JP2986060B2 - 二色多重現像方法 - Google Patents

二色多重現像方法

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JP2986060B2 JP5673995A JP5673995A JP2986060B2 JP 2986060 B2 JP2986060 B2 JP 2986060B2 JP 5673995 A JP5673995 A JP 5673995A JP 5673995 A JP5673995 A JP 5673995A JP 2986060 B2 JP2986060 B2 JP 2986060B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、複写装置、画像記録装
置、プリンター、ファクシミリ等の電子写真法を用いた
画像形成装置において、トナーによる2回の現像で二色
画像を形成する二色多重現像方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の二色画像の形成方法を図1の画像
形成装置により説明する。
【0003】図1において、潜像形成媒体である電子写
真感光ドラム(感光体)1の表面を帯電器2により均一
に一様帯電したのち、第1露光10を行なって第1潜像
を形成し、その第1潜像を第1現像器3により第1トナ
ー8を用いて現像し、つぎに帯電器(再帯電器)5によ
り感光ドラム1の表面を再び均一に一様帯電したのち、
第2露光11を行なって第2潜像を形成し、その第2潜
像を第2現像器6によりトナー8とは色の異なる第2ト
ナー9を用いて現像し、感光ドラム10上に二色のトナ
ーによる二色画像が形成される。いわゆる二色多重現像
方法である。
【0004】このような二色多重現像方法においては、
感光ドラム1上の第1潜像上に現像で付着した第1トナ
ー8が、画像形成枚数の増加とともに第2現像器6内に
混入し、得られる二色画像上に色の濁りを生じるという
問題があった。
【0005】この問題は、第2現像に、2成分磁気ブラ
シ現像法を用いた場合に特に顕著である。これは、感光
ドラム1の第1潜像上に付着した第1トナー8が、第2
現像剤の磁気ブラシの穂の接触により機械的に剥ぎ取ら
れるためである。
【0006】従って、第1トナー8の第2現像器6内へ
の混入を防止するには、第2現像に、第2現像剤の磁気
ブラシが第1トナー8を剥ぎ取ることがない非接触現像
法を用いる方が有利である。さらに、第2現像器6に現
像バイアスとしてACバイアス(AC電界)、或いはA
C電圧にDC電圧を重畳した交互バイアス(交互電界)
を印加することにより、濃度、階調性などの画質も向上
する。
【0007】なお、後段側の現像器のトナーの混入防
止、混色防止技術としては、後段側の現像器ほど、用い
るトナーの粒径を大きくする(特開昭58−82263
号)、トナーの帯電量を大きくする(特開昭58−13
7846号)、あるいはトナーの質量、平均粒径および
比重を大きくする(特開昭61−7852、同63−2
94579、同63−294580号)などが提案され
ている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな措置によっても第1トナーの混入が全くなくなるわ
けではない。すなわち、感光ドラム1上の負極性の第1
潜像上に第1現像により付着した負極性の第1トナー8
が、感光ドラム1の回転にともない第2現像器6が配置
された第2現像領域に達した際、第1、第2トナー8、
9が同極性であることから同じ挙動を示し、第2現像器
6のACバイアスにより第1トナー8も、場合によって
感光ドラム1と現像器6の現像スリーブ7との間を往復
運動し、感光ドラム1から剥ぎ取られて第2現像器6内
に混入する。
【0009】以下、上記を図10の電位モデルを用いて
説明する。図10は、感光ドラムを負に一様帯電し、露
光し、現像したときの感光ドラム表面の帯電電位の推移
を示す。図のVD1は未露光部電位、VL1は第1潜像の電
位、つまり第1画像の露光部電位である。VT1+L1 は感
光ドラム上のトナー層電位、VDC1 はVL1の第1画像の
露光部を反転現像する際の第1現像バイアス(AC電圧
+DC電圧)のDC電圧である。またVDC2 は第2画像
の露光部(第2潜像)を反転現像する際の第2現像バイ
アス(AC電圧+DC電圧)のDC電圧である。
【0010】感光ドラム上の第1画像の露光部を第1現
像して得られた第1画像部は、電位VL1+T1 が再帯電に
より電位VL1+T1 ′に引き上げられる。この再帯電後の
電位は、第2画像の露光部の現像時に、第2トナーが感
光ドラム上の第1画像部のトナー像に付着してカブリが
発生するのを防止するために、第2現像のDCバイアス
DC2 よりも高めに設定されている。そのため、図中の
剥ぎ取りDC分の逆バイアスVb がかかることになり、
第1トナーが剥ぎとられることが起こりうる。従って1
00%の混入防止は非常に困難であり、長期間の使用
時、画像形成枚数の増加にともない、第1トナーが第2
現像器6内に現像スリーブを経て混入、蓄積し、混色が
生じてしまう。
【0011】本発明の目的は、第2現像に磁性一成分非
接触交互電界現像法を用いる二色多重現像方法におい
て、第1トナーによる感光ドラム上の第1トナー像の高
画質を維持しながら、第1トナーが第2現像器内に混入
した場合に、その混入した第1トナーを第2現像器に蓄
積させることなく分離回収でき、第1トナーによる第2
トナー像への影響もなく、容易に高品質な二色画像を得
ることが可能な二色多重現像方法を提供することであ
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明にか
かる方法にて達成される。要約すれば、本発明は、電子
