JP3366969B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、クリーニング装置によ
り感光体からトナーを回収する機構を有する電子写真方
式のカラーコピア及びカラープリンター並びに該装置を
用いた画像形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電子写真法においては、光導電
性材料よりなる感光層を有する感光体に均一な静電荷を
与えた後、画像露光を行うことにより当該感光体の表面
に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像剤により現像
してトナー画像を形成する。更に、得られたトナー画像
を紙等の転写材に転写した後、加熱あるいは加圧定着に
より定着し複写画像を形成し、転写されずに感光体上に
残留したトナーはクリーニング装置により除去してい
る。クリーニング装置内に回収されたトナーを廃棄する
場合、回収容器が満たされる毎に廃棄する必要があるこ
と、廃棄トナーが環境を汚染すること、現像剤が有効に
利用されないという問題を有し、単色の複写機ではクリ
ーニングされたトナーが再度現像部に供給されるリサイ
クル機構が提案されている（特開昭56-21175号等）。一
方、カラートナーは有害性のある着色剤を使用していた
り、使用トナー量がモノクロ複写機、プリンターに比べ
て多く、回収トナーを廃棄するために貯蔵しておく容器
を大きくしなければならない等、モノクロコピア、モノ
クロプリンター以上にリサイクルの必要性を有してい
る。しかし、回収されたトナーは異なる色のトナーが存
在し分離が不可能であることから、未だカラー複写機、
カラープリンターのリサイクル機構は実用化されていな
い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、長期
に使用しても画質変化の生じないトナーリサイクル機構
を搭載したフルカラー複写機及びカラープリンター並び
にそれを用いる画像形成方法を提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】かかる目的に対して、回
収トナーを黒トナーにリサイクルすること、更には、リ
サイクル時のトナーの混合比率を適正に行うことによ
り、カラー複写機及びカラープリンターにおいてもトナ
ーリサイクルが可能であることを見いだし、以下の構
成、即ち、３種以上の異なる色調のカラートナー及び黒
トナーにより感光体上に形成された潜像を現像する工
程、現像されたトナー像を記録紙に転写する工程、感光
体上の転写残トナーをクリーニングする工程を有する画
像形成プロセスに用いられる画像形成装置において、ク
リーニングにより回収されたトナーを、黒トナーに対す
る混合比率（(回収トナー)×100／(回収トナー＋黒トナ
ー)）が60wt％以下となるように黒トナーに混合し、画
像形成用黒トナーとして使用する機構を有することを特
徴とする画像形成装置を用いること、また、かかる黒ト
ナーとして、カーボンブラックを３〜15wt％含有する黒
トナーを用いることで解決できることを見いだした。更
には、混合方法として、回収トナーを一旦黒トナーホッ
パーに戻してから黒用現像器に供給する方法、黒トナー
ホッパーとは別の混合容器で混合してから黒用現像器に
供給する方法を用いることで安定した画像が長期に亘っ
て得られることを見出した。

【０００５】すなわち、上記本発明の目的を達成する本
発明の構成は下記（１）〜（４）である。

【０００６】（１）３種類以上の異なる色調のカラート
ナー及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現
像する現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写
する転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニン
グするクリーニング装置とを有する画像形成装置であっ
て、該クリーニング装置により回収された回収トナーを
黒トナーとの供給比率（(回収トナー)×100／(回収トナ
ー＋黒トナー)）が60wt％以下となるように該現像装置
の黒用現像器に供給する機構を有する画像形成装置を用
いる画像形成方法において、カラートナーの黒トナーに
対する帯電量比が０．７〜１．３であることを特徴とす
る画像形成方法。

【０００７】（２）３種類以上の異なる色調のカラート
ナー及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現
像する現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写
する転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニン
グするクリーニング装置とを有し、該現像装置が黒トナ
ーを貯蔵する貯蔵容器と該貯蔵容器中のトナーを現像器
に供給する機構を有する画像形成装置であって、該クリ
ーニング装置により回収された回収トナーを黒トナーと
の供給比率（(回収トナー)×100／(回収トナー＋黒トナ
ー)）が60wt％以下となるように該貯蔵容器に供給する
機構を有する画像形成装置を用いる画像形成方法におい
て、カラートナーの黒トナーに対する帯電量比が０．７
〜１．３であることを特徴とする画像形成方法。

