JPH0830067A

JPH0830067A - ２色画像形成方法

Info

Publication number: JPH0830067A
Application number: JP6167699A
Authority: JP
Inventors: Hisao Okada; 久雄岡田; Nobuyoshi Hoshi; 信義保志; Takatomo Kumasaka; 隆大熊坂; Hirobumi Ouchi; 博文大内
Original assignee: Hitachi Ltd; Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd; Hitachi Ltd
Priority date: 1994-07-20
Filing date: 1994-07-20
Publication date: 1996-02-02

Abstract

(57)【要約】【目的】感光ドラム上色重ね２色画像形成方式におい
て、２色目現像剤へ混入した１色目トナーを分離除去し
て、鮮明な２色画像を形成することを可能とする。【構成】第１および第２のトナーとして、各々第２のキ
ャリアとの摩擦帯電量が、トナー濃度を高くしていった
とき、第２のトナーの帯電量が大きくなるものを用い
る。これによって、第２現像剤に混入した第１のトナー
は、第２現像剤中では第２のトナーと逆極性になるの
で、第２現像剤から電気的に分離除去できる。【効果】第２現像剤に混入する第１トナーを確実に分離
除去できるので、混色が少ない２色画像を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置に係り、
特に２色現像に好適な画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】トナーとキャリアからなる２成分現像剤
を用い、感光体に帯電，露光，現像を反復して２色画像
を形成する電子写真装置がある。この装置において、２
色画像を形成する場合、感光体上に形成された第１のト
ナー像を、第２のトナー像を現像するときに掻き取って
しまい、第１のトナーが第２の現像剤中に混入し、第２
の現像によって形成される第２のトナー像には混入した
第１のトナーも混ざる。そして、第２の現像剤中に混入
する第１のトナーは経時的に増加していくので、第２の
トナー像は次第に混色していき、鮮明な２色画像形成が
できなくなるという問題がある。

【０００３】この問題を解決する方法として、特公昭63
−56542 号公報では、第１現像剤のトナー濃度を第２現
像剤より小さくし、第１現像剤のトナーの帯電量が第２
現像剤より大きくしている。これによって、第１のトナ
ーの感光ドラムへの付着力を大きくし、更に第２のキャ
リアとトナーの付着力を小さくして、第２の現像時に第
１色のトナーが感光ドラムから離脱して第２現像剤に混
入するのが防止され、混色が低減される。この例では、
第１現像剤のトナーと第２現像剤のトナーの帯電量の大
小関係がトナー濃度によって逆転する場合が示されてい
る。そのような場合においても、第１現像剤のトナーの
帯電量が第２現像剤より大きくなるようにトナー濃度を
設定している。この場合、第２現像剤に第１のトナーが
混入しても、その帯電量が第２のトナーより小さくなる
ので第２のトナーよりも感光ドラムに現像されやすくな
り、第２のトナー像形成時に第１のトナーが第２のトナ
ー像中に僅かずつ混じった状態で現像される。したがっ
て、第１のトナーが第２現像剤に混入しても、それが第
２現像剤中に蓄積されることが無くなる。

【０００４】また、混色を低減する別の従来例として、
特公平4−1907 号公報に開示されている方法がある。こ
の方法では、第１のトナー像と第２のトナー像の形成時
には第１のトナーと第２のトナーは同じ帯電極性である
が、第１のトナーが第２の現像剤中に混入したとき、第
１のトナーの帯電量が零近傍から第２のトナーの帯電極
性に対し逆極性となるようにしている。そして、帯電量
が零近傍のトナーを空気流によって第２現像装置から除
去したり、第２のトナーと逆極性のトナーを電気的に分
離して除去している。また、特公昭63−56543 号公報に
開示されているように、第２のトナーと逆極性になった
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ることによって、第２現像剤に混
入した第１のトナーを除去する方法もある。これらの例
では、第１のトナーとして第２のトナーとの摩擦帯電に
よって帯電極性が反転するような材料として、第２のト
ナーと第２のキャリアを組み合わせたときの帯電量が、
第１のトナーと第２のキャリアを組み合わせたときの帯
電量より大きくなる材料を選んでいた。しかし、第２の
キャリアとの組合せで、第２のトナーの帯電量が第１の
トナーの帯電量より大きいにも関わらず、従来例とは逆
に第２のトナーの帯電極性が反転してしまう場合があっ
た。