写真潜像形成媒体を一様帯電し、画像露光して、潜像形
成媒体上に第1静電潜像を形成し、その第1静電潜像を
第1現像器により有彩色を有する第1トナーを用いて第
1現像し、ついで潜像形成媒体を再度一様帯電し、画像
露光して、潜像形成媒体上に第2静電潜像を形成し、そ
の第2静電潜像を第2現像器により第1トナーと同極性
で色の異なる第2トナーを用いて第2現像し、潜像形成
媒体上に二色画像を形成する二色多重現像方法におい
て、第2現像器による第2現像法は、第2トナーとして
磁性トナーを用い、現像器のトナー担持体を潜像形成媒
体と間隙を開けて配置し、該間隙に交互電界を形成して
現像を実行する磁性一成分非接触交互電界現像法であ
り、そして第1トナーの第2現像器内への混入後の単位
重量当たりの平均帯電量を、第2トナーの単位重量当た
りの平均帯電量よりも小さくし、第2現像器のトナー担
持体による第1トナーの担持力を、第2トナーの担持力
よりも弱めることを特徴とする二色多重現像方法であ
る。
【0013】本発明の他の態様は、電子写真潜像形成媒
体を一様帯電し、画像露光して、潜像形成媒体上に第1
静電潜像を形成し、その第1静電潜像を第1現像器によ
り有彩色を有する第1トナーを用いて第1現像し、つい
で潜像形成媒体を再度一様帯電し、画像露光して、潜像
形成媒体上に第2静電潜像を形成し、その第2静電潜像
を第2現像器により第1トナーと同極性で色の異なる第
2トナーを用いて第2現像し、潜像形成媒体上に二色画
像を形成する二色多重現像方法において、前記第1現像
器による第1現像法は、第1トナーとして非磁性トナー
を用い、現像器のトナー担持体上に弾性規制部材を圧接
することにより第1トナーの薄層を形成して、これを潜
像形成媒体と間隙を設け、該間隙に交互電界を形成して
現像を実行する非磁性一成分非接触現像法であり、前記
第2現像器による第2現像法は、第2トナーとして磁性
トナーを用い、現像器のトナー担持体を潜像形成媒体と
間隙を開けて配置し、該間隙に交互電界を形成して現像
を実行する磁性一成分非接触AC現像法であり、そして
前記第1トナーの第2現像器内への混入前の単位重量当
たりの平均帯電量を第2トナーの単位重量当たりの平均
帯電量よりも大きく、混入後の第1トナーの単位重量当
たりの平均帯電量を混入前の第1トナーの単位重量当た
りの平均帯電量よりも小さくし、さらに第2現像器のト
ナー担持体の近くに、混入した第1トナーを分離回収す
る手段を設置したことを特徴とする二色多重現像方法で
ある。
【0014】
【実施例】
実施例1 図1は、本発明による二色多重現像方法が実施される二
色画像形成装置を示す概略構成図、図2は、図1の画像
形成装置に設置された第2現像器の現像領域を示す断面
図、図3は、同じく第1現像器の要部を示す断面図であ
る。
【0015】本二色画像形成装置は、図1に示されるよ
うに、潜像形成媒体である電子写真感光ドラム(感光
体)1の周囲に、第1帯電器2、第1露光10を施す第
1露光装置(図示せず)、第1現像器3、第2帯電器
(再帯電器)5および第2露光11を施す第2露光装置
(図示せず)等を備えて構成される。
【0016】二色画像形成装置は、感光ドラム1の表面
を帯電器2により均一に一様帯電したのち、第1露光1
0を行なって第1潜像を形成し、その第1潜像を第1現
像器3により有彩色を有する第1トナー8を用いて現像
して第1トナー像を形成し、つぎに帯電器(再帯電器)
5により感光ドラム1の表面を再び均一に一様帯電した
のち、第2露光11を行なって第2潜像を形成し、その
第2潜像を第2現像器6によりトナー8とは色の異なる
第2トナー9を用いて現像して第2トナー像を形成す
る。これにより、感光ドラム1上に二色多重現像法によ
る二色画像が得られる。
【0017】感光ドラム1上の二色画像は、その後、図
示しない転写帯電器により転写紙上に一括転写したの
ち、転写紙を定着器に送って二色のトナー像の定着を行
ない、二色のカラープリントとされる。かくして二色多
重現像法による二色画像の全工程が終了し、二色のカラ
ープリントは画像形成装置の機外に排出される。
【0018】上記の二色多重現像法において、第2潜像
を現像する第2トナー9が第1トナー像を乱さないこ
と、また後述するように、第1トナー8が第2現像器6
に混入しても、それを効率よくはき出せるように、第2
現像器6には、磁性一成分非接触ジャンピング現像方
法、つまり磁性一成分非接触交互電界現像方法を採用し
た。
【0019】この第2現像器6は、図1および図2に示
すように、第2トナー9として磁性トナーを収容した現
像容器22を備え、この現像容器22の感光ドラム1と
対面した開口部に、矢印方向に回転する現像スリーブ7
を有している。現像スリーブ7の内部には、ローラ状の
マグネット15が非回転に配置され、現像スリーブ7の
上方には、これと小間隙を開けてトナー規制部材の磁性
ブレード12が配置されている。この磁性ブレード12
は、マグネット15の一つの磁極N1に対向されてい
る。現像スリーブ7には、感光ドラム1との間にバイア
ス電源23が接続され、現像時、現像バイアスとして、
AC電圧にDC電圧を重畳した交互電圧が印加される。
【0020】本発明では、また、第1トナー8が第2現
像器6内に混入したときに、第2現像器6の現像スリー
ブ7による第1トナー8の担持力を弱めて、第1トナー
8を第2現像器6外に排出し、回収できるようにするた
めに、第2現像器6内へ混入した第1トナー8の単位質
量当たりの平均帯電量が、第2トナー9の単位質量当た
りの平均帯電量よりも小さくなるようにした。
【0021】第2現像器6内への混入後の第1トナー8
の平均帯電量を第2トナー9の平均帯電量よりも小さく
するためには、第1トナー8、第2トナー9に使用する
バインダー樹脂の種類を異ならせたり、これらに使用す
る荷電制御剤および外添剤の種類、添加量を異ならせる
