JP2000181200A - 画像形成装置およびプロセスカ―トリッジ - Google Patents
画像形成装置およびプロセスカ―トリッジInfo
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- JP2000181200A JP2000181200A JP28792299A JP28792299A JP2000181200A JP 2000181200 A JP2000181200 A JP 2000181200A JP 28792299 A JP28792299 A JP 28792299A JP 28792299 A JP28792299 A JP 28792299A JP 2000181200 A JP2000181200 A JP 2000181200A
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Abstract
けたトナーの極性を制御し、現像器でのトナー回収性を
向上させることにより高画質を実現させた画像形成装
置、および画像形成装置に搭載するプロセスカートリッ
ジを提供する。 【解決手段】感光体1に接触して対向回転する帯電ロー
ラ21の帯電下流側にトナー掻き取り部材22を当接さ
せる。帯電ローラ21の表面には、トナーの帯電極性を
制御できる極性制御剤が付与されており、トナー掻き取
り部においてトナーの極性が制御される。
Description
プロセスカートリッジに関する。
転写後の感光体(像担持体)に残存する転写残トナーを
感光体面から除去するクリーニング工程は、クリーニン
グ部材を感光体に押し当てて転写残トナーをせき止め廃
トナー容器に掻き落として捕集させる工程であり、ブレ
ード型のクリーニング部材が用いられる。このようなク
リーニング部材は、直接感光体に当接させるので転写残
トナーの捕集性に優れている。
クリーニング部材に劣化が生じた場合、クリーニング部
材から転写残トナーがすり抜け帯電部材に付着し均一帯
電性が低下することがある為にクリーニング部材の改良
が望まれている。
(短命化)させてしまうこと、廃トナーの処理が必要に
なること、クリーニング容器を具備するために装置が必
然的に大きくなってしまうこと等の指摘もある。
小型化、更には、トナーの有効活用などの観点から廃ト
ナーレスのシステムとして現像同時クリーニングシステ
ム(クリーナーレス)が提案されている。
体上の転写残トナーは現像器(現像装置)によって現像
同時クリーニングで感光体上から除去し現像器に回収・
再用する装置構成にしたトナーリサイクルプロセスの画
像形成装置である。
上に残留したトナーを次工程以降の現像時にかぶり取り
バイアス(現像器に印加する直流電圧と感光体の表面電
位間の電位差であるかぶり取り電位差Vback)によって
回収する方法である。この方法によれば、転写残トナー
は現像器に回収されて次工程以後に再用されるため、廃
トナーをなくし、メンテナンスを楽にすることができ
る。またクリーナーレスであることで、スペース面での
利点も大きく、画像形成装置をより小型化できるように
なる。
体の帯電手段として接触帯電部材であるファーブラシ帯
電器を用いた、現像同時クリーニングの装置が提案され
ている。転写残トナーを感光体からファーブラシの回転
でいったんかきとり、再び感光体に付着させるものであ
り、帯電効率を高める為にファーブラシ帯電器には交流
重畳バイアスが印加されている。この場合、ファーブラ
シの回転力だけでは十分なトナー吐出しは得られず、ま
た、交流重畳バイアスはトナーの静電気的吐出し(感光
体への付着)を低下させる為にトナー付着による画質低
下は防止困難になる。
ローラにブレードを当接し付着トナーを物理的に掻き落
とす技術が開示されている。ブレードは、感光体回転に
対し順方向回転する帯電ローラの下流側に位置する。ブ
レードで掻き落とされたトナーは、感光体下流側に落下
するので帯電ニップを通過することはなく、落下地点に
トナーが滞留することは防止される。しかしながら、物
理的なトナーの掻き取りや落下トナーの回収性には限界
があり、長期使用や転写残トナーが多発するような場合
では帯電ローラのクリーニング性が低下してしまう。
ラにクリーニングブレードを装着した技術が開示されて
いる。これは、帯電ローラとクリーニングブレードの摩
擦によって帯電ローラ表面を現像トナーと同極性に帯電
させることにより帯電ローラヘのトナーの付着を防止す
るものである。しかし、転写残トナーが転写バイアス等
の影響で極性が不均一化するような場合には、十分な効
果は得られない。
システムでは、転写残トナーは帯電部材を通過させた
後、現像器で回収し再利用することになる。しかしなが
ら、転写残トナーの極性は現像極性と逆極性の両極性が
混在するために、逆極性に反転した転写残トナーは、帯
電部材に静電的に付着してしまう。トナーが帯電部材に
付着すると、トナー汚れによる帯電不良が発生したり、
または、現像器でのトナー回収性が低下することにな
る。更には、逆極性の転写残トナーが現像器に混入する
と、カブリが発生することがあった。
り除く方法では、トナーの極性制御が行われない為に現
像器でのトナー回収性が不十分である。また、非作像時
に帯電部材に逆バイアスを印加する方法では、付着トナ
ーを感光体側に吐出す効果は十分ではなく、また、トナ
ーの極性制御が行われない為に現像器での回収性も低
い。
とが必要である。
リーナー装置をすり抜けたトナーの極性を制御し、現像
器でのトナー回収を可能にすることにより高画質を実現
させた画像形成装置、および画像形成装置に搭載するプ
ロセスカートリッジを提供することである。
徴とする画像形成装置およびプロセスカートリッジであ
る。
面を帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像
を形成する潜像形成手段と、その静電潜像をトナー像と
して現像する現像手段と、そのトナー像を記録媒体に転
写する転写手段を備えた画像形成装置において、前記帯
電手段は、前記像担持体に接触して対向回転し、電圧が
印加されて像担持体の面を帯電する帯電部材と、該帯電
部材に対して帯電部材と像担持体との接触部よりも帯電
部材回転方向下流側において当接するトナー掻き取り部
材を有し、少なくとも前記帯電部材はトナー電荷を前記
像担持体の帯電極性と同極性に制御するための極性制御
剤を有することを特徴とする画像形成装置。
とを特徴とする(1)に記載の画像形成装置。
ナー電荷を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御する
ための極性制御剤を有することを特徴とする(1)また
は(2)に記載の画像形成装置。
であることを特徴とする(1)ないし(3)の何れかに
記載の画像形成装置。
れた球状トナーであることを特徴とする(1)ないし
(4)の何れかに記載の画像形成装置。
層を有する感光体であることを特徴とする(1)ないし
(5)の何れかに記載の画像形成装置。
くとも感光層と電荷注入層を有する感光体であることを
特徴とする(1)ないし(5)の何れかに記載の画像形
成装置。
した樹脂層であることを特徴とする(7)に記載の画像
形成装置。
ることを特徴とする(7)に記載の画像形成装置。
媒体に転写したのち像担持体上に残留する転写残トナー
を回収するクリーニング手段を兼ねていることを特徴と
する(1)ないし(9)の何れかに記載の画像形成装
置。
と、該像担持体の面を帯電する帯電手段を備え、画像形
成装置本体に着脱自在のプロセスカートリッジに於て、
前記帯電手段は、前記像担持体に接触して対向回転し、
電圧が印加されて像担持体の面を帯電する帯電部材と、
該帯電部材に対して帯電部材と像担持体との接触部より
も帯電部材回転方向下流側において当接するトナー掻き
取り部材を有し、少なくとも前記帯電部材はトナー電荷
を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御するための極
