JP2003084640A

JP2003084640A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003084640A
Application number: JP2001279512A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Morimoto; 浩史森本; Hiroaki Miho; 広晃三保; Satoshi Nishida; 聡西田; Shigetaka Kurosu; 重隆黒須; Masashi Saito; 正志齊藤
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2001-09-14
Filing date: 2001-09-14
Publication date: 2003-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】小粒径トナーや、粒径分布、粒子形状の揃っ
たトナーを用いても、転写後の感光体上に残留するトナ
ーのクリーニングが充分に出来、感光体面へのトナーフ
ィルミング等が起こらず、従って長期間に亘り高画質な
画像が得られる画像形成装置を提供する。【解決手段】感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、
像露光手段、トナー現像手段、転写手段、及びクリーニ
ング手段をこの順で有する画像形成装置において、クリ
ーニング手段はバイアス電圧を印加した部材を感光体に
接触させるか近接させてトナーを除去する方式であり、
且つ転写手段とクリーニング手段の間に感光体面を光照
射する手段を有することを特徴とする画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
等に用いる画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、高速で高画質を要求される画像形
成装置には、殆どの場合、電子写真方式を中心とする静
電潜像方式の画像形成方法が採用されている。

【０００３】その理由は、高画質な画像が、高速かつ安
定的に得られる他、カラー画像やデジタル画像形成へも
適用可能であることが挙げられよう。従って、今後も静
電潜像方式の画像形成方法は大きな地歩を占めていくと
考えられる。

【０００４】しかしながら、市場からの画像形成技術に
対する性能要求レベルは高く、しかも年々上昇してい
る。このため静電潜像方式においても更なる性能向上が
求められている。

【０００５】その要求の中で最も大きなものはいうまで
もなく更なる画質の向上であり、その対応策としては、
トナーを小粒径化し、また粒径分布や粒子形状を揃える
ことが有効である。

【０００６】しかしながら、トナーの小粒径化や粒子分
布、粒子形状を揃えることは、他の問題を引き起こすこ
とも多く、これらの対策なしには実用化は困難である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】電子写真方式を採用し
た画像形成装置において、感光体のクリーニング手段と
して弾性ブレードを用いたクリーニング手段が広く使用
されている。しかし、小粒径トナーや粒径分布、粒子形
状の揃ったトナーを用いると、弾性ブレードでは充分に
クリーニング出来なくなる。これは感光体面に当接させ
たブレードの先端が感光体面の移動により振動して、ブ
レード先端と感光体面との間の僅かな間隙を、トナーが
すり抜けてしまうためと思われる。

【０００８】このため静電的なクリーニング手段を用い
る若しくは弾性ブレードと併用することが必要となる
が、静電的なクリーニング手段を用いても完全にクリー
ニングすることが出来ない。クリーニングされず感光体
面に残留したトナーは、混色やポチ、ピンポール発生の
原因となり、画質の低下をもたらす。また、長期間この
状態を続けていると、感光体面に残留したトナーが凝集
した強固な付着物となり、いわゆるフィルミング現象を
起こして著しい画質の低下を招く。

【０００９】従って、小粒径トナーや粒径分布、粒子形
状の揃ったトナーを用いても、それだけでは、長期的、
安定的な画質向上をもたらすとは言えず、確実にクリー
ニング出来る条件を見出す必要がある。

【００１０】本発明は上記の如き課題を解決する為にな
された。即ち、本発明の目的は、小粒径トナーや、粒径
分布、粒子形状の揃ったトナーを用いても、転写後の感
光体上に残留するトナーのクリーニングが充分に出来、
感光体面へのトナーフィルミング等が起こらず、従って
長期間に亘り高画質な画像が得られる画像形成装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、本発明の目的は下記構成の何れかを採ること
により達成されることがわかった。

【００１２】〔１〕感光体の周辺に、少なくとも帯電
手段、像露光手段、トナー現像手段、転写手段、及びク
リーニング手段をこの順で有する画像形成装置におい
て、クリーニング手段はバイアス電圧を印加した部材を
感光体に接触させるか近接させてトナーを除去する方式
であり、且つ転写手段とクリーニング手段の間に感光体
面を光照射する手段を有することを特徴とする画像形成
装置。

