JPS6283767A - ２色画像作像方法 - 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、２色画像作像方法、特にその現像工程に関す
る。

従来技術とその問題点 従来、例えば、罫線とその内に印字される文字記号等と
で色を異ならしめた画像を作成すること等のできる２色
画像作像装置が種々知られている（特開昭５７−２３９
５２号公報、同５ｇ−５７１３９号公報等参照）。　こ
れらのものでは、電子写真感光体表面に形成された第１
の静電潜像を第１現像器にて現像し、さらに重ねて形成
された第２の静電潜像を第２現像器にて現像し、その後
トナー画像を転写紙上に転写する様になっている。従っ
て、これらのものでは第１の作像工程にて形成された第
１画像は第２の作像工程において第２現像器にて現像作
用を受けろため、第１画像として感光体表面に付着した
第１トナーが第２現像器の現像剤にて掻き取られて第２
現像器内に混入し、ひいては第２画像部分に付着して第
２画像に濁りが生じるという問題点を有している。

問題点を解決するための手段 そこで、本発明に係る２色画像作象方法は、第１現像と
第２現像とで同一のキャリアを使用し、第１現像では、
予め後処理剤を添加しておくことにより前記キャリアと
所望の帯電量に帯電する一方、後処理剤がない状態では
前記キャリアと実質的に摩擦帯電することのないトナー
を使用することを特徴とする。

傷−吋 即ち、第１現像器で使用されるトナーは予めシリカ等の
後処理剤と混合撹拌することにより正極性又は負極性に
帯電し、その後キャリアと混合撹拌して第１現像剤とさ
れる。第１の現像はこのトナーとキャリアとの混合状態
で行われ、現像領域に形成される電場によりトナーは後
処理剤と分離した状態で感光体表面の第１画像部分に付
着する。

このトナーか第２の現像時に第２現像剤にて一部掻き取
られ、第２現像器内に混入することとなる。

第２現像剤中に混じった第１トナーは後処理剤が分離さ
れており、キャリアと接触することで除電されるか、第
２トナーと接触することで第２トナーとは逆極性に摩擦
帯電される。従って、帯電量がほぼ零に除電されたトナ
ーは、所定の帯電量を有する第２トナーの如く感光体表
面の第２画像部に付着ずろことなく、粉煙となり、エア
ーザクノヨン手段等にて捕集される。また、第２トナー
とは逆極性に摩擦帯電した第１トナーは感光体表面の画
像背景部に付着し、転写紙に転写されることなく、クリ
ーニング装置にて除去される。

実施例 ［作像装置の概略構成コ まず、本発明に係る２色画像作像方法を実施するための
作像装置の一例についてその概略構成を第１図に従って
説明する。

感光体ドラム（１）は矢印（ａ）方向に回転駆動可能に
設置され、その周囲には回転方向に沿って、第１帯電チ
ヤージヤ（２）、第１光学系（３）、第１現像器（４）
、第２帯電チヤージヤ（５）、第２光学系（６）、第２
現像器（７）、イレーザランプ（８）、転写チャージャ
（９）、ブレード方式によるクリーニング装置（１０）
、メインイレーサランプ（１１）が設置されている。

第１．第２帯電チヤージヤ（２）、（５）はそのコロナ
放電にて感光体ドラム（１）の表面に一定の電荷（本実
施例では正極性）を均一に付与するしのである。第１．
第２光学系（３）、（６）はドライバ回路（３２）、（
６２）にて駆動されるレーザダイオード（３１）、（６
１）からのレーザ光にて感光体ドラム（＋）の表面に所
定の画像をネガの静電潜像として形成するためのもので
、各ドライバ回路（３２）、（６２）は以下に説明する
画像制御部（２２）にて制御される。例えば、第１光学
系（３）によっては罫線が画像として作成され、第２光
学系（６）によっては前記罫線内に印字される所定の文
字が画像として作成されろ。

第１．第２現像器（４）、（７）は磁気ローラを内蔵し
た現像スリーブ（４Ｉ）を備えた磁気刷子式のものであ
る。第【現像器（４）内には赤色のカラートナーとキャ
リアとの混合物からなる第１現像剤が収容され、第２現
像器（７）内には黒トナーとキャリアとの混合物からな
る第２現像剤が収容され、本実施例において各トナーは
正極性に、キャリアは負極性に摩擦帯電されるが、その
種類、帯電メカニズムについては後に詳述する。なお、
第１゜第２現像器（４）、（７）としては同型の現像器
が複数用意されており、それぞれには色調の異なる種々
のトナーを含む現像剤が収容され、任意の組み合わせに
よる２色画象の形成を可能とすべく、交換可能とされて
いる。

