JPS63237078A - 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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野）− この発明は、静電潜像を形成毎に各色の現像剤を順次付
着させた後、現像剤像を用紙等の被転写材に転写するこ
とにより記録する記録装置に関する。

（従来の技術） この徨の記録装置では、像担持体としての感光体にレー
デビームによって第１の静電ａ偉を形成し、これを第１
色のトナー（現像剤）によって可視像可し、更に第２の
レーザビームによっテ第２の静電潜像を形成し、これを
第２色のトナーによって可視像化した後、２色のトナー
画像を一度に用紙（被転写材）に転写している。

画像電子学会誌第１３巻第１４号（１９８４）に保志氏
らによって発表されている「２色印刷レーデビームプリ
ンタ」においては、２色の現像方法をいずれも周知の２
成分現偉法を用いた反転現像によって実施し、２色画像
を得ている。しかし、この場合にはすでに現像した第１
の静を潜像の電位分布を均一化することなく第２の潜像
を形成しているために、第２の現像工程においては第１
ａ像の画像部が第２色トナーによって現像されてしまう
という問題が生じる。

これに対して、ジャーナルオブイメージングテクノロデ
ィ（Ｊｏｕｒａｌ　ｏｆ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｔｃ＋ｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ　）、第１２巻、＆２．１９８６：ｒ電子
写真プリンタにおける２色記録方法Ｊ　（＠Ｔｗｏ−Ｃ
ｏｌｏｒ　ＲｅｃｏｒｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓ　ｆｏｒ
　Ｅｌｓｃｔｒｏｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｅ　Ｐｒ１ｎ
ｔｅｒ”）（ナカジマ他）においては、第１現像工程か
ら第２現像工程に至る間に、周知のスコロトロンチャー
ジャによって第１潜像の電位分布を均一化する工程（以
下除帯電工程と呼ぶ）を追加することにより、上記の問
題点を解決できることが明らかにされている。しかしな
がら、この方法においても、第２現像が磁性トナーを用
いた接触型の現像方法であるため、予め感光体上に形成
されている第１トナー像の一部が第２現像工程において
はぎ取られ、第１色のトナーが第２現像器内に混入する
という問題がある。

ジャーナルオブイメージングテクノロジ（Ｊｏｕｒａｌ
ｏｆ　Ｉｍａｇｉｎｇ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　）、第
１２巻、Ａ１．１９８６：ｒ高速カラーレーザプリント
方法」（’Ｈ１ｇｈ−Ｓｐｅｅｄ　Ｃｏ１ｏ　Ｌａｌ！
Ｉｅｒ　Ｐｒｉｎｔｉｎｇ　Ｐｒｏｃｅｓｓ’　）（コ
ウヤマ他）では、第２現像以降を非接触現像とすること
により、上記問題点を解決している。

この方法では感光体上においても現像器内においても異
なる色のトナーの混入を完全に回避することができる。

しかしながら、この方法においても以下のような問題が
残されている。

この従来技術の欠点を第１０図乃至第１２図を参照して
説明する。静電潜像が形成された感光体２には、第１０
図に示すように、反転現像方法においては画像部ＡＫプ
ラスに帯電した第１色目のトナー３が付着する。ところ
がトナーにはマイナスに帯電してしまうものかあシ、マ
イナスに帯電したトナー４は非画像部Ｂに付着する。次
に、２回目の現像をするために帯電チャージャにより感
光体表面を帯電する。この場合、第１１図に示すように
、マイナスのトナー４も帯電されてしまう。

帯電後の感光体表面には２回目の潜像が形成され、第２
色目のトナー（図示せず）が付着される。

現像後のトナー像は、第１２図に示すように、用紙５を
正規の極性（ｆラス極性）のトナー３に対して逆の極性
（マイナス）に帯電させ、プラスのトナー３を静電的に
付着させてトナー像を用紙５に転写する。

（発明が解決しようとする問題点） ところが、マイナスのトナー３も帯電チャージャにより
プラスに帯電されてしまうために、プラスのトナー４と
同様に用紙５にそのまま転写されてしまう。その結果、
転写後の用紙にかぶシが生じるという問題点がある。

即ち、従来の多色静電記録装置には鮮明な画像が得られ
ないという問題点がある。

この発明は斯る事情に鑑みてなされたもので鮮明な画像
を得ることができる記録装置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） この発明に係る記録装置は、像担持体に形成された静電
潜像に現像剤を静電的に付着させて現像する第１及び第
２の現像手段と、これら第１及び第２の現像手段によっ
て現像された現像剤像を、被転写材に静電的に転写する
転写手段と、第１及び第２の現像手段の間に１付与され
る電荷の極性と逆極性の電荷をコロナ帯電させる帯電手
段とを備え、前記第１の現像装置は像担持体との間に交
番電界を印加して現像剤を飛翔させる交番電界手段を有
し、前記現像剤は着色粒子と、白色又は無色の添加粒子
とを有することを特徴とする。

（作用） この発明によれば、第１の現像手段により静電潜像に現
像剤を付着させて現像し、次に帯電手段により像担持体
をコロナ帯電させる。次に、再び、静電潜像を形成し、
第２の現像手段により現像剤を付着して現像する。現像
後の現像剤像は転写手段により被転写材に転写される。

