JPS6262349B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、２色電子写真複写方式における現
像方法に関する。

少くとも、互いに分光感度特性のことなる２層
の光導電層を有する感光体に、原稿白地部に対す
る部位の感光体表面電位が略０であり、黒色画像
に対応する静電潜像部分における感光体表面電位
と、有彩のＡ色画像に対応する静電潜像部分にお
ける感光体表面電位とが互いに逆極性であるよう
な静電潜像を形成し、この静電潜像を、互いに逆
極性に帯電され、異なる色に着色された２種のト
ナーによつて可視化する２色電子写真複写方式が
種々提案されている。

第１図は、このような２色電子写真複写方式を
実施するための装置の１例を示している。以下、
この装置例に即して、２色電子写真複写方式につ
いて概説し、あわせて、本発明により解決をはか
ろうとする問題について説明する。

第１図に示す装置は、赤・黒２色の画像を複写
上で赤黒２色で再現できる、２色電子写真複写装
置である。すなわち、この装置例において、上述
の有彩色Ａは赤色である。２色複写により複写す
べき原稿上の２色の組合せは、実際上、この、
赤・黒の組合せが最も一般的である。

図中、符号１は感光体、符号２，３はチヤージ
ヤー、符号４は露光光学系、符号５，６は現像装
置、符号７はプレチヤージヤー、符号８は転写チ
ヤージヤー、符号９は除電チヤージヤー、符号１
０はクリーニング装置を示している。

感光体１は、アルミニウムのドラム１１の周面
に、第１の光導電層１２と第２の光導電層１３と
を、この順序に積層してなり、支軸のまわりに矢
印方向へ回転可能となつている。

光導電層１２は少くとも赤色光に対して感度を
有するが、光導電層１３は逆に赤色光に対して感
度を有さず、赤色光は光導電層１３を透過してし
まう。

チヤージヤー２，３、露光光学系４、現像装置
５，６、プレチヤージヤー７、転写チヤージヤー
８、除電チヤージヤー９、クリーニング装置１０
は、感光体１を囲繞して、感光体１の回転方向
へ、上記の順序で配列されている。

２色電子写真複写プロセスは、以下の如くして
なされる。すなわち、感光体１を矢印方向へ回動
させつつ、チヤージヤー２からクリーニング装置
１０にいたる周辺機材を、順次作動させておこな
われる。

先ず、チヤージヤー２によつて、感光体１の周
面が所定の極性、例えば負極性に帯電される。こ
のようにして上記周面に与えられる負電荷に対応
した正電荷がドラム１１から光導電層１２中に注
入され、光導電層１３を介して、電荷の２重層が
形成される。次いでチヤージヤー３は、チヤージ
ヤー２と逆極性の電荷すなわち正電荷を、感光体
１の周面に付与する。この正電荷の付与により、
上記周面上の負電荷は次第に相殺される。これに
より感光体１の表面電位は当初の負極性の電位が
次第に減少し光導電層１３裏面の正電荷の影響が
漸次優勢になり、ついに表面電位は正極性に反転
する。チヤージヤー３による帯電は、それが終了
した時点において感光体１の表面に十分な負電荷
が残留し、なおかつ上記正極性に転じて表面電位
が十分な大きさを有しているように行なわれる。
ここに負電荷が十分に残留し、正極性の表面電位
が十分に大きいとは、これらが、ともに、静電潜
像として用いられうるに十分であるという意味で
ある。

ついで、露光光学系４により、白地に黒色画像
および赤色画像を有する原稿の光像を、感光体１
の周面上に照射する。

この露光により、原稿の白地部に対応する部位
においては、感光体１は白色光で射照され、この
部位において光導電層１２，１３はともに導電性
を獲得し、感光体に保持されていた電荷は消失し
て、この部分における感光体表面電位は０に減衰
する。