等により、第1トナー8の摩擦帯電系列上の位置を第2
トナー9よりも逆極性寄りとすればよい。このような摩
擦帯電系列上の位置の制御をすれば、第2現像器6内で
第1トナー8が第2トナー9と摩擦することにより、第
1トナー8が保有する帯電量が時間的に徐々に失われて
低下するので、混入後の第1トナー8の平均帯電量を第
2トナー9の平均帯電量よりも小さくすることができ
る。
【0022】また、その他の手段として、第1トナー8
の平均粒径を第2トナーの平均粒径よりも大きくするこ
とにより、第1トナー8の単位重量当たりの平均帯電量
を下げ、第2現像器6へ混入後に第1トナー8のトナー
担持体への担持力を弱めることも可能である。
【0023】本発明では、さらに、第2現像器6のトナ
ー担持体の近くに、第2現像器6内に混入した第1トナ
ー8を分離回収する手段が設置され、本実施例によれ
ば、該分離回収手段は、現像スリーブ7と感光ドラム1
とが対向した間隙部よりも下方に位置した受け皿14と
されている。この受け皿14は、第2現像器6の容器2
2の開口部の下部に取り付けられている。
【0024】本発明によれば、第1トナー8が第2現像
器6内へ混入しても、その混入した第1トナー8を第2
現像器6内に蓄積させずに、第2現像器6外に分離、排
出して、第1トナーによる第2トナー像への画像上の影
響をなくすことができ、また第2トナー自体による第2
トナー像の現像も良好に行なうことができる。その理由
はつぎのように考えられる。
【0025】上記したように、第1トナー8が第2現像
器6内に混入すると、第1トナー8の平均帯電量が第2
トナー9の平均帯電量よりも小さくなる。このため現像
スリーブ7に対するトナーの鏡映力は、第2トナー9の
方が相対的に第1トナー8よりも強く、第1トナー8お
よび第2トナー9が磁性ブレード12と現像スリーブ7
との間を通過するときに、現像スリーブ7上には第2ト
ナー9が選択的に塗布される。さらに、第2トナー9の
方が平均帯電量が大きいので、現像領域において第2現
像の交互バイアスの交流分により、第2トナー9が選択
的にフルイにかけられるような形で、感光ドラム1およ
び現像スリーブ7上に付着する。従って第2トナー9自
体による感光ドラム1上の第2潜像の第2現像が良好に
行なわれ、正常な第2トナー像が得られる。
【0026】一方、平均帯電量が小さい第1トナー8
は、現像スリーブ7に対する鏡映力が弱いので、磁性ブ
レード12、現像スリーブ7間の通過時、第1トナー8
が現像スリーブ7表面には塗布されず、選択的に塗布さ
れた第2トナー9に機械的に弱く付着した形で移動され
る。そして第1トナー8の平均帯電量が小さいので、現
像領域において交流バイアス分により、第1トナー8が
現像スリーブ7と感光ドラム1との間を浮遊し、しだい
に現像スリーブ7上および感光ドラム1上に維持されな
くなり、第2現像器6外で現像スリーブ7の下方に落下
していく。すなわち、第1トナー8が第2現像器6外に
分離、排出され、第2現像器6内に蓄積されることがな
い。また第1トナー8による第2トナー像への画像上の
影響がない。
【0027】上記の第2現像器6外に排出されて落下し
た第1トナー8は、上記の受け皿14に受けられて回収
される。
【0028】本発明においては、第1現像器3による第
1現像は、非磁性トナーと磁性キャリアを混合した二成
分現像剤を用いる二成分現像法を採ることも可能である
が、非磁性トナーのみを用いる非磁性一成分非接触AC
現像法が好適である。
【0029】本実施例で使用する第1現像器の要部を図
3に示す。この第1現像器3は、非磁性一成分非接触現
像法により第1現像を実行するものである。
【0030】本第1現像器3は、第1トナー8として非
磁性トナーを収容した現像容器24を有し、この容器2
4の感光ドラム1と対面した開口部内に現像スリーブ4
が配置されている。非磁性トナーの第1トナー8を使用
することから、この現像スリーブ4内にはマグネットが
内包されておらず、代わりに、感光ドラム1と反対の側
の現像スリーブ4の部分に弾性当接した弾性ローラ7が
配設されている。この弾性ローラ7は、当接部において
現像スリーブ4と逆方向となるように回転して、現像ス
リーブ4上の現像残りのトナーを剥ぎ取るとともに、現
像スリーブ4上に新たなトナー8を擦りつけて担持させ
る。
【0031】現像スリーブ4の略上方位置には、これに
弾性当接する弾性ブレード13が設置されている。現像
スリーブ4上に担持された第1トナー8は、現像スリー
ブ4の回転にともない、弾性ブレード13が配置された
箇所に搬送され、弾性ブレード13により規制される。
これにより、現像スリーブ4上に担持されたトナー8
は、帯電電荷を付与されるとともに、現像スリーブ4上
にトナー8の薄層に形成される。
【0032】上記の現像スリーブ4は、感光ドラム1と
対向した現像領域において、第2現像器6のときと同
様、感光ドラム1と小間隙を開けて非接触に配置されて
いる。現像スリーブ4には感光ドラム1との間にバイア
ス電源25が接続され、現像時、現像スリーブ4には、
同様に、AC電圧にDC電圧を重畳した交互バイアスが
現像バイアスとして印加される。この現像バイアスの印
加により、階調性の向上と高濃度化とが図られる。
【0033】上記のような非磁性一成分非接触現像法で
は、第1トナー8として非磁性トナーを使用するので、
第1トナー8が図2の第2現像器6内に混入したとき
に、マグネット15による第1トナー8の現像スリーブ
7上への磁気的拘束力がない分、第2現像器6から第1
トナー8を分離し易く、受け皿14に回収しやすい。従
って第1トナー8を第2現像器6内に蓄積させず、得ら
れる二色画像に影響させることもなくすという、本発明
の1つの大きな目的に有利である。
【0034】本実施例の具体例を示す。
【0035】図1の画像形成装置を用い、二色多重現像