ところで、第１の現像手段では、夫々現像剤を飛翔させ
て、静電現像剤を潜像に付着させるが現像剤には、゛白
色又は無色の添加粒子が混入されておシ、この添加粒子
が非画像部に付着される。この添加粒子は、帯電手段に
より像担持体が帯電されると、着色粒子と同様に帯電さ
れてしまう。従って、現像剤像の転写時には、非画像部
に付着した添加粒子が着色粒子とともにそのまま被転写
材に転写されるが、添加粒子は無色又は白色であるから
、用紙にかぶりとして現われない。

［実施例コ 以下に、添附図面の第１図乃至第９図を参照して、この
発明の実施例を詳細に説明する。

ＷＪＪ１図に示すように、この発明の実施例に係る記録
装置１０には、像担持体としての感光体ドラム１２が矢
印Ａ方向に回転可能に設けられている。

この感光体１２はセレン系の光導電体材料から形成され
ている。この感光体１２の周囲には、第１帯電チヤージ
ヤ１４、第１露光装置１６、第１現像装置１８、第２帯
電チャージャ２０．第２露光装置２２、第２現像装置２
４が、感光体１２０回転方向に沿りてこの順序で配置さ
れている。

第１帯電チヤージヤ１４では、感光体ドラム１２の表面
を帯電させ、露光装置１６からは記録するべき画像情報
に応じてレーザビーム２６を照射して帯電部分に静電潜
像を形成する。第１現像装置１８には、後述する一成分
現像剤が用いられてお）静電潜像に第１色目として黒色
のトナーを付着してこれを現像する。

第２帯電チヤージヤ２０には、スコロトロンチャージャ
が用いられ、感光体表面への帯１！量およびその領域が
制御が可能になっている。第２現像装置２４には、１成
分非磁性非接触現像方法によるために、１成分非磁性ト
ナーが収納されている。

尚、第２現像装ｆ２４に収納されているトナーは青色で
ある。

第２現像装置２４に続いて、感光体ドラム１２の周囲に
は、現像剤像を用紙２７に転写する転写機２８が配置さ
れている。転写装置２８には、用紙の裏面を負の電荷に
帯電してトナーを用紙に引付ける転写チャージャ３６と
、転写後の用紙を感光体ドラム１２から静電気的に剥離
する剥離チャージャ３８を備えている。

感光体ドラム１２の周囲において、転写装置２８と帯電
チャージャ１４との間には、転写されずに感光体ドラム
１２上に残留したトナーを除去するりＩＪ−ニング装置
４０．及び残留電位を除去する除電ランデ４２とが設け
られている。尚、転写後の用紙２７を搬送する搬送路に
設けられているのは、転写されたトナーを用紙に定着さ
せる定着装置４４である。

次に、この実施例による記録装置１０の動作を説明する
。

感光体ドラム１２を、矢印Ａ方向に回転させ、先ず第１
帯電チヤージヤ１４により、感光体ドラム１２の表面を
約６００Ｖ（＆ルト）に均一ニ帯電する。次に、露光装
置１６から、記録すべき情報の白黒色部分に対応して第
１のレーザービーム２６を感光体ドラムの表面に照射し
て、露光する。

この場合、露光された部分はその電位が約１００■のポ
テンシャルに形成される。即ち、第ル−プビームにより
いわゆるポテンシャルの井戸が堀られる。

続いて、第１の現像装置１８から黒色のトナー４８を供
給して、静電潜像部分に静電気的に付着させて現像する
。この場合、第１の４？テンシヤルの井戸に正極性に帯
電した黒色トナー４８が付着され、いわゆる反転現像さ
れる。

静電潜像は、黒色トナー４８により現像された後、第２
帯電チヤージヤ２０により、感光体ドラム１２の表面電
位を約１０００ＶＫ均一化する。

この場合、背景電位、即ち第１露光装置により露光され
ない部分の電位を約１０００Ｖまで帯電し、露光して第
１のポテンシャルの井戸を形成した部分の電位も約９５
０Ｖにまで帯電する。

次に、第２露光装置２２から、第２のレーデビーム５０
を照射して青色を形成すべき静電潜像を形成する。この
場合、画像部のみが露光され、電位的１００Ｖの第２の
ポテンシャル井戸が形成される。そして、第２現像装置
２４により、第２のＩテンシャル井戸にトナー５４が付
着されて、第１の現像装置による現像と同様に反転現像
される。

更に、第２現像装置２４では、非接触現像方法により現
像されるから、すでに付着されているトナー４８を掻ぎ
落したシ、黒色トナー４８の上に更に青色トナーが付着
することを防止できる。

第１色トナー像と第２色トナー像とが形成された後、転
写装置２８において、第１色トナーと第２色トナーとの
２種類のト、ナーを、ここに搬送されてきた用紙に同時
に転写する。この場合、転写袋９２Ｂでは、感光体ドラ
ムＩ２と同期して転写チャージャ３６に搬送されてきた
用紙の裏面に、感光体の帯電極性と逆極性のコロナイオ
ン、即ち負極性のコロナイオンを付与して用紙を帯電さ
せる。そうすると、感光体ドラムと用紙との間に電界を
形成するので、クーロン力によってトナー像が用紙に転
写される。

