JP2002131934A - 感光体及び画像形成装置 - Google Patents

感光体及び画像形成装置

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JP2002131934A
JP2002131934A JP2000322542A JP2000322542A JP2002131934A JP 2002131934 A JP2002131934 A JP 2002131934A JP 2000322542 A JP2000322542 A JP 2000322542A JP 2000322542 A JP2000322542 A JP 2000322542A JP 2002131934 A JP2002131934 A JP 2002131934A
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Naoya Suzuki
直也 鈴木
Tomomi Ono
智巳 小野
Keiichi Inagaki
圭一 稲垣
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像装置から感光体にトナーを供給して、感
光体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写媒体に
転写させるようにした画像形成装置において、感光体に
対するトナーの付着力を適切に制御し、感光体上に形成
されたトナー像が転写媒体に適切に転写されて中抜け等
のない良好な画像が得られるようにする。 【解決手段】 現像装置4から感光体10にトナーtを
供給して、感光体上にトナー像を形成し、このトナー像
を転写媒体6に転写させる画像形成装置において、上記
の感光体として、原子間力顕微鏡により測定されたフォ
ースカーブに基づいて求められる表面のファンデルワー
ス力が2×10-8N以下になった感光体を用いるように
した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、現像装置から感
光体にトナーを供給して感光体上にトナー像を形成し、
このトナー像を転写媒体に転写させるようにした画像形
成装置及びこのような画像形成装置に使用される感光体
に係り、特に、感光体の表面における特性を改善し、感
光体上に形成されたトナー像を転写媒体に適切に転写さ
れるようにした点に特徴を有するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置においては、一般に現像装置から感光体にトナ
ーを供給して感光体上にトナー像を形成し、このトナー
像を転写媒体に転写させるようにしていた。
【0003】ここで、上記のように感光体上に形成され
たトナー像を転写媒体に転写させるにあたり、感光体に
対するトナーの付着力が強くなると、トナー像が転写媒
体に十分に転写されずに、形成される画像に中抜けが生
じるという問題があった。
【0004】特に、近年においては、高精細な画像を得
るために、粒径の小さなトナーが使用されるようにな
り、このような粒径の小さなトナーを使用した場合に
は、トナー像が転写媒体に十分に転写されずに、形成さ
れる画像に中抜けが多く発生するという問題があり、ま
た、複数の現像装置から感光体に色彩の異なったトナー
を順々に供給して、感光体上にフルカラーのトナー像を
形成し、このフルカラーのトナー像を転写媒体に転写さ
せる場合には、このトナー像が転写媒体に十分に転写さ
れず、フルカラー画像の再現性が悪くなる等の問題もあ
った。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この発明は、現像装置
から感光体にトナーを供給して、感光体上にトナー像を
形成し、このトナー像を転写媒体に転写させるようにし
た画像形成装置において、感光体に対するトナーの付着
力を適切に制御し、感光体上に形成されたトナー像が転
写媒体に適切に転写されて、中抜け等のない良好な画像
が得られるようにすることを課題とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明における感光体
においては、上記のような課題を解決するため、原子間
力顕微鏡により測定されたフォースカーブに基づいて求
められるファンデルワース力が、少なくともその表面に