一方、黒色画像に対応する部位においては、感
光体の露光はおこなわれないから、この部分にお
いては、感光体表面電位は正極性を保持する。赤
色画像に対応する部位では、感光体は赤色光で露
光され、光導電層１２のみが導電性を獲得し、光
導電層１３裏面の正電荷の一部がドラム１１へ流
失する。これによつて、同部位における感光体表
面電位は正極性から負極性へ反転する。かくし
て、感光体１の周面に、表面電位０の部分を地と
して、黒色画像に対応する静電潜像部分と、赤色
画像に対応する静電潜像部分とが、それぞれ正極
性および負極性の感光体表面電位分布により形成
される。

これら静電潜像部分のうちの、赤色画像に対応
するものが、まず、現像装置５により磁気ブラシ
現像される。しかるのち黒色画像に対応する静電
潜像部分が現像装置６により磁気ブラシ現像され
る。すなわち、赤色画像に対応する静電潜像部分
が正帯電した赤色トナーにより可視化され、しか
るのち、黒色画像に対応する静電潜像部分が、負
帯電した黒色トナーにより可視化されるのであ
る。

このようにして感光体表面に形成された黒赤２
色可視像は、プレチヤージヤー７によつて、さら
に帯電されて、帯電極性を例えば負極性にそろえ
られる。

記録シートＳは、２色可視像の移動に周期をと
つて転写部すなわち、感光体１と転写チヤージヤ
ー８との間隙に案内され、２色可視像に重ね合さ
れる。このとき転写チヤージヤー８は放電して、
記録シートＳを正帯電させ、これにより２色可視
像は記録シートＳの表面へ静電転写される。その
後記録シートＳは、感光体周面から分離し、図示
されない定着装置により、２色可視像を定着され
たのち、複写として装置外へ排出される。

一方、感光体１の方は、除電チヤージヤー９に
より除電されたのち、クリーニング装置１０によ
り感光体周面を清浄化される。かくして複写プロ
セスが完了する。

さて、このような２色電子写真複写方式におけ
る問題とは、以下に述べるごときエツジ効果の発
生にある。すなわち、上記のごとくして得られた
２色複写をみると、その黒色画像にエツジ効果が
表れるのである。

このエツジ効果というのは、第２図に示すよう
に、２色複写上の黒色可視像Ｂのまわりに白地部
Ｗを介して赤色の枠どりＲが発生することをい
う。

エツジ効果発生の原因は、次のように説明され
る。すなわち、形成された静電潜像の縁端部にお
いて、感光体表面電位が急激に変化すると、この
部分において感光体表面に、互いに逆向きの電界
が発生するのである。例えば、第２図におけるＡ
−Ａ線に対応する感光体表面の電界強度の分布を
見ると、これは第３図に示すようになつている。
第３図においてL₁が黒色トナー付着のいき値で
あるとすると、このL₁より電界強度の大きい部
分、図中B₁で示す部分に黒色トナーが付着す
る。これが、黒色複写像となるのである。一方、
L₂が赤色トナー付着のいき値であるとすると、
L₂より負の方向へ電界強度の大きい部分、図中
R₁で示す部分には、現像装置５による現像の
際、赤色トナーが付着する。これが、第２図にお
ける枠どりＲとなるのである。

エツジ効果は、赤色可視像に関しても生じうる
はずであるが、実験によれば、第１図に示すごと
き装置で実施した場合、赤色可視像に関してはエ
ツジ効果は生じていない。その理論的機構はよく
分つていないが、赤色画像に対応する静電潜像部
分の感光体表面電位の大きさや、この感光体表面
電位を構成する電荷分布などに起因して、上記エ
ツジ効果がおきないのであろうと考えられてい
る。

本発明の目的とするところは、２色電子写真複
写方式において、上記エツジ効果の生じないよう
な現像方法を提供することである。

以下、本発明を説明する。

本発明の特徴とするところは、以下の点にあ
る。すなわち、エツジ効果の生ずる現像、上記例
でいえば赤色トナーによる現像において、用いる
現像剤を２成分系とし、この現像剤におけるトナ
ーの帯電量を加減して、上述のエツジ効果の発生
を防ぐ点にある。

