JPH06308823A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 消色トナーを用いた複写機において、感光体
上等に形成したトナー像の消色トナーの退色を防止す
る。 【構成】 消色波長の光を照射すると色が消える消色ト
ナーを用いる現像ユニット４と、感光体上のトナー像を
転写紙に転写する前に潜像電位減衰波長の光を感光体上
に照射する転写前光照射装置５とを備えた複写機におい
て、転写前光照射装置５の潜像電位減衰波長と消色トナ
ーの消色波長とを異ならせる。ここで、感光体の分光感
度のピーク波長を消色波長と異ならせるのが望ましい。
また、基準トナー像の画像濃度を検知する反射型フォト
センサ９の出力値に基づいてトナー濃度を制御する場合
には、反射型フォトセンサ９の発光波長と消色トナーの
消色波長とを異ならせる。また、消色トナーを用いたコ
ピー時に、転写前光照射装置による光照射をしないよう
に制御してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置に係り、詳しくは、特
定の消色波長の光を照射すると色が消える消色トナーを
用いる現像装置を備えた画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置に用いられるトナー
は、色を決めための着色剤（例えば、黒トナーの場合に
は通常カーボンブラックが用いられる）、着色剤を分散
させて保持するバインダー、補助剤などで構成されてい
る。該補助剤としては、極性を制御する電荷制御剤、流
動性を向上させる流動性向上剤、定着ローラへのトナー
付着防止のための粘着防止剤等が挙げられる。

【０００３】ところで、近年、ある特定の消色波長の光
を照射することで、その色が消える消色染料が開発され
た。この消色染料は波長８２０nm付近に吸収ピークを有
し、有機ホウ素のアンモニア塩を溶液中で共存させるこ
とによって、光を吸収して消色するものであり、この消
色染料を従来の着色剤の代わりに用いることで、上記消
色トナーを構成することが提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、本出願人
は、従来の画像形成装置で消色トナーを用いた画像形成
を繰り返して行なったところ、消色トナーの色の濃度が
低下して、像担持体上のトナー像又は転写紙上の画像の
画像濃度が本来得られるであろう画像濃度よりも低下す
る（以下、この現象を消色トナーの退色という）場合が
あるという課題を新規に見い出した。

【０００５】本発明は以上の問題点に鑑みなされたもの
であり、その目的とするところは、消色トナーを用いる
画像形成装置において、像担持体上等に形成されたトナ
ー像の消色トナーの退色を防止することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１の発明は、特定の消色波長の光を照射す
ると色が消える消色トナーを用いる現像装置と、像担持
体上のトナー像を転写材に転写する前に特定の潜像電位
減衰波長の光を該像担持体上に照射する転写前光照射装
置とを備えた画像形成装置において、該潜像電位減衰波
長と、該消色波長とを異ならせたことを特徴とするもの
である。

【０００７】また、請求項２の発明は、請求項１の画像
形成装置において、上記像担持体の分光感度のピーク波
長と、上記消色波長とを異ならせたことを特徴とするも
のである。

【０００８】また、請求項３の発明は、像担持体上に光
を照射し、その反射光を検知することにより、該像担持
体上に形成した基準濃度パターンのトナー像の画像濃度
を検知する画像濃度検知手段と、特定の消色波長の光を
照射すると色が消える消色トナーを用いる現像装置と、
該画像濃度検知手段の出力値に基づいて画像形成プロセ
ス条件を制御する制御手段とを備えた画像形成装置にお
いて、該画像濃度検知手段の光源の発光波長と、該消色
波長とを異ならせたことを特徴とするものである。

【０００９】また、請求項４の発明は、特定の消色波長
の光を照射すると色が消える消色トナーを用いることが
できる現像装置と、像担持体上に形成したトナー像又は
転写材上に転写したトナー像に該消色波長を含む照射光
を照射する光照射装置とを備えた画像形成装置におい
て、該消色トナーを用いた画像形成時に、該トナー像へ
該照射光を照射しないように該光照射装置を制御する制
御手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１０】

