成し
、該交流電界のドで現像を行なうことを特徴とする２色
電子写真装置である。

えＸ卆 次に、図面を参照して本発明に係る２色電子写真装ごを
更に詳細に説明する。

第１図は、本発明に係る２色電子写真装置の一実施例を
示し、全体構成は第２図と同様の構成とされ、特に露光
及び現像工程部分が詳細に図示されている０本実施例に
おいて、静電潜像保持体ｌは、ドラム状の導電性基体上
にＯＰＣ等の光導電層を塗布した電子写真感光ドラムと
され、矢印方向に回転自在に担持される。該感光ドラム
ｌは１次帯電器２にて負に一様に電位Ｖｄに帯電され、
帯電された感光ドラムｌは第１の画像情報により変調さ
れたレーザービーム３によって走査露光される０本発明
においては第１の露光としてのレーザービーム３は画像
部の電荷を消失させるようなネガ露光とし、これによっ
て第１の潜像は、ネガ潜像として形成される。

このｉｌｊ′Ｓｌの潜像は第１の現像装置４にて現像さ
れる。更に説明すれば、第１の現像装置４は、装置内に
非磁性トナーと該トナーを担持するトナー担持体、即ち
本実施例ではマグネット４３を内包したスリーブ４１と
を有し、該スリーブ４１上には潜像極性（負）と同極性
に帯電した赤等の有彩色の該非磁性トナーが磁性粒子と
共に担持され、感光ドラムｌ側へと搬送される。前記第
１の潜像は該第１の現像装置によって反転現像される。

ここで反転現像とは電荷を減衰した部分に潜像極性と同
極性のトナーで現像する現像方法である。

又、現像間２ｔ４には、トナー担持体であるスリーブ４
１に接続して交流電源４４．直流Ｒ，源４５が備えられ
現像は交流電界の下で行なわれる。これによって感光ド
ラムｌ上には有彩色の第１トナー像が形成される。

次に、未だトナー像部以外の領域に電荷を残存させた状
態の感光ドラムｌを第２の画像情報により変調されたレ
ーザービーム５によって非画像部（白地部）の電荷を消
失させるようなポジ露光が行なわれ、これにより第２の
潜像をポジ潜像として形成する。

この後、第２の潜像が第２の現像ｙｃ置６で現像される
。該第２の現像間２１６は、装を内に１成分磁性トナー
と、該トナーを担持する担持体、即ちマグネット６３を
内包したスリーブ６１を有し、該スリーブ６１上に相持
された。第１のトナーとは逆極性（正）に帯電した１成
分磁性トナーは規制ブレード６２によりスリーブ６１上
に薄層に塗布したトナー層とされ、静＊渣像保持体ｌの
表面とは非接触状態に維持される。又、この潜像保持体
表面とスリーブ６１との間には交流電源６４と直流電源
６５によって交流電界を形成して現像するように構成さ
れる。ここでトナー薄層のＨさは３０〜５００ル、好ま
しくは３０−１００鉢、スリーブ６１と感光ドラムｌと
の間隙は１００〜６００＝、好ましくは２００〜４００
．に設定することが優れたトナー像を得るのに適してい
る。

上述のように、第２の現像装と６には１次帯電器２の放
電極性（負）と異極性（正）に帯電した黒の１成分磁性
トナーが薄層に形成され感光ドラム１とは非接触に配置
されて交流電界によって現像されるが、交流電界が作用
するために感光ドラムｌ上に形成されている第１のトナ
ー像から１部が少量ではあるが第２現像＊２ｔ６内へ混
入してしまう。

しかしながら、本発明に従えば、第２の現像時において
も潜像コントラストを大きくとることがｒＩ（俺であり
、そのために第２の現像バイアス値を適当に設定するこ
とによって正に帯電した黒の１成分磁性トナーによる可
視像部分は充分な濃度が得られると同時に、混入した赤
の１成分非磁性トナーは非画像部に飛翔させ、第２の現
像装置６から分離除去することが可１對でなる。

次に、第３図を参照しながら更に具体的に数値を挙げて
説明する。

先ず、第２現像装置のバイアス電圧について説明する。

第２の現像装置に印加するバイアス電゛圧の直流成分Ｖ
ｄｃは、露光部潜像電位７文、非露光部潜像電位Ｖｄ、
画像を充分な濃度で現像するのに最低必要な画像部電位
に対するコントラストＶｃ　１．地かぶり無い且つ混入
トナーを分離除去するために最低必要な非画像部電位に
対するコントラストＶｃ２とすると、地かぶりなく現像
し且つ第２のトナー中に混入した第１のトナーを飛翔せ
しめ、尚且つ、画像部を充分な濃度で現像するためには
、潜像極性が正の場合は、 Ｖｌ＋Ｖｃ２≦Ｖｄｃ≦Ｖｄ−Ｖｃｌ 又、潜像極性が負の場合には Ｖｄ＋Ｖｃ　ｌ≦Ｖｄ　ｃ≦ＶＪＩ−Ｖｃ２を満足する
ように設定する必要がある。

本実施例によると、帯電器２による１次帯電により感光
ドラム１は表面電位−７００Ｖまで帯電され、第１の露
光により画像部の電荷が減衰し露光部は一１００ｖとな
る（第３図（ａ））、次に、負に帯電した有彩色トナー
を反転現像し、第１のトナー像が形成されるが、トナー
の負電荷によりｔｏｏｖ程度の電位を生じトナー像は一
２００ｖの表面電位を有することとなる（第３図（ｂ）
）。

