JP3332641B2

JP3332641B2 - 二色多重現像方法

Info

Publication number: JP3332641B2
Application number: JP4263295A
Authority: JP
Inventors: 史光五味
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1995-02-08
Filing date: 1995-02-08
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH08220827A

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方を用いた
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１８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１８とは色の異なる
第２トナー１９を用いて現像し、感光ドラム１０上に２
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１８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上の第１潜像に付着した第１トナー１８が、２
成分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１８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トナー１９
の接触により第１トナー１８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）、あ
るいはＡＣ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１
８が、感光ドラム１の回転にともない第２現像器６の現
像スリーブ７が配置された第２現像領域に達した際、第
１、第２トナー１８、１９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１８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６の電位モデルを用いて説
明する。図６は、感光ドラムをコロナ帯電により負に一
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。
Ｔ1 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かぶりが発生するの
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Ｄ
Ｃ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１００％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１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、像担持体上の第１トナー像の高画質を維持でき、第
１トナーが第２現像器内に混入した場合に、その第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現像器により第１トナートナーを用いて第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、そのトナー担持体上に担持した第２ト
ナーを弾性規制部材により圧接してトナー薄層に形成
し、前記間隙に交互電界を形成して現像を実行する磁性
１成分非接触交互電界現像法であり、そしてバインダー
種および／または外添剤種による第１トナーの摩擦帯電
系列上の位置、バインダー種および／または外添剤種に
よる第２トナーの摩擦帯電系列上の位置、および弾性規
制部材の摩擦帯電系列上の位置が、第２トナー、規制部
材、第１トナーの順に後ろほど逆極性寄りにあり、第１
トナーの第２現像器内への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いことを特徴とする二色
多重現像方法である。

【００１３】本発明の他の態様では、上記の第１トナ
ー、第２トナーおよび規制部材の摩擦帯電系列上の位置
のところまで同じで、その第１トナーの第２現像器内へ
の混入後の平均帯電量が、第２現像器内への混入前の平
均帯電量よりも小さく、さらに他の態様では、第１トナ
ーの平均粒径が第２トナーの平均粒径よりも大きい。

【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により第１トナー１８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１８とは色の異なる第２トナー
１９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２色のトナー像の定着を行
ない、２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、２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１９が第１トナー像に接触して、
第１トナー１８を剥ぎ取ると、第１トナー１８の第２現
像器６内への混入が生じる。この第１トナー１８の第２
現像器６内への混入防止、および混入した第１トナー１
８の効率的回収のために、磁性１成分非接触ジャンピン
グ現像方法、つまり磁性１成分非接触交互電界現像方法
が最も最適である。従って、本発明では、第２現像器６
にこれを採用した。

【００１９】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１９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、本発明によれば、現
像スリーブ７の上方に、トナー規制部材として弾性ブレ
ード１２が設けられている。この弾性ブレード１２は、
ホルダー１２ａによって現像容器２２に取付けられ、現
像スリーブ７の上部にその回転方向とたとえば逆方向に
当接して、現像スリーブ７に圧接されている。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Ｄ
Ｃ電圧を重畳した交互電圧が印加される。

【００２０】第１トナー１８が第２現像器６内に混入し
たときに、第１トナー１８を第２現像器６内から効率的
に分離除去するためには、混入後の第１トナー１８の単
位体積あたりの平均帯電量が、第２トナーの単位体積あ
たりの平均帯電量よりも小さくなるようにすることが有
利である。

【００２１】そこで、本発明では、第１トナー１８およ
び第２トナー１９のバインダー種および／または外添剤
種を調整し、あるいは弾性ブレード１２の材質を調整す
ることにより、これらの摩擦帯電系列上の位置を、第２
トナー１９＞弾性ブレード１２＞第１トナー１８である
ように、つまり第２トナー、弾性ブレード、第１トナー
の順に後ろほど逆極性寄りに設定した。