まず、具体的な実施例をあげる。

アルミニウムのドラムの周面に第１の光導電層
として、６重量％のテルルで増感したセレンを60
μｍの厚さにコーテイングし、そのうえに、第２
の光導電層として酸化亜鉛を15.5μｍの厚さにコ
ーテイングして感光体を構成し、この感光体を用
いて第１図に示す如き装置を構成した。帯電・露
光によつて、以下の如き静電潜像を形成した。

白地部に対応する部位における感光体表面電位
………−50V 黒色画像に対応する静電潜像部分における感光体
表面電位 ………＋490V 赤色画像に対応する静電潜像部分における感光体
表面電位 ………−350V。

このように形成された静電潜像を、正帯電赤色
トナーとキヤリアとからなる２成分系現像剤を用
い、−40〜−80Vの現像剤バイアス電圧の下で、
磁気ブラシ現像し、次いで、負帯電黒色トナーと
キヤリアとからなる２成分系現像剤をもちい、現
像バイアス電圧を印加せずに磁気ブラシ現像し
た。このとき、各現像剤におけるトナーの帯電量
は、ともに、10μｃ／ｇであつた。次いで、得ら
れた可視像を再帯電し、静電転写したところ、得
られた複写像において、赤色トナーによるエツジ
効果が明瞭にみとめられた。

そこで今度は、上記と同一の静電潜像を形成
し、他の条件は同一にし、赤色トナーを含む現像
剤において、赤色トナーの帯電量を種々の値に変
化させて実験を繰返したところ、上記帯電量にエ
ツジ効果が影響されることが認められた。

すなわち、赤色トナーの帯電量の増加ととも
に、赤色トナーによるエツジ効果は減衰し、上記
帯電量が、ある値以上になると、エツジ効果は全
く生じなくなるのである。さらに赤色トナーの帯
電量を増加させると、今度は、赤色可視像の像濃
度が次第に低下するのである。

エツジ効果が発生せず、なおかつ、赤色可視像
の像濃度が十分であるような、赤色トナーの帯電
量領域は20〜30μｃ／ｇであつた。

このようにして、赤色トナーの帯電量を増加さ
せることによつて、エツジ効果を消滅させうるの
は、以下のように説明されうる。

２成分系現像剤で磁気ブラシ現像を行なう場
合、現像剤は、トナーと磁性キヤリアとから構成
され、両者は撹拌される際に互いに逆極性に帯電
し、静電的な力で相互に付着しあうのであるが、
トナーの帯電量が増加するに従い、トナー、キヤ
リア相互の付着力も増加するのである。一方、静
電潜像によつて感光体表面近傍に形成される電界
により、トナーのうける力も、上記帯電量の増加
とともに増加する。しかしながら、上記電界がト
ナーに作用する力の、トナー帯電量増加による増
加がトナーの帯電量に比例するのに対し、トナ
ー、キヤリア間の付着力は、トナーの帯電量が増
加する際、不可避的にキヤリアの帯電量も増加
し、キヤリアの帯電量増加が、トナーの帯電量増
加と相乗的に上記付着力増加に寄与するため、ト
ナーの帯電量が増加するとき、上記電界の作用に
よる力よりも、上記付着力の方がよりいつそう大
きく増大するのである。

このようにして、赤色トナーとキヤリアとの付
着力が大きくなることは、赤色トナーが、感光体
表面に付着しにくくなることを意味し、第３図に
関していえば、図中のL₂のレベルが、赤色トナ
ーの帯電量の増加とともに下方へおしさげられる
ことを意味する。上記帯電量が十分に大きくな
り、L₂のレベルが電界強度曲線の最小値以下に
なれば、赤色トナーよるエツジ効果はおこらなく
なるのである。

上述したところから明らかなように、トナーの
帯電量を増加させることは、従来の現像バイアス
電圧を増大させることと等価である。事実、トナ
ーの帯電量の操作のみで全く現像バイアス電圧の
印加なしに、正常な現像が可能である。