おいて2×10-8N以下になるようにしたのである。
【0007】そして、この発明における感光体のよう
に、その表面における上記のファンデルワース力が2×
10-8N以下になるようにすると、この感光体の表面に
対するトナーの付着力が強くなり過ぎるということがな
い。
【0008】また、この発明における画像形成装置にお
いては、現像装置から感光体にトナーを供給して感光体
上にトナー像を形成し、このトナー像を転写媒体に転写
させるようにした画像形成装置において、その感光体と
して、上記のような感光体を用いるようにしたのであ
る。
【0009】そして、この発明における画像形成装置に
おいて、上記の感光体にトナーを供給してトナー像を形
成し、このトナー像を転写媒体に転写させるようにする
と、感光体上におけるトナー像が適切に転写媒体に転写
されて、形成される画像に中抜け等が発生するのが抑制
され、良好な画像が得られるようになる。
【0010】ここで、感光体の表面が上記のようなファ
ンデルワース力を持つようにするためには、この感光体
の表面に、例えば、エチレン−テトラフルオロエチレン
共重合体、プロピレン−テトラフルオロエチレン共重合
体、4フッ化エチレン−6フッ化プロピレン共重合体等
の材料を添加させるようにする。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
感光体及びこの感光体を用いた画像形成装置を添付図面
に基づいて具体的に説明する。
【0012】(実施形態1)実施形態1の画像形成装置
においては、図1に示すように、円筒状になった導電性
基体11の表面に感光層12が形成された感光体10で
あって、この感光体10の表面の感光層12について
は、原子間力顕微鏡により測定されたフォースカーブに
基づいて求められるファンデルワース力が2×10-8
以下になるようにしている。なお、原子間力顕微鏡を用
いてファンデルワース力を求めるにあたっては、原子間
力顕微鏡にカンチレバーとして適当なバネ定数kの針を
取り付けて、その表面における図2に示すようなフォー
スカーブを得、このフォースカーブにおけるXの値を読
み、このXの値と上記のバネ定数kとによりファンデル
ワース力F(=X×k)を求めるようにした。
【0013】そして、上記の感光体10を回転させて、
この感光体10の表面を帯電装置2によって帯電させた
後、このように帯電された感光体10の表面に対して適
当な露光装置3により画像情報に応じた露光を行い、こ
の感光体10の表面に静電潜像を形成するようにしてい
る。
【0014】次いで、このように静電潜像が形成された
感光体10の表面に現像装置4からトナーtを供給し
て、感光体10の表面に静電潜像に対応したトナー像を
形成した後、このトナー像を転写装置5により感光体1
0の表面から紙等の転写媒体6に転写させるようにして
いる。
【0015】そして、このように転写媒体6に転写され
たトナー像を定着装置(図示せず)によって転写媒体6
に定着させる一方、転写されずに感光体10の表面に残
ったトナーt等の残留物をクリーニング装置7によって
回収するようにしている。
【0016】ここで、上記のように感光体10の表面
を、原子間力顕微鏡により測定されたフォースカーブに
基づいて求められるファンデルワース力が2×10-8
以下の材料で構成すると、この感光体10の表面に形成
されたトナー像を転写装置5により紙等の転写媒体6に
転写させる際に、トナー像が転写媒体6に適切に転写さ
れて、中抜け等の発生が少ない良好な画像が得られるよ
うになる。
【0017】(実施形態2)この実施形態においても、
感光体10としては、上記の実施形態1と同様に、円筒
状になった導電性基体11の表面に感光層12が形成さ
れた感光体10であって、この表面の感光層12につい
ては、原子間力顕微鏡により測定されたフォースカーブ
に基づいて求められるファンデルワース力が2×10-8
N以下になるようにしている。
【0018】ここで、この実施形態2の画像形成装置に
おいては、フルカラー画像を形成するため、図3に示す
ように、黄色,マゼンダ色,シアン色,黒色のトナーを
収容させた4つの現像装置4a〜4dを回転するホルダ
ー40に保持させ、このホルダー40を回転させて各現
像装置4a〜4dの位置を変更させ、各現像装置4a〜
4dを感光体10と対向する位置に順々に導き、感光体
10と対向する位置において、各現像装置4a〜4dか