【００２２】これによれば、第２現像器６内に混入した
第１トナー１８が、現像スリーブ７との接触摩擦により
本来の極性方向に帯電することを考慮しても、第２トナ
ー１９との接触摩擦により、なおそれを打ち消すように
逆極性方向の帯電を受け、第１トナーの帯電量が十分に
低下する。従って、混入後の第１トナー１８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り、第１ト
ナー１８を第２現像器６内から効率的に分離除去するの
に好都合になる。

【００２３】また、磁性トナーの第２トナー１９は、静
電気力のみで現像スリーブ７上に担持される非磁性トナ
ーの第１トナー１８と違って、磁気的吸引力をあわせ持
つので、現像器６内で現像スリーブ７上に選択的に塗布
される。このため第１トナー１８は現像スリーブ７と接
触摩擦する機会を失い、この面から第１トナー１８の帯
電量がさらに低下する。

【００２４】また、たとえば第１現像時に第１トナー１
８の飛散、漏れなどが偶発的に起き、多量の第１トナー
１８が第２現像器６内に混入した場合、第１トナー１８
の帯電量を下げる媒体が第２トナー１９のみであるとき
は、その混入した第１トナー１８の帯電量を低下させ
て、第２現像器６内から分離させるまでに長時間を要
し、その前に画像の混色を発生することにつながる。

【００２５】本発明では、第２現像器６のトナー規制部
材として、現像スリーブ７上に弾性的に当接した弾性ブ
レード１２を用いているので、その当接部において混入
した第１トナー１８を第２トナー１９および弾性ブレー
ド１２と強く摩擦して、第１トナー１８の帯電量低下を
さらに促進できる。従って、第１トナー１８が第２現像
器６内に一時的に多量に混入しても、早期にその帯電量
を低下することができる。

【００２６】本発明において、第１トナー１８が第２現
像器６内に混入後に帯電量が低下することの意義は、第
１トナー１８の第２現像器６の現像スリーブ７に対する
鏡映力が弱められ、第２現像器６の現像領域において、
第１トナー１８が現像スリーブ７から分離しやすくなる
ことにある。

【００２７】つまり、第２トナー１９は弾性ブレード１
２との摩擦により適切な帯電量を保持するが、混入した
第１トナー１８は、上記したように、弾性ブレード１２
と第２トナー１９との摩擦により帯電量が低下するの
で、第２トナー１９の方が相対的に帯電量が高くなり、
その結果、第２トナー１９の現像スリーブ７に対する鏡
映力は強い。そのため第２現像器６の現像領域におい
て、第２トナー１９は現像バイアスの交流バイアスによ
り、フルイにかけられたような形で選択的に現像スリー
ブ７上に塗布、もしくは感光ドラム１上に付着してい
く。一方、帯電量の低下した第１トナー１８は、逆に現
像スリーブ７に対する鏡映力が弱く、第２現像器６の現
像領域において、現像バイアスの交流バイアスにより、
現像スリーブ７と感光ドラム１間を浮遊し、しだいに感
光ドラム１および現像スリーブ７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。

【００２８】従って本発明によれば、第１トナー１８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１８による第２ト
ナー像への画像上の影響がない。第２現像そのものに関
しては、弾性ブレード１２による第２トナー１９の現像
スリーブ７上への薄層塗布により、第２トナーが十分な
摩擦帯電量を得るので、高画質の第２トナー像を形成す
ることができる。

【００２９】本発明では、さらに、第２現像器６の現像
スリーブ７の近くに、第２現像器６内に混入した第１ト
ナー１８を分離回収する手段を設置している。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が対向した間隙部よりも下方に位置した受け皿１
４とされている。この受け皿１４は、第２現像器６の容
器２２の開口部の下部に取付けられている。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１８は、上
記の受け皿１４に受けられて回収される。

