JP2002162843A

JP2002162843A - 画像形成方法

Info

Publication number: JP2002162843A
Application number: JP2000357841A
Authority: JP
Inventors: Tomohiro Takeda; 智裕武田; Toyofumi Inoue; 豊文井上; Michio Take; 道男武; Shinpei Takagi; 慎平高木; Satoshi Yoshida; 聡吉田; Takahisa Fujii; 隆寿藤井; Masahiro Uchida; 正博内田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2000-11-24
Filing date: 2000-11-24
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】接触帯電方式による転写工程を含む画像形成
方法であって、電子写真プロセスを高速化し且つＯＨＰ
シート等の厚い用紙を用いる場合であっても、画像中抜
けを生じることなく潜像担持体の磨耗を十分に抑制する
ことができ、長期にわたって十分に良好な画像品質を得
ることを可能とする画像形成方法を提供すること。【解決手段】本発明の画像形成方法は、静電潜像形成
工程、現像工程、転写工程及び定着工程を含む画像形成
方法であって、潜像担持体１の周速度が２００ｍｍ／ｓ
以上であり、現像手段４が有する現像剤担持体の外径が
２０ｍｍ以下であり、潜像担持体１と転写手段５が有す
る転写ロールとの周速比が１：０．９７〜１：１．０３
であり、且つ現像剤として、結着樹脂及び磁性体を含有
し、３ｋＶの直流電圧を印加したときの飛翔率が７０重
量％以上である磁性一成分現像剤を用いることを特徴と
するものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は画像形成方法に関す
るものであり、詳しくは、デジタル複写機、プリンター
等の電子写真装置において有用な画像形成方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】デジタル複写機やプリンター等の電子写
真装置においては、装置の小型化や電子写真プロセスの
高速化が求められており、これらの要求を満たすための
画像形成方法が検討されている。

【０００３】これらの電子写真装置における現像方式は
二成分現像方式と一成分現像方式とに大別される。トナ
ーとキャリアとで構成される二成分現像剤を用いる二成
分現像方式は従来より広く用いられているが、トナー粒
子がキャリア表面へ付着することにより現像剤が劣化す
るという欠点を有している。また、この現像方式におい
てはトナーのみが消費されるので、トナーとキャリアと
の混合割合を一定に保つための攪拌手段等を必要とし、
現像装置が大型化してしまう。

【０００４】他方、一成分現像方式は上記の欠点を有し
ておらず、装置を小型化する際の現像方式の主流になり
つつある。一成分現像方式には、非磁性一成分現像方式
と磁性一成分現像方式とがある。非磁性一成分現像方式
はカラー化には適するものの、現像剤を現像剤担持体上
に担持する際の保持力は、通常、現像剤の帯電量のみに
依存するので、カブリ、機内汚れ等の現象が起こりやす
い。これに対して、磁性一成分現像方式ではこれらの現
象が起こりにくく、小型の白黒用電子写真装置等におい
て広く利用されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年、電子
写真装置の小型化や電子写真プロセスの高速化に対する
要求は益々高まっており、加えて、装置の低価格化も求
められるようになってきている。そこで、これらの要求
に対応する方法の一つとして、転写工程において、ワイ
ヤコロトロン等を用いる従来の非接触帯電方式の代わり
に転写ロール等を用いる接触帯電方式によりトナー像を
転写する画像形成方法が提案されている。

【０００６】ところが、接触帯電方式は非接触帯電方式
に比べて潜像担持体への負荷が大きく、潜像担持体の表
面が磨耗しやすいという欠点を有している。本発明者ら
の検討によれば、潜像担持体表面の磨耗の増加は、潜像
担持体として有機感光体（ＯＰＣ）を用い、高速化のた
めに周波数を高めた交番電界を印可する場合に特に顕著
に見られるものであり、磨耗量は、通常、ワイヤコロト
ロンを用いた場合の４〜５倍となる。

【０００７】また、上記従来の画像形成方法において
は、特にＯＨＰシートのような厚い用紙に潜像担持体上
のトナー像を転写する際、画像部中抜けを防止するため
に転写ロールと潜像担持体とを異なる周速度で回転させ
ることが一般的であるが、このような転写を行うと、転
写ロールと潜像担持体とが接触する非通紙部において潜
像担持体表面の磨耗がより顕著となる。

【０００８】このように、接触帯電方式によりトナー像
の転写を行う上記従来の画像形成方法では、電子写真装
置の小型化や電子写真プロセスの高速化を行った場合に
長期にわたって十分に良好な画像品質を得ることはでき
ず、実用に供し得るには未だ十分なものではなかった。