性制御剤を有することを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。
た静電潜像をトナー像として現像する現像手段も備える
ことを特徴とする(11)に記載のプロセスカートリッ
ジ。
ことを特徴とする(11)または(12)に記載のプロ
セスカートリッジ。
トナー電荷を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御す
るための極性制御剤を有することを特徴とする(11)
ないし(13)の何れかに記載のプロセスカートリッ
ジ。
ドであることを特徴とする(11)ないし(14)の何
れかに記載のプロセスカートリッジ。
された球状トナーであることを特徴とする(11)ない
し(15)の何れかに記載のプロセスカートリッジ。
なくとも感光層を有する感光体であることを特徴とする
(11)ないし(16)の何れかに記載のプロセスカー
トリッジ。
なくとも感光層と電荷注入層を有する感光体であること
を特徴とする(11)ないし(16)の何れかに記載の
プロセスカートリッジ。
散した樹脂であることを特徴とする(18)に記載のプ
ロセスカートリッジ。
ることを特徴とする(18)に記載のプロセスカートリ
ッジ。
像担持体と帯電部材との接触部(帯電ニップ)に持ち運
ばれる転写残トナーあるいはクリーナー装置をすり抜け
たトナーの一部は帯電ニップを通過し、現像手段にて像
担持体と現像手段の電位差を利用して回収されるが、そ
の他の転写残トナーは帯電部材に付着する。帯電ニップ
に持ち運ばれるトナーの極性は、転写バイアスの影響等
で反転成分が混在しており帯電部材に静電的に吸着され
易すい傾向がある。
極性制御材を付与した帯電部材との接触により像担持体
帯電極性に制御される。この作用は、帯電部材と掻き取
り部材の当接部で最も効率的に行なわれ、極性制御され
たトナーは、この当接部で掻き取られ像担持体上に移動
する。極性が不均一化したトナーを元の負極姓に再帯電
させるので、帯電部材の極性とは同極性になり静電的な
束縛(付着力)から開放され、掻き取り部材によるトナ
ー掻き取りも効率良く行なわれる。その結果、帯電部材
に対する連続的なトナー付着や長期的なトナー付着を防
止できる。
部材の回転に従い帯電ニップに移動した後、帯電部材と
像担持体との電位差を利用して像担持体に吐出される。
は帯電ニップを通過することになるが、本発明では、ト
ナー極性を像担持体帯電極性、即ち帯電部材と同極性に
制御した後に帯電ニップを通過させるので、帯電部材へ
のトナーの静電的付着は防止され、帯電部材にトナーが
堆積することも防止される。
帯電部材によりトナー極性はより均一に制御される。極
性制御されたトナーは像担持体の回転に従い現像部に移
動し現像手段で回収され、再利用される。
で物理的に掻き落とす場合に比べ、電荷制御剤を用い静
電的な束縛力を開放することで、掻き取り性が飛躍的に
向上し、長期的に帯電部材汚れを防止できるので、均一
帯電が可能となり、その効果として、転写残トナーを回
収するクリーナー装置を持たない現像同時クリーニング
システムに於いても高画質を達成することができる。
放電による2重の作用により、より効率的なトナーの極
性制御が行われる。
回収が効率的に行なわれるので、ゴースト画像が防止さ
れ、特にプロセススピードが速い高速機や急激な環境変
化のもとでも長期的に高画質が維持される。
担持体帯電極性と同極性に制御できる極性制御剤を付与
することができる。特に連続的に多量の転写残トナーが
発生するような場合に於いて、より効果的である。
ある。本例の画像形成装置は、転写式電子写真プロセス
利用、接触帯電方式、反転現像方式、現像同時クリーニ
ングシステム、プロセスカートリッジ方式、のレーザー
ビームプリンタ(デジタル複写機)である。
感光体であり、矢印の時計方向に所定の周速度(プロセ
ススピード)をもって回転駆動される。
光層が形成され、このような感光層は電荷発生層と電荷
輸送層を積層して成るが、それぞれの層を構成する電荷
発生物質および電荷輸送物質を同一層化した単層型でも
よい。電荷輸送層の膜厚は、5〜40μm、電荷発生層
の膜厚は、0.05〜5μmの範囲であり、感光層材料
としては、例えば、フタロシアニン顔料、アゾ顔料等の
有機系材料、シリコン化合物等の無機系材料等が挙げら
れる。感光体の導電性支持体には、アルミニウム、ニッ
ケル、ステンレス、スチール等の金属、導電性膜を有す
るプラスチックあるいは硝子、導電化した紙等が用いら
れる。
様に帯電する帯電手段である。本例は帯電部材として帯
電ローラ(導電性・弾性ローラ)を用いた接触帯電装置
である。
り、付勢部材23により感光体1に対して所定の押圧力
をもって圧接させてある。この帯電ローラ21と感光体
との接触部が帯電ニップNである。この帯電ローラ21
には後述するように極性制御剤を付与してある。
転される。即ち、帯電ニップNにおいて感光体1の回転
方向とは逆方向に所定の周速度にて回転駆動される。回
転速度は外部駆動により調整可能である。
S1より帯電ローラ21に対して所定の帯電バイアスが
印加されて、感光体1の面が所定の極性・電位に接触帯
電処理される。
しては、直流バイアス、あるいは直流に交流を重畳した
バイアスが採用される。交流バイアスの周波数およびピ
ークトゥピーク(pp)は任意に設定可能である。
付着物を掻き落とすトナー掻き取り部材(クリーニング
部材とも記す)である。本例は帯電ローラ2に当接させ
たブレードである。このクリーニング部材としてのブレ
ード22はその先端エッジを、帯電ローラ21と感光体
1との接触部である帯電ニップNよりも感光体回転方向
下流側(帯電下流側)の帯電ローラ側面部に帯電ローラ
回転方向に対してカウンターに当接させて配設してあ
る。帯電ローラ21の面に付着のトナーなどの付着物は
帯電ローラ21の回転に伴い該ブレード22により帯電
ニップNよりも帯電下流側の感光体上に掻き落とされ
る。
ナーである。このレーザースキャナーは目的の画像情報
の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調され
たレーザー光を出力し、該レーザー光で上記の回転感光
体1の一様帯電面を走査露光Lする。この走査露光Lに
より回転感光体1の面に目的の画像情報に対応した静電
潜像が形成される。
接型(非接触型)のトナー現像器である。本例では反転
現像器である。41は現像部材としての回転現像ローラ
(現像スリーブ)であり、この現像ローラに現像剤を担
持させて感光体1に接触あるいは近接させてある。この
接触部又は接近部が現像部位Dである。S2は現像バイ
アス電源であり、現像ローラ41に対して所定の現像バ
イアスが印加されて感光体1の面に形成された静電潜像
がトナー像として反転現像(感光体帯電極性と同極性に
静電的処理されたトナーによる静電潜像の現像)され
る。
転写手段としての中抵抗の転写ローラであり、感光体1
に所定に圧接させて転写ニップTを形成させてある。こ
の転写ニップTに不図示の給紙部から所定のタイミング
で記録媒体としての転写材Pが給紙され、かつ転写ロー
ラ5に転写バイアス電源S3から所定の転写バイアス
(トナーとは逆極性のバイアス)が所定のタイミングで
所定の期間印加されることで、感光体1側のトナー像が
転写ニップ部Tに給紙された転写材Pの面に順次に転写
されていく。すなわち、転写ニップTに導入された転写
材Pは転写ニップTを挟持搬送されて、その表面側に、
感光体1面に形成担持されているトナー像が順次に静電
気力と押圧力にて転写されていく。
ニップTを出た転写材Pは回転感光体1の面から分離さ
れて該定着装置6に導入され、トナー像の定着を受けて
画像形成物(プリント、コピー)として装置外へ排出さ
れる。
転写材Pに対するトナー像転写後の感光体1面に残留の
転写残トナーは感光体1の引き続く回転に伴い、帯電ニ
ップNを通過して、現像部位Dに至り、現像装置4によ
り現像同時クリーニングで回収され、再用される(トナ
ーリサイクルプロセス)。