方法により二色の画像形成を行なった。第1現像には図
3の第1現像器3を用い、第2現像には図2の第2現像
器6を用いた。
【0036】第1現像、第2現像で使用した第1トナ
ー、第2トナー等の条件の詳細は、つぎのとおりであ
る。
【0037】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :乾式シリカ 0.5重量部 平均粒径 :8.5μm 混入後の平均帯電量:−5.8μC/g 現像方法:非磁性一成分非接触交互電界現像法 弾性ブレード:ナイロンコートウレタンゴムブレード 当接圧:10g/cm(線圧)
【0038】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :オイル処理シリカ 1.0重量部 平均粒径 :7.0μm 平均帯電量 :−10.5μC/g 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0039】本実施例においては、第1トナーの粒径を
第2トナーの粒径よりも大きくし、また外添剤としての
シリカの帯電性を第2トナーの方が高く設定している。
来れれらの条件の下で、二色多重現像方法により100
00枚の二色画像形成を行なった。
【0040】その結果、得られた二色画像には、第1ト
ナーの混入による混色が認められず、第2現像器6下部
の受け皿14には、第2現像器6内に混入した第1トナ
ーが約30mg回収されていた。
【0041】また回収された第1トナーの平均帯電量は
ほぼ0μC/gで、第2現像器内に混入したときの第1
トナーの平均帯電量が現像スリーブ上で約−5.8μC
/gであったことを考えると、第2現像器内に混入した
第1トナーが第2トナーと接触し、摩擦することによ
り、第1トナーの帯電量が時間的に徐々に失われて低減
したことが分かる。
【0042】比較例1 第2トナーとして、平均帯電量が−3.3μC/g(平
均粒径:12μm)の磁性トナーを用い、それ以外は実
施例1と同様にして、二色の画像形成を行なった。
【0043】その結果、100枚程度の画像形成を行な
った時点で、第2現像器の現像スリーブ上に混入した第
1トナーが付着していた。このとき、黒1色の画像形成
をすると、黒画像は混入した第1トナーにより赤味を帯
びて再現された。
【0044】実施例2 本実施例では、実施例1において、第1現像器3を図示
しない二成分現像器に変えて、第1現像を二成分磁気ブ
ラシ現像法により行なった。また第2現像を行なう第2
現像器6には、図4に示すように、分離回収手段として
エアー集塵機26を設置した。本実施例のその他の構成
は、実施例1と基本的に同様である。
【0045】エアー集塵機26は、ボックス30内にフ
ァン29およびその前部に配置されたフィルター28を
収容し、ボックス30のフィルター28側にダクト27
を取り付けてなっている。ダクト27はその先端の開口
部を、現像スリーブ7と感光ドラム1とが対向した間隙
部よりも下方の位置に望ませており、ダクト27の先端
と現像容器22の下部との間は適当な板31で遮断され
ている。
【0046】ファン29を回転してボックス30内の空
気をその排気口30aから排出すると、現像スリーブ7
と感光ドラム1との間隙部からダクト27を通ってボッ
クス30内に向けて空気を流動させる吸引力が生じる。
【0047】本実施例においては、上記したように、第
1現像を二成分磁気ブラシ現像法で行なっており、非磁
性トナーはキャリアと混合した形で使用される。本発明
によれば、この第1現像に使用される非磁性トナー、つ
まり第1トナーは、実施例1のときと同様、第2現像器
6内へ混入後の平均帯電量が、第2トナーの平均帯電量
よりも小さくなるようにしてある。
【0048】このため、第1トナーが第2現像器6内に
混入しても、実施例1のときと同様にして、図4に示す
如く、その第1トナー8が第2現像器6外に分離、排出
され、現像スリーブ7の下方に落下する。従って第1ト
ナー8が第2現像器6内に蓄積されることがなく、第1
トナー8による第2トナー像への画像上の影響もない。
またエアー集塵機26により吸引すれば、そのボックス
30内に回収される。
【0049】本実施例の具体例を示す。
【0050】第1現像で使用した第1トナー、キャリ
ア、第2現像で使用した第2トナー等の条件の詳細は、
つぎのとおりである。本実施例は、実施例1に対して、
第1現像の現像方法が異なっており、トナーの平均帯電
量を調整する手段としては、実施例1と同様に、トナー
の粒径差と外添剤のシリカの帯電性である。
【0051】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :乾式シリカ 0.5重量部 平均粒径 :8.5μm 混入後の平均帯電量:−10.8μC/g キャリア:樹脂コートフェライト磁性粒子 コート樹脂:フッ素・アクリル樹脂 平均粒径 :55μm トナーとキャリアの混合比:10% 現像方法:二成分磁気ブラシ現像法
【0052】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :シリカ 1.0重量部 平均粒径 :6.0μm 平均帯電量 :−9.2μC/g 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0053】上記において、第1トナーが混入した第2
現像器を1分の空回転後、5分の空回転後のそれぞれの
時点で、現像スリーブ上の第1トナーの帯電量を測定し
たところ、上記のように、混入直後に−10.8μC/
gあったのが、−4.2μC/g、−0.3μC/g
と、急激に帯電量が減少するのが確認された。一方、第
2トナーの平均帯電量は、第2現像器の空回転1分後、
5分後で変化が認められず、−9.3μC/g、−9.
