JPS60131554A - トナ−像形成法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は二楓カレー電子写真複写機等に用いられるトナ
ー像形成方法の改良に関するものである。

〔従来技術〕″ 静電ｉ像を多色画像゛で表わす典型的なものは電子写真
゛方銚を用いたカラー画偉に関するものである。従来の
この方式は、オリジナル原稿に光フィル゛り□′二□を
ムして色分解し：、との分解光を用い帯電、□ 露光、現像、転′零の工程な宵エロー色、マゼンｊ色、
ンアン色、黒色の各着色粒子による各現像を４回゛繰り
返すことにより′１なわれる。また、同一感光゛体゛上
にム極性の静−潜像を形成し、黒色と赤色着色粒子によ
り現像するいわゆる２色現像方法もめる。これらの多色
画像の形成方法は白黒のみめｗＪＵ伽゛によ′□１り得
゛ら五る情報゛□と比べ、色による情報も付加できるた
めＫ、望才しいものではあるが、次のような問題がある
。

（１）各色に対応して現像装置を用いる必要があ６７ｔ
めに、機械が大型になり、・ス）ｄシＡくなる。

（２）反復動作による色ずれ精度の保征が必要となる。

（３）　一枚のコピ一時間が長くなる〇これらのことか
ら、同−現像装置内忙着色の異なる２色の現像剤を混合
し、これによって現像装置を小型什する試みが行なわれ
ている（例えば、特公昭５５−３０６２５号公報）が、
着色の異なる２色の現像剤を単に混合するだけでは、次
の欠点を生じる。

（１）　静ａｍ像のない部分でも現像がおこり、いわゆ
るかぶりな発生し易い。

（２）現像した画像に他の現像剤が混入する為、色が悪
い（色にごりが発生しゃすいン。

（３）鮮鋭な画像が得られない。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、互いに異なる帯電極性を有する現像剤
を使用した時に、カプリの発生しない良画質の得られる
トナー像形成法を提供することにある。

本発明の他の目的は、互いに異なるｆ電極性を有する現
像剤を使用した時に、色にごりの発生しないトナー像形
成法を提供することにある。

さらに本発明の他の目的は、互いに異なる帯電極性を有
する現像剤を使用したときに、鮮鋭な画像が得られるト
ナー像形成法を提供することにある。

〔発明の構成〕

本発明は上記目的を達成しようとするもので、本発明は
磁性キャリアと１．相異なる帯電極性を有する２種類の
トナーとで構成される現像剤を用いて像支持体上の静電
潜像を現像するトナー像形成法において、前記磁性キャ
リアは絶縁性であるとともに、現像は交流成分を含む電
界中で行なうことを特徴とするトナー像形成法を提供す
るものである。

即ち本発明にあっては磁性キャリアの抵抗な晶くすると
とにより、高電圧のバイア、スを印加してもキャリアＶ
Ｃｔ荷が注入されることがなく、像支持体へキャリアが
付着せず、またブレークダウンモ起すにくくなる。ここ
でキャリアの抵抗としては１０”Ωα以上、好ましくは
１０１８Ωのであることが適正条件である。

更に実施例で示すようにキャリアは小粒径化すやことＫ
より、画質が向上する。ここでキャリアは粒径が□□□
μｍ以１、好ましくは５μｍ以上（９）μｍ以下が適正
条件である。

更に才た本発明は実施例で示すように非接触現像方式を
採用するようにし、たもので、このことにより、かぶり
・キャリア付着・６混色・磁気ブラシの擦過によるトナ
ー像の乱些を防ぐことがで館、特に鮮鋭なカラー画像が
得られるよ５４Ｃしたものである。

〔実施例〕

第１図により、本発明の基本的な現像工程を説明する。

（１）＊支持体上ＶＣ高位・中間・低位レベルの３段階
の潜像を形成する。

（２）現像バイアスにおけるＤＣ成分を中間潜像レベル
に略等しく設定する。

（３）負帯電トナーは高位レベル潜像部に現像され、正
帯電トナーは低位レベル潜像部に現像される。

したがって例えば負帯電トナーが黒色、正帯電トナーが
赤色に着色されていると、２色現儂が上記方式で行なわ
れる。

この場合、上記の現像は、まず２段階レベルの潜像を形
成し、現像バイアスレベルをそのうちの低位レベルと略
等しくして負極性のトナーにより高位レベルの領域を現
像し、次に再び２段階レベル潜像を形成し、現像バイア
スレベルを上記とは逆に高位レベルに略等しく設定して
低位レベルの領域を電極性のトナーにより現像す、るよ
う忙、片極性の現像剤によるｙＬ儂を順次繰り返しても
良いが、両極性の静電潜像を現像する場合、一度に両極
性の現像剤で現像する方が効率的である。尚、第１図に
おいて、Ｌは潜像電位、ＫＢで示した破線は現像バイア
スのＤＣ成分を示している。