トナー画像が転写された用紙は、次に剥離チャージャ３
８によつて、感光体ドラム１２から剥離され、続いて定
着装置４４に搬送され、ここでトナーが用紙に定着され
る。

一方、感光体１２は、転写装置２８においてトナーを用
紙に転写後、クリーニング装置４０に搬送され、ここで
残存しているトナーが除去される。

さらに、除電装置４２により残留電位が除電去される。

次に、第１及び第２の現像装置１８及び２４について説
明するが、第１の現像装ＲＩＢと第２の現像装置２４と
は、収納されているトナー（現像剤）中の着色粒子の色
が異なる以外は、略同−の構成であるため、第１の現像
装置Ｉ８を説明して第２の現像装置の説明を省略する。

第２図に示すように、現像装ｆ１８には、現像剤Ｔを収
納するホッパ４６と、ホッノぐ４６内のトナーを感光体
ドラム１２に向けて供給する現像ローラ４８が矢印Ａ方
向に回転可能に設けられている。現像剤としては、樹脂
及び着色剤を含んだ帯電性粉体の非磁性−成分現像剤（
トナー）が用いられている。現像ローラ４８の周面ば、
粗面化処理されておシ現儂剤の摩擦帯電と搬送とを容易
にしている。現像ローラ４８の周面には、ホッノクー４
６に向けて延出されてた弾性ブレード５０の自由端部が
圧接されている。弾性ブレード５０は、その自由端部が
現像ローラ４８の回転と逆向きに延出されているので弾
性ブレード５０と現像ローラ４８との表面によって形成
されるくさび形状の空間部分が減少し、この部分にトナ
ーＴが埋め込まれることを防止できる。その結果、弾性
ブレード５０によるトナーコーティング作用及びトナー
帯電作用が均一して行われるので安定なトナー薄膜を形
成することができる。弾性ブレード５０は、弾性材料で
あれば何でも良いが、ステンレススチール、りん青銅等
のプレートが用いられることが好ましい。板厚は、約０
．１乃至０．４　ｍが好ましく、現像ロー２４８に対し
てニップ幅を形成するように配置され、その中心が現像
ローラ４８に対する押圧点となる。この場合、弾性ブレ
ード５０の自由端側の端から約１乃至５■離れた部分が
押圧点となる。

ホッパ４６内には、更に現像ローラに現像剤を供給する
供給ローラ５２が現像ローラ４８に接して設けられてい
るとともに現像ローラ４８の回転方向Ａと逆方向Ｃに回
転するように構成されている。供給ローラ５２は、回転
軸５４にポリウレタンフォームのローラ５６が設けられ
ている。

現像ローラ４８には、直流電圧及び交流電圧を重畳して
印加するバイアス電源５８が接続されている。現像ロー
２４８の下方には、回収ブレード６０が圧接されておシ
、現像ローラ４８に残存しているトナーをホッパ４６内
に回収している。回収ブレード６０は、金属、プラスチ
ック又はゴム等の薄い板材が使用され、現像ローラに付
着したトナーを回収するとともに、ホラ・＃４６からの
トナーＴの流出を防止している。

一方、現像ローラ４８と感光体ドラム１２とは、間隔ｄ
をあけて対向されておシ、感光体ドラムＺ２は、矢印Ｂ
方向に回転するように設けられているとともにアースさ
れている。間隔ｄは約０．１乃至０．５　ｍに設定され
ている。感光体ドラム１２は、アルミニウムドラム表面
に感光層を形成して製造されている。

次に１この現像装置の動作について説明する。

ホッノぐ４６内のトナーＴは、供給ローラ５２の回転に
より攪拌されつつ現像ローラ４８へ供給される。現像ロ
ーラ５２は、その表面の粗面部分によりトナー搬送力を
持つので、弾性ブレード５０の押圧力に抗してトナーＴ
を現像領域りに向けて搬送する。弾性ブレード５０はこ
の場合、約１０乃至２００１／ａｉｒの線圧力で圧する
。現像ローラ５２では、トナーＴが弾性ブレード５０に
より押し圧されて薄層に形成されるとともに摩擦帯電さ
れる。トナ一層の厚みは約８乃至８０μｍに形成される
。トナーの帯電極性は現像すべき静電潜像の。

極性、正規現像または反転現像の選択により異なるが、
ここでは正規の帯電極性としてプラスの極性に帯電する
トナーを用いている。摩擦帯電されたトナーＴは、感光
体ドラムＩ２と対面する現像領域りに搬送される。

一方、感光体１２は、その表面に静電潜像（符号「−」
で示す）が形成された後、矢印Ｂ方向に沿って回転され
て現像領域りに搬送されてくる。

現像領域りでは、感光体ドラム１２と現像ローラ４８と
の間に間隙ｄが形成されているから、現像領域りでは、
現像ローラ４８に担持されている現像剤は感光体ドラム
１２の表面に向けて飛翔し、静電気力により付着する。

