JP2002123139A

JP2002123139A - 画像形成装置及び画像形成方法

Info

Publication number: JP2002123139A
Application number: JP2000319069A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Mori; 市郎森; Hidetoshi Hara; 英俊原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-04-26

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真法を用いるプリンタにおいて、印字を
行うと現像器近傍やクリーニング近傍からトナーが飛散
し、機内の側面や構成部品に付着して汚れる。また、飛
散したトナーが一次帯電器グリッドに付着し、ドラム表
面への一次帯電を記録媒体幅方向に均一に行うことがで
きなくなり、印字欠陥が発生する。【解決手段】現像器後と一次帯電前の２箇所に吸引構成
を取り付けて、飛散トナーの吸引を行う。これにより、
機内に飛散するトナーを軽減し、プリンタ内部側板及び
構成部品のトナー汚れを防ぐ。また、一次帯電器のグリ
ッドのトナー汚れも軽減することができ、これにより、
感光ドラム表面への一次帯電も均一に行うことができ、
結果として印字欠陥の発生を防ぐ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トナーを用いて現
像を行い画像を形成する画像形成装置及び画像形成方法
に関する。

【０００２】

【従来の技術】用紙等の記録媒体上にトナー像を形成す
る複写機、プリンタあるいはファクシミリ等の画像形成
装置においては、一般に電子写真法が使用されている。

【０００３】電子写真法の画像形成装置は、例えば図４
に示す要素で構成される。感光ドラム2上の残留粒子を
クリーニングユニット10により除去し、残留電荷を除電
ランプ11により除去する。一次帯電器3により一様に帯
電させた感光ドラム（像担持体）2等の表面に、印字情
報に応じてＬＥＤアレイ4により露光することにより感
光ドラム2上に静電潜像を形成する。この静電潜像を現
像器5によりトナーで現像してトナー像(可視像)とした
後、このトナー像を転写帯電器7により用紙S（記録媒
体）上に転写する。分離帯電器8により用紙Sを感光ドラ
ム2から分離した後、前記転写像を熱、圧力或いは光等
によって定着装置14により定着するというものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
画像形成装置においては、印字中にトナーやシリカ等の
添加物が飛散し、機内が汚れたり、用紙上に落下して印
字欠陥が発生したり、また一次帯電器汚れによる帯電不
良により印字欠陥が発生したりするすることがあった。

【０００５】本発明者らの知見によれば、トナーの飛散
する元となる箇所は、主に現像器付近やクリーニングユ
ニット付近である。

【０００６】上記のような画像形成装置では、現像手段
として、マグネットロールとスリーブロールで構成され
る現像ロールを用いていることが多い。このマグネット
ロールを覆うスリーブロール上に、キャリアとトナーか
らなる現像剤によって磁気ブラシを形成し、この磁気ブ
ラシを感光体の表面に摺擦させながらトナーを感光体表
面に供給するものである。このような現像手段ではスリ
ーブロールの回転にともない生じる遠心力によりトナー
が飛散してしまうことがあった。このとき、磁気ブラシ
中に帯電不良のトナーが含まれていると、飛散量が増大
する。また、記録媒体の搬送する方向及び法線方向と直
交する方向（記録媒体幅方向。以下、単に幅方向という
ことがある。）の印字領域外にあるマグネットロール端
部は磁力が弱くなっていたり、磁化されている部分と磁
化されていない部分との切り替わり領域がありキャリア
やトナーの保持が不安定になり、特に飛散が多くなる。
さらに、マグネットロールも回転する場合には、穂の回
転による遠心力も加わり、マグネットロール固定式より
多くのトナーがマグネットロールから脱離し、飛散し得
る。このように飛散したトナーは機内の部品に付着又は
堆積し、作業者の手が汚れたり、飛散トナーが帯電器や
紙面に付着することにより印字欠陥が発生することがあ
った。

【０００７】また、クリーニング手段として、クリーニ
ングブラシやブレード等が用いられているが、感光体上
から残留トナーを剥がす際にトナーが舞い、飛散するこ
とがあった。特に印字領域外にあるクリーニングブラシ
やブレード端部では、クリーニング手段による堰き止め
効果が無くなり、飛散トナーが幅方向外側に漏れ出し、
飛散することが多い。特に、クリーニングブラシによる
クリーニング方式においては、クリーニングブラシの回
転によるトナーの舞上げ作用も加わり、さらに飛散が激
しくなる。

【０００８】また、クリーニング後の一次帯電手段とし
て、シールド板と幅方向に張設したワイヤからなるコロ
トロン方式のコロナ帯電器を用いることがある。このコ
ロナ帯電器のシールド板やワイヤに、主にクリーニング
ユニットから飛散したトナーが付着し、汚れることがあ
った。この汚れは、前述した理由により帯電器端部にお
いて著しい。更に、帯電器内で発生したオゾンを機外に
排出しないように、帯電器内のエアーを吸引している場
合もあるが、この時トナーも吸引してしまうことにより
帯電器が汚れることもあった。シールド板やワイヤが汚
れることにより放電ムラが発生し、均一な帯電が行われ
なくなる。更に、グリッドを設けたスコロトロン方式で
は、トナーやトナー分解物がグリッドにも付着し、付着
部が絶縁化することで部分的にコロトロン化し感光ドラ
ムが幅方向に不均一に帯電してしまう。また、定着の際
に発生するトナー分解物が一次帯電器に付着し、絶縁化
させることにより帯電ムラが発生することもある。以上
述べてきた、帯電器の汚れによる帯電ムラの発生によ
り、感光体の表面電位が不均一になり、かぶりや印字濃
度低下等の印字欠陥が生じることがあった。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みてなされたもの
で、良好な印字品質を保ち、画像形成装置内部品のトナ
ーによる汚れを低減できる画像形成方法および画像形成
装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の画像形成装置においては、像担持体と、こ
の像担持体上に残留するトナーを除去するクリーニング
手段と、前記像担持体を一次帯電する一次帯電手段と、
前記像担持体上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記
潜像を現像し前記像担持体上にトナー像を形成する現像
手段と、前記トナー像を記録媒体上に転写する転写手段
と、前記トナー像を前記記録媒体上に定着する定着手段
と、前記クリーニング手段と前記一次帯電手段の中間の
前記像担持体近傍にエアーの一次帯電前吸引手段を備え
てなる構成とする。