【０００９】本発明は上記従来技術の有する課題に鑑み
てなされたものであり、接触帯電方式による転写工程を
含む画像形成方法であって、電子写真プロセスを高速化
し且つＯＨＰシート等の厚い用紙を用いる場合であって
も、画像中抜けを生じることなく潜像担持体の磨耗を十
分に抑制することができ、長期にわたって十分に良好な
画像品質を得ることを可能とする画像形成方法を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記目的を
達成すべく鋭意研究を重ねた結果、静電潜像の形成、ト
ナー像の形成、転写ロールによるトナー像の被転写体へ
の転写、並びに被転写体に転写されたトナー像の定着と
いった工程を含む画像形成方法において、潜像担持体の
周速度、現像剤担持体の外径、並びに潜像担持体と転写
ロールとの周速比がそれぞれ特定の条件を満たすように
制御するとともに、特定の飛翔率を有する磁性一成分現
像剤を用いた場合に上記課題が解決されることを見出
し、本発明を完成するに至った。

【００１１】すなわち、潜像担持体上に静電潜像を形成
する工程と、現像剤担持体上の現像剤により前記潜像担
持体上にトナー像を形成する工程と、転写ロールにより
前記トナー像を被転写体に転写する工程と、前記被転写
体に転写されたトナーを定着させる工程と、を含む画像
形成方法であって、前記潜像担持体の周速度が２００ｍ
ｍ／ｓ以上であり、前記現像剤担持体の外径が２０ｍｍ
以下であり、前記潜像担持体と前記転写ロールとの周速
比が１：０．９７〜１：１．０３であり、且つ前記現像
剤として、結着樹脂及び磁性体を含有し、３ｋＶの直流
電圧を印加したときの飛翔率が７０重量％以上である磁
性一成分現像剤を用いることを特徴とするものである。

【００１２】本発明の画像形成方法によれば、潜像担持
体の周速度、現像剤担持体の外径、並びに潜像担持体と
転写ロールとの周速比がそれぞれ上記特定の条件を満た
すように制御するとともに、上記特定の飛翔率を有する
磁性一成分現像剤を用いることによって、潜像担持体と
転写ロールとの間の摩擦が低減されるとともに、潜像担
持体上に形成されるトナー像の転写効率が十分に高めら
れるので、電子写真プロセスを高速化し且つＯＨＰシー
ト等の厚い用紙を用いる場合であっても画像中抜けを生
じることなく潜像担持体の磨耗を十分に抑制することが
でき、長期にわたって十分に良好な画像品質を得ること
が可能となる。

【００１３】なお、本発明にかかる飛翔率とは、現像剤
を用いて電子写真プロセスにより縦１．５ｃｍ、横１
０．０ｃｍの現像剤層を潜像担持体上に形成し、２２
℃、１０Ｐａの条件下で潜像担持体上の現像剤層と対向
するように配置された電極（アルミニウム製プレート、
縦：２．０ｃｍ、横：１４．０ｃｍ、厚さ：０．７ｃ
ｍ、潜像担持体と電極面との間隔：０．４ｍｍ）に３ｋ
Ｖの直流電圧を印可したときに、潜像担持体から電極に
飛翔する現像剤の割合［重量％］をいう。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、場合により図面を参照しつ
つ、本発明の好適な実施形態について説明する。図１は
本発明の画像形成方法において好適に使用される電子写
真装置の一例を示す概略構成図である。図１に示す装置
は、潜像担持体１、帯電手段２、画像入力手段（露光手
段）３、現像手段４、転写手段５、定着手段６及びクリ
ーニング手段７を備えている。ここで、潜像担持体１
は、支持体９を中心として周速度２００ｍｍ／ｓ以上で
矢印の方向に回転することが可能となっている。また、
現像手段４は、外径２０ｍｍ以下の現像剤担持体と、そ
の現像剤担持体と当接するように配置された層形成ブレ
ードと、を備えており、層形成ブレードによって現像剤
担持体上に現像剤薄層を形成し、交番電界により現像剤
担持体から潜像担持体１に向けて現像剤を供給すること
が可能となっている。さらに、転写手段５は転写ロール
を備えており、潜像担持体１と転写ロールとの周速比が
１：０．９７〜１：１．０３の条件を満たすように回転
させるとともに転写ロールにバイアスを印可することに
よって、潜像担持体上のトナー像を被転写体に転写する
ことが可能となっている。

