CN103995453A - 带装置以及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及带装置以及图像形成装置。使得带移动方向的清洁夹持部点(F)至点(C)的中心即中心线(L₁),位于带移动方向的带卷绕区域点(B)至点(G)的中心即中心线(L₂)的上游侧,且使得清洁刷辊(102)至少与中间转印带(8)的从上述卷绕区域到由此沿带移动方向上游侧的带伸展区域的范围相接,形成上述清洁夹持部。能比以往技术良好地清洁中间转印带(8)。

Description

带装置以及图像形成装置

本申请是申请日为2010年10月20日，申请号为201010517050.9的发明专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一边使得环状带部件环形移动、一边通过清洁回转体清洁附着在该带部件的表面的调色剂的带装置,以及使用该带装置的图像形成装置。

背景技术

用于图像形成的调色剂,伴随近年来的高画质化,与粉碎法形成的调色剂相比,聚合法形成的调色剂成为主流。由聚合法形成的调色剂粒子与粉碎法形成的调色剂相比,接近球形,且为小径,因此,能发挥即使与高分辨率对应的小点也能良好地再现的再现性。另一方面,在通过清洁刮板刮取的刮板清洁方式中,易引起清洁不良的不良状况。由于接近球形且小径,因此,挤过清洁刮板和被清洁体之间形成的小间隙。

如专利文献1所记载的清洁装置那样,若采用静电清洁方式,即使聚合法形成的调色剂也能良好地进行清洁。具体地说,专利文献1所记载的清洁装置设有一边与作为被清洁体的鼓状感光体相接一边回转的清洁刷辊,一边与其相接一边回转的回收辊,与回收辊相接的刮取板。并且,清洁刷辊具有回转自如地被支承的回转轴部件,以及由立起设置在其周面的多根刷毛构成的刷辊部。对该清洁刷辊施加与调色剂的正规带电极性相反极性的清洁电压。又,对回收辊施加与清洁电压相同极性且比清洁电压大的回收电压。经转印工序后残留在感光体表面上的转印残留调色剂,一边由回转的清洁刷辊的刷辊部刮取,一边因感光体和刷辊部之间的电场,静电转移到刷辊部内。接着,从刷辊部内进一步静电转移到回收辊后,通过刮取板从回收辊表面刮落。在这种静电清洁方式中,与刮板清洁方式相比,能良好地清除由聚合法形成的调色剂。

但是,在静电清洁方式中,当将中间转印带等带部件作为清洁对象场合,与将辊等回转体作为清洁对象场合相比,存在难以得到良好清洁性的问题。于是,本发明人对其原因进行了研究,发现以下结果:即,对于架设在多个架设辊状态下环状移动的带部件,必须一边以比较强的压力使得清洁刷辊相接,一边尽可能伴随与辊的滑擦引起的波动起伏。因此,一般,关于清洁刷辊等清洁回转体,带部件的移动方向的全领域之中,与不能自由波动区域即相对辊卷绕区域相接,形成清洁夹持部。另一方面,在图像形成装置中,为了实现某种程度的转印性及纸吸附性等,一般,使用电气性能为中电阻的材料作为带部件。为了良好地清洁这种带部件,在从清洁刷辊通过带部件到架设辊的路径上,需要流过某种程度量的清洁电流,这为人们所公知。但是,在清洁夹持部内,若该清洁电流过剩地流过带上的调色剂周围,则相对调色剂发生与正规极性相反极性的电荷注入,有时会使得调色剂带逆极性电。当将带部件作为清洁对象场合,发生这种调色剂带逆极性电,使得清洁性恶化。

关于上述调色剂带逆极性电,更详细地进行说明。图1是表示以往清洁装置的清洁夹持部周围构成一例的放大构成图。在该图中,作为带部件的中间转印带901在架设在图示的清洁对向辊902以及没有图示的多个辊的状态下环状移动。在中间转印带901的环形内侧,在其周面全域之中,清洁对向辊902在图示卷绕宽度W₁范围卷绕在中间转印带901。另一方面,在中间转印带901的环形外侧,清洁刷辊903与带表面相接,形成清洁夹持部。清洁刷辊903通过没有图示的驱动手段驱动朝着逆方向回转,在此,所谓逆方向是指使得自身表面在清洁夹持部内朝着与带逆方向移动,使得自身的由多根刷毛构成的刷与中间转印带901的表面滑擦。对清洁刷辊施加与调色剂逆极性的清洁偏压,附着在中间转印带901的表面的转印残留调色剂被刮取到清洁刷辊上。进行该刮取的清洁夹持部的带移动方向长度,即夹持部宽度W₂比上述卷绕宽度W₁宽。并且,在带移动方向的清洁夹持部的上游侧端部及下游侧端部,清洁刷辊903相对没有卷绕在辊上的带伸展区域相接。下面,清洁夹持部之中,在带移动方向上游侧,清洁刷辊903与带伸展区域相接的区域称为“上游侧带伸展夹持区域”。在该上游侧带伸展夹持区域中,尽管清洁刷辊903与带表面相接,但在带背面,清洁对向辊902不相接,并没有多少清洁电流流过。与此相反,在清洁对向辊902与中间转印带901接触的带卷绕区域(用卷绕宽度W₁表示的区域)中,清洁电流良好地流过。尤其,在夹持部压力最强的带卷绕区域中央部附近,与带卷绕区域两端部相比,多量电流良好地流过。因此,若调色剂进入带卷绕区域中央部附近,则易发生调色剂带逆极性电。

因此,为了得到良好的清洁性,清洁夹持部的带移动方向全区域之中,在下面那样的区域,需要预先将几乎所有的转印残留调色剂转移到清洁刷辊。即,清洁电流量难以成为过剩的上游侧带伸展夹持区域(用宽度M₃表示的区域)或带卷绕区域(用卷绕宽度W₁表示的区域)的入口附近。但是,在用宽度M₃表示的上游侧带伸展夹持区域的入口附近,如图所示,成为构成刷的刷毛使得仅仅其前端与带接触的状态。这种状态的刷毛难以使得转印残留调色剂转移。转印残留调色剂发生良好转移系一边刷毛产生大的挠曲,一边使得其侧面与带相接状态时。用宽度M₃表示的上游侧带伸展夹持区域之中,刷毛成为那种状态限于从入口附近离开比较远的极小区域。又,用卷绕宽度W₁表示的带卷绕区域之中,因清洁电流引起的调色剂带逆极性电不那么发生的区域限于入口附近极小区域。从上述结果可知,在以往的清洁装置中,在没有转移到清洁刷辊状态下,无论如何也发生进入带卷绕区域中央部的转印残留调色剂,引起清洁不良。

以使用清洁刷辊作为清洁回转体场合为例进行说明,但是,即使使用不具备清洁辊那样的刷的场合,在清洁夹持部的带卷绕区域,比较多量的清洁电流流过。并且,在清洁夹持部内,在上游侧带伸展夹持区域没有除尽的调色剂进入带卷绕区域,恐怕会引起清洁不良。

【专利文献1】日本特开2009-20249号公报

【专利文献2】日本特开2007-72411号公报

发明内容

本发明是为了解决上述课题而提出来的，其目的在于,提供比以往技术良好的能清洁带部件的带装置以及图像形成装置。

为了实现上述目的，本发明提出以下技术方案:

(1)一种带装置,包括:

环状带部件,在由配设在环内侧的多个架设辊架设状态下,作环形移动；

清洁回转体,清洁对向辊为上述多个架设辊之一,上述带部件相对该清洁对向辊卷绕,相对卷绕区域从带表面相接,在形成上述清洁回转体和带表面相接的清洁夹持部的状态下,一边回转,使得自身表面在上述清洁夹持部内朝着带移动方向逆方向移动,一边使得附着在带表面的调色剂转移到自身进行清洁；

电压施加装置,对上述清洁回转体施加与调色剂的正规带电极性逆极性的清洁电压；其特征在于:

使得带移动方向的上述清洁夹持部的中心,位于带移动方向的上述卷绕区域中心的上游侧,且至少在上述带部件的从上述卷绕区域到由此沿带移动方向上游侧的带伸展区域范围,使得上述清洁回转体相接,形成上述清洁夹持部。

(2)在上述技术方案(1)所述的带装置中，其特征在于:

使得带移动方向的上述清洁夹持部的中心,位于上述卷绕区域上游侧的上述带伸展区域。

(3)在上述技术方案(2)所述的带装置中，其特征在于:

使得带移动方向的上述清洁夹持部的下游侧端部,位于上述卷绕区域。

(4)在上述技术方案(2)或(3)所述的带装置中，其特征在于:

上述多个架设辊之中,清洁上游架设辊系相对上述清洁对向辊,位于带移动方向上游侧且邻接的架设辊,通过该清洁上游架设辊,将该清洁上游架设辊和上述清洁对向辊之间的带伸展区域朝着上述清洁回转体推压。

(5)在上述技术方案(4)所述的带装置中，其特征在于:

作为上述清洁上游架设辊,使用至少辊部表面由绝缘体构成的辊。

(6)在上述技术方案(1)-(3)任一个记载的带装置中，其特征在于:

作为上述清洁回转体,使用清洁刷辊,该清洁刷辊具有可回转的回转轴部件,以及由立起设置在其周面的多根刷毛构成的刷部。

(7)一种图像形成装置，包括:

带装置,将载置在环状带部件表面的调色剂像,或者载置在保持在上述带部件的表面上的记录部件的调色剂像,伴随上述带部件的环形移动运送；

调色剂像形成装置,在上述带部件表面或记录部件上形成调色剂像；其特征在于:

使用上述技术方案(1)-(6)任一个记载的带装置,作为上述带装置。

(8)在上述技术方案(7)所述的图像形成装置中，其特征在于:

作为上述调色剂,使用满足以下条件的调色剂:

3μm≤体积平均粒径≤6μm,且体积平均粒径Dv和个数平均粒径Dn之比处于以下范围:1.00≤Dv/Dn≤1.40。

(9)在上述技术方案(7)或(8)所述的图像形成装置中，其特征在于:

作为上述调色剂,使用满足以下条件的调色剂:

100≤形状系数SF-1≤180,且100≤形状系数SF-2≤180。

(10)在上述技术方案(7)或(8)所述的图像形成装置中，其特征在于:

作为上述带部件,使用至少基材由弹性材料构成。

下面说明本发明的效果。

在上述发明中,在带移动方向,使得清洁夹持部中心位于对于清洁对向辊的带卷绕区域中心的上游侧,与使得上述中心位于相同位置的以往装置相比,增大上游侧带伸展夹持区域。例如,图2表示使用清洁刷辊903作为清洁回转体的例子,如图所示,使得作为清洁夹持部的带移动方向的中心线的夹持中心线L₁位于作为对于清洁辊902的带卷绕区域中心线的卷绕中心线L₂的上游侧。由此,与表示以往技术例的图1比较可知,使得用宽度W₃表示的上游侧带伸展夹持区域比以往增大。于是,易引起调色剂的逆带电,在对于清洁对向辊的带卷绕区域的中央部的上游侧,使得带上的调色剂能良好地转移到清洁刷辊的区域比以往技术增大,因此,能比以往良好的清洁带部件。

