JPS63127260A - カラ−画像記録方法 - 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、静電潜像を利用してカラー画像を記録する方
法に係り、特に潜像担持体上に既に形成されている可視
像（トナー像）を乱すことなく現像してカラートナー像
を得るカラー画像記録方法に関する。

従来の技術 従来、電子写真法を利用したカラー記録方法が種々提案
されている。この様なカラー記録方法としては、例えば
、潜像形成手段、感光体、現像手段、転写手段からなる
単色ユニットをｎ色分用意して、各々のユニットを紙が
移動することにより、単色が順次転写されて、最終的に
カラー画像が得られる、いわゆる順次転写法が知られて
いる。この方法は、複写速度が単色複写と同等にするこ
とが可能であるが、装置が極めて大形化するという欠点
がある。一方、装置の小型化の観点から、１個の感光体
と感光体に圧接した転写ドラムを用いて、潜像形成、現
像、転写をｎ色分繰返す、いわゆる重ね転写法（転写ド
ラム法）が知られているが、ある程度、装置の小型化が
可能な反面、複写速度が１／ｎになって遅くなるという
欠点を有している。重ね現像法は１つの感光体に、２値
若しくは３値の静電潜像を形成し、これ等２値若しくは
３値の潜像を有する感光体の第１潜像を第１の現像機で
現像した俊、引き続いて感光体上の第２の潜像を第２の
現像機で現像して、最終的に形成されたトナー像を一度
に転写させてカラー画像を得るものであるが、この方法
は、装置の小型化と共に複写速度も極めて速いので有効
である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、この様な重ね現像法においては、第２の
現像工程以降では、既に第１の現像工程により、トナー
像が担持された感光体が再度現像剤により摺擦されるこ
とになるため、第１の現像工程により形成されているト
ナー像は、２段目移行の現像工程により著しく乱される
ことになる。結果として、最終的に得られるカラー画像
は、著しく乱れたカラー画像となるという欠点を有して
いる。したがって、重ね現像法を用いた画像形成法にお
いては、前段のトナー像を乱すことなく、いかに後段の
現像を実施するかが極めて重要な課題となっている。

感光体上のトナー像を乱すことなく現像する方法として
は、後段の現像工程を一成分非接触現像によって行うこ
とも考えられるが、−成分非接触現像は高速化すること
が難しく、この点からはキャリアーとトナーとからなる
二成分現像剤を用いることが好ましい。

しかしながら、磁気ブラシ現像法を使用する場合、マグ
ネットロールを内部に有する非磁性スリーブ上に二成分
現像剤を担持させて、磁気ブラシで潜像を摺擦して現像
を行うが、前記した重ね現像法においては、前段の現像
工程により形成されるトナー像は、後段の現像工程にお
いて、磁気ブラシの穂先がトナー像を摺擦してしまうこ
とにより１．乱れてしまう。

この様な問題点を解決するものとして、特開昭６０−１
２６６６５号公報に、粒子径が５０μｍ以下の磁性キャ
リアーをトナー粒子と混合した二成分現像剤を使用する
カラー現像装置が提案されている。しかしながら、キャ
リアーの小粒子化により像乱れ現象は改善されるが、粒
子径が小さくなるほど、キャリアーが現像装置から感光
体表面に移行する、いわゆるキャリーオーバー現象が激
しくなる。キャリーオーバー現象を回避するためには、
磁気力を高める必要があり、そのためにはキャリアー粒
子の粒径をある程度大きくすることが必要になる。した
がって、キャリアーの粒子径を規定するだけでは充分満
足のいく結果は得られない。

本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので
ある。したがって、本発明の目的は、二成分現像剤を使
用しても、既に存在するトナー像を乱してしまうことな
く現像を行うことができるカラー記録方法を提供するこ
とにある。

問題点を解決するための手段 本発明者等は、二成分現像剤を用いた磁気ブラシ現像機
を使用して、鋭意検討した結果、二成分現像剤に用いる
キャリアーの密度が、上記トナー像の乱れに対して重要
な因子となっていることを見出だし、本発明を完成する
に至った。

即ち、本発明は、潜像形成手段により、潜像担持体上に
静電潜像を形成する潜像形成工程と、形成された静電潜
像を二色以上の異なるトナーにより顕像化する現像工程
と、転写工程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程の
うちの少なくとも現像工程を複数回繰返して実施した後
、顕像化したカラートナー像を転写材に転写するカラー
画像記録方法において、複数回の現像工程のうち、少な
くとも２回目以降の現像工程において、トナーの密度が
、４．０９／ｃｍ３以下の磁性キャリアーを混合してな
る二成分現像剤を用いることを特徴とする。