【００１５】上記の構成を有する電子写真装置において
は、支持体９を中心として周速度２００ｍｍ／ｓ以上で
回転する潜像担持体１が、帯電部材２によりその周面に
正又は負の所定電位の均一帯電を受ける。次に、潜像担
持体１が画像入力手段（露光手段）３によって光像露光
を受けることにより、その周面に露光像に対応した静電
潜像が形成される。その後、現像手段４の現像剤担持体
（外径：２０ｍｍ以下）から潜像担持体１に向けて本発
明にかかる磁性一成分現像剤が供給されて、前記静電潜
像に現像剤（トナー）を担持させてトナー像が形成さ
れ、転写手段５にて前記トナー像が被転写体に転写され
る。トナー像が転写された後の転写材Ｐは像定着手段６
にて像定着を受けて複写物としてプリントアウトされ
る。転写工程後の潜像担持体１はクリーニング手段７に
よってその周面に残存したトナーの除去を受けて清浄面
化された後、繰り返して像形成に使用される。

【００１６】ここで、潜像担持体１の周速度は、前述の
通り２００ｍｍ／ｓ以上であり、好ましくは２００〜５
００ｍｍ／ｓであり、より好ましくは２００〜４００ｍ
ｍ／ｓであり、さらに好ましくは２００〜３５０ｍｍ／
ｓであり、特に好ましくは２０５〜３００ｍｍ／ｓであ
る。潜像担持体の周速度が前記上限値を超えると、潜像
担持体上のトナーに作用する遠心力が増加して文字の飛
び散りが生じるなど画像品質が不十分となる。他方、潜
像担持体の周速度が前記下限値未満の場合、電子写真プ
ロセスの高速化が達成されにくくなる。

【００１７】また、潜像担持体１の外径は、好ましくは
２０〜４０ｍｍであり、より好ましくは２５〜３５ｍｍ
である。潜像担持体の外径が前記下限値未満の場合、外
周面の曲率が増加して潜像担持体上のトナーに作用する
遠心力が大きくなり、その結果文字の飛び散りが生じる
等画像品質が不十分となる傾向にある。他方、潜像担持
体の外径が前記上限値を超えると、電子写真装置の小型
化が達成されにくくなる傾向にある。

【００１８】本発明に用いられる潜像担持体としては、
上記の周速度で回転可能なものである限りにおいて特に
制限されず、従来より公知の有機感光体や無機感光体を
用いることができるが、生産性、材料設計の容易さ、安
全性等の点から有機感光体が好ましい。また、本発明に
用いられる静電潜像担持体が有機感光体である場合に
は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の層に含有す
る単層型感光体であってもよく、また、電荷発生材料を
含有する電荷発生層と電荷輸送材料を含有する電荷輸送
層とに感光層の機能を分離した積層型感光体であっても
よいが、積層型感光体を用いることはより高い感光特性
が得られる点で好ましい。さらに、これらの静電潜像担
持体においては、感光層の他に、必要に応じて下引き層
や表面保護層を設けてもよい。

【００１９】本発明においては、現像剤として結着樹脂
及び磁性体を含有し、３ｋＶの直流電圧を印加したとき
の飛翔率が７０重量％以上、好ましくは７５〜９５重量
％、より好ましくは７８〜９０重量％である磁性一成分
現像剤が用いられる。磁性一成分現像剤の飛翔率が前記
下限値未満であると、潜像担持体と転写ロールとをそれ
らの周速比が上記の条件を満たすように回転させた場合
に、ＯＨＰシート等の厚い用紙に対して画像中抜けが起
こりやすくなる。なお、通常、飛翔率の増加に伴い画像
中抜けの防止効果が向上する傾向にあるが、飛翔率が前
記上限値を超えると、潜像担持体上の現像像が維持され
にくくなり、トナー飛び散り等が発生して印字品質が低
下する傾向にある。