【０００８】（３）３種類以上の異なる色調のカラート
ナー及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現
像する現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写
する転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニン
グするクリーニング装置とを有する画像形成装置であっ
て、該クリーニング装置によって回収された回収トナー
と黒トナーとを現像器に供給する前に一旦貯蔵し混合す
る容器及び該回収トナーと黒トナーとの混合比率（(回
収トナー)×100／(回収トナー＋黒トナー)）が60wt％以
下となるように混合する機構を有する画像形成装置を用
いる画像形成方法において、カラートナーの黒トナーに
対する帯電量比が０．７〜１．３であることを特徴とす
る画像形成方法。

【０００９】（４）黒トナーが樹脂100部に対してカー
ボンブラックを３〜15部含有することを特徴とする上記
（１）、（２）又は（３）に記載の画像形成方法。

【００１０】

【００１１】

【００１２】前記（５）中、帯電量比はカラートナーの
帯電量をＱｃ（μc／ｇ）、黒トナーの帯電量をＱｂと
したときＱｃ／Ｑｂと定義する。ここで、帯電量は以下
の様な試験により測定することができる。まず、テスト
にかかるトナーと重量平均粒径100μmの真球状鉄粉キャ
リアをそれぞれ１ｇ、19ｇ秤量し、20mlのサンプル瓶に
キャリア、トナーの順に入れ、常温常湿下（20±３℃、
50±５％）に３時間放置する。次に同じ環境下で、振と
う機（ヤヨイ式New−ＹＳ）を用いて振り角30°、振と
う数200ストローク／minで20分間混合した後、ブローオ
フ式の帯電量測定装置を用いて帯電量を測定する。

【００１３】以下、本発明について詳述する。

【００１４】まず、本発明の画像形成装置について図面
を参照して説明する。図５は、本発明が適用される画像
形成装置の一例を示す概略図である。図５において、１
はキャリア輸送層を上層とする負帯電用ＯＰＣ感光体か
らなる像形成体であり、矢印方向に回転する。２は画像
入力部であり、この画像入力部２は、照明光源３と、例
えばブルー、グリーン、レッド、ＮＤのフィルターから
なりそれぞれが交換可能な色分解フィルター４と、反射
ミラー５と、レンズ６と、一次元ＣＣＤイメージセンサ
ー７とにより構成されている。８は色分解情報を補色情
報に変換するインバーターを含む画像処理部、９は多色
原稿、Ｌはレーザー光学系10から出力されるレーザービ
ーム、11はスコトロン帯電極からなる負帯電用帯電器で
ある。12は転写用コロナ放電器、13は分離電極で、転写
装置を構成している。14は定着器、15はクリーニング前
除電気、16はクリーニング装置であり、クリーニング装
置16は、クリーニングブレード17と、ファーブラシ18
と、トナー回収ローラ19とにより構成されている。Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ１は、それぞれイエロー、マゼン
タ、シアン、黒の各現像剤が収納された非接触反転現像
器で、現像装置を構成している。

【００１５】照明光源３を有する画像入力部２が駆動装
置（図示せず）により矢印Ｘ方向に移動されることによ
って多色原稿９に光走査され、多色原稿９からの反射光
は、色分解フィルター４により色分解されたうえで、反
射ミラー５及びレンズ６を経た後、ＣＣＤイメージセン
サー７により色分解情報が読み取られ、電気信号に変換
される。この電気信号は、画像処理部８で記録に適した
画像データに変換される。

【００１６】像形成体１の１回目の回転においては、前
記画像データのうち例えば黄色成分の記録データに従っ
たレーザービームＬが、レーザー光学系10によって、負
帯電用帯電器11により表面が均一に負に帯電された像形
成体１上に照射され、像形成体には当該記録データに対
応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、イエロ
ートナーが収納されているイエロー用現像器Ａ１により
現像処理される。

【００１７】像形成体１の２回目の回転においては、イ
エロートナーによるトナー像が形成された像形成体１が
負帯電用帯電器11により再び均一に帯電された後、当該
像形成体１上には、別の色成分例えば赤色成分の記録デ
ータに従ったレーザービームＬが照射され、静電潜像が
形成される。この静電潜像はマゼンタトナーが収納され
ているマゼンタ用現像器Ｂ１により現像処理され、この
結果、像形成体１上には、イエロートナーとマゼンタト
ナーによる２色のカラートナー像が形成される。

【００１８】上記と同様にして、像形成体１の３回目及
び４回目の回転において、それぞれ、シアントナーによ
るトナー像、ブラックトナーによるトナー像が像形成体
１上に形成される。この結果、像形成体１上には、イエ
ロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナー像が重ね合
わせられて、４色の多色カラートナー像が形成される。