らトナーを感光体10に供給するようにしている。
【0019】そして、この実施形態の画像形成装置によ
ってカラー画像を形成するにあたっては、例えば、先ず
黄色のトナーが収容された第1の現像装置4aを感光体
10と対向するように位置させ、感光体10を回転させ
て、感光体10の表面を帯電装置2によって一様に帯電
させ、このように帯電された感光体10に対して露光装
置3により画像信号に従った露光を行って、この感光体
10の表面に静電潜像を形成する。
【0020】次いで、このように静電潜像が形成された
感光体10に第1の現像装置4aから黄色のトナーを供
給して、感光体10の表面に静電潜像に対応した黄色の
トナー像を形成する。
【0021】そして、このように感光体10の表面に形
成された黄色のトナー像を、感光体10の上方において
架け渡された無端ベルト状の転写媒体6に転写させる一
方、転写後における感光体10の表面に残留している黄
色のトナーをクリーニング装置7によって感光体10の
表面から除去させる。
【0022】その後は、上記のホルダー40を回転させ
て、次にマゼンダ色のトナーが収容された第2の現像装
置4bを感光体10と対向するように位置させ、上記の
第1の現像装置4aの場合と同様にして、感光体10の
表面にマゼンダ色のトナー像を形成し、このマゼンダ色
のトナー像を黄色のトナー像が転写された上記の転写媒
体6に転写させる一方、転写後における感光体10の表
面に残留しているマゼンダ色のトナーをクリーニング装
置4によって感光体10から除去させる。
【0023】そして、同様の操作を行って、シアン色の
トナーが収容された第3の現像装置4cにより感光体1
0の表面にシアン色のトナー像を形成し、このシアン色
のトナー像を上記の転写媒体6に転写させ、次に黒色の
トナーが収容された第4の現像装置4dにより感光体1
0の表面に黒色のトナー像を形成し、この黒色のトナー
像を上記の転写媒体6に転写させ、このように転写媒体
6上に黄色,マゼンダ色,シアン色,黒色の各トナー像
を順々に転写させて、転写媒体6上にフルカラーのトナ
ー像を形成する。
【0024】そして、この画像形成装置の下部に設けら
れた用紙カセット21から記録シート22を、送りロー
ラ23によって転写媒体6と転写ローラ24とが対向す
る部分に導き、転写媒体6に形成されたフルカラーのト
ナー像を記録シート22に転写させ、このように記録シ
ート22上に転写されたフルカラーのトナー像を定着装
置8により記録シート22に定着させて排出させる一
方、記録シート22に転写されずに転写媒体6に残った
トナーをクリーニング装置25によって転写媒体6から
除去するようにしている。
【0025】ここで、上記のように感光体10の表面
を、原子間力顕微鏡により測定されたフォースカーブに
基づいて求められるファンデルワース力が2×10-8
以下の材料で構成すると、この感光体10の表面に形成
された各色のトナー像を順々に無端ベルト状の転写媒体
6に転写させる際に、何れのトナー像も転写媒体6に適
切に転写されるようになり、色抜け等がない良好なフル
カラー画像が得られるようになる。
【0026】
【実施例】以下、この発明の実施例に係る感光体につい
て具体的に説明すると共に、この発明の実施例に係る感
光体を用いた場合には、中抜けのない良好な画像が得ら
れることを比較例を挙げて明らかにする。
【0027】(実施例1)実施例1においては、外径が
80mm、長さが350mmになったアルマイト処理さ
れたアルミニウム管からなる導電性基体を用いるように
した。
【0028】そして、テトラヒドロフラン100重量部
に対して、ブチラール樹脂(積水化学工業社製:エスレ
ックBX−1)を1重量部、m型チタニルフタロシアニ
ン(東洋インキ製造社製:am−TiOPC)を1重量
部加え、これらをサンドミルで5時間分散させて電荷発
生層用塗液を調製し、この電荷発生層用塗液を上記の導
電性基体上に塗布して、膜厚が0.2μmになった電荷
発生層を形成した。
【0029】次いで、テトラヒドロフラン100重量部
に対して、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製:パン
ライトTS−2050)を10重量部、下記の化1に示
す電荷輸送材料を10重量部、レベリング剤(信越化学
工業社製:KF50)を0.005重量部の割合で溶解
させて第1電荷輸送層用塗液を調製し、この第1電荷輸