【０００５】以上の従来例は、第１及び第２のトナー像
形成が反転−反転または正規−正規で、同じ帯電極性の
トナーを用いる場合であった。

【０００６】第１のトナー及び第２のトナーとして異な
る帯電極性のトナーを用いる場合の混色防止方法が、特
開昭59−214049号公報や特開昭63−22161 号公報に開示
されている。この方法は、第２のキャリアが摩擦帯電列
上で第１のトナーと第２のトナーの間になるような現像
剤を用いている。これによって、第２現像剤に第１のト
ナーが混入しても第２のキャリアにより第１のトナーの
帯電極性が反転しないので電気的に分離でき、また、第
２現像剤に混入しにくくなるというものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、帯電
極性の異なるトナーを用いたり、第１のトナーの帯電量
を第２のトナーの帯電量より大きくすることで、第２の
現像器中に混入した第１のトナーを除去することを考え
ていたが、どちらの方法でも十分に混入トナーを除去で
きていなかった。

【０００８】本発明は、第２の現像剤中に混入した第１
のトナーの帯電極性が確実に第２のトナーと逆極性にな
るようにし、第２の現像剤に第１のトナーが混入しても
混色が少ない２色画像形成方法を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前述したように、第２の
キャリアとの組合せで、第２のトナーの帯電量が第１の
トナーの帯電量より大きいにも関わらず、第１のトナー
と第２のトナーを摩擦させると、従来例とは逆に第２の
トナーの帯電極性が反転してしまう場合があった。その
ような場合を調べてみると、トナー濃度を高くしていく
と、第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯電量より
小さくなってしまうことがわかった。したがって、上記
目的は、第１のトナーと第２トナーとして、次のような
特性を持つトナーを用いることによって達成される。

【００１０】トナー像形成時には第１のトナーと第２の
トナーの帯電極性が同じ画像形成方法においては、第１
のトナーと第２のトナーをそれぞれ第２のキャリアと摩
擦帯電させたとき、どのようなトナー濃度においても第
２のトナーの帯電量が常に第１のトナーの帯電量より大
きくなるものを使用する。

【００１１】または、第１のトナーと第２のトナーをそ
れぞれ第２のキャリアと摩擦帯電させたとき、トナー濃
度が低い場合は第２のトナーの帯電量が第１のトナーの
帯電量より小さいが、トナー濃度が高い場合には第２の
トナーの帯電量が第１のトナーの帯電量より大きくなる
ものを使用する。

【００１２】次に、トナー像形成時には第１のトナーと
第２のトナーの帯電極性が異なる画像形成方法において
も、次のような特性を持つトナーを用いることによって
も上記目的を達成できる。

【００１３】第１のトナーと第２のトナーをそれぞれ第
２のキャリアと摩擦帯電させたとき、第１のトナーと第
２のトナーは同じ極性に帯電し、しかもどのようなトナ
ー濃度においても第２のトナーの帯電量が常に第１のト
ナーの帯電量より大きくなるものを使用する。

【００１４】または、第１のトナーと第２のトナーをそ
れぞれ第２のキャリアと摩擦帯電させたとき、第１のト
ナーと第２のトナーは同じ極性に帯電し、トナー濃度が
低い場合は第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯電
量より小さいが、トナー濃度が高い場合には第２のトナ
ーの帯電量が第１のトナーの帯電量より大きくなるもの
を使用する。

【００１５】

【作用】第１のトナーと第２のトナーとして、それぞれ
第２のキャリアとの摩擦帯電によって、図２に示すよう
にどのようなトナー濃度においても第２のトナーの帯電
量が常に第１のトナーの帯電量より大きくなるものを使
用する。すると、第１のトナーと第２のトナーが摩擦し
たときには、第１のトナーの帯電極性は第２のトナーと
逆極性になる。

【００１６】また、第１のトナーと第２のトナーとし
て、それぞれ第２のキャリアとの摩擦帯電によって、図
３に示すようにトナー濃度が低い場合は第２のトナーの
帯電量が第１のトナーの帯電量より小さいが、トナー濃
度が高い場合には第２のトナーの帯電量が第１のトナー
の帯電量より大きくなるものを使用する。この場合も、
第１のトナーと第２のトナーが摩擦したときには、第１
のトナーの帯電極性は第２のトナーと逆極性になる。