ここで２色電子写真複写方式における現像バイ
アス電圧の役割について簡単にふれておく。

一般に、本発明を適用しようとする、２色電子
写真複写方式においては、感光体表面電位は、２
色電子写真複写プロセスに従つて、理論上は、第
４図に示すような具合に変化するはずであるが、
実際には、第５図に示す如き変化となり、白地部
対応部位における感光体表面電位の変化が、理論
上のものと大きく、くいちがう。

第５図に示す、白地部対応部位の感光体表面電
位の変化から明らかなように、露光後t₁時間で、
赤色トナーによる現像を行なおうとすれば、△Ｖ
だけの負の現像バイアス電圧を現像部に印加しな
ければ、複写の白地部に赤色トナーによる地肌汚
れが生じてしまう。現像バイアスの印加なしに、
正常な現像を行なおうとすれば、白地部対応部位
における感光体表面電位が十分に減衰する時間t₂
の経過を得ねばならない。このように、時間t₂の
経過を待つたのち、赤色トナーによる現像を行な
うことは、複写能率の向上という面からすると好
ましくない。従つて、現像バイアス電圧の印加
は、複写能率上有用である。

本発明の実施においても、もちろん、現像バイ
アス電圧の印加は、トナー帯電量の操作と並行し
て、これを行なつても良いのである。

しかし、本発明の特徴とする、トナー帯電量の
操作は、上述の如く、現像バイアス電圧の操作と
等価であるから、前述したごとく、トナー帯電量
を適当な値に定めることにより、現像バイアス電
圧の印加なしに、正常な現像を行なうこともでき
るのである。以下に、そのような事実を示す実験
例を記する。

前述の実験装置を用い、前述の実験と同じ条件
で静電潜像を形成し、黒色トナーによる現像条件
は、前記実験におけると同一とし、赤色トナーに
よる現像の現像バイアス電圧を０にし、赤色トナ
ーの帯電量を種々変化させて、実験を行なつたと
ころ、赤色トナーの帯電量が、28〜40μｃ／ｇの
範囲内にあるとき、地汚れ、エツジ効果ともにな
い良好な、赤黒２色複写を得ることができた。

以上、本発明によれば、２色電子写真複写方式
において、エツジ効果を生ずることなく良好な現
像を行ないうる、現像方法を提供できる。

上記説明例において、赤色トナー、一般的には
有彩のＡ色画像に対応する静電潜像部分を可視化
するトナーによるエツジ効果についてのべたが、
黒色画像に対応する静電潜像を可視化するトナー
によつてもエツジ効果が生ずる場合には、当該ト
ナーの帯電量をも操作して、これを、上記エツジ
効果の生じないような値に定めれば良い。

なお、本明細書中における黒色の概念は、感光
体における２つの光導電層のいずれをも導電化し
ない色を含むので、実際の黒色よりも幾分広い概
念であることを付記しておく。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を適用する２色電子写真複写
方式を実施する装置の１例を要部のみ略示する側
面図、第２図乃至第３図は、エツジ効果を説明す
るための図、第４図および第５図は、２色電子写
真複写方式における、現像バイアス電圧の有用性
を説明するための図である。 １……感光体、１２……第１の光導電層、１３
……第２の光導電層、５，６……現像装置。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 少くとも、互いに分光感度特性のことなる２
   層の光導電層を有する感光体に、 原稿白地部に対応する部位の感光体表面電位が
   略０であり、黒色画像に対応する静電潜像部分に
   おける感光体表面電位と、有彩のＡ色画像に対応
   する静電潜像部分における感光体表面電位とが、
   互いに逆極性であるような静電潜像を形成し、 互いに逆極性に帯電され、異なる色に着色され
   た２種のトナーにより、上記２つの静電潜像部分
   を、順次、別個に磁気ブラシ現像して可視化する
   ２色電子写真複写方式において、 少くとも、Ａ色画像に対応する静電潜像部分の
   現像に用いる現像剤を２成分系とし、 この２成分系現像剤におけるトナーの帯電量
   を、エツジ効果が生じないような値に定めること
   を特徴とする、現像方法。