6μC/gと、初めの−9.2μC/gとほぼ同じであ
ることが分かった。
【0054】本実施例において、実施例1に準じて、二
色多重現像方法により10000枚の二色画像形成を行
なった。その結果、得られた二色画像には、第1トナー
の混入による混色が認められず、第2現像器6の下部の
集塵機26に、第2現像器6内に混入した第1トナーが
同様に30mg程度回収されていた。
【0055】実施例3 本実施例では、実施例1において、第1トナー8のバイ
ンダー樹脂をスチレンアクリル系にしたものを用い、ポ
リエステル系のバインダー樹脂を用いた第2トナー9よ
りも、第1トナー8の摩擦帯電系列上の位置を逆極性寄
りにした。また図5に示すように、第2現像を行なう第
2現像器6には、分離回収手段として電気集塵機32を
設置した。本実施例のその他の構成は、実施例1と基本
的に同様である。
【0056】電気集塵機32は、直流電源36が接続さ
れた電極ローラ33と、これを収容したボックス34と
を備えてなっており、ボックス34は、現像スリーブ7
と感光ドラム1とが対向した間隙部よりも下方の位置に
開口部を有し、電極ローラ33は、その開口部内に配置
されている。第2現像器6外に分離、排出されて、現像
スリーブ7の下方に落下する第1トナー8を電気的に吸
引、回収するために、電極ローラ33にはたとえば10
00V程度の直流電圧が印加され、これにより電極ロー
ラ33に吸引、付着した第1トナー8は、電極ローラ3
3に当接したスクレーパ35により除去される。
【0057】本実施例では、上記したように、第1トナ
ーの摩擦帯電系列上の位置を第2トナーよりも逆極性寄
りにしたので、第2現像器6内に混入後に、第1トナー
が第2トナーと接触、摩擦することにより、第1トナー
の平均帯電量が第2トナーの平均帯電量よりもかなり小
さくなりやすい。従って第1トナー8が第2現像器6外
に分離、排出される効果が向上する。また、これに電極
ローラ33による電気集塵を組合せることにより、第1
トナーの回収効率も向上する。
【0058】本実施例における第1現像、第2現像の詳
細はつぎのとおりである。
【0059】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:スチレンアクリル 外添剤 :シリカ 0.5重量部 平均粒径 :9.0μm 混入後の平均帯電量:−1.2μC/g 現像方法:非磁性一成分非接触交互電界現像法 弾性ブレード:ナイロンコートウレタンゴムブレード 当接圧:10g/cm(線圧)
【0060】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :シリカ 0.6重量部 平均粒径 :9.0μm 平均帯電量 :−10.5μC/g 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0061】本実施例において、上記構成により、実施
例1に準じて二色の画像形成を10000枚行なった。
その結果、得られた二色画像には、第1トナーの混入に
よる混色が認められず、第2現像器6の下部の電極ロー
ラ33に、第2現像器6内に混入した第1トナーが回収
されていた。
【0062】上記したように、第2現像器6内への混入
直後の第1トナーは、平均帯電量が現像スリーブ上で−
1.2μC/gであったのが、回収された第1トナーの
平均帯電量は、逆極性帯電により+0.5μC/gにな
った。
【0063】本実施例では、以上のように、第1トナ
ー、第2トナーの摩擦帯電系列上の位置関係を制御する
のに、トナーのバインダー樹脂の種類を変えたが、これ
以外に、荷電制御剤、ワックスなどの種類を変えて制御
してもよい。
【0064】実施例4 本実施例は、実施例1において、第2現像器6による第
2現像に用いる現像バイアスとして、図6(b)に示す
デューティバイアスを用いた。それ以外は実施例1と同
様にした。このデューティバイアスは、図6(a)に示
す矩形波バイアスと比べ、その下側のピーク電圧値を小
さくかつ印加時間を長くしたものである。
【0065】上記のデューティバイアスによれば、感光
ドラム1と第2現像器6の現像スリーブ7との間に形成
される交互電界は、現像スリーブ7からトナーを感光ド
ラム1側へ移動させる方向のピーク値が、トナーを感光
ドラム1から現像スリーブ7側に引き戻すピーク値より
も大きい。従って本実施例によれば、第1トナー8が第
2現像器6内に混入すること自体をかなり軽減すること
ができる。
【0066】実施例5 本実施例では、実施例1と同様、図2の第2現像器6に
よる第2現像に、磁性一成分接触交互電界現像法を使用
し、図3の第1現像器3による第1現像に、非磁性一成
分非接触交互電界現像法を使用した。本実施例は、その
第2現像器6へ混入後の第1トナー8の平均帯電量(単
位質量当たり)を、混入前の第1トナーの平均帯電量よ
りも小さくし、かつ混入前の第1トナーの平均帯電量を
第2トナー9の平均帯電量よりも大きくしたことが特徴
である。これにより、第1現像による第1トナー像の高
画質を維持したまま、第2現像器に混入した第1トナー
による第2トナー像への影響をなくし、また第1トナー
の第2現像器からの効率的な分離回収を可能とした。
【0067】第1トナー8の第2現像器6内での分離回
収だけを効果的に行なうためには、前述したように、第
1トナーの平均帯電量を第2トナーの平均帯電量よりも
低くすればよいのであるが、そのようにすると、本実施
例のように、非磁性一成分非接触現像法を用いる第1現
像は、これを忠実に行なうことが困難になり、得られる
第1トナー像は、カブリやとびちり等が増加した画像と
なる。また第1トナー像の感光ドラム1に対する鏡映力
が低いために、第1トナー像が感光ドラム1と第2現像
器6とが対向した第2現像領域に至ると、第2現像器6
へ混入する第1トナーの量が多くなるという現象が起こ
る。
【0068】ところが、本実施例では、第1現像器3に
おいて、現像スリーブ4上で第1トナー8を弾性ブレー
ド13により規制して薄層化し、第1トナーに十分な摩
擦帯電を施して、第2現像器6で使用する磁性トナーの
第2トナー9よりも、平均帯電量を十分に高くしてい
る。これにより、第1トナー8による第1現像の高画質
化が達成され、また感光ドラム1への第1トナー像の鏡
映力も高いために、第2現像領域における第1トナーの
第2現像器6への混入防止も促進される。
【0069】しかしながら、従来技術のところで説明し
たように、第1現像バイアスと第1画像部電位とのコン
トラストにより、それでも第2現像器6に混入してしま
う第1トナーが少なからず存在する。
【0070】しかし、本実施例では、上記したように、
混入後の第1トナー8の平均帯電量が混入前よりも小さ
くなるようにしている。つまり、第2トナー9に対する
第1トナー8の摩擦帯電系列上の位置関係を制御してお
くことにより、第1トナー8が第2現像器6へ混入した
ときに、第2トナー9と接触摩擦して帯電量を減じるよ