ＲＥ、ＢＬで示した部分はそれぞれ赤トナーが付着した
部分、黒トナーが付着した部分、Ｎｏはトナーが付着し
ていない部分を示している。

また上記のような現像を行なう場合、非画像部に帯１；
が不充分なトナーが付着したり、静電潜像に付着した現
１＃剤に、それとは逆極性の現像剤が一部混入したり、
静電潜像の周囲に逆極性の現像剤が付着する現象がおこ
りやすい。

このように逆極性の現像剤が付着する困難は現像時に父
帯電界を印加した状態で現像することにより解決できる
。

この現像方法は、静電潜像と像支持体上に保持した現像
剤に間隙をおいて、対持させ交番電界下で＃Ｌｍする方
法（例えば特開昭５５５−１Ｂ６５６、同第５５−１８
６５９号公報、米国特許第３，８９０゜９２９号明細書
）や、接触状態にし低周波の交番電界下で現像する方法
を用いるものである。これらの技術は、現像剤を飛翔あ
るいは蚕動させることにより、静電潜像に付着すべき極
性の現像剤のみを確実に付着させることができる。

また交番電界下で現像することけ画像鮮鋭化にも効果が
ある。

更に２種類のトナーのうち少なくとも一方に磁性体を含
有させ、ＤＣバイアスを調整することにより、かぶりを
除去することができる。

第２図は、静電潜像の電位と現像に寄与するトナー量の
関係を横軸に電位、たて軸にトナー量を示したもので、
図中、たて軸上方は負帯電のトナー量を、下方は正帯電
のトナー量を示す。第２図においてＡけ、負帯電トナー
の示す曲線τあり、Ｂは正帯電トナーの示す曲線であり
、斜線部分ＣおよびＤは発生したカブリの範囲を示して
いる。

第２図において、発生したこりカブリを除去するために
像支持体上に電気的バイアスを変化させる方法では電気
的バイアスの印加により逆極性に帯電されたトナーが付
着する。すなわち電気的バイアスの印〃口では、発生し
たカブリを除去できない。

しかし、このカブリは磁気バイアスにより解決すること
ができる。

例えば、磁性体を含有する正帯電トナーとかっ磁気バイ
アス下で静電、潜像を現像する場合、第２−の関係は＠
３図のようになる。

第３図において、慶で軸、横軸および曲線Ａは第２図と
同じでありＥは、磁性体を含有した正帯電トナーの示す
曲線で、この場合カブリは、電気バイアスを小さめにす
ることによりなくすることができる。

さらに両方のトナーに磁性体を含有させ、磁気バイアス
を印加した場合におい＋：Ｆｉ第４図のようになる。

第４図において、たて軸、横軸および曲線には第３図と
同じであり、曲＠Ｆ＃′ｉ磁性体を含有させた負帯電用
トナーの示す曲線そあるが、第４図において＃′ｉ第２
図に示されたカブリが発生していなＸＩ′Ｏ 次に本発明の現像方法を含（讐トナー像形成プロセスに
ついて説明する。

靜ｔｆＩＩ像形成方法にＦｉ３通りの方法が知られてい
る。まず一つの方法としては、導電性基体上Ｋ。

分光感ＷＩＬ％性を互いｖｃ＠ｖｃする２層の光導電層
を積層した感光体に対して所足の極性の１次帯電を行な
ったのち、この１次帯電と逆極性の２次ｉｔを施して、
感光体の各光導電層に、電気２重層を、その双極モーメ
ントが互いに逆向きとなるように形成し、次いで原稿の
光像を照射して、原稿地肌部に対応する部位における感
光体表面電位を略０とするとともに、各色画像に対応す
る静電潜傷部分を、互いに逆極性の感光体表面電位分布
により形成する方法がある。

もう一つの方法としては、感光体上忙靜電記録針を用い
、■及ｄ○の記録信号により静を潜像を形成する方法が
ある。

第３の方法としては導電性基板上に一層の光導電層を有
した感光体に対して一様帯電を行ない、灰いで２レベル
の露光を行門って３段階の潜像を形成する方法がある。

この場合、ＤＣ成分の現像バイアスを中間の潜像レベル
に略等しく設定することにより、未繕光部と強露光部で
は夫々正規現像と反転現像とが行なわれる。

上記の一つの方法により作られた静電潜像は、本発明の
現像方法で現像し、この得られたトナー像をコロナ荷電
器でコロナ帯電をせしめることにより、一つの極性にそ
ろえた後、記録紙上に静電転写、定着させる。或いはま
た特公昭４６−４１６７９号公報や特公昭４８−２２７
６３号公報に開示されているように、現像後ベルト或い
はローラなどの中間転写体を介して記録紙上に粘着或い
は押圧転ｔ１シたのち定着する。一方転写を終えた感光
体はクリーニング器によりクリーニングされさらに残っ
た静電潜像を除電用コロナ荷電器で除電し、くり返し使
用する。

ここで、本発明のトナー像形成法に於ける現像につき説
明する。

先ず、キャリアについて述べると、磁性キャリア粒子を
用いることは、トナーとキャリアの攪拌性及び現像剤の
搬送性を向上させ、さらにトナーの荷電制御性を向上さ
せて、トナー粒子同志やトナー粒子とキャリア粒子の凝
集を起りにり＜、する。