附图说明

图1是表示以往清洁装置的清洁夹持部周围构成一例的放大构成图。

图2是表示适用本发明的清洁装置的清洁夹持部周围构成一例的放大构成图。

图3是表示实施形态涉及的打印机的主要部分的概略构成图。

图4是放大表示该打印机的带清洁装置及其周围的放大构成图。

图5(a),(b),(c)是表示通过一次转印夹持部后残留在感光体表面的转印残留调色剂的带电量分布和通过与极性控制板的接触位置后的转印残留调色剂的带电量分布之间关系的第1例,第2例,第3例的图线。

图6是表示No1,No2的极性控制板的环境和电阻之间关系的图线。

图7是表示No3,No4的极性控制板的环境和电阻之间关系的图线。

图8是表示通过与极性控制板的接触位置前后的转印残留调色剂的电荷量分布变化的图线。

图9是表示电阻为1×10⁵Ω·cm,1×10⁷Ω·cm,1×10⁹Ω·cm的清洁刷辊的清洁性的图线。

图10是表示该打印机的清洁对向辊和中间转印带的放大构成图。

图11是表示该打印机的清洁对向辊,中间转印带以及清洁刷辊的放大构成图。

图12是表示该打印机的中间转印带和清洁刷辊的放大构成图。

图13是表示以往例和实施形态涉及的打印机的中间转印带的调色剂清洁性差异的图线。

图14是表示该打印机的回收辊的电阻和环境之间关系的图线。

图15是表示实施形态涉及的打印机的第1变形例的带清洁装置及其周围的放大构成图。

图16是表示实施形态涉及的打印机的第2变形例的带清洁装置及其周围的放大构成图。

图17是表示实施形态涉及的打印机的第3变形例的主要部分的概略构成图。

图18是表示实施例涉及的打印机的清洁夹持部及其周围的放大构成图。

图19是说明调色剂粒子相对二维平面的投影像的最大径MXLNG和平面面积A的模式图。

图20是说明调色剂粒子相对二维平面的投影像的周长P和平面面积A的模式图。

图21(a),(b),(c)分别模式地表示调色剂的形状。

具体实施方式

下面，参照附图详细说明本发明的实施形态，在以下实施形态中，虽然对构成要素，种类，组合，位置,形状，数量,相对配置等作了各种限定，但是，这些仅仅是例举，本发明并不局限于此。

作为适用本发明的图像形成装置的实施形态,说明所谓串列型中间转印方式的打印机(以下简记为“打印机”)。

先说明本打印机的基本构成。图3是表示实施形态涉及的打印机的主要部分的概略构成图。本打印机设有用于生成黄色、品红色、青色、黑色(以下分别简记为Y,M,C,K)的调色剂像的四个处理单元6Y,6M,6C,6K。四个处理单元6Y,6M,6C,6K分别设有鼓状感光体1Y,1M,1C,1K。在感光体1Y,1M,1C,1K周围分别设有充电装置2Y,2M,2C,2K,显影装置5Y,5M,5C,5K,鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K,消电装置(没有图示)等。处理单元6Y,6M,6C,6K使用互不相同颜色的Y,M,C,K调色剂,除此以外构成相同。在处理单元6Y,6M,6C,6K上方,配设没有图示的光写入单元,用于对感光体1Y,1M,1C,1K的表面照射激光,写入静电潜像。

在处理单元6Y,6M,6C,6K的下方,配设作为带装置的转印单元7,其具备作为带部件的环状中间转印带8。除中间转印带8之外,还设有配设在环内侧的多个架设辊,配设在环外侧的二次转印辊15,推压辊16,带清洁装置100等。

在中间转印带8的环内侧,配设四个一次转印辊9Y,9M,9C,9K,张力辊10,一次转印后辊11,二次转印对向辊12,极性控制对向辊13,清洁对向辊14。这些辊都起着作为架设辊的功能,在上述辊周面的局部卷绕中间转印带8,进行带架设。通过没有图示的驱动手段驱动上述驱动辊12按图示逆时钟方向回转,通过该驱动辊12的回转,中间转印带8按图示逆时钟回转方向环形移动。

配设在带环内侧的四个一次转印辊9Y,9M,9C,9K和感光体1Y,1M,1C,1K之间,夹入中间转印带8。由此,形成中间转印带8的表面和感光体1Y,1M,1C,1K相接的Y,M,C,K用的一次转印夹持部。对一次转印辊9Y,9M,9C,9K,分别通过没有图示的电源施加与调色剂逆极性的一次转印偏压。

又,配设在带环内侧的二次转印对向辊12和配设在带环外侧的二次转印辊15之间,夹入中间转印带8。由此,形成中间转印带8的表面和二次转印辊15相接的二次转印夹持部。对二次转印辊15,通过没有图示的电源施加与调色剂逆极性的二次转印偏压。

又,配设在带环内侧的清洁对向辊14和配设在带环外侧的带清洁装置100的清洁刷辊102之间,夹入中间转印带8。由此,形成中间转印带8的表面和清洁刷辊102相接的清洁夹持部。带清洁装置100和中间转印带8可一体更换,但是,当带清洁装置100和中间转印带8寿命设定不同场合,也可以使得带清洁装置100相对中间转印带8独立,能相对打印机本体装卸。对清洁刷辊102通过作为电压施加手段的没有图示的电源,施加与调色剂逆极性的清洁偏压。

本打印机设有没有图示的供纸部,其包括收纳记录纸P的供纸盒,以及从供纸盒将记录纸P供给到供纸通道的供纸辊等。又,定位辊对(没有图示)接受从供纸部送来的记录纸,在所定时间将其朝着二次转印夹持部送出,将该定位辊对配设在上述二次转印夹持部的图示右侧方。又,定影装置(没有图示)接受从二次转印夹持部送出的记录纸P,对该记录纸P施以调色剂像的定影处理,将该定影装置配设在上述二次转印夹持部的图示左侧方。又,根据需要也可以配设Y,M,C,K用的调色剂补给装置(没有图示),对显影装置5Y,5M,5C,5K补给Y,M,C,K调色剂。

近年,作为记录纸,除了以往广泛使用的普通纸,外观表面具有凹凸的特殊纸或熨烫打印等用于热转印的特殊记录纸使用增加。若使用这种特殊纸,与以往普通纸场合相比,将叠合彩色调色剂像的中间转印带8上的调色剂二次转印在纸上时,易发生转印不良。于是,在本打印机中,使得中间转印带8具有弹性,提高与记录纸的接触性。

作为中间转印带8,可以使用多层结构。作为基体层,可以使用在聚酰亚胺、聚酰亚胺-酰胺、聚碳酸酯、聚酯、聚丙烯等合成树脂或各种橡胶中,含有适当量的碳黑等导电剂,其体积电阻率为10⁶～10¹⁴Ω·cm。又,设为使其具有弹性的带场合,可以使用硅酮橡胶、NBR、H-NBR、CR、EPDM、聚氨酯橡胶,作为该导电性弹性层的主基材。又,只要能实现降低摩擦阻力,相对电气特性环境的稳定性,降低表面粗糙度引起的提高残留调色剂清洁性能的目的,对导电性保护层的材料不作特别限定,可以使用将聚四氟乙烯(PTFE)、四氟乙烯－全氟烷氧基乙烯基醚共聚物(PFA)、PVDF等氟树脂聚合物,溶解/分散在醇可溶性尼龙类、硅酮树脂类、硅烷偶联剂、氨基甲酸乙酯树脂类的乳剂或有机溶剂的涂料。可以通过浸渍涂敷、喷涂、静电涂布、辊涂等涂布上述涂料,形成上述保护层。再有,可以通过对保护层进行表面处理或研磨,改善脱模性,导电性,耐磨耗性,表面清洁性等。具有弹性的中间转印带8和鼓状感光体1Y,1M,1C,1K以比较宽的接触区域接触配置,且由中间转印带8弹性推压,鼓状感光体1Y,1M,1C,1K和中间转印带8之间的接触面压并不是那么高,而且,实行中间转印带8包入调色剂像动作,感光体1Y,1M,1C,1K上的调色剂像一次转印在中间转印带8侧。此时,向中间转印带8的转印图像没有因大的接触面压引起的等的图像缺陷,以高的转印效率转印,因此,记录材料(尤其具有凹凸的特殊纸等)上的彩色图像质量能保持非常好。

若从个人计算机等送来图像信息,则本打印机驱动上述驱动辊12回转,使得中间转印带8环形移动。关于驱动辊12以外的架设辊,随着带从动回转。同时,驱动处理单元6Y,6M,6C,6K回转。又,通过充电装置2Y,2M,2C,2K使得感光体1Y,1M,1C,1K表面均一带电,通过对充电后的感光体1Y,1M,1C,1K的表面照射激光L,形成静电潜像。接着,通过显影装置5Y,5M,5C,5K对形成在感光体1Y,1M,1C,1K表面的静电潜像进行显影,在感光体1Y,1M,1C,1K上得到Y,M,C,K调色剂像。Y,M,C,K调色剂像在上述Y,M,C,K用一次转印夹持部,叠合在中间转印带8表面上,实行一次转印。由此,在中间转印带8表面形成四色叠合调色剂像。

另一方面,在供纸部,通过供纸辊27从供纸盒一张张送出记录纸P,运送到定位辊对。然后,在能使得与中间转印带8上四色叠合调色剂像同步的时间,驱动定位辊对,将记录纸P送入二次转印夹持部,将中间转印带8上的四色叠合调色剂像一下子二次转印在记录纸P上。由此,在记录纸P表面形成彩色图像。关于形成彩色图像后的记录纸P,从二次转印夹持部运送到定影装置,施以调色剂像定影处理。

对于将Y,M,C,K调色剂像一次转印在中间转印带8之后的感光体1Y,1M,1C,1K,通过鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K施以转印残留调色剂的清洁处理。此后,用没有图示的消电灯消电后,在充电装置2Y,2M,2C,2K使其均一带电,备作下一次形成图像。