置2、現像器4の3つのプロセス機器を一括してプリン
タ本体に対して着脱交換自在のプロセスカートリッジP
Cとしてある。10・10はプリンタ本体側のプロセス
カートリッジ着脱案内・保持部材である。プロセスカー
トリッジPCはプリンタ本体に所定に装着されることで
プリンタ本体側と機械的・電気的に接続化する。
少なくとも、像担持体と帯電手段とを一体的にカートリ
ッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対し
て着脱可能とするものである。現像手段やクリーニング
手段等の他のプロセス機器の1つ或は複数を加えて一体
的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装
置本体に対して着脱可能としたものにすることもでき
る。
の場合、同様に負に帯電したトナーが感光体に像を形成
する。
転写材背面に位置する逆極性のバイアスを印加する転写
部材5により転写材Pに静電的に転写されるが、一部は
転写残トナーとして感光体1上に残る。
帯電ローラ21と感光体1で形成する帯電ニップNを通
過し、感光体と現像器の電位差を利用して現像器4に回
収されるが、その他の転写残トナーは、帯電ローラ21
に付着する。転写残トナーの極性は、転写バイアスの影
響で反転成分(正極性)が混在しており、負電荷を供給
する帯電ローラ21に静電的に吸着され易すい傾向があ
る。
帯電ローラ21との接触により感光体帯電極性に制御さ
れる。この作用は、帯電ローラ21とトナー掻き取り部
材22の当接部で最も効率的に行なわれ、極性制御され
たトナーは、この当接部で掻き取られ感光体1上に移動
する。極性が不均一化した転写残トナーを元の負極姓に
再帯電させるので、帯電ローラ21の極性とは同極性に
なり静電的な束縛(付着力)から開放され、トナー掻き
取り部材22によるトナー掻き取りも効率良く行なわれ
る。その結果、連続的なトナー付着や長期的なトナー付
着を防止できる。
電ローラ21の回転に従い帯電ニップNに移動した後、
帯電ローラ21と感光体1との電位差を利用して感光体
1に吐出される。
は、帯電ローラ21のニップ部Nを通過することになる
が、本発明では、トナー極性を感光体帯電極性、即ち帯
電ローラ21と同極性に制御した後に帯電ニップNを通
過させるので、帯電ローラ21へのトナーの静電的付着
は防止され、帯電ローラにトナーが堆積することも防止
される。
する帯電ローラ21により、トナー極性はより均一に制
御される。極性制御された転写残トナーは、感光体回転
に従い現像部Dに移動し、現像装置4で回収され、再利
用される。
ーを掻き取り部材22で物理的に掻き落とす場合に比
べ、電荷制御剤を用い静電的な束縛力を開放すること
で、トナー掻き取り性が飛躍的に向上し、長期的に帯電
ローラ汚れを防止できるので、均一帯電が可能となり、
その効果として、転写残トナーを回収するクリーナー装
置を持たない現像同時クリーニングシステムに於いても
高画質を達成することができる。
放電による2重の作用により、より効率的なトナーの極
性制御が行われる。
が効率的に行なわれるので、ゴースト画像が防止され、
特にプロセススピードが速い高速機や急激な環境変化の
もとでも長期的に高画質が維持される。
電ローラに付着したトナーを感光体移動上流部に掻き落
とすと帯電ニップ部にトナーが移動した時に帯電ローラ
にトナーが再付着し、帯電ローラのクリーニングが出来
ないことを指摘しているが、本発明では、上述した様に
トナーの極性を制御することによりトナーの再付着を防
止している。
性を感光体帯電極性と同極性に制御できる極性制御剤を
付与することができる。特に連続的に多量の転写残トナ
ーが発生するような場合に於いて、より効果的である。
の層構成模型図のように、芯金21aと、該芯金回りに
ローラ状に同心一体に設けた導電性の弾性体層21b
と、該弾性体層21bの外周面を覆わせた表層21cか
ら成る(導電性ゴムローラ)。
ク、加硫剤、助剤から成る原材料を2本ロールで加熱溶
融し、これを芯金21aをセットしたローラ型内に充填
して加硫・成形して弾性体層21bとした後、その表面
に導電剤を分散させたナイロン樹脂塗料を数十〜数百μ
m程度コートして表層21cを形成することにより作製
される。
ことができる。表層21cにはトナー極性を制御する為
の極性制御剤が付与される。
ウレタンゴム、ポリブタジエン、ブタジエンスチレンゴ
ム、ブタジエンアクリロニトリルゴム、ポリクロロプレ
ン、ポリイソプレン、クロルスルホン化ポリエチレン、
ポリイソブチレン、イソブチレンイソプレンゴム、フッ
素ゴム、シリコーンゴムなどの合成ゴムや天然ゴムなど
が挙げられる。
当なセル径に発泡させたスポンジ形状でも良い。
容易に導電化できる。このような導電性フィラーとして
は、例えばアルミニウム、ニッケル、ステンレス、パラ
ジウム、亜鉛、鉄、銅、銀などの金属系の粉体や繊維、
酸化亜鉛、酸化すず、酸化チタン、硫化銅、硫化亜鉛な
どの複合金属粉、アセチレンブラック、ケッチェンブラ
ック、PAN系カーボン、ピッチ系カーボンなどのカー
ボン粉があり、これらを単独または2種類以上組み合わ
せて用いることができる。
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリスルホン酸樹脂、エポ
キシ樹脂、フェノール樹脂、スチレン樹脂、ナイロン樹
脂、ポリ塩化ビニル、アルキド樹脂、シリコーン樹脂、
尿素樹脂、メラミン樹脂、フッ素樹脂等の樹脂や、ポリ
ブタジエン、ブタジエンスチレンゴム、ブタジエンアク
リロニトリルゴム、ポリクロロプレン、ポリイソプレ
ン、クロルスルホン化ポリエチレン、ポリイソブチレ
ン、イソブチレンイソプレンゴム、アクリルゴム、ウレ
タンゴム、多硫化系合成ゴム、フッ素ゴム、シリコーン
ゴム等の合成ゴムがあり、これらを単独はもちろんのこ
と、これら樹脂の構成成分をモノマー単位で共重合させ
たものでも良く、更には、ウレタンとアクリルを組み合
わせて成る高分子物質の様に2種類以上組み合わせて用
いることができる。
分散させ塗料としてコートする方法の他に、押し出し機
などを用いてチューブ化したものを被覆する方法でもよ
い。
し転写工程で逆極性に反転帯電したトナーを現像トナー
と同極性の電荷に制御する能力を有するものを言う。
cに分散混合する方法、表層21cにディッピングなど
の手段でコートする方法などにより付与することができ
る。
カップリング剤、カップリング剤で変性した樹脂、イオ
ン性の染顔料や有機金属化合物、樹脂、変性シリコーン
オイル等が挙げられるが、中でも長期的な電荷制御性が
安定しているカップリング剤が好ましい。
タネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリン
グ剤などであるが、以下に具体例を示す。
えばヘキサメチルジシラザン、トリメチルシラン、トリ
メチルクロルシラン、トリメチルエトキシシラン、ジメ
チルジクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリル
ジメチルクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラ
ン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメ
チルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラ
ン、β−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチル
ジメチルクロルシラン、トリオルガノシリルメルカブタ
ン、トリメチルシリルメルカブタン、トリオルガノシリ
ルアクリレート、ビニルジメチルアセトキシシラン、ジ
メチルジエトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、
ジフェニルジエトキシシラン、ヘキサメチルジシロキサ
ン、1.3−ジビニルテトラメチルジシロキサン、1.
