JPS637387B2

JPS637387B2 -

Info

Publication number: JPS637387B2
Application number: JP55003172A
Authority: JP
Inventors: Fuyuhiko Matsumoto
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1980-01-16
Filing date: 1980-01-16
Publication date: 1988-02-16
Also published as: JPS56101162A

Description

【発明の詳細な説明】この発明は、２色複写方式における現像装置に
関する。

潜像担持体上に、正極性の表面電位分布と負極
性の表面電位分布とにより、２種の画像にそれぞ
れ対応する静電潜像部分を形成し、これらの静電
潜像部分を互いに逆極性に帯電され、相互に異な
る色に着色された２種のトナーを用いて可視化す
る２色複写方式が提案されている。

潜像担持体には、誘電性のものと、光導電性の
ものとがある。

誘電性の潜像担持体は、導電性基体上の誘電体
層を設けて構成され、正負極性の静電潜像部分の
形成は、例えば、マルチスタイラス電極を用い
て、以下の如く行なわれる。例えば、α，βとい
う２種の画像信号があるとき、これらをマルチス
タイラス電極に印加して、画像信号に従つて潜像
担持体表面を位置選択的に帯電させるのである
が、画像信号αに対する信号によつては正帯電を
行ない、画像信号βに対しては負帯電を行なうの
である。すると、潜像担持体表面における正負帯
電電荷分布、換言すれば、正負の表面電位分布
は、それぞれ画像信号α，βに応じたパターンに
従う。それゆえ、このような正負の表面電位分布
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れば、画像信
号α，βに対応する各パターンを、異なる色の可
視像として、潜像担持体上に得ることができる。
潜像担持体がシート状であるなら、この可視像を
潜像担持体上に定着して複写に供すれば良いし、
しからざる場合は、上記可視像を適当な記録シー
ト上へ転写・定着して、複写に供すれば良い。

光導電性の潜像担持体には、種々のものがあ
り、その構成の差異に応じて、静電潜像部分形成
のプロセスも若干異なる。そこで以下には、この
種の潜像担持体の典型例のひとつである、導電性
支持体上に２層の光導電層を設けてなる潜像担持
体をとりあげ、赤黒２色画像を白地上に有する原
稿の２色複写を例にとつて説明を行なう。なお、
以下においては、光導電性の潜像担持体を単に感
光体とよぶことにする。

第１図において、符号１は、潜像担持体として
の感光体を示しているが、この感光体１は、導電
性基体１Ｃ上に第１の光導電層１Ｂ、第２の光導
電層１Ａを設けて構成されている。

さらに、この感光体１は、これに白色光を照射
するときは、光導電層１Ａ，１Ｂがともに導電体
化し、赤色光を照射するときは、光導電層１Ａの
みが導電体化するように調製されている。

この感光体１に、第１図左上図の如く赤色光を
照射しつつ、任意の極性、例えば図示例の如く正
極性の帯電をコロナ放電により行なうと、赤色光
照射によつて、光導電層１Ａが導電体化している
ので、付与される正電荷は、光導電層１Ａ，１Ｂ
の境界面に分布し、これとバランスする負電荷
が、導電性基体１Ｃと光導電層１Ｂとの境界面に
誘起する。この状態は、光導電層１Ｂを介して電
気２重層が形成された状態であるが、これを、光
導電層１Ｂが充電されたという。

次に今度は暗中で負極性のコロナ放電を、先の
正極性のコロナ放電よりも弱く施すと、付与され
る負電荷は、感光体１の表面に分布し、感光体表
面電位は、正極性から負極性へと反転する。第１
図右上図が、この状態を示しているが、この状態
では、光導電層１Ａ，１Ｂの境界面における正電
荷の一部と感光体表面の負電荷とが電気２重層を
形成し、その残りの正電荷と導電性基体１Ｃにお
ける負電荷とが電気２重層を形成する。これら電
気２重層においては、双電子モーメントの向きが
互いに逆であるので、この状態を、光導電層１
Ａ，１Ｂが互いに逆向きに充電されたという。

なお、このような状態をつくり出しうるために
は、光導電層１Ａ，１Ｂの境界面における電荷保
持性が必要であり、場合によつては、このような
電荷保持性を確保するために、光導電層１Ａと１
Ｂの間に中間層を介設することがある。

このように、２層の光導電層を互いに逆向きに
充電させた感光体１に対し、原稿Ｏの光像による
露光を行なう。原稿Ｏは、第１図左下図に示す如
く、白地Ｗに、黒色画像BLと赤色画像Ｒとを有
しておりこの原稿Ｏの光像により感光体１の露光
を行なうときは、感光体１の白地対応部位は白色
光より、赤色画像対応部位は赤色光で、それぞれ
照射される。