【００１９】このようにして得られた多色カラートナー
像は、転写用コロナ放電器12により記録紙Ｐ上に一括し
て転写され、次いで記録紙Ｐが分離電極13により像形成
体１から分離された後、定着器14により定着処理されて
多色画像が形成される。一方、像形成体１は、多色カラ
ートナー像の転写後にクリーニング前除電器15により除
電された上で、クリーニング装置16によりクリーニング
され、次の多色画像の形成に供される。

【００２０】クリーニング装置16において、これを構成
するクリーニングブレード17、ファーブラシ18及びトナ
ー回収ローラ19は、画像形成プロセスの遂行中には像形
成体１と非接触状態に保たれており、像形成体１上に最
終的な多色カラートナー像が形成されると、クリーニン
グブレード17及びファーブラシ18は像形成体１に接触す
る。当該クリーニングブレード17によってトナー像の転
写後に像形成体１上に残留したトナーが掻き取られた
後、クリーニングブレード17が像形成体１から離れ、少
し遅れてファーブラシ18が像形成体１から離れる。ファ
ーブラシ18はクリーニングブレード17が像形成体１から
離れるときに像形成体１上に残留しているトナーを除去
するためのものである。クリーニングブレード17により
掻き取られたトナーは、トナー回収ローラ19により効率
よく回収される。

【００２１】図６は図５に示す装置に使用することがで
きる多色画像形成装置の現像器の一例を示す概略図であ
る。この図において、23は矢印方向に回転する現像スリ
ーブ、24は、現像スリーブ23と反対方向に回転する磁気
ロールであり、現像スリーブ23と磁気ロール24とにより
現像剤搬送担持体が構成されている。磁気ロール24は、
現像スリーブ23と同方向に回転してもよく、また、互い
に固定されていてもよい。現像スリーブ23は、銅、アル
ミニウム、マグネシウム等の非磁石材料により構成され
ることが好ましく、現像スリーブ23の表面は必要により
サンドブラスト等により粗面とされ、また、必要により
抵抗が高いものとされる。磁気ロール24はＮ極とＳ極と
が現像スリーブ23の内周に沿って交互に配置されてなる
構成であり、これらの磁極の数は４〜20の範囲で適宜選
定されるが、現像剤をむらなく搬送するためには６以上
とされることが好ましい。また、磁気ロール24の現像領
域Ｋにおける磁極の強さ（磁束密度）は500〜1500ガウ
スとされる。25は弾性体よりなる板状の現像剤量規制体
であり、その先端部に近い一面側において現像スリーブ
23に圧接保持されている。現像剤量規制体25によって現
像スリーブ23にかかる押圧力は0.1〜５ｇ／cmの範囲で
設定されることが好ましく、これにより現像スリーブ23
上には、非接触反転現像に適した20〜500μmの現像剤の
薄層が形成される。26は第１の撹拌部材、27は第２の撹
拌部材であり、これらは矢印で示すように互いに反対方
向で衝突することなく撹拌領域がオーバーラップするよ
うに回転する構造である。28はトナー補給容器、29はト
ナー補給ローラ、30は現像剤溜り、31はバイアス電源で
ある。

【００２２】この現像器においては、現像剤溜り30内の
現像剤は撹拌部材26及び27により充分に撹拌混合され、
矢印方向に回転する現像スリーブ23とこれと反対方向に
回転する磁気ロール24とによる搬送力により、現像剤が
現像スリーブ23の表面に付着する。現像スリーブ23の表
面に付着した現像剤は、現像剤量規制体25により厚さが
規制されて薄層とされる。現像剤量規制体25により薄層
とされた現像剤層は、矢印方向に回転する像形成体１上
に形成された静電潜像に対して、非接触となるような状
態で現像領域Ｋに搬送される。現像領域Ｋにおいて、矢
印方向に回転する像形成体１と現像スリーブ23との間隙
は、現像剤の粒径よりも大きく、また、振動電界下での
非接触反転現像が可能となる範囲で設定され、通常、10
0〜1000μmの範囲内とされる。そして、現像領域Ｋにお
いて、バイアス電源31により、通常、周波数が100Hz〜1
0KH_Z、好ましくは１〜５KH_Zで、0.2〜3.0kV（Ｐ−
Ｐ）、好ましくは1.0〜2.0kV（Ｐ−Ｐ）のバイアス電圧
が印加され、また、カブリ除去のため潜像電位に近い直
流バイアスが印加される。このようにして振動電界が形
成された状態で、薄層の現像剤層によって像形成体１上
の静電潜像が現像され、もってトナー像が形成される。

