JPH0283558A

JPH0283558A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0283558A
Application number: JP63234710A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Saikawa; 済川　健; Tsuneo Noami; 野網　恒雄; Koji Adachi; 康二足立; Nobumasa Furuya; 信正古谷; Kazuo Maruyama; 和雄丸山
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-23
Anticipated expiration: 2012-11-26
Also published as: JP2682058B2

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１この発明は、所謂重ね現像法を利用して複数のトナー像
を形成し、転写媒体に各トナー像を一括転写するタイプ
の複写機やプリンタ等の画像形成装置に係り、特に、潜
像担持体上の残留トナー除去用のクリーニング手段にお
けるクリーニング効率を良好に保つようにした直像形成
装置の改良に関する。

［従来の技術１従来この種の重ね現像法を利用した画像形成装置として
は例えば特開昭５５−７３０６３号公報所載のものがあ
る。

これは、一つの潜像担持体に、二つの色に対する潜像を
区別する上で潜像電位が三段階になる三値の静電潜像を
形成し、これら三値の潜像を有する潜像担持体の第一の
潜像を第一の現像器でトナー現像した後、引続いて潜像
担持体上の第二の潜像を第二の現像器で現像し、転写手
段によって、転写媒体に対し最終的に形成されたトナー
像を一度に転写させて二色カラー画像を得るもので、装
置の小型化及び画像形成速度の高速化を図るものである
。

このような画像形成装置においては、画像形成サイクル
を繰返し行う上で潜像担持体上の残留トナーを除去する
必要があるため、通常転写手段の後段に残留トナー除去
用のクリーニング手段を配設する構造が採用される。そ
して、この種のクリニング手段のクリーニング効果を上
げるために、上記各現像器の各現像剤として、通常クリ
ーニング助剤が外添されたトナーを用いることが行われ
ている（特開昭６２−２８０７５５号ン。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この種の画像形成装置にあっては、各現像剤
のトナーにクリーニング助剤が外添されているため、ク
リーニング手段のクリーニング性能は良好に保たれるが
、一方、上記クリーニング助剤は必然的にキャリアに付
着し易いため、各現像剤の帯電性を不安定にすると共に
各現像剤の寿命を低下させる原因になってしまうほか、
各現像部位において夫々クリーニング助剤が潜像担持体
に付着してしまうため、潜像担持体上にクリーニング助
剤が過剰に付着することになり、その分、潜像担持体上
の帯電性能をより悪化させる原因になってしまう。特に
、黒色トナー以外の色トナーにクリーニング助剤を外添
したものにあっては、その現像剤の寿命を極端に低下さ
せるという問題があった。

この発明は、以上の観点に立って為されたものであって
、クリーニング手段のクリーニング性能を損うことなく
、使用現像剤の帯電性、寿命、潜ｅ担持体の帯電性能を
有効に改善するようにした画像形成装置を提供するもの
である。

［課題を解決するための手段］すなわち、この発明は、潜像担持体と、この潜像担持体
上に複数の潜像を形成する潜像形成手段と、形成された
潜像を異なるトナーにより顕在化する複数の現像手段と
、各現像手段で顕像化された複数のトナー像を転写媒体
に同時に転写する転写手段と、潜像担持体上の残留トナ
ーを除去するクリーニング手段とを備えた画像形成装置
を前提とし、複数の現像手段の一つのみにクリーニング
助剤が外添されたトナーを担持させたことを特徴とする
ものである。

このような技術的手段において、上記潜像担持体として
は、潜像形成手段によって潜像を形成し得るものであれ
ば感光体、誘電体等適宜選択して差支えなく、その具体
的構成についてもドラム状、ベルト状を問わない。

また、潜像形成手段については、潜像担持体上に所定レ
ベルの電位からなる潜像を形成し得るものであれば、潜
像担持体を予め帯電し、画像部あるいは非画像部を光書
込み手段にて除電するようにしたり、放電ヘッドからの
イオンにて潜像を形成する等適宜設計変更することがで
きる。

更に、各現像手段の現像方式については、潜像担持体上
の潜像に対応して現像するものであれば、磁気ブラシ現
像法、カスケード現像法等の二成分現像法や一成分現像
法等適宜選択して差支えない。

また、使用する現像剤の組成についても適宜選択して差
支えないが、少なくとも、いずれか一つの現像手段で用
いられる現像剤についてクリーニング助剤が外添された
トナーを用いるようにすることが必要である。