うにしている。さらに、第2トナー9は磁性トナーであ
り、第2現像器6の現像スリーブ7上に静電気的な付着
だけでなく、そのマグネット15の磁力により現像スリ
ーブ7上に磁気的に吸引されるため、第2現像器6内で
は、現像スリーブ7上に第2トナー9が第1トナー8よ
りも選択的に塗布されやすい。その結果、第1現像器6
内に混入した第1トナー8は、現像スリーブ7とほとん
ど接触も摩擦することもなく、第2現像器6内で第1ト
ナー8の平均帯電量がさらに低下していく。
【0071】このようにして第2現像器6内で帯電量が
低下した第1トナー8は、現像スリーブ7上で第2トナ
ー9に弱く付着しながら第2現像領域に至り、そこでの
現像バイアスの交流バイアス分と現像スリーブ7の回転
により、現像スリーブ7と感光ドラム1との間を浮遊
し、しだいに現像スリーブ7と感光ドラム1上に維持さ
れなくなり、第2現像器6外で現像スリーブ7の下方に
落下していく。すなわち、第1トナー8が第2現像器6
外に分離、排出され、第2現像器6内に蓄積されること
がない。また第1トナー8による第2トナー像への画像
上の影響がない。
【0072】上記の第2現像器6外に排出されて落下し
た第1トナー8は、図2の受け皿14に受けられて回収
される。
【0073】なお、第1トナー8の平均粒径を第2トナ
ー9の平均粒径よりも大きくしておくことにより、第2
現像器6内に混入した第1トナー8をさらに効率良く分
離回収することができる。
【0074】本実施例の具体例を示す。
【0075】図1の画像形成装置を用い、二色多重現像
方法により2色の画像形成を行なった。第1現像には図
3の第1現像器3を用い、第2現像には図2の第2現像
器6を用いた。
【0076】第1現像、第2現像で使用した第1トナ
ー、第2トナー等の条件の詳細は、つぎのとおりであ
る。
【0077】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :乾式シリカ 0.5重量部 平均粒径 :8.5μm 現像方法:非磁性一成分非接触交互電界現像法 弾性ブレード:ナイロンコートウレタンゴムブレード 当接圧:10g/cm(線圧)
【0078】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :オイル処理シリカ 1.0重量部 平均粒径 :6.0μm 平均帯電量 :−10.5μC/g 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0079】本実施例において、第1現像、第2現像に
上記条件を用い、二色多重現像方法により10000枚
の二色画像形成を行なった。
【0080】その結果、得られた二色画像において、第
1トナー像はとびちり等がない高画質であり、第2トナ
ー像は第1トナーの混入による混色が認められなかっ
た。また第2現像器6下部の受け皿14には、第2現像
器6内に混入した第1トナーが約30mg回収されてい
た。
【0081】また第1トナーの平均帯電量は、第1現像
器の現像スリーブ上で25〜40μC/gであったもの
が、第2現像器を経て受け皿に回収されたときは0〜5
μC/gであった。第2トナーの平均帯電量は、第1ト
ナーの混入前後で変化はなく、10〜20μC/gであ
った。
【0082】比較例2 実施例1において、第1現像器3の第1トナー8とし
て、非磁性の赤トナーを用い、弾性ブレード13として
ウレタンゴムブレードを用い、現像スリーブ4上の第1
トナー8の平均帯電量が10〜15μC/gとした。そ
の他は実施例1と同様にして、二色の画像形成を行なっ
た。
【0083】その結果、100枚程度の画像形成を行な
った時点で、第1トナー像の赤トナー像にはとびちりが
多く、かつ、得られた二色画像には、第2現像器に混入
した赤トナーによる混色が確認された。
【0084】実施例6 本実施例では、実施例5において、第2現像を行なう第
2現像器6に、図4に示す分離回収手段としてエアー集
塵機26を設置した現像器を使用した。また第2現像の
現像バイアスとして、図7に示すようなデューティバイ
アスを使用した。本実施例のその他の構成は、実施例5
と基本的に同様である。
【0085】このデューティバイアスによれば、感光ド
ラム1と第2現像器6の現像スリーブ7との間に形成さ
れる交互電界は、第2現像領域のドラム上電位に対し、
現像スリーブ7からトナーを感光ドラム1側へ移動させ
る方向のピーク値が、トナーを感光ドラム1から現像ス
リーブ7側に引き戻すピーク値よりも大きい。本実施例
では、これらのピーク値の印加時間は同一とした。
【0086】本実施例によれば、上記のデューティバイ
アスの印加により、感光ドラム1上の第1トナー像が第
2現像器6の現像スリーブ7側に引き戻される電界の力
が弱くなるので、第1トナー8が第2現像器6内に混入
すること自体をかなり軽減することができる。
【0087】第2現像器6に混入後、第2現像器6外に
分離、排出された第1トナー8は、現像スリーブ7の下
方に落下して、エアー集塵機26での吸引によりボック
ス30内に回収される。
【0088】本実施例の具体例を示す。
【0089】第1現像で使用した第1トナー、第2現像
で使用した第2トナー等の条件の詳細は、つぎのとおり
である。
【0090】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :シリカ 0.5重量部 平均粒径 :8.5μm 現像方法:非磁性一成分非接触交互電界現像法 弾性ブレード:ナイロンウレタンゴムブレード 当接圧:10g/cm(線圧)
【0091】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :シリカ 1.0重量部 平均粒径 :6.0μm 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0092】本実施例において、第1現像、第2現像に
上記条件を用い、二色多重現像方法により10000枚
の二色画像形成を行なった。
【0093】その結果、得られた二色画像において、第
1トナー像はとびちり等がない高画質であり、第2トナ
ー像は第1トナーの混入による混色が認められなかっ
た。また第2現像器6下部のエアー集塵機26には、第
2現像器6内に混入した第1トナーが約15mg回収さ
れおり、実施例5のときよりも第1トナーの混入量が少
なかった。
【0094】実施例7 本実施例では、実施例5において、第1トナー8の摩擦
帯電系列上の位置を第2トナー9よりも逆極性寄りにし
て、第2現像器6内への混入後の第1トナーの平均帯電
量を、混入前の平均帯電量よりも小さくなるようにし
た。具体的には、第1トナー8のバインダー樹脂をスチ
レンアクリル系にしたものを用い、ポリエステル系のバ
インダー樹脂を用いて、摩擦帯電系列上の位置制御を行
なった。また第2現像を行なう第2現像器6には、図5