しかし、一般に磁性キャリア粒子の平均粒径が大きいと
、■現像剤搬送担体上に形成される磁気ブラシの穂の状
態が荒いため妃、電界により振動を与えながら静電像を
現像しても、°トナー像にムラが現われ易く、＠穂にお
けるトナー１１１度が低くなるので高濃度の現像が行な
われない、等の問題が起る。この■の問題を解消するに
は、キャリア粒子の平均粒径な小さくすればよく、実験
の結果、平均粒径間μｍ以下でその効果が現われ初め、
特に（資）μｍ以下になると、実質的に■の問題が生じ
なくなることが判明した。また、＠の問題も、■の問題
に対する磁性キャリ゛アの微粒子化によって、穂のトナ
ー濃度が高くなり、高濃度の現像が行なわれるようにな
って解消する。しかし、キャリア粒子が細か過ぎると、
○トナー粒子と共に像担持体面に付着するようＫなった
り、０飛散し易くなったりする。これらの現象は、キャ
リア粒子に作用する電界の強さ、それｋよるキャリア粒
子の磁化の強さにも関係するが、一般的には、キャリア
粒子の平均粒径が１５μｍ以下になると次第に傾向が出
初め、５μｍ以下で顕著に現われるようになる。尚平均
粒径は、重量平均粒径でオムニコンアルファ（ポシェロ
ム社製）、コールタ−カラシタ−（コールタ−社製）を
用いて測定した。そして、像担持体面に付着したキャリ
ア粒子は、一部はトナーと共に記録紙上に移行し、残部
はブレードやエアーブラシ等によるクリーニング装置に
よりてｉトナーと共に像担持体面から除かねる午とにな
るが、従来の磁性体のみから成るキャリア粒子では、■
記録紙上に移行したキャリア粒子が、それ自体では記録
紙に定着されないので、脱落し易いと云う問題があり、
談たθ像担持体面に残ったキャリア粒子がクリーニング
装置によって除かれる際に、感光体から成る像担持体面
を傷付は易い勺云う問題がある。この■、θの問題は、
磁性キャリア粒子を樹脂等記録紙に定着し得る物質と共
に形成することによって解消し得る。即ち、磁性キャリ
ア粒子が記録紙に定着し得る物質によって磁性体粒子を
被榎することにより、あるいは磁性体粉を分散含有した
記録紙に定着し得る物質によって形成されていることで
、記録紙に付着したキャリア粒子も熱や圧力で定着され
るようになり、また、クリーニング装置によって像担持
体面がらキャリア粒子が除かれる際にも像担持体面を傷
付けたりすることが無くなる。このような磁性キャリア
粒子を平均５〜１５μｍ以下の粒径にして、たとえ、キ
ャリア粒子が像担持体面や記録紙に移行するようなこと
があっても前記θの問題は実際１殆んどトラブルを生ぜ
しめない。なお、前記Ｏのようなキャリア付着が起る場
合は、リサイクル機構を設けることが有効である。

以上から、磁性キャリアの粒径は、平均粒径が駒μｍ以
下、特に好ましくは（資）μｍ以下５μｍ以上が適正条
件であり、また、磁性キャリア粒子が記録紙に定着し得
る物質も含むものであることが好ましい。

このような磁性キャリア粒子は、磁性体として従来の磁
性キャリア粒子におけると同様の、鉄。

クロム、ニッケル、コバルト等の金属、あるいはそれら
の化合物や合金、例えば、四三酸化鉄、γ−酸化第二鉄
、二酸化クロム、［化マンガン、フェライト、マンガン
−銅系合金、と云った強磁性体乃至は常磁性体の粒子、
又はそれら磁性体粒子の表面をスチレン系樹脂、ビニル
系樹脂、エチル系樹脂、ロジン系樹脂、アクリル系樹脂
、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂等
の樹脂やバルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワック
スで抜機するか、あるいは、磁性体微粒子を分散して含
南した樹脂や脂肪酸ワックスの粒子を作るかして得られ
た粒子を従来公知の平均粒径側手段で粒径選別すること
によって得られる。

なお、キャリア粒子を球状に形成することは、先に述べ
た効果の他に、現像剤搬送担体に形成される現像剤層が
均一となり、また現像剤搬送担体に＾いバイアス電圧を
印加することが可能となると云う効果も与える。即ち、
キャリア粒子が樹脂等によって球形化さねていることは
、ｊｌ　＋一般に、キャリア粒子は長軸方向ＫＷｋｉ化
吸着されや易いが、球形什圧よって、その方向性が無く
なり、したがって、現像剤層が均一に形成さね１局所的
に抵抗の低い領域や層厚のムラの発生を防止する、（２
）キャリア粒子の高抵抗化と共に、従来のキャリア粒子
に見られるようなエツジ部が無くなって、エツジ部への
電界の集中が起らなくなり、その結果、現像剤搬送担体
に高いバイアス電圧を印加しても、像担持体面に放電し
て静電潜像ケ乱したり、バイアス電圧がブレークダウン
したりすることが起らない、と云う効果を与える。この
高い・（イアスミ圧を印加できると云うことは、振動電
界下での現像が振動するバイアス電圧の印加によって行
なわれるものである場合、それによる後述する効果を十
分に発揮させることができると云うことである。

