JP2002351209A - 画像形成装置 - Google Patents
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- G03G15/06—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing
- G03G15/08—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer
- G03G15/0806—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for developing using a solid developer, e.g. powder developer on a donor element, e.g. belt, roller
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ワックスが現像ローラ、現像ブレードに付着
するフィルミング現象を防止する画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 現像剤として常温で固体を維持し、定着
時に溶融するワックスを含むトナー５ｄを用い、現像装
置５の現像ローラ５ａ又はトナー搬送ローラ５ｃの少な
くとも一方がシロキサンからなるオリゴマーを析出する
シリコーンローラからなる。
するフィルミング現象を防止する画像形成装置を提供す
る。 【解決手段】 現像剤として常温で固体を維持し、定着
時に溶融するワックスを含むトナー５ｄを用い、現像装
置５の現像ローラ５ａ又はトナー搬送ローラ５ｃの少な
くとも一方がシロキサンからなるオリゴマーを析出する
シリコーンローラからなる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電子写真方式の画像
形成装置に関する。
形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電子写真方式の画像形成装置は、
帯電装置による感光体表面への一様な帯電、ＬＥＤ（発
光ダイオード）ヘッド、あるいはレーザーヘッドを用い
た露光装置による感光体表面への静電潜像の形成、現像
装置による静電効果を用いたトナーによる静電潜像の現
像化、転写装置によるトナー像の印刷媒体への転写、定
着装置による印刷媒体へのトナー像の定着を経て、印刷
を行う。
帯電装置による感光体表面への一様な帯電、ＬＥＤ（発
光ダイオード）ヘッド、あるいはレーザーヘッドを用い
た露光装置による感光体表面への静電潜像の形成、現像
装置による静電効果を用いたトナーによる静電潜像の現
像化、転写装置によるトナー像の印刷媒体への転写、定
着装置による印刷媒体へのトナー像の定着を経て、印刷
を行う。
【０００３】このような印刷プロセスにおいて、定着装
置へのトナーの付着、所謂、ホットオフセットを防止す
るため定着装置の表面にオイルを補給している。また、
オイルレス方式の場合には、トナーの中にワックスを大
量に添加している。
置へのトナーの付着、所謂、ホットオフセットを防止す
るため定着装置の表面にオイルを補給している。また、
オイルレス方式の場合には、トナーの中にワックスを大
量に添加している。
【０００４】特に、カラー印刷の場合には、ＯＨＰ用紙
に対する透過性を確保するために極めて粘性の低い熱溶
融性を与える必要があり、定着装置の表面へのオイルの
補給、あるいはトナーの中へのワックスの添加は必要で
ある。
に対する透過性を確保するために極めて粘性の低い熱溶
融性を与える必要があり、定着装置の表面へのオイルの
補給、あるいはトナーの中へのワックスの添加は必要で
ある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の画像形成装置に
