JPH0365964A - 画像形成装置 - 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】 の１ 本発明は、画像形成装置に関し、特に−次帯電や再帯電
等でオゾンやＮＯＸ等が発生しても、トナー像に画像流
れ等を生じることなく、良好に複数色のトナー像を形成
することを可能とした画像形成装置に関するものである
。

藍未立韮Ｉ 現在、コンピュータ、ファクシミリ、ＣＡＤ等の情報機
器の端末装置としてのプリンタには、電子写真による静
電記録方式が多く適用されている。

これらのプリンタでは、情報信号をレーザビーム、ＬＥ
Ｄ％ＬＣＤ等によって像担持体の感光体上に静電潜像と
して書き込み、その感光体上の静電潜像を現像装置によ
り現像剤で現像して、トナー像として可視化し、そのト
ナー像を転写装置によって転写材上に転写し、その転写
材上に転写されたトナー像を定着装置によって定着して
、転写材上に情報の記録画像を得ている。

従来、上記の情報の記録画像は、転写材上に例えば黒一
色というような単色で行なうのが一般的であった。とこ
ろが、例えば計算値やデータの値をフォーマットの色と
異なる色で記録したり、ＣＡＤにより出力された図面の
一部を別の色で記録するなど、記録画像を区別可能に多
色で形成することは、情報をより良く把握する上で有用
である。このようなことから、従来から、静電記録方式
により多色の画像を形成する画像形成装置が提案され、
またそのような画像形成が実施されている。

次に、多色画像形成装置として基本となる２色の画像形
成装置を例に採って、その画像形成方法を説明する。

２色の画像形成装置は、第５図に示すように、像担持体
としての感光ドラムｌを有している。感光ドラム１は、
導電基板上に光導電層を塗布、形成してなっている。こ
の感光ドラム１の周面上を一次帯電器２で一様に帯電し
、感光ドラム１上に例えばレーザのような発光素子によ
って第１色目の情報信号３を露光して、感光ドラム１上
に第１色目の静電潜像を形成し、第１色目の静電潜像を
第１の現像器４によって第１色目の現像剤により現像し
て、感光ドラム１上に第１色目のトナー像を得る。

次いで最帯電器７で感光ドラム１を過帯電したのち、以
下同様に、第２色目の情報信号を露光して、第２色目の
静電潜像を形成し、第２の現像器６で第２色目の現像剤
により現像して、第２色目のトナー像を得る。

以上のようにして感光ドラム１上に得られた第１色目、
第２色目のトナー像は、次いで転写帯電器８によって転
写電界を印加することにより転写材の転写紙９上に転写
され、そののち定着装置１０により転写紙９上に定着さ
れる。かくして転写紙９上に２色の記録画像が得られる
。

なお、第５図において、１１は、転写が終了した感光ド
ラム１上の残余のトナーを除去するためのクリーニング
装置である。

このＪうな２色の画像形成装置において、感光ドラム１
上に形成された第１色目のトナー像は、感光ドラムｌと
の鏡映力の作用でドラム１の周面上に付着しているが、
この付着が弱いと第２色目のトナー像の現像時に第１色
目のトナー像からトナーが飛散して、第２の現像器６内
に混入してしまう問題が生じる。

この問題を解決するためには、第１色目のトナー像の現
像を、非磁性トナーと磁性粒子（キャリア）からなる二
成分現像剤を用いた二成分磁気ブラシ現像器で行なうこ
とが良いとされている。これは、二成分磁気ブラシ方に
よる場合の方が、磁性トナーを用いた一成分現像法によ
る場合よりもトナーの電荷量が高くなるため、感光ドラ
ムｌとの鏡映力もそれだけ強く働くからである。

この場合、第１色目のトナー像は、そのトナーの極性と
同極性の再帯電を受けるようにすれば、トナーの帯電量
が増して感光ドラム１との付着力が強くなるので、第１
色目のトナー像からトナーが第２の現像器６内に混入す
るのを一層効果的に防止することが可能になる。

第２の現像器６による第２色目のトナー像の現像法に関
して言えば、これは感光ドラム１上の第１色目のトナー
像を乱さないようにするために、非接触現像法を撮るこ
とが好ましく、例えば−成分磁性トナーを用いたジャン
ピング現像法等が適しているとされている。