【００１３】〔２〕現像手段で用いるトナーの体積平
均粒径が３〜８μｍであることを特徴とする〔１〕記載
の画像形成装置。

【００１４】〔３〕トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）と
するとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を
０．２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布
を示すヒストグラムを作成したとき、最頻階級に含まれ
るトナー粒子の相対度数（ｍ１）と、最頻階級の次に頻
度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）
との和（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする
〔１〕記載の画像形成装置。

【００１５】〔４〕現像手段で用いるトナーの平均円
形度が０．９５〜０．９９であることを特徴とする
〔１〕記載の画像形成装置。

【００１６】〔５〕現像手段で用いるトナーが重合法
で作製されたことを特徴とする〔１〕記載の画像形成装
置。

【００１７】〔６〕クリーニング手段のバイアス電圧
を印加した部材が、１０⁵〜１０⁸Ω・ｃｍの体積抵抗値
を有することを特徴とする〔１〕記載の画像形成装置。

【００１８】〔７〕クリーニング手段のバイアス電圧
を印加した部材が、弾性ブレードであることを特徴とす
る〔６〕記載の画像形成装置。

【００１９】〔８〕クリーニング手段のバイアス電圧
を印加した部材が、弾性ローラであることを特徴とする
〔６〕記載の画像形成装置。

【００２０】

〔９〕クリーニング手段のバイアス電圧
を印加した部材が、弾性ローラであり、弾性ブレードと
組み合わせて用いていることを特徴とする〔６〕記載の
画像形成装置。

【００２１】〔１０〕クリーニング手段に印加される
バイアス電圧が直流電圧であり定電流制御されているこ
とを特徴とする〔１〕〜

〔９〕の何れか１項記載の画像
形成装置。

【００２２】〔１１〕転写手段とクリーニング手段の
間に感光体面を光照射する手段が帯電前露光手段をも兼
ねていることを特徴とする〔１〕〜〔１０〕の何れか１
項記載の画像形成装置。

【００２３】

【発明の実施の形態】本発明における代表的な態様の一
つを図１に構成図として示す。

【００２４】本構成において、感光体１の周辺には、感
光体の回転方向の上流側より帯電手段であるコロナ帯電
器２、像露光手段である半導体レーザー露光器３、トナ
ー現像手段である二成分現像器４、転写手段である転写
器５、と分離器６及びクリーニング手段であるクリーニ
ング器（装置）が配置されており、且つ転写手段とクリ
ーニング手段の間にＬＥＤ光源にて感光体面を光照射す
る手段（光照射器）８が配置されている。

【００２５】クリーニング手段たるクリーニング装置と
しては、本態様においてはバイアス電圧を印加した部材
である導電性弾性ローラ９と通常のクリーニングブレー
ド１０を感光体面に接触させている。

【００２６】画像形成に当たっては、まず感光体１が所
定の速度で回転を開始し、感光体面がコロナ帯電器２に
て均一に帯電された後、半導体レーザー露光器３にて像
様に露光されることにより、静電潜像が形成される。こ
の潜像を二成分現像器４にて現像し形成されたトナー像
が、タイミングを合わせて送られてきた転写材（通常は
普通紙等だが、中間転写体の場合も有り）Ｐ上に転写さ
れる。転写後のトナー像は定着器（図示していない）に
より転写材上に定着される。

【００２７】感光体は更に回転し次の画像形成に供され
るが、その前に感光体面の未転写領域に付着しているト
ナー、或いは画像領域において転写後もなお残留してい
るトナーをクリーニングする必要がある。

【００２８】図１の態様においては、クリーニング手段
としてバイアス電圧を印加された導電性弾性ローラの他
にクリーニングブレードを用いているが、無論、バイア
ス電圧を印加された導電性弾性ローラだけでもよい。ま
た、バイアス電圧を印加された導電性弾性ローラを用い
ず、クリーニングブレードにバイアス電圧を印加した態
様でもよい。しかし、小粒径トナー等を完全にクリーニ
ングするためには、図１の如き態様が最も好ましい。