以上のような効果を奏するキャリア粒子には前述のよう
にワックスも用いられるが、しかし、キャリアの耐久性
等からすると、前述のような樹脂を用いたものが好まし
い。さらに、キャリア粒子の抵抗率が１伊Ω儂以上、特
Ｋ　ｌ（ｊ”Ωぼ以上であるように絶縁性の磁性粒子を
形成したものが好ましい。

この抵抗率は、粒子を０．５０ｃｄの断面積を有する容
器に入れてタッピングした後、詰められた粒子上に１　
ｋｌ？／ｄの荷重を掛け、荷重と底面電極との間Ｋ　１
０００　ｙ／Ｃｌ１１の電界が生ず、る電圧を印加した
ときの電流値を読み取ることで得られる値であり、この
抵抗率が低いと、現像剤搬送担体にバイアス電圧を印加
した場合忙、キャリア粒子ＶＣ′に、荷が注入されて、
像担持体面にキャリア粒子が付着し易くなったり、ある
い′はバイアス電圧のブレークダウンが起り易（なった
りする。

以上を総合して、磁性キャリア粒子は、長袖と短軸の比
が３倍以下であるよ５に球形化さねており、針状部やエ
ツジ部等の突起が無く、抵抗率・１０’Ω工以上奸才し
く　Ｉ／ｉｉｏ”Ω調成上であることが適正条件である
。そして・、このよ・うな磁性キャリア粒子は、高抵抗
化された球状の磁性粒子や樹脂被接キ・ヤリアでは、磁
性体粒子にできるだけ球形のものを選んでそれ忙樹脂の
被接処理を施すこと、磁性体微粒子分散系のキ・ヤリア
ではζできるだけ磁性体の微粒子を用いて一分散樹脂粒
子形成後に球形化処理を施すこと−あるいけスプレード
ライの方法によって分散樹脂粒子を得ること等によって
製造される。

次にトナーについて述べると、一般にトナー粒子の平均
粒径が小さくなると、定性的に粒径の二乗に比例して帯
電量が減少し、相対的にファンデルワールス力のよづな
付着力が大きくなって、トナー粒子がキャリア粒子か□
ら離れにくくなったり、またトナー粒子が一旦像担持体
面の非画像部に付着すると、それが従来の磁気ブラシに
よる摺擦では容易に除去されずＫかぶりを生ぜしめるよ
うになる。従来の磁気ブラシ現像方法では、トナー粒子
の平均粒径が１０μｍ以下になると、このような問題が
顕著罠なうた。この点を本発明に用いられる現像方法は
、現像剤層、所１１１磁気ブラシによる現像を振動電界
下ヤ行なうようにしたことで解消するようにしている。

即ち、・現像剤層に付着しているトナー粒子は、電気的
に与えられる振動によって現像剤層から離れて像担持体
面の画像部及び非画像部に移行し易く、かつ、離れ易く
なる。そじて、現像剤層ヤ偉担持体面を摺擦するように
した場合は、：像担持体の非画像部に付着したトナー粒
子は容易ＫｖＩｉ去乃蚕画像部に移動させらｈるよ８Ｖ
Ｃなるし、現像剤層厚を像担持体面と現像剤搬送担持体
面の間隙よりも薄く形成し、た場合に、帯電量の低いト
ナー粒子が画像部や非画像部に移行することが殆んどな
くなり、才た、像担持体面と擦られることがないために
摩擦帯電により像担持体Ｖζ付着することもなくなって
、１μｍ程度のトナー粒径のものまで用いら１するよ５
になる。したがって、静電潜像を忠実に現像した再現性
のよい鮮明なトナー像を得ることができる。さらに、ｆ
Ｑ動雉界ｄトナー粒子とキャリア粒子の結合を弱めるの
で、トナー粒子に伴うキャリア粒子の像担持体面への付
着も減少する。特６Ｃ１現像剤層の厚さを像担持体面と
現像剤搬送担持体面の間隙よりも薄くした場合は、画像
部及び非画像部領域において、太ぎなＷＩｔ量を持つト
ナー粒子が振動電界下で釡動し、電界の強さによっては
キャリア粒子も蚕動することＫより、トナー粒子が選択
的に像担持体面の画像１部に移行するようになるから、
キャリア粒子の像担持体面への付着は大幅に＠減される
。

一方、トナーの平均粒径が大きくなると、先にも述べた
ように画像の荒れが目立つようになる。

通常、ｌｏ本／ｗｍ程度のピッチで並んだ細−〇解像力
ある現像には、平均粒径加μｍ程度のトナーでも実用上
は問題ないが、しかし、平均粒径１０μｍ以下の微粒子
化したトナーを用いると、解像力は格段に向上して、Ｓ
妖差等も忠実に再現した鮮明な高画質画像を与えるよう
になる。以上の理由からトナーの粒径は平均粒径が加μ
ｍ以下、好ましくＦｉＩＯμｍ以下が適正条件である。