［作像動作］ 次に、作像動作について第２図を参照して説明する。

感光体ドラム（１）が矢印（ａ）方向に一定速度で回転
駆動されている状態において、まず、第１帯電チヤージ
ヤ（２）にて第１の帯電が行われ、感光体ドラム（１）
の表面は（Ｖｏ）の電位に帯電される。

続いて、第１光学系（３）にて第１の露光か行われ、画
像部の電位はほぼ０■にまで落され、ネガの静電潜像が
形成される。そして、第１現像器（４）にて第１の現像
が施される。この現像は、現像スリーブ（４１）に（ｖ
ｂ）の現像バイアスを印加しつつ行われ、正極性に帯電
した赤色カラートナー（Ｔｃ）が画像部（電荷消去部分
）に付着する反転現象であ次に、第２帯電チヤージヤ（
５）にて第２の帯電が行われ、感光体ドラム（１）の表
面はほぼ（■０）の電位に戻される。続いて、第２光学
系（６）にて第２の露光か行われ、画像部の電位はほぼ
ＯＶにまで落され、ネガの静電潜像が形成される。そし
て、第２現像器（７）にて第２の現像が施される。

この現像は、現像スリーブ（７１）に（ｖ　ｂ）の現像
バイアスを印加しつつ行われ、正極性に帯電した黒トナ
ー（Ｔｂ）が画像部（電荷消去部分）に付着する反転現
像であり、第１画像に重ねて第２画像が形成される。

一方、転写紙（１６）は連続紙として、第１図中一点鎖
線で示す経路上を矢印（ｂ）方向に搬送され、転写チャ
ージャ（９）の負極性の放電にて前記トナー（Ｔｃ）、
（Ｔｂ）が転写され、その後は図示しない定着器により
トナー（Ｔｃ）、（Ｔｂ）の溶融定着が施される。

なお、感光体ドラム（１）上の電荷は転写工程の直前で
イレーザランプ（８）にて消去される。

感光体ドラム（１）は転写後乙矢印（ａ）方向に回転を
続け、クリーニング装置（ｌＯ）にて残留トナーが除去
されると共に、メインイレーザランプ（１１）にて残留
電荷が消去される。

［第２現象器の構成９作用］ ここで、第２現像器（７）の構成と作用について、第３
図を参照して説明する。

第２現像器（７）は、第３図に示す様に、周方向にＮ極
、Ｓ極を順次着磁した磁気ローラ（７２）を現象スリー
ブ（７１）に内蔵し、現像スリーブ（７１）の外周面に
スクレーパ（７３ａ）、（７３ｂ）の先端を圧接せしめ
、パケット（７４ａ）を備えたパケットローラ（７４）
を矢印（ｅ）方向に回転駆動可能に設け、さらに現像ス
リーブ（７１）に近接して現像剤ガイド板（７５）、キ
ャリア回収ローラ（７６）、ダクト（７９）を設けたし
のである。キャリア回収ローラ（７６）は内部に磁気ロ
ーラ（７７）を回転自在に収納し、外周面にはスクレー
パ（７８）の先端が圧接されている。また、ダクト（７
９）には図示しないサクションファンを備えた集塵器が
接続されている。

現像スリーブ（７１）と磁気ローラ（７２）は矢印（ｃ
）方向に回転駆動され、現像剤は現像スリーブ（７１）
の回転にて矢印（ｃ）方向に搬送力を受けると共に、磁
気ローラ（７２）の回転にて矢印（ｄ）方向に搬送力を
受け、両搬送力の差にて現像スリーブ（７１）の外周面
上を矢印（ｄ）方向に搬送される。

即ち、パケットローラ（７４）の各パケット（７４ａ）
にて現像スリーブ（７１）の下部に供給された現像剤は
前述の如く現像スリーブ（７Ｉ）の外周面を矢印（ｄ）
方向に搬送され、現像領域（Ａ）を通過するときに第２
光学系（６）で形成された第２の静電潜像を現像し、そ
の後スクレーバ（７３ａ）にて掻き取られる。また、現
像スリーブ（７１）の矢印（ｃ）方向への回転にて同方
向に搬送される現像剤はスクレーパ（７３ｂ）にて掻き
取られる。