に示す、分離回収手段として電気集塵機32を設置した
ものを使用した。本実施例のその他の構成は、実施例5
と基本的に同様である。
【0095】第1トナーの摩擦帯電系列上の位置を第2
トナーよりも逆極性寄りにしたので、第2現像器6内に
混入後に、第1トナーが第2トナーと接触、摩擦するこ
とにより、第1トナーの平均帯電量が第2トナーの平均
帯電量よりもかなり小さくなりやすく、場合によっては
逆極性に帯電する可能性がある。従って第1トナー8が
第2現像器6外に分離、排出される効果が向上し、これ
に電極ローラ33による電気集塵を組合せることによ
り、第1トナーの回収効率も向上する。第1トナーの回
収をするには、電極ローラ33に1000V程度の負電
荷を印加する。
【0096】本実施例における第1現像、第2現像の詳
細はつぎのとおりである。
【0097】第1現像 第1トナー:非磁性トナー、赤 バインダー樹脂:スチレンアクリル 外添剤 :シリカ 0.5重量部 平均粒径 :9.0μm 混入後の平均帯電量:−1.2μC/g 現像方法:非磁性一成分非接触交互電界現像法 弾性ブレード:ナイロンコートウレタンゴムブレード 当接圧:10g/cm(線圧)
【0098】第2現像 第2トナー:磁性トナー、黒 バインダー樹脂:ポリエステル 外添剤 :シリカ .6重量部 平均粒径 :9.0μm 現像方法:磁性一成分非接触交互電界現像法
【0099】本実施例において、第1現像、第2現像に
上記条件を用い、二色多重現像方法により10000枚
の二色画像形成を行なった。
【0100】その結果、得られた二色画像において、第
1トナー像はとびちり等がない高画質であり、第2トナ
ー像は第1トナーの混入による混色が認められなかっ
た。また第2現像器6下部の電気集塵機32には、第2
現像器6内に混入した第1トナーが回収されていた。回
収された第1トナーの平均帯電量は、第1現像器3の現
像スリーブ4上で20〜30μC/gであったのが、ほ
ぼ0μmC/gになった。第2トナーの平均帯電量は、
混入の前後で変化がなく、10〜15μC/g程度であ
った。
【0101】本実施例では、第1トナー、第2トナーの
摩擦帯電系列上の位置関係を制御するのに、トナーのバ
インダー樹脂の種類を変えたが、これ以外に、荷電制御
剤、ワックスなどの種類を変えて制御してもよいのは言
うまでもない。
【0102】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
方法は、第2トナーとして磁性トナーを用い、第2現像
器の現像スリーブを感光ドラムと間隙を開けて配置し、
該間隙に交互電界を形成して現像を実行する磁性一成分
非接触交互電界現像法を、第2現像法に用いる二色多重
現像方法である。
【0103】本発明の一態様では、第1トナーの第2現
像器内への混入後の平均帯電量を、第2トナーの平均帯
電量よりも小さくし、第2現像器の現像スリーブによる
第1トナーの担持力を、第2トナーの担持力よりも弱め
た。従って第1トナーが第2現像器内に混入した場合
に、その混入した第1トナーを第2現像器に蓄積させる
ことなく分離回収でき、第1トナーによる第2トナー像
への影響もなく、容易に高品質な二色画像を得ることが
できた。
【0104】本発明の他の態様では、第1現像法は、第
1トナーとして非磁性トナーを用い、現像器の現像スリ
ーブ上に第1トナーの薄層を形成して、これを潜像形成
媒体と接触させて現像を実行する非磁性一成分非接触A
C現像法であり、第2現像法は、磁性一成分非接触交互
電界現像法である。その第1トナーの第2現像器内への
混入前の平均帯電量を第2トナーの平均帯電量よりも大
きく、混入後の第1トナーの平均帯電量を混入前の第1
トナーの平均帯電量よりも小さくし、さらに第2現像器
の現像スリーブの近くに、混入した第1トナーを分離回
収する手段を設置した。上記同様、第1トナーが第2現
像器内に混入した場合に、その混入した第1トナーを第
2現像器に蓄積させることなく分離回収でき、第1トナ
ーによる第2トナー像への影響もなく、容易に高品質な
二色画像を得ることができた。また混入した第1トナー
を第2現像器から分離して、分離回収手段に回収するこ
とができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の本発明による二色多重現像方法が実施
される二色画像形成装置を示す概略構成図である。
【図2】図1の画像形成装置に設置された第2現像器の
現像領域を示す断面図である。
【図3】図1の画像形成装置に設置された第1現像器の
要部を示す断面図である。
【図4】本発明の他の実施例で使用したエアー集塵機を
設置した第2現像器の要部を示す断面図である。
【図5】本発明のさらに他の実施例で使用した電気集塵
機を設置した第2現像器の要部を示す断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施例で使用した現像バイ
アスを従来の現像バイアスとともに示す図である。
【図7】本発明のさらに他の実施例で使用した現像バイ
アスおよび第2現像領域のドラム上電位を示す図であ
る。
【図8】二色多重現像方法により感光ドラムを負に一様
帯電し、露光し、現像したときの感光ドラム表面の帯電
電位の推移を示す図である。
【符号の説明】
1 感光ドラム 2 帯電器 3 第1現像器 4 現像スリーブ 6 第2現像器 7 現像スリーブ 8 第1トナー 9 第2トナー 13 弾性ブレード 14 受け皿 15 マグネット 23 バイアス電源 25 バイアス電源 26 エアー集塵機 32 電気集塵機
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 15/08 507 G03G 9/08 101 321 341 (56)参考文献 特開 昭63−294579(JP,A) 特開 昭63−179375(JP,A) 特開 昭57−78572(JP,A) 特開 昭63−61269(JP,A) 特開 昭63−33751(JP,A) 特開 昭59−31970(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095

Claims (18)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真潜像形成媒体を一様帯電し、画
    像露光して、潜像形成媒体上に第1静電潜像を形成し、
    その第1静電潜像を第1現像器により有彩色を有する第
    1トナーを用いて第1現像し、ついで潜像形成媒体を再
    度一様帯電し、画像露光して、潜像形成媒体上に第2静
    電潜像を形成し、その第2静電潜像を第2現像器により
    第1トナーと同極性で色の異なる第2トナーを用いて第
    2現像し、潜像形成媒体上に二色画像を形成する二色多
    重現像方法において、第2現像器による第2現像法は、
    第2トナーとして磁性トナーを用い、現像器のトナー担