【００２０】本発明にかかる現像剤に用いられる結着樹
脂としては、現像剤の飛翔率が上記の範囲を満たす限り
において特に制限されないが、具体的には、ビニルモノ
マーの１種を単独で用いて得られるホモポリマー又はビ
ニルモノマーの２種以上を組み合わせて得られるコポリ
マーが挙げられる。本発明において用いられるビニルモ
ノマーとしては、スチレン、ｐ−クロルスチレン、ビニ
ルナフタレン；エチレン、プロピレン、ブチレン、イソ
ブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類；塩化
ビニル、臭化ビニル、フッ化ビニル、酢酸ビニル、プロ
ピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル、ギ酸ビ
ニル、ステアリン酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニ
ルエステル類；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、
アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリ
ル酸ドデシル、アクリル酸ｎ−オクチル、アクリル酸２
−クロルエチル、アクリル酸フェニル、メチル-α-クロ
ルアクリレート、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エ
チル、メタクリル酸ブチル等のエチレン性モノカルボン
酸及びそのエステル類；アクリロニトリル、メタクリロ
ニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン
酸置換体；マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、
マレイン酸ジブチル等のエチレン性カルボン酸及びその
エステル類；ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケト
ン、メチルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類；
ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル、ビ
ニルエチルエーテル等のビニルエーテル類；ビニリデン
クロリド、ビニリデンクロルフロリド等のビニリデンハ
ロゲン化物；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−ビニルカルバゾ
ール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニルピロリドン等
のＮ−ビニル化合物類、等が挙げられるが、これらの中
でもスチレン/アクリル酸の共重合体やポリエステル樹
脂、あるいはこれらの混合系がトナーの定着特性及び保
管安定性の点で好ましく用いられる。特に、本発明のよ
うに静電潜像担持体の周速度が２００ｍｍ／ｓ以上であ
る画像形成方法においては、定着性の観点からポリエス
テル樹脂が最も好ましい。

【００２１】また、本発明にかかる現像剤に用いられる
磁性体としては、現像剤の飛翔率が上記の範囲を満たす
限りにおいて特に制限されないが、具体的には、鉄、コ
バルト、ニッケル等の金属及びこれらの合金、Ｆｅ
₃Ｏ₄、γ−Ｆｅ₂Ｏ₃、コバルト添加酸化鉄等の金属酸化
物、ＭｎＺｎフェライト、ＮｉＺｎフェライト等の各種
フェライト、マグネタイト、ヘマタイト等が挙げられ
る。また、これらの磁性体の表面をシランカップリング
剤、チタネートカップリング剤等の表面処理剤で処理し
たもの、あるいはポリマーコーテイングしたもの等を用
いることもできる。

【００２２】本発明において、上記の磁性体の配合比は
現像剤全量を基準として３０〜７０重量％であることが
好ましく、３５〜６５重量％であることがより好まし
い。磁性体の配合比が前記下限値未満である場合には、
現像剤担持体のマグネットによる現像剤の拘束力が低下
して、トナー飛散、カブリ等の問題が発生する傾向にあ
る。他方、磁性体の配合比が前記上限値を超えると画像
濃度が低下する傾向にある。また、これらの磁性体の平
均粒径は、結着樹脂への分散性の観点から０．０５〜
０．３５μｍであることが好ましい。

【００２３】本発明においては、現像剤に所定の微粒子
を外添することによって、現像剤の転写性、流動性、帯
電性等を向上させて、現像剤の飛翔率が上記の条件を満
たすように制御することができる。ここで、本発明にお
いて用いられる微粒子としては、具体的には、シリカ、
チタニア、チタン酸ストロンチウム等の無機微粒子、脂
肪酸又はその誘導体若しくは金属塩等の有機微粒子、フ
ッ素系樹脂微粒子等が挙げられる。これらの微粒子は１
種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用い
てもよい。また、上記微粒子の配合量は微粒子の種類に
応じて適宜選択されるが、現像剤全量を基準として０．
２〜５重量％であることが好ましく、０．５〜３重量％
であることがより好ましい。微粒子の配合量が前記下限
値未満であると、微粒子の外添による飛翔率向上効果が
不十分となる傾向にありる。また、通常、微粒子の配合
量の増加に伴い飛翔率は向上するが、微粒子の配合量が
前記上限値を超えると、現像剤の帯電の際の環境依存性
や高温定着時のオフセット性が悪化する傾向にある。

【００２４】また、本発明においては、現像剤に帯電制
御剤を配合することによって、現像剤の帯電量を容易に
且つ確実に制御することができる。ここで、本発明にお
いて用いられる帯電制御剤としては、具体的には、フッ
素系界面活性剤、サリチル酸クロム錯体等のクロム系染
料、マレイン酸を単量体成分として含有する共重合体等
の高分子酸、四級アンモニウム塩、ニグロシン等のアジ
ン系染料、カーボンブラック等が挙げられる。これらの
帯電制御剤は１種を単独で用いてもよく、２種以上を組
み合わせて用いてもよい。また、これらの帯電制御剤の
配合量は、現像剤全量を基準として０．１〜５重量％で
あることが好ましく、０．５〜３重量％であることがよ
り好ましい。帯電制御剤の配合量が前記下限値未満であ
ると、帯電制御剤の配合による飛翔率向上効果が不十分
となる傾向にある。