【００２３】

【実施例】図１は本発明の画像形成装置の要部の一実施
例を示す概略図である。図１に示す以外部分は図５にお
けると同じである。図１において、１は像形成体、11は
負帯電用帯電器、12は転写用コロナ放電器、13は分離電
極、15はクリーニング前除電器、40はクリーニング装
置、17はクリーニングブレード、18はファーブラシ、19
はトナー回収ローラ、Ａ２，Ｂ２，Ｃ２，Ｄ２はそれぞ
れイエロー用、マゼンタ用、シアン用、黒用の各現像
器、42ａ，42ｂ，42ｃ，42ｄはそれぞれイエロー、マゼ
ンタ、シアン、黒の各トナーを貯蔵しそこからそれぞれ
の現像器に供給するする貯蔵容器であるそれぞれイエロ
ートナーホッパー、マゼンタトナーホッパー、シアント
ナーホッパー、黒トナーホッパー、43ａ，43ｂ，43ｃ，
43ｄはこれらのホッパーからイエロートナー、マゼンタ
トナー、シアントナー及び黒トナーを上記各現像器へ送
るためのスクリューコンベアである。

【００２４】44は透明な弾力のあるチューブの内部に回
転軸とこの回転軸に沿ってスパイラル状に設けた羽を有
するスクリューコンベアで、その一端はクリーニング装
置40の回収トナー排出部41に接続され、他の一端は黒用
現像器Ｄ２に設けられた黒トナー補給口45ｄの直前で黒
トナー補給パイプ43ｄに接続されて本発明の回収トナー
を黒用現像器に供給する機構を構成し、クリーニング装
置40で回収された回収トナーをスクリューコンベア44で
黒用現像器へ送るようになっている。この機構におい
て、クリーニング装置40で回収された回収トナーの黒用
現像器Ｄ２への補給は、黒トナー補給パイプ43ｄによる
黒トナーの補給と同期させて補給する機構となってお
り、黒トナーと回収トナーとの混合比率はスクリューコ
ンベア43ｄと44の各スクリューの回転数で調節するよう
になっている。

【００２５】図２は、クリーニング装置40の下部の回収
トナー排出部41と黒トナーホッパー42ｄとをスクリュー
コンベア50で接続し、クリーニング装置40で回収された
回収トナーを黒トナーホッパー42ｄに供給するように構
成した例である。スクリューコンベア50は図１のスクリ
ューコンベア44と同様に透明な弾力のあるチューブの内
部に回転軸とこの回転軸に沿ってスパイラル状に設けた
羽を有する構造を有している。この機構において、黒ト
ナーの残量検知を２段階とし、第１段の残量検知信号が
出た段階で回収トナーを供給し、第２段の残量検知信号
で黒トナーを補給する機構とし、混合比率はスクリュー
回転数で調節するように構成されている。図３に示す実
施例は、クリーニング装置40で回収された回収トナー
を、透明な弾力のあるチューブの内部に回転軸とこの回
転軸に沿ってスパイラル状に設けた羽を有するスクリュ
ーコンベア60で混合容器61へ送り、黒トナーを貯蔵する
黒トナー貯蔵容器である黒トナーホッパー42ｄを別に設
け、黒トナーを黒トナーホッパー42ｄ内の黒トナーをチ
ューブの内部にスクリューを通したスクリューコンベア
63で混合容器60へ送り、混合容器61では黒トナーと回収
トナーとを混合し、混合されたトナーをスクリューコン
ベア64で黒用現像器Ｄ２へ送るように構成されている
（図３中の混合容器61の概略構成図を図４に示す）。ス
クリューコンベア60により送られた回収トナーとスクリ
ューコンベア63により送られた黒トナーとは混合容器61
中でモーター66により駆動される回転軸67に取り付けら
れた回転翼68により撹拌されて均一に混合され、混合さ
れたトナーは前記スクリューコンベア60と同様の構造の
スクリューコンベア64により黒現像器Ｄ２へ送られるよ
うになっている。

【００２６】本発明において、クリーニング装置によっ
て回収された回収トナーの黒トナーに対する混合比率を
60wt％以下とすることが好ましい。該回収トナーの黒ト
ナーに対する供給比率即ち混合比率（(回収トナー)×10
0／(回収トナー＋黒トナー)）が60wt％を超えると、特
定のカラートナーのクリーニング回収比率が大きくなっ
たときに、黒トナーの隠蔽力でその色の色調を消すこと
ができず、黒画像が色味のついた画像となったり、黒ト
ナーとの混合性が悪くなり、文字ちりが発生する。