【作用】従来の画像形成装置として、像担持体上に形成
したトナー像を転写紙に転写する前に、該像担持体に形
成された潜像電位を減衰させ、トナーの像担持体面への
付着力を弱めるために、特定の潜像電位減衰波長の光を
該像担持体上に照射する転写前光照射装置を設けたもの
が知られている。該潜像電位減衰波長は、通常、該像担
持体の分光感度のピーク波長に設定するのが一般的であ
るが、像担持体の種類によっては近赤外領域に分光感度
のピーク波長を有するものもある。本出願人は、鋭意研
究した結果、この種の像担持体の分光感度のピーク波長
（近赤外領域）に該潜像電位減衰波長を設定した転写前
光照射装置を用いると、確かに該像担持体上の潜像電位
を低減させることができるが、該像担持体上に形成され
たトナー像の消色トナーを退色させてしまう恐れがある
ことがわかった。

【００１１】そこで、請求項１の発明においては、上記
潜像電位減衰波長と、上記消色波長とを異ならせること
により、該潜像電位減衰波長に該消色波長が含まれない
ようにしている。

【００１２】また、請求項２の発明においては、上記像
担持体の分光感度のピーク波長と、上記消色波長とを異
ならせることにより、上記潜像電位減衰波長を該消色波
長と異なる該像担持体の分光感度のピーク波長に一致さ
せることができるようにしている。

【００１３】また、従来の画像形成装置としては、転写
紙間に対応する像担持体上に基準濃度パターンのトナー
像（以下、基準トナー像という）を形成し、該基準トナ
ー像は転写紙に転写せず、該基準トナー像の画像濃度を
反射型フォトセンサ等の画像濃度検知手段で検知し、該
画像濃度検知手段の出力値に基づいて画像形成プロセス
条件、例えば現像装置へのトナー補給量、像担持体の帯
電電位、現像バイアス電圧等を制御するものも知られて
いる。本出願人は、鋭意研究した結果、該画像濃度検知
手段の光源の発光波長が上記消色波長と重なっている
と、該像担持体上の基準トナー像の消色トナーを退色さ
せてしまう恐れがあることがわかった。このように基準
トナー像の消色トナーが退色してしまうと、例えば、該
画像濃度検知手段の出力値に基づいて現像装置へのトナ
ー補給量の制御を行なっている場合には、現像装置内の
現像剤のトナー濃度の正しい判定ができないという不具
合がある。

【００１４】そこで、請求項３の発明においては、上記
画像濃度検知手段の光源の発光波長と、上記消色波長と
を異ならせることにより、該発光波長に該消色波長が含
まれないようにしている。

【００１５】請求項４の発明においては、上記制御手段
で、上記消色トナーを用いた画像形成時に、像担持体上
に形成したトナー像又は転写材上に転写したトナー像に
対して上記消色波長を含む照射光を照射しないように、
上記転写前光照射装置等の光照射装置を制御している。

【００１６】

【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構成
を示す正面図である。像担持体である感光体が表面に設
けられた感光体ドラム１は矢印方向に回転しつつ、帯電
チャージャ２によって一様に帯電される。一様に帯電さ
れた感光体ドラム１上には露光装置３（図１では不図
示）によって画像情報に対応した光像Ａが露光され、静
電潜像が形成される。この静電潜像は、消色トナーを用
いた現像装置である現像ユニット４によって現像され、
トナー像となる。このトナー像が形成された感光体ドラ
ム１面には、転写前光照射装置５によって特定の潜像電
位減衰波長の光を照射し、感光体の潜像電位を減衰さ
せ、消色トナーの感光体ドラム１面への付着力を弱め、
転写・分離装置６によって感光体ドラム１上のトナー像
を転写材としての転写紙（不図示）に転写し、感光体ド
ラム１面から転写紙を分離する。トナー像が転写された
転写紙は定着装置（不図示）によって定着され、機外に
排出される。なお、転写されずに感光体ドラム１上に残
留したトナーはクリーニング装置７によってクリーニン
グされ、除電装置８によって残留電荷が除電されて、次
のコピー動作に備えられる。