在此,说明以往刮板清洁方式所存在的问题。如上所述,近年,要求高画质化很强烈,存在调色剂小粒径化倾向。又,根据降低调色剂制造成本以及提高转印率要求,不粉碎调色剂,通过聚合法等采用球形化调色剂的倾向。伴随使用小粒径化及球形化的调色剂,作为除去残留在像载置体上的调色剂的手段,主要使用刮板清洁方式,在该刮板清洁方式中,若刮板和像载置体表面密接精度低,则调色剂易挤过,导致清洁性低下。为了防止上述现象,若以强的相接压力推压刮板,则发生刮板卷曲,成为引起所谓条纹状或带状的清洁不良的原因,难以保持稳定的清洁性能。又,即使球形调色剂,若使得线压极端高(具体地说,例如线压100gf/cm以上),虽然能清洁,但由此引起清洁刮板磨耗或带损伤等,导致寿命极端短。通常线压20gf/cm,清洁刮板寿命(因磨耗发生清洁不良时的寿命)约120K张。线压100gf/cm时,清洁刮板寿命约20K张左右。又,相对转印性良好的球形调色剂,刮板清洁性比相对粉碎型(异型)调色剂的清洁性差,这为人们所公知。

于是,在本打印机中,采用比刮板清洁方式好的能清洁球形化调色剂的静电清洁方式的带清洁装置10。

图4是放大表示该打印机的带清洁装置100及其周围的放大构成图。在该图中,带清洁装置100设有作为清洁部件的清洁刷辊102,用于从中间转印带8上除去转印残留调色剂。又,还设有用于回收附着在清洁刷辊102的调色剂、作为回收部件的回收辊103,与回收辊103相接从辊表面刮取调色剂、作为刮取部件的刮取板104,调色剂运送螺旋105等。调色剂运送螺旋105将从回收辊103表面刮取的调色剂朝着装置壳体一端部运送,排出到装置壳体外。排出的调色剂落下到打印机本体设有的没有图示的废调色剂罐内。

清洁刷辊102具有回转自如地被支承的金属制的回转轴部件,以及由立起设置在其周面的多根刷毛(导电性纤维)构成的刷辊部。

刮取板104兼有作为从回收辊103刮取调色剂的刮取部件的功能,以及作为将电荷赋与回收辊103表面的电荷供给手段的功能。又,清洁刷辊102具有回转自如地被支承的金属制的回转轴部件,以及由立起设置在其周面的多根刷毛(导电性纤维)构成的刷辊部。通过刷用电源110施加与调色剂逆极性的清洁偏压。又,从没有图示的回收电源,对回收辊103施加与调色剂逆极性且比清洁偏压大的回收偏压。

沿着带移动方向,在中间转印带8的表面和清洁刷辊102相接的清洁夹持部的上游侧,作为控制通过二次转印夹持部后的转印残留调色剂的带电极性的极性控制部件的极性控制板101与带表面相接。对该极性控制板101施加与调色剂的正规带电极性相同极性的极性控制偏压。

在中间转印带8的表面,为了保护极性控制板101常时滑擦的带表面,也可以涂布润滑剂。这种场合,使得硬脂酸锌块等固形润滑剂与清洁刷辊102的刷辊部相接,通过回转从固形润滑剂刮取得到润滑剂粉末,将该润滑剂粉末涂布在中间转印带8表面。又,可以设有均一板(没有图示),用于使得涂布在中间转印带8表面的润滑剂粉末均一。

在本打印机的带清洁装置100中,通过以下四个工序除去中间转印带8上的调色剂。

1.在极性控制板101使得中间转印带8上的调色剂极性一致为正规带电极性(在本例中,为负极性)。

2.对清洁刷辊102施加与调色剂逆极性(在本例中,为正极性)的清洁偏压,使得中间转印带8上的调色剂静电地转移到清洁刷辊102上。

3.对回收辊103施加与清洁偏压相同极性、且绝对值大的回收偏压,使得清洁刷辊102上的调色剂转移到回收辊103上。

4.用刮取板104刮落回收辊103上的调色剂。

下面,详细说明上述工序。

首先,说明附着在通过二次转印夹持部后的中间转印带8的转印残留调色剂的带电量,以及通过与极性控制板101的接触位置后(以下简记为“通过极性控制板后)的调色剂的带电量。在感光体表面上,几乎所有的调色剂粒子都带作为正规极性的负极性电。与此相反,在附着到中间转印带8表面上的转印残留调色剂中,带与正规极性逆极性的逆带电调色剂粒子多量存在。这是由于在一次转印夹持部及二次转印夹持部内,相对转印残留调色剂粒子注入逆极性电荷等引起的。

为了便于理解,以鼓清洁装置(图1的4Y,4M,4C,4K)为例,代替带清洁装置100,进行说明。图5(a),(b),(c)是表示通过一次转印夹持部后残留在感光体表面的转印残留调色剂的带电量分布和通过与极性控制板的接触位置后的转印残留调色剂的带电量分布之间关系的第1例,第2例,第3例的图线。在此所说的极性控制板与图4所示带控制装置100的极性控制板101不同。分别配设在各色的鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K(参照图1)内,与通过一次转印夹持部后的感光体表面相接,与图4的极性控制板101相同,对其施加与调色剂的正规带电极性相同极性的极性控制偏压。又,关于调色剂带电量分布用如下方法测定。即,通过细川精密(Hosokawa Micron)公司制粒子带电量分布测定装置E-SPART ANALYZER(EST-3)(商品名)对调色剂一个一个测定其电荷量Q以及调色剂粒径d,根据所测定的数据,对本打印机成像时感光体1上转印残留调色剂几百个进行采样时,将Q/d(单位为fc/μm)分布设为带电量分布。

图5(a)所示第1例系在正极性调色剂和负极性调色剂各一半状态下,混在一起的宽广的分布(下面称为“转印残留调色剂A”)。图5(b)所示第2例系在正极性调色剂比负极性调色剂多的状态下,混在一起的宽广的分布(下面称为“转印残留调色剂B”)。图5(c)所示第3例系处理控制时等的未转印调色剂,几乎都是负极性调色剂,成为陡削状分布。

若通过一次转印夹持部后的残留在感光体表面的转印残留调色剂A,转印残留调色剂B伴随感光体回转到达极性控制板位置,则几乎所有的转印残留调色剂都由极性控制板机械刮落。但是,因发生所谓爬行,一部分转印残留调色剂挤过极性控制板。这时,转印残留调色剂带正规的带电极性(负极性)。如图5(a),(b)所示,因通过极性控制板的相接位置前的调色剂带电量分布不同,通过后的带电量分布也不同,但是,通过板后,不管哪种情况,几乎所有的调色剂粒子都带负极性电。图5(c)所示未转印调色剂,几乎没有变化,或者稍稍偏靠负极性。

配设在各色处理单元的极性控制板由例如聚氨酯等构成的弹性体形成,在原材料中混入碳黑或离子类导电剂,发挥导电性。其电阻优选2×10⁶Ω·cm～5×10⁷Ω·cm。又,厚度可以设为1～3mm范围内。若厚度过薄,则因感光体表面及极性控制板本身的波动等难以确保向感光体的推压量。硬度以JIS-A硬度计测定,只要在40～85范围内就行。对于极性控制板,不要求清除感光体上转印残留调色剂全部,多少允许调色剂挤过也没有问题。

本发明人试验使用的极性控制板(处理单元内)的各条件如下:

电阻:1×10⁶Ω·cm或1×10⁸Ω·cm

厚度:2.4mm或2.8mm

自由长度:7mm或9mm

硬度:JIS-A硬度60～80

板恢复弹性系数:45％

具备上述各条件的极性控制板的电阻因环境而变化。作为参考,对于No1～No4四种极性控制板,将设置条件例表示在下表1中。图6及图7表示板的环境和电阻的关系。

表1

板No.	1	2	3	4
					电阻	约108	约108	约106	约106
板厚[mm]	2.8	2.4	2.8	2.4
					咬入量[mm]	0.5	0.5	0.5	0.5
板自由长度[mm]	9	7	7	9
					板恢复弹性系数	45	45	45	45

当这样的极性控制板和感光体之间夹入调色剂时,因施加在极性控制板的极性控制偏压,电流流入调色剂。并且,调色剂带与施加电压相同极性的电,通过与极性控制板的相接位置。又,即使在感光体和极性控制板形成的相接部的入口及出口的感光体～板间的微小间隙发生放电或电荷注入,调色剂带与施加电压相同极性的电。其结果使得调色剂成为如图5(a),(b)所示那样的“通过板后”的负极性的带电量分布。图8是表示通过与极性控制板的相接位置前后的转印残留调色剂的电荷量分布变化的图线。

在鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K中,通过板后的调色剂由边与感光体相接边回转的清洁刷辊从鼓表面除去。

图9是表示电阻为1×10⁵Ω·cm,1×10⁷Ω·cm,1×10⁹Ω·cm的清洁刷辊的鼓清洁性的图线。电阻为1×10⁵Ω·cm时,施加电压大,电源成本上升。另一方面,电阻为1×10⁵Ω·cm时,电流易流向感光体1,以比1×10⁷Ω·cm时低的电压,调色剂带正极性电,再附着到感光体1上。因此,清洁性的余量小。因此,1×10⁷Ω·cm的条件最合适。但是,刷电阻按以下方法计算:使得清洁刷辊咬入直径10mm的SUS辊1mm相接,以200mm/sec使得双方回转,对刷芯施加电压,测定电流计算而得。纤维一般可以使用尼龙,聚酯,丙烯等绝缘材料,不管什么材料效果相同。又,芯套结构的代表性的纤维公开在日本特开平10-310974号公报,日本特开平10-131035号公报,日本特开平01-292116号公报,日本特公平07-033637号公报,日本特公平07-033606号公报,日本特公平03-064604号公报。

以鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K为例进行说明,但是,即使在图2所示带清洁装置100中,也产生与鼓清洁装置4Y,4M,4C,4K相同的现象。即,在带清洁装置100中,极性控制板101能从带表面刮取转印残留调色剂,使得通过板后的转印残留调色剂的极性一致成为正规带电极性。也可以通过电晕充电器使得转印残留调色剂的极性一致成为正规极性。这种场合,可以对电晕充电器供给－800μA左右的电流。

下面,说明本打印机特征构成。

图10是表示该打印机的清洁对向辊14和中间转印带8的放大构成图。在该图中,清洁对向辊14由直径22mm的铝制辊构成,伴随中间转印带8的环形移动,按图示顺时钟方向从动回转。该清洁对向辊14全周之中,相对从图示点B至点C的弧状区域,中间转印带8卷绕。该带卷绕区域的沿带移动方向的长度,即卷绕宽度在图中用符号W₁表示。在该图中,用符号L₂指示的点划线表示带卷绕区域(弧BC)的沿带移动方向长度的卷绕中心线。用符号L₃指示的双点划线表示将进入点B前的带移动方向延长的延长线。

图11是表示该打印机的清洁对向辊14,中间转印带8以及清洁刷辊102的放大构成图。在该图中,清洁刷辊102相对中间转印带8表面,在从夹持入口点F到夹持出口点G的区域(用夹持宽度W₂表示的区域)相接,形成清洁夹持部。并且,在清洁夹持部内,朝着逆方向(图示顺时钟方向)回转,使得自身表面朝着与中间转印带8逆方向移动。