3−ジフェニルテトラメチルジシロキサン、及び1分子
当たり2から12個のシロキサン単位を有し末端に位置
する単位にそれぞれ1個宛の珪素原子に結合した水酸基
を含有したジメチルポリシロキサン等が挙げられる。
トリメトキシシラン、アミノプロピルトリエトキシシラ
ン、ジメチルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジエ
チルアミノプロピルトリメトキシシラン、ジプロピルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、ジブチルアミノプロ
ピルトリメトキシシラン、モノブチルアミノプロピルト
リメトキシシラン、ジオクチルアミノプロピルジメトキ
シシラン、ジブチルアミノプロピルジメトキシシラン、
ジブチルアミノプロピルモノメトキシシラン、ジメチル
アミノフェニルトリエトキシシラン、トリメトキシシリ
ル−γ−プロピルフェニルアミン、トリメトキシシリル
−γ−プロピルペンジルアミン等のシランカップリング
剤も単独あるいは併用して使用される。
カップリング剤、直鎖系炭化水素から成る疎水基を有す
るシランカップリング剤が好ましい。
は、例えばイソプロピルトリイソステアロイルチタネー
ト、イソプロピルトリス(ジオクチルパイロホスフェー
ト)チタネート、イソプロピルトリ(N−アミノエチル
−アミノエチル)チタネート、テトラオクチルビス(ジ
トリデシルホスファイト)チタネート、テトラ(2、2
−ジアリルオキシメチル−1−ブチル)ビス(ジトリデ
シル)ホスファイトチタネート、ビス(ジオクチルパイ
ロホスフェート)オキシアセテートチタネート、ビス
(ジオクチルパイロホスフェート)エチレンチタネー
ト、イソプロピルトリオクタノイルチタネート、イソプ
ロピルジメタクリルイソステアロイルチタネート、イソ
プロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、
イソプロピルイソステアロイルジアクリルチタネート、
イソプロピルトリ(ジオクチルホスフェート)チタネー
ト、イソプロピルトリクミルフェニルチタネート、テト
ライソプロピルビス(ジオクチルホスファイト)チタネ
ートなどである。
水基を有するイソプロピルトリイソステアロイルチタネ
ートが好ましい。
は、例えばアセトアルコキシアルミニウムジイソプロピ
レートを挙げることができる。
グ剤変性シリコーン樹脂を挙げることができる。
は、前記した通りであるが、中でもアミノシラン類が好
ましく、より具体的には、例えば3−アミノプロピルト
リメトキシシラン、(N、N−ジメチル−3−アミノプ
ロピル)トリメトキシシラン、(N、N−ジエチル−3
−アミノプロピル)トリメトキシシラン、N−メチルア
ミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエ
チル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−メタク
リロキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキ
シプロピルトリメトキシシランなどである。更には、N
−[3−(トリエトキシシリル)プロピル]−4、5−
ジヒドロイミダゾール、トリメトキシシリルプロピルジ
エチレントリアミンなども使用される。
イミダゾール金属塩や2量体などのイミダゾール化合
物、トリフェニルメタン系染顔料、4級アンモニウム
塩、4級アンモニウム塩を側鎖とするポリマーなどであ
る。
のクロム化合物や亜鉛化合物などに代表される芳香族カ
ルボン酸誘導体の金属化合物、ビフルオロフェニルウレ
アに代表される芳香族尿素化合物なども使用できる。
る。
粘度が0.5〜10000、好ましくは1〜1000セ
ンチストークスの物が用いられ、例えばジメチルシリコ
ーンオイル、メチル基のー部をアルキル基で変性したア
ルキル変性シリコーンオイル、メチルフェニルシリコー
ンオイル、メチルスチレン変性シリコーンオイル、アミ
ノ変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイ
ル、エポキシ変性シリコーンオイル、アルコール変性シ
リコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル等
が挙げられる。中でも、極性制御効果が高いアミノ変性
シリコーンオイルが好ましい。
ー掻き取り部材(クリーニング部材)22としては、ブ
レード、ファーブラシ、弾性ローラなどが挙げられ、中
でも付着トナーとの接触性と掻き取り性に優れたブレー
ド、ファーブラシが好ましく、より好ましくはブレード
である。
として、金属や樹脂板から成る支持層に接着剤を介して
射出成形またはプレス成形等により平板状に成形した弾
性層を接着させて作製することができる。
示す様に、帯電ローラ21に対しエッジ部を対向で侵入
させながら帯電ローラ下流側に当接させる方法(ブレー
ド対向当接)が好ましい。下流側とは帯電下流側であ
り、図3のように、帯電ニップ部Nの中心Aと帯電ロー
ラ21の中心Bと通る直線Dで分割される図面左側の円
弧を意味する。鉛直方向の直線Eが下流側の円弧と接す
る点Fとニップ中心Aの範囲内にあることがより好まし
い。
接触(ブレード面接触)させ帯電ローラ21との間にニ
ップ幅を確保する方法でも良い。この場合、図3の構成
に比べブレード22と帯電ローラ21との接触性が向上
するのでトナーに対する摩擦帯電性が効率的に行なわれ
る。
コーン材料、ウレタン材料、ニトリルブタジエンゴム、
それぞれの変性品、更にはブレンド品などの弾性体、ス
テンレス、アルミニウムなどの金属、可塑性の樹脂など
が挙げられるが、中でも弾性を有し、トナー離型性に優
れるシリコーン材料、ウレタン材料が好ましい。
カル反応、縮合反応、付加反応により重合・架橋し成形
されるシリコーンゴムが好ましく、具体的には、液体シ
リコーンゴム、熱加硫型シリコーンゴム、低温硬化型シ
リコーンゴムなどである。
液状ウレタンゴム、熱可塑性ウレタンゴムなどであり、
ウレタンは、一般にジカルボン酸とジオールから得られ
るポリエステルジオールにイソシアネートを反応させて
得られるプレポリマーに硬化剤を反応させて得ることが
できる。
ールとを反応させてポリエステルジオールとし、更にジ
フェニルメタンジイソシアネートを反応させてプレポリ
マーとする。これにブタンジオール、トリメチルプロパ
ンを反応させてウレタンエラストマーを得ることができ
る。
は、フィラメント状態の繊維を織布、不織布、フィル
ム、シート状物などの基布にW字型織り、V字型織り
(又はU字型織りとも言う)等の手法により織り込んだ
ブラシ形状を言う。
維、天然繊維、半合成繊維および再生繊維などである。
は、例えばナイロン−6、ナイロン−66、ナイロン−
12、ナイロン−46、アラミド系などのポリアミド
類、PETなどのポリエステル類、PEやPPなどのポ
リオレフィン類、ポリビニールアルコール系、ポリ塩化
ビニールやビニリデン系、ポリアクリロニトリル系、ポ
リフェニレンサルファイド、ポリウレタン、ポリフルオ
ロエチレン、炭素繊維、ガラス繊維などがある。
毛、麻などがある。
た再生繊維としては、レーヨン、キュプラなどがある。
上複合して溶融紡糸して得られる複合性繊維(分割繊
維、極細発生繊維)を用いることができる。
み合わせてもよい。
とができる。例えば、鉄、銅、銀などの金属粉体、酸化
亜鉛、酸化すず、酸化チタン、硫化銅などの複合金属
粉、カーボンブラックなどの導電性カーボン粉に代表さ
れる導電性フィラーを前記した各種繊維材料に混合し溶
融紡糸した練込み型の繊維、金属繊維や炭素繊維等の導
電性の繊維、ポリピロールやポリアニリンなどの電子共