【００１７】図２（ａ）は、上記感光体として用いた有
機光導電体の分光感度特性を示しており、この感光体の
分光感度のピーク波長は７９０〜８１０nmにあることが
わかる。また、上記転写前光照射装置５の光源として
は、上記潜像電位減衰波長である照射光波長の分布をシ
ャープにすることができる発光ダイオード（ＬＥＤ）等
が望ましいが、冷陰極管等の放電管やランプ等と光フィ
ルタとを組み合わせて用いることもできる。

【００１８】上記消色トナーは、例えば、シアニン系の
色素と有機ホウ素のアンモニウム塩とを反応させた色素
を着色剤として用いている。図２（ｂ）は、本実施例で
用いた消色トナーの消色特性を示しており、この消色ト
ナーを消色させる特定の消色波長が８００〜８２０nmの
範囲内にあることがわかる。ここで、図２（ｂ）の縦軸
の相対強度は、消色トナーを消色させるために必要な光
の強度を相対的に表している。

【００１９】ところで、上記感光体の分光感度のピーク
波長は７９０〜８１０nmにあるので、転写前光照射装置
５の照射光波長である潜像電位減衰波長も８００nm前後
に設定するのが望ましい。ところが、図２（ｂ）に示す
ように消色トナーの消色波長の範囲が８００〜８２０nm
にあるので、転写前光照射装置５の照射光波長を感光体
の分光感度のピーク波長（７９０〜８１０nm）に合わせ
ると、現像ユニット４で顕像化した感光体ドラム１上の
トナー像に消色波長の光を照射することになり、該トナ
ー像の消色トナーが退色してしまう。

【００２０】そこで、本実施例では、図２（ｃ）に示す
ように、転写前光照射装置５の照射光波長を６５０〜７
５０nmに設定し、上記消色波長に重ならないようにして
いる。例えば、転写前光照射装置５として発光ダイオー
ド（ＬＥＤ）を用いる場合には、発光波長の分布が６５
０〜７５０nmになるように構成し、また例えば、冷陰極
管等の放電管やランプ等を用いる場合には、７５０nmよ
り長波長の光を遮断する長波長カットフィルタを通して
照射する。これにより、転写前光照射装置５の照射光波
長に消色波長が含まれないようになるので、転写前光照
射装置５によって感光体ドラム１上に形成したトナー像
の消色トナーに光を照射しても、該消色トナーが退色し
なくなる。

【００２１】なお、上記実施例は、感光体の分光感度の
ピーク波長が消色波長に重なる場合を示しているが、感
光体の分光感度のピーク波長が消色波長と異なる場合に
は、転写前光照射装置５の照射光波長を該感光体の分光
感度のピーク波長と等しくすればよく、これにより、感
光体上の潜像電位を効率よく減衰させることができると
ともに、消色トナーの退色を防止することができる。

【００２２】また、本実施例に係る複写機の現像ユニッ
ト４がトナー及びキャリアからなる２成分系現像剤を用
いた現像方式を採用している場合には、感光体ドラム１
上に所定のタイミングで基準トナー像を形成し、この基
準トナー像の画像濃度を画像濃度検知手段としての反射
型フォトセンサ９によって検知し、その検知結果に基づ
いて現像ユニット４内の現像剤のトナー濃度の制御を行
なうことができる。

【００２３】図３は、このトナー濃度制御を行なう制御
系のブロック図を示している。制御部１０は、基本的に
は主制御部としてＣＰＵ１０ａ、記憶部としてのＲＡＭ
１０ｂ，ＲＯＭ１０ｃ、入出力部としてのＩ／Ｏ部１０
ｄより構成されている。また、この制御部１０は、帯電
チャージャ２、露光装置３、現像ユニット４、転写前光
照射装置５、反射型フォトセンサ９、トナー補給ローラ
１１等を制御できるように構成されている。