あっては、トナーの中にワックスを大量に添加した場
合、たとえ定着時にはワックスが溶融して定着装置への
ホットオフセットを防止し得ても、ワックスは常温で固
体であり、オフセット防止能力が小さくなって、現像ロ
ーラ、現像ブレードあるいはこれに代わるトナー層厚調
整部材表面に付着する、所謂、フィルミング現象を発生
し、印刷品質を低下させるという問題点があった。
あっては、トナーの中にワックスを大量に添加した場
合、たとえ定着時にはワックスが溶融して定着装置への
ホットオフセットを防止し得ても、ワックスは常温で固
体であり、オフセット防止能力が小さくなって、現像ロ
ーラ、現像ブレードあるいはこれに代わるトナー層厚調
整部材表面に付着する、所謂、フィルミング現象を発生
し、印刷品質を低下させるという問題点があった。
【０００６】本発明は、ワックスが現像ローラ、現像ブ
レードに付着するフィルミング現象を防止する画像形成
装置を提供することを目的としている。
レードに付着するフィルミング現象を防止する画像形成
装置を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の画像形成装置においては、現像剤として常温
で固体を維持し、定着時に溶融するワックスを含むトナ
ーを用い、現像装置の現像ローラ又はトナー搬送ローラ
の少なくとも一方がシロキサンからなるオリゴマーを析
出するシリコーンローラからなるようにしたものであ
る。
に本発明の画像形成装置においては、現像剤として常温
で固体を維持し、定着時に溶融するワックスを含むトナ
ーを用い、現像装置の現像ローラ又はトナー搬送ローラ
の少なくとも一方がシロキサンからなるオリゴマーを析
出するシリコーンローラからなるようにしたものであ
る。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。
を参照しながら説明する。尚、各図面に共通な要素には
同一符号を付す。
【０００９】図１は実施の形態による画像形成装置の模
式図である。画像形成装置１は、感光体ドラム２の周囲
に帯電装置３、露光装置４、現像装置５、転写装置６を
配置し、感光体ドラム２と転写装置６との当接部を通る
媒体搬送路７の下流に定着装置８を配置している。
式図である。画像形成装置１は、感光体ドラム２の周囲
に帯電装置３、露光装置４、現像装置５、転写装置６を
配置し、感光体ドラム２と転写装置６との当接部を通る
媒体搬送路７の下流に定着装置８を配置している。
【００１０】帯電装置３は帯電ローラ３ａにマイナスの
高電圧を印加して感光体ドラム２の表面に一様な負の電
荷を帯電させ、露光装置４は印刷データに応じて発光素
子を点灯させ、一様に帯電された感光体ドラム２の表面
の電圧を略０Ｖ近傍まで降下させて静電潜像を形成す
る。
高電圧を印加して感光体ドラム２の表面に一様な負の電
荷を帯電させ、露光装置４は印刷データに応じて発光素
子を点灯させ、一様に帯電された感光体ドラム２の表面
の電圧を略０Ｖ近傍まで降下させて静電潜像を形成す
る。
【００１１】現像装置５は現像ローラ５aと現像ブレー
ド５ｂとトナー搬送ローラ５ｃと現像剤としてのトナー
５ｄを有し、感光体ドラム２の表面の電圧より低いマイ
ナスの高電圧を現像ローラ５a及び現像ブレード５ｂに
印加してトナーに負電荷を帯電させ、現像ブレード５ｂ
により現像ローラ５aの表面に薄層化する。
ド５ｂとトナー搬送ローラ５ｃと現像剤としてのトナー
５ｄを有し、感光体ドラム２の表面の電圧より低いマイ
ナスの高電圧を現像ローラ５a及び現像ブレード５ｂに
印加してトナーに負電荷を帯電させ、現像ブレード５ｂ
により現像ローラ５aの表面に薄層化する。
【００１２】現像ローラ５ａは感光体ドラム２に対して
接触型の場合には、ローラ表面が滑らかなゴムローラか