次いで、第２の露光を行ない非画像部の電位を第１の露
光と同様に−ｔｏｏｖまで減衰させる（　：ｉＳ３図（
ｃ））、その後、第２の現像を行なうが正に帯電した黒
トナーは画像部に正規現像され（第３図（ｄ）’）、混
入した有彩色トナーは、非画像部に反転現像される。こ
のとき現像バイアスの直波分Ｖｄｃは、実験によると画
像部電位に対するコントラストＶｃｌを２５０■以ヒ、
非画像部電位に対するコントラストＶｃ２を１５０Ｖ以
りとすると、前述した効果が得られる。従って−１００
−１５０≦Ｖｄｃ≦−７００＋２５０−２５０≦Ｖｄｃ
≦−４５０ とすることにより、充分な黒画像濃度と、混入トナーの
分離除去を行なうことができる。

混入トナーの分離除去はコピーサイクル毎に行なわれる
ため１回に付着するトナーｔＡは少なく、非画像部に付
着したトナーが目立つことはない。

本発明において、第２現像装；！１６のトナー層を薄層
にすることは効果的である。つまり薄層に形成すること
で混入したトナーは、トナー層の表面層近くで露出した
状態にあるので現像時飛翔し易い、逆に非接触状態であ
ってもブラシ現像のようにトナー層を厚く形成すると混
入がトナー層の中に」４じ込められ、現像時に飛翔する
のが困難となり、次第に第２現像装置内に留まり混色が
生じるようになる。

更に第２現像装置に印加する交流バイアスについて述べ
ると、本実施例では１６００Ｈｚ、１３００Ｖｐ−ｐに
設定したが、周波数は１０００〜２０００Ｈｚと比較的
高めにする方が現像時にトナー相互のほぐし効果が働き
混入トナーが黒トナーと分離するのに有利であり且つ電
圧も１１００〜ｔａｏｏｖｐ−ｐと高めに設定すると混
入トナーを飛翔させる逆電界も強くなるので有利である
。

以とのような工程で得られた２色のトナー像は、それぞ
れ正、負異なる極性の電荷を有しているのでポスト帯電
器７によって１つの極性に電荷を揃えた後、転写帯電器
によって転写紙９に転写し、その後定着器ｌＯによって
定着し、２色画像が得られる。

本発明は、レーザビーム等の発光素子を用いたデジタル
式の２負電子写真ｙｅ′ａについて述べたがアナログ式
の２色電子写真装置にも適用可能であることは言うまで
も無い。

久ＪＬΩｊ［釆 以上説明したように本発明に係る２色電子写真’Ｉ装置
は、第１の静電潜像としてネガ潜像を形成し、これを第
１の現像装置で反転現像し、次に第２の静電Ｎｓ像とし
てポジ潜像を形成し、これを第２の現像′Ａ２１で正規
現像し、第１の現像は２成分現像装置で行ない、第２の
現像はＰ！ｊ層に形成されたトナー層を静電潜像保持体
とは非接触状態に維持し、且つ直流バイアス値を所定の
値とした交流電界下で現像を行なうように構成したため
に、ｊ′！！！かぶりがなく、濃度が充分なしかも長期
の使用においても混色のない鮮明な２色画像を１コピー
サイクルにて得ることが可億である。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明に係る２色電子写真装置の部分断面図
である。 第２図は、本発明を実施し得る電子写真装置の概略断面
図である。 第３図は、本発明に係る２色電子写真装置にて実施され
る画像形成工程を説明する図である。 ｌ：静電？ＰＩ像保持体 ３：第１露光手段 ４：第１現像装置 ５：第２″Ａ光手段 ６：第２現像装置 代理人　　弁理士　　倉　橘　　暎、；、、）二ｉ１．
＋’。 第１図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）一様に帯電した静電潜像保持体に、第１の静電潜像
   としてネガ潜像を形成し、これを第１の現像装置で反転
   現像し、次に第２の静電潜像としてポジ潜像を形成し、
   これを第２の現像装置で正規現像する２色電子写真装置
   において、前記第１の現像装置は磁性粒子と非磁性トナ
   ーとを収納した２成分現像装置であり、前記第２の現像
   装置は該装置内に設けたトナー担持体に前記第１の非磁
   性トナーとは逆極性に帯電する１成分磁性トナーを薄層
   に形成し、該トナー層は前記静電潜像保持体とは非接触
   状態に維持され、更に前記トナー担持体と該静電潜像保
   持体との間に交流電界を形成し、該交流電界の下で現像
   を行なうことを特徴とする２色電子写真装置。 ２）第２の現像装置に印加するバイアス電圧の直流成分
   Ｖｄｃは、露光部潜像電位Ｖｌ、非露光部潜像電位Ｖｄ
   、画像部電位に対するコントラストＶｃ１、非画像部電
   位に対するコントラストＶｃ２とすると、 潜像極性が正の場合は、 Ｖｌ＋Ｖｃ２≦Ｖｄｃ≦Ｖｄ−Ｖｃ１ 又、潜像極性が負の場合には、 Ｖｄ＋Ｖｃ１≦Ｖｄｃ≦Ｖｌ−Ｖｃ２ を満足するように設定されて成る特許請求の範囲第１項
   記載の２色電子写真装置。