白地対応部位は白色光により照射されると、２
層の光導電層は共に導電体化し、各層における充
電状態は解消し、従つて感光体表面電位は、この
部位において、０となる。赤色画像対応部位で
は、赤色光照射により光導電層１Ａが導電体化
し、同層における充電状態が解消すると、この部
位における感光体表面電位は、再度正極性へ反転
する。

一方、黒色画像BLに対応する感光体部位は露
光されないので、この部分における感光体表面電
位は負極性のまゝである。

このようにして、黒色画像に対応する静電潜像
部分および赤色画像に対応する静電潜像部分が、
負極性の表面電位分布および正極性の表面電位分
布により、それぞれ形成される。

そこで、第１図右下図に示すように、正帯電さ
せた黒色トナーTBLおよび負帯電させた赤色ト
ナーT_Rを用いて可視化すれば、上記各静電潜像
部分を、異色に可視化できる。

第２図には、上記プロセスにおける、静電潜像
部分形成にいたる感光体表面電位の変遷をモデル
的に示してある。図中、符号２―１で示す時間領
域は正極性の帯電を行なう工程を示し、符号２―
２を以て示す時間領域は、負極性の帯電を行なう
工程を示している。符号２―３を以て示す領域は
露光工程を示し、この領域における符号２―４，
２―５，２―６で示す曲線は、それぞれ、赤色画
像対応部位、白地部対応部位、黒色画像対応部位
における感光体表面電位の変化を示している。

第３図は、第１図に示すプロセスを実施するた
めの装置の１例を、説明に必要な部分のみ略示し
ている。

感光体１は、ドラム状に形成されて矢印方向へ
回動し、まず、チヤージヤー２により正極性の帯
電を施され、次いでチヤージヤー３により負極性
の帯電を施される。チヤージヤー２による帯電時
には、赤色フイルター２２を透されたランプ２１
による赤色光により感光体１の均一照射が行なわ
れる。

各光導電層を逆向きに充電したのちの感光体に
原稿光像による露光が施されると、正負両極性の
静電潜像部分が形成され、これらは、現像装置
４，５によつて順次可視化される。このようにし
て形成される２色可視像は、プレチヤージヤー６
によつて帯電極性を、例えば、正極性にととのえ
られたのち、転写チヤージヤー７により記録シー
トＳ上へ静電転写される。その後、記録シートＳ
は、図示されない定着装置により可視像を定着さ
れたのち、複写として装置外へ排出される。

一方、可視像転写後の感光体１は、クリーニン
グ装置８により周面上から残留トナーを除去さ
れ、次いで除電装置により静電潜像の消去が行な
われる。

ところで、現像装置４，５は、トナーと磁性粉
体キヤリアとよりなる２成分系現像剤を用いる、
磁気ブラシ方式のものであるが、第１の現像装置
４では赤色トナーが用いられ、第２の現像装置５
では黒色トナーが用いられる。現像におけるトナ
ーの順序を、このように、最初に赤色トナー、次
いで黒色トナーと定めたのは、次の如き理由によ
る。すなわち、第１の現像装置により現像したの
ち、第２の現像装置による現像を行なうと、第１
の現像装置による可視像を構成するトナーの一部
が、第２の現像剤中に混入し、現像剤の色をにご
らせる原因となる。この場合、現像の順序を上記
の如く定めると、赤色トナーが黒色トナーに混入
するが、黒色トナーは、赤色トナーが少々混入し
ても、その色に殆ど変化が現れない。しかるに、
現像の順序を逆にして、黒色トナーが赤色トナー
中に混入するようにすると、赤色トナーの色は、
黒色トナーの少量の混入によつても著しくにご
り、このようなトナーを用いていると、得られる
２色可視像における赤色画像の赤色が汚ならしい
色になつてしまうのである。

さて、本発明は、２色複写方法における現像装
置に関するものであるので、現像装置のあらまし
を現像装置４を例にとり第４図を参照して説明
し、あわせて、本発明における解決課提に言及す
る。

現像装置４は、第４図に示すように、ケーシン
グ４１，マグネツトローラー４２，セパレーター
４３，撹拌具４４により、その要部を構成されて
いる。

マグネツトローラー４２は、回転可能の非磁性
体のスリーブ４２１と、その内空間において、装
置空間に固定された非回転性且つ非磁性体の支持
体４２２、および、この支持体４２２に保持され
た磁石４２３，４２４，４２５とによつて構成さ
れている。磁石４２３等は、図面に垂直な方向を
長手方向とする四角柱状であつて、長手方向に垂
直な方向へ磁化されており、長手方向に沿う一対
の側面が磁極面となつている。