バイアス電源５８からは、直流電圧が約５０乃至３ＱＱ
Ｖ（＆ルト）、交流電圧がそのピーク値が約１．５乃至
３．０　ｋＶ　（キロがルト）に重畳したバイアス電圧
を与える。直流電圧による力はトナー粒子を感光体ドラ
ム１２から現像ローラ４８へ移動させる力が作用し、非
画像部におけるトナー付着を防止している。その結果、
トサーのかぶシを防止して、鮮明な画像を得るとともに
、現像剤のむだな消費を防止して記録コストを安くでき
る。

交流電圧は現像領域りにおいて、トナー粒子を振動させ
て活性化し、これにより可視像の階調性を高める。この
場合の交流電圧の周波数は、後述するが、トナーの帯電
量の全体の和の絶対値が最少となる時の周波数、即ち約
７００　Ｈｚ乃・至３　ｋＨｚに設定する。

ここで、間隙ｄに印加される周波数とトナーの作用との
関係について、第５図及び第６図を参照して説明する。

一般に交流バイアスを印加すると、その周波数に応じて
、トナー粒子は現像ローラ４８と感光体１２の間を飛翔
し、往復運動することが知られている。図５に示すよう
に、周波数が低い場合は、非画像部において、不十分に
帯電したトナーＴＩ、充分に帯電したトナーＴ２は感光
体に到達してしまい、そこに付着してかぶりとなる。一
方、第６図に示すように、周波数が高い場合には、非画
像領域において、Ｔ２は感光体に到達する前に、現像ロ
ーラに引き戻されてしまうため、充分に帯電したトナー
Ｔ２によるかぶシが減少する。しかし、トナーの中に含
まれる微小粒子の中には、逆チャージを持ったものもあ
如、この逆チャージのトナーは、非画像領域の電界によ
り感光体１２へ押し出される。そのため、画像領域にお
いて、高周波の周波数になるほど画像濃度が高くなシ、
これと同様恍非画像領域に付着する逆チャージのトナー
は、周波数が高いほど多くなっていく。これは、逆極性
のトナーが現像ローラ４８に鏡像力により、付着してお
り、周波数が高く々るとこのトナーの振動力がトナーの
鏡像力に打ち勝って飛び出しやすくなるためと考えられ
る。

そこで、この実施例では、非画像部に付着するべき各ト
ナーの帯電量の総和の絶対値が最少となる値に交流バイ
アスの周波数を設定する。言替えると、非画像部に付着
するべきトナー全体の帯電量（見掛は帯電量）をＯＩＣ
近い値に設定する。尚、周波数は現像ロー２４８と感光
体１２との間の間隙ｄによっても異なるが、この実施例
では、間隙ｄが約２００乃至３００μｍの場合で、約１
乃至２ｋＨｚが好ましい。

現像後の可視像は、次に用紙に転写される。一方、現像
領域を通過した現像ローラ１６は更に回転して、現像に
寄与しなかったトナーはその表面に担持したまま回収ブ
レード６ｏを得てホッノ４４６内に収納される。ここで
、現像ローラ４８に付着したトナーは、供給ローラ５２
ｆＣよυ一部が掻き取られつつ、新たなトナーが付着さ
れる。従って、現像ローラ４８の表面には、常に新たな
トナーが供給されることになシ、現像後の現像ローラ４
８の表面にそのままトナーが残らず、これＫよシ次回の
現像に悪影響を与えない。

〔試験例１〕 感光体ドラム１２の表面を、コロナ帯電にょシ一様に帯
電させた後、原稿に対する像露光をして静電潜像を形成
した。この場合、画偉部（非露光部分）の電位は一７６
５Ｖ、非画像部（ｇ先部分）の電位は一７０Ｖであった
。

感光体ドラム１２と現像ローラ４８との間隙ｄを３００
μｍ１現像剤層の厚みを２０乃至３０μｍとした。現像
ローラ４８に形成されたトナ一層は、摩擦帯電量が６乃
至２０μυりの帯電量であった。

尚、この帯電量は潜像の前後において変化しないので、
現像領域りにおいて電荷注入等の現象は起こっていない
と考えられる。即ち、ここで用いたトナーは、３０００
　Ｖ／ｍおよび３００００　Ｖ／ｍ　（７）電界下にお
いても１０１４０の以上の高い抵抗のトナーである。

トナーは、その粒子径及び粒度分布に基づいて、３種類
のサンプルＡ、Ｂ、Ｃに分けて用いた。

サンプルＡ 体積平均粒径：１４．８μｍ１ 粒子径４μｍ以下の粒子ニア３．６％以下（累積値）粒
子径１６μｍ以下の粒子：９５．０％以上（累積値）サ
ンプルＢ 体積平均粒径：１４．０μｍ 粒子径４μｍ以下の粒子：８８．３％以下（累積値）粒
子径１６μｍ以下の粒子：９８．４％以上（累積値）サ
ンプルＣ 体積平均粒径：１２．３μｍ 粒子径４μｍ以下の粒子：５６．９％以下（累積値）粒
子径１６μｍ以下の粒子：９６．ｉ以上（累積値）尚、
上述のトナー粒子の分布は個数分布くよる測定値であり
、Ｈａ−Ｎｅレーザ解析および散乱を利用した測定法に
より測定した数値である。