が　　　　　　　よ　　　と　　　る ところで、上記した画像形成過程を繰り返してプリンタ
を行なっていると、感光ドラム１の表面上に一次帯電等
の際のコロナ放電で生じるオゾン、ＮＯＸ等が原因とな
って低抵抗物質が付着し、その結果、感光ドラム１上に
静電潜像を形成している電荷が拡散してしまう。このた
め、この状態で現像すると、得られたトナー像に画像の
ボケを生じたり、画像が流れたような画像流れの状態を
生じる。

特に、本方式の２色の画像形成装置のような多色画像形
成装置においては、複数色の画像形成が必要とされ、そ
の都度感光ドラムｌを帯電し、またその帯電も一次帯電
の外に再帯電を行なうことから、それだけ多量のオゾン
等が発生し、画像流れ等が生じ易い。また環境が高湿度
になればなるほど、その傾向が著しくなる。

そこで、この問題を解決するために、従来は、−次帯電
や再帯電時等に発生したオゾン等を排気ファンで集めて
活性炭フィルタで吸着し、分解して、機外へ排出する方
法が採られている。

しかし、従来の方法では、発生したオゾン等を吸着、分
解しているのは、画像流れ等が問題となる感光ドラム１
の近傍においてでないため、機外に有害なオゾン等を排
出しないという効果はあっても、画像に悪影響を及ぼす
感光ドラム１近傍のオゾン等を除去する効果は、余りな
い。

一般に感光ドラム１の周辺では、限られたスペースの中
に現像器４．６を初めとする多数個の機器類を配設しな
ければならず、その密集度は極めて高く、オゾン等を排
出するための通風経路を十分に確保することができない
。このため排気ファンの排気風量を増加させても、感光
ドラム１近傍のオゾン等を除去する効果は余り向上せず
、解決にはならない。

このようなことから、２色の画像形成装置を初めとする
従来の多色画像形成装置では、−次帯電時等に発生した
オゾンやＮＯＸ等が原因の低抵抗物質が感光ドラム等の
像担持体上に付着することによるトナー像の画像流れや
画像ボケを生じることが多量あった。

従って、本発明の目的は、−次帯電や再帯電時等にオゾ
ンやＮＯＸ等が発生しても、そのオゾンやＮＯｘ等が原
因の低抵抗物質が感光ドラム等のイ象担持体上に付着す
るのを防止して、トナー像の画像流れや画像ボケを生じ
ることなく、複数色のトナー像を良好に形成することが
できる画像形成装置を提供することである。

るための 上記目的は本発明の画像形成装置にて達成される。要約
すれば本発明は、像担持体上に順次形成された複数色の
静電潜像を、それぞれの静電潜像に対応した現像器で現
像剤により順々に現像して複数色のトナー像を形成し、
然る後に前記複数色のトナー像を転写材上に転写する画
像形成装置において、前記複数色の静電潜像の第１色目
の静電潜像に対応した現像器で使用する現像剤のトナー
にオゾン吸着剤を外添したことを特徴とする画像形成装
置である。

本発明の一態様によれば、前記オゾン吸着剤が、好まし
くは活性炭粉末またはホブカライト触媒とされる。また
前記第１色目の静電潜像に対応した現像器内に、前記オ
ゾン吸着剤を収容した吸着剤室を設け、前記吸着剤室の
下部に前記オゾン吸着剤の供給量調整手段が配設される
。

夏凰舅 以下、本発明の実施例について詳述する。

第１図は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成
図である。

本発明の画像形成装置は、第１図に示すように、２色の
画像形成装置となっており、像担持体としての感光ドラ
ム１、第１の現像器４、第２の現像器６、転写ドラム１
２および定着装置１０から基本的になっている。感光ド
ラムｌの周囲に、−成帯電器２、上記の第１の現像器４
、再帯電器７および上記の第２の現像器６が配設され、
更にクリーニング装置１１が配設される。

感光ドラム１は、導電基板上に有機光導電層を塗布、形
成したＯＰＣ（有機光導電体）ドラムからなり、図中矢
印方向に回転する。

第１の現像器４は、現像容器４４と、容器４４内に設置
されたＡ方向に回転する現像スリーブ４１と、現像スリ
ーブ４１内に不動に設置されたマグネット４２と、現像
スリーブ４１の上方に設置されたブレード４３とからな
っている。現像容器４４内には、非磁性負極性トナーと
磁性粒子（キャリア）とからなる二成分現像剤４５が収
容されている。