在该图中,用符号L₁指示的点划线表示清洁夹持部的沿带移动方向位于中心的夹持部中心线。在本打印机中,如图所示,沿着带移动方向,使得夹持部中心线L₁位于卷绕中心线L₂的上游侧,且将从夹持入口点F到夹持出口点G的清洁夹持部的沿带移动方向上游侧的端部,设为刷与带伸展区域相接的上游侧带伸展区域。在上述构成中,与使得夹持部中心线L₁和卷绕中心线L₂位于相同处的以往装置相比,使得用符号W₃表示的上游侧带伸展夹持区域(从夹持入口点F到卷绕入口点B的区域)增大。由此,易引起调色剂的逆带电,在带卷绕区域的中央部的上游侧,使得能良好地将带上的调色剂转移到清洁刷辊102的区域比以往增大,能比以往良好地清洁中间转印带8。

图12是表示该打印机的中间转印带8和清洁刷辊102的放大构成图。在该图中,清洁刷辊102的回转轴部件102和中间转印带8最接近的位置为夹持部中心线L₁的位置。因此,在该夹持部中心线L₁夹持压力最高,从带刮取调色剂的力也最强,从道理上说,带上的调色剂最容易转移到刷上。在本打印机中,使得上述从道理上说调色剂最容易转移到刷上的夹持部中心线L₁,如图11所示,位于带卷绕区域(弧BC)的沿带移动方向上游侧。即,使得夹持部中心线L₁位于不相对清洁对向辊14卷绕的上游侧带伸展夹持区域处。在上游侧带伸展夹持区域中,清洁电流量比卷绕区域大幅度减少。在这种上游侧带伸展夹持区域处,使其位于物理上最容易使得调色剂转移到刷上的夹持部中心线L₁,能使得带上的几乎所有转印残留调色剂在因清洁电流逆带电前转移到清洁刷辊102的刷内。

如图11所示,在从夹持入口点F到夹持出口点G的清洁夹持部的带移动方向下游侧,使得夹持出口点G位于带卷绕区域(弧BC)的出口点C的上游侧。其理由说明如下。即,如本打印机那样,在使得清洁刷辊102相对中间转印带8朝逆方向回转的构成中,清洁刷辊102伴随回转使得刷前端开始接触中间转印带8的位置,成为夹持出口点G。在该夹持出口点G,当构成刷的多根刷毛与带碰接时,相对带赋与大的应力。在这样的夹持出口点G,若中间转印带8不卷绕在清洁对向辊14,能自由波动的带伸展区域位于此处,则因上述大应力,带发生大的波动。于是,在本打印机中,使得夹持出口点G位于带卷绕区域出口点C的上游侧的带卷绕区域。带卷绕区域不能自由波动,能避免因在夹持出口点G使得刷与带伸展区域碰接引起带波动。

图13是表示使得夹持部中心线L₁和卷绕中心线L₂位于相同处的以往例和实施形态涉及的打印机的中间转印带8的调色剂清洁性差异的图线。比较以往例和本打印机可知,在本打印机(实施形态)中,清洁偏压能发挥良好清洁性的合适值范围,与以往例相比,大幅度变宽。

本打印机的带清洁装置100的具体构成条件一例在通常环境(高温高湿环境以外)下如下所示:

[清洁刷辊102条件]

刷材质:导电性聚酯(导电性碳内包在纤维内部,纤维表面为聚酯,所谓芯套结构)

刷电阻:1×10⁵Ω(施加电压1000V的条件下,轴线方向全域测定)

刷轴施加电压(清洁偏压):+800V

刷植毛密度:10万根/(英寸)²,纤维直径约25～35μm,刷前端实行倒毛处理。

刷直径:16mm

刷向中间转印带8的咬入量:1mm

回转方向:相对带逆方向

刷纤维作为纤维整体具有导电性,纤维表面用绝缘层覆盖。纤维表面具有绝缘层,清洁刷辊102和中间转印带8接触时电流难以流过,刷纤维从带静电吸引调色剂时超过额定的电流难以流过。因此,不会给予调色剂逆极性的电荷,减少暂时处于刷内的调色剂再附着到中间转印带8上。但是,即使使用这种刷,若将会破坏纤维表面绝缘的电流流过的电压施加到回转轴上,结果,调色剂回到中间转印带8上,需要注意电压值的设定。

清洁刷辊102形成刷辊状后,若施以朝一方向倒毛的斜毛处理,则纤维截面露出的导电剂难以接触中间转印带8。由此,减少向调色剂的电荷注入性,提高清洁性的余量。纤维一般可以使用尼龙,聚酯,丙烯等绝缘材料,不管什么材料效果相同。又,芯套结构的代表性的纤维公开在日本特开平10-310974号公报,日本特开平10-131035号公报,日本特开平01-292116号公报,日本特公平07-033637号公报,日本特公平07-033606号公报,日本特公平03-064604号公报。

[回收辊103的条件]

回收辊金属芯材质:SUS(不锈钢)

回收辊表面材质:PVDF(厚度100μm)的表层上形成丙烯类UV硬化树脂层(厚度3-5μm)

辊直径:14mm

刷纤维向回收辊的咬入量:1.5mm

回收辊金属芯施加电压(回收偏压):+1400V

回转方向:相对清洁刷辊102逆方向

回收辊103系在由不锈钢构成的金属芯的表面上,形成具有100μm厚度的PVDF,再在其表面形成丙烯类UV硬化树脂层(高阻抗辊)。回收辊103的电阻在低温低湿环境下(LL),中温中湿环境下(MM),高温高湿环境下(HH)分别如图14所示。不仅在本实施形态中使用的回收辊103,在导电性金属芯包覆几μm-100μm左右的高阻抗弹性管,或再形成绝缘涂层也可以得到相同性能。作为回收辊103表面材料,可以列举例如PVDF管,PFA管,PI管,丙烯涂层,硅涂层(例如含有硅粒子的PC(聚碳酸酯)涂层),陶瓷,氟涂层等。

[刮取板104的条件]

材质:SUS

厚度:100μm

板相接角度:20°

板向回收辊103的咬入量:0.6mm

向刮取板的施加电压(刮取偏压):+2000V

在回收辊103,对金属芯施加回收偏压,若测定其表面电位,与回收偏压大致相同电位,但是,清洁动作中,若输入多量调色剂,则随着调色剂输入,回收辊103的表面电位降低。于是,回收辊103和清洁刷辊102的电位差(回收电位差不能确保必要值,从清洁刷辊102回收调色剂的能力下降。为此,例如,若打印A4尺寸一张,必要大小的回收电位差能确保,但是,连续打印动作,且向刷输入调色剂量多场合,有时会引起回收电位差不能确保的事态。于是,成为调色剂滞留在清洁刷辊102内的状态,存在从刷向带排出调色剂的问题。因此,对导电性刮取板104施加刮取电压,将电荷给予回收辊103表面,增大回收电位差,提高回收性能。

当极性控制板101的没有什么劣化,在与极性控制板101相接位置处不那么发生调色剂挤过时,向刮取板104施加刮取电压的必要性小。但是,因极性控制板101发生劣化,在与极性控制板101相接位置处调色剂挤过量比较多场合,在低温低湿环境下比高温高湿环境下挤过量多场合,施加刮取偏压特别有效。

图15是表示实施形态涉及的打印机的第1变形例的带清洁装置100及其周围的放大构成图。在第1变形例中,带清洁装置100在清洁刷辊102的带移动方向下游侧,具有清洁中间转印带8的第2清洁刷辊106,这一点与上述实施形态不同。中间转印带8以其环内侧卷绕在第2清洁对向辊17上,第2清洁刷辊106配设为与上述第2清洁对向辊17之间夹入中间转印带8。更详细地说,与清洁刷辊102相同,第2清洁刷辊106与中间转印带8相接,沿着带移动方向,使得清洁夹持部的带移动方向的中心线位于与第2清洁刷辊106相对的带卷绕区域的沿带移动方向的中心线的上游侧。由此,即使第2清洁刷辊106,也能比以往装置良好地清洁转印残留调色剂。

极性控制板101,清洁刷辊102,回收辊103,刮取板104的各自条件与实施形态相同。

即使实施形态的打印机,也不可能使得通过清洁刷辊102后的带表面完全没有调色剂。不管怎样,都会残留极少的调色剂。该调色剂几乎全部为带与正规极性逆极性的逆带电调色剂。该逆带电调色剂产生原因与其说系带清洁装置100,不如说大多在于调色剂粒子本身。调色剂粒子本身不正常,成为易带逆极性电性质。

在第1变形例中,以清洁这种逆带电调色剂为目的,设置第2清洁刷辊106。施加在第2清洁刷辊106的第2清洁偏压系与调色剂的正规带电极性相同极性(在本例中为负极性)。

从中间转印带8转移到第2清洁刷辊106的逆带电调色剂,转移到一边与第2清洁刷辊106相接一边回转的第2回收辊107的表面。对该第2回收辊施加与调色剂的正规带电极性相同极性、且绝对值比第2清洁偏压大的第2回收偏压。

回收到第2回收辊107表面上的逆带电调色剂由与第2回收辊107相接的第2刮取板108从辊表面刮落。对该第2刮取板108施加与调色剂的正规带电极性相同极性、且绝对值为第2回收偏压以上的第2刮取偏压。

第2清洁刷辊106等具体条件一例如下:

[第2清洁刷辊106条件]

刷材质:导电性聚酯(导电性碳内包在纤维内部,纤维表面为聚酯,所谓芯套结构)

刷电阻:1×10⁷Ω(施加电压1000V的条件下,轴线方向全域测定)

刷轴施加电压(第2清洁偏压):－800V

刷植毛密度:10万根/(英寸)²,纤维直径约25～35μm,刷前端实行倒毛处理。

刷直径:16mm

刷向中间转印带8的咬入量:1mm

回转方向:相对带逆方向

[第2回收辊107的条件]

回收辊金属芯材质:SUS(不锈钢)

回收辊表面材质:PVDF(厚度100μm)的表层上形成丙烯类UV硬化树脂层(厚度3-5μm)

辊直径:14mm

刷纤维向第2回收辊的咬入量:1.5mm

回收辊金属芯施加电压(第2回收偏压):－1200V

回转方向:相对第2清洁刷辊106逆方向

[第2刮取板108的条件]

材质:SUS

厚度:100μm

板相接角度:20°

板向第2回收辊107的咬入量:0.6mm

向第2刮取板的施加电压(第2刮取偏压):－1200V

图16是表示实施形态涉及的打印机的第2变形例的带清洁装置100及其周围的放大构成图。在第2变形例中,带清洁装置100具有第2清洁刷辊106以及不具有极性控制板与上述实施形态不同。