【００２４】上記基準トナー像は、転写紙間の感光体ド
ラム１上に形成され転写紙に転写することなく、感光体
ドラム１の回転方向における転写・分離装置６の下流側
に設けられたフォトセンサ９によって画像濃度が検知
し、フォトセンサ９の出力値に基づいて、現像ユニット
４のトナー収容器（不図示）から現像ローラ等が配設さ
れている現像器側にトナーを補給するトナー補給手段と
してのトナー補給ローラ１１（図１では不図示）をＯＮ
／ＯＦＦして、現像ユニット４の現像器内の現像剤のト
ナー濃度が所定範囲内に入るように制御される。

【００２５】上記フォトセンサ９は、光源からの光を感
光体ドラム１上に照射し、その反射光の強度をフォトト
ランジスタ等の受光素子で検知し、その反射率から上記
基準トナー像等の画像濃度を検知している。このフォト
センサ９の光源としては、通常、発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）が用いられるが、この発光ダイオードの発光波長が
上記消色波長と重なっていると、フォトセンサ９を動作
させた際に上記基準トナー像の消色トナーが退色してし
まう。

【００２６】そこで、本実施例では、図２（ｄ）に示す
ように、上記フォトセンサ９の光源である発光ダイオー
ドの発光波長を８５０〜１０５０nmに設定し、上記消色
波長と重ならないようにしている。これにより、フォト
センサ９の光源の発光波長に消色波長が含まれなくなる
ので、フォトセンサ９を動作させても、上記基準トナー
像の消色トナーが退色することがなくなり、現像器内の
現像剤のトナー濃度の正しい判定動作を維持できる。

【００２７】なお、上記実施例では、フォトセンサ９に
よる基準トナー像の画像濃度の検知結果に基づいて、現
像ユニット４の現像器内へトナー補給するトナー補給ロ
ーラ１１のＯＮ／ＯＦＦを制御することにより、現像器
内の現像剤のトナー濃度制御を行なっているが、本発明
は、上記基準トナー像の画像濃度の検知結果を、他の画
像形成プロセス条件の制御、例えば帯電チャージャ２に
よる帯電電位、現像ユニット４における現像バイアス電
圧、露光装置における露光量等の制御に用いる場合にも
適用できる。

【００２８】また、本実施例に係る複写機は、通常のト
ナーを用いる現像ユニット及び消色トナーを用いる現像
ユニットの２台の現像ユニットを備え、必要に応じてい
ずれか一方の現像ユニットを選択して現像に使用できる
ように構成したり、通常のトナーを用いる現像ユニット
と消色トナーを用いる現像ユニットとを選択して装置本
体にセットできるように構成することもできる。このよ
うな構成の複写機において、消色トナーを用いる現像ユ
ニットが選択され、かつ、転写前光照射装置５の照射光
波長が消色波長を含んでいる場合には、消色トナーを用
いる現像ユニットが選択されているという情報を、例え
ば、ユーザの操作パネルのテンキー１２から入力操作に
より上記制御部１０に入力し、制御部１０で転写前光照
射装置５を使用しないように制御する。これにより、転
写前光照射装置５の照射光波長が消色波長を含んでいる
場合でも、感光体ドラム１上のトナー像の消色トナーが
退色しないようにすることができる。

【００２９】なお、上記実施例では、転写前光照射装置
５を使用しないように制御しているが、感光体ドラム１
上のトナー像又は転写紙上に転写されたトナー像の消色
トナーに、上記消色波長を含む光を照射する他の光照射
装置が配設されている場合、例えば、転写の途中に転写
紙へ光を照射する転写時光照射装置が配設されている場
合には、該光照射装置を使用しないように制御してもよ
い。

【００３０】また、上記実施例では、消色トナーを用い
る現像ユニットが選択されているという情報を、ユーザ
の操作パネルのテンキー１２から入力操作により上記制
御部１０に入力しているが、制御部１０によって現像ユ
ニットの選択の制御を行なっている場合には、該制御部
１０に使用している現像ユニットの情報が既にあるの
で、特に外部から入力する必要はない。また、現像ユニ
ット側にトナー識別部を設け、複写機本体側に設けた該
トナー識別読み取り手段で該トナー識別部を読み取り、
制御部１０に入力するように構成してもよい。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、上記潜像電位
減衰波長と、上記消色波長とを異ならせることにより、
該潜像電位減衰波長に該消色波長が含まれないようにな
るので、該転写前光照射装置による上記像担持体上への
光照射を行なっても、該像担持体上のトナー像の消色ト
ナーが退色しないようになるという効果がある。