第２の現像器６は、同様に、現像容器４と、容器６４内
に設置されたＢ方向に回転する現像スリーブ６１と、現
像スリーブ６１内に不動に設置されたマグネット６２と
、現像スリーブ６１の上方に設置されたブレード６３と
からなっている。

この現像容器６４内には、磁性トナーからなる一成分現
像剤６５が収容されている。

上記構成にて、−成帯電器２により感光ドラム１の周面
な一様に負に一次帯電し、第１色目の画像情報に基づい
て例えばレーザのような発光素子によって光強度変調さ
れた情報信号３を露光して、感光ドラム１の周面上に第
１色目の静電潜像を形成する。続いて第１の現像器４に
より非磁性負極性トナーと磁性粒子とからなる二成分現
像剤４５を用いて、磁気ブラシ現像方式により感光ドラ
ム１上の第１色目の静電潜像を反転現像し、第１色目の
トナー像を得る。

次いで再帯電器７により感光ドラム１を負に再帯電した
のち、第２色目の画像情報に基づいた情報信号５を露光
して、感光ドラム１上に第２色目の静電潜像を形成し、
第２の現像器６により磁性トナーからなる一成分現像剤
６５を用いて、ジャンピング現像法により感光ドラム１
上の第２色目の静電潜像を非接触で反転現像し、第２色
目のトナー像を得る。

以上のようにして感光ドラム１上に得られた第１色目、
第２色目のトナー像は、次いで転写ドラム１２の内側に
設けられた転写帯電器８によって転写電界を印加するこ
とにより、転写ドラム１２に担持された転写材の転写紙
９上に転写され、そののち定着装置１０により転写紙９
上に定着される。かくして転写紙９上に２色の記録画像
が得られる。

転写が終了した感光ドラム１は、その上の残余のトナー
をクリーニング装置１１によって除去し、また残留表面
電荷を図示しないイレーサーランプによって除去したの
ち、再び上記の画像形成に供される。

本発明に従えば、上記の第１現像器４で使用される二成
分現像剤４５の非磁性負極性トナーには、オゾン吸着剤
４６が予め外添されている。このオゾン吸着剤４６は、
−成帯電や再帯電時等に発生した感光ドラム１近傍のオ
ゾンやＮＯＸ等を吸着、除去するためのもので、オゾン
吸着剤４６には、例えば活性炭、あるいは銀、銅、マン
ガン、コバルト等の金属酸化物であるホブカライト触媒
等を用いることができる。

トナーに外添するオゾン吸着剤４６の添加量は、オゾン
吸着剤４６の種類によってオゾンやＮＯＸ等に対する吸
着能力が異なるので、これらオゾン等の発生量やオゾン
吸着剤の種類によって適宜決定すれば良い。

例えばオゾン吸着剤として平均粒径０．１μｍの活性炭
粉末を用いた場合、本実施例の構成の画像形成装置では
、本発明者等が平均粒径１２ｇｍの非磁性負極性トナー
への活性炭粉末の外添比を変えて実験した結果によると
、活性炭粉末の添加加量がＯ，１ｗｔ％未満では、オゾ
ン等の発生量に対してその吸着が不十分で、感光ドラム
１の周面にオゾン等が原因の低抵抗物質の付着が生じ、
その結果第１色目等のトナー像に画像流れや画像ボケが
発生するのを防止することができなかった。一方、活性
炭粉末の添加量が１０％ｗｔを超えると、活性炭粉末が
転写紙上に転写されてしまい、第１色目のトナー像にカ
ブリを生じる結果になった。

一般的にトナーの特性を維持し、現像条件への影響を与
えないようにするために、オゾン吸着剤は、粒径０．０
１〜１．ＯＩＬｍ、添加量０．１〜１０．０ｗｔ％、好
ましくは０．５〜５ｗｔ％の範囲とされる。そのときト
ナーの粒径は５〜１５μｍの範囲が適当である。

なお、第２色目のトナー像の現像に使用するトナーから
なる一成分現像剤６５は、トナー粒子の電荷量が一般的
に低く、不安定である。このため、−成分現像剤６５の
トナーにオゾン吸着剤を外添すると、トナーの電荷量分
布が変化し、現像特性が大きく変わってしまう怖れがあ
るので、第２色目用の一成分現像剤６５のトナーにはオ
ゾン吸着剤を外添しない。

本発明の画像形成装置は以上のように構成される。これ
によれば、感光ドラムｌ上に形成された第１色目の静電
潜像を第１の現像器４により二或分現像剤４５を用いて
現像すると、感光ドラム１上にオゾン吸着剤４６を外添
したトナーからなる第１色目のトナー像が脣威される。