【００２９】本発明の特徴は、転写手段とクリーニング
手段の間を感光体面が通過する間に光照射する手段８に
より光照射を行うことにある。これにより、これまで完
全に除去しきれなかった感光体面上のトナーをクリーニ
ングすることが出来、長期に亘り感光体を使用しても良
好な画質を保持することが出来る。

【００３０】さらに、上記の光照射により感光体の電位
が消去されるので、ゴースト対策等のために成される帯
電前露光（帯電手段による帯電の前に行う露光）を敢え
て行う必要が無くなる。

【００３１】光照射は、タングステン光、ネオンラン
プ、ＬＥＤ、レーザー光等その光源に限定無く用いるこ
とが出来、感光体の感色領域内の光を感光体面に均一に
照射すればよい。例えば、好ましい光源としてはＬＥ
Ｄ、光波長は７００ｎｍ、出力は１０ｌｕｘ程度が適正
である。

【００３２】又、クリーニング手段としてのバイアス電
圧を印加した部材とは、上記の如くローラ、ブレード等
トナーを引きつけるためにバイアス電圧を印加される部
材をいうが、必ず感光体面に接触させる必要はなく、近
接させてトナーを除去する方式でもよい。しかし、無
論、感光体上のトナーが、バイアス電圧を印加した部材
に引き寄せられる距離まで近接させる必要がある。具体
的にはトナー粒径に匹敵する１０μｍから少なくも１０
００μｍ以内とするのがよい。また、印加されるバイア
ス電圧は交番電圧を少々重畳してもよいが基本的には直
流（ＤＣ）である。その制御は定電流制御がよい、その
方がトナーにかかる引力が一定になるからである。

【００３３】尚、クリーニングブレードの材質は、ウレ
タンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム、ニトリ
ル−ブタジエンゴム等、各種弾性ゴム状物質が好まし
く、特に好ましくはウレタンゴムである。

【００３４】又、クリーニングローラ等においても、同
様にウレタンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴ
ム、ニトリル−ブタジエンゴム等、各種弾性ゴム状物質
が用いられる。しかし、この場合には、感光体面を傷つ
けないようにする等の理由から、適正な硬度に調整する
ため例えば特開昭５８−１８９２４２号公報記載の方法
により連続気泡多孔質体にして用いることが多い。

【００３５】これらをクリーニング手段のバイアス電圧
を印加する部材として用いる場合には、カーボン等の導
電性物質を添加し、電導性を調整する。抵抗が１０⁵〜
１０⁸Ω・ｃｍの体積抵抗値を有するものが好ましい。
抵抗が１０⁵Ω・ｃｍより低いとトナーに電荷が注入さ
れやすくなり、１０⁸Ω・ｃｍより高いとトナーを引き
つける力が小さくなるためである。

【００３６】又、前記バイアス電圧の印加には定電流制
御の電圧を用いて、電流値５〜３０μＡであることが好
ましい。

【００３７】更に、ローラの場合には支持体（軸）とし
て、ステンレス、アルミニウム等の金属、プラスチッ
ク、紙等が用いられる。

【００３８】本発明の構成要件に係わる技術や要件、用
いられるトナーとその形状及び画像形成装置等につき次
に説明する。

【００３９】１．感光体本発明における感光体は、いわゆる電子写真感光体であ
れば、有機、無機何れの感光体でもよく、特に限定はな
い。

【００４０】しかしながら、近年最も広く用いられてい
る有機感光体（ＯＰＣ）は、その主成分が有機物、特に
高分子樹脂という意味でトナーと共通しており、セレン
やアモルファスシリコンといった無機感光体に比してト
ナーと感光体間の化学的親和力も大きいのが普通であ
る。又、無機感光体はその表面を少々削りとっても特性
に大きな変動がないため、感光体表面に付着した残留ト
ナー等を、感光体面を強く摺擦することにより除去する
ことが可能である。上記理由から、基本的にクリーニン
グのし易さという意味では、無機感光体より有機感光体
の方が不利である。従って、本発明の効果は、クリーニ
ングがやりにくい有機感光体の使用に際してより顕著と
なる。

【００４１】有機感光体は、通常は、電荷発生物質とし
て、フタロシアニン顔料、ペリレン顔料等を用い、これ
ら顔料の微粒子を樹脂中に分散後塗布して電荷発生層と
し、トリメチルアミン系化合物等を電荷輸送物質として
用い樹脂と共に塗布して電荷輸送層となした積層型のも
のが用いられる。