【００２７】回収トナーと黒トナーとの混合比率を調節
するため、図１に示す画像形成装置に、黒トナーと回収
トナーとの黒用現像器Ｄ２への供給量をそれぞれのスク
リューコンベア43ｄ、44の回転翼を有する回転軸の回転
数を制御する制御機構（図示せず）を設け、図２に示す
画像形成装置に、黒トナーホッパー42ｄへ供給する黒ト
ナーと回収トナーの供給量を制御する機構（図示せず）
を設け、図３に示す画像形成装置に、黒トナーと回収ト
ナーとの混合容器61への供給量をそれぞれのスクリュー
コンベアによるトナーの搬送量を制御する機構（図示せ
ず）を設ける。回収トナーと黒トナーの混合方法につい
ては、混合の安定性及び混合比率の制御性から、回収ト
ナーを直接黒用現像器に供給するよりも回収トナーと黒
トナーとを一旦撹拌し混合した後に黒用現像器に供給す
る機構とすることが好ましい。

【００２８】本発明の画像形成装置を用いる画像形成方
法において、隠蔽性の点から黒トナーの着色剤としては
カーボンブラックが好ましく用いられる。黒トナーにお
ける樹脂に対するカーボンブラックの比率が樹脂100重
量部に対してカーボンブラックが３重量部未満だと急激
に隠蔽力が低下し、特定のカラートナーの回収比率が大
きくなったときに十分その色調を打ち消すことができな
い。また、樹脂100重量部に対してカーボンブラックが1
5重量部を超えると、黒の中間調の再現性が著しく低下
し、長期に使用した場合の帯電の安定性も悪くなる。

【００２９】本発明の画像形成装置を用いる画像形成方
法において、カラートナーと黒トナーとの帯電量比は0.
7〜1.3の範囲であることが好ましい。帯電量比が0.7未
満では回収された回収トナーが現像時に選択的に現像さ
れ、本来黒であるはずの画像が黒とならない。また、帯
電量比が1.3を超えると逆に黒用トナーが選択的に現像
され、回収トナーが現像器中に蓄積され、キャリア汚染
による弱帯電トナーが発生し、文字散りの原因になる。

【００３０】本発明の画像形成装置を用いる画像形成方
法において、キャリアは、鉄粉、フェライト、マグネタ
イト及びこれらのそれぞれを樹脂コーティングしたもの
いずれを用いてもよいが、穂の均一性、耐ストレス性の
点から、低磁化、低比重、小粒径のキャリアが望まし
い。キャリアコア（磁性粒子）は、比重が３〜７、重量
平均粒径（マイクロトラックＳＲＡ ＭＫ−II（日機装
(株)製）により測定）30〜65μmの磁性粒子を用いるこ
とが好ましい。例えば上記範囲に入るフェライト粒子、
マグネタイト粒子等を好ましく用いることが可能であ
る。

【００３１】コーティング樹脂としては、スチレン系樹
脂、アクリル樹脂、スチレン-アクリル系樹脂等の樹脂
からなる微粒子等を用いることができる。また、コーテ
ィング樹脂層は、耐久性、現像性の観点から、平均膜厚
で1.0〜5.0μmの厚さにコーティングすることが好まし
い。平均膜厚は、マイクロトラックＳＲＡ ＭＫ−II
（日機装(株)製）により測定されたキャリアコアの重量
平均粒子径をもとに、キャリアコアを真球と仮定し、キ
ャリアコア、コーティング材の比重により重量から体積
を計算して算出する。

【００３２】コーティング方法は、機械的衝撃力又は、
機械的緩衝力と熱溶融を利用して樹脂を固着させる方
法、溶剤中に樹脂を溶解させて塗布、乾燥させる方法等
いずれでもよいが、溶剤を用いないことからキャリアの
造粒率が低いこと、乾燥工程が無いことから製造時間が
短くできること、均一に塗布できること等から、機械的
衝撃力又は機械的衝撃力と熱溶融を利用して樹脂を固着
させる方法が好ましい。詳細には、第１工程は、磁性粒
子と樹脂粒子を、通常の撹拌装置等により混合撹拌し
て、磁性粒子表面に物理的付着力若しくは静電的付着力
により均一に付着させる。この第１工程については非加
熱下で行ってもよいし、樹脂粒子がわずかに軟化する程
度の加熱下で行ってもよい。前記第１工程を遂行する装
置としては、種々の混合撹拌装置を用いることができる
が、以下に説明する第２工程を連続して遂行できる装置
が好ましい。第２工程においては、第１工程を経た混合
物を、非加熱下で若しくは加熱下で、強い撹拌力で撹拌
して当該混合物に衝撃力を繰り返して付与することによ
り磁性粒子の表面に樹脂微粒子を固着させてコーティン
グキャリアを得る。なお、非加熱下で第２工程を遂行す
る場合にも混合物の摩擦による自然発熱によって混合物
の温度は通常30〜60℃にまで上昇する場合もある。加熱
する場合には60〜120℃が更に好ましい。加熱温度が過
大になると、キャリア粒子同士の凝集が発生しやすくな
る。