本発明゛において用いるキャリアーは、密度が４．０！
ｉＦ／ｃｍ３以下のものであれば、いかなるものでも使
用できるが、具体的には、表面がポーラスなキャリアー
、フェライトキャリアー、結着樹脂中に磁性粉を分散し
てなるキャリアー等があげられ、それ等は密度が４．０
ｇ／ｃｍ３以下であることが必要である。中でも、結着
樹脂中に磁性粉を分散してなるキャリアーは、磁性粉含
有量により容易に密度を制御できるので好ましい。実験
の結果から、密度ρ＝１．７〜４．０’ｊ／ｃｍ３、好
ましくは１．７〜３．０９／ｃｍ３の範囲のものであれ
ば、像乱れ現象及びキャリーオーバー現象が許容できる
範囲にあることが判明した。それは、キャリアー個々の
密度が小さいので、形成される穂立ちが軟らかくなるこ
とによるものと推測される。

本発明におけるこの様な低密度のキャリアー粒子の粒径
は任意であるが、実験の結果からは、平均粒径２５〜５
０μｍの範囲が好ましく、特に３０μｍ前後の平均粒径
を持つものが最適である。

なぜならば、平均粒径が上記範囲を外れると、キャリー
オーバー現象と、像乱れ現象の防止を両立させることが
難しくなってくるからである。

本発明のキャリアーの密度は、以下の測定法により測定
される真比重によって求められた密度で定義される。

粉体の空隙を完全に液体で置換し、その重量と体積との
関係を下記式に当てはめて真比重を求める、いわゆるピ
ラノメータ法（真比重ビン法）を用い、このピラノメー
タ法を自動化した測定殿：オートトウルーデンサーＭＡ
Ｔ−５０００（株式会社　セイシン企業製）を使用して
、下記の式より真比重を求める。

（Ｗｂ−Ｗａ＞ （式中、Ｐｄ：真比重、Ｌｄ：液体の比重、Ｗａ：セル
風袋（空セル＞（’Ｆ）、Ｗｂ：セル風袋十粉体（ｇ）
、ＷＣ：セル風袋士粉体十液体（′ａ面決定後）（り）
、Ｗｄ：セル風袋＋液体（液面決定後＞（１） 本発明における現像工程（２回目以降）においては、任
意の二成分現像装置が使用可能でおるか、中でも最も一
般的な磁気ブラシ現像装置を用いるのが好ましい。

磁気ブラシ現像装置は、複数の１極を有するマグネット
ロールとその周面に設けられた非磁性円筒状スリーブか
らなる現像ロール上に、二成分現像剤を担持させ、任意
の穂立ち規制部材などにより穂立長を調整して、磁気ブ
ラシを形成し、マグネットロールとスリーブとの相対的
な運動により、磁気ブラシを移動させつつ、磁気ブラシ
に対向配置させた感光体面を摺擦することにより、潜像
にトナーを付着させて、現像するものである。この際、
像乱れ防止の観点からは、マグネットロールを固定し、
スリーブを回転させる方式が好ましい。

又、この際、スリーブの回転方向は、現像部において感
光体と同方向であるのが好ましい。更に、内部に固定配
設されるマグネットロールが、少なくとも、現像ニップ
位置において、反発磁界を形成するように配設されてい
るものが最も好ましい。

実施例 以下、本発明のカラー画像記録方法を図面を参酌して説
明する。

第１図は、本発明を実施するために用いるカラー画像記
録装置の一例であって、２値潜像の形成によってカラー
両会を形成する場合を示す。又、第３図は、第１図のカ
ラー画像記録装置を操作した場合における感光体の表面
電位および現像の状態を説明する図である。第１図にお
いて、１ａは第１帯電器、２ａは第１露光手段、３ａは
第１現像手段、１ｂは第２帯電器、２ｂは第２露光手段
、３ｂは第２現像手段、４は転写コロトロン、５は除電
コロトロン、６はクリーナー、７は光除電器、８は記録
紙、９は転写前コロトロン、１０は感光体ドラム、ｌｏ
ａは感光層である。

感光体ドラム１０は、矢印の方向に回転している。まず
、第１帯電器１ａにより、感光体ドラム１０の表面の感
光層１０ａは一様に帯電される（第３図（ａ））。

次いで、第１露光手段２ａにより第１色に対応した画像
情報に応じた光照射が行われ、感光体上に第１色に対応
した静電潜像が形成される。なお、露光手段は任意のも
のが選択可能である。次いで、第１露光手段によって形
成された第１の静電潜像を有する感光層１０ａに、第１
現像手段３ａにより、第１の色に応じたトナーを供給し
て、顕像化する（第３図（ｂ））。なお、トナーの色は
第１の色と異なるものであってもよい。第１現像手段と
しては、任意のものが使用できる。この際、現像バイア
スは、正規現像を行うか、反転現像を行うかによって選
択される。