【００４２】２．帯電手段、像露光手段、トナー現像手
段、転写手段電子写真方式の画像形成装置に通常用いられるものが本
発明でも用いられる。

【００４３】即ち、帯電手段としては、コロトロン、ス
コロトロン型のコロナ帯電器、ローラ帯電器、ブラシ帯
電器等である。

【００４４】像露光手段としては、半導体レーザー光
源、ＬＥＤ光源等を用い、これらをビーム状やスポット
状にして均一帯電された感光体面を像様に露光し潜像形
成を行う。

【００４５】トナー現像手段は、一成分、二成分何れの
現像方式によるものでもよく、これらは、後に述べる現
像剤を用いることが出来る現像器であればよい。

【００４６】転写手段としては、現在、コロナ帯電器や
ローラ帯電器を用いた静電転写器が主に用いられている
が、本発明でもこれらの方法を用いることが出来る。

【００４７】３．本発明に用いられるトナー本発明は、小粒径で粒度分布が狭く、形状が均一なトナ
ーを用いて、高解像、高鮮鋭でかぶり等のない高画質画
像を形成するための画像形成装置に発生する問題を解決
するためのものである。

【００４８】従って、用いられるトナーの粒径は小さい
ものが用いられるが、具体的には体積平均粒径が３〜８
μｍのものが好ましい。３μｍ未満では帯電が充分に行
われずトナー飛散により、画質劣化や人体への悪影響が
起こる可能性がある。また８μｍを超えると高画質でな
くなってくる可能性がある。なお、体積平均粒径の測定
はコールターカウンターＴＡ−II或いはコールターマル
チサイザー（いずれもコールター社製）によることが出
来る。

【００４９】又、本発明のトナーは粒度分布が狭いもの
であり、具体的にはトナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とす
るとき、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．
２３間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示
すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒
子の相対度数（ｍ１）と、前記最頻階級の次に頻度の高
い階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和
（Ｍ）が７０％以上であるトナーであることが好まし
い。相対度数（ｍ１）と相対度数（ｍ２）との和（Ｍ）
が７０％以上であることにより、トナー粒子の粒度分布
の分散が狭くなるので、高画質画像を得ることが出来
る。

【００５０】本発明において、前記の個数基準の粒度分
布を示すヒストグラムは、自然対数ｌｎＤ（Ｄ：個々の
トナー粒子の粒径）を０．２３間隔で複数の階級（０〜
０．２３：０．２３〜０．４６：０．４６〜０．６９：
０．６９〜０．９２：０．９２〜１．１５：１．１５〜
１．３８：１．３８〜１．６１：１．６１〜１．８４：
１．８４〜２．０７：２．０７〜２．３０：２．３０〜
２．５３：２．５３〜２．７６・・・）に分けた個数基
準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグ
ラムは、下記の条件に従って、コールター社のコールタ
ーマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径デー
タを、Ｉ／Ｏユニットを介してコンピュータに転送し、
当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムに
より作成されたものである。

【００５１】測定条件（１）アパーチャー：１００μｍ（２）サンプル調製法：電解液〔ＩＳＯＴＯＮＲ−１
１（コールターサイエンティフィックジャパン社製）〕
５０〜１００ｍｌに界面活性剤（中性洗剤）を適量加え
て撹拌し、これに測定試料１０〜２０ｍｇを加える。こ
の系を超音波分散機にて１分間分散処理することにより
調製する。

【００５２】又、本発明のトナーの形状は、下記式で示
される形状係数の平均値（平均円形度）が０．９５〜
０．９９であるのが好ましく、より好ましくは０．９６
〜０．９８である。

【００５３】形状係数＝（円相当径から求めた円周囲
長）／（粒子投影像の周囲長）又、形状係数の分布がシャープであることが好ましく、
円形度の標準偏差は０．１０以下がよく、下記式で算出
されるＣＶ値は２０％未満が好ましく、さらに１０％未
満が好ましい。