役性ポリマーに代表される導電性ポリマーで繊維表面を
コートした導電性繊維などを挙げることができる。
としては、スペーサーによる侵入量の調整が好適であ
る。付着トナーの掻き取り姓や極性制御の効果を調整す
るには、侵入量の調整以外に、ブラシの繊維強度を高め
る方法、ブラシ植毛密度を高める方法、ブラシ植毛状態
(織り方)を変える方法、更には、ファーブラシの基層
として弾性層を設け帯電ローラに圧接させる方法などが
ある。
ば、ローラ形状、ブレード形状、ベルト形状などが挙げ
られ、これらは固定状態で使用してもよく、ローラおよ
びベルト形状のファーブラシに関しては、外部駆動によ
り帯電ローラに対し順方向回転、および対向回転させる
ことができる。
例示する。
本/inch2 に植毛されたレーヨン繊維から成るブラシを
導電性基体(芯金)に巻き付けることで得られる。巻き
付ける手段としては、例えば、短幅のブラシ接触子織物
を芯金にスパイラル状に巻き付ける方法、芯金の円周長
とブラシ幅に相当する広幅のブラシ織物を芯金に張り合
わせる方法などが挙げられる。
を設けてもよい。弾性層材料としては、EPDM、シリ
コーンゴム、ウレタンゴムなどであり、導電剤で導電化
してもよい。
ないが、画像形成装置の省エネルギー化、化成品有効利
用の立場から重合トナーがあげられる。
低融点化(ガラス転移温度)及び球形化が可能であり、
定着工程の省電力化、転写効率の向上、感光体への付着
防止などの効果が得られている。
ーを掻き落とし廃トナー容器に捕集するクリーニング手
段に於いて、環境条件によってはトナーがすり抜けて局
部的ではあるがゴースト画像や帯電が不均一になる場合
があることが指摘されている。
カートリッジと組み合わせることでこのような発生は防
止できるのであらゆる環境下で高画質が得られる。
き、転写効率の向上から、SF−1が100〜140、
SF−2が100〜120の範囲が好ましく、特に、重
合法により製造されたトナーが流動性、低融点の立場か
らも好ましい。
る。
で1000倍に拡大した2μm以上のトナー粒子を10
0個無作為にサンプリングしその画像情報はインターフ
ェースを介して画像解析装置(ニコレ社製、LuzexIII)
に導入し解析を行い、下記の式1と式2より算出した。
大長、PERIMEは粒子の周囲長、AREAは粒子の
投影面を示す。SF−1は粒子の丸さの度合いを示し、
SF−2は粒子の凹凸を示す。
懸濁重合し直接的に製造することができる。例示する
と、まず重合性単量体、着色剤、極性樹脂、離型剤、帯
電制御剤、重合開始剤、架橋剤などから成る重合性単量
体組成物を、水系媒体中へ分散して重合性単量体組成物
の粒子を生成させる。そして、この粒子の表面に極性樹
脂を局在下させ、粒子中の重合性単量体を重合し、結着
樹脂としてトナー粒子形成させる。水系媒体中に水溶性
重合開始剤を添加して、トナー粒子表面を処理すること
により収率良く生成することができる。
スチレン−アクリート共重合体、スチレン−メタクリレ
ート共重合体など、極性樹脂としてはポリエステル樹
脂、スチレン共重合体など、着色剤としては、カーボン
ブラック、ジスアゾ系黄色顔料、キナクリドン系マゼン
タ顔料、フタロシアニン系シアン顔料など、離型剤とし
ては、DSC吸熱曲線における吸熱メインピーク値が1
20℃以下の低融点物質であるパラフィンワックス、ポ
リオレフィンワックス、フィッシャートロピッシュワッ
クス、アミドワックス、高級脂肪酸、高級アルコールエ
ステルワックスなど、架橋剤としては、ジビニルベンゼ
ン、カルボン酸エステル、ジビニルアニリンなど、帯電
制御剤としては、ニグロシン染料、トリフェニルメタン
染料等の正帯電性、含金属サリチル酸化合物、尿素誘導
体、アゾ系染料等の負帯電性など、重合開始剤として
は、アゾ系や過酸化物系の重合開始剤などである。
面に電荷注入層を設けることができる。これにより、帯
電性が向上し、像露光時には帯電電荷をより効率的に導
電性支持体に逃がす役割をはたし残留電位を低減させる
ことができるので、コントラストの変動が抑えられ長期
的に均一な画像が得られる。
と組み合わせることにより注入帯電を達成することがで
きる。注入帯電とは、帯電部材に直流電圧を印加するこ
とにより、印加された電荷を効率良く像担持体(被帯電
体)に保持形成する帯電方法である。放電を利用した帯
電方法に比べ、必要最小限な帯電電位を与える帯電手段
であり、従来の直流電圧の放電帯電であるDC帯電と区
別される。
い従来の感光体に比べ、環境変化や感光体の膜厚変化に
よる帯電性の変動をより小さく抑えることが可能になる
ので更なる画質の向上が達成され、同時に放電によるオ
ゾンの低減も実現される。
が減少するが、帯電ニップNでの電荷の授受が促進され
るのでトナー極性を反転させる効果は実質的に維持され
る。
性の結着樹脂に光透過性でかつ導電性の粒子を適量分散
させた樹脂層、.半導体などで構成された無機層、を
挙げることができるが、その他に、導電性高分子から成
る有機層も使用可能である。
層 結着樹脂には、ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹
脂、ポリスチレン樹脂、フッ素樹脂、セルロ−ス、塩化
ビニル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂、エポキ
シ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂、塩化ビニル−
酢酸ビニール共重合体樹脂等の樹脂を用いることができ
る。
ム、銀、ニッケル等の金属、酸化亜鉛、酸化錫、酸化ア
ンチモン、酸化スズ、酸化チタン、あるいはこれらの固
溶体、もしくは融着体等の金属酸化物、ポリアセチレ
ン、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性ポリマー
等が使用できるが、感光体の透光性の観点から透明度の
高い酸化スズ等の金属酸化物を選択使用することがより
好ましい。
点から0.3μm以下が好ましく、最適には、0.1μ
m以下である。電荷注入層に含有させる場合、導電性微
粒子の含有量は、その粒径にも依存するが、結着樹脂に
対し2〜280重量%の範囲が好ましい。含有量が2重
量%未満では、電荷注入層の抵抗調整が困難となり、ま
た、280重量%を越えると結着樹脂の塗膜性が部分的
に低下することがある。よって、導電性微粒子の含有量
は、結着樹脂に対し2〜280重量%の範囲が好まし
い。
接着性、あるいは成膜後の塗膜平滑性の向上を目的とし
て、種々の添加剤を加えることができる。また、分散性
の向上に関しては、カップリング剤、あるいはレベリン
グ剤などにより、導電性微粒子の表面改質を行うことは
非常に有効である。さらには、分散性向上の点から、結
着樹脂として硬化型樹脂を用いることが効果的である。
は、導電性微粒子を硬化性モノマー又はオリゴマーの溶
液中に分散した塗工液を感光層上に塗布、成膜後、熱又
は光照射によって該塗膜を硬化させて表面層とする。こ
のような硬化型樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、
エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂等が挙げ
られるが、これに限ったわけではなく、塗布成膜後に光
又は熱等のエネルギーを与えることにより化学反応を起
こし硬化する樹脂であれば使用可能である。
子、及び必要に応じ添加剤の適当な溶液、又は分散溶液
を感光体上に塗布乾燥することにより得られ、この膜厚
は、好ましくは、0.1〜10μm、最適には、0.5
〜5μmである。
有させてもよい。感光体と帯電部材との摩擦、または感