一方、感光体ドラム（１）の表面に付着したキャリアは
、前記キャリア回収ローラ（７６）内に回転自在に設け
た磁気ローラ（７７）の磁力にてキャリア回収ローラ（
７６）の外周面に捕獲され、該磁気ローラ（７７）が現
像スリーブ（７１）内の磁気ローラ（７２）の磁力にて
矢印（［）方向に同期回転することによりキャリア回収
ローラ（７６）の外周面上を矢印（ｇ）方向に搬送され
、スクレーパ（７８）にて掻き取られる。

［画像制御部の構成１作用］ 次に、画像制御部（２２）について第１図を参照して説
明する。

この画像制御部（２２）は前記第１．第２ドライバ回路
（３２）、（６２）を制御して所望のＩｉ！ｉＩ像信号
を発生すると共に、トナー補給制御のための基準画像を
作成するための信号を発生する機能を有する。また、第
１画像と第２画像とが重複する部分が生じる場合に、第
２画像を優先させる画像選択手段（２０）をも備えてい
る。

即ち、コンピュータ（２１）から出力される第１画像信
号（Ｍ、）を読取り回路（２３ａ）で、第２画像信号（
Ｍ、）を読取り回路（２３ｂ）で読取り、画像選択手段
（２０）により第２画像を優先させる信号（オペレータ
にて操作される）が入力されているときには、両画像信
号（Ｍ、）、（Ｍｙ）を比較回路（２４）にて比較し、
重複する箇所のみの信号（Ｍｏ）を記憶回路（２５）を
介して消去回路（２６）に入力し、ここで第１画像信号
（Ｍｌ）から重複箇所信号（Ｍｏ）を消去し、その信号
を、記憶回路（２７ａ）に記憶する。また、第２画像信
号（Ｍ、）はそのまま記憶回路（２７ｂ）に記憶する。

記憶回路（２７ａ）、（２７ｂ）の画像信号はドライバ
回路（３２）、（６２）にて読取られ、レーザダイオー
ド（３１）、（６１）を動作させることによりレーザ光
信号に変換される。このレーザ光信号は感光体ドラム（
１）の表面を軸方向にスキャンされ、ネガの静電潜像が
形成される。ところで、第１光学系（３）の感光体ドラ
ム（１）に対するスキャン開始端にセンナ（３３）が設
置されている。このセンサ（３３）は画像の読取り開始
タイミングをドライバ回路（３２）、（６２）に指示す
るためのもので、レーザ光がセンサ（３３）に入射した
ときにこの指示信号を出力する。第２ドライバ回路（６
２）に対してはディレィ回路（２８）が介在されており
、第２画像信号の読取りはセンサ（３３）の指示信号か
ら一定時間後に開始される。

ここで、一定時間とは感光体ドラム（１）の作像開始点
が第１露光位置から第２露光位置に達するまでの時間で
ある。

一方、画像選択手段（２０）から画像優先信号が発せら
れていないとき、第１画像信号（Ｍ、）は比較回路（２
４）を通ずることなくそのまま記憶回路（２７ａ）に記
憶される。

基準画像パターン回路（２９）はトナー補給制御用の基
準画像のパターンが格納されており、曲記ドライバ回路
（３２）、（６２）を制御することにより、１枚の作像
ごとに感光体ドラム（１）の画像形成部から外れた一端
部に、まず基準潜像として第１現像剤のトナー制御用、
第２現象剤のトナー制御用のものが回転方向に位置をず
らして形成される。この基帛潜像はそれぞれ現像器（４
）、（７’）にて画像と同じ条件で反転現像され、画像
と共に転写紙（１６）上に転写され、転写後直ちに一つ
の濃度検出センサ（１８）にてタイミングをとってその
濃度が検出される。濃度検出センサ（１８）は発光素子
と受光素子とからなる光学式のもので、基準画像のトナ
ー付着量を反射濃度として検出する。

ここでの検出値はトナー補給制御回路（１９）で現像器
（４）、（７）内の現像剤中のトナー濃度が設定値にあ
る場合の基準反射濃度と比較される。

検出された反射濃度が基準反射濃度よりも低いと、トナ
ー補給信号が発せられ、トナー補給手段（４２）、（４
３）を作動させて現像器（４，）、（７）の現像剤中に
所定量のトナーを補給する。