才た、トナー粒子が電界に追随するために、トナー粒子
の帯電量が１〜３μＣ／Ｉ！より大きいこと（好ましく
は３〜３００μＣ／Ｅｌ）が望才しい。特に粒径の小さ
い場合は＾い帯電量が会費である。

そして、このようなトナーは、従来のトナーと同様の方
法で得られる。即ら、従来のトナーにおける球形や不定
形の非ａ性葦たは磁性のトナー粒子を平均粒径選別手段
によって選別したようなトナーを用いることができる。

本発明に使用される一方のトナー粒子が磁性体粒子を含
有した磁性粒子であることけ好ましいが、磁性体微粒子
の倉が６０ｗｔ％を超えないものが好ましい。トナー粒
子が磁性粒子を含有したものである場合は、トナー粒子
が現像剤搬送担持体面含まれる磁石の磁力の影会な受け
るようになるから、磁気ブラシの均一形成性が一層同上
して、しかも、かぶりの発生が防止され、さらにトナー
粒子の飛散も起りにくくなる。しかし、含有する磁性体
の量を多くし過ぎると、キャリア粒子との間の磁気力が
大きくなり過ぎて、十分な現像濃度を得ることができな
くなるし、また、磁性体微粒子がトナー粒子の表面忙現
わわるよう忙もなりて、摩擦帯電制御が難しくなったり
、トナー粒子が破損し易くなったり、キャリア粒子との
間で凝集し易くなったりする。特に本発明のカラートナ
ー（イエ０−、シアン色あ場合特Ｋ）に用いる場合１ｃ
Ｆｉ磁性体量Ｆｉａｕｗｔ％以下でな°いと鮮明よ色が
得られ忙くい。

以上をまとめると、本発明に使用される現像方法におい
て好凭しいトナーは、キャリアについて述べたような樹
脂及びさらＫは磁性体の弊粒子を用い、それにカーボン
等の着色成分や必１１に応じて帯電制御剤等を加えて、
従来公知のトナー粒子製造方法と同様の方法によって作
ることができる平均粒径が加μｍ以下、特に好ましくＶ
ｉｌθμｍ以下の粒子から成るものである。更にトナー
の球形化は、流動性の向上、現像剤の攪拌、搬送、帯電
に好ましい結果をもたらす・ 本発明に使用される現像方法においては、以上述べたよ
うなキャリア粒子とトナー粒子とが従来の二成分現像剤
におけると同様の割合で混合した現像剤が好ましく用い
られるが、これにはまた、必要に応じて粒子の流動滑り
をよくするための流動化剤や像担持体面の清浄仕に役立
つクリーニング剤等が混合される。流動化剤としては、
コロイダルシリカ、シリコンワニス、金属石鹸あるいは
非イオン表面活性剤等を用いることができ、クリーニン
グ剤としては、脂肪酸金蝿塩、有機基置換シリコンある
いけ弗素等表面活性剤等を用いることができる。

以上が現像剤についての条件であり、次に、このような
現像剤で現像剤層を形成して儂担持体上の静電像を現像
する現像剤搬送担体に関する条件について述べる。

現像剤搬送担体には、バイアス電圧を印加し得る従来の
現像方法におけると同様の現像剤搬送担体が用いられる
が、特に、表面に現像剤層が形成されるスリーブの内部
に複数の磁極を有する回転磁石体が設けられている構造
のものが好ましく用いられる。このような現像剤搬送担
体においては、回転磁石体の回転によって、スリーブの
表面に形成される現像剤層が波状に起伏して移動するよ
５になるから、新しい現像剤が次々と供給され、スリー
ブ表面の現像剤層に多少の層厚の不均一があっても、そ
の影響は上記波状の起伏によって実際上問題とならない
ように十分カバーされる。そして、回転磁石体の回転あ
るいはさらにスリーブの回転による現像剤の搬送速ＦＩ
ｔ＃′ｉ、像担持体の移動速度と殆んど同しか、それよ
りも早いことが奸才しノい。勿論遅くても用いることは
できる。

また、回転磁石体の回転とスリーブの回転による搬送方
向は、同方向が好ましい。同方向の方が反対方向の場合
よりも画像再現性に優れ°Ｃいる。

しかし、それらに限足されるものでＦｉない。

また、現像剤搬送担体上に形成する現像剤層の厚さは、
付着した現像剤が厚さの規制ブレードによって十分に掻
き落されて均一な層となる厚さであることが好ましく、
そして、現像剤搬送担体と像担持体との間ｐＪは数１０
〜２０００μｍが好ましい。

現像剤搬送担体と像担持体の表面間隙がｌ！１０μｍよ
りも挾くなり過ぎると、それに対して均一に現。

像作用する磁気ブラシの穂を形成するのが困難となり、
また、十分なトナー粒子を現像部に供給することもでき
なくなって、安定した現像が行なわれなくなるし、間隙
が２０００μｍを大きく超すようになると、対向電極効
果が低下して十分な現像濃度が得られないようにかり、
静電像の中央部匠対して輪郭部のトナー付着が多くなる
と云うエツジ効果も大きくなる。このように、現像剤搬
送担体と像担持体の間隙が極端になると、それに対して
現像剤搬送担体上の現像剤層の厚さを適当にすることが
できなくなるが、間隙がａ鳳０μｍ〜２０００μｍの範
囲では、それに対して現像剤層を厚さを適当に形成する
ことができる。そこで、間隙と現像剤層の厚さを振動電
界を与えていない状態の下で磁気ブラシの栂が像担持体
の表面に接触、せず、しかもできるだけ近接するようカ
条件に設定することが％に奸才しい。それは、＃像のト
ナー現像に磁気ブラシの摺擦による掃き目が生じたり、
才たかふりが生じたりする仁とが防止さｉするからであ
る。