ら構成され、非接触型、例えば磁性現像方式の場合に
は、ローラ表面がゴム層である必要はない。トナー搬送
ローラ５ｃはスポンジ状のローラから構成される。
接触型の場合には、ローラ表面が滑らかなゴムローラか
ら構成され、非接触型、例えば磁性現像方式の場合に
は、ローラ表面がゴム層である必要はない。トナー搬送
ローラ５ｃはスポンジ状のローラから構成される。
【００１３】転写装置６は転写ローラ６ａにプラスの高
電圧を印加して媒体搬送路７に沿って搬送される印刷媒
体９に正の電荷を帯電させる。
電圧を印加して媒体搬送路７に沿って搬送される印刷媒
体９に正の電荷を帯電させる。
【００１４】定着装置８は加熱ローラ８ａと加圧ローラ
８ｂとを有し、トナー５ｄを転写された印刷媒体９がロ
ーラ圧接部を通過する際にトナー５ｄを印刷媒体９に融
着する。
８ｂとを有し、トナー５ｄを転写された印刷媒体９がロ
ーラ圧接部を通過する際にトナー５ｄを印刷媒体９に融
着する。
【００１５】感光体ドラム２、帯電ローラ３ａ、現像ロ
ーラ５a、トナー搬送ローラ５ｃ、加熱ローラ８ａ、加
圧ローラ８ｂは図示せぬ制御部により制御される図示せ
ぬモータにより矢印方向に回転駆動される。
ーラ５a、トナー搬送ローラ５ｃ、加熱ローラ８ａ、加
圧ローラ８ｂは図示せぬ制御部により制御される図示せ
ぬモータにより矢印方向に回転駆動される。
【００１６】次に動作について説明する。制御部が図示
せぬ上位装置から印刷コマンドと印刷データとを入力す
ると、感光体ドラム２、帯電ローラ３ａ、現像ローラ５
a、トナー搬送ローラ５ｃ、加熱ローラ８ａ、加圧ロー
ラ８ｂをそれぞれ矢印方向に回転させる。
せぬ上位装置から印刷コマンドと印刷データとを入力す
ると、感光体ドラム２、帯電ローラ３ａ、現像ローラ５
a、トナー搬送ローラ５ｃ、加熱ローラ８ａ、加圧ロー
ラ８ｂをそれぞれ矢印方向に回転させる。
【００１７】ついで、制御部は帯電装置３を通じて帯電
ローラ３ａにマイナスの高電圧を印加して感光体ドラム
２の表面に一様な負の電荷を帯電させ、露光装置４を通
じて発光素子を点灯させ、一様に帯電された感光体ドラ
ム２の表面に静電潜像を形成する。
ローラ３ａにマイナスの高電圧を印加して感光体ドラム
２の表面に一様な負の電荷を帯電させ、露光装置４を通
じて発光素子を点灯させ、一様に帯電された感光体ドラ
ム２の表面に静電潜像を形成する。
【００１８】ついで、制御部は現像装置５を通じて現像
ローラ５a、トナー搬送ローラ５ｃにマイナスの高電圧
を印加してトナー５ｄに負電荷を帯電させ、静電効果に
よりトナー５ｄを静電潜像に付着させて現像化する。
ローラ５a、トナー搬送ローラ５ｃにマイナスの高電圧
を印加してトナー５ｄに負電荷を帯電させ、静電効果に
よりトナー５ｄを静電潜像に付着させて現像化する。
【００１９】ついで、制御部は転写装置６を通じて転写
ローラ６ａにプラスの高電圧を印加して、媒体搬送路７
に沿って搬送される印刷媒体９に正の電荷を帯電させ、
現像化されたトナー像を感光体ドラム２の表面から印刷
媒体９に転写させる。トナー像を転写した印刷媒体９
は、加熱ローラ８ａと加圧ローラ８ｂとの圧接部を通過
する際にトナー５ｄを融着される。
ローラ６ａにプラスの高電圧を印加して、媒体搬送路７
に沿って搬送される印刷媒体９に正の電荷を帯電させ、
現像化されたトナー像を感光体ドラム２の表面から印刷
媒体９に転写させる。トナー像を転写した印刷媒体９
は、加熱ローラ８ａと加圧ローラ８ｂとの圧接部を通過
する際にトナー５ｄを融着される。
【００２０】ところで、本実施の形態では現像剤とし
て、常温で固体を維持するとともに定着時に溶融する潤
滑剤（以後ワックスと記する）を含むトナー５ｄを用
い、現像装置５の現像ローラ５ａ又はトナー搬送ローラ
５ｃの少なくとも一方がシロキサンからなるオリゴマー
を析出するシリコーンローラからなる。