送層用塗液を上記の電荷発生層上に塗布し、これを60
℃で20分間乾燥させて膜厚が20μmになった第1電
荷輸送層を形成した。
【0030】
【化1】
【0031】次に、固形分が30重量%、一次粒子の粒
径が0.12μmになった市販のフッ素樹脂微粒子液
(喜多村社製:TF9207)50重量部にテトラヒド
ロフラン50重量部を加え、これを超音波で30分間分
散させて、フッ素樹脂微粒子分散液を調製した。
【0032】そして、テトラヒドロフラン200重量部
に対して、ポリカーボネート樹脂(帝人化成社製:パン
ライトTS−2050)を10重量部、上記の化1に示
す電荷輸送材料を10重量部、レベリング剤(信越化学
工業社製:KF50)を0.005重量部の割合で溶解
させた後、この溶液に上記のように調製したフッ素樹脂
微粒子分散液を110重量部の割合で加え、これを超音
波で30分間分散させて第2電荷輸送層用塗液を調製
し、この第2電荷輸送層用塗液を上記の第1電荷輸送層
上に塗布し、これを100℃で40分間乾燥させて膜厚
が5μmになった第2電荷輸送層を形成し、導電性基体
上に電荷発生層と第1電荷輸送層と第2電荷輸送層とが
積層された機能分離型の感光体を得た。
【0033】ここで、この実施例1の感光体の表面にお
けるファンデルワース力を原子間力顕微鏡によって測定
するため、アルミニウム板上に上記の場合と同様にして
電荷発生層と第1電荷輸送層と第2電荷輸送層とを設け
てプレート状の感光体を製造した。
【0034】そして、原子間力顕微鏡(デジタルインス
ツルメント社製:Di3000)を用い、これにカンチ
レバーとして、バネ定数kが0.06のコンタクトモー
ド用のチッカシリコン針を取り付け、上記のプレート状
の感光体の複数の箇所において、それぞれ前記の図2に
示すようなフォースカーブを得た。
【0035】そして、各フォースカーブにおけるXの値
を読み、このXの値と上記のバネ定数kとにより各箇所
におけるファンデルワース力F(=X×k)を求めた結
果、この感光体の表面のファンデルワース力Fの平均値
は6×10-9Nであった。
【0036】(実施例2)実施例2においては、フッ素
樹脂微粒子分散液を調製するにあたり、固形分が20重
量%、一次粒子の粒径が0.2μmになった市販のフッ
素樹脂微粒子液(喜多村社製:MP−1500)を用い
るようにし、それ以外は、上記の実施例1の場合と同様
にして、導電性基体上に電荷発生層と第1電荷輸送層と
第2電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光体を得
た。
【0037】そして、この実施例2の感光体について
も、プレート状の感光体を製造してその表面におけるフ
ァンデルワース力を原子間力顕微鏡によって測定した。
【0038】この結果、この実施例2の感光体の表面に
おけるファンデルワース力Fの平均値は7.4×10-9
Nであった。
【0039】(比較例1)比較例1においては、フッ素
樹脂微粒子分散液を調製するにあたって、固形分が30
重量%、一次粒子の粒径が0.3μmになった市販のフ
ッ素樹脂微粒子液(喜多村社製:KD−600AS)3
0重量部に対してテトラヒドロフラン70重量部を加
え、これを超音波で30分間分散させて、フッ素樹脂微
粒子分散液を調製した。
【0040】そして、このように調製したフッ素樹脂微
粒子分散液を用いる以外は、上記の実施例1の場合と同
様にして、導電性基体上に電荷発生層と第1電荷輸送層
と第2電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光体を
得た。
【0041】そして、この比較例1の感光体について
も、プレート状の感光体を製造してその表面におけるフ
ァンデルワース力を原子間力顕微鏡によって測定した。
【0042】この結果、この比較例1の感光体の表面に
おけるファンデルワース力Fの平均値は3×10-8Nで
あった。
【0043】(比較例2)比較例2においては、上記の
実施例1と同様にして、導電性基体上に膜厚が0.2μ
mになった電荷発生層を形成した後、テトラヒドロフラ
ン100重量部に対して、ポリカーボネート樹脂(帝人
化成社製:パンライトTS−2050)を10重量部、
前記の化1に示す電荷輸送材料を10重量部、レベリン
グ剤(信越化学工業社製:KF50)を0.005重量
部の割合で溶解させて電荷輸送層用塗液を調製し、この