【００２５】さらにまた、本発明にかかる現像剤におい
ては、耐オフセット性をより良好なものにするために、
離型剤を添加してもよい。離型剤としては、炭素数８以
上のパラフィン、ポリオレフィン等が好ましく、例え
ば、パラフィンワックス、パラフィンラテックス、マイ
クロクリスタリンワックス等が使用できるが、中でも、
ポリエチレン、ポリプロピレン又はそれらの混合物が好
ましく使用される。また離型剤の結着樹脂中への分散性
を良くするためにビニル系モノマーを含むグラフト重合
体等を添加してもよい。

【００２６】上記の構成を有する本発明にかかる現像剤
は、公知の如何なる方法によっても製造できるが、特
に、結着樹脂、磁性体等を熱混練機を用いて溶融混練
し、冷却後粉砕、分級を行いトナーを得る粉砕方式が好
ましい。このようにして得られた分級トナーと、必要に
応じて添加されるシリカ、チタニア等の外添剤とをヘン
シェルミキサーなどを用いて混合することにより、本発
明にかかる現像剤を効率よく且つ確実に得ることができ
る。

【００２７】このようにして得られる本発明にかかる現
像剤は、体積平均粒径Ｄ５０が３〜１５μｍであること
が好ましく、５〜８μｍであることがより好ましい。Ｄ
５０が前記下限値未満である場合には現像濃度が低下す
る傾向にあり、前記上限値を超えると現像濃度の低下に
加えて粒状性が悪化する傾向にある。なお、本発明に用
いる現像剤の粒度は、例えばコールターカウンター社製
粒度測定機ＴＡ−ＩＩによりアパーチャー径１００μｍ
で測定することができる。

【００２８】本発明にかかる現像剤は、本発明の画像形
成方法において、現像手段の現像剤担持体から静電潜像
担持体に向けて供給される。ここで、本発明にかかる現
像手段において、現像剤担持体の外径は、前述の通り２
０ｍｍ以下であり、好ましくは１４〜２０ｍｍである。
現像剤担持体の外径が前記上限値を超えると、装置の小
型化が困難となるとともにコストが高くなる傾向にあ
る。また、現像剤担持体の外径が前記下限値未満の場
合、層形成ブレードと現像剤との接触面積が小さくなっ
てトナーの帯電量が低下し、その結果、文字の飛び散り
が生じる等画像品質が低下する傾向にある。

【００２９】また、本発明においては、潜像担持体と現
像剤担持体との周速比は１：１〜１：１．２の範囲内で
あることが好ましい。現像体担持体の周速度が潜像担持
体の周速度の１倍未満である場合には、必要とされる現
像量に対して供給トナー量が不足しやすくなり、特にベ
タ画像濃度が低下する傾向にある。他方、静電潜像担持
体の周速度の１．２倍を超えると回転のための駆動トル
クが不足しやすくなるとともに、トナーの飛び散りが発
生しやすくなる傾向にある。

【００３０】本発明においては、転写手段として転写ロ
ールを備える接触帯電方式のものが用いられる。ここ
で、潜像担持体と転写ロールとの周速比は、前述の通
り、１：０．９７〜１：１．０３であり、好ましくは
１：０．９９〜１：１．０１であり、より好ましくは
１：１である。潜像担持体と転写ロールとの周速比が上
記の範囲外であると、潜像担持体の磨耗が増加し、その
結果、電子写真装置の寿命が不十分となる。

【００３１】本発明にかかる転写ロールを回転させる方
法としては、潜像担持体と転写ロールとの周速比が上記
の条件を満たす限りにおいて特に制限されず、潜像担持
体の回転に伴い生じる摩擦力を駆動力として利用して回
転させてもよく（いわゆる「連れ回り」）、また、所定
の駆動手段により回転させてもよい。

【００３２】本発明において用いられる転写ロールとし
ては、潜像担持体と転写ロールとの周速比が上記の条件
を満たすように回転可能なものである限りにおいて特に
制限されないが、具体的には、鉄、アルミニウム、ステ
ンレス、チタン（Ｔｉ）、ニッケル（Ｎｉ）等の材料か
らなる導電性支持体上に、ゴム、エラストマー、樹脂等
を含む弾性層と少なくとも１層の被覆層とが積層された
構造を有するものを使用することができる。被覆層の材
料としては、具体的には、ポリウレタン系樹脂、ポリエ
ステル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ポリオレフィン系
樹脂、ポリブタジエン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリ
塩化ビニル系樹脂、ポリエチレン系樹脂、フッ素樹脂等
の樹脂に対して、導電性のカーボン粒子や金属粉等を分
散混合させたもの等が挙げられる。