【００１１】好ましくは、前記一次帯電前吸引手段は、
吸引口近傍におけるエアー流量が0.2l/s以上となるもの
とする。

【００１２】好ましくは、前記一次帯電前吸引手段は、
吸引口の記録媒体幅方向における中心位置が前記像担持
体の印字可能領域外側に存在するものとする。

【００１３】好ましくは、一次帯電手段を、スコロトロ
ン帯電器とする。

【００１４】好ましくは、クリーニング手段を、クリー
ニングブラシを備えたものとする。

【００１５】また、上記目的を達成するため、本発明の
画像形成装置においては、像担持体と、この像担持体上
に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、前記
像担持体を一次帯電する一次帯電手段と、前記像担持体
上に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を現像し
前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記
トナー像を記録媒体上に転写する転写手段と、前記トナ
ー像を前記記録媒体上に定着する定着手段と、前記現像
手段と前記転写手段との間の前記像担持体近傍において
エアーを吸引するエアーの現像後吸引手段を備え、前記
現像後吸引手段の吸引口の記録媒体幅方向における中心
位置が前記像担持体の印字可能領域外側に存在する構成
とする。

【００１６】好ましくは、前記現像後吸引手段は、吸引
口近傍における流量が0.5l/s以上となるものとする。

【００１７】好ましくは、現像手段を、マグネットロー
ルとこのマグネットロールを覆うスリーブロールを各個
に回転可能に備えたものとする。

【００１８】更に、上記目的を達成するため、本発明の
画像形成方法は、像担持体表面をクリーニングし、前記
像担持体表面を一次帯電し、前記像担持体上に潜像を形
成し、前記潜像を現像してトナー像となし、前記トナー
像を記録媒体上に転写し、前記記録媒体上に定着する画
像形成方法であって、前記クリーニングから前記一次帯
電までの前記像担持体面近傍において飛散トナーを除去
することを特徴とする。

【００１９】また、本発明の画像形成方法の別の形態
は、像担持体表面をクリーニングし、前記像担持体表面
を一次帯電し、前記像担持体上に潜像を形成し、前記潜
像を現像してトナー像となし、前記トナー像を記録媒体
上に転写し、前記記録媒体上に定着する画像形成方法で
あって、前記現像から前記転写までの前記像担持体近傍
において記録媒体幅方向における前記像担持体の印字可
能領域外側かにおいて飛散トナーを除去することを特徴
とする。

【００２０】好ましくは、前記吸引は、吸引口近傍にお
ける流量を0.5l/s以上とする。

【００２１】好ましくは、前記現像は、マグネットロー
ルとこのマグネットロールを覆うスリーブロールを各個
に回転可能に備えたものにより行なう。

【００２２】ここで、記録媒体幅方向とは、記録媒体面
にあって、記録媒体搬送方向および記録媒体法線方向の
２方向と直交する方向をいう。

【００２３】また、吸引口の記録媒体幅方向の中心位置
とは、記録媒体面と平行な面から見た口断面において、
用紙搬送方向に、口断面積を２等分する線を指す。

【００２４】また、印字可能領域外側とは、記録媒体幅
方向における印字可能領域より外側をいう。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の画像形成方法及び
画像形成装置に係る一実施形態を図1に示す電子写真プ
リンタに基づいて詳細に説明する。

【００２６】電子写真プリンタ1は、図1に示すように、
感光ドラム2の周りには、一次帯電器3、LEDアレイ4、現
像器5、転写帯電器7、分離帯電器8、クリーニング前帯
電器9、クリーニングユニット10及び、除電ランプ11が
配置されている。また電子写真プリンタは、転写帯電器
7へ用紙Sを搬入する搬入経路にトラクタ15、分離帯電器
8から用紙Sを搬出する搬出経路に搬送装置16、フラッシ
ュランプ13及び反射板12がそれぞれ設けられている。

【００２７】感光ドラム2は、正帯電型単層型有機感光
ドラムで、感光層と導電性基板から構成されており、例
えば京セラミタ株式会社製Emerald-1が使用し得る。

【００２８】本実施形態で使用し得るトナー粒子は、詳
しくは後述する着色剤及び結着樹脂を含んでいれば良
く、さらに適宜磁性体、荷電制御剤、及びワックス等が
配合されていてもよい。また、流動性を調整するために
トナー粒子の外部に外添剤を添加してもよい。

【００２９】本実施形態で使用し得るトナー粒子の重量
平均粒径は４〜１４μｍであることが好ましく、６〜１
３μｍがより好ましい。トナー粒子の重量平均粒径が４
μｍ未満の場合には、従来の混練粉砕法による製造が困
難であるので、製品収率が著しく低下し、１４μｍを超
える場合には細線の再現性が劣るといった問題が生じ
る。