電荷輸送層用塗液を上記の電荷発生層上に塗布し、これ
を100℃で60分間乾燥させて膜厚が25μmになっ
た電荷輸送層を形成し、導電性基体上に電荷発生層と1
つの電荷輸送層とが積層された機能分離型の感光体を得
た。
【0044】そして、この比較例2の感光体について
も、プレート状の感光体を製造してその表面におけるフ
ァンデルワース力を原子間力顕微鏡によって測定した。
【0045】この結果、この比較例2の感光体の表面に
おけるファンデルワース力Fの平均値は4.2×10-8
Nであった。
【0046】次に、上記のようにして作製した実施例
1,2及び比較例1,2の各感光体を市販の複写機(ミ
ノルタ社製:Di30)に搭載し、1万枚の複写を行っ
た後、1辺の長さが1mm,2mm,3mm,4mm,
5mmになった正三角形のべた画像をそれぞれ20個、
合計で100個の正三角形のべた画像を複写し、目視に
より中抜けを調べて、それぞれ中抜け発生率を求め、そ
の結果を下記の表1に示した。
【0047】
【表1】
【0048】この結果から明らかなように、表面のファ
ンデルワース力が2×10-8N以下になった実施例1,
2の感光体を用いた場合には、比較例1,2の感光体を
用いた場合に比べて、中抜け発生率が著しく低下してい
た。
【0049】
【発明の効果】以上詳述したように、この発明の感光体
においては、原子間力顕微鏡により測定されたフォース
カーブに基づいて求められるファンデルワース力が、少
なくとも表面において2×10-8N以下になるようにし
たため、この感光体の表面に対するトナーの付着力が強
くなり過ぎるということがなかった。
【0050】そして、この発明における画像形成装置の
ように、現像装置から感光体にトナーを供給して感光体
上にトナー像を形成し、このトナー像を転写媒体に転写
させるにあたり、上記の感光体を用いると、感光体上に
おけるトナー像が適切に転写媒体に転写されて、形成さ
れる画像に中抜け等が発生するのが抑制され、良好な画
像が得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態1における画像形成装置の
概略説明図である。
【図2】原子間力顕微鏡にカンチレバーを取り付けて測
定した感光体の表面におけるフォースカーブを示した概
略図である。
【図3】この発明の実施形態2における画像形成装置の
概略説明図である。
【符号の説明】
4,4a,4b,4c,4d 現像装置 6 転写媒体 10 感光体 t トナー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲垣 圭一 大阪市中央区安土町二丁目3番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Fターム(参考) 2H068 AA08 AA28

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 原子間力顕微鏡により測定されたフォー
    スカーブに基づいて求められるファンデルワース力が、
    少なくとも表面において2×10-8N以下になっている
    ことを特徴とする感光体。
  2. 【請求項2】 現像装置から感光体にトナーを供給して
    感光体上にトナー像を形成し、このトナー像を転写媒体
    に転写させるようにした画像形成装置において、上記の
    感光体として、請求項1に記載した感光体を用いたこと
    を特徴とする画像形成装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8244145B2 (en) 2007-08-29 2012-08-14 Ricoh Company, Ltd. Image forming apparatus including image processing member determined by method of evaluating distribution of adhesion forces of toner thereto
JP2016021038A (ja) * 2014-06-17 2016-02-04 株式会社リコー 画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成方法

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