この場合において、クリーニング助剤としては、例えば
ステアリンＭ等の長鎖脂肪酸及びそのエステル並びにそ
れらの金属塩、ポリテトラフルオロエチレン、ポリトリ
フルオロエチレン、フッ化ポリビニリデン、フッ化ポリ
スチレン等のフッ素系樹脂、アクリル酸エステルあるい
はメタクリル酸エステルの単独重合体又はスチレンモノ
マとのスチレン／アクリル（メタクリル）系共重合体等
のアクリル系樹脂の微粉末が挙げられる。また、黒色ト
ナーと黒色以外の色トナーとが用いられる場合において
は、黒色以外の色トナーにクリーニング助剤を外添する
場合の現像剤の寿命がかなり短くなるため、黒色トナー
側にクリーニング助剤を外添することが好ましい。

更にまた、後段の現像手段については、前段の現像手段
で既に形成されたトナー像を乱さないように設計するこ
とが好ましく、例えば、磁気ブラシ現像法を用いるもの
であれば、現像能力を損わない範囲で潜像担持体への磁
気ブラシの摺擦力を弱めるように設計することが必要で
ある。

また、上記転写手段としては、静電転写方式や加熱転写
方式等適宜選択することができ、クリーニング手段につ
いても、ブレードを用いたもの、ブラシを用いたもの等
適宜選択することができる。

［作用］上述したような技術的手段によれば、一つの現像手段が
担持する現像剤はクリーニング助剤が外添されたトナー
を包含しているので、このクリーニング助剤がクリーニ
ング手段のクリーニング効果を促進させる。

また、クリーニング助剤は一つの現像部位から、潜像担
持体に付着するため、複数の現像部位から付着する場合
に比べて潜像担持体に付着するクリーング助剤１は少な
くなる。

更に、一つの現像手段以外の現像手段が担持する現像剤
はクリーニング助剤が外添されて・いないトナーを包含
するので、この種の現像剤の帯電性や寿命がクリーニン
グ助剤によって影響されることはない。

［実施例］以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明の詳細
な説明する。

第１図はこの発明を適用した二色カラープリンタを示す
説明図である。

同図において、１は周囲が光導電層１ａからなる潜像担
持体としての正帯電型感光ドラム（この実施例ではＳｅ
系）、２は感光ドラム１の表面を予め帯電する帯電コロ
トロン、３は感光ドラム１の表面に第一の潜像を形成す
るための第一のＬＥＤアレイ、４は正極性の黒色トナー
が用いられる磁気ブラシ方式の第一の現像器、５は第二
の潜像を形成するための第二のＬＥＤアレイ、６は負極
性の赤色トナーが用いられる磁気ブラシ方式の第二の現
像器、７は感光ドラム１の表面部を一様に露光する転写
前露光ランプ、８は感光ドラム１上に形成された両トナ
ー像の極性を揃える転写面帯電コロトロン、９はロール
状の記録シート、１０は記録シート９のガイドロール、
１１は記録シート９に感光ドラム１上の両トナー像を転
写させる転写コロトロン、１２はクリーニング工程前に
感光ドラム１上の残留電荷を除去する除電コロトロン、
１３は感光ドラム１上の残留トナーを除去するブレード
クリーナ、１４は次の画像形成サイクル前において感光
ドラム１上の残留電荷を完全に除去する除電ランプであ
る。

また、この実施例において用いられる各現像剤は以下の
通りである。

☆第一の現像剤・キャリア平均粒径１００μｍ程度のフェライト系キャリア・トナー（正帯電性黒色トナー）スチレン／アクリル共重合体８５重量％。

カーボンブラック１０重量％、正帯電制御剤としてニグ
ロシン染料５重通％を溶融混線粉砕後分級してなる平均
粒径１０μｍ程度のトナー・主な外添剤エアロゾル（＾ｅｒｏｚｏｌ、商品名）０．４重ａ部（
流動性向上剤）ステアリン酸亜鉛０．４重８部（クリーニング助剤） ☆第二の現像剤・キャリアスチレン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体３０重量
％、マグネタイト７０重世％を溶融混線粉砕後分級して
なる平均粒径１００μ肌程度のキャリア・トナー（負帯電性赤色トナー）スチレン／ｎ−ブチルメタクリレート共重合体９０重量
％、赤色染料リソールスカルｉ−（ＢＡＳＦ社製＞１０
重量％を溶融渥練粉砕模分級してなる平均粒径１２μｍ
程度のトナー・主な外添剤エアロゾル（Ａｅｒｏｚｏｌ、商品名）０．４重量部次
に、この実施例に係る二色カラープリンタの作動につい
て説明する。