由于没有设置使得由清洁刷辊102清洁前的转印残留调色剂的极性一致为正规带电极性的极性控制板,因此,通过清洁刷辊102的清洁夹持部后的带表面,残留多量调色剂。上述残留调色剂几乎全部为逆带电调色剂粒子。这种残留调色剂由第2清洁刷辊106从中间转印带8表面除去。施加在第2清洁刷辊106的第2清洁偏压为与调色剂的正规带电极性相同极性的偏压。

第2变形例的各种部件的条件如下:

[清洁刷辊102条件]

刷材质:导电性聚酯(导电性碳内包在纤维内部,纤维表面为聚酯,所谓芯套结构)

刷电阻:1×10⁷Ω(施加电压1000V的条件下,轴线方向全域测定)

刷轴施加电压(清洁偏压):+1000V

刷植毛密度:10万根/(英寸)²,纤维直径约25～35μm,刷前端实行倒毛处理。

刷直径:16mm

刷向中间转印带8的咬入量:1mm

回转方向:相对带逆方向

[回收辊103的条件]

回收辊金属芯材质:SUS(不锈钢)

回收辊表面材质:PVDF(厚度100μm)的表层上形成丙烯类UV硬化树脂层(厚度3-5μm)

辊直径:14mm

刷纤维向回收辊的咬入量:1.5mm

回收辊金属芯施加电压(回收偏压):+1600V

回转方向:相对清洁刷辊102逆方向

[刮取板104的条件]

材质:SUS

厚度:100μm

板相接角度:20°

板向第2回收辊107的咬入量:0.6mm

向第2刮取板的施加电压(第2刮取偏压):+1600V

[第2清洁刷辊106条件]

刷材质:导电性聚酯(导电性碳内包在纤维内部,纤维表面为聚酯,所谓芯套结构)

刷电阻:1×10⁷Ω(施加电压1000V的条件下,轴线方向全域测定)

刷轴施加电压(第2清洁偏压):－800V

刷植毛密度:10万根/(英寸)²,纤维直径约25～35μm,刷前端实行倒毛处理。

刷直径:16mm

刷向中间转印带8的咬入量:1mm

回转方向:相对带逆方向

[第2回收辊107的条件]

回收辊金属芯材质:SUS(不锈钢)

回收辊表面材质:PVDF(厚度100μm)的表层上形成丙烯类UV硬化树脂层(厚度3-5μm)

辊直径:14mm

刷纤维向第2回收辊的咬入量:1.5mm

回收辊金属芯施加电压(第2回收偏压):－1200V

回转方向:相对第2清洁刷辊106逆方向

[第2刮取板108的条件]

材质:SUS

厚度:100μm

板相接角度:20°

板向第2回收辊107的咬入量:0.6mm

向第2刮取板的施加电压(第2刮取偏压):－1200V

图17是表示实施形态涉及的打印机的第3变形例的主要部分的概率构成图。在第3变形例中,转印单元50的构成与实施形态不同。具体地说,作为带装置的转印单元50不是中间转印带,而是使得转印运送带51环状移动。在该转印运送带51的环内侧,配设Y,M,C,K用的转印辊59Y,59M,59C,59K,其与环外侧的感光体1Y,1M,1C,1K之间,夹入转印运送带51,形成Y,M,C,K用转印夹持部。

配设在转印单元50的图示左侧方的定位辊对在所定时间将记录纸P朝着转印运送带51的上部架设面送出。送出的记录纸P一边吸附在带表面,一边伴随带的移动,顺序通过上述Y,M,C,K用的转印夹持部。此时,感光体1Y,1M,1C,1K上的Y,M,C,K调色剂像顺序叠合转印在记录纸P表面。

通过最下游的K用一次转印夹持部后的记录纸P,从转印运送带51表面分离,送向没有图示的定影装置。附着在分离记录纸P后的带表面的调色剂由带清洁装置100除去。该带清洁装置100不清洁中间转印带,而清洁转印运送带51,其他与实施形态的带清洁装置构成相同。

下面说明在实施形态涉及的打印机中附加特征构成的实施例。只要没有特别说明,实施例涉及的打印机构成与实施形态相同。

图18是表示实施例涉及的打印机的清洁夹持部及其周围的放大构成图。在实施例涉及的打印机的转印单元中,沿着带移动方向,在相对清洁对向辊14的上游侧相邻位置,设有卷绕中间转印带8进行架设的清洁上游架设辊19。该清洁上游架设辊19由直径14mm的中空铝辊构成,将自身和清洁对向辊14之间的带伸展区域朝着清洁刷辊102推压。通过该推压,防止清洁夹持部内区域、且以W₃表示的区域即上游侧带伸展夹持区域(从夹持入口点F到卷绕入口点B的区域)的波动引起朝清洁对向辊14的接触。由此,能避免发生因上述接触为起因、多量电流流过上游侧带伸展夹持区域引起的清洁不良。

作为清洁上游架设辊19,使用至少用绝缘体构成辊部表面。具体地说,在该辊部设置厚度100μm的绝缘性尼龙管(电阻＝1E14Ω·cm)构成的绝缘性表面层。作为辊部的绝缘性表面层下存在的辊基体,使用由ABS,PP,POM等材料构成。这样,通过在清洁上游架设辊19的辊部设置绝缘性表面层,能避免从清洁刷辊102通过带向清洁上游架设辊19的电流泄漏。

清洁上游架设辊19的辊部全周之中,对于图示从卷绕开始点I到卷绕结束点J的卷绕区域,卷绕中间转印带8。为了更可靠地防止上游侧带伸展夹持区域(从夹持入口点F到卷绕入口点B的区域)的波动,也可以使得该卷绕结束点J位于清洁夹持部入口点F的沿带移动方向下游侧。即使这样也不会发生从清洁夹持部向清洁上游架设辊19的电流泄漏。

下面,说明分别合适地用于各变形例,实施例涉及的打印机的调色剂。在上述打印机中,为了再现600dpi以上的微小点,调色剂的体积平均粒径优选3-6μm。另外,体积平均粒径Dv和个数平均粒径Dn之比(Dv/Dn)优选1.00-1.40范围。(Dv/Dn)越接近1.00,表示粒径分布狭。在这种小粒径、粒径分布狭的调色剂中,调色剂带电量分布均一,能得到背景模糊很少的高质量图像,在静电转印方式中,能提高转印率。

调色剂的形状系数SF-1优选处于100-180范围,形状系数SF-2优选处于100-180范围。图19是说明调色剂粒子相对二维平面的投影像的最大径MXLNG和平面面积A的模式图。形状系数SF-1表示调色剂形状的圆度的比例,用下式表示:

SF-1＝{(MXLNG)²/A}×(100π/4)

式中,“MXLNG”表示将调色剂粒子投影在二维平面上所得投影像的最大径,“A”表示上述投影所得形状图形的面积。当“SF-1”值为100场合,调色剂形状成为真球形,“SF-1”值越大,离球形越远。

图20是说明调色剂粒子相对二维平面的投影像的周长P和平面面积A的模式图。形状系数SF-2表示调色剂粒子形状的凹凸的比例,用下式表示:

SF-2＝{P²/A}×100/(4π)

式中,“P”表示将调色剂粒子投影在二维平面上所得图形的周边长度,“A”表示上述投影所得形状图形的面积。当“SF-2”值为100场合,调色剂表面不存在凹凸,“SF-1”值越大,调色剂表面凹凸越显著。

形状系数的测定具体是从调色剂中随机抽出100个调色剂粒子,用扫描型电子显微镜(S-800,日立制作所制)拍摄其照片,将其摄影像导入图像分析装置(LUSEX3,Nireco公司制)解析各调色剂粒子的形状系数后,将上述平均值作为最终形状系数。若调色剂形状接近球形,调色剂与调色剂,或调色剂与感光体的接触状态成为点接触,调色剂之间的吸附力变弱,因此,流动性高,且由于调色剂与感光体之间吸附力也变弱,转印率变高。若形状系数SF-1和SF-2中某个超过180,因转印率低下,不合适。

另外,调色剂系将至少包括聚酯预聚物、聚酯树脂、着色剂和脱模剂分散在有机溶剂中,制备调色剂材料液,上述聚酯预聚物包括含有氮原子的官能团,在水系介质中使得上述调色剂材料液发生交联和/或伸长反应,制得调色剂。

下面,说明调色剂组成材料及制造方法。

(聚酯树脂)

聚酯树脂可通过多元醇化合物和多元羧酸化合物的缩聚反应得到。

作为多元醇化合物(PO)，可以举出二元醇(DIO)及三价以上的多元醇(TO)。较好的是，二元醇(DIO)单独、或其和少量的(TO)的混合物。作为二元醇(DIO)，可以举出如亚烷基二醇(乙二醇、1,2－丙二醇、1,3－丙二醇、1,4-丁二醇、1,6－己二醇等)；亚烃醚二醇(二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、聚乙二醇、聚丙二醇、聚四甲基醚二醇等)；脂环类二醇(1,4-环己烷二甲醇、加氢双酚A等)；双酚类(双酚A、双酚F、双酚S等)；所述脂环类二醇的环氧化物(环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等)加聚物；上述双酚类的环氧化物(环氧乙烷、环氧丙烷、环氧丁烷等)加聚物等。其中，较好的是碳原子数2－12的亚烷基二醇及双酚类的环氧化物加聚物。特别好的是双酚类的环氧化物加聚物，及其和碳原子数2－12的亚烷基二醇的并用。三价以上的多元醇(TO)可以举出3－8价或其以上的多价脂肪族醇(并三醇，三羟甲基乙烷，三羟甲基丙烷，季戊四醇，山梨糖醇等)；三价以上的苯酚类(三酚PA，线型酚醛树脂等)；上述三价以上的多酚类的烯烃环氧化物加聚物等。

作为多元羧酸(PC)，可以举出二羧酸(DIC)及三价以上的多元羧酸(TC)，较好的是，(DIC)单独，及(DIC)和少量的(TC)的混合物。作为二羧酸(DIC)，可以举出烯烃二羧酸(琥珀酸，己二酸，癸二酸等)；链烯二羧酸(马来酸，福马酸等)；芳香族二羧酸(邻苯二甲酸，异苯二甲酸，对苯二甲酸，萘二羧酸等)。其中，较好的是碳原子数为4－20的链烯二羧酸及碳原子数为8－20的芳香族二羧酸。作为三价以上的多元羧酸(TC)，可以举出碳原子数9－20的芳香族多元羧酸(偏苯三酸，均苯四甲酸等)。又，作为多元羧酸(PC)，也可以使用羧酸的酸酐或低级烷基酯(甲基酯，乙基酯，异丙基酯等)与多元醇(PO)反应。

多元醇(PO)和多元羧酸(PC)的比率，作为羟基(OH)和羧基(COOH)的当量比(OH)/(COOH)，通常为2/1～1/1，较好的是，1.5/1～1/1，更好的是，1.3/1～1.02/1。