磁石４２３は現像用のものであつて、磁極面の
ひとつを、スリーブ４２２を介して感光体１の表
面に対向させている。磁石４２３，４２４は現像
剤を汲みあげるためのものであつて、磁極面をス
リーブ内周面に対向するように支持されている。

ケーシング底部の現像剤は、磁石４２４等がス
リーブ４２１の周面外に形成する磁場の作用によ
り、スリーブ周面に保持され、スリーブの反時計
方向への回動により、上記周面に保持されて搬送
され、現像部における現像磁力、すなわち磁石４
２３の磁気力により磁気ブラシに形成され、静電
潜像部分の一方（赤色画像に対応するもの）の現
像に供される。

現像に寄与した現像剤はスリーブの回動に従い
さらに搬送されると、磁石４２３等の磁力の影響
をのがれ、ついでセパレーター４３によつてスリ
ーブ４２１の周面上から除去され、再びケーシン
グ底部に回収され、撹拌具４４によつて撹拌され
る。

さて、第２の現像装置による現像は、原理的に
は第１の現像装置による現像と異なるところはな
いのであるが、実際的観点からは、以下の如き問
題がある。

すなわち、第２の現像装置による現像が行なわ
れる際には、すでに第１の現像装置により感光体
周面にはすでに一方の静電潜像部分に対応する可
視像が形成されており、第２の現像装置による現
像を第１の現像装置における現像と同一にする
と、第１の現像装置により形成された可視像に乱
れが生じてしまうのである。

このような、可視像の乱れの問題を解決するた
め種々の工夫が提案されているが、それらの工夫
によつて、上記可視像の乱れの問題を解決しよう
とすると、新たに別種の問題が生ずる。

本発明の目的とするところは、この別種の問題
を解決しうる、２色複写方式における現像装置の
提供にある。

以下、図示の実施例に即して、上記工夫につき
説明し、この工夫の実現により発生する問題およ
び本発明によるその解決につき述べる。

第５図は、本発明の１実施を示している。すな
わち、本発明による現像装置は、第１の現像装置
４０と第２の現像装置５０とによつて構成されて
いる。このうち、第１の現像装置４０には、本発
明の特徴とするところは無く、この現像装置４０
は、前述の現像装置４と何ら変るところがない。
従つて図中への記載は最大限省略されている。

さて、本発明の特徴は、第２の現像装置５０に
ある訳であるが、この現像装置５０の要部は、ケ
ーシング５１，マグネツトローラー５２，セパレ
ーター５３，撹拌具５４およびマグネツトロール
５５とにより構成されており、このマグネツトロ
ール５５の存在が本発明の特徴となつている。

マグネツトローラー５２は、第４図に示すマグ
ネツトローラー４２と同様の構成であつて、回転
可能のスリーブ５２１，支持体５２２，磁石５２
３，５２４，５２５により構成されている。現像
自体は、非磁性体のスリーブ５２１の周面により
現像剤Ｄを保持搬送して行なうものであり、第１
の現像装置におけると同様、磁気ブラシ方法であ
る。

さて、第１の現像装置により形成された可視像
を損うことなく第２の現像装置による現像を行な
うための工夫は、以下の２点に生かされている。

その第１は、スリーブ５２１の回動方向を時計
まわりとすることにより、現像部、すなわち、ス
リーブ５２１と感光体１の近接部における現像剤
Ｄの流れの方向が、感光体１の周面の上記現像部
における移動方向と同方向的となるようにしたこ
と、および、磁石５２３による現像磁力を、第１
の現像装置における現像磁力よりも弱くしたこと
である。

現像磁力を弱くして現像を行なうと、磁気ブラ
シの穂立が軟弱となるため、先に形成された可視
像がそこなわれにくく、また現像剤の移動方向と
感光体表面の移動方向を同方向的とすることによ
つては、現像剤と感光体表面の相対速度が小さく
なるので、可視像の保護がさらに助長されるので
ある。

実験によれば、現像磁力、すなわち、現像用の
磁石５２３としては、スリーブ表面で磁力300〜
500ガウス程度のものが好適である。一方、第１
の現像装置においては、現像用磁石としてスリー
ブ表面で磁力500〜800ガウスのものが用いられ
る。