先ず、帯電コロトロン２により、感光ドラム１の光導電
層１ａを＋１０００（Ｖ）に−様帯電する（第２図（ａ
））。

次いで、第一のＬＥＤアレイ３により第一の画像に対応
した光照射（ネガ露光）を行い、光導電層１ａ上に第一
の画像に対応した第一のネガ潜像ｚ１を形成する（第２
図（ｂ））。露光後の第一のネガ潜像Ｚ１（７）電位Ｖ
ＺＩＧ、ｔ＋２５０（Ｖ）？あり、背景部Ｈ１の電位Ｖ
Ｈ１は＋９００　（Ｖ）であった。

この後、第一の現像器４により正極性の黒色トナーを用
いて、現像バイアスＶＢＩ＋７５０　ｍの下で反転現像
を行い、第一のトナー像Ｔ１を形成する（第２図（ｂ）
）。

続いて、第二のＬＥＤアレイ５により第二の画像に対応
した光照射（ポジ露光）を行い、第二の画像に対応する
第二のポジ潜像Ｚ２を形成する（第２図（Ｃ））。露光
後の第二のポジ潜＠Ｚ２の１ｉ位ＶＺ２Ｇ、ｔ＋８００
（Ｖ）　、背景部Ｈ２の電位ＶＨ２は＋３００（Ｖ）、
第一７７）１１−−（ＩＩＴｌ（７）表［ｉ部％ｆ位Ｖ
Ｔ１は＋２００（ｖ）であった。

この後、第二の現像器６により負極性の赤色トナーを用
いて、現像バイアスＶＢ２＋　４５０　（Ｖ）の下で正
規現像を行い、第二のトナー像Ｔ２を形成する（第２図
（Ｃ））。

次に、転写前露光ランプ７にて光導電層１ａを一様露光
しながら、転写前帯電コロトロン８にて光導電層１ａに
対して放電処理を施した。この場合、−様露光によりト
ナー像ＴＩ　、Ｔ２のない背景部の光導電層１ａは導電
化されるが、トナー機工１．Ｔ２部分においてはトナー
によって光が遮断されるため、光導電層１ａがＩＪ導電
化れず、トナー像ＴＩ　、７２部分の表面部電位は前景
部電位に比べて高い状態に保持される（第２図（ｄ））
。

この状態において、放電処理として、光導電層１ａの帯
電極性と同極性である正極性の直流電圧が重畳された所
定レベルの交流電圧を印加することによって行ったとこ
ろ、画像部である第一、第二のトナー像ＴＩ　、Ｔ２は
負極性に帯電し、背景部のかぶりトナーＴＩ’、　Ｔ２
°は正極性に帯電するようになった（第２図ｃｄ））。

次いで、画像部トナーと逆極性の直流電圧が印加された
転写コロトロン１１により転写を行った。この結果、負
極性に揃えられたトナー像Ｔ１゜Ｔ２のみが記録シート
９に転写され、かぶりのない良好な赤黒二色の画像が得
られた。

このような二色カラープリンタの性能を評価するに当っ
て、第二の現像剤中のトナーにクリーニング助剤である
ステアリン酸亜鉛を０．２重囲％外添させたものを比較
例とし、ランニングテストを行った。

テストを行うに当って、 ☆プロセス速度：２００ｍ／ｓｅｃ ☆第一の現像器のパラメータ・トリミングギャップ０．９ｆｆｉｌｌ・ドラムロール
スペース１．０ｍ＋［感光ドラムと現像ロールとの間のスペース］・マグネ
ットセットアングルＯ０・現像ロール径及び回転速度４０ａｍ、感光ドラム速度の３倍・主極のタイプ及び磁力搬送磁極、８００ガウス ☆第二の現像器のパラメータ・トリミングギャップ０．９ｆｆｉｌｌ＋・ドラムロー
ルスペース１．０＃・マグネットセットアングルＯ。

・現像ロール径及び回転速度４０ａｌｌｌ＋、感光ドラム速度の１．２倍・主極のタ
イプ及び磁力反発磁極、１２００ガウス ☆転写前帯電コロトロンへの印加電圧Ａ　Ｃ４００（Ｈｚ）Ｖ　　　５　（ＫＶ）−ｐＤＣ−１、５（ＫＶ） ☆転写コロトロンへの印加電圧Ｄ　Ｃ５（ＫＶ）を共通条件とした。

上記テストを行い、画像形成サイクル数と第二の赤色ト
ナー像の背景部へのかぶり母をグレード付けしたものと
の関係を第３図に示す。尚、第３図においては、グレー
ド１に相当する符号へのうインを許容値とし、このＡ以
内を良好範囲としている。