【００３０】本実施形態で使用し得るトナー組成物に含
有される結着樹脂としては、下記の結着樹脂を使用する
ことができ、例えば、ポリスチレンホモポリマー、スチ
レン−イソブチレン共重合体、スチレン−ブタジエン共
重合体、アクリロニトリル−ブタジエン−スチレン共重
合体、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−メチル
メタクリレート共重合体、スチレン−ｎブチルメタクリ
レート共重合体、スチレン−グリシジルメタクリレート
共重合体等のスチレン共重合体、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリエチルメタクリレート、ポリｎブチルメタク
リレート、ポリグリシジルメタクリレート等のアクリル
系ホモポリマーまたは共重合体、ポリエチレンテレフタ
レート、フマル酸／エーテル化ジフェニール系ポリエス
テル、多価アルコールおよび／または多価カルボン酸に
よる架橋ポリエステル等のポリエステル系樹脂、エポキ
シ系樹脂などが挙げられる。このうち、フラッシュ定着
時の熱分解による臭気を低減するためにはポリエステル
系樹脂が好適である。

【００３１】本実施形態で使用し得るポリエステル樹脂
は、種々の方法により、ジカルボン酸成分、ポリカルボ
ン酸成分、ジオール成分、ポリオール成分などから製造
することができる。

【００３２】ジカルボン酸成分としては、種々のベンゼ
ンジカルボン酸、アルキルジカルボン酸、不飽和ジカル
ボン酸及びこれらの無水物などを用いることができる。
例えば、テレフタル酸、イソフタル酸、オルトフタル
酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、グラタコン
酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、α−アル
キル（アルケニル）コハク酸、アジピン酸、セバシン
酸、アゼライン酸、マロン酸、α−アルキル（アルケニ
ル）マロン酸、またはこれらの無水物、炭素数１〜４の
低級アルキルエステルを挙げることができる。特に限定
されるものではないが、このうち、テレフタル酸、イソ
フタル酸、フマル酸、及びこれら酸と炭素数１〜４の低
級アルコールからなる低級アルキルエステルが好ましく
用いられ、ポリエステル樹脂の酸成分中の８０モル％以
上を占めることが好ましい。

【００３３】また、ポリカルボン酸としては、例えば、
１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット
酸）、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸（トリメシ
ン酸）、ピロメリット酸、ベンゾフェノンテトラカルボ
ン酸、またはこれらの無水物、炭素数１〜４の低級アル
キルエステルを用いることができる。

【００３４】ジオール成分としては、種々のアルキレン
ジオール、ビスフェノール誘導体などを用いることがで
きる。具体的は、エチレングリコール、ジエチレングリ
コール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレン
グリコール、１，３プロピレングリコール、１，４−ブ
タンジオール、２，３−ブタンジオール、ネオペンチル
グリコール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキ
サンジオール、２−エチル１，３ヘキサンジオール、水
素化ビスフィノールＡ、ビスフェノールＡ、ビスフィノ
ールＡのアルキレンオキサイド付加物などを挙げること
ができる。このうち、式１に示したビスフェノールＡの
アルキレンオキサイド付加物が好ましく用いられ（式１
中、Ｒはエチレンまたはプロピレン基、ｘ、ｙはそれぞ
れ１以上の整数であり、かつｘ+ｙの平均値が２〜７で
ある）、ジオール成分の８０モル％以上を占めることが
好ましい。更に好ましくは、ポリオキシプロピレン
（２，２）−２，２ビス（４−ヒドロキシフェニル）プ
ロパン、または、ポリオキシエチレン（２，２）−２，
２ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンが用いられ
る。

【００３５】

【式１】

【００３６】また、ポリオール成分としては、ソルビト
ール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジ
ペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、グ
リセロール、トリメチロールエタン、トリメチロールプ
ロパンなどを挙げることができる。

【００３７】本実施形態で使用し得るポリエステル樹脂
は、保存安定性を考慮して、ガラス転移点（Ｔｇ）が５
５〜７０℃、より好ましくは５９〜７０℃がよい。ポリ
エステル樹脂の分子量分布は数平均分子量が２５００〜
４５００、重量平均分子量が７０００〜１３００００が
好適である。また、結着樹脂としてポリエステル樹脂を
用いてる場合、架橋型ポリエステル樹脂と線状型ポリエ
ステル樹脂の混合物を用いることが好ましい。架橋ポリ
エステル樹脂を用いた場合上述のボイド欠点の発生が抑
制されるからである。