次いで、第２帯電器１ｂにより再び感光層１０ａは、一
様に帯電される（第３図（Ｃ））。なお、この第２帯電
器１ｂは、像形成プロセスによっては省略することもで
きる。例えば、第１露光部においてネガ書き込みを行い
、第２露光部においてポジ書き込みを行う場合には省略
することができる。続いて、第２露光手段２ｂにより第
２の色に対応した画像情報に応じた光照射が行われ、感
光層１０ａ上に第２の色に応じた静電潜像が形成される
。露光手段及び書き込み方式は任意である。

次いで、第２露光手段で形成された第２の静電潜像を有
する感光層１０ａに第２現像手段３ｂにより、第２の色
に応じたトナーを供給して顕像化する（第３図（ｄ））
。この際にも、トナーの色は第２の色と異なるものであ
ってもよい。この際、現像バイアスも任意に選択するこ
とができる。

転写前コロトロン９は、転写前に感光体に担持されてい
る第１トナー及び第２トナーの極性を揃えるために使用
されるが、これも特定プロセスにおいては省略可能であ
る。第１トナー像及び第２トナー像は、記録紙８に転写
コロトロン４によって転写されるが、静電転写以外の手
段を用いて転写してもよい。記録紙は次いで図示しない
定着部で定着される。又、転写部を通過した感光体は、
再使用のために除電コロトロン５、クリーナー６及び光
除電器７によってクリーニングが行われる。

上記第１及び第２露光手段としては、通常の複写機に用
いられているような光照明手段、原稿走査手段及び結像
光学系からなるものの、画像情報に応じて光変調可能な
光書込み装置、例えばレーザー書き込み装置、一様光源
一液晶マイクロシャッターからなる液晶ライトパルプ、
ＬＥＤアレイ、光ファイバーなど、任意のものが目的に
応じて使用できる。

本発明において、上記第１図に記載のカラー画像記録装
置を用いるに際し、現像剤として□は、色相の異なる二
種類の現像剤を用いるが、第１現像手段と第２現像手段
のうち、少なくとも第２現像手段においては、トナーと
、密度が４．０９／α３以下の磁性キャリアーを混合し
てなる二成分現像剤を用いることが必要である。

第２図は、本発明に使用するカラー画像、記録装置の他
の一例であって、３値潜像の形成によってカラー画像を
形成する場合を示す。又、第４図は、第２図のカラー画
像記録装置を操作した場合における感光体の表面電位及
び現像の状態を示す。第２図において、１１ａは１次帯
電器、１１ｂは２次帯電器、１２は一様露光装置、１３
は第１感光層、１４は第２感光層、１５は基体、１６は
レーザー光源を示す。なお、他の符号は、第１図におけ
ると同様である。

まず、一様露光装置１２で感光体ドラム１０表面を一様
露光しながら、１次帯電器１１ａによって一次帯電を施
し、次いで２次帯電器１１ｂによって、−次帯電とは逆
極性の二次帯電を施す（第４図（ａ））。次いで、レー
ザー光源１６から、レーザー光を変調させた二つのレベ
ルの強度のレーザー光によって露光し、３値レベルの潜
像を形成させる（第４図（ｂ））。次いで、現像バイア
スをかけながら、第１現像手段３ａによって第１の色に
応じたトナーを供給して顕像化する（第４図（Ｃ））。

更に、現像バイアスを選択し、第２現像手段３ｂによっ
て第２の色に応じたトナーを供給して顕像化する（第４
図（ｄ））。顕像化されたトナー像は、第１図において
説明したと同様にして記録紙８に転写され、定着される
。

実施例１ 本発明において使用する二成分現像剤は、次のよう、に
して製造した。

キャリアー スチレン−ｎ−ブ、チルメタクリレート共重合体（密度
１　、１　’Ｊ／ｃｍ３　＞及び立方体型マグネタイト
（密度４．８３／ｃｍ３　）を下記の比率で混合し、溶
融混練した後、微粉砕して、下記のキャリアーを得た。

トナー スチレンンブチルメタクリレート共重合体に低分子量ポ
リオレフィンをグラフト重合して得た樹脂９２重量部と
赤色系顔料：リソールスカルト（商品名、ＢＡＳＦ社）
８重量部を溶融混練し、微粉砕して、平均粒径９．８μ
ｍのトナーを得た。

二成分現像剤 上記のキャリアー９０重量部とトナー１０重量部とを混
合して、現像剤を得た。

上記第２図に記載のカラー画像記録装置を用いてテスト
を行った。感光体としてはＳｅ系のものを用いた、１次
帯電及び２次帯電の帯電電位は１１００Ｖであった。露
光はＨｅ−Ｎｅレーザー（１本でパルス幅を変調）を用
い、非露光部が１１００Ｖ、中間露光部が７００Ｖ、強
露光部が２００Ｖの３値レベルの静電潜像を形成させた
。