ノぐイアス′α源２６は、 直流電圧−２７５Ｖ。

および交流電圧２．４　ｋＶ　（＋−一りと−ピークと
の差の絶対値） そして、サンプルＣについて、周波数を２００Ｈｚ乃至
４　ｋＨｚで変化させた際の交流バイアスの周波数と、
非画像部におけるトナーの付着量（かぶシ）との関係を
第３図に黒丸で示す。

第３図は、横軸に交流バイアスの周波数（ｋＨｚ）、縦
軸に非画像部におけるトナーの付着量を反射濃度（％）
で夫々示したものである。第３図から明かなように、交
流バイアスが約７０°ＯＨｚ以上になると、非画像部に
おけるトナーの付着量（かぶり）が急激に減少し、約１
．２　ｋＨｚ　（図中符号ａ）で極小となる。そして、
１．２　ｋＨｚ前後を極小値として、以後周波数の上昇
とともに徐々にかぶりが増加する傾向を示してい°る。

尚、サンプルＡ、Ｂについても同様な試験をしたところ
サンプルＣと同様な結果を示したが、サンプルＣの場合
が最もかぶシが少なく、サンプルＡ１サンプルＢの順序
でかぶシが増える傾向にあった。即ち、粒子径の小さな
トナー粒子を多く含む程かぶりが増えることを示してい
る。

この試験例１では、交流バイアスの周波数を約１乃至２
　ｋＨｚに設定したところかぶυのほとんどない、階調
の優れた鮮明な画像を得ることができた。

体積平均粒子径８乃至１６μｍ１粒子径１μｍ以下のト
ナー個数分布が約１０乃至８０％、粒子径１６μｍ以下
のトナーの個数分布が９７％以上（いずれも累積値）の
粒度分布を持つトナーを使用す、る限シ、この試験例１
と同様な結果が得られた。

この場合、著しく粒子径の小さいトナーを多く含んだり
、著しく粒子径の大きいトナーを含んでいると、かぶり
が増えたり、充分な濃度、解像度が得られなかったが、
上述のサンプルＡ、Ｂ、Ｃを含む範囲の粒度分布の場合
には、鮮明な画像が得られる。尚、弾性ブレードＩ８の
線圧は約８゜ｆｉ　７ｃｍであった。

〔試験例２〕 帯電後の画像部（非露光部分）の電位は一６００Ｖ。

非画像部（露光部分）の電位は一７０ｖ１感光体ドラム
１４と現像ローラ１６との間隙ｄを２００μｍ１ バイアス電源２６は、 直流電圧−２００Ｖ。

および交流電圧１．６ｋＶ（＋ピークと一一−クとの差
の絶対値）であった。

尚、その他の条件は、試験例１と同様である。

試験例２で、バイアス電圧を試験例１に対して変更した
のは、間隙ｄにおける電界を試験例１と略等しくするた
めである。この第２の試験例の結果を第３図に白丸で示
す。

第３図から明らかなように、かぶシの量と交流バイアス
の周波数との関係は試験例１と同様な傾向を示した。ま
た、第３図から明らかなように、かぶシの極少値を与え
る周波数は、試験例２では１、７　ｋＨｚ　（図中符号
ｂ）であシ、間隙ｄを小さくすることにより高い周波側
にシフトしていることがわかる。尚、他のトナーサンプ
ルＡ、Ｂについても同様な結果を得た。

ここで、第３図を参照して交流バイアスとかぶシとの関
係について説明する。

周波数が約７００乃至１５００　Ｈｚよシ低くなると、
かぶυが急激に増加しこれより高くなると付着量が減少
しているが、これは前述したように、バイアス周波数が
高くなるにつれて、トナー粒子が往復運動する際、その
電界の変化において、感光体に到達する以前に向きを変
えるために結果的に非画像部に到達して付着しないから
である。従って、この実施例では、交流バイアスの周波
数は７００乃至１５００　Ｈｚ以上でなければならない
。

次に、間隙ｄとかぶシとの関係について説明する。

交流バイアスが上述した高周波数の領域では、往復運動
における電界の変化に対してトナー粒子が感光体に到達
できないので、静電潜像による充分な現像電界がない限
、ｂトナーは付着しない（従って、非画像部にはトナー
の付着量が少なくなる）。

間隙ｄが大きければ、トナーが感光体に到達するのに必
要な時間が大きくなり、トナーの付着量が少なくなる。

これらの試験によれば、交流バイアスの周波数を７００
　Ｈｚ乃至３．０　ｋＨｚの間に設定することにより、
間隙ｄは１００乃至５００μｍの範囲で設定した場合、
かぶシを最少にできた。

〔試験例３〕 試験例１で用いたサンプルＣについて、試験例１と同様
な条件で試験を実施した。更に、第４図の上段の２ラフ
に示すように、画像部における濃度（原稿に対する濃度
の比）を測定するとともに、同図下段に示すように、非
画像部に付着したトナー粒子全体の帯電量を測定した。

第４図は、横軸に周波数を取り、縦軸の上段に画像部に
おける画像濃度、中段に非画像部におけるトナーの付着
量、下段に非画像部におけるトナーチャージを夫々並べ
て、比較したものである。