光体とクリーニング部材との摩擦が低減され、電子写真
装置の力的負荷が軽減できる。また、感光体表面の離型
性が向上するため、現像剤の付着が防止できる。このよ
うな滑材粒子としては、臨界表面張力の低い、フッ素樹
脂、シリコーン樹脂、又はポリオレフィン樹脂を用いる
のが好ましい。
脂である。この場合、滑材粉末の添加量は、好ましく
は、電荷注入層重畳に対して、2〜50重量%、より好
ましくは、5〜40重量%である。2重量%以下では、
滑材粉末の量が十分でないため、帯電性の向上効果を十
分に発揮できないことがあり、また、50重量%を越え
ると、画像の分解能、または感光体の感度が低下する傾
向にある。
とができる。
層に光導電化されたアモルファスシリコンを選択するこ
とにより、高周波グロー放電分解によりプラズマ化学気
相堆積装置を用いて連続的に作製できる。
は、例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリ
ンなどの電子共役性ポリマー、有機ポリシラン類などを
挙げることができる。
cm〜1×1015Ωcmの範囲に調製することが好まし
い。
mより小さい場合、静電潜像を保持できずに画像流れが
発生し、1×1015Ωcmを越えると帯電部材から電荷
を十分に受け取ることができず、帯電不良を生じること
がある。
像の再現性を満足するために、体積抵抗値を1×108
Ωcm〜1×1015Ωcmの範囲こ調製することが好ま
しい。
蒸着させたポリエチレンテレフタレート(PET)上に
電荷注入層を作成し、これを体積抵抗測定装置(ヒュー
レットパッカード社製4140B pAMATER)に
て23℃、65%の環境で100Vの電圧を印加し測定
した。
がら2軸混練押出機にて混練した。これを型内で加硫成
形し、外径12mmの弾性ローラを作製した(芯金6m
m)。
させたメチロール化ナイロン溶液中に弾性ローラを浸漬
塗布し、120℃で1時間加熱乾燥した。
を「帯電ローラ1」とする。
造例1に於いて、発泡剤(アゾジカルボジアミド)を用
いて弾性体を発泡(平均発泡セル径100μm)させ、
更に表面を直径12mmに研磨し発泡ローラとした。
ドープ型)をウレタン−アクリル分散液に分散し、アク
リル樹脂で増粘させながら粘調な分散液を調製した。こ
の溶液をディッピング法により発泡ローラ表面に塗布
し、予備乾燥(50℃)した後、最終的に120℃で1
時間加熱乾燥した。
レン−オレフィン共重合体と導電性カーボンブラックか
ら成る樹脂をクロスヘッド押出機を用いて内径11.5
mm、厚み250μmの導電性シームレスチューブを作
製した。
製造例2の発泡ローラに被覆した。
量%に希釈したアミノシラン系カップリング剤(3−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン)を「帯電ローラ1」
に含侵塗布し、80℃で1時間乾燥させた後、120℃
で1時間キュアした。
4」とする。
量%に希釈したチタン系カップリング剤(イソプロピル
トリイソステアロイルチタネート)を「帯電ローラ2」
に含侵塗布し、100℃で1時間乾燥させた後、150
℃で1時間キュアした。
5」とする。
%に希釈したシランカップリング剤(ドデシルトリエト
キシシラン)を「帯電ローラ3」にスプレー塗布し、8
0℃で1時間乾燥させた後、120℃で1時間キュアし
た。
6」とする。
部材)22としてのブレードとファーブラシの製造例 [ブレードの製造例1]二液性シリコーンゴムを150
℃で硬化させシート化した後、200℃でキュアーして
厚み3mmのシリコーンゴム成型体を得た。この成型体
を、長さ15mm、幅230mmに切断し、その長さの
内10mmが固定されるように厚さ0.1mmのステン
レス基板に接着してプレードを作製した。
た厚み0.07mmのステンレス基板に高温硬化型シリ
コーンゴム(液状シリコーンゴム)を射出成形し、0.
7mmのシリコーンゴム弾性層を形成し、更に200℃
条件で加硫した。この一体成形体を切断し、ブレードを
作製した。
ジフェニルメタンジイソシアネート)、エチレングリコ
ールとアジピン酸よりなるポリエステルジオールを主成
分とするウレタン原料を窒素雰囲気下で反応させ、ポリ
エステル平均分子量1700のプレポリマーを合成し
た。
150℃で硬化させた後、脱型し、更に加熱硬化させ、
「ブレード1」と同様に切断してブレードを作製した。
グ剤(イソプロピルトリイソステアロイルチタネート)
をトルエンで希釈し1重量%とした。この溶液中に「ブ
レード1」を含侵させ、取り出した後、80℃で加熱乾
燥させ、更に150℃で1時間キュアした。
プリング剤(3−アミノプロピルトリエトキシシラン)
をMEKで希釈し1重量%とした。この溶液中に「ブレ
ード3」を含侵させカップリング処理を行った。
ンを練り込んだレーヨン繊維(平均繊維径15μm)を
基布に対しW型に織り、繊維密度20万本/inch2 、パ
イル長5mmのブラシ織物を作製した。これを直径6m
mのステンレス製芯金に接着剤を介してスパイラル状に
巻き付け、ローラ形状のファーブラシを作製した。
3μmのPET繊維を基布に対しW字型に織り、繊維密
度20万本/inch2 、パイル長5mm、幅10mmのブ
ラシ織物を作製した。
(イソプロピルトリイソステアロイルチタネート)をト
ルエンで希釈し1重量%とした溶液を噴霧し含侵させた
後、最終的に120℃で1時間キュアした。
ラル状に巻き付けローラ形状のファーブラシを作製し
た。
混練押出機にて混練した。得られた混練物を空冷し、気
流式粉砕機により微粉砕した後に風力分級して粒度分布
の調整されたトナー組成物を得た。
化チタン1.5重量%を外添して、重量平均粒径7.0
μmのトナーを作製した。
散した純水500質量部に加えホモミキサーにより分散
し、最終的に75℃で、10時間重合し得られた重合体
をろ過し、洗浄を行った後に、乾燥分級し、トナー組成
物を得た。
化チタン2重量%を外添し、重量平均径6.1μmのト
ナーを作成した。
ており、電子顕微鏡にて観察したところ、球状を示して
いる。形状係数は、SF−1は120、SF−2は11
0であった。
ケル亜鉛フェライトにシリコーン樹脂をコートした現像
キャリア(100質量部)に、トナー製造例1のトナー
を7質量部を混合した。
ケル亜鉛フェライトにアクリル変性シリコーン樹脂をコ
ートした現像キャリア(100質量部)に、トナー製造
例2のトナーを7質量部を混合した。
ダー上に感光層を積層しOPC感光体1を作製した。
ら順に次の第1層〜第4層である。
リンダーの欠陥等をならすため、またレーザ露光の反射
によるモアレ発生を防止するために導電性を有する膜厚
30μmの薄層を設けた。
ニウムシリンダー側から注入された正電荷が感光体表面
に帯電された負電荷を打ち消すことを防止する目的で、
10 6 Ωcmオーダーに抵抗調整したアミラン樹脂とメ
トキシメチル化ナイロンから成る層を約1μm形成し
た。
料を分散した厚さ約0.4μmの樹脂層であり、レーザ
露光により正負の電荷対を発生させることができる。
ート樹脂にヒドラゾンを分散し、P型半導体層(約25
μm)を形成した。この層は、電荷発生層で発生した正
電荷を感光体表面に輸送する機能を有し、感光体表面に
帯電された負電荷は、この層を移動することはできな
い。
於て、[感光体1]の表面に第5層目としての電荷注入
層を設けた。
化すずを分散した導電性を有する樹脂層である。
グして導電化した粒径約0.03μmの超微粒子であ
り、結着樹脂である光硬化性アクリル樹脂に対して13
0重量%分散した。抵抗は4×1013Ωcmである。
で、4フッ化エチレン樹脂粒子を30重量%分散した。
30mmのアルミニウムシリンダーにグロー放電法を用
いて、阻止層、光導電層、表面層からなるアモルファス