【００５４】ＣＶ値＝｛（円形度の標準偏差）／（平均
円形度）｝×１００この平均円形度を０．９５〜０．９９とすることで、ト
ナーが有する形状をある程度不定形化することができ
る。すなわち、平均円形度を０．９９以下とすることに
より画質を向上することができる。また、０．９５以上
の平均円形度とすることで、粒子の不定形度合いを抑制
し、長期に亘る使用時のストレスによる粒子の破砕性を
抑制することができる。

【００５５】４．トナーの製造方法本発明のトナーの製造方法としては、特に限定はない
が、いわゆる粉砕法の如く混練粉砕分級を行わず、トナ
ー粒子を重合反応時に造るいわゆる重合法によるのが好
ましい。小粒径で、粒度分布が狭く、粒子形状の揃った
ものが造りやすいからである。

【００５６】例えば、懸濁重合法や、必要な添加剤の乳
化液を加えた液中にて単量体を乳化重合し、微粒の重合
粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を添加し
て会合する方法で製造することができる。会合の際にト
ナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液と混合
して会合させて調製する方法や、単量体中に離型剤や着
色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重合する
方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子および
着色剤粒子が複数個融着することをいう。

【００５７】懸濁重合法においては、この各種構成材料
が溶解あるいは分散された重合性単量体を分散安定剤を
含有した水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーな
どを使用しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散さ
せる。その後、撹拌機構をもつ反応装置へ移し、加熱す
ることで重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定
剤を除去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発
明のトナーを調製する。

【００５８】本発明のトナーを製造する方法として、乳
化重合等で作製した樹脂粒子を水系媒体中で会合あるい
は融着させて調製する方法も挙げられる。この方法とし
ては、特に限定されるものではないが、例えば、特開平
５−２６５２５２号公報や特開平６−３２９９４７号公
報、特開平９−１５９０４号公報に示す方法を挙げるこ
とができる。

【００５９】樹脂粒子と着色剤などの構成材料の分散粒
子、あるいは樹脂および着色剤等より構成される微粒子
を複数個会合させる方法、特に水中にてこれらを乳化剤
を用いて分散した後に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加
え塩析させると同時に、形成された重合体自体のガラス
転移点温度以上で加熱融着させて融着粒子を形成しつつ
徐々に粒径を成長させ、目的の粒径となったところで水
を多量に加えて粒径成長を停止し、さらに加熱、撹拌し
ながら粒子表面を平滑にして形状を制御し、その粒子を
含水状態のまま流動状態で加熱乾燥することにより、本
発明のトナーを形成することができる。なお、ここにお
いて凝集剤と同時に水に対して無限溶解する有機溶媒を
加えてもよい。

【００６０】樹脂を構成する重合性単量体として使用さ
れるものは、スチレン、メタクリル酸エステル、アクリ
ル酸エステル、オレフィン類を単独あるいは組み合わせ
て使用することができる。

【００６１】本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤
を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤で
ある離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さ
らに、上記樹脂と着色剤を主成分とするトナー粒子に対
して無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添
加したものであってもよい。

【００６２】本発明のトナーに使用する着色剤としては
カーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用
することができ、カーボンブラックとしてはチャンネル
ブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁
性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、
これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等
の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理
する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−
アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができ
る。

【００６３】染料としてはＣ．Ｉ．ソルベントレッド
１、同４９、同５２、同５８、同６３、同１１１、同１
２２、Ｃ．Ｉ．ソルベントイエロー１９、同４４、同７
７、同７９、同８１、同８２、同９３、同９８、同１０
３、同１０４、同１１２、同１６２、Ｃ．Ｉ．ソルベン
トブルー２５、同３６、同６０、同７０、同９３、同９
５等を用いる事ができ、またこれらの混合物も用いる事
ができる。顔料としてはＣ．Ｉ．ピグメントレッド５、
同４８：１、同５３：１、同５７：１、同１２２、同１
３９、同１４４、同１４９、同１６６、同１７７、同１
７８、同２２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、同
４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、同１７、同９
３、同９４、同１３８、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン
７、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、同６０等を用
いる事ができ、これらの混合物も用いる事ができる。数
平均一次粒子径は種類により多様であるが、概ね１０〜
２００ｎｍ程度が好ましい。