［現像剤の種類及び帯電メカニズム］ ここで、本実施例において使用される現像剤の具体例に
ついてそめ帯電メカニズムと共に説明する。

■磁性キャリア ・スチレンアクリル共重合樹脂・・・１００重量部（グ
ツドイヤー社製ニブライオ ライトＡＣＬ） ・四三酸化鉄　　　　　　　　・・・２００重量部（チ
タン工業社製：　ＢＬ−５００） ・カーボンブラック　　　　　・・・　　４重量部（三
菱化成社製：ＭＡ＃１００） を３本ロールで充分に混練し、冷却後、常法にて粉砕１
分級して得た平均粒径３７μｍ、体積抵抗値１０１３Ω
ｃｍの絶縁性磁性キャリア。

■第１（赤）トナー ・樹脂　　　　　　　　　　・・・１００重量部ポリエ
ステル樹脂・・・８０ｗｔ％ （軟化点：　１２５℃、酸価：２２、重量平均分子型：
　　１７８００、数平均分子量、６スチレンアミノアク
リル樹脂・・・２０ｗｔ％（軟化点：　１２２℃、酸価
：１０３、重量平均分子型：　　１４７４００、数平均
分子１：　９８００　’） ・離型剤　　　　　　　　　・・・　　２重量部ポリプ
ロピレン （三洋化成社製：ビスコール ＴＳ２００　） ・染顔料　　　　　　　　　・・・　　５重量部Ｓｙｍ
ｕｌａｒ　ｒｔｅｄ　２ＢＹとＳ　ｙｍｕｌａｒＦａｓ
ｔ　Ｙｅｌｌｏｗ　４１８１を２．１の重儀比で混合し
たもの を前記キャリアと同じ工程にて得た平均粒径１２μｍの
絶縁性トナー。

■第２（黒）トナー パ樹脂　　　　　　　　　　・・・１００重量部ポリエ
ステル樹脂・・・９５ｗｔ％ （軟化点＝　１２５℃、酸価：２２、重量平均分子量：
　　１７８００、数平均分子量二６スチレンアミノアク
リル樹脂・・・５ｖｔ％（軟化点：　１２４℃、酸価；
２５０、重量平均分子量　１５３４００、数平均分子量
：　　１０５００　） ・カーボンブラック　　　　・・・３．５重量部（三菱
化成社製・ＭＡ＃８） ・荷電制御剤　　　　　　　・・・　　２重量部（オリ
エント化学社製：ホント ロンＮ−０１） ・離型剤　　　　　　　　　・・・３５重量部ポリプロ
ピレン （三重化成社製、ヒスコール５５０Ｐ）を前記キャリア
と同じ工程にて得た平均粒径４２μｍの絶縁性トナー。

第１現像器（４）では前記キャリアと第１トナーとの混
合物からなる現像剤を使用し、第２現象器（７）では前
記キャリアと第２トナーとの混合物からなる現像剤を使
用する。第１現像剤は、まず第１トナー９９．５ｆｆｌ
ｆｆ１部に対し後処理剤としてシリカ（日本エアロノル
社製ノリ力Ｒ−９７２）　０．５重量部を予めボールミ
ルにて混合撹拌して絶縁性トナー粒子を充分に帯電させ
る。これにて第１トナーは正極性に帯電し、シリカは負
極性に帯電し、第１トナー粒子の周囲にシリカ粒子が付
着した状態となる。

以上の絶縁性トナー１００重１部に対して前記キャリア
９００重量部を加え、■ミキサーにて混合し、第１現像
剤を調製する。ここで、第１トナーはキャリアと混合撹
拌されることにより、ある程度の後処理剤がその周囲か
ら離れることで実質的に帯電したかたちとなる。ただし
、キャリアとの接触で若干除電されることらあり、帯電
１が若干低下する。この様に調製された第１現像剤を用
いて面性の如く第１画像を（反転）現像する。なお、ｈ
ｌｉｌ月給ナーとして後処理された第１トナーを用いる
のは勿論である。