【００３８】本実施形態で使用し得るトナー粒子中には
着色剤が添加される。着色剤としては、公知のものを使
用することができ、例えば、ファーネスブラック、アセ
チレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラ
ックなどが挙げられる。これらの着色剤のうちカーボン
ブラックの結着樹脂中への分散は、トナー粒子の荷電安
定性の上で重要で、必要に応じて分散剤を併用すること
ができる。また、カーボンブラックの含有量は、トナー
粒子組成物１００重量部に対して、１〜１０重量部が好
ましい。１重量部未満では結着樹脂の隠蔽力が不足し
て、十分な画像濃度が得られない。一方、１０重量部を
越える場合は、形成される画像の隠蔽力を増大させ画像
濃度を高める上では好ましいが、半面、トナー粒子中に
形成されるカーボンブラックのチエンストラクチャーに
よりトナー粒子が過度に導電性となるために、絶縁性が
損なわれ、トナー粒子の帯電性が減少し、この結果、画
像濃度が低下し、さらには、白地汚れやトナー飛散が増
加する。カーボンブラックの具体例としては、例えば、
キャボット社製のモナーク１２０、２８０、４３０、４
６０、７００、９００、１０００、１３００、１４０
０、ブラックパールズ１３０、２８０，４３０、４６
０、４８０、７００、８００、８８０、９００、１１０
０、１４００、Ｌ、レーガル９９、９９Ｒ、２５０Ｒ、
２５０、３３０、３３０Ｒ、４００、４００Ｒ、４１５
Ｒ、４１５、５００Ｒ、６６０、６６０Ｒ、バルカン９
Ａ３２、Ｐ、ＸＣ７２Ｒ、ＣＸ７２、エルフテックス
８、１１５、コロンビアケミカル社製のラーベン１４、
１６、２２、Ｈ２０、Ｃ、４１０、４２０、４３０、４
５０、５００、７６０、７８０、７９０、８５０、８９
０、８９０Ｈ、１０００、１０２０、１０３５、１０４
０、１０６０、１１７０、１２００、１２５０、１２５
５、１５００、２０００、３５００、５０００、５２５
０、５７５０、７０００、コンダクテックス９００、Ｓ
Ｃ、１１５０、セバカーブＭＴ、三菱化学社製＃５Ｂ、
＃１０Ｂ、＃２０Ｂ、ＣＦ９、＃３０、＃３２、＃３
３、＃４０、＃４４、＃４５、＃５２、＃５０、＃８５
０、＃９００、＃９５０、＃１０００、＃２２００Ｂ、
＃２３００、＃２３５０、＃２４００Ｂ、ＭＡ１１、Ｍ
Ａ８、ＭＡ１００、ＭＡ６００。ＭＣＦ８８などが挙げ
られる。

【００３９】また、本実施形態で使用し得るトナー粒子
は磁性体微粉を分散させた磁性トナーであってもよい。
磁性体としては強磁性体粒子が用いられる。具体的に
は、鉄、コバルト、ニッケル等の磁性金属、これらの合
金、コバルト添加酸化物、酸化クロム等の金属酸化物、
Ｍｎ・Ｚｎフェライト、Ｎｉ・Ｚｎフェライト等の各種
フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等、さらに、こ
れらの表面をシランカップリング剤、アルミニウムカッ
プリング剤、チタンカップリング剤等の表面処理剤で処
理したものやポリマーでコーティングしたもの等の粉末
が使用できる。これらの磁性粉の粒径は０．０５〜１．
０μｍの範囲が好ましい。このような磁性体粒子の具体
例としては、例えばＭＧ−ＭＫ，ＭＧ−ＲＦ，Ａ，ＭＧ
−ＳＨ，ＭＧ−Ｚ，ＭＧ−ＷＦ，ＭＧ−ＷＭ，ＭＧ−Ｗ
Ｌ（以上三井金属工業社製），ＭＴＳ−００５ＨＤ，Ｍ
ＴＨ−００９，ＥＰＴ−３０５，ＥＰＴ−５００，ＥＰ
Ｔ−１０００，ＥＰＲ−１０００Ｈ，ＥＰＴ−１００
１，ＥＰＴ−１００２，ＭＴＯ−０２１，ＥＰＴ−Ｌ１
０００，ＭＡＴ−３０５，ＭＡＴ−３０５ＨＤ，ＭＡＴ
−２２２，ＭＡＴ−２２２ＨＤ，ＭＴＡ−７４０，ＭＡ
Ｔ−２３０（以上戸田工業社製），ＫＢＣ−１００シリ
ーズ，ＫＢＣ−２００シリーズ，ＫＢＦシリーズＫＢＮ
−４００シリーズ（以上関東電化工業社製）等が挙げら
れるが、これらに限定されるものではない。

【００４０】これらの磁性体粒子の含有量は、トナー組
成物１００重量部に対して、１０〜３０重量部が好まし
い。１０重量部未満の場合にはトナーのマグネットロー
ル29に対する付着力が十分でなく白地汚れが生じて易く
なるので好ましくない。一方３０重量部を超える場合に
は現像性が劣化し、印字濃度の低下が生じてくるので好
ましくない。

【００４１】本実施形態で使用し得るトナー粒子組成物
においては荷電制御剤を添加しても良い。荷電制御剤と
しては公知の荷電制御剤を用いることができる。このよ
うな荷電制御剤としては、ニグロシン系の荷電制御剤、
トリフェニルメタン系の荷電制御剤、四級アンモニウム
等のカチオン性化合物、染料等の塩基性染料、高級脂肪
酸の金属塩（金属石鹸）、含金属アゾ化合物、サリチル
酸誘導体の金属化合物等を用いることができる。このよ
うなものとしては、具体的にはニグロシン系の荷電制御
剤としてオリエント化学社製のボントロンＮ−０１，Ｎ
−１３、または、これらのニグロシン系の荷電制御剤を
真空加熱処理したものも好ましい。トリフェニルメタン
系荷電制御剤としては、Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌ
ｕｅ６６、１２４、Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ
６１、５６、１９、１８などが挙げられ、Ｃ．Ｉ．Ｓｏ
ｌｖｅｎｔＢｌｕｅ１２４を使うことが好ましい。こ
のようなトリフェニルメタン系荷電制御剤の具体例とし
ては、ヘキスト社製の”コピーブルー” ＰＲ、”Ｂｒ
ｉｌｌｉａｎｔＢｌｕｅＢａｓｅ” ＳＭ、ビーエ
ーエスエフジャパン社製の”ＢＡＳＦＡｌｋａｌｉ
Ｂｌｕｅ” ＮＢＤ６１５６ＤＬＤなどが挙げ
られる。