多元醇(PO)和多元羧酸(PC)的缩聚反应在四丁氧基钛酸酯、二丁基锡氧化物等公知的酯化催化剂的存在下,加热到150～280℃,根据需要一边减压,一边滤去生成的水,得到具有羟基的聚酯。聚酯的羟基值优选为5以上,聚酯的酸值通常1～30,优选5～20。通过使其具有酸值,易成为负带电性,向记录纸定影时,记录纸与调色剂的亲和性好,提高低温定影性。但是,若酸值超过30,对带电稳定性,尤其对环境变化,具有恶化倾向。

又,重均分子量1万～40万，优选2万～20万。重均分子量不足1万,耐热粘附性恶化,不合适。又,若超过40万,低温定影性恶化,不合适。

在聚酯中,除了上述缩聚反应获得的未改性聚酯,优选含有脲改性聚酯。脲改性聚酯使得上述缩聚反应获得的聚酯端部的羧基及羟基等与聚异氰酸酯化合物(PIC)反应，得到具有异氰酸酯化合物(PIC)反应，得到具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A),通过使其与胺类反应,分子链交联和/或伸长。

作为聚异氰酸酯(PIC)，可以举出脂肪族聚异氰酸酯(二异氰酸四亚甲基酯，二异氰酸六亚甲基酯，2,6-二异氰酸酯，甲基己酸酯等)；脂环族聚异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯，环己基甲基二异氰酸酯等)；芳香族二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯，二苯基甲基二异氰酸酯等)；芳香脂肪族二异氰酸酯(α,α,α',α'-四甲基二甲苯二异氰酸酯等)；三聚异氰酸酯类；上述聚异氰酸酯用苯酚衍生物、肟、己内酰胺嵌段形成的嵌段聚异氰酸酯等。这些化合物可单独使用,也可二种以上并用。

聚异氰酸酯(PIC)的比例，作为异氰酸酯基(NCO)和具有羟基(OH)的聚酯的羟基(OH)的当量比(NCO)/(OH)，通常为5/1～1/1，较好的是，4/1～1.2/1，更好的是，2.5/1～1.5/1。如(NCO)/(OH)超过5，则低温定影性恶化。如(NCO)的摩尔比不到1，使用脲改性聚酯场合,该聚酯中的脲含量较低，耐热粘附性能恶化。

具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)中聚异氰酸酯(PIC)构成成分的含量通常在0.5－40重量％，较好的是，1－30重量％，更好的是2－20重量％。如其含量不到0.5重量％，则耐热粘附性能恶化，同时，耐热保存性和低温定影性难以两立。当其含量超过40重量％，则低温定影性恶化。

具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)中每一分子所含有的异氰酸酯基通常在1个以上，较好的是，平均为1.5～3个，更好的是，平均为1.8～2.5个。如具有异氰酸酯基的预聚物(A)中每一分子所含有的异氰酸酯基不到1个，则脲改性聚酯的分子量较低，耐热粘附性能恶化。

作为与聚酯预聚物(A)反应的胺类(B)，可以举出二胺(B1)，三价以上的多元胺(B2)，氨基醇(B3)，氨基硫醇(B4)，氨基酸(B5)，及B1～B5的氨基嵌段(block)形成的嵌段胺(B6)等。

作为二胺(B1)，可以举出芳香族二胺(苯二胺，二乙基甲苯二胺，4,4'－二氨基二苯甲烷等)；脂环族二胺(4,4'－二氨基-3,3'－二甲基二己基甲烷等，二胺基环己烷，异佛尔酮二胺等)；及脂肪族二胺(乙二胺，四亚甲基二胺，环亚甲基二胺等)。作为三价以上的聚胺(B2)，可以举出二乙三胺，三乙基四胺等。作为氨基醇(B3)，可以举出乙醇胺、羟乙基苯胺等。作为氨基甲醇(B4)，可以举出氨基乙硫醇，氨基丙硫醇等。作为氨基酸(B5)，可以举出氨基丙氨酸、氨基正己酸等。作为嵌段胺(B6)，可以举出由上述B1－B5的胺类和酮类(丙酮，甲基乙基酮，甲基异丁酮)得到的酮胺化合物、噁唑啉(oxazolidine)化合物等。这些胺类(B)中，较好的是二胺(B1)以及二胺(B1)和少量聚胺(B2)混合的混合物。

胺类(B)的比例，作为具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)中的异氰酸酯基(NCO)和胺类(B)中的氨基(NHx)的当量比(NCO)/(NHx)比值通常在1/2～2/1；较好的是1.5/1～1/1.5，更好的是，1.2/1～1/1.2。如(NCO)/(NHx)比值超过2，或是不到1/2，则脲改性聚酯的分子量低下，耐热粘附性能恶化。

在脲改性聚酯中，也可与脲键一起含有脲烷键。脲键含量和脲烷键含量的摩尔比通常在100/0～10/90；较好的是在80/20～20/80；更好的是在60/40～30/70。如脲键的摩尔比不到10％，则耐热粘附性能恶化。

脲改性聚酯由单步法等制备。使得多元醇(PO)和多元羧酸(PC)在四丁氧基钛酸酯、二丁基锡氧化物等公知的酯化催化剂的存在下,加热到150～280℃,根据需要一边减压,一边滤去生成的水,得到具有羟基的聚酯。接着,在40～140℃下,使得聚异氰酸酯(PIC)与其反应,得到具有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)。再使得胺类(B)与该聚酯预聚物(A)在40～140℃下反应,得到脲改性聚酯。

使得(PIC)反应时,以及使得(A)和(B)反应时,根据需要,也可以使用溶剂。作为可使用的溶剂,可以列举芳香族溶剂(甲苯,二甲苯等),酮类(丙酮,甲基乙基酮,甲基异丁基酮等),酯类(醋酸乙酯等),酰胺类(二甲基甲酰胺,二甲基乙酰胺等),以及醚类(四氢呋喃等)等对聚异氰酸酯(PIC)非活性者。

又,在聚酯预聚物(A)和胺类(B)的交联反应和/或伸长反应中,根据需要可使用反应停止剂,用于调整所得脲改性聚酯的分子量。作为反应停止剂,可以列举单胺(二乙基胺,二丁基胺,丁基胺,月桂基胺等),以及将上述单胺嵌段所制备的嵌段胺(酮亚胺化合物)等。

脲改性聚酯的重均分子量通常在1万以上，较好的是2万～1000万，更好的是3万～100万。若不满1万,耐热粘附性能恶化。脲改性聚酯等的数均分子量,使用上述未改性聚酯场合,并无特别限制，以容易得到上述重均分子量的数均分子量为宜。在单独使用脲改性聚酯场合，其数均分子量通常在2000～15000,较好的是2000～10000，更好的是2000～8000。若超过20000，则低温定影性及用于彩色装置时的光泽性恶化。

通过并用未改性聚酯及脲改性聚酯,提高低温定影性及用于彩色图像形成装置100时的光泽性,因此,比单独使用脲改性聚酯好。此外,未改性聚酯也可包含由脲键以外的化学键进行改性的树脂。

未改性聚酯和脲改性聚酯中至少一部分相溶，有利于低温定影性和耐热粘附性。因此，较好的是，未改性聚酯和脲改性聚酯的组成类似。

又,未改性聚酯和脲改性聚酯的重量比通常在20/80～95/5,较好的是70/30～95/5,更好的是75/25～95/5，特别好的是80/20～93/7。若脲改性聚酯的重量比不到5％，则耐热粘附性能恶化，且对同时得到耐热保存性和低温定影性不利。

包含未改性聚酯和脲改性聚酯的粘合剂树脂的玻化温度(Tg)通常在45～65℃，较好的是45～60℃。如不到45℃，则调色剂的耐热性恶化，如超过65℃，则低温定影性不够。

又,脲改性聚酯易存在于所得调色剂母体色粒表面,与公知的聚酯系调色剂比较，即使玻化温度低，也显示了良好的耐热保存性的倾向。

(着色剂)

作为着色剂，可以使用所有染料及颜料。例如，可以使用碳黑、尼格洛辛系染料、铁黑、纳夫妥黄S、汉撒黄(10G，5G，G)、镉黄、黄色氧化铁、黄土、黄铅、钛黄、聚偶氮黄、油黄、汉撒黄(GR，A，RN，R)、油漆黄L、联苯氨黄(G，GR)、永久黄(NCG)、乌尔康坚牢黄(5G，R)、塔特拉津黄色淀、喹啉黄色淀、蒽烯黄BGL、异吲哚满-1-酮黄、氧化铁红、铅丹、铅朱、镉红、镉汞红、锑朱、永久红4R、帕拉红、火红(fire red)、对氯邻硝基苯胺红、立索尔坚牢猩红G、艳坚牢猩红、艳胭脂红BS、永久红(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、坚牢猩红VD、乌尔康坚牢玉红、艳猩红G，立索尔玉红GX、永久红F5R、艳胭脂红6B、颜料猩红3B、硫靛红B、硫靛褐红、油红、喹吖酮红、吡唑啉酮红、偶氮红、铬朱砂、联苯氨橙、帕丽诺(perynone)橙、油橙、钴蓝、天蓝蓝、碱性蓝色淀、孔雀蓝色淀、维多利亚蓝色淀、无金属酞菁蓝、酞菁蓝、坚牢天蓝蓝、靛蓝、群青、绀青、蒽醌蓝、坚牢紫B、甲基紫色淀、钴紫、锰紫、二噁烷紫、蒽醌紫、铬绿、祖母绿、颜料绿B、纳夫妥绿B、纯金、氧化钛、锌白、锌钡白及其混合物。着色剂的含有量通常相对调色剂为1～15重量％，较好的是，3～10重量％。

本发明的着色剂也可用作与树脂复合化的母体色粒。作为所述母体色粒的制造及可与所述母体色粒同时混练的粘合剂树脂可以列举如聚苯乙烯，聚对氯苯乙烯，聚乙烯基甲苯等的苯乙烯及其取代的聚合物；苯乙烯系共聚物；如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸丁酯、聚氯乙烯、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯、聚丙烯，聚酯、环氧树脂、环氧多元醇树脂，聚氨酯、聚酰胺、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯酸酯，松香、改性松香、萜烯树脂、脂肪族或脂环族烃树脂、芳香族系石油树脂、氯化链烷烃、链烷烃蜡等，上述树脂既可以单独使用，也可以组合使用。

(电荷控制剂)