て、常温で固体を維持するとともに定着時に溶融する潤
滑剤（以後ワックスと記する）を含むトナー５ｄを用
い、現像装置５の現像ローラ５ａ又はトナー搬送ローラ
５ｃの少なくとも一方がシロキサンからなるオリゴマー
を析出するシリコーンローラからなる。
【００２１】このことについて以下図２、図３をも参照
して詳細に説明する。図２はワックス量と非オフセット
温度範囲と透過率との関係を示す説明図、図３はシリコ
ーンローラの未硬化シロキサン量とフィルミング、印字
かすれの有無との関係を示す説明図である。
して詳細に説明する。図２はワックス量と非オフセット
温度範囲と透過率との関係を示す説明図、図３はシリコ
ーンローラの未硬化シロキサン量とフィルミング、印字
かすれの有無との関係を示す説明図である。
【００２２】トナー５ｄの組成は、ポリエステル樹脂
（数平均分子量Ｍｎ＝３７００、ガラス転移点Ｔｇ＝６
２°Ｃ）１００重量部、フタロシアニンブルー４.５重
量部、帯電制御剤２.５重量部に対してカルナバワック
ス（融点８０°Ｃ前後）の重量部を変える。例えば、図
２に示すように、ワックス４の場合にはカルナバワック
ス４重量部加える。
（数平均分子量Ｍｎ＝３７００、ガラス転移点Ｔｇ＝６
２°Ｃ）１００重量部、フタロシアニンブルー４.５重
量部、帯電制御剤２.５重量部に対してカルナバワック
ス（融点８０°Ｃ前後）の重量部を変える。例えば、図
２に示すように、ワックス４の場合にはカルナバワック
ス４重量部加える。
【００２３】この混合物をヘンシェルミキサーで攪拌し
たのち、ロールミルで１２０°Ｃ、時間凡そ３０分間加
熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混錬物を粉砕、分
級し、平均粒径８μｍのトナーにする。
たのち、ロールミルで１２０°Ｃ、時間凡そ３０分間加
熱溶融し、室温まで冷却後、得られた混錬物を粉砕、分
級し、平均粒径８μｍのトナーにする。
【００２４】シリコーンローラは、ジメチルシロキサン
単位９９.８５モル％とメチルビニルシロキサン単位０.
１５モル％とからなる平均重合度が約８０００のメチル
ビニルポリシロキサン１００部と、処理シリカＲ−９７
２（日本エアロジル製）２０部と、球状シリコーンエラ
ストマー粒子（シリコーンパウダー）ＫＭＰ５９４（粒
径３〜１０μｍ、信越化学工業社製）１３０部とを配合
し、更にアセチレンブラックを１３部添加して混錬し、
次いで有機過酸化物２．５−ジメチルー２．５（ｔ−ブ
チルパーオキサイド）へキサンを１．６部を混錬し、得
られたコンパウンドを用いて成形条件（温度１７０°
Ｃ、時間１５分、圧力３０Ｋｇ／平方ｃｍ）で成形し、
２次加硫条件（温度２００°Ｃ、時間２Ｈ）で加硫を行
い、その後円筒研磨機で所要の直径に研磨する。
単位９９.８５モル％とメチルビニルシロキサン単位０.
１５モル％とからなる平均重合度が約８０００のメチル
ビニルポリシロキサン１００部と、処理シリカＲ−９７
２（日本エアロジル製）２０部と、球状シリコーンエラ
ストマー粒子（シリコーンパウダー）ＫＭＰ５９４（粒
径３〜１０μｍ、信越化学工業社製）１３０部とを配合
し、更にアセチレンブラックを１３部添加して混錬し、
次いで有機過酸化物２．５−ジメチルー２．５（ｔ−ブ
チルパーオキサイド）へキサンを１．６部を混錬し、得
られたコンパウンドを用いて成形条件（温度１７０°
Ｃ、時間１５分、圧力３０Ｋｇ／平方ｃｍ）で成形し、
２次加硫条件（温度２００°Ｃ、時間２Ｈ）で加硫を行
い、その後円筒研磨機で所要の直径に研磨する。
【００２５】このシリコーンローラのゴム片をメチルエ
チルケトン（以後ＭＩＢＫと記する）２０ｍｌで２４時
間抽出、遠心分離機にて上層ＭＩＢＫ溶液を分取し、Ｉ
ＣＰ発光分析にて未硬化シロキサン量をＳｉ量から定量
したところ８０００ｐｐｍであった。
チルケトン（以後ＭＩＢＫと記する）２０ｍｌで２４時