【００４２】四級アンモニウム等のカチオン性化合物の
具体例としては、四級アンモニウム塩化合物のアニオン
が、モリブデンあるいはタングステン原子を含有する無
機アニオンである。無機アニオンの具体例としては、モ
リブデン酸、タングステン酸、リンモリブデン酸、ケイ
モリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン
酸、リンタングステン・モリブデン酸、ケイタングステ
ン・モリブデン酸、リンタングステン・モリブデン酸、
クロム・モリブデン酸などが挙げられ、具体例として
は、保土ヶ谷化学社製のＴＰ−３０２，４１５などが挙
げられる。

【００４３】含金属アゾ化合物としては、例えば、オリ
エント化学工業社製のボントロンＳ−３１，Ｓ−３２、
Ｓ−３４、Ｓ−３５、Ｓ−３７、Ｓ−４０、Ｅ−８１、
Ｅ−８２、日本化薬社製のカヤセットブラックＴ−２、
００４、保土ヶ谷化学工業社製のアイゼンスピロンブラ
ックＴ−３７、Ｔ−９５、ＴＲＨなどが挙げられる。

【００４４】荷電制御剤の添加量としてはトナー組成物
１００重量部に対して、０．１〜５重量部が好ましい。
０．１重量部未満では十分な帯電性をトナーに付与する
ことができず、５重量部を超えた場合には荷電制御剤が
他のトナー成分に比べ高価なため、コストアップに繋が
る。

【００４５】また、本実施形態で使用し得るトナー粒子
組成物中にワックスを添加してもよい。ワックスとして
は、公知のものを使用することができ、例えば、ライス
ワックス、キャンデリラワックス、カルナバワックス、
ラノリン等の動物・植物ワックス、パラフィンワック
ス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラタム等の
石油系ワックス、低密度ポリエチレン、高密度ポリエチ
レン、ポリエチレン共重合体、ポリプロピレン、ポリプ
ロピレン共重合体、酸価変性型ポリエチレン、酸変性型
ポリエチレン、芳香族モノマによるグラフト変性型ポリ
エチレン、熱分解型低密度ポリエチレン、熱分解型ポリ
プロピレン等のオレフィン系ワックスなどを用いること
ができる。ワックスの具体例としては、例えば、ＨＮＰ
（品番：１、３、９、１０、１１、１２）、ＳＰ（品
番：０１４５、１０３５、３０４０、３０３５、０１１
０）、Ｈｉ−Ｍｉｃ（品番：２０９５、１０８０、３０
８０、１０７０、２０６５、１０４５、２０４５）、Ｐ
ＯＬＹＣＯＡＴ（品番：１０２５、１４５５、２２５
５、３０３０、３１５５）、ＮＥＯＰＡＬＡＸ（品番：
２５４５、３２４０）、ＰＡＬＶＡＸ（品番：１２３
０、１３３５、１４３０）、ＣＡＲＴＯＷＡＸ−３０２
５、ＢＯＮＴＥＸ（品番：００１１、２２６６）、Ｓ−
０７５０、ＯＸ（品番：２６１ＢＮ、０５５０、２２５
１、１９４９）、ＮＳＰ−８０７０、ＮＰＳ（品番：Ｌ
−７０、６０１０、９２１０）、ＨＡＤ（品番：５０８
０、５６７０）、ＷＥＩＳＳＥＮ−０４５３、ＪＰ−１
５００、ＬＵＶＡＸ（品番：１２６６、２１９１、１１
５１、０３２１）、ＥＭＵＳＴＡＲ（品番：０００１、
０４２Ｘ、０１３５、０１３６、０１６４、３５８）
（以上、日本精蝋（株）社製）、ハイワックス（品番：
８００Ｐ、４００Ｐ、２００Ｐ、１００Ｐ、７２０Ｐ、
４１０Ｐ、４２０Ｐ、３２０Ｐ、２１０Ｐ、２２０Ｐ、
１１０Ｐ、４０５ＭＰ、３１０ＭＰ、３２０ＭＰ、２１
０ＭＰ、２２０ＭＰ、４０５１Ｅ、４０５２Ｅ、４２０
２Ｅ、１１０５Ａ、２２０３Ａ、１１２０Ｈ、１１４０
Ｈ、１１６０Ｈ、ＮＬ１００、ＮＬ２００、ＮＬ５０
０、ＮＬ８００、ＮＰ０５５、ＮＰ１０５、ＮＰ５０
５、ＮＰ８０５）（以上、三井石油化学工業（株）社
製）等が挙げられる。

【００４６】本実施形態で使用し得るトナー粒子に無機
微粒子を添加してもよい。無機粒子の添加量はトナー粒
子１００重量部に対し、０．１〜２重量部の範囲であ
る。好ましくは０．２〜１重量部である。０．１重量部
未満であれば流動性向上効果が無く、２重量部を超えた
場合には流動性が良すぎてトナー飛散などの問題が生じ
る。無機粒子は、平均粒径が０．００５〜５．０μｍが
よい。無機微粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化
アルミナなどの微粒子を用いることができる。これらの
中では高い流動性が得られる疎水化処理されたシリカ微
粒子を使用することが好ましい。また流動性を高くする
ため、シリカ微粒子としてはＢＥＴ表面積が１００ｍ²
／ｇ以上、好ましくは１２０ｍ²／ｇ以上のものがよ
い。さらに、メタノールに対する濡れ性が５０％以上あ
ることが好ましい。メタノールに対する濡れ性が５０％
未満の場合には帯電量に対する温湿度の影響が大きくな
る。