同図によれば、比較例にあっては、第３図に白丸及び仮
想線で示すように、１５ＫＣ／Ｖ　（ＫＣ／Ｖ　：　１
０３ｃｏｐｙ　ｖｏｌｕｍｅ　＝　ｉ　ｏ　ｏ　ｏ回の
画像形成サイクル）にて、第二の赤色トナーによる背景
部のかぶりが発生し、更に、２５ＫＧ／Ｖにて感光ドラ
ム表面へのステアリン酸亜鉛のフィルミングによる像抜
けが生じた。

°一方、上記実施例にあっては、第３図に黒丸及び実線
で示すように、４０ＫＣ／Ｖにおいても背景部のかぶり
の発生は見られなかった。また、ブレードクリーナ１３
のクリーニング性についても特に問題は見られなかった
。このことは、第一の現像剤におけるトナーに外添され
たクリーニング助剤が充分に機能していることを裏付け
ている。

また、実施例と比較例との第二の現像剤特性を調べたと
ころ、第４図に示すような結果が得られた。尚、第４図
において、符号Ｂのラインは現像剤の帯電許容下限値を
示す。

同図によれば、実施例（第４図に黒丸及び実線で示す）
にあっては、第二の現像剤の帯電性がほとんど低下せず
、比較例（第４図に白丸及び点線で示す）に見られるよ
うに、クリーニング助剤であるステアリン酸亜鉛がキャ
リアにフィルム状に付着することによって現像剤の帯電
性が低下するという現象を回避することができた。

［発明の効果］以上説明してきたように、請求項１及び２記載の画像形
成装置によれば、複数の現像手段における各現像剤の一
つにのみクリーニング助剤が外添されたトナーを用いる
ようにしたので、以下のような効果を奏する。

■クリーニング手段にクリーニング助剤を確実に供給で
き、クリーニング手段のクリーニング効果を充分に発揮
させることができる。

■潜像担持体に付着するクリーニング助剤ωを少なくす
ることができるため、クリーニング助剤による潜像担持
体の帯電性能の悪化程度を少なく抑えることができる。

■一つの現像手段以外の現像手段においては、使用現像
剤としてクリーニング助剤を含まないものを使用できる
ので、その現像剤については、クリーニング助剤による
悪影響を排除して、帯電性を良好に保つことができると
共に寿命を伸すことができる。

更に、請求項２記載の画像形成装置によれば、もともと
寿命の短い黒色以外のカラー現像剤の寿命を確実に伸す
ことができ、その分、現像剤の交換作業サイクルそのも
のを伸すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る画像形成装置の一実施例を示す
説明図、第２図はその動作工程を示す説明図、第３図は
画像形成サイクル数と第二トナーの背景部のかぶりグレ
ードとの関係を示すグラフ図、第４図は画像形成サイク
ル数と第二トナーの帯電量との関係を示すグラフ図であ
る。［符号の説明］１・・・感光ドラム（潜像担持体）２・・・帯電コロトロン（潜像形成手段）３・・・第一
のＬＥＤアレイ（潜像形成手段）４・・・第一の坦機器
（現像手段）５・・・第二のＬＥＤアレイ（潜像形成手段）６・・・
第二の現像器（現像手段）９・・・記録シート（転写媒体）１１・・・転写コロトロン（転写手段）１３・・・プレ
ードクリーナ（クリーニング手段）特許出願人　　富士
ゼロックス株式会社代　理　人　　弁理士　　中村　凹
溝（外３名）第図１１＠ｆ鍜Ｕ戎サイクツ■攻第図（ａ）（Ｃ）（ｂ）（ｄ）第図（にＣ／Ｖ）画像形成サイクル数

Claims

【特許請求の範囲】１）潜像担持体（１）と、この潜像担持体（１）上に複
数の潜像を形成する潜像形成手段（２、３、５）と、形
成された潜像を異なるトナーにより顕在化する複数の現
像手段（４、６）と、各現像手段（４、６）で顕像化さ
れた複数のトナー像を転写媒体（９）に同時に転写する
転写手段（１１）と、潜像担持体（１）上の残留トナー
を除去するクリーニング手段（１３）とを備えた画像形
成装置において、複数の現像手段（４、６）の一つのみにクリーニング助
剤が外添されたトナーを担持させたことを特徴とする画
像形成装置。２）請求項１記載のものにおいて、クリーニング助剤が
外添されたトナーが黒色トナーであることを特徴とする
画像形成装置。