第４図から明らかなように、周波数が４００Ｈｚ以上の
領域であれば、画像部は充分な濃度が得られる。一方、
第４図の下段に示すように周波数が１　ｋＨｚを越えた
領域では非画像部におけるトナー全体の帯電量が正から
負へと変化している。このことから、高周波領域でのか
ぶりトナーは、トナ一層中に含まれる逆帯電トナーであ
ることがわかる。

つまシ、第４図中段に一点鎖線で示すように、非画像部
における逆帯電トナーの付着量は周波数とともに徐々に
増加する。一方、破断線で示すように正帯電のトナーの
付着量は急激に減少する。

そして、トれらの合成量が中段に実線で示す曲線として
描かれている。即ち、周波数が約１　ｋＨｚ（ターニン
グポイン）Ｒ）を越えると非画像部に付着するトナー量
が増加する。このターニングポイントＲは、下段部のグ
ラフからあきらかなようにトナー全体としての帯電極性
の変化点（０点）と一致する。言替えれば、非画像部に
付着すべきトナーの帯電電荷量の全体の総和の絶対値が
小さい程かぶシを最少にすることができる。

次に、現像装置Ｘ８及び２４に使用される現像剤（トナ
ー）について説明する。

現像剤は着色粒子と、白色又は無色の添加粒子とから構
成されている。

現像剤に用いられる着色粒子としては、そのガラス転移
点が５０℃以上、軟化点が１１０℃以上１６０℃未満で
あることが好ましい。ガラス転移点が５０℃未満である
と保存安定性が低下するからである。また、軟化点が１
１０℃未満であると、定着時に定着ローラに融着するい
わゆるオフセットが生じ易くなり、１６０℃を超えると
定着しにくくなるからである。

添加粒子は着色粒子に対して逆極性の帯電性を有してい
ることが好ましい。この場合、着色粒子を摩擦帯電した
際に、自身は逆極性に帯電することにより着色粒子の帯
電を促進させるとともに着色粒子に電価を強く保持させ
ることができる。また、着色粒子は層形成部材により現
像剤担持体に圧せられる際及びその以前に１現像剤内で
添加粒子と接触して摩擦帯電されるから、層形成部材の
みによる摩擦帯電の場合よシも、充分に且つ確実に帯電
させることができる。

着色粒子に対する添加粒子の添加量は、０．０５ｖｔチ
（重量％）以上１０ｗｔチ以下が好ましい。

Ｑ、　Ｑ　５　ｗｔ％未満の場合には着色粒子との摩擦
帯電における予備帯電効果が充分に得られない。また添
加粒子の添加量がＩ　Ｑ　ｗｔ％を越えると、相対的に
着色粒子の濃度が低くなシ、画像濃度が低下する。

添加粒子の粒径は、その５０％重量平均粒子において、
着色粒子の粒径の１１５以下、又は約０．５乃至５μｍ
以下が好ましい。添加粒子の粒径が１１５を越えると画
像濃度が低下する。更に、このように、添加粒子径を小
さくすれば、添加粒子は用紙の繊維の間（きめ）の中に
は入シ込み目だたなくすることができる。

尚、着色粒子には、帯電を制御する目的で、含金属染料
、ニグロシン系、ポリアミン系等の帯電調節剤を添加し
ても一向よい。また、必要に応じて、耐オフセツト特性
を向上させる為にワックスを添加してもよい。

さらに、必要に応じて着色粒子（トナー）の流動性、耐
凝集性を向上させるため、第３の添加粒子として例えば
コロイド状シリカのようなトナーと同極性の疎水化され
たコロイド状微粒子を、トナーの帯電量に影響を与えな
い程度添加してもよい。

着色粒子に用いられる樹脂には、公知の材料が使用され
る。

例えば、ポリスチレン、ポリスチレン−ブタジェン共重
合体、スチレン−アクリル共重合体等のスチレン系共重
合体、ポリエチレン、ポリエチレン−酢酸ビニル共重合
体、ポリエチレン−ビニルアルコール共重合体のような
エチレン系共重合体、フェノール系樹脂、ポリアミド樹
脂、イリエステル樹脂、マレイン酸系樹脂、ポリメチル
メタクリレート、ポリアクリル酸、ポリビニルブチラー
ル、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、芳香族炭化水素等
のいわゆるＰ油樹脂、塩素化パラフィン、低分子量ポリ
エチレン、低分子量ポリプロピレン、ワックス類等、及
びこれらの混合物である。

着色粒子に用いられる着色剤としては、例えばカーデン
ブラック、ファーストイエロー０１ベンジジンイエロー
、ピグメントイエロー、インドファースト、オレンジ、
イルガジンレッド、カーミンＦＢ、ノｆ−マネントサル
ド−ＦＲＲ，ヒクメント・オレンジＲ，’）ソールレッ
ド２Ｇ、レーキ・レッドＣ１０−ダミンＦＢ、ローダミ
ンＢレーキ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー
、ブリリアント・グリーンＢ１フタロシアニングリーン
、キナクリドンなどの公知の着色剤が使用される。