【００３０】本実施例では、第１現像器３は２成分磁気
ブラシ現像法を採用している。第１現像器３は、現像容
器２４内に、非磁性トナー（第１トナー）１８と磁性キ
ャリア１７とを混合した２成分現像剤１６が収容されて
いる。この現像剤１６を現像スリーブ４上にその内部の
ローラ状のマグネット２１の汲上げ極により担持し、現
像スリーブ４が回転することにより感光ドラム１と対向
した現像領域へ搬送し、その搬送途上、磁性ブレード１
３とマグネット２１の規制極により、現像スリーブ４上
の現像剤１６の層厚を磁気的に規制して薄層に塗布し、
現像領域においてマグネット２１の現像極により、その
薄層の現像剤１６に磁気ブラシに形成させる。そして、
現像スリーブ４に印加した交互バイアスにより現像領域
に交互電界を発生させ、現像スリーブ４上の現像剤１６
中の第１トナー１８を感光ドラム１に飛翔して、感光ド
ラム１上の第１潜像を現像し、トナー像として可視化す
るものである。

【００３１】本実施例は、以上のように構成され、第２
現像に磁性１成分非接触交互電界現像法を採用し、そし
て第１現像で用いる第１トナー、第２現像で用いる第２
トナーについて、バインダー種および／または外添剤種
を調整し、あるいは第２現像器の弾性ブレードの材質を
調整することにより、第１トナー、第２トナーおよび第
２現像器の弾性ブレードの摩擦帯電系列上の位置を、第
２トナー＞弾性ブレード＞第１トナーの順に後ろほど逆
極性寄りにして、第１トナーの平均帯電量を第２現像器
内への混入後に第２トナーの平均帯電量よりも小さくし
た。従って第１トナーが第２現像器内に混入した場合
に、第２現像器の現像スリーブに対する第１トナーの鏡
映力を第２トナーよりも弱めて、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る。
従って、第１トナーによる感光ドラム上の第１トナー像
の高画質を維持する一方、第１トナーによる第２トナー
像の混色等の影響をなくせ、容易に高品質な二色画像を
得ることができた。

【００３２】以上では、第１現像器３による第１現像
は、２成分磁気ブラシ現像法を採用したが、本発明で
は、第１現像に、非磁性トナーのみを用いる非磁性１成
分現像法、詳しくは非磁性１成分非接触交互電界現像法
を採用することもでき、より好ましい。

【００３３】この場合、その非磁性トナーを現像スリー
ブに圧接した弾性ブレードにより規制して薄層化して、
現像に供する方法を用いると、第１現像としてはなおよ
い。これは、非磁性トナーを弾性ブレードにより現像ス
リーブ上で薄層化すると、帯電量を十分に高くすること
ができ、従って、これを第２現像器６内に混入後に帯電
量を低くされる第１トナーとすれば、帯電量が十分な状
態の第１トナーで第１現像を行なわせることができ、そ
の結果、第１現像時のトナー飛散、かぶりを防止できる
ので、その面からの第１トナー像の高画質を維持できる
からである。また帯電量が高く、感光ドラムに対する付
着力が大きいため、第２現像器の現像領域での第１トナ
ー像の剥ぎ取りが起こりづらくなるので、剥ぎ取りによ
る第１トナーの第２現像器内への混入を減少することが
できるからである。

【００３４】また本実施例では、第１トナー、第２トナ
ーのバインダー種、外添剤種、弾性ブレードの材質を調
整することにより、摩擦帯電系列上の位置を第２トナー
＞弾性ブレード＞第１トナーに設定したが、トナーの平
均粒径が大きいほどトナー単位体積あたりの帯電量が小
さくなるので、第１トナー、第２トナーおよび弾性ブレ
ードの摩擦帯電系列上の位置の設定に加えて、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にすれ
ば、第１トナーの混入後の帯電量をさらに低下すること
ができる。従って、混入した第１トナーの分離回収の効
果をより効率的にすることができる。

【００３５】本実施例の具体例を示す。

【００３６】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現像器３に
よる第１現像は、２成分磁気ブラシ現像法を採用した。
第２現像器６による第２現像は、磁性一成分非接触現像
法である。