【００３３】なお、本発明の画像形成方法においては、
帯電、画像入力及び定着の各工程における方法に特に制
限はなく、従来より公知の方法を用いることができる。

【００３４】本発明にかかる帯電手段としては、接触帯
電部材として導電性又は半導電性のローラー、ブラシ、
フィルム、ゴムブレード等の帯電部材を備える接触型帯
電器等が挙げられる。ここで、前記帯電部材に印加され
る電圧としては、より長い潜像担持体の寿命が得られる
という点で直流電圧であることが好ましく、また、より
均一に帯電できるという点で直流電圧に交流電圧を重畳
したものであることが好ましい。

【００３５】また、本発明にかかる露光手段としては、
静電潜像担持体表面に、半導体レーザー、ＬＥＤ（ｌｉ
ｇｈｔｅｍｉｔｔｉｎｇｄｉｏｄｅ）、液晶シャッ
ター等の光源を所望の像様に露光できる光学系装置等が
挙げられる。

【００３６】さらにまた、本発明においては、転写工程
後に静電潜像担持体表面に残存するトナーを除去するた
めに、転写工程後の潜像担持体についてクリーニング工
程を行うこともできる。本発明において用いられるクリ
ーニング手段としては、ブラシクリーナー、磁気ブラシ
クリーナー、静電ブラシクリーナー、磁気ローラークリ
ーナー、ブレードクリーナー等、が挙げられる。なお、
本発明の画像形成方法によれば、トナー像の転写効率が
十分に高められるので、従来の画像形成方法に比べて残
存トナーの量が十分に低減される。したがって、本発明
の画像形成方法は、上記のクリーニング手段を用いずと
も、潜像担持体の表面を十分に清浄化して次のサイクル
に繰り返し使用することを可能とするものであり、必ず
しもクリーニング手段を必要とするものではない。

【００３７】このように、本発明の画像形成方法におい
ては、電子写真プロセスを高速化し且つＯＨＰシート等
の厚い用紙を用いる場合であっても、画像中抜けを生じ
ることなく潜像担持体の磨耗を十分に抑制することがで
き、長期にわたって十分に良好な画像品質を得ることを
可能とするものであり、複写機、プリンター、ファクシ
ミリ等の電子写真装置、中でも、高速化が特に要求され
るパーソナルユーザ向けの電子写真装置の分野において
好適に使用される。

【００３８】

【実施例】以下、実施例及び比較例に基づいて本発明を
より具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に何ら
限定されるものではない。

【００３９】なお、以下の実施例において使用される磁
性一成分現像剤の飛翔率は、図２に示す構成を有する飛
翔率測定装置を用い、以下の手順に従って測定した。す
なわち、真空ポンプ（図示せず）で減圧可能なチャンバ
ー１０内で、磁性一成分現像剤を用いて縦１．５ｃｍ、
横１０．０ｃｍの現像剤層１１を潜像担持体１上に形成
し、チャンバー１０内を１０Ｐａにした後、潜像担持体
１と対向する電極１２（アルミニウム製プレート、縦：
２．０ｃｍ、横：１４．０ｃｍ、厚さ：０．７ｃｍ、潜
像担持体との間隔：０．４ｍｍ）に３ｋＶの直流電圧を
印可して、潜像担持体１から電極１２に飛翔した磁性一
成分現像剤の量を測定した。得られた測定値を用いて、
下記式：（飛翔率［％］）＝（電極１２に付着した現像剤の量
［ｇ］）／（直流電圧印加前の潜像担持体上の現像剤の
量［ｇ］）に基づいて飛翔率を算出した。なお、上記の
測定は２２℃の温度条件下で行った。

【００４０】実施例１以下に示す材料：結着樹脂：ポリエステル樹脂（平均分子量（ＭＰ）：５
０００、ＴＨＦ不溶分：２５重量％、メルトインデック
ス値（ＭＩ値）：５．０、酸価：１０．０ｍｇＫＯＨ／
ｇ、ガラス転移温度（Ｔ_g）：５９．１℃）４６．５
重量部磁性体：マグネタイト（商品名：ＭＴＨ００９Ｆ、戸田
工業社製）５０．０重量部添加剤１：ポリプロピレンワックス（商品名：Ｐ２０
０、三井化学社製）３．０重量部添加剤２：ポリエチレンワックス（商品名：ＰＥ１３
０、クラリアントジャパン社製）０．５重量部をヘンシェルミキサーを用いて粉体混合し、さらに設定
温度１４０℃のエクストルーダーにより熱混練した。冷
却後、粗粉砕し、川崎重工社製粉砕機ＫＴＭを使用し
て、体積平均径Ｄ５０が６．０μｍの粉砕物を得た。さ
らにこの粉砕物を日清エンジニアリング社製分級機ＴＣ
６０にて分級し、Ｄ５０が６．４μｍ、粒径４μｍ以下
のものの割合（個数換算）が１５％の分級品を得た。得
られた分級品１００重量部に対して、シリコーンオイル
処理シリカ（平均一次粒子径：１２ｎｍ；以下、単に
「シリカ」という）１．１重量部、並びにシリコーンオ
イルとデシルシランとで処理されたチタニア（平均一次
粒子径：５０ｎｍ；以下、単に「チタニア」という）
１．０重量部をヘンシェルミキサーにて混合し、目的の
磁性一成分現像剤を得た。得られた磁性一成分現像剤に
ついて３ｋＶの直流電圧を印可したときの飛翔率を測定
したところ、７８重量％であった。