【００４７】無機微粒子の具体例としては、以下のよう
なものが挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。酸化チタン微粒子としては、チタン工業社製ＫＡ-
１００、ＫＲ−３１０、ＫＡ−ＴＧ、日本アエロジル社
製アルミニウムオキサイドＣなどが挙げられる。またシ
リカ微粒子としては、例えば日本アエロジル社製のアエ
ロジル１３０、２００、２００Ｖ、２００ＣＦ、３０
０、３００ＣＦ、３８０、ＯＸ５０、ＴＴ６００、ＯＸ
５０、ＭＯＸ８０、ＭＯＸ１７０、ＣＯＫ８４、ＲＸ２
００、ＲＹ２００、Ｒ９７２、Ｒ９７４、Ｒ９７６、Ｒ
８０５、Ｒ８１１、Ｒ８１２、Ｔ８０５、Ｒ２０２、Ｖ
Ｔ２２２、ＲＸ１７０、ＲＸＣ、ＲＡ２００、ＲＭ５
０、ＲＹ２００、ＲＥＡ２００，ＲＡ２００ＳＨ，ＲＡ
２００Ｈ、ワッカーケミカル社製のＨＤＫＨ２０、Ｈ
ＤＫＨ２０００、ＨＤＫＨ３００４、ＨＤＫＨ２
０００/４、ＨＤＫＨ２０５０ＥＰ、ＨＤＫＨ２０
１５ＥＰ、ＨＶＫ２１５０、ＨＤＫＨ３０５０Ｅ
Ｐ、ＨＤＫＫＨＤ５０、キャボット社製のカボシルＬ
−９０、ＬＭ−１３０、ＬＭ−１５０、Ｍ−５、ＰＴ
Ｇ、ＭＳ−５５、Ｈ−５、ＨＳ−５、ＥＨ−５、ＬＭ−
１５０Ｄ、Ｍ−７Ｄ、ＭＳ−７５Ｄ、ＴＳ−７２０、Ｔ
Ｓ−６１０、ＴＳ−５３０、などが挙げられる。

【００４８】ＢＥＴ表面積の測定方法としては、ＡＳＴ
ＭＤ３０３７−７３に従った。

【００４９】流動性向上剤としてさらに平均粒子径０．
００５〜５μｍ、好ましくは０．０１〜１μｍの有機微
粒子を添加することができる。有機微粒子としては、例
えば、シリコーン微粒子、アクリル微粒子、ポリスチレ
ン微粒子、ポリテトラフルオロエチレン微粒子、ポリフ
ッ化ビニリデン微粒子などが挙げられる。具体的には、
シリコーン微粒子としては、東レ・シリコーン社製のト
レフィルＦ−２００、Ｆ−２５０、Ｆ−１００、Ｆ１０
１、Ｒー９０２、Ｅ−５００、Ｅ−５０１、Ｅ−６０
０、Ｅ−６０１、Ｅ−６０２、Ｅ−６０３が挙げられ、
ポリフッ化ビニリデン微粒子としては、例えばエルフア
トケムジャパン社製のカイナ４６０、５００、７１０、
７２０、７４０、７６０などが挙げられるが、これらに
限定されるものではない。

【００５０】一次帯電器3は正極性のスコロトロン帯電
器であり、シールド板28、ワイヤ20があり、ワイヤ20、
グリッド27により構成される。

【００５１】現像器5は、スリーブロール30内部にマグ
ネットロール29を有しており、それぞれ矢印の方向に回
転している現像器下流のエア吸引系（現像後吸引手段）は、以下の
ような構成となっている。すなわち、図２に示すよう
に、現像器下流のトナー受けガイド23の下にエアー流路
用通路26を設ける。エアー流路用通路26には、感光ドラ
ム２の印字可能領域の両外側に対応する位置２箇所の吸
引口25があり、この口から飛散トナーの吸引を行う。エ
アー流路用通路26は現像後吸引手段に用いる吸引ファン
21とホース19により直結しており、現像後吸引手段に用
いるフィルタ22を通じてエアーを排出する。現像後吸引
手段に用いる吸引ファン21はＡＣファンMB12Z-B3（ＯＲ
ＩＸ社製）を用いた。２箇所の現像後吸引手段の吸引口
25は、それぞれ吸引口25中心位置が電子写真プリンタ1
の印字領域外側となるようにセットした。現像後吸引手
段の吸引口25の形状は楕円形であり、長径（幅方向）7.
5mm、短径（記録媒体搬送方向）5.0mmとした。

【００５２】転写帯電器7は負極性のコロトロン帯電器
である。

【００５３】分離帯電器8は、交番電圧が印加されるコ
ロトロン帯電器である。

【００５４】クリーニング前帯電器9は、正の電荷を発
生させるコロトロン帯電器である。

【００５５】また、一次帯電器3と転写帯電器7、クリー
ニング前帯電器9、分離帯電器8は、図1に示すようにダ
クトを通じて活性炭フィルタのオゾンフィルタ17、脱臭
脱煙ブロア18とつながっている。

【００５６】クリーニングユニット10は、バイアスを印
加したクリーニングブラシで構成され、図1中矢印方向
に回転している。本実施形態では、ブラシ材質にレイヨ
ン糸、ブラシ抵抗35MΩ、ブラシ径39mmのものを用い
た。