【００１７】従って、第１のトナーが第２の現像剤中に
混入したとき、図４に示すように、第１のトナーは第２
のトナーの帯電極性に対し逆極性となる。第２のトナー
と逆極性のトナーは第２の現像剤中から電気的に分離し
て除去することができる。よって、第１のトナーが第２
の現像剤中に混入しても、蓄積されずに除去されるの
で、混色が少ない２色画像形成が可能となる。

【００１８】次に、トナー像形成時には第１のトナーと
第２のトナーの帯電極性が異なる画像形成方法において
は、第１のトナーと第２のトナーとして、第２のキャリ
アと摩擦帯電させたときに図２または図４のような特性
を持ったものを用いる。これによって、第１のトナーは
第２のキャリアとの摩擦ではトナー像形成時の帯電極性
とは逆極性の第２のトナーの帯電極性と同じ極性に帯電
するが、第１のトナーと第２のトナーとの摩擦では第１
のトナーは第２のトナーと逆極性で第１のトナー像形成
時と同じ帯電極性になる。すると、第１のトナーが第２
の現像剤中に混入しても、第２のトナーとの摩擦帯電に
よってその帯電極性は変わらずに第１のトナー像形成時
と同じになる。

【００１９】したがって、第１のトナーが第２の現像剤
中に混入したとき、図６に示すように、第１のトナーの
帯電極性は反転しないで、第２のトナーの帯電極性に対
し逆極性となる。前述した場合と同様に、電気的に分離
する等の方法で、第２現像剤中に混入した第１のトナー
を除去できるので、混色が少ない２色画像形成が可能と
なる。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を図を用いて説明す
る。

【００２１】（実施例１）図１は、第１の実施例とし
て、本発明を適応した２色画像形成装置の実施例を示
す。この装置では、感光ドラム１に負帯電のＯＰＣを用
い、第１及び第２のトナーとして負帯電のトナーを用い
た場合を考える。図１で、感光ドラム１は時計周りに回
転しており、先ず感光ドラム１の表面は第１帯電器２に
よって一様に負に帯電され、第１露光器３によって第１
色目の画像データに応じて光が照射され、感光ドラム１
上には第１の静電潜像が形成され、第１現像機４によっ
て第１のトナー像が感光ドラム１上に形成される。次
に、第２帯電器５によって再び負に帯電され、第２露光
器６によって第２色目の画像データに応じて光が照射さ
れ、感光ドラム１上には第２の静電潜像が形成され、第
２現像機７によって第２のトナー像が感光ドラム１上に
形成される。以上の手順によって感光ドラム１上に形成
された第１のトナー像と第２のトナー像による２色トナ
ー像は、転写器８によって紙等の記録媒体１２に転写さ
れ、定着機１０で定着される。転写後の感光ドラム１
は、クリーナ９によって残留したトナーが除去された
後、次の２色画像形成が行われる。

【００２２】以上に説明した２色画像形成において、第
２のトナー像を形成するときに、第２現像機７で感光ド
ラム１上に既に形成されている第１のトナー像から第１
のトナーを掻き取って、第２現像機７の第２の現像剤中
に混入してくる。ところで、この２色画像形成装置で
は、第１及び第２のトナーとして、第２のキャリアとの
摩擦帯電による帯電量が、どのようなトナー濃度におい
ても第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯電量より
大きいものや、トナー濃度が低いときは第１のトナーの
帯電量が第２のトナーの帯電量より大きいが、トナー濃
度が高くなると第２のトナーの帯電量が第１のトナーの
帯電量より大きくなるものを用いている。したがって、
図４に示すように、第２の現像剤に混入してきた負帯電
の第１のトナーは第２のトナーとの摩擦帯電によって、
帯電極性が負から正に反転する。すると、前述したよう
に、帯電極性が反転した第１のトナーは、電気的に吸引
する方法や、感光ドラム１上における第２のトナー像が
形成されない領域（画像背景部）に付着させる等の方法
で第２現像剤中から除去できる。

【００２３】したがって、第１のトナーが第２の現像剤
中に混入しても、それは除去されて蓄積されることが無
いから、第２のトナー像が混色することが無く、鮮明な
２色画像が形成できる。