    持体を潜像形成媒体と間隙を開けて配置し、該間隙に交
    互電界を形成して現像を実行する磁性一成分非接触交互
    電界現像法であり、そして第1トナーの第2現像器内へ
    の混入後の単位重量当たりの平均帯電量を、第2トナー
    の単位重量当たりの平均帯電量よりも小さくし、第2現
    像器のトナー担持体による第1トナーの担持力を、第2
    トナーの担持力よりも弱めることを特徴とする二色多重
    現像方法。
  2. 【請求項2】 第1トナーの帯電量を混入後に経時的に
    小さくすることにより、混入後の第1トナーの単位重量
    当たりの平均帯電量を第2トナーの単位重量当たりの平
    均帯電量よりも小さくする請求項1の二色多重現像方
    法。
  3. 【請求項3】 第1トナーの摩擦帯電系列上の位置が第
    2トナーよりも逆極性寄りにあり、第1トナーの単位重
    量当たりの帯電量を混入後に第2トナーとの摩擦により
    時間的に低減させることにより、混入後の第1トナーの
    単位重量当たりの平均帯電量を第2トナーの単位重量当
    たりの平均帯電量よりも小さくする請求項2の二色多重
    現像方法。
  4. 【請求項4】 第1トナーおよび第2トナーのバインダ
    ーおよび/または外添剤の種類が、第1トナーと第2ト
    ナーとで互に異なる請求項1、2または3の二色多重現
    像方法。
  5. 【請求項5】 第2現像器のトナー担持体の近くに、混
    入した第1トナーを分離回収する手段を設置した請求項
    1、2、3または4の二色多重現像方法。
  6. 【請求項6】 分離回収手段が、第2現像器のトナー担
    持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置した受
    け皿からなる請求項5の二色多重現像方法。
  7. 【請求項7】 分離回収手段が、第2現像器のトナー担
    持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置した、
    電気的にトナーを吸引する手段からなる請求項5の二色
    多重現像方法。
  8. 【請求項8】 分離回収手段が、第2現像器のトナー担
    持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置した、
    空気の流動によりトナーを吸引する手段からなる請求項
    5の二色多重現像方法。
  9. 【請求項9】 第1現像器による第1現像法は、第1ト
    ナーが単独で用いられる非磁性トナーからなり、現像器
    のトナー担持体上に弾性規制部材を圧接することにより
    第1トナーの薄層を形成して、これを潜像形成媒体と間
    隙を設けかつ交互電界下で現像を実行する非磁性一成分
    非接触AC現像法である請求項1、2、3、4、5、
    6、7または8の二色多重現像方法。
  10. 【請求項10】 電子写真潜像形成媒体を一様帯電し、
    画像露光して、潜像形成媒体上に第1静電潜像を形成
    し、その第1静電潜像を第1現像器により有彩色を有す
    る第1トナーを用いて第1現像し、ついで潜像形成媒体
    を再度一様帯電し、画像露光して、潜像形成媒体上に第
    2静電潜像を形成し、その第2静電潜像を第2現像器に
    より第1トナーと同極性で色の異なる第2トナーを用い
    て第2現像し、潜像形成媒体上に二色画像を形成する二
    色多重現像方法において、前記第1現像器による第1現
    像法は、第1トナーとして非磁性トナーを用い、現像器
    のトナー担持体上に弾性規制部材を圧接することにより
    第1トナーの薄層を形成して、これを潜像形成媒体と間
    隙を設け、該間隙に交互電界を形成して現像を実行する
    非磁性一成分非接触現像法であり、前記第2現像器によ
    る第2現像法は、第2トナーとして磁性トナーを用い、
    現像器のトナー担持体を潜像形成媒体と間隙を開けて配
    置し、該間隙に交互電界を形成して現像を実行する磁性
    一成分非接触AC現像法であり、そして前記第1トナー
    の第2現像器内への混入前の単位重量当たりの平均帯電
    量を第2トナーの単位重量当たりの平均帯電量よりも大
    きく、混入後の第1トナーの単位重量当たりの平均帯電
    量を混入前の第1トナーの単位重量当たりの平均帯電量
    よりも小さくし、さらに第2現像器のトナー担持体の近
    くに、混入した第1トナーを分離回収する手段を設置し
    たことを特徴とする二色多重現像方法。
  11. 【請求項11】 前記第1トナーの平均粒径を第2トナ
    ーの平均粒径よりも大きくする請求項1または10の二
    色多重現像方法。
  12. 【請求項12】 前記第1トナーの摩擦帯電系列上の位
    置が第2トナーよりも逆極性寄りにある請求項10また
    は11の二色多重現像方法。
  13. 【請求項13】 前記第1トナーおよび第2トナーのバ
    インダーおよび/または外添剤の種類が、第1トナーと
    第2トナーとで互に異なる請求項10、11または12
    の二色多重現像方法。
  14. 【請求項14】 前記第2現像法に用いる交互電界は、
    第2現像器のトナー担持体上からトナーを潜像形成媒体
    側へ移動させる向きのピーク電界の方が、潜像形成媒体
    上からトナーをトナー担持体に引き戻す向きのピーク電
    界よりも大きい請求項1、2、3、4、5、6、7、
    8、9、10、11、12または13の二色多重現像方
    法。
  15. 【請求項15】 前記第2現像器のトナー担持体の近傍
    に、混入した第1トナーを分離回収する手段を設置した
    請求項10、11、12、13または14の二色多重現
    像方法。
  16. 【請求項16】 前記分離回収手段が、第2現像器のト
    ナー担持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置
    した受け皿からなる請求項15の二色多重現像方法。
  17. 【請求項17】 前記分離回収手段が、第2現像器のト
    ナー担持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置
    した、電気的にトナーを吸引する手段からなる請求項1
    5の二色多重現像方法。
  18. 【請求項18】 前記分離回収手段が、第2現像器のト
    ナー担持体と潜像形成媒体との間隙部よりも下方に位置
    した、空気の流動によりトナーを吸引する手段からなる
    請求項15の二色多重現像方法。
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