【００３７】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。

【００３８】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：８．５μｍキャリア：フッ素・アクリル樹脂コートフェライト磁性
粒子平均粒径：５５μｍトナーとキャリアの混合比：１０％現像方法：２成分磁気ブラシ現像法

【００３９】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：疎水処理シリカ１．０重量部平均粒径：８．５μｍ現像方法：磁性１成分非接触交互電界現像法弾性ブレード：アクリルコートウレタンゴムブレード

【００４０】上記のように、アクリルコートウレタンゴ
ムの弾性ブレードによりスチレンアクリルのトナーを現
像スリーブ上で規制した場合、トナーはほとんど帯電し
ないことは事前の実験により確認されている。これによ
り本実施例では、摩擦帯電列上の位置に、第２トナー＞
弾性ブレード＞第１トナーの関係が成立している。この
ため、混入した第１トナーが第２トナーおよび弾性ブレ
ードの双方と接触摩擦し、第１トナーの帯電量が低下
し、第１トナーの第２現像器内からの分離回収さが期待
される。

【００４１】上記の条件を第１現像、第２現像に用い
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。

【００４２】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−２０〜−４０μＣ／ｇあったも
のが、回収時にはほぼ０μＣ／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がなく、約
−１０〜−２０μＣ／ｇであった。

【００４３】比較例１第１トナーとして、平均粒径８．５μｍのポリエステル
の非磁性トナーを用い、第２トナーとして、平均粒径
９．０μｍのスチレンアクリルの磁性トナーを用いた。
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。

【００４４】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（赤トナー）が蓄積され、その後、第２現像の
みにより黒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。

【００４５】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
しない非磁性一成分現像器に変えて、第１現像を非磁性
一成分現像法により行なった。第２現像を行なう第２現
像器６には、図３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。

【００４６】エアー集塵機２６は、ダクト３０内にファ
ン２９およびその後方の排気口３０ａに配置されたフィ
ルター２８を収容し、ダクト３０のフィルタ２８側に開
口部２７を設けてなっており、その開口部２７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
の位置に望ませている。

【００４７】ファン２９を回転してダクト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を通ってダクト
３０内に向けて空気を流動させる吸引力が生じる。従っ
て、図３に示す如く、第トナー１８が第２現像器６外に
分離、排出され、現像スリーブ７の下方に落下すると、
第１トナー１８が開口部２７を通ってダクト３０内に回
収される。

【００４８】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。

【００４９】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：湿式処理シリカ２．５重量部平均粒径：８．５μｍ現像方法：非磁性１成分非接触交互電界現像法弾性ブレード：ウレタンゴム表層にナイロンをコートし
たブレード

【００５０】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：疎水処理シリカ２．５重量部平均粒径：８．５μｍ現像方法：磁性１成分非接触交互電界現像法弾性ブレード：乾式処理シリカ分散ウレタンゴムブレー
ド

【００５１】シリカは、その処理の仕方により帯電性に
差異を生じ、摩擦帯電系列は、疎水処理シリカ＞乾式処
理シリカ＞湿式処理シリカの順に前ほど帯電性が高くな
る。本実施例では、第１トナーは外添した湿式処理シリ
カにより、第２トナーは外添した疎水処理シリカによ
り、それぞれ被覆され、また弾性ブレードは乾式処理シ
リカが分散されている。従って、摩擦帯電列上の位置関
係に、第２トナー＞弾性ブレード＞第１トナーが成立し
ている。このため、混入した第１トナーが第２トナーお
よび弾性ブレードの双方と接触摩擦して、第１トナーの
帯電量が低下し、第１トナーの第２現像器内からの分離
回収が期待される。

【００５２】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。

【００５３】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
の電極ローラ３６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。

【００５４】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〜−５０μＣ／ｇあったも
のが、回収時にはほぼ０μＣ／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がなく、約
−１０〜−２０μＣ／ｇであった。