次いで、８００Ｖの現像バイアスをかけ、第１現像手段
によって、二成分磁気ブラシ法により、黒色トナー像を
形成させ、続いて６００Ｖの現像バイアスをかけ、第２
現像手段によって、二成分磁気ブラシ法により、上記の
二成分現像剤を用いて赤色トナー像を形成させた。

比較のために、第２現像手段に用いる二成分現像剤のキ
ャリアーとして次のものを用い、同様にテストを行った
。

これらのテストにおける、キャリアー密度と像乱れ及び
キャリーオーバー現象との関係を第５図に示す。なお、
第５図中、○は、像乱れ又はキャリーオーバー現象がな
かったことを意味し、Ｘは像乱れ又はキャリーオーバー
現象が発生したことを意味する。

実施例２ 上記第１図に記載のカラー画像記録装置を用い、実施例
１のテストＮα４の条件と同様の条件でテストを行った
。但し、第１露光は、正規露光（非両会部露光）、第２
露光は、反転露光（画像部露光）であった。又、第１帯
電による感光体の表面電位は９００Ｖ、第１露光による
露光部は２００Ｖであった。又、第１現像は、現像バイ
アス３００Ｖで黒色トナーを用いて行った。更に、第２
帯電による感光体の表面電位は９００Ｖ、第２露光によ
る露光部は２００Ｖであった。又、第２現像は、現像バ
イアス８００Ｖで赤色トナーを用いて行った。テストの
結果は、実施例１のテストＮα４におけると同様であっ
た。

発明の効果 上記二成分現像剤を用いて磁気ブラシ法により重ね現像
を行う本発明のカラー画像記録方法によれば、重ね現像
における前段のトナー像が乱れることがなく、又、キャ
リーオーバー現象を発生することもない。したがって、
本発明によって１９られたカラー画像は、像乱れのない
優れた画質のものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施するために用いるカラー画像記
録装置の一例の概略構成図、第２図は、本発明を実施す
るために用いるカラー画像記録装置の他の一例の概略構
成図、第３図は、第１図のカラー画像記録装置を操作し
た場合における、感光体の表面電位及び現像の状態を説
明する説明図、第４図は、第２図のカラー画像記録装置
を操作した場合における、感光体の表面電位及び現像の
状態を説明する説明図、第５図は、キャリアー密度と、
像乱れ及びキャリーオーバーとの関係を説明する説明図
である。 １ａ・・・第１帯電器、１ｂ・・・第２帯電器、２ａ・
・・第１露光手段、１ｂ・・・第２露光手段、３ａ・・
・第１現像手段、３ｂ・・・第２現像手段、４・・・転
写コロトロン、８・・・記録紙、１０・・・感光体ドラ
ム、１１ａ・・・１次帯電器、１１ｂ・・・２次帯電器
、１２・・・一様露光装置、１６・・・レーザー光源。 特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代理人　　　　
弁理士　　製部　側 層１０ 篇２図 （ａ）！宅　　　　　　（ｂ）露乞 （Ｃ）ヤ１祖　　　（ｄ）ｒｓ餞 篤３図 （ａ）第１枕　　　　（ｂ）りｔ社 才１１東 （Ｃ）−ｒ２粍　　　（ｄ）ス乳 篤４図 ヤヤ９にＮ、、　　　　　　４３２３　　　　　６７　
　　　　　　　　　５懐ざＬ成　　　ｏｏｏ　　○　　
×０　　　　　×キャリー・オーｚニー　　　　　　　
Ｘ０ＯＯＯｘ　　　　　　　　　　　０午ヤシア・虫ｊ
Ｌ　　′ｊ７＜１＋こ 篤５図 手続補正書く自発） 昭和６２年　３月２７日 特許庁長官　　黒　１）明　雄　膜 性　所　　東京都港区赤坂三丁目３番５号名　称　　（
５４９）富士ゼロックス株式会社代表者　　小林陽太部 （ａ）ｆｌ’ａ　　　　　（１））ｆｌＪ。 オＩえを （Ｃ）ｆ２．ｖ−Ｂ　　　　（ｄ）”％第３図 （ａ）竿宅　　　　　　（ｂ）露九 篤４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）潜像形成手段により、潜像担持体上に静電潜像を
   形成する潜像形成工程と、形成された静電潜像を二色以
   上の異なるトナーにより顕像化する現像工程と、転写工
   程とよりなり、該潜像形成工程と現像工程のうちの少な
   くとも現像工程を複数回繰返して実施した後、顕像化し
   たカラートナー像を転写材に転写するカラー画像記録方
   法において、複数回の現像工程のうち、少なくとも２回
   目以降の現像工程において、トナーと、密度が４．０ｇ
   ／ｃｍ＾３以下の磁性キャリアーを混合してなる二成分
   現像剤を用いることを特徴とするカラー画像記録方法。