【００３３】本発明の画像形成装置を用いる画像形成方
法において、一般的なトナーが使用可能であるが、流動
性の改善による現像性の向上やクリーニング性の向上が
図られる無機微粒子を外添したトナーが好ましい。この
無機微粒子としては負帯電性の付与能力や流動性の向上
効果から、表面をアルキル基含有のカップリング剤等で
処理したシリカ微粒子、チタニア微粒子が好ましく用い
られる。トナー用バインダー樹脂としては、一般に使用
されるバインダーが使用できるが、負帯電性の付与能力
が高いことから、ポリエステル樹脂が好ましく用いられ
る。カラー用着色剤としては、一般的に用いられるカラ
ー顔料が使用できる。カラー画像の色再現、回収トナー
の着色性の観点からアゾ系のイエロー顔料、キナクリド
ン系のマゼンタ顔料、銅フタロシアニン系のシアン顔料
が好ましい。特に、各色の色相の相関関係は重要であ
り、Lab空間上での各色の色相間の成す角は90°以上が
好ましい。ここで言う色相間の成す角はtan^-1ｂ／ａに
より算出される角度の差の絶対値を言う。トナーには必
要に応じて離型剤を添加してもよい。

【００３４】次に、本発明の画像形成方法を実施例でよ
り具体的に説明する。

【００３５】《画像形成装置》画像形成装置としてKoni
ca9028（コニカ(株)製）を、クリーニング装置で回収さ
れた回収トナーを黒用現像器に供給する機構を有するよ
うに改造した改造機を用いた。該機構は、図１，図２及
び図３に示す機構（後記表中、それぞれ機構１、機構２
及び機構３と記す）とした。

【００３６】《評価項目及び評価方法》テストは30000
枚の実写テストを行い、スタート時に対する黒画像の画
像濃度変化、色度変化、帯電量変化、トナー飛散量及び
画質を評価した。なお、カラートナーの消費量の比率は
下記に示す７パターン（Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫはそれぞれイ
エロー、マゼンタ、シアン及び黒のトナーを表す。）で
行い、消費量比較率はオリジナルチャートの画素率の調
整により行った。トナー消費量の合計は約100mg／cm²で
行った。

【００３７】消費パターン パターン１ Ｙ：Ｍ：
Ｃ：Ｋ＝５：１：１：３ パターン２ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：５：１：３ パターン３ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：１：５：３ パターン４ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：１：０：１ パターン５ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝０：１：１：１ パターン６ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：０：１：１ パターン７ Ｙ：Ｍ：Ｃ：Ｋ＝１：１：１：２ 画像濃度 画像濃度評価用チャートとして、オリジナル濃度1.3の
黒色パッチ （Ａ４の各コーナーから２cmの位置と中央
位置の計５点を中心とした１cm四方の正方形５つ）を用
い、現像し、普通紙に転写、定着して画像を得る。得ら
れた画像の各正方形の中央部の画像濃度をマクベス社製
の画像濃度計ＲＤ−918により絶対濃度で測定し、平均
化する。

【００３８】色度 上記画像の各正方形の中央部の色度をの色彩色差計（ミ
ノルタ(株)製：ＣＲ−221）でＬ*，ａ* ，ｂ*値を測定
し、平均化する。

【００３９】文字ちり 200μm間隔に、幅200μm長さ１cmのラインを５本配置し
たチャートをコピーし、その部分のちりの状況を目視と
顕微鏡の両者で観察し、以下の４ランクに分類し判定し
た。

【００４０】Ａ：顕微鏡でもライン周辺のちりが観察さ
れない Ｂ：目視ではわからないが、顕微鏡では周辺にちりが観
察される Ｃ：目視で周辺のちりが観察される Ｄ：ライン間の判別が困難なほど激しくちりが発生する 《現像剤の製造》 黒トナーの製造Ａ ポリエステル樹脂100部、カーボンブラック10部、ポリ
プロピレン３部とを、混合、練肉、粉砕、分級し、平均
粒径8.5μmの粉末を得た。更にこの粉末100部と、シリ
カ微粒子（粒子径12nm、疎水化度60）0.7部とをヘンシ
ェルミキサーで混合し、黒トナーＡを得た。