【００５５】実施例３本実施例では、実施例１において、第１トナー１８、第
２トナー１９および第２現像器６の弾性ブレード１２の
摩擦帯電系列上の位置関係の設定に加え、第１トナー１
８の平均粒径を第２トナー１９の平均粒径よりも大きく
することを行なった。また図４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１８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−
１０００Ｖ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１８は、電極ロ
ーラ３３に当接したスクレーパ３５により除去される。

【００５７】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。

【００５８】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：０．５重量部平均粒径：８．５μｍ現像方法：２成分磁気ブラシ現像法

【００５９】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弾性ブレード：アクリルコートウレタンゴムブレード現像方法：磁性一成分非接触交互電界現像法

【００６０】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。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トナーが実施例１と同等量回収されてい
た。

【００６１】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−２０〜−４０μＣ／ｇであった
ものが、回収時には＋８μＣ／ｇになった。これは、本
実施例ではトナーの粒径差を付け加えたので、第１トナ
ーの帯電量を低下させる効果が、その分だけ実施例１よ
りも大きくなり、第１トナーの帯電極性が反転するまで
に至ってしまったものと思われる。このように、混入し
た第１トナーが極性反転するまでになると、電極ローラ
３３による回収がより効果的になる。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がなく、約−１０
〜−２０μＣ／ｇであった。

【００６２】実施例４本実施例は、実施例３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５（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３と同
様にした。このデューティバイアスは、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
電界において、図５（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。

【００６３】上記のデューティバイアスによれば、交互
電界の現像スリーブ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くな
る。従って本実施例によれば、第１トナー１８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。

【００６４】本実施例において、上記構成により、１０
０００枚の二色画像形成を行なったところ、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トナーが回収された。この第１トナ
ーの回収量は、実施例３のときの約半分であり、デュー
ティバイアスにより第１トナーの混入量低減効果が現れ
ていることが分かる。

【００６５】

【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。

【００６６】本発明では、第１トナー、第２トナーのバ
インダー種および外添剤種の少なくとも１種、および弾
性ブレードの材質を調整することにより、摩擦帯電系列
上の位置を第２トナー、規制部材、第１トナーの順に後
ろほど逆極性寄りにしたので、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
りも小さくでき、混入した第１トナーを第２現像器内に
蓄積させずに、分離回収できる。また画像上にも影響さ
せず、長期にわたり安定して二色画像を得ることができ
る。

【００６７】また第１現像に、現像剤として非磁性トナ
ーの第１トナーのみを用いる非磁性１成分非接触交互電
界現像法を採用し、その非磁性トナーを現像スリーブに
圧接した弾性ブレードにより規制して薄層化して、現像
に供した場合には、非磁性トナーの帯電量を十分に高く
して第１現像を行なわせることができるので、第１現像
時のトナー飛散、かぶりを防止して、その面からの第１
トナー像の高画質を維持でき、また第２現像器の現像領
域での第１トナー像の剥ぎ取りによる第１トナーの第２
現像器内への混入を減少することができる。勿論、この
第１トナーの混入後の分離回収には支障はなく、第２現
像器に混入後に第１トナーの帯電量が低下することによ
り、第２現像器内から有効に分離回収される。

【００６８】さらに、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した場合には、混入した第１
トナーの分離回収効果を一層向上することができる。ま
た第１トナー、第２トナーおよび弾性ブレードの摩擦帯
電系列上の関係を上記のように設定するには、トナーの
バインダー種、外添剤あるいは弾性ブレードの材質の調
整の他、トナーの荷電制御剤、ワックス等の添加調整に
よっても可能である。

【００６９】第２現像そのものに関しては、弾性ブレー
ドによる第２トナーの現像スリーブ上への薄層塗布によ
り、第２トナーに十分な摩擦帯電量を確保することがで
きるので、容易に高画質を維持することができる。

【００７０】以上、本発明を特定の実施例について説明
したが、本発明を逸脱しない範囲で、各種の代替えおよ
び変更が可能であり、これらは全て本発明に含まれるこ
とを了解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】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】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４】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５】本発明のさらに他の実施例で使用した現像バイ
アスおよび従来の現像バイアスを示す図である。