一方、第２現像剤は２成分現象剤として通常の用法で使
用され、第２トナーとキャリアとの摩擦帯電で第２トナ
ーは正極性に帯電し、キャリアは負極性に帯電する。

ところで、第１の現像時にあっては、現象領域に彩成さ
れる電場の作用にて第１トナーと後処理剤とが分離し、
第１トナーのみが第１画像部分に付着する。そして、第
１画像部分に付着した第１トナーの一部は第２現像時に
磁気刷子として形成された第２現像剤にて掻き取られ、
第２現象器（７）内に混入する。混入した第１トナーは
、後処理剤と分離した状態であり、キャリアと接触する
ことにより摩擦帯電することはなく、除電されるか、他
の一部は第２トナーと接触することで負極性に摩擦帯電
する。即ち、摩擦帯電列として表現すると、キャリアと
第１トナーとは略同−の帯電列上にあり、第２トナーは
それよりも正方向に離れた帯電列上にある。

そして、帯７ＩＸ量がほぼ零に除電された第１トナーは
粉煙となり、現像領域（Ａ）の現像剤搬送方向上流側の
領域（Ｂ）で粉煙となる。このトナー粉煙はサタンヨン
ファンにて負圧に保持されているダクト（７９）を通じ
て集塵されろ。また、第２トナーとは逆極性である負極
性に帯電した第１トナーは感光体ドラム（１）表面の画
像背景部（正極性の電荷を有している）に付着し、転写
紙（１６）に書写されることなく、クリーニング装置（
１０）にて感光体ドラム（１）の表面から除去される。

なお、感光体としては、画像背景部に付着した逆帯電ト
ナーが転写されにくい種類のもの、例えばａ−Ｓｉ感光
体を使用することが好ましい。

なお、本発明に係る２色画像作像方法で使用される現像
剤としては、前記のもの以外に、第１トナーとして、第
２現像ｉ！５（７）内に混入した際に第２トナーとの接
触で第２トナーとは逆極性に積極的に帯電するものを使
用しても良い。キャリアはこの場合も共通の乙のか使用
される。第１トナーの帯電極性を第２トナーとの接触で
積極的に反転させるのであれば、摩擦帯電列上において
第１トナーはキャリアはほぼ同一レベル、であって第２
トナーよりも若干負側に位置することが必要である。

従って、第２現像器（７）内で帯電極性を反転された第
１トナーは感光体ドラム（１）表面の画像背景部に付着
し、転写紙（１６）に転写されることな（、クリーニン
グ装置（１０）にて感光体ドラム（１）の表面から除去
される。

また、第１トナーの後処理剤としては明記シリカ以外に
、Ｔ　１０　ｔ、アルミナ等を用いることができる。ま
た、本発明方法は第１．第２現像を反転現像による以外
に正規現像によって静電潜像を現像する方式であっても
良いし、第１トナー、第２トナーの帯電極性が異ってい
ても良い。

発明の効果 以上の説明で明らかな様に、本発明は、第１現象と第２
現象とで同一のキャリアを使用し、第１現像では、予め
後処理剤を添加しておくことにより前記キャリアと所望
の帯電量に帯電する一方、後処理剤がない状態では前記
キャリアと実質的に摩擦帯電することのないトナーを使
用する様にしたため、第２現像器内に混入した第１トナ
ーが第２画像部分に付着することはなく、第２画像に濁
りが生じることを効果的に防止することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る２色画像作像方法を実施するため
の作像装置の概略構成図、第２図はその作像工程の説明
図、第３図は第２現像器の要部断面図である。 （１）・・・感光体ドラム、（２）・・・第１帯電ヂヤ
ージヤ、（３）・・・第１光学系、（４）・・第１現象
器、（５）・・・第２帯電チヤージヤ、（６）・・・第
２光学系、（９）・・・転写チャージャ、（１６）・・
・転写紙、（７１）・・・現像スリーブ、（７２）・・
・磁気ローラ、（Ａ）・・・現像領域。 特許出願人　ミノルタカメラ株式会社 代　理　人　弁理士　青白　葆　ほか２名第２図 ■□ 第７中電 Ｏｖ□ ４ａ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、電子写真感光体表面に形成された第１の静電潜像を
   第１現像器にて現像し、さらに重ねて形成された第２の
   静電潜像を第２現像器にて現像し、その後トナー画像を
   転写紙上に転写する様にした２色画像作像方法において
   、 第１現像と第２現像とで同一のキャリアを使用し、第１
   現像では、予め後処理剤を添加しておくことにより前記
   キャリアと所望の帯電量に摩擦帯電する一方、後処理剤
   がない状態では前記キャリアと実質的に摩擦帯電するこ
   とのないトナーを使用すること、 を特徴とする２色画像作像方法。