【００４１】次に、上記の現像剤を用い、図１に示す構
成を有する電子写真装置（富士ゼロックス製デジタルコ
ピアＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅ４００改造機）において以下
に示す条件：潜像担持体：有機感光体（感光膜の膜厚
（初期値）：３２μｍ）潜像担持体の周速度：２０５ｍｍ／ｓ現像剤担持体の外径：３０ｍｍ潜像担持体と現像剤担持体との周速比：１：１．０３潜像担持体と現像剤担持体との間隔：２４０μｍ現像バイアス（ＡＶ）：１．８ｋＶｐ−ｐ（周波数：
３．２２８ｋＨｚ）現像バイアス（ＤＣ）：−３５０Ｖ暗電位（Ｖ_high）：−４７０Ｖ明電位（Ｖ_low）：−１００Ｖトナー層形成ブレード：ウレタンゴム（線圧：０．４５
Ｎ／ｃｍ）転写ロール：発泡ウレタン製転写ロール（外径：２０ｍ
ｍ）転写ロールの周速比：２０５ｍｍ／ｓ（潜像担持体との
連れ回り）試験環境：低温低湿環境（１０℃、１５％ＲＨ）及び高
温高湿環境（２８℃、８５％ＲＨ）の２条件でプリント試験を行い、低温低湿環境及び高温高湿環境
における初期画質、並びに高温高湿環境における２００
０枚プリント後の画質について、画像濃度、カブリ防止
性、画像中抜け防止性、並びに定着性障害の有無を評価
した。なお、画像濃度はＸ−ｒｉｔｅ濃度計を用いて測
定した。また、カブリ防止性及び画像中抜け防止性は、
目視観察により以下の基準： ○：カブリ又は画像中抜けが認められなかった △：カブリ又は画像中抜けが若干認められたが、実用上
許容できるものであった ×：カブリ又は画像中抜けが顕著に認められ、実用上許
容できないものであったに基づいて判定した。また、高温高湿環境において２０
０００枚プリント後の潜像担持体の表面について、フィ
ッシャー・インスツルメンツ社製β線膜厚計により磨耗
量を測定するとともに、損傷の有無を目視により観察し
た。得られた結果を表１に示す。

【００４２】実施例２シリカの添加量を０．７重量部としたこと以外は実施例
１と同様にして磁性一成分現像剤を作製した。得られた
磁性一成分現像剤について３ｋＶの直流電圧を印可した
ときの飛翔率を測定したところ、７２重量％であった。

【００４３】次に、上記の磁性一成分現像剤を用いたこ
と以外は実施例１と同様にしてプリント試験を行った。
得られた結果を表１に示す。

【００４４】実施例３ポリエチレンワックスを添加しなかったこと以外は実施
例１と同様にして磁性一成分現像剤を作製した。得られ
た磁性一成分現像剤について３ｋＶの直流電圧を印可し
たときの飛翔率を測定したところ、８４重量％であっ
た。

【００４５】次に、上記の磁性一成分現像剤を用いたこ
と以外は実施例１と同様にしてプリント試験を行った。
得られた結果を表１に示す。

【００４６】実施例４ポリエステル樹脂の代わりにスチレン−アクリル共重合
体を用いたこと、並びに帯電制御剤としてアゾ系錯体
（中心金属：鉄）０．７５重量部を添加したこと以外は
実施例１と同様にして磁性一成分現像剤を作製した。得
られた磁性一成分現像剤について３ｋＶの直流電圧を印
可したときの飛翔率を測定したところ、８０質量％であ
った。

【００４７】次に、上記の磁性一成分現像剤を用いたこ
と以外は実施例１と同様にしてプリント試験を行った。
得られた結果を表１に示す。

【００４８】比較例１ポリエチレンワックス及びチタニアを添加しなかったこ
と、並びにシリカの添加量を０．３重量部としたこと以
外は実施例１と同様にして磁性一成分現像剤を作製し
た。得られた磁性一成分現像剤について３ｋＶの直流電
圧を印可したときの飛翔率を測定したところ、６５重量
％であった。