このような工夫によつて、第２の現像装置によ
る現像の際の、第１の現像装置による可視像への
影響を、実用上問題とならない程度に軽減するこ
とができる。

ところが、このように、現像磁力を弱くするこ
とに伴い、第２の現像装置の現像部から、現像剤
中のキヤリアが、円心力の作用によつて飛散し、
複写装置内を汚染したり、あるいは、静電潜像電
位が高いときには潜像担持体周面に付着して潜像
担持体を傷つけたり、あるいはさらに、プレチヤ
ージヤーのケース内へ侵入してチヤージ特性に悪
影響をおよぼしたりするという事態が発生する。
これが、本発明により解決しようとする課題であ
る。

さて、上記キヤリアの飛散について、より詳細
に調べてみると、飛散は主として、現像部におけ
る現像剤の流れに関し、その下流側において著し
いことが分る。これは主として、スリーブ５２１
内の磁石の配置により、スリーブの右側で磁界が
弱くなつていること、現像剤および潜像担持体の
表面の移動方向が上記下流側へ向いているためで
あると考えられる。

そこで、本発明においては、第２の現像装置内
の、現像部における現像剤の流れの下流側に、潜
像担持体に近接して、マグネツトロール５５を設
けその磁力によつて飛散トナーを補獲し、つい
で、マグネツトロール５５に補獲されたキヤリア
を、ブレード５６によりマグネツトロール５５の
周面から除去し、現像装置５０の底部すなわちケ
ーシング５１の底部へ回収するようにした。マグ
ネツトロール５５を潜像担持体に近接させるの
は、マグネツトロール５５により、単に飛散キヤ
リアのみならず、潜像担持体表面に付着したキヤ
リアをも補獲するためである。

マグネツトロール５５は、非磁性体のスリーブ
５５１および、その内部の固定磁石５５２とによ
り構成され、スリーブ５５１は、潜像担持体表面
の移動方向と逆方向的、すなわち、潜像担持体表
面との近接部分の移動方向が上記表面の移動方向
と逆向きになるように、図示の例では反時計方向
へ回動させられる。

磁石５５２における磁力の強さ、磁石５５２の
配設態位は、キヤリア補獲上最も有効となるよう
に定められる。

以上、光導電性の潜像担持体を例として説明し
たが、本発明は、もちろん、誘電性の潜像担持体
を用いる２色複写方式にも等しく適用されるもの
である。

また、シート状の潜像担持体を用い可視像を潜
像担持体上に直接定着して複写に供する２色複写
方式にも、もちろん本発明を適用できる。その場
合、マグネツトロールを潜像担持体に近接して配
設するとは、潜像担持体の搬送路に近接して配設
する意味である。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、２色複写方式の１例を
説明するための図、第３図は第１図に示す２色複
写方法を実施するための装置の１例を、説明に必
要な部分のみ略示する正面図、第４図は、第１図
の現像装置を説明するための図、第５図は、本発
明の１実施例を説明に必要な部分のみ示す正面図
的説明図である。１…潜像担持体としての感光体、４０…第１の
現像装置、５０…第２の現像装置、５２…マグネ
ツトローラー、５５…マグネツトロール、５５１
…スリーブ、５５２…磁石、５６…ブレード。

Claims

【特許請求の範囲】１潜像担持体上に、正極性の表面電位分布と負
極性の表面電位分布とにより、２種の画像にそれ
ぞれ対応する静電潜像部分を形成し、これらの静
電潜像部分を互いに逆極性に帯電され、相互に異
なる色に着色された２種のトナーを用いて可視化
する２色複写方式において、所定の極性に帯電された第１種のトナーと磁性
粉体キヤリアとよりなる２成分系現像剤を用い
て、一方の静電潜像部分を磁気ブラシ現像して可
視化する、第１の現像装置と、上記第１種のトナーと逆極性に帯電された第２
種のトナーと磁性粉体キヤリアとよりなる２成分
系現像剤を用いて、他方の静電潜像部分を磁気ブ
ラシ現像して可視化する第２の現像装置とにより
構成され、上記第２の現像装置における現像磁力を、第１
の現像装置におけるそれよりも弱くし、且つ、第
２の現像装置の現像部における現像剤の移動方向
と潜像担持体表面の上記現像部における移動方向
とが同方向的となるようにして、第２の現像装置
による現像が、第１の現像装置による可視像を乱
さないようにし、上記第２の現像装置内の、現像部における現像
剤の流れの下流側に、潜像担持体に近接して、磁
石と非磁性体のスリーブとを有するマグネツトロ
ールを設け、上記スリーブを潜像担持体表面の移
動方向と逆方向的に回転させてキヤリアを補獲
し、上記補獲されたキヤリアを、ブレードによつて
上記スリーブ周面から除去して、現像装置底部に
回収するようにしたことを特徴とする、２色複写
方式における、現像装置。