【００４１】同様にカーボンブラックの添加部数を２
部，３部，15部，20部に変えて黒トナーＢ，Ｃ，Ｄ，Ｅ
を得た。

【００４２】平均粒径はそれぞれ8.6μm、8.5μm、8.7
μm、8.6μmであった。ここでトナーの平均粒径は、コ
ールターカウンターＴＡ−II（コールター社製）により
測定した体積平均粒径を用いた。また、無機微粒子の粒
子径は、ＢＥＴ法により求めた比表面積（m²／ｇ）か
ら、真球で単一粒径と仮定して算出した粒子径である。
また、疎水化度は、メタノールウェッタビリティの値で
定義した。メタノールウェッタビリティとは、メタノー
ルに対する濡れ性を評価するものである。この方法は内
容量250mlのビーカー中に入れた蒸留水50mlに、測定対
象の無機微粒子を0.2ｇ秤量し添加し、次いでメタノー
ルを先端が液体中に浸漬されているビュレットから、ゆ
っくり撹拌した状態で無機微粒子の全体が濡れるまでゆ
っくり滴下し、この無機微粒子を完全に濡らすために必
要なメタノールの量をａ(ml)とした場合に、下記式によ
り疎水化度が算出される。

【００４３】疎水化度＝｛ａ／（ａ＋50）｝×100 イエロートナーの製造 ポリエステル樹脂100部、C.I.Pig.Yellow 174 ８部、ポ
リプロピレン３部とを、混合、練肉、粉砕、分級し、平
均粒径8.6μmの粉末を得た。更にこの粉末100部と、シ
リカ微粒子（粒子径12nm、疎水化度60）1.0部とをヘン
シェルミキサーで混合し、イエロートナーを得た。

【００４４】マゼンタトナーの製造 ポリエステル樹脂100部、C.I.Pig.Red 122 ８部、ポリ
プロピレン３部とを、混合、練肉、粉砕、分級し、平均
粒径8.7μmの粉末を得た。更にこの粉末100部と、シリ
カ微粒子（粒子径12nm、疎水化度60）1.0部とをヘンシ
ェルミキサーで混合し、マゼンタトナーを得た。

【００４５】シアントナーの製造 ポリエステル樹脂100部、C.I.Pig.Blue 15：３ ４部、
ポリプロピレン３部とを、混合、練肉、粉砕、分級し、
平均粒径8.5μmの粉末を得た。更にこの粉末100部と、
シリカ微粒子（粒子径12nm、疎水化度60）1.0部とをヘ
ンシェルミキサーで混合し、シアントナーを得た。

【００４６】キャリアの製造例Ａ スチレン／メチルメタクリレート＝4/6の共重合体微粒
子40ｇ、比重5.0、重量平均径50μm、1000エルステッド
の外部磁場を印加したときの飽和磁化が25emu／ｇのCu
−Znフェライト粒子1960ｇを高速撹拌型混合機に投入
し、品温30℃で15分間混合した後、品温を105℃に設定
し、機械的衝撃力を30分間繰り返し付与し、冷却しキャ
リアＡを作成した。

【００４７】キャリアの製造例Ｂ スチレン／メチルメタクリレート＝0/10の共重合体微粒
子40ｇ、比重5.0、重量平均径50μm、1000エルステッド
の外部磁場を印加したときの飽和磁化が25emu／ｇのCu
−Znフェライト粒子1960ｇを高速撹拌型混合機に投入
し、品温30℃で15分間混合した後、品温を105℃に設定
し、機械的衝撃力を30分間繰り返し付与し、冷却しキャ
リアＢを作成した。

【００４８】キャリアの製造例Ｃ スチレン／メチルメタクリレート＝2/8の共重合体微粒
子40ｇ、比重5.0、重量平均径50μm、1000エルステッド
の外部磁場を印加したときの飽和磁化が25emu／ｇのCu
−Znフェライト粒子1960ｇを高速撹拌型混合機に投入
し、品温30℃で15分間混合した後、品温を105℃に設定
し、機械的衝撃力を30分間繰り返し付与し、冷却しキャ
リアＣを作成した。

【００４９】キャリアの製造例Ｄ スチレン／メチルメタクリレート＝6/4の共重合体微粒
子40ｇ、比重5.0、重量平均径50μm、1000エルステッド
の外部磁場を印加したときの飽和磁化が25emu／ｇのCu
−Znフェライト粒子1960ｇを高速撹拌型混合機に投入
し、品温30℃で15分間混合した後、品温を105℃に設定
し、機械的衝撃力を30分間繰り返し付与し、冷却しキャ
リアＤを作成した。