間抽出、遠心分離機にて上層ＭＩＢＫ溶液を分取し、Ｉ
ＣＰ発光分析にて未硬化シロキサン量をＳｉ量から定量
したところ８０００ｐｐｍであった。
【００２６】上述したシリコーンローラを現像ローラ５
ａとして、また、上述したトナー５ｄを現像剤として現
像装置５に組み込み、用紙（ＸＥＲＯＸ ４２００）に
印刷デューティ１００％で印刷したところ、図２に示す
ように、非オフセット温度範囲は１００°Ｃ〜２００°
Ｃ（目視確認）、ＯＨＰ用紙に対する透過率は７０％
（３M製、ＯＨＰ ＣＧ３３００）を得た。プロジェク
タを用いた透過光での目視でも極めて鮮やかな印刷であ
ることが確認できた。
ａとして、また、上述したトナー５ｄを現像剤として現
像装置５に組み込み、用紙（ＸＥＲＯＸ ４２００）に
印刷デューティ１００％で印刷したところ、図２に示す
ように、非オフセット温度範囲は１００°Ｃ〜２００°
Ｃ（目視確認）、ＯＨＰ用紙に対する透過率は７０％
（３M製、ＯＨＰ ＣＧ３３００）を得た。プロジェク
タを用いた透過光での目視でも極めて鮮やかな印刷であ
ることが確認できた。
【００２７】これは、定着装置８が１４０°Ｃ〜１６０
°Ｃ程度で定着工程を行い、トナー５ｄを溶融させる。
このときカルナバワックスは定着温度より低い８０°Ｃ
前後で溶融することにより、液体になってオイルとして
作用し、ホットオフセットを防止する。
°Ｃ程度で定着工程を行い、トナー５ｄを溶融させる。
このときカルナバワックスは定着温度より低い８０°Ｃ
前後で溶融することにより、液体になってオイルとして
作用し、ホットオフセットを防止する。
【００２８】また、連続３万枚の印刷を行ったところ、
初期と全く変わらない極めて高品位な印刷物が得られ
た。このとき現像ローラ５ａ、現像ブレード５ｂには、
図３に示すように、トナー５ｄのフィルミングは見られ
なかった。これはシリコーンローラから析出される未硬
化シロキサンなどからなるオリゴマーが、常温で固化し
たワックスが現像ローラ５ａ、現像ブレード５ｂに付着
することを防止しているからである。
初期と全く変わらない極めて高品位な印刷物が得られ
た。このとき現像ローラ５ａ、現像ブレード５ｂには、
図３に示すように、トナー５ｄのフィルミングは見られ
なかった。これはシリコーンローラから析出される未硬
化シロキサンなどからなるオリゴマーが、常温で固化し
たワックスが現像ローラ５ａ、現像ブレード５ｂに付着
することを防止しているからである。
【００２９】さらにワックス量を増量すると、図２に示
すように、非オフセット温度範囲は９０°Ｃ〜２１０°
Ｃと広がり、透過率も７２％に増大することがわかる。
すように、非オフセット温度範囲は９０°Ｃ〜２１０°
Ｃと広がり、透過率も７２％に増大することがわかる。
【００３０】次にトナー５ｄの組成を一定（上述したワ
ックス４重量部）にして、シリコーンローラに含まれる
未硬化シロキサン量を変えてみたのが図３である。
ックス４重量部）にして、シリコーンローラに含まれる
未硬化シロキサン量を変えてみたのが図３である。
【００３１】シリコーンローラの未硬化シロキサン量が
１０〜８０００ｐｐｍの場合には現像ローラ５ａ、現像
ブレード５ｂの表面にトナー５ｄが付着するフィルミン
グ現象、印字かすれを発生せず、未硬化シロキサン量が
５ｐｐｍの場合には印字かすれは発生しないが、フィル
ミング現象が発生する。
１０〜８０００ｐｐｍの場合には現像ローラ５ａ、現像
ブレード５ｂの表面にトナー５ｄが付着するフィルミン
グ現象、印字かすれを発生せず、未硬化シロキサン量が
５ｐｐｍの場合には印字かすれは発生しないが、フィル
ミング現象が発生する。
【００３２】また、未硬化シロキサン量が１００００ｐ
ｐｍの場合にはフィルミング現象は発生しないが、印字
かすれが発生する。
ｐｍの場合にはフィルミング現象は発生しないが、印字
かすれが発生する。