添加粒子には、実質的に白色又は無色の公知の材料が用
いられる。

例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ケイ素、
酸化亜鉛、酸化マグネシウム、チタン酸パリ閃ム、チタ
ン酸カルシウム、酸化カルシウム、酸化スズ、酸化イン
ジウム等の無機酸化物、表面をシランカップリング剤、
チタンカップリング剤等カップリング剤、シリコーンオ
イル等で表面処理した無機酸化物、 ポリスチレン、ボリスチロン・ブタジェン共重合体、ス
チレン−アクリル共重合体等のスチレン系共重合体、？
リエチレン及びエチレン系共重合体、ポリメチルメタク
リレート等の脂肪族又は脂環族共重合体、 シリコーン樹脂、テフロン等の微粉末、及び表面をカッ
プリング剤、シリコーンオイル等で表面処理した樹脂の
微粉末、等の材料が用いられる。

この実施例で用いられるトナーの状態を第７図に示す。

この第７図から明らかなように、着色粒子Ａ１はプラス
に帯電されておシ、これを核とするように、その周囲に
はマイナスに帯電された添加粒子Ａ２が付着される。そ
して着色粒子ＡＩと添加粒子Ａ２とは互いにその電価を
保持しあるいは強めあっている。・ また、第２の添加粒子Ａ３を添加した場合の模式図を第
８図に示す。この場合、第２の添加粒子Ａ３としてトナ
ーの流動性、耐凝集性を向上させるため、コロイド状シ
リカのようなトナーと同極性の疎水化されたコロイド状
微粒子を、トナーの帯電量に悪影響に与えない程度添加
することもできる。このように第２の添加粒子Ａ３を加
える場合、微粒子Ａ２に比して、更に小さい粒径として
、着色粒子Ａノとの付着力（ファンデルワールス力、静
電力等）が大きく、現像の電界下では、分離しないよう
にすることにより、目的の機能をそこなうことなく、更
に特性改善が達成される。尚、必要に応じて、熱処理に
より、融着させることによりより分離しにくい接着が可
能である。この場合、コロイド状微粒子はく約０．５μ
ｍ以下が好ましく、コロイド粒子としての安定性を向上
させることができる。

現像剤ロー２４８と感光体１２との対面位置において、
現像ロー２４８には交流電圧が印加されているから、現
像剤は現像ローラ４８を遠ざかる方向及び戻る方向に往
復運動をくシ返しながら感光体１２に形成された静電潜
像忙付着する。この場合のトナーの動作を第９図を参照
して説明する。

トナーを構成する着色粒子Ａ１と添加粒子Ａ２とは交流
電界下で振動力を受け、かつそれぞれが異極性になって
いるために、分離され、可視情報をもつ着色粒子Ａ１は
画像部Ａに、キして不可視の無色の添加粒子は、非画像
部Ｂに飛翔付着される。尚、着色粒子Ａ１から添加粒子
Ａ２が分離しない場合にも、各粒子Ａ１．Ａ２のトータ
ルとしての電荷量は、所望の極性（本例の場合、正）と
なるようにしているため、非画像部Ｂには最少限のトナ
ー付着ですむから、この場合に）いても良好な画像が確
保される。

また、トナーとして第８図に示すように、着色粒子ＡＩ
と添加粒子Ａ２とに第２の添加粒子Ａ３を混入した場合
には、第２の添加粒子Ａ３は、着色粒子Ａ１に付着した
ｔま着色粒子Ａ１とほとんど同様の動作をする。

着色粒子ＡＩと添加粒子Ａ２は互いに逆の帯電極性を有
するから、着色粒子のみが選択的に静電潜像に静電的に
付着し、添加粒子は非画像部にのみ積極的に付着して現
像する。

また、第１現像装置１８により現像された現像剤像は、
第２帯電チヤージヤ２０によりブラスの極性に帯電され
るから、この場合に非画像部に付着した添加粒子Ａ２も
ともにプラスの極性に帯電してしまう・ｉ従って、転写
゛装置２８ＶＣより現像剤像が用紙２７に転写される際
に、用紙がマイナスの極性に帯電されているから、用紙
に添加粒子Ａ２も、着色粒子Ａ１とともに転写される。

しかしながら、添加粒子は無色又は白色であるから、た
とえ用紙に転写されてもかぶりとして現われることがな
い。すなわち認識されない。

また、着色粒子と添加粒子とは、現像時に必ずしも分離
されることに限らず、着色粒子に付着したまま現像に寄
与しても添加粒子が無色または白色であるから、これに
よつて画像が不鮮になることはない。

〔試験例４〕 着色粒子の樹脂材料としてスチレン−ｎブチルメタクリ
レート共重合体（ガラス転移点Ｔｇ　：　６６℃、平均
分子量ＭＷ　９９０００　、軟化点１２３℃）を９３重
量部と、着色材としてカーボンプラック（商品名ＭＡ−
１００：三菱化成製）４重量部とワックス（商品名６６
０Ｐ：三洋化成製）とを加圧式ニーダ−で約１時間混線
後、冷却し、次にハンマーミルで粗粉砕し、続いてジェ
ットミルで微粉砕した。得られた粉体を風力分級法によ
る分級して着色粒子群を得喪。着色粒子群の５０チ重量
平均粒径は、１２．８μｍ１ブローオフ法により測定さ
れた摩擦帯電電荷量は、マイナス２８．５μｃ／ｉであ
った。