本发明的调色剂根据需要可含有电荷控制剂。作为电荷控制剂可以使用公知的控制剂，例如，可以使用尼格若辛系染料、三苯甲烷系染料、含铬的金属络合物染料、钼酸螯合染料、若丹明系染料、烷氧基系胺、季胺盐(包括氟改性季胺盐)，烷基酰胺、磷的单体及化合物、钨的单体及化合物、氟系活性剂、水杨酸金属盐、及水杨酸衍生物的金属盐。具地说，可以举出：如尼格若辛系染料的BONTRON 03、季胺盐的BONTRON P－51、含金属偶氮染料的BONTRON S－34、羟萘酸系金属配位染料的E－82、水杨酸系系金属配位染料的E－84、苯酚类缩合物的E－89(以上为东方化学工业公司制)；如季胺盐钼配位染料的TP－302、TP－415(以上为保土谷化学工业公司制)；如季胺盐的COPY CHARGE PSY V P－2038、三苯甲烷衍生物的COPY蓝PR、季胺盐的COPY CHARGE NEG V P－2036、COPY CHARGE NX V P434、(以上为Hoechst公司制)；LRA-901、硼配位物的LR－147(日本Carlit公司制)；铜酞菁、二萘嵌苯、2,3-喹吖酮、偶氮系颜料、及其他含有磺酸基、羧基、季胺盐等官能团的高分子系化合物。其中,控制调色剂具有负极性的物质尤其合适。

电荷控制剂的使用量可取决于粘合剂树脂的种类、视需要有无使用添加剂、是否包括分散方法而定，不能一概而定。但较好的是，上述电荷控制剂的使用量对于100重量份的粘合剂树脂，在0.1～10重量份的范围，更好的是，在0.2～5重量份的范围。如其使用量超过10重量份，则调色剂的带电性过大，电荷控制剂的效果降低，使显影辊的静电吸引力增大，显影剂的流动性降低，导致图象浓度低下。

(脱模剂)

在本发明中，熔点在50～120℃的低熔点的蜡在与粘合剂树脂的分散中可以作为脱模剂，在定影辊和调色剂表面之间有效发挥作用，由此，不必在定影辊上涂布如油等脱模材料，显示对于耐高温粘附的效果。作为本发明中可使用的蜡，例如，可以列举以下材料：作为蜡类可以列举如巴西棕榈蜡、棉蜡、木蜡、赖斯蜡等的植物蜡；如蜂蜡、羊毛酯等的动物系蜡；如地蜡、蔗蜡等的矿物系蜡；及烯烃蜡、微晶蜡、石蜡蜡等的石油蜡等。又，除这些天然蜡之外，也可举出费－托合成蜡、聚乙烯蜡等的合成烯烃蜡；酯、酮、醚等的合成蜡等。再有，也可以使用1,2-羟基硬脂酰胺、酞酐酰胺、氯化烃等的脂肪酰胺，低分子量的结晶高分子树脂等的聚甲基丙烯酸正硬脂酸酯、聚甲基丙烯酸正月桂基酯等的聚甲基丙烯酸酯的均聚物或共聚物(例如，甲基丙烯酸正硬脂酸酯－甲基丙烯酸乙酯的共聚物等)等，其侧链具有长烷基的结晶性高分子等。

上述电荷控制剂、脱模剂也可和母体色粒、粘合剂树脂一起熔融混练，当然也可在溶解、分散在有机溶剂中时加入。

(外添加剂)

为提高本发明调色剂粒子的流动性、显影性、带电性，可以使用外添加剂。所述外添加剂较好的是，可以使用无机颗粒。所述无机颗粒的一次粒径较好的是在5×10^-3～2μm，特别好的是在5×10^-3～0.5μm。又，根据BET法测得的比表面积较好的是在20～500m²/g。该无机颗粒的使用比例较好的是为调色剂的0.01～5重量％，特别好的是占调色剂的0.01～2.0重量％.

作为本发明的无机颗粒具体例，可以举出，例如二氧化硅，氧化铝，氧化钛，钛酸钡，钛酸镁，钛酸钙，钛酸锶，氧化铁，氧化铜，氧化锌，氧化锡，硅砂，粘土，云母，硅灰石，硅藻土，氧化铬，氧化铈，氧化铁红，三氧化锑，氧化镁，氧化锆，硫酸钡，碳酸钡，钛碳酸钙，碳化硅，氮化硅等。其中，作为流动性给予剂，较好的是使用疏水性二氧化硅微粒和疏水性二氧化钛微粒。特别是，使用二微粒的平均粒径在5×10^-2μm以下的微粒搅拌混合时，由于与调色剂的静电力、范德瓦尔斯力格外提高，为达到所希望的电平而进行的显影器内部的搅拌混合时，流动性给予剂也不会从调色剂脱出，可以得到不会发生萤火虫样的良好的图像画质，还可减少转印残余调色剂。

二氧化钛微粒具有优异的环境稳定性、图像浓度稳定性，但是，其带电起始特性存在恶化倾向。由此，如二氧化钛微粒的添加量大于疏水性二氧化硅微粒，则副作用影响增大。

然而，疏水性二氧化硅微粒和疏水性二氧化钛微粒的添加量在0.3～1.5重量％时，其带电上升性能并不受到很大损伤，可以得到所需的带电上升性，即，即使复印反复进行，也可得到稳定的图像品质。

下面,说明调色剂制造方法,在此,表示一较佳的制造方法,但本发明并不局限于此。

(调色剂制造方法)

1)将着色剂,未改性聚酯树脂,含有异氰酸酯基的聚酯预聚物和脱模剂溶解或分散在有机溶剂中,制备调色剂材料液。

较好的是,有机溶剂沸点低于100℃,具有挥发性,这样,调色剂母体色粒形成后易于除去。具体地说,可以列举例如甲苯,二甲苯,苯,四氯化碳,二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,1,1,2-三氯乙烷,氯仿,单氯苯,乙酸甲酯,乙酸乙酯,甲基乙基酮,甲基异丁基酮等。这些溶剂可以单独使用或组合使用。其中,尤其合适的是,甲苯,二甲苯等芳香族系溶剂,以及二氯甲烷,1,2-二氯乙烷,氯仿,四氯化碳等卤代烃。关于有机溶剂的使用量,相对所使用的聚酯预聚物100重量份,通常,有机溶剂使用量为0～300重量份，较好的是0～100重量份,更好的是25～70重量份的范围。

2)在存在表面活性剂和粒状树脂下,在水性介质中使得上述调色剂材料液乳化。

作为水性介质,可以是单独的水,也可以是水与醇(例如甲醇,异丙醇,乙二醇等),二甲基甲酰胺,四氢呋喃,溶纤剂(例如甲基溶纤剂),低级酮类(例如丙酮,甲基乙基酮)等有机溶剂的混合物。

关于水性介质的使用量,相对调色剂材料液100重量份,通常,水性介质的使用量为50～2000重量份，较好的是100～1000重量份。若不满50重量份,调色剂材料液的分散状态差,不能得到所定粒径的调色剂粒子；但若超过2000重量份,则不经济。

为了良好地分散在水性介质中,可以适当地添加表面活性剂,树脂微粒等分散剂。作为表面活性剂,可以列举阴离子表面活性剂,例如烷基苯磺酸盐、α－烯烃磺酸盐、磷酸酯等；阳离子表面活性剂,例如铵盐型(例如烷基铵盐，氨基醇脂肪酸衍生物，聚胺脂肪酸衍生物、咪唑啉等),以及季铵盐型(例如烷基三甲基铵盐、二烷基二甲基铵盐、烷基二甲基苄铵盐、吡啶鎓盐、烷基异喹啉鎓盐、苯索氯铵等)；非离子型表面活性剂,例如脂肪酸酰胺衍生物、多价醇衍生物等；两性表面活性剂,例如丙氨酸、十二(氨基乙基)甘氨酸、二(辛基氨基乙基)甘氨酸,N-烷基-N,N二甲基甜菜碱铵等。

通过使用具有氟化烷基的表面活性剂，即使使用少量表面活性剂,也很有效。可以优选使用的具有氟化烷基的表面活性剂可以举出：碳原子数2－10的氟化烷基羧酸及其金属盐，全氟辛基磺酰谷氨酸二钠，3-[ω-氟化烷基(C6－C11)氧]-1-烷基(C3－C4)磺酸钠，3-[ω-氟化烷醇基(C6－C8)-N-乙基氨基]-1-丙烷磺酸钠，氟化烷基(C11－C20)羧酸及金属盐，全氟烷基羧酸(C7－C13)的羧酸及金属盐，全氟辛烷基磺酸二乙醇酰胺，N-丙基-N-(2-羟乙基)全氟辛烷基磺酰胺，全氟烷基(C6－C10)磺酰胺丙基三甲胺盐，全氟烷基(C6－C10)-N-乙基磺酰甘氨酸盐，单全氟烷基(C6－C16)-N-乙基磷酸酯等。

作为商品名，可以举出SURFLON S-111、S-112,S-113(旭硝子株式会社制)，FRORARD FC－93、FC－95、FC－98、FC－129(住友3M公司制)，UNIDYNE DS－101，DS－102(大金工业公司制)，MEGAFACE F-110、F-120、F-113、F-191、F-812、F-833(大日本油墨公司制)，ECTOP EF－102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204(Tohchem产品公司制)，FUTARGENT F－100、F105(Noes公司制)等。

作为阳离子表面活性剂，可以举出具有氟烷基的脂肪酸伯、仲或叔胺酸，全氟烷基(C6－C10)磺酰胺丙基三甲胺盐等的脂肪酸季胺盐，苄烷铵盐，氯化苄甲乙氧铵，吡啶鎓盐，咪唑啉鎓盐，商品名有SURFLON S-121(旭硝子株式会社制)，FRORARD FC－135(住友3M公司制)，UNIDYNE DS－202(大金工业公司制)，MEGAFACE F-150、F-824(大日本油墨公司制)，ECTOPEF－132(Tohchem产品公司制)，FUTARGENT F－300(Noes公司制)等。

为了使得在水性介质中形成的调色剂母体色粒稳定化,可以添加树脂微粒。为此,较好的是,使得存在于调色剂母体色粒表面上的包覆率处于10～90％的范围。例如,聚甲基丙烯酸甲酯微粒1μm及3μm,聚苯乙烯微粒0.5μm及2μm,聚苯乙烯丙烯腈微粒1μm,商品名有PB-200H(花王公司制),SGP(总研公司制),TECHNO聚合物SB(积水化成品工业公司制),SGP-3G(总研公司制),MICROPEARL(积水精细化学公司制)等。