【００５７】一次帯電器前の吸引系（一次帯電前吸引手
段）は、以下のような構成となっている。すなわち、図
３に示すように、クリーニング終了後であり一次帯電前
である位置にエアー流路用通路26を設け、通路26中で
は、感光ドラム２の印字可能領域の両外側に対応する位
置２カ所の吸引口24から飛散トナーの吸引を行う。エア
ー流路用通路26は一次帯電前吸引手段に用いる吸引ファ
ン31とつながっており、一次帯電前吸引手段に用いるフ
ィルタ32を通じてエアーを排出する。一次帯電前吸引手
段に用いる吸引ファン31はＡＣファンMB12Z-B3（ＯＲＩ
Ｘ社製）を用いた。２箇所の一次帯電前吸引手段の吸引
口24は、それぞれ吸引口24中心が印字可能領域外側とな
るようにセットした。これは、一次帯電器3の帯電領域
端部近傍の一次帯電器グリッド27が汚れるためである。
吸引口24形状は正方形で、10mm（記録媒体搬送方向と直
交する方向）×10mm（記録媒体搬送方向）である。

【００５８】フラッシュランプ13は、本実施形態ではキ
セノンランプを用いた。

【００５９】また、用紙Sにはファンフォールド紙（送
り孔付連続紙）を使用した。用紙Sは用紙搬送方向が21
5.9mm、幅方向が304.8mmのものを用いた。

【００６０】以上のように構成される電子写真プリンタ
1に、一次帯電器3により感光ドラム2表面を表面電位値6
40Vに帯電する。次に、印字パターンに応じてLEDアレイ
4で感光ドラム2表面を露光することにより静電潜像を形
成する。この静電潜像を、現像バイアス電位450Vを印加
した現像ロール6により、同極性（正）に帯電したトナ
ーで現像し、トナー像を形成する。更にこのトナー像を
転写帯電器7によりトラクタ15により搬送される用紙Sに
転写した後、分離帯電器8により用紙Sを感光ドラム2か
ら分離する。分離後の用紙Sは搬送装置16により搬送さ
れながらフラッシュランプ13によりフラッシュ光を間歇
的に照射され、トナー像が用紙S上に定着される。一
方、転写後の感光ドラム2表面をクリーニング前帯電器9
により約900Vに帯電した後、-300Vのバイアス電位を印
加したクリーニングブラシ10により残留トナーを除去す
る。そして、除電ランプ11により、感光ドラム2表面を
一様に露光し、感光ドラム2表面の残留電荷が除去さ
れ、次の印字プロセスへと進む。

【００６１】以上説明した画像形成装置における、以下
に本実施態様で追加した現像器後と一次帯電前の２箇所
の飛散トナー吸引構成の動作について説明する。

【００６２】現像器後吸引構成に関しては、吸引を行わ
なかった場合は、印字枚数の増加に伴い、現像器下流の
トナー受けガイド23内にトナーが堆積する。吸引を行っ
た場合の結果を表１に示す。

【００６３】

【表１】

【００６４】測定は、流速計ANEMOMASTER MODEL6061
（KANOMAX社製）を用いて行い、トナー受けガイド23底
面における吸引口25開口部でのエアー流速を測定した。
測定は、エアーの流れと直交するようにプローブをセッ
トして行った。エアー流速はブローブのセット位置によ
って多少変化するが、得られる最大値により評価する。
流量は、吸引口ごとに流速と吸引口開口部の断面積の積
で求めた。連続印字を30万枚行ったところ、流量の最大
値が0.5/s以上であれば、現像器後トナー受けガイド23
内部の堆積トナーが吸引構成をセットする前と比べて、
軽減することが分かった。また、現像器に近接している
電子写真プリンタ1リア側板内側（内部側）のトナー汚
れも軽減していることが分かった（ガイド内部の堆積ト
ナーは、用紙Sや感光ドラム2へのトナーの飛散状況と強
い相関がある）。また、流量が0.5l/s以上であれば、現
像器両端の吸引効果だけではなく、現像器中央付近の飛
散トナー吸引の効果も得られる。流量の最大値が1.0l/s
以上であれば、現像器後トナー受けガイド23内部の堆積
トナー量は更に減少する。また、ここでは吸引の能力
を、吸引口の形状に依存せずに評価するために、流量で
規定した。

【００６５】一次帯電前吸引手段の構成に関しては、吸
引を行わなかった場合は、一次帯電器3のグリッド27に
トナー又はトナー分解物が付着する。これにより、一次
帯電が均一に行われなくなり、印字に濃淡が発生した
り、黒く汚れたりする。吸引を行った場合、連続印字を
30万枚行ったところ、一次帯電器グリッド27に付着する
汚れが軽減した。また、付着トナー又は付着トナー分解
物の軽減により、一次帯電の更なる均一化が可能となっ
た。表２に吸引口24近傍における流量の最大値と一次帯
電器グリッド27汚れの関係を示す。

【００６６】

【表２】

【００６７】測定は、この場合も流速計ANEMOMASTER M
ODEL6061（KANOMAX社製）を用いて行い、吸引口24開口
部のエアー流速を測定し、エアーの流れと直交するよう
にプローブをセットして行った。流量は、この場合も、
吸引口ごとに、得られた流速の最大値と吸引口開口部の
断面積の積で求めた。この表に記したグリッド27の汚れ
は、16万枚印字した時点での汚れである。この表より、
流量の最大値が0.2l/s以上であれば、機内エアーの流れ
を吸引に有利な方向に向けることができ、グリッド27に
付着するトナー及びトナー分解物の量が少なく、印字欠
陥が防止できる。更に、流量の最大値を0.4l/s以上とす
ると、グリッド27に付着するトナー及びトナー分解物を
目視で確認できないレベルに減少させることができ、更
に好ましい。ここでも、吸引の能力を、吸引口の形状に
依存せずに評価するために、流量で規定した。

【００６８】また、一次帯電前吸引手段の吸引口24をク
リーニング手段と除電手段の中間に設けると、除電手段
への飛散トナーやトナー分解物の付着による除電性能の
低下を防止することができ、好ましい。