【００３２】請求項２の発明によれば、上記像担持体の
分光感度のピーク波長と、上記消色波長とを異ならせる
ことにより、上記潜像電位減衰波長を、該消色波長と異
なる該像担持体の分光感度のピーク波長に一致させるこ
とができるので、該像担持体上の潜像電位を効率よく減
衰させることができるとともに、該像担持体上のトナー
像の消色トナーの退色を防止できるという効果がある。

【００３３】請求項３の発明によれば、上記画像濃度検
知手段の光源の発光波長と、上記消色波長とを異ならせ
ることにより、該発光波長に該消色波長が含まれなくな
るので、該画像濃度検知手段によって上記像担持体上の
基準濃度パターンのトナー像に画像濃度検知用の光を照
射しても、該トナー像の消色トナーが退色しないように
なり、上記画像形成プロセス条件の適正な制御を安定し
て行なうことができるという効果がある。

【００３４】請求項４の発明によれば、上記制御手段
で、上記消色トナーを用いた画像形成時に、上記像担持
体上に形成したトナー像又は転写材上に転写したトナー
像に対して上記消色波長を含む照射光を照射しないよう
に、上記転写前光照射装置等の光照射装置を制御するこ
とにより、該光照射装置からの照射光が該消色波長を含
んでいる場合でも、該トナー像の消色トナーが退色しな
いようになるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例に係る複写機の概略構成を示す正面図。

【図２】（ａ）は同複写機の感光体の分光感度を示す特
性図。（ｂ）は同複写機に用いる消色トナーの消色に必
要な光の強度の波長依存性を示す特性図。（ｃ）は同複
写機の転写前光照射装置の照射光強度の波長依存性を示
す特性図。（ｄ）は同複写機の反射型フォトセンサの発
光強度の波長依存性を示す特性図。

【図３】実施例に係る複写機の制御系のブロック図。

【符号の説明】

１ 感光体ドラム ４ 現像ユニット ５ 転写前光照射装置 ９ 反射型フォトセンサ １０ 制御部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｇ 21/00 ３０７

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】特定の消色波長の光を照射すると色が消え
   る消色トナーを用いる現像装置と、像担持体上のトナー
   像を転写材に転写する前に特定の潜像電位減衰波長の光
   を該像担持体上に照射する転写前光照射装置とを備えた
   画像形成装置において、 該潜像電位減衰波長と、該消色波長とを異ならせたこと
   を特徴とする画像形成装置。
2. 【請求項２】上記像担持体の分光感度のピーク波長と、
   上記消色波長とを異ならせたことを特徴とする請求項１
   の画像形成装置。
3. 【請求項３】像担持体上に光を照射し、その反射光を検
   知することにより、該像担持体上に形成した基準濃度パ
   ターンのトナー像の画像濃度を検知する画像濃度検知手
   段と、特定の消色波長の光を照射すると色が消える消色
   トナーを用いる現像装置と、該画像濃度検知手段の出力
   値に基づいて画像形成プロセス条件を制御する制御手段
   とを備えた画像形成装置において、 該画像濃度検知手段の光源の発光波長と、該消色波長と
   を異ならせたことを特徴とする画像形成装置。
4. 【請求項４】特定の消色波長の光を照射すると色が消え
   る消色トナーを用いることができる現像装置と、像担持
   体上に形成したトナー像又は転写材上に転写したトナー
   像に該消色波長を含む照射光を照射する光照射装置とを
   備えた画像形成装置において、 該消色トナーを用いた画像形成時に、該トナー像へ該照
   射光を照射しないように該光照射装置を制御する制御手
   段を備えたことを特徴とする画像形成装置。