さらに、振動区界下での現像は、現像剤搬送担体のスリ
ーブに伽動するバイアス電圧を印加することによるのが
好ましい。才た、バイアス電圧には非画像部分へのトナ
ー粒子の付着を防止する直流電圧とトナー粒子をキャリ
ア粒子から離れ易くするだめの交カシ市圧との重畳した
電圧を用いることが好ましい。

以上本分９４１／Ｃ用いらｈる現像法につき１明したが
、不発１ｊｌｊ２色１１１１１像に限らず、フルカラー
画像の形成にも適用することができる。即ち、イエロー
・マゼンタ・シアン・ブラックの４色を２色ずつ組み合
せて２組の混合現像剤をつくり、これらの現像剤で２色
ずつ現像して偉支持体上にフルカラー偉を形成すること
ができる。

上記方法でフルカラー画像を形成する場合、混合３ｍ４
ａ剤の色の組合せ方は、イエローとブラック、マゼンタ
とシアンとするのが望ましい。前者の組合せにおいては
イエロートナーには磁性体を含有させないか少量含有さ
せ、ブラックトナーには比較的多く含有させる。後者の
組合せにおいてはマゼンタトナーとシアントナーに同量
の磁性体を含有させる。この例においては磁気バイアス
のためかぶりが発生しＫ＜＜、かつ磁性体の含有による
色の変化を最も小さくできるので、鮮明なカラー画像を
得ることができる。

（実施例１） 第５図に示す装置構成によって２色画像が形成されるよ
うにしたものである。現像剤としてＦｉ恢に詳しく説明
するが、黒色に着色された正帯電トナーと、赤色に着色
された負帯電トナーと磁性キャリアとから構成される装 像形成は次の千１＠で行なわれる。

■　＝電体ｌｌ上に多針電極ヘッド１２により負の潜像
？形成する。

■　現像部ｉ３においｔ黒色正帯電トナーにより上記ｔ
ｌ像を現像する。

■　ｆａ電休体１上に多針電極へツ）’　１２　Ｋより
正の潜像を形成する〇 ■　現像部１３において赤色負帯電トナーにより上記潜
像を現像するー ■　転写前＠電器１４により誘電体１１上に付着したト
ナー像を一様に負に帯電する。

■　転写器１５によりコロナ転写によりトナー像を記録
紙Ｐ上に転写し、分離器１６により記録紙Ｐを誘電体１
１から分離する□。

■　ｖｊｉｔ体１１表面上に付着している残留トナーを
クリーニング部１７によりクリーニングする。

誘電体１１としては５μｍ厚の裏面アルミ蒸着のポリエ
チレンテレフタレート（ＰＥＴ　）を用い、＋４００Ｖ
および一４００ｖの静電潜像を現像器１３で■が赤、Ｏ
が黒の上記の複合現像剤で現像した。

磁気ブラシ現像器１３は、回動するスリー７゛１３１と
その内部に逆方向に回転する磁気ロール（８極）１３２
より構成されている。現像に、誘電体１１とスリーブ１
３１０間隙が０．８ｗＫ−保持され、この状態に０．６
１１１の現像剤層を送りこみつつＩＫＶ、１ＫＨｚの交
流を印加することにより、行なわれた。この交流の印加
が無い場合には、画像部に黒色現像剤と赤色現像剤の混
合がみられ、画像σ）鮮鋭度も低いものであった。

上記の傷形成のための正＊ｍ：黒色トナーとして、を混
合、加熱、溶解して冷却したものを粉砕し、平均粒径１
０μｍになるよ５に分級したもσ〕を用（・た。

一方、負帯電赤色トナーとして、 〔鉄粉末　１０．９ を混合、加熱、溶解して、冷却したものを粉砕し、平均
粒径１０μｍになるように分級し、これ・に・流動化グ
剤としてシリカを０．４％加えたものを用いた。

キャリア粒子としてハ、：平均粒径δμｍのプエライト
粒子を熱風により浮遊させて、それにスチレン・アクリ
ル樹脂を溶剤で溶かしたものをノズルからスプレーする
ことによって付着させ、乾燥して得られた平均粒径が（
資）μｍ、磁化が５０　＠ｍｕ／１／、抵抗率が１０１
４Ω７以上の樹脂コーティングされた球状キャリア粒子
を外添して用いた。