【００２４】（実施例２）次に、第２の実施例として、
第１のトナー及び第２のトナーとして異なる帯電極性の
トナーを用いる２色画像形成装置の実施例を図５を用い
て説明する。

【００２５】図５の主な構成要素は、図１に示す第１の
実施例と同じである。この実施例では、図１では第１現
像機４と第２露光器６の間にあった第２帯電器５がな
く、その代わりに、第２現像機７の後に転写前帯電器１
１がある。転写前帯電器１１は、感光ドラム１上に形成
された、第１のトナーと第２のトナーの帯電極性を一方
の極性に揃えるための帯電器である。

【００２６】この２色画像形成装置では、次の順序で画
像が形成される。なお、この実施例も、第１の実施例と
同様に感光ドラム１に負帯電のＯＰＣを用いる場合を説
明する。また、第１のトナーとして負帯電のトナー、第
２のトナーとして正帯電のトナーを用いた場合を考え
る。図５で、感光ドラム１は時計周りに回転しており、
先ず感光ドラム１の表面は第１帯電器２によって一様に
負に帯電され、第１露光器３によって第１色目の画像デ
ータに応じて光が照射され、感光ドラム１上には第１の
静電潜像が形成され、第１現像機４によって第１の負帯
電トナーが感光ドラム１上で光が照射されて電荷が消失
した領域に付着（反転現像）する。次に、第２露光器６
によって第２色目の画像データに応じて光が照射され、
感光ドラム１上には第２の静電潜像が形成され、第２現
像機７によって第２の正帯電トナーが感光ドラム１上で
光が照射されずに電荷が残っている領域に付着（正規現
像）する。以上の手順によって感光ドラム１上に形成さ
れた第１の負帯電トナーと第２の正帯電トナーによる２
色トナー像は、そのままでは記録媒体１２には一方のト
ナーしか転写できない。そのため、転写前帯電器１１に
よって、正または負の何れか一方の帯電極性に揃える。
帯電極性が揃えられた第１及び第２のトナーは、転写器
８によって紙等の記録媒体１２に転写され、定着機１０
で定着される。転写後の感光ドラム１は、クリーナ９に
よって残留したトナーが除去された後、次の２色画像形
成が行われる。

【００２７】以上に説明した２色画像形成においては、
第１のトナーと第２のトナーは帯電極性が異なってい
る。そのため、感光ドラム１上に既に形成されている第
１のトナー像が第２のトナー像形成時に第２のキャリア
とは電気的に反発するので掻き取られることは少ない。
しかし、第２のトナーとは逆極性であるから、第１のト
ナーが第２のトナーと結び付いて、第２現像機７の第２
の現像剤中に混入してくるものがある。ところで、この
２色画像形成装置では、第１及び第２のトナーとして、
第２のキャリアとの摩擦帯電では第２のトナー同じ極性
に帯電し、その帯電量はどのようなトナー濃度において
も第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯電量より大
きいものや、トナー濃度が低いときは第１のトナーの帯
電量が第２のトナーの帯電量より大きいが、トナー濃度
が高くなると第２のトナーの帯電量が第１のトナーの帯
電量より大きくなるものを用いている。したがって、図
５に示すように、第２の現像剤に混入してきた負帯電の
第１のトナーは第２のトナーとの摩擦帯電によっても負
帯電となり、帯電極性が反転せず、第２のトナーと逆極
性のままである。すると、混入した第１のトナーは、電
気的に吸引する方法や、感光ドラム１上における第２の
トナー像が形成されない領域（画像背景部）に付着させ
る等の方法で第２現像剤中から除去できる。

【００２８】したがって、第２の実施例の場合も、第１
のトナーが第２の現像剤中に混入しても、それは除去さ
れて蓄積されることが無いから、第２のトナー像が混色
することが無く、鮮明な２色画像が形成できる。

【００２９】なお、以上の実施例では、２色画像を形成
する場合について説明したが、本発明は３色以上にも応
用可能である。また、その場合、第１のトナーと第２の
トナーの帯電極性が異なる組合せも可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上に説明したように、第２の現像剤に
混入した第１のトナーを確実に分離除去することが可能
となり、混色が少ない２色画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を説明する図。