【００３３】従って、本実施の形態ではシリコーンロー
ラに含有される未硬化シロキサン量を１０〜８０００ｐ
ｐｍとする。
ラに含有される未硬化シロキサン量を１０〜８０００ｐ
ｐｍとする。
【００３４】
【発明の効果】本発明は、以上説明したように構成され
ているので以下に記載される効果を奏する。
ているので以下に記載される効果を奏する。
【００３５】現像剤として常温で固体を維持し、定着時
に溶融するワックスを含むトナーを用い、現像装置の現
像ローラ又はトナー搬送ローラの少なくとも一方がシロ
キサンからなるオリゴマーを析出するシリコーンローラ
からなるようにしたことにより、定着時にはワックスが
溶融して定着装置へのホットオフセットを防止し、現像
時には、シリコーンローラから析出したシロキサンから
なるオリゴマーの潤滑作用により、ワックスが現像ロー
ラ、現像ブレードに付着するフィルミング現象を防止す
るので、印刷品質を向上させるという効果が期待でき
る。
に溶融するワックスを含むトナーを用い、現像装置の現
像ローラ又はトナー搬送ローラの少なくとも一方がシロ
キサンからなるオリゴマーを析出するシリコーンローラ
からなるようにしたことにより、定着時にはワックスが
溶融して定着装置へのホットオフセットを防止し、現像
時には、シリコーンローラから析出したシロキサンから
なるオリゴマーの潤滑作用により、ワックスが現像ロー
ラ、現像ブレードに付着するフィルミング現象を防止す
るので、印刷品質を向上させるという効果が期待でき
る。
【００３６】更には、シリコーンローラからのオリゴマ
ーの析出は、長期にわたって続くので、一般的な使用状
態では現像装置の寿命を超える期間の析出が期待でき、
現像装置寿命中のフィルミング現象を防止することが期
待できる。
ーの析出は、長期にわたって続くので、一般的な使用状
態では現像装置の寿命を超える期間の析出が期待でき、
現像装置寿命中のフィルミング現象を防止することが期
待できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態による画像形成装置の模式図であ
る。
る。
【図２】ワックス量と非オフセット温度範囲と透過率と
の関係を示す説明図である。
の関係を示す説明図である。
【図３】未硬化シロキサン量とフィルミング、印字かす
れとの関係を示す説明図である。
れとの関係を示す説明図である。
１ 画像形成装置 ５ 現像装置 ５ａ 現像ローラ ５ｂ 現像ブレード ５ｃ トナー搬送ローラ ８ 定着装置
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H005 AA06 CA14 FB02 2H077 AC04 AD06 EA11 FA22 3J103 AA02 BA41 BA43 EA02 EA11 FA18 GA57 GA58 HA03 HA12 HA53
Claims (2)
- 【請求項１】 現像装置により感光体上に現像したトナ
ー像を印刷媒体上に転写し、該トナー像を印刷媒体に加
熱定着させる画像形成装置において、 現像剤として常温で固体を維持し、定着時に溶融するワ
ックスを含むトナーを用い、現像装置の現像ローラ又は
トナー搬送ローラの少なくとも一方がシロキサンからな
るオリゴマーを析出するシリコーンローラからなること
を特徴とする画像形成装置。 - 【請求項２】 シリコーンローラは、未硬化シロキサン
を１０〜８０００ｐｐｍ含有する請求項１記載の画像形
成装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001160376A JP2002351209A (ja) | 2001-05-29 | 2001-05-29 | 画像形成装置 |
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