現像剤としては黒色トナーを５ｗｔ％、赤色トナーを５
ｗｔ％、キャリアを・＊Ｏｗｔ％の割合で混合したもの
を用いた。

この結果１１を体１１表面に正および負の静電潜像を形
成し、磁気バイアス下で複合現像剤で交番電界を用いて
現像し、現像剤の極性をコロナ荷ｔにより一つの極性に
そろえ、記録紙Ｐに転写することにより高速で普通紙に
２色のカブリがなく、色にとりもなく、且つ鮮鋭度の高
い高品質の記録ｉ像が得られた。

（実施例２） 実施例１と同じく第５図に示す吸温構成で２色画像が同
時に形成されるようにしたものである。

現像剤として、黒色圧着色された正帯電トナーと、赤色
に着色された負荷電トナーと、磁性キャリアとから構成
され□、像形成は次の手順で行々われる。

■　誘電体ｌｌ上に多針電極ヘッド１２によって正・負
の潜像濠形成する。

■　現像部１３′において負の潜像を黒色に、正の潜像
を赤色に現像する。

■　転写前帯電器１４によりＭ電体１１上に付着したト
ナー像を一様忙正に？ＩＦＷする。

■　転写器１５によりトナー像をコロナ転写により記録
紙Ｐ上に転写し、分離器１６により記録紙Ｐを誘電体１
１から分離する。

■　誘電体１１表面上に付着している残留トナーをクリ
ーニング部１１Ｃよりクリーニングする。

誘電体１１とスリーブ１３１との間隙は０．５蛯、現像
剤ノーの厚みは０．６朋に保持して現像を行なった。

また印加する交流バイアスけ１ｉ００　Ｖ　、　８００
　Ｈｚとした、他の条件は実施例１と同じとした。

本実施例でｆ′ｉ潜像形成と現像とが同時に行なわれる
が、本実施例に於ても高速で、かぶりや混色のない鮮明
な２色画像が得られた。

本実施例では接触方式で現像を行なったが、現像剤層と
潜像面を非接触に保って現像するとかぶりをより効果的
に除去できることが認めらねた。

（実施例３） 第６図に示す装ｗ構成によってフルカラー画像が形成さ
れ、次の手順によって像形成がなされる。

■　帯電器Ｕによってドラム状のＳｅ感光体２１周面上
を一様に＋８００ｖに帯電する、。

■　Ｉ（ｅ−Ｎｅレーザーおを光源とし、画像信号によ
っ゛Ｃ変調された光により感光体２１上に像露光を行な
い、３段階（０、４００Ｖ　、　８００Ｖ　）の潜像を
形成する。

■　マゼンタ・ンアン現像器あにおいて、第７図に示シ
たようにマゼンタトナー（正帯電）およびシアントナー
（負帯電）により潜像な現像する。

■　除電器かにより感光体２１の除電を行なう。

■　再び帯電器四によってドラム状のＳｅ感光体２１周
面上を一様に＋８００ｖに帯電する。

■　再びＨｅ−Ｎｅレーザーるを光源とし感光体２１上
に３段階（０，４００Ｖ、８００Ｖ）の箔像を形成する
。

■　イエロー・ブラック現像器すにおいて、イエロート
ナー（負帯電）およびブラックトナー（正帯１Ｍ、）に
より潜像の現像を行なう。

■　転写部２７において粘着転写により記録紙Ｐとに転
写し、定着（図示せず）を行なう。

■　除電器あにより感光体２１の除電を行ない、感光体
２１表面上に付着している残留トナーをクリーニング部
あによりクリーニングする。

上記の２つの現像器ｕ、２５の構成は実施例１の場合と
同じである。感光体２１と現像スリーブとの間隔は０．
５ｍに保持され、現像域へ供給される現像剤層厚け０．
：２＋ｍである。才だ現像スリーブにバイアスｔｍ加に
より印加する現像バイアスけＤＣ成分７５（４０１１Ｖ
　テ、ＡＣ成分はＩＫＶ、２Ｋｆｌｚとした、印加する
のは現像に用いる現像器に対してのみである。なお本実
施例では２つの現像器冴、２５への現像バイアスを同じ
としたが、混色やトナー像の乱れを防止するため、２度
目の現像時には１度目より尚周波または低電圧のＡＣ成
分を印加することも有効である。

次に現像剤の組成νこついて述べる。

シアントナー（負帝醒う マゼンタトナー（正帯電） トナー粒径はいずれ本１０μｍとし、こノ１らのトナー
のいずれも５ｗｔ％と実施例１で用いたと同じキャリア
９０Ｗｔとを混合し、第１の現像剤とした。各トナーに
は磁性体が金談れていないので鮮明な色が再現されるが
、４０ｗｔ％以内の磁性体を含有させると、かぶりが除
去されて、より効果的である。

イエロートナー（負帯電） トナー粒径は１０μｍとし、ブラックトナーとキャリア
は何れも実施例１と同じものを用い、混合比はトナーは
何れも５ｗｔ％、キャリアけ９０ｗｔ％として第２の現
像剤とした。この現像器＃５に印加するＤＣバイアスは
４５０■乃至５５０ｖにすると、かぶりが除去されて効
果的である。ここでイエロートナーには磁性体が含まれ
ていないので、鮮明な色再現がなされる。