又，作为无机化合物分散剂，可以使用例如磷酸三钙、碳酸钙、二氧化钛、硅胶、羟基磷灰石等。

作为可以和上述无机化合物分散剂、树脂微粒并用的分散剂，也可由高分子系保护胶体使分散液滴稳定化。例如，丙烯酸、甲基丙烯酸、α-氰基丙烯酸、α-氰基甲基丙烯酸、衣康酸、巴豆酸、富马酸、马来酸、或马来酸酐等的酸类、或是含由羟基的(甲基)丙烯酸系单体，例如，丙烯酸-β-羟基乙酯、甲基丙烯-β-羟基乙酯、丙烯酸-β-羟基丙酯、甲基丙烯酸-β-羟基丙酯、丙烯酸-γ-羟基乙酯、甲基丙烯酸-γ-羟基丙酯、-β-羟基乙酯、丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-3-氯-2-羟基丙酯、二乙二醇一丙烯酸酯、二乙二醇一甲基丙烯酸酯、丙三醇一丙烯酸乙酯、丙三醇一甲基丙烯酸乙酯、N-羟甲基-丙烯酸酰胺、N-羟甲基-甲基丙烯酸酰胺等；乙烯醇或与乙烯醇的醚类，例如，乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、丁酸乙烯酯等；丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺、双丙酮丙烯酰胺或其羟甲基化合物，氯丙烯酸、氯甲基丙烯酸等的酸氯化物类；乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、乙抱亚胺等的具有氮原子、或其杂环的均聚物或共聚物；聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、聚环氧乙烷烷基胺、聚环氧丙烷烷基胺、聚环氧乙烷烷基酰胺、聚环氧丙烷烷基酰胺、聚环氧乙烷壬基苯基醚、聚环氧乙烷月桂基苯基醚、聚环氧乙烷硬脂酸苯基酯、聚环氧乙烷壬基苯基酯等的聚环氧乙烷系；如甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素等的纤维素类。

分散的方法并无特别的限制，可以使用低速剪切式、高速剪切式、摩擦式、高压注射式、超声波等的已知分散设备。为将分散体的粒径作成2－20μm，较好的是使用高速剪切式分散机。在使用高速剪切式分散机时，转速并无特别的限制，但通常在1000－30000rpm，较好的是在5000－20000rpm。分散时间也没有特别的限制，在批量式的场合通常为0.1－5分钟。分散时的温度通常为0－150℃(加压下)，较好的是40－98℃。

3)在制备乳化液时,同时将胺(B)加入水性介质中,使其与含有异氰酸酯基的聚酯预聚物(A)反应。伴随着这种反应的是聚酯预聚物(A)分子链的交联和或伸长反应。虽然可以根据胺(B)与所使用的聚酯预聚物的反应活性确定反应时间,但是反应时间通常从10分钟到40小时,优选为从2小时到24小时。反应温度为0～150℃，优选为40～98℃。如果需要,反应中可使用公知的催化剂,例如月桂酸二丁基锡,月桂酸二辛基锡。

4)反应结束后,从乳化分散体(反应产物)中清除有机溶剂,然后冲洗,干燥,制得调色剂母体色粒。为了除去有机溶剂，可以在层流搅拌状态下使整个系统缓慢升温，在一定温度区进行强力搅拌之后，脱溶剂，制得纺锤形调色剂母体色粒。又，作为分散稳定剂使用磷酸钙盐等的、可溶解于酸、碱的场合，由盐酸等的酸，在溶解磷酸钙盐之后，通过水洗等方法，从调色剂母体色粒去除磷酸钙盐。也可由其他发酵分解方法去除。

5)使得电荷控制剂粘附到上述所得调色剂母体色粒上,接着,将外添加剂例如硅石微粒,氧化酞微粒等无机微粒加入,得到本发明调色剂。上述加入电荷控制剂及无机微粒可以使用搅拌器等公知方法。通过使用上述制造方法,生成的调色剂具有相对小的颗粒直径和陡的颗粒直径分布。通过在清除溶剂过程中剧烈搅拌,可控制调色剂形状,形成从橄榄球形到真球形的各种所需要的形状。还可控制调色剂表面状况,形成从光滑表面到梅干形状的各种所需要的表面。

调色剂形状大致呈球形状,可以通过以下形状规定表示。即,如图21(a),(b),(c)所示,用长轴r1,短轴r2,厚度r3(其中,设为r1≥r2≥r3的关系)规定大致呈球形状的调色剂。并且,如图21(b),(c)所示,较好的是,短轴与长轴之比(r2/r1)为0.5～1、厚度与短轴之比(r3/r2)为0.7～1.0范围。当短轴与长轴之比(r2/r1)不足0.5时,离真球形远,点再现性及转印效率差,不能得到高质量的画质。当厚度与短轴之比(r3/r2)不足0.7时,接近扁平形状,不能得到如球形调色剂那样的高转印率。尤其,当厚度与短轴之比(r3/r2)为1.0时,成为以长轴为回转轴的回转体,能提高调色剂的流动性。r1,r2,r3用扫描型电子显微镜(SEM),改变视野角度照相,一边观测一边测定。

调色剂Q/M(调色剂的每单位重量的电荷量),调色剂带电量分布的测定方法如下。极性控制率在下文定义。

[调色剂Q/M]

在感光体上形成调色剂小图形,显影,转印,极性控制后等各处理结束后,强制断开复印机本体的主开关,在成像中途停止机械。使用吸引工具用气泵一边吸引形成在感光体或转印带上的调色剂像,一边通过电量计(KEITHLEY公司制静电计617)测定该调色剂的库仑量,根据由吸引工具吸引的调色剂的重量和库仑量,计算每单位重量的调色剂电荷量(μC/g)

[调色剂带电量分布]

用细川精密公司制粒子带电量分布测定装置E-SPART ANALYZER(商品名)测定。用气体吹去附着在感光体上的调色剂,使其落下到测定部,对调色剂一个一个测定其粒径及电荷量,X轴设为“电荷量/调色剂粒径”,Y轴设为“频度(％)”,计算处于预先设定的“电荷量/调色剂粒径”的直方图的带的范围的数量(个)/样本全体数量(个)×100,使其图线化。

[极性控制率]

根据上述带电量分布测定数据用下式计算:

极性控制率(％)＝想控制极性的调色剂的数量(个)/样本全体数量(个)×100

所谓想控制极性是指将感光体表面电位作为比较对象时的施加在极性控制部件的电压的相对的极性。例如,感光体表面电位为－100V,施加在极性控制部件的电压为－700V场合,设为“想将调色剂控制为负极性”。在本方式那样的通过调色剂极性控制+单一极性施加刷的静电清洁方式中,输入清洁刷辊的调色剂的极性一致很重要。换句话说,极性控制率高很重要。

如上所述,在实施形态涉及的打印机中,夹持部中心线L₁表示清洁夹持部的沿带移动方向的中心,沿着带移动方向,使得该夹持部中心线L₁位于中间转印带8的对清洁对向辊14的卷绕区域(弧BC)的上游侧。在这种构成中,如上所述,带上的几乎所有的转印残留调色剂都能在由清洁电流逆带电前转移到清洁刷辊102的刷内。

在实施形态涉及的打印机中,在清洁夹持部的带移动方向的下游侧端部,使得清洁刷辊102与卷绕区域(弧BC)相接。在这种构成中,如上所述,使得清洁刷辊102在夹持出口点G与带伸展区域碰接,能避免发生带波动。

在实施例涉及的打印机中,通过清洁上游架设辊19,将清洁上游架设辊19和清洁对向辊14之间的带伸展区域朝着清洁刷辊102推压。在这种构成中,如上所述,能防止因上游侧带伸展夹持区域(从夹持入口点F到卷绕入口点B的区域)的波动引起向清洁对向辊14的接触,避免因此引起的在上游侧带伸展夹持区域的清洁电流的增大。

在实施例涉及的打印机中,作为清洁上游架设辊19,使用至少辊部表面用绝缘体构成的辊,如上所述,能避免从清洁刷辊102通过带向清洁上游架设辊19的电流泄漏。

上面参照附图说明了本发明的实施形态，但本发明并不局限于上述实施形态。在本发明技术思想范围内可以作种种变更，它们都属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种带装置,包括:

环状带部件,在由配设在环内侧的多个架设辊架设状态下,作环形移动；

两个清洁回转体及与各清洁回转体分别对向的清洁对向辊,所述清洁对向辊分别为上述多个架设辊之一,其中，对于每个清洁回转体及其清洁对向辊而言，上述带部件相对该清洁对向辊卷绕,相对卷绕区域从带表面相接,在形成上述清洁回转体和带表面相接的清洁夹持部的状态下,所述清洁回转体一边回转,使得自身表面在上述清洁夹持部内朝着带移动方向逆方向移动,一边使得附着在带表面的调色剂转移到自身进行清洁；

电压施加装置,对前述两个清洁回转体中的第一个清洁回转体施加与调色剂的正规带电极性逆极性的清洁电压，对前述两个清洁回转体中的第二个清洁回转体施加与调色剂的正规带电极性同极性的清洁电压；其中:

对于每个清洁回转体而言，使得带移动方向的上述清洁夹持部的中心,位于带移动方向的上述卷绕区域中心的上游侧,且至少在上述带部件的从上述卷绕区域到由此沿带移动方向上游侧的带伸展区域范围,使得上述清洁回转体相接,形成上述清洁夹持部。

2.根据权利要求1所述的带装置，其特征在于:

对于每个清洁回转体而言，使得带移动方向的上述清洁夹持部的中心,位于上述卷绕区域上游侧的上述带伸展区域。

3.根据权利要求2所述的带装置，其特征在于:

对于每个清洁回转体而言，使得带移动方向的上述清洁夹持部的下游侧端部,位于上述卷绕区域。

4.根据权利要求2或3所述的带装置，其特征在于:

上述多个架设辊之中,清洁上游架设辊系相对上述清洁对向辊,位于带移动方向上游侧且邻接的架设辊,通过该清洁上游架设辊,将该清洁上游架设辊和上述清洁对向辊之间的带伸展区域朝着上述清洁回转体推压。

5.根据权利要求4所述的带装置，其特征在于:

作为上述清洁上游架设辊,使用至少辊部表面由绝缘体构成的辊。

6.根据权利要求1-3任一个所述的带装置，其特征在于:

作为每个上述清洁回转体,使用清洁刷辊,该清洁刷辊具有可回转的回转轴部件,以及由立起设置在其周面的多根刷毛构成的刷部。

7.一种图像形成装置，包括:

带装置,将载置在环状带部件表面的调色剂像,或者载置在保持在上述带部件的表面上的记录部件的调色剂像,伴随上述带部件的环形移动运送；

调色剂像形成装置,在上述带部件表面或记录部件上形成调色剂像；其特征在于:

使用上述权利要求1-6中任一个记载的带装置,作为上述带装置。

8.根据权利要求7所述的图像形成装置，其特征在于:

作为上述调色剂,使用满足以下条件的调色剂:

3μm≤体积平均粒径≤6μm,且体积平均粒径Dv和个数平均粒径Dn之比处于以下范围:1.00≤Dv/Dn≤1.40。

9.根据权利要求7或8所述的图像形成装置，其特征在于:

作为上述调色剂,使用满足以下条件的调色剂:

100≤形状系数SF-1≤180,且100≤形状系数SF-2≤180。

10.根据权利要求7或8所述的图像形成装置，其特征在于:

作为上述带部件,使用至少基材由弹性材料构成。