一方、添加粒子としては表面処理したシリカ（５０チ重
量平均粒径：１’２ミｌＪμｍ１帯電量：ｆラス３１０
　ｐｃ／１１　）を用いた。

、　　そして、上述の着色粒子群１００重量部と添加粒
子群１重量部とをＶ型プレンダーで約１時間混合して一
成分系現像剤を製造した。

この現像剤を第１図に示す現像装置１８と同種の現像装
置に収納して、これを複写機（商品名３１１０：■東芝
製）に壜載して用紙に原稿の複写画像を形成した。

その結果、画像濃度１．３５で地かぶシのない鮮明な画
像を得た。また同じ方法で、高温、高湿度（温度３０℃
、湿度８５チ）環境下で現像を行なったところ地かぶシ
がなく、また画像濃度の低下も認められず、転写効率の
よい鮮明な画像が得られた。尚、画像濃度は、約１．３
の値が原稿と同程度の濃度であり、これよシ数値が低け
れば原稿より薄く、逆に高い場合には原稿より濃い。

さらに、この画像を、ヒートロール定着器で定着したと
ころ、１７０℃から２２０℃の範囲で定着およびオフセ
ットともに良好であり、１万枚後でも同じ品質の画像が
得られた。

〔比較例１〕 試験例４で得られた着色粒子のみを用い、即ち添加粒子
を用いずに試験例４と同様の条件で複写画像を得たとこ
ろ画像濃度１．１であり、且つ地かぶりが多発していた
。

〔試験例５〕 着色粒子の樹脂材料として、スチレン−ｎ−ブチルアク
リレート−２工チルアミノエチルメタアクリレート共重
合体、（ガラス転移点Ｔｇ　：　６７℃、平均分子１鼎
２８万、軟化点１３５℃）を使用し、その他の点につい
ては試験例１と同様に製造して、着色粒子（５０％平均
粒径１３．１μｍ１帯電量プラス３２．８μｃ／ｉ　）
を得た。また、添加粒子としてポリメタアクリレート（
平均粒径０．４μｍ１帯電量マイナス５００μｃ／Ｉ）
を用い、試験例４と同様にして一成分現像剤を製造した
。この現像剤を試験例４と同様にして、画像を形成した
。

その結果、試験例４と同様に１地かぶ９がなく、画像濃
度も良好で、鮮明な画像を得ることができ　′た。

この発明は上述した一実施例に限定されず、この発明の
要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能である。

例えば、上述した一実施例では２色現像を例に用いて説
明したが、これに限らず、３色あるいは４色現像をする
多色静電記録装置であっても同様な効果を得ることがで
きる。

［発明の効果］ この発明に係る記録装置によれば、複数の現像装置に収
納されている各色の現像剤には、白色又は無色の添加粒
子が混入されている。現像時に添加粒子が非画像部に付
着された後、たとえ、そのまま被転写材に転写されても
白色又は無色であるから、かぶシとして被転写材に現わ
れないので鮮明な画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例に係る多色記録装置の概略構
成図、第２図は第１図に示す現像装置の概略断面図、第
３図は交流バイアスとかぶシとの関係を示したグラフ図
、第４図は交流バイアスの周波数と、かぶシ及びトナー
の帯電量との関係を示したグラフ図、第５図及び第６図
は交流バイアスを印加した場合のトナーの動きを説明し
た図、第７図はこの発明の実施例に用いられるトナーの
模式図、第８図はこの発明に用いられる他のトナーの模
式図、第９図はトナーの現像動作を説明するための模式
図、第１０図乃至第１２図は従来の多色静電記録装置の
欠点を説明するための模式図である。 Ｉ２・・・感光体（像担持体）、１８・・・第１現像装
置、２０・・・第２帯電チヤージヤ（帯電手段）、２４
・・・第２現像装置、４８・・・現像ローラ、Ｔ・・・
トナー、ＡＩ・・・着色粒子、Ａ２・・・添加粒子。 出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ｌ！３図 第　４　図 晴間 □を 第５図 第　６　図 第７図 第８図 第９図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）像担持体に形成された静電潜像に現像剤を静電的
   に付着させて現像する第１及び第２の現像手段と、これ
   ら第１及び第２の現像手段によって現像された現像剤像
   を、被転写材に静電的に転写する転写手段と、第１及び
   第２の現像手段の間に、転写手段により被転写材に付与
   される電荷の極性と逆極性の電荷をコロナ帯電させる帯
   電手段とを備え、前記第１の現像装置は像担持体との間
   に交番電界を印加して現像剤を飛翔させる交番電圧印加
   手段を有し、前記現像剤は着色粒子と、白色又は無色の
   添加粒子とを有することを特徴とする記録装置。
2. （２）前記着色粒子は正規の極性に帯電する帯電極性を
   有し、前記添加粒子は着色粒子とは逆の極性に帯電する
   帯電極性を有し、着色粒子と添加粒子とは、互いに現像
   時に分離可能に付着していることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載の記録装置。
3. （３）前記着色粒子の帯電量と添加粒子の帯電量との総
   和の帯電量の極性は着色粒子と同極性であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の記録装置。