【図６】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１２弾性ブレード１４受け皿１５マグネット１８第１トナー１９第２トナー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.⁷ 識別記号ＦＩＧ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｇ０３Ｇ 15/09 １０１ 15/09 １０１ 15/08 ５０７Ｃ (56)参考文献特開平２−132466（ＪＰ，Ａ) 特開平６−180533（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−23544（ＪＰ，Ａ) 特開昭56−24359（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−105173（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−174566（ＪＰ，Ａ) 特開昭55−43561（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 13/01 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/095

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【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、そのトナー担持体上に担
持した第２トナーを弾性規制部材により圧接してトナー
薄層に形成し、前記間隙に交互電界を形成して現像を実
行する磁性１成分非接触交互電界現像法であり、そして
バインダー種および／または外添剤種による第１トナー
の摩擦帯電系列上の位置、バインダー種および／または
外添剤種による第２トナーの摩擦帯電系列上の位置、お
よび弾性規制部材の摩擦帯電系列上の位置が、第２トナ
ー、規制部材、第１トナーの順に後ろほど逆極性寄りに
あり、第１トナーの第２現像器内への混入後の平均帯電
量が、第２トナーの平均帯電量よりも小さいことを特徴
とする二色多重現像方法。
【請求項２】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の二色多重現像方法。
【請求項３】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２の二色多重現像方法。
【請求項４】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２の二色
多重現像方法。
【請求項５】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
２の二色多重現像方法。
【請求項６】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１成
分接触現像法である請求項１〜５のいずれかの項に記載
の二色多重現像方法。
【請求項７】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１〜６のいずれかの項に記載の二色
多重現像方法。
【請求項８】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、そのトナー担持体上に担
持した第２トナーを弾性規制部材により圧接してトナー
薄層に形成し、前記間隙に交互電界を形成して現像を実
行する磁性１成分非接触交互電界現像法であり、そして
バインダー種および／または外添剤種による第１トナー
の摩擦帯電系列上の位置、バインダー種および／または
外添剤種による第２トナーの摩擦帯電系列上の位置、お
よび弾性規制部材の摩擦帯電系列上の位置が、第２トナ
ー、規制部材、第１トナーの順に後ろほど逆極性寄りに
あり、第１トナーの第２現像器内への混入後の平均帯電
量が、第２現像器内への混入前の平均帯電量よりも小さ
いことを特徴とする二色多重現像方法。
【請求項９】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
８の二色多重現像方法。
【請求項１０】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９の二色多重現像方法。
【請求項１１】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９の
二色多重現像方法。
【請求項１２】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９の二色多重現像方法。
【請求項１３】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１
成分接触現像法である請求項８〜１２のいずれかの項に
記載の二色多重現像方法。
【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８〜１３のいずれかの項に記載の
二色多重現像方法。
【請求項１５】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、そのトナー担持体上に
担持した第２トナーを弾性規制部材により圧接してトナ
ー薄層に形成し、前記間隙に交互電界を形成して現像を
実行する磁性１成分非接触交互電界現像法であり、そし
てバインダー種および／または外添剤種による第１トナ
ーの摩擦帯電系列上の位置、バインダー種および／また
は外添剤種による第２トナーの摩擦帯電系列上の位置、
および弾性規制部材の摩擦帯電系列上の位置が、第２ト
ナー、規制部材、第１トナーの順に後ろほど逆極性寄り
にあり、さらに第１トナーの平均粒径が第２トナーの平
均粒径よりも大きいことを特徴とする二色多重現像方
法。
【請求項１６】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１５の二色多重現像方法。
【請求項１７】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１６の二色多重現像方法。
【請求項１８】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１６
の二色多重現像方法。
【請求項１９】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１６の二色多重現像方法。
【請求項２０】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１
成分接触現像法である請求項１５〜１９のいずれかの項
に記載の二色多重現像方法。
【請求項２１】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１５〜２０のいずれかの項に記載
の二色多重現像方法。