【００６９】また、一次帯電前吸引手段の吸引口24の中
心を印字可能領域内に設けても良いし、印字可能領域内
外をスリット状の吸引口で吸引しても良い。しかし、よ
り飛散量の多い印字可能領域外のみに設置した方が、小
さなファンで大きな効果を得ることができ、好ましい。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、電子写真法を用いたプ
リンタにおける印字において、従来問題となっていた、
現像器付近から発生する飛散トナーによる汚れを、現像
後に飛散トナーおよび／またはトナー分解物を除去する
ことで軽減することができた。また、同じく問題となっ
ていた、トナー及びトナー分解物による一次帯電器汚れ
を、一次帯電前にトナーやトナー分解物を除去すること
で軽減することができた。また、グリッド汚れの軽減に
より、一次帯電において感光ドラム表面を均一に帯電す
ることができ、印字欠陥の発生を防ぐことができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法に関する一実施形態を用
いた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

【図２】本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置と
画像形成方法に関する一実施形態を示すもので、現像後
吸引手段の吸引構成の概略構成を示す断面図である。

【図３】本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置と
画像形成方法に関する一実施形態を示すもので、一次帯
電前吸引手段の吸引構成の概略構成を示す断面図であ
る。

【図４】電子写真プリンタの構成要素を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

1 電子写真プリンタ 2 感光ドラム 3 一次帯電器 4 ＬＥＤアレイ 5 現像器 6 現像ロール 7 転写帯電器 8 分離帯電器 9 クリーニング前帯電器 10 クリーニングユニット（クリーニングブラシ） 11 除電ランプ 12 反射板 13 フラッシュランプ 14 定着装置 15 トラクタ 16 搬送装置 17 オゾンフィルタ 18 脱臭脱煙ブロア 19 ホース 20 ワイヤ 21 現像後吸引手段に用いる吸引ファン 22 現像後吸引手段に用いるフィルタ 23 トナー受けガイド 24 一次帯電前吸引手段の吸引口 25 現像後吸引手段の吸引口 26 エアー流路用通路 27 グリッド 28 シールド板 29 マグネットロール 30 スリーブロール 31 一次帯電前吸引手段に用いる吸引ファン 32 一次帯電前吸引手段に用いるフィルタ S 用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｇ 21/00 ３２０Ｆターム(参考） 2H003 AA12 BB11 CC01 2H027 JA03 JB01 JB13 JB16 JC02 JC03 JC06 JC07 2H031 AC08 AC14 AC17 AC23 AC38 2H034 AA06 BB01 BB02 BD00 2H077 CA16 GA04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、この像担持体上に残留するト
ナーを除去するクリーニング手段と、前記像担持体を一
次帯電する一次帯電手段と、前記像担持体上に潜像を形
成する潜像形成手段と、前記潜像を現像し前記像担持体
上にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記
録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記
録媒体上に定着する定着手段と、前記クリーニング手段
と前記一次帯電手段の中間の前記像担持体近傍にエアー
の一次帯電前吸引手段を備えてなる画像形成装置。
【請求項２】前記一次帯電前吸引手段は、吸引口近傍に
おけるエアー流量が0.2l/s以上となるものである、請求
項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記一次帯電前吸引手段は、吸引口の記録
媒体幅方向における中心位置が前記像担持体の印字可能
領域外側に存在するものである、請求項１または２に記
載の画像形成装置。
【請求項４】前記一次帯電手段は、スコロトロン帯電器
である、請求項１乃至３いずれかに記載の画像形成装
置。
【請求項５】前記クリーニング手段は、クリーニングブ
ラシを備えたものである、請求項１乃至４いずれかに記
載の画像形成装置。
【請求項６】像担持体と、この像担持体上に残留するト
ナーを除去するクリーニング手段と、前記像担持体を一
次帯電する一次帯電手段と、前記像担持体上に潜像を形
成する潜像形成手段と、前記潜像を現像し前記像担持体
上にトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記
録媒体上に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記
録媒体上に定着する定着手段と、前記現像手段と前記転
写手段との間の前記像担持体近傍においてエアーを吸引
するエアーの現像後吸引手段を備え、前記現像後吸引手
段の吸引口の記録媒体幅方向における中心位置が前記像
担持体の印字可能領域外側に存在する画像形成装置。
【請求項７】前記現像後吸引手段は、吸引口近傍におけ
る流量が0.5l/s以上となるものである、請求項６に記載
の画像形成装置。
【請求項８】前記現像手段が、マグネットロールとこの
マグネットロールを覆うスリーブロールを各個に回転可
能に備えたものである、請求項６または７に記載の画像
形成装置。
【請求項９】像担持体表面をクリーニングし、前記像担
持体表面を一次帯電し、前記像担持体上に潜像を形成
し、前記潜像を現像してトナー像となし、前記トナー像
を記録媒体上に転写し、前記記録媒体上に定着する画像
形成方法であって、前記クリーニングから前記一次帯電
までの前記像担持体面近傍において飛散トナーおよび／
またはトナー分解物を除去する画像形成方法。
【請求項１０】像担持体表面をクリーニングし、前記像
担持体表面を一次帯電し、前記像担持体上に潜像を形成
し、前記潜像を現像してトナー像となし、前記トナー像
を記録媒体上に転写し、前記記録媒体上に定着する画像
形成方法であって、前記現像から前記転写までの前記像
担持体近傍において記録媒体幅方向における前記像担持
体の印字可能領域外側において飛散トナーおよび／また
はトナー分解物を除去する画像形成方法。