以上の構成でカラー画像を形成した結果、かぶり、混色
のない鮮鋭な画像が得られた。

本実施例の構成で、１度目の現像終了後中間転写体にト
ナー像を転写し、２度目の現像終了後り度中間転写体に
転写した後、中間転写体から記録紙に転写する方法でも
カラー画像を形成することが可能である。或いは２段階
のｆＩＩ像を形成しながら正規現像と反転現像を繰り返
し、１色ずつ感光体上に順次トナー像を形成することも
βｆ能である。

この場合も、各現像終了後中間転写体に転写を重ねる方
法によっても、才だ感光体ドラムにトナー像を順次重ね
合せた後中間転写体に転写する方法によっ°Ｃもカラー
画像を形成することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明により装置の小型化と画像形成の高速化がなさね
ると共に、かぶり・混色を防止した鮮鋭なカラー画像が
得られることとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的々現像工程を示す説明図。 第２図乃至第４図は静電潜像の電位と現像に寄与するト
ナー量の関係を示すグラフ。 第５図及び嘱６図は本発明のトナー像形成な行なう装置
構成を示し、菓７図に第６図Ｉｆ示した装置を用いたと
きの説明図。 １１・・・銹導体ドラム　１２・・・多針′自物ヘッド
１３・・・現像器　１４・・・転写前帯電器１５・・・
転写器　１６・・・分離器 １７・・・クリーニング部２１・・・感光体ドラムｎ・
・・帯電器　る・・・Ｈｅ−Ｎｅレーザあ、２５・・・
現像器　か・・・除電器２７・・・転写部　あ・・・ク
リーニング部代理人　桑原義美 手続補正書 昭和５９年７用８日 特許庁長官　志　賀　学　殿 昭和５８年特許願第　２４００７１　号２、発明の名称 トナー像形成法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 住所　東京都新宿区西新宿１丁目２６番２号名称　（１
２７）　小西六写真工業株式会社４、代理人 〒１９１ 居所　東京都日野市さくら町１番地 ６、補正の対象 明細書の［発明の詳細な説明］の欄。 ７、補正の内容 （１）明細１１１頁第８行目「転はした」を［転写した
」に訂正し、 （２）明細書第１１頁第１２行目［現像」を［現像剤］
に訂正し、 （３）明細書第１８頁第７行目［かぶり］を［かぶりゃ
混色を］に訂正し、 （４）明細［１８頁第１３９７目［現像剤層に］を［現
像剤層でキャリアに］に訂正し、 （５）明細書第１８第７行目「トナー粒子が］を［トナ
ー粒子や逆極性に帯電しているトナー粒子が］に訂正し
、 （６）明細［１９頁第１０行目［キャリア粒子の４を［
トナー粒子や逆極性に帯電しているトナー粒子の」に訂
正し、 （７）明細書＃＆１９頁第１８行目［リア粒子の」を「
リア粒子や逆極性に帯電しているトナー粒子の］に訂正
し、 （８）明細書第２１頁第１６行目Ｆ鮮明よ色」を［鮮明
な色］に訂正し、 （９）明細書第２５頁第１４行目［キャリア粒子がら」
を［キャリア粒子や逆極性に帯電してい本トナー粒子か
ら」に訂正し、 （１０）明細書第２９頁第１４行目「キャリア粒子を外
添」を［キャリア粒子にシリカを０．２％外添」に訂正
し、 （１１）明細書第３０頁第１２行目「潜像を形成する。 」を「潜像を同時に形成する。」に訂正し、 （１２）明細書第３０頁第１４行目［赤色に現像する。 」を「赤色に同時に現像する。」に訂正し、 （１３）明細書第３１頁第４行目から第５行目までの「
交流バイアスは５００Ｖ　、８００Ｈｚとした、」を［
交流バイアスは実効値が５００Ｖ、周波数が８００Ｈｚ
とし、」に訂正し、 （１４）明細書第３３頁第４行目［Ａｃ成分はＩＫＶ、
２ＫｌＩｚＪをｒＡＣ成分は実効値をＩＫＶ、周波数を
２ＫＨｚＪに訂正する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性、キャリアと、相異な、、る帯電極性を有す
   る２種類トナーとで構成さセ、る現像剤を用いて像支持
   体上の静電潜像を現像するトナー像形成法において、前
   記磁性キャリアは、絶、ｍ、、ａであるとともに、現像
   は交流成分を含む電界中で行なうことを％徴とするトナ
   ー像形成法。
2. （２）前記キャリアは粒径が恥μｍ以下であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のトナー□ 像形成法。
3. （３）前記３ｉＩｔ像は非接触方式で行なわれることを
   特徴とする特許請求の範囲第１１ｊＬ又は第２項記−り
   、トナー像形成法。　６
4. （４）前記２檀類のトナーを用いて同時に現像すること
   を特徴とする特許請求の、範−第１項乃至第３項の何れ
   か１項記載のトナー像形成法。　□（５）′　前記２権
   １のトナーの５ち少なくとも一方に磁性体を含有させる
   ことを特徴とする特許請求の範ｉ第１項乃“至第４項め
   何れか１項記載のトナー像形成法。