シリコン感光体を作製した。
てから、250℃に調温されたアルミニウムシリンダー
表面に各種ガス(SiH4 、B2 H6 、NO、H2 )を
フロー式で反応室に送り込み、20Pa程度の内圧に達
したところでグロー放電を生起させ、約4μmの阻止層
を形成した。
使用し、約50Paの内圧条件下で25μmの光導電層
を形成した。
し、約60Paの内圧条件下でグロー放電させて、膜厚
0.4μmのSiとCからなる表面層を形成し、アモル
ファスシリコン感光体を作製した。
ザービームを用いたデジタル複写機(キヤノン製:GP
55)を改造して使用した。
分ジャンピング現像、コロナ帯電、ブレード式のクリー
ニング容器、露光手段を備え、プロセススピード150
mm/sの反転現像方式のデジタル複写機であるが、以
下のように改造して図1のようなクリーナーレス検討機
とした。
を使用可能にした。バイアスは、−500V/1000
Vpp(3kHz)の矩形波を重量した。
を用いた接触帯電装置2であり、帯電ローラ21にクリ
ーニング部材(トナー掻き取り部材)22を当接させ
た。帯電ローラ21には感光体1に対し対向回転できる
ように外部駆動モータを接続し、周速差を110%にし
た。更に、ローラタイプのクリーニング部材の為に外部
駆動を設け帯電ローラに対し対向回転さるようにもし
た。
帯電として−1300V、AC帯電として−700V/
1500Vpp(800Hz)、注入帯電として弱DC
電圧(−1000V)をそれぞれ印加した。
ードおよび廃トナー容器を取り去りクリーナレスとし
た。
10k枚連続画出し耐久を行い、ゴースト、帯電不良に
より発生する画像カブリを反射濃度計で計測した。耐久
環境は、23℃/相対湿度60%(N/N環境)、23
℃/相対湿度10%(N/L環境)、15℃/相対湿度
10%(L/L環境)である。
45度法)に基づいた反射濃度計(東京電色技術センタ
ー、TC−6MC)を用い画出し前後の差(%)を算出
しカブリ濃度とした。
して5%未満を実用上問題なしと判断する。
た「帯電ローラ6」に「ブレード1」を対向当接した接
触帯電装置を前記のデジタル複写機に搭載し、N/N、
N/L、L/Lの3環境に於いて、DC帯電による10
k枚の画出し耐久を行い、耐久前後のカブリを評価し
た。
像剤2」、感光体は電荷注入層を有する「感光体2」を
使用した。
整理した。
転写残トナーの回収が良好に行われ、帯電が厳しいL/
L環境に於いてもカブリ1%以下であった。その結果、
高画質が達成された。
て実施例1と同様な評価を行った。
ード4」は対向当接、「ファーブラシ1」および「ファ
ーブラシ2」は同じ周速で対向回転させた。
部材(トナー掻き取り部材)22として、カップリング
剤で表面処理したファーブラシを用いることにより(実
施例3、4)良好な画質が得られ、更に、ブレードを用
いた実施例2では、実施例1と同様にL/L環境に於い
てもカブリ1%以下の良好な画質が得られた。
て実施例1と同様な評価を行ったところ、それぞれの帯
電条件でカブリ1%以下の良好な画質が得られた。ここ
で、実施例6の交流成分は、1.1kVpp、1.0k
Hzとした。
た「ブレード5」を帯電ローラ21に図4のように面接
触させ約1mm幅のニップを確保した状態で実施例1と
同様な評価を行った。
得られた。
いてN/NおよびN/Lの2環境で実施例1と同様な評
価を行った。
られた。
ング処理部材および「感光体1」を用いてN/Nおよび
N/Lの2環境で実施例1と同様な評価を行った。
は対向当接、「ファーブラシ1」、「ファーブラシ2」
は対向回転させた。
れ、更にブレードを採用した実施例12、13はN/L
環境に於いてもカブリが1〜3%と抑えられた良好な画
質が得られた。
ード2」を対向当接させ(表2)、AC帯電によるN/
N環境での耐久を行ったところ、カブリ1%以下の高画
質が得られた。
用いて実施例1と同様な方法でN/N環境で画出し耐久
を行った。その結果、カブリが1〜3%に抑えられた良
好な画像が得られた。
用いて実施例1と同様な方法でN/N環境で画出し耐久
を行った。
を組み合わせた系(実施例24、25)では、カブリは
実用上問題のない3〜5%のレベルであり、更にクリー
ニング部材(トナー掻き取り部材)をカップリング処理
することにより(実施例19〜23)、カブリは2%に
低減し画像の向上が認められた。
1」に当接し「現像剤1」を用いて実施例1と同様な評
価をN/N環境で行った。帯電ローラは、感光体に従動
回転し、帯電はDC帯電とした。
質は低下した。
実施例1と同様な評価をN/N環境で行った。帯電部材
として外部駆動により対向回転(周速差130%)させ
た。ここで、「ファーブラシ1」は、空回転評価で画像
形成に必要な初期帯電電位が得られることを確認してい
る。
質は低下した。
同様な評価を行ったところ、やはり耐久初期からカブリ
が発生し画質は低下した。
残トナーを捕集するクリーナー装置を設けてもよく、こ
の場合は転写手段5と帯電手段2の間に設置することが
好ましい。そのクリーナー装置をプロセスカートリッジ
に具備させることもできる。
に限られない。例えばエンドレスベルト体・回転ファー
ブラシなどにすることもできる。フェルトや布などの材
質のものも使用可能である。それら各種材質材を組み合
わせ、積層して、より適切な弾性と導電性を得ることも
できる。
(交番)電圧を重畳する場合の交流電圧の波形として
は、正弦波、矩形波、三角波等適宜使用可能である。ま
た直流電源を周期的にオン/オフすることによって形成
された矩形波であってもよい。このように交流電圧の波
形としては周期的にその電圧値が変化するようなバイア
スが使用できる。
しては、実施形態例のようにデジタル的な潜像を形成す
るレーザー走査露光手段に限定されるものではなく、通
常のアナログ的な画像露光手段であってもよい。LED
などの発光素子アレイや、蛍光灯等の発光光源と液晶シ
ャッターアレイとの組み合わせ等の露光手段であっても
よく、画像情報に対応した静電潜像を形成できるもので
あればよい。
もよい。この場合は該誘電体面を所定の極性・電位に一
様に一次帯電した後、除電針ヘッド、電子銃等の除電処
理手段で選択的に除電して目的の静電潜像を書き込み形
成する。
トナーについてはブレード等で現像部材上にコーティン
グし、磁性トナーは磁気力によってコーティングして搬
送して像担持体に対して非接触状態で現像する方法(1
成分非接触現像)と、上記のようにしてコーティングし
たトナーを像担持体に対して接触状態で現像する方法
(1成分接触現像)と、トナー粒子に対して磁性のキャ
リアを混合したものを現像剤として用いて磁気力によっ
て搬送して像担持体に対して接触状態で現像する方法
(2成分接触現像)と、上記の2成分現像剤を非接触状
態にして現像する方法(2成分非接触現像)との4種類
に大別される。
接触現像法が多く用いられている。また現像剤を像担持
体に接触させて現像する1成分接触現像法や2成分接触
現像法がより現像時の同時トナー回収性を高めるのに効
果があり、好ましい。
ナーを用いた場合には、上記の1成分接触現像法や2成
分接触現像法はもちろん1成分非接触現像法や2成分非
接触現像法などの現像方法においても充分な回収効果が
得られる。
ベルト転写装置や転写コロナ帯電器等であってもよい。
更には、転写ドラムや転写ベルトなどの中間転写体を用
いて、単色画像形成ばかりでなく、多重転写により多
色、フルカラー画像を形成することもできる。
る像担持体と、該像担持体の面を帯電する帯電手段と、
像担持体の帯電面に静電潜像を形成する潜像形成手段
と、その静電潜像をトナー像として現像する現像手段
と、そのトナー像を記録媒体に転写する転写手段を備え
た画像形成装置、およびこのような画像形成装置に搭載