【００５０】キャリアの製造例Ｅ スチレン／メチルメタクリレート＝7/3の共重合体微粒
子40ｇ、比重5.0、重量平均径50μm、1000エルステッド
の外部磁場を印加したときの飽和磁化が25emu／ｇのCu
−Znフェライト粒子1960ｇを高速撹拌型混合機に投入
し、品温30℃で15分間混合した後、品温を105℃に設定
し、機械的衝撃力を30分間繰り返し付与し、冷却しキャ
リアＥを作成した。

【００５１】現像剤の作成 上記各キャリア558ｇと、各トナー42ｇとをＶ型混合機
を用いて各テスト環境下で20分間混合し、実写テスト用
の現像剤を作成した。

【００５２】《実写テスト》上記現像剤及び消費パター
ンを表１〜表２に示す組み合わせにより、実写テストを
行った。得られた結果を表３〜表４に示す。

【００５３】

【表１】

【００５４】

【表２】

【００５５】

【表３】

【００５６】

【表４】

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、長期に使用しても画質
変化の生じないトナーリサイクル機構を搭載したフルカ
ラー複写機及びカラープリンター並びにそれを用いる画
像形成方法が提供される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の要部の一実施例を示す
概略構成図である。

【図２】本発明の画像形成装置の要部の別の実施例を示
す概略構成図である。

【図３】本発明の画像形成装置の要部の別の実施例を示
す概略構成図である。

【図４】図３中の混合容器61の概略構成図である。

【図５】本発明が適用される画像形成装置の一例を示す
概略構成図である。

【図６】本発明の画像形成装置に用いることができる現
像器の一例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 像形成体 12 転写用コロナ放電器 13 分離電極 16，40 クリーニング装置 42ａ イエロートナーホッパー 42ｂ マゼンタトナーホッパー 42ｃ シアントナーホッパー 42ｄ 黒トナーホッパー 43ａ，43ｂ，43ｃ，43ｄ，44，50，60，63，64 スクリ
ューコンベア Ａ１，Ａ２ イエロー用現像器 Ｂ１，Ｂ２ マゼンタ用現像器 Ｃ１，Ｃ２ シアン用現像器 Ｄ１，Ｄ２ 黒用現像器

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−281484（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−17647（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−113340（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−11369（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−110329（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−41079（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−200190（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−83543（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/10 - 21/12 G03G 15/01 - 15/01 117 G03G 15/08 - 15/08 507

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ３種類以上の異なる色調のカラートナー
   及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現像す
   る現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写する
   転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニングす
   るクリーニング装置とを有する画像形成装置であって、
   該クリーニング装置により回収された回収トナーを黒ト
   ナーとの供給比率（(回収トナー)×100／(回収トナー＋
   黒トナー)）が60wt％以下となるように該現像装置の黒
   用現像器に供給する機構を有する画像形成装置を用いる
   画像形成方法において、カラートナーの黒トナーに対す
   る帯電量比が0.7〜1.3であることを特徴とする画像形成
   方法。
2. 【請求項２】 ３種類以上の異なる色調のカラートナー
   及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現像す
   る現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写する
   転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニングす
   るクリーニング装置とを有し、該現像装置が黒トナーを
   貯蔵する貯蔵容器と該貯蔵容器中のトナーを現像器に供
   給する機構を有する画像形成装置であって、該クリーニ
   ング装置により回収された回収トナーを黒トナーとの供
   給比率（(回収トナー)×100／(回収トナー＋黒トナ
   ー)）が60wt％以下となるように該貯蔵容器に供給する
   機構を有する画像形成装置を用いる画像形成方法におい
   て、カラートナーの黒トナーに対する帯電量比が0.7〜
   1.3であることを特徴とする画像形成方法。
3. 【請求項３】 ３種類以上の異なる色調のカラートナー
   及び黒トナーにより感光体上に形成された潜像を現像す
   る現像装置と、現像されたトナー像を記録紙に転写する
   転写装置と、感光体上の転写残トナーをクリーニングす
   るクリーニング装置とを有する画像形成装置であって、
   該クリーニング装置によって回収された回収トナーと黒
   トナーとを現像器に供給する前に一旦貯蔵し混合する容
   器及び該回収トナーと黒トナーとの混合比率（(回収ト
   ナー)×100／(回収トナー＋黒トナー)）が60wt％以下と
   なるように混合する機構を有する画像形成装置を用いる
   画像形成方法において、カラートナーの黒トナーに対す
   る帯電量比が0.7〜1.3であることを特徴とする画像形成
   方法。
4. 【請求項４】 黒トナーが樹脂100部に対してカーボン
   ブラックを３〜15部含有することを特徴とする請求項
   １，２又は３記載の画像形成方法。