そしてその第１色目のトナー像中のオゾン吸着剤４６が
、第１色目のトナー像の現像後、感光ドラム１を再帯電
し、第２色目の静電潜像を形成し、第２の現像器６によ
り現像して第２色目のトナー像を形成し終り、感光ドラ
ムｌ上の第１色目、第２色目のトナー像を転写紙９上に
転写終了するまでの間、成帯電や再帯電等で発生した感
光ドラム１近傍のオゾンやＮＯＸ等を吸収し、除去し続
ける。

従って、感光ドラムｌ上にオゾンやＮＯＸ等が原因の低
抵抗物質が付着するのを防止でき、感光ドラム１上の第
１色目、第２色目のトナー像に画像流れや画像ボケを生
じるのを防ぐことができる。

第２図は、本発明の画像形成装置の他の実施例の要部を
示す構成図である。

本実施例では、第１の現像器４で使用する二成分現像剤
４５の非磁性負極性トナーへのオゾン吸着剤４６の外添
量を経時的に安定化させるために、第２図に示すように
、オゾン吸着剤４６を収容した吸着剤室４８を現像容器
４４内に設けて、オゾン吸着剤４６をトナーに予め全量
外添して置かずに、現像容器４４内で徐々に外添させる
ようにしたことが特徴である。本実施例の画像形成装置
のその他の構成は、第１図に示した画像形成装置と基本
的に同じで、第２図において第１図に付した符号と同一
の符号は同一の部材を示す。

上記吸着剤室４８は、第１の現像器４の現像容器４４内
に感光ドラム１と反対側に設けられ、現像容器４内下部
に設けられた撹拌スクリュウ４９の上方に位置されてい
る。吸着剤室４８下部の開口には、収容されたオゾン吸
着剤４６の供給量調整手段４７が設けられている。

供給量調整手段４７は、第３図に示すように、吸着剤室
４８の下部の開口を仕切る大きさの円筒状の規制部材５
０に、径方向に貫通する供給路５１を軸方向に間隔をお
いて複数個設けてなっている。調整手段４７は現像スリ
ーブ４１の回転から駆動が取られており、現像スリーブ
４１の回転に応じて規制部材５０が回転する。

このような供給量調整手段４７によれば、現像スリーブ
４１の回転により規制部材５０が回転して、その供給路
５１が吸着剤室４８の高さ方向に向くと、吸着剤室４８
内のオゾン吸着剤４６が規制部材５０の供給路５１を通
って、撹拌スクリュウ４９上に落下、供給され、スクリ
ュウ４９による現像容器４４内の二成分現像剤４５との
混合により、オゾン吸着剤４６が現像剤４５中の非磁性
負極性トナーに外添される。そして現像スリーブ４１が
回転するに従って規制部材５０が更に回転して、供給路
５１が吸着剤室４８の高さ方向と直角方向に向くと、吸
着剤室４８からのオゾン吸着剤４６の供給が停止される
。

従って、現像スリーブ４１の回転数、即ち第１の現像器
４での二成分現像剤４５を用いた第１色目のトナー像の
現像の頻度に応じた供給量で、オゾン吸着剤４６を吸着
剤室４８から現像容器４４内の二成分現像剤４５に供給
して、二成分現像剤４５のトナーに外添することができ
、二成分現像剤４５のトナーへのオゾン吸着剤４６の外
添量を経時的に安定化することができる。

なお、吸着剤供給量調整手段４７は、第１色目のトナー
像の現像の頻度に応じた供給量で、オゾン吸着剤４６を
二成分現像剤４５のトナーに供給できれば良く、第３図
に示した構成のものに限られない。

本画像形成装置において、第１の現像容器４４内の二成
分現像剤４５のトナーに供給量調整手段４７により吸着
剤室４８からオゾン吸着剤４６を外添して、第１色目の
トナー像を現像しながら２色の画像をプリントしたとき
の、トナーに外添された吸着剤重量比変化とプリント枚
数の関係を第４図に示す。

現像容器４４内の二成分現像剤４５中には、ドツト比率
４％でＡ４サイズ５０００枚相当のトナーを配合した。

オゾン吸着剤４６は、トナーに予め重量比０．５％外添
しておき、その後１０００枚プリントする毎に、供給量
調整手段４７を使用して１００枚のプリント時間に相当
する時間の間、オゾン吸着剤４６を吸着剤室４８から供
給して、トナーに外添させるようにした。