【図２】本発明で使用する現像剤の帯電量を示す図。

【図３】本発明で使用する現像剤の帯電量を示す図。

【図４】本発明の第１の実施例での混入トナーの帯電極
性反転を説明する図。

【図５】本発明の第２の実施例を説明する図。

【図６】本発明の第２の実施例での混入トナーの帯電極
性不反転を説明する図。

【符号の説明】

１…感光ドラム、２…第１帯電器、３…第１露光器、４
…第１現像機、５…第２帯電器、６…第２露光器、７…
第２現像機、８…転写器、９…クリーナ、１０…定着
機、１１…転写前帯電器、１２…記録媒体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者熊坂隆大茨城県日立市大みか町七丁目１番１号株式会社日立製作所日立研究所内 (72)発明者大内博文東京都千代田区大手町二丁目６番２号日立工機株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体を帯電，露光し、感光体上に形成さ
れた静電潜像を第１の現像機中の第１の現像剤によって
第１のトナー像を形成し、次に第１のトナー像が形成さ
れた感光体を再び帯電，露光した後、第２の現像機中の
第２の現像剤として第２のトナーの帯電極性が前記第１
のトナーと同じものを用いて、第２のトナー像を感光体
上に形成する２色画像形成方法において、第２の現像剤
としてトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い、
前記第１のトナーと前記第２のトナーとして、第１のト
ナーと第２のトナーをそれぞれ前記キャリアと摩擦帯電
させたとき、どのようなトナー濃度においても第２のト
ナーの帯電量が常に第１のトナーの帯電量より大きくな
るものを使用することを特徴とする２色画像形成方法。
【請求項２】感光体を帯電，露光し、感光体上に形成さ
れた静電潜像を第１の現像機中の第１の現像剤によって
第１のトナー像を形成し、次に第１のトナー像が形成さ
れた感光体を再び帯電，露光した後、第２の現像機中の
第２の現像剤として第２のトナーの帯電極性が前記第１
のトナーと同じものを用いて、第２のトナー像を感光体
上に形成する２色画像形成方法において、第２の現像剤
としてトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い、
前記第１のトナーと前記第２のトナーとして、第１のト
ナーと第２のトナーをそれぞれ前記キャリアと摩擦帯電
させたとき、トナー濃度が低い場合は第２のトナーの帯
電量が第１のトナーの帯電量より小さいが、トナー濃度
が高い場合には第２のトナーの帯電量が第１のトナーの
帯電量より大きくなるものを使用することを特徴とする
２色画像形成方法。
【請求項３】感光体を帯電，露光し、感光体上に形成さ
れた静電潜像を第１の現像機中の第１の現像剤によって
第１のトナー像を形成し、次に第１のトナー像が形成さ
れた感光体を再び帯電，露光した後、第２の現像機中の
第２の現像剤として第２のトナーの帯電極性が前記第１
のトナーと異なるものを用いて、第２のトナー像を感光
体上に形成する２色画像形成方法において、第２の現像
剤としてトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用
い、第１のトナーと第２のトナーをそれぞれ第２のキャ
リアと摩擦帯電させたとき、第１のトナーと第２のトナ
ーは同じ極性に帯電し、しかもどのようなトナー濃度に
おいても第２のトナーの帯電量が常に第１のトナーの帯
電量より大きくなるものを使用することを特徴とする２
色画像形成方法。
【請求項４】感光体を帯電，露光し、感光体上に形成さ
れた静電潜像を第１の現像機中の第１の現像剤によって
第１のトナー像を形成し、次に第１のトナー像が形成さ
れた感光体を再び帯電，露光した後、第２の現像機中の
第２の現像剤として第２のトナーの帯電極性が前記第１
のトナーと異なるものを用いて、第２のトナー像を感光
体上に形成する２色画像形成方法において、第２の現像
剤はトナーとキャリアからなる２成分現像剤を用い、第
１のトナーと第２のトナーをそれぞれ第２のキャリアと
摩擦帯電させたとき、第１のトナーと第２のトナーは同
じ極性に帯電し、トナー濃度が低い場合は第２のトナー
の帯電量が第１のトナーの帯電量より小さいが、トナー
濃度が高い場合には第２のトナーの帯電量が第１のトナ
ーの帯電量より大きくなるものを使用することを特徴と
する２色画像形成方法。