【００４９】次に、上記の磁性一成分現像剤を用いたこ
と以外は実施例１と同様にしてプリント試験を行った。
得られた結果を表１に示す。

【００５０】比較例２先ず、ポリエステル樹脂の代わりにスチレン−アクリル
共重合体を用いたこと、並びに帯電制御剤としてのアゾ
系錯体（中心金属：鉄）０．７５重量部及び精製カルナ
バワックス３重量部を添加したこと以外は実施例１と同
様にして分級品を作製した。次に、この分級品にシリカ
０．３重量部のみを添加したこと以外は実施例１と同様
にして磁性一成分現像剤を作製した。得られた磁性一成
分現像剤について３ｋＶの直流電圧を印可したときの飛
翔率を測定したところ、６１重量％であった。

【００５１】次に、上記の磁性一成分現像剤を用いたこ
と以外は実施例１と同様にしてプリント試験を行った。
得られた結果を表１に示す。

【００５２】比較例３シリカの添加量を０．７重量部、チタニアの添加量を
０．５重量部としたこと以外は実施例１と同様にして磁
性一成分現像剤を作製した。得られた磁性一成分現像剤
について３ｋＶの直流電圧を印可したときの飛翔率を測
定したところ、６８重量％であった。

【００５３】比較例４実施例１と同様にして得られた磁性一成分現像剤を用
い、転写ロールの回転速度を２２１．４ｍｍ／ｓ（潜像
担持体の周速度の１．０８倍）としたこと以外は実施例
１と同様にしてプリント試験を行った。得られた結果を
表１に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１に示すように、実施例１〜４では、低
温低湿環境、高温高湿環境のいずれにおいても画像濃度
の低下、カブリ、画像中抜け等の発生が十分に防止され
ており、十分に良好な画質が得られることが確認され
た。また、高温高湿環において、潜像担持体の表面の磨
耗は十分に防止されており、２００００枚プリント後で
あっても良好な画像品質が十分に高水準に維持されてい
た。

【００５６】これに対して、飛翔率が本発明の条件を満
たさない磁性一成分現像剤を用いた比較例１〜３では、
低温低湿環境において初期画質にカブリや画像中抜けの
発生が認められ、また、高温高湿環境においては２００
００枚プリント後の画質に画像中抜けの発生が認められ
た。加えて、比較例１、３では低温定着性が不十分であ
った。さらに、潜像担持体と転写ロールとの周速比が本
発明の条件を満たさない比較例４では、潜像担持体の表
面が磨耗するとともに傷の発生が認められ、十分な寿命
を得ることができなかった。

【００５７】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の画像形成方
法によれば、電子写真プロセスを高速化し且つＯＨＰシ
ート等の厚い用紙を用いる場合であっても、画像中抜け
を生じることなく潜像担持体の磨耗を十分に抑制するこ
とができ、長期にわたって十分に良好な画像品質を得る
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成方法において用いられる電子
写真装置の一例を示す概略構成図である。

【図２】実施例において用いられた飛翔率測定装置を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１…潜像担持体、２…帯電部材、３…画像入力手段、４
…現像手段、５…転写手段、６…像定着手段、７…クリ
ーニング手段、９…支持体、１０…チャンバー、１１…
現像剤層、１２…電極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者武道男神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者高木慎平神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者吉田聡神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者藤井隆寿神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内 (72)発明者内田正博神奈川県南足柄市竹松1600番地富士ゼロックス株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA02 FA06 2H032 AA05 BA01 BA05 CA12 2H035 CA07 CB01 CG01 2H077 AD06 AD36 DB08 EA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体上に静電潜像を形成する工程
と、現像剤担持体上の現像剤により前記潜像担持体上に
トナー像を形成する工程と、転写ロールにより前記トナ
ー像を被転写体に転写する工程と、前記被転写体に転写
されたトナーを定着させる工程と、を含む画像形成方法
であって、前記潜像担持体の周速度が２００ｍｍ／ｓ以上であり、前記現像剤担持体の外径が２０ｍｍ以下であり、前記潜像担持体と前記転写ロールとの周速比が１：０．
９７〜１：１．０３であり、且つ前記現像剤として、結
着樹脂及び磁性体を含有し、３ｋＶの直流電圧を印加し
たときの飛翔率が７０重量％以上である磁性一成分現像
剤を用いることを特徴とする画像形成方法。