されるプロセスカートリッジにおいて、転写残トナーの
極性を制御することにより、帯電手段の接触帯電部材へ
のトナー蓄積を防止する共に、現像手段でのトナー回収
性を向上させた。その結果、長期的に均一な帯電が持続
し、高画質が達成された。
ローラに対して対向当接して配設する場合の要領説明図
ローラに対して面接触で配設した状態を示した図
ニング部材)としてのブレード 3 潜像形成手段(レーザースキャナー) 4 現像装置 5 転写ローラ 6 定着装置 P 転写材(普通紙など) S1〜S3 バイアス印加電源
Claims (20)
- 【請求項1】 回転する像担持体と、該像担持体の面を
帯電する帯電手段と、像担持体の帯電面に静電潜像を形
成する潜像形成手段と、その静電潜像をトナー像として
現像する現像手段と、そのトナー像を記録媒体に転写す
る転写手段を備えた画像形成装置において、 前記帯電手段は、前記像担持体に接触して対向回転し、
電圧が印加されて像担持体の面を帯電する帯電部材と、
該帯電部材に対して帯電部材と像担持体との接触部より
も帯電部材回転方向下流側において当接するトナー掻き
取り部材を有し、少なくとも前記帯電部材はトナー電荷
を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御するための極
性制御剤を有することを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項2】 前記帯電部材が帯電ローラであることを
特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 前記トナー掻き取り部材の表面がトナー
電荷を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御するため
の極性制御剤を有することを特徴とする請求項1または
2に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 前記トナー掻き取り部材がブレードであ
ることを特徴とする請求項1ないし3の何れかに記載の
画像形成装置。 - 【請求項5】 前記トナーが重合法を用いて生成された
球状トナーであることを特徴とする請求項1ないし4の
何れかに記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記像担持体が導電性基体上に感光層を
有する感光体であることを特徴とする請求項1ないし5
の何れかに記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記像担持体が導電性基体上に少なくと
も感光層と電荷注入層を有する感光体であることを特徴
とする請求項1ないし5の何れかに記載の画像形成装
置。 - 【請求項8】 前記電荷注入層が金属酸化物を分散した
樹脂層であることを特徴とする請求項7に記載の画像形
成装置。 - 【請求項9】 前記電荷注入層が無機半導体層であるこ
とを特徴とする請求項7に記載の画像形成装置。 - 【請求項10】 前記現像手段は、トナー像を記録媒体
に転写したのち像担持体上に残留する転写残トナーを回
収するクリーニング手段を兼ねていることを特徴とする
請求項1ないし9の何れかに記載の画像形成装置。 - 【請求項11】 少なくとも、回転する像担持体と、該
像担持体の面を帯電する帯電手段を備え、画像形成装置
本体に着脱自在のプロセスカートリッジに於て、 前記帯電手段は、前記像担持体に接触して対向回転し、
電圧が印加されて像担持体の面を帯電する帯電部材と、
該帯電部材に対して帯電部材と像担持体との接触部より
も帯電部材回転方向下流側において当接するトナー掻き
取り部材を有し、少なくとも前記帯電部材はトナー電荷
を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御するための極
性制御剤を有することを特徴とするプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項12】 前記像担持体の帯電面に形成された静
電潜像をトナー像として現像する現像手段も備えること
を特徴とする請求項11に記載のプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項13】 前記帯電部材が帯電ローラであること
を特徴とする請求項11または12に記載のプロセスカ
ートリッジ。 - 【請求項14】 前記トナー掻き取り部材の表面がトナ
ー電荷を前記像担持体の帯電極性と同極性に制御するた
めの極性制御剤を有することを特徴とする請求項11な
いし13の何れかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項15】 前記トナー掻き取り部材がブレードで
あることを特徴とする請求項11ないし14の何れかに
記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項16】 前記トナーが重合法を用いて生成され
た球状トナーであることを特徴とする請求項11ないし
15の何れかに記載のプロセスカートリッジ。 - 【請求項17】 前記像担持体が導電性基体上に少なく
とも感光層を有する感光体であることを特徴とする請求
項11ないし16の何れかに記載のプロセスカートリッ
ジ。 - 【請求項18】 前記像担持体が導電性基体上に少なく
とも感光層と電荷注入層を有する感光体であることを特
徴とする請求項11ないし16の何れかに記載のプロセ
スカートリッジ。 - 【請求項19】 前記電荷注入層が金属酸化物を分散し
た樹脂であることを特徴とする請求項18に記載のプロ
セスカートリッジ。 - 【請求項20】 前記電荷注入層が無機半導体であるこ
とを特徴とする請求項18に記載のプロセスカートリッ
ジ。
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JP (1) | JP3566599B2 (ja) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002162767A (ja) * | 2000-11-24 | 2002-06-07 | Fuji Xerox Co Ltd | 像担持体及びこれを用いた画像記録装置、並びに画像記録方法 |
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US6879793B2 (en) | 2002-06-19 | 2005-04-12 | Canon Kabushiki Kaisha | Method for forming image |
JP2006330289A (ja) * | 2005-05-25 | 2006-12-07 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
US7218879B2 (en) | 2003-12-05 | 2007-05-15 | Ricoh Company, Ltd. | Image forming apparatus controlling polarity of residual toner and process cartridge for use in the same |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28792299A patent/JP3566599B2/ja not_active Expired - Fee Related
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