第４図に示されるように、上記の条件で供給量調整手段
４７を使用して、現像容器４４内の二成分現像剤４５の
トナーにオゾン吸着剤４６を外添した場合、トナーのオ
ゾン吸着剤４°６の外添量を重量比０．２５〜０．７５
％の小範囲の変化に抑えることができ、オゾン吸着剤４
６の外添量を経時的に安定化することが実現できた。

そして感光ドラム１上にオゾン吸着剤４６を外添したト
ナーからなる第１色目のトナー像が形成され、その第１
色目のトナー像中のオゾン吸着剤剤４６が一次帯電や再
帯電等で発生した感光ドラム１近傍のオゾンやＮＯＸ等
を吸収し、除去し続けることで、オゾンやＮＯＸ等原因
の低抵抗物質が付着するのを防止でき、感光ドラム１上
の第１色目、第２色目のトナー像に画像流れや画像ボケ
を生じるのを防ぐことができた。

以上のような画像形成装置は、特に感光ドラムｌや帯電
器２．７、現像器４，６、クリーニング装置１１等を一
体化した、いわゆるプロセスカートリッジ方式にして用
いても、使用途中にオゾン吸着剤４６のトナーへの外添
比が低下しすぎることがなく、トナー像の画像流れ等を
効果的に防止できるという利点がある。

以上の実施例では、いずれも、２色の画像形成装置につ
いて説明したが、本発明はこれに限定されず、３色以上
の画像形成装置においても、第１色目のトナー像の現像
に使用する現像剤のトナーにオゾン吸着剤を外添するこ
とにより、−次帯電や再帯電時等に発生したオゾンやＮ
ＯＸ等が原因の低抵抗物質の感光ドラム上への付着を防
いで、第１色目等のトナー像に画像流れ等を生じること
なく、複数色のトナー像を良好に形成することができる
。

及ｍ呈 以上説明したように、本発明の画像形成装置では、像担
持体上に順次形成された複数色の静電潜像を、それぞれ
の静電潜像に対応した現像器で現像剤により順々に現像
して複数色のトナー像を形成するに際し、第１色目の静
電潜像に対応した現像器で使用する現像剤のトナーにオ
ゾン吸着剤を外添したので、−次帯電や再帯電時等にオ
ゾンやＮＯＸ等が発生しても、そのオゾンやＮＯＸ等が
原因の低抵抗物質が感光ドラム等の像担持体上に付着す
るのを防止して、トナー像の画像流れや画像ボケを生じ
ることなく、複数色のトナー像を良好に形成することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の画像形成装置の一実施例を示す構成
図である。 第２図は、本発明の画像形成装置の他の実施例の要部を
示す構成図である。 第３図は、第２図の画像形成装置の第１の現像器に設け
られた吸着剤室で使用する吸着剤供給量調整手段を示す
斜視図である。 第４図は、第３図の画像形成装置の第１の現像器におけ
る二成分現像剤のトナーへ外添されたオゾン吸着剤の重
量比変化とコピー枚数との関係の一例を示すグラフであ
る。 第５図は、従来の画像形成装置の一例を示す構成図であ
る。 １　： ２、７． ４　： ４５　＝ ４６　： ４７　： 感光ドラム ８：帯電器 第１の現像器 二成分現像剤 オゾン吸着剤 供給量調整手段 第 １ 図 第４図 ０００ ０００ ０００ ０００ ５０００　（、を幻 プリント衣畝 第２図 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）像担持体上に順次形成された複数色の静電潜像を、
   それぞれの静電潜像に対応した現像器で現像剤により順
   々に現像して複数色のトナー像を形成し、然る後に前記
   複数色のトナー像を転写材上に転写する画像形成装置に
   おいて、前記複数色の静電潜像の第１色目の静電潜像に
   対応した現像器で使用する現像剤のトナーにオゾン吸着
   剤を外添したことを特徴とする画像形成装置。 ２）前記オゾン吸着剤が、活性炭粉末またはホブカライ
   ト触媒である請求項１記載の画像形成装置。 ３）前記第１色目の静電潜像に対応した現像器内に、前
   記オゾン吸着剤を収容した吸着剤室を設け、前記吸着剤
   室の下部に前記オゾン吸着剤の供給量調整手段を配設し
   た請求項１又は２記載の画像形成装置。