【００６４】着色剤の添加方法としては、乳化重合法で
調製した重合体粒子を、凝集剤を添加することで凝集さ
せる段階で添加し重合体を着色する方法や、単量体を重
合させる段階で着色剤を添加し、重合し、着色粒子とす
る方法等を使用することができる。なお、着色剤は重合
体を調製する段階で添加する場合はラジカル重合性を阻
害しない様に表面をカップリング剤等で処理して使用す
ることが好ましい。

【００６５】さらに、定着性改良剤としての低分子量ポ
リプロピレン（数平均分子量＝１５００〜９０００）や
低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。

【００６６】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
且つ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第４
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。これら荷
電制御剤や定着性改良剤の粒子は、分散した状態で数平
均一次粒子径が１０〜５００ｎｍ程度とすることが好ま
しい。

【００６７】又、本発明のトナーでは、外添剤として無
機微粒子や有機微粒子などの微粒子を添加して使用する
ことでより効果を発揮することができる。この理由とし
ては、外添剤の埋没や脱離を効果的に抑制することがで
きるため、その効果が顕著にでるものと推定される。

【００６８】この無機微粒子としては、シリカ、チタニ
ア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さ
らに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタ
ンカップリング剤等によって疎水化処理されていること
が好ましい。

【００６９】この外添剤の添加量としては、トナー中に
０．１〜５．０質量％、好ましくは０．５〜４．０質量
％である。また、外添剤としては種々のものを組み合わ
せて使用してもよい。

【００７０】５．現像剤及び現像条件次に本発明に用いる現像剤及び現像条件について説明す
る。

【００７１】本発明に用いられるトナーは、一成分現像
剤でも二成分現像剤として用いてもよいが、好ましくは
二成分現像剤としてである。

【００７２】一成分現像剤として用いる場合は、非磁性
一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法も
あるが、通常はトナー粒子中に０．１〜５μｍ程度の磁
性粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その
含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に
含有させるのが普通である。

【００７３】又、キャリアと混合して二成分現像剤とし
て用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒
子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、そ
れらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従
来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ま
しい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては１５
〜１００μｍ、より好ましくは２５〜６０μｍのものが
よい。

【００７４】キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス（ＨＥＬＯＳ）」（シンパティック（ＳＹＭＰ
ＡＴＥＣ）社製）により測定することができる。

【００７５】キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被
覆されているもの、或いは樹脂中に磁性粒子を分散させ
たいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティン
グ用の樹脂組成としては特に限定は無いが、例えばオレ
フィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系
樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素
含有重合体系樹脂等が用いられる。又、樹脂分散型キャ
リアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公
知のものを使用することができ、例えば、スチレンアク
リル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノー
ル樹脂等を使用することができる。

【００７６】又、現像法は接触、非接触のどちらでも用
いることができる。非接触の現像法を採用する場合には
非接触での正規現像又は非接触での反転現像を行うこと
ができる。そのときの直流現像電界は絶対値で１×１０
³〜１×１０⁵Ｖ／ｃｍ、好ましくは５×１０³〜１×１
０⁴Ｖ／ｃｍとされ、１０³Ｖ／ｃｍ未満だと現像が不足
し、十分な画像濃度が得られず、１０⁵Ｖ／ｃｍを越え
ると画質が荒れ、かぶりが発生する。

【００７７】交流バイアスは０．５〜４ｋＶ（ｐ−
ｐ）、好ましくは１〜３ｋＶ（ｐ−ｐ）とされ、又周波
数は０．１〜１０ｋＨｚ、好ましくは２〜８ｋＨｚとさ
れる。交流バイアスが０．５ｋＶ（ｐ−ｐ）未満の場
合、キャリアに付着したトナーが離脱せず、非接触現像
が不十分となり、画像濃度が不足する。又交流バイアス
が４ｋＶ（ｐ−ｐ）を越えると現像剤中のキャリアが飛
翔して感光体上にキャリア付着を生ずる。更に交流バイ
アスの周波数が０．１ｋＨｚ未満ではキャリアからのト
ナーの脱離が不十分となり現像不足、画像濃度低下を招
く。又、交流バイアスの周波数が１０ｋＨｚを越えると
トナーが電界の変動に追随できず、現像不良となり、画
像濃度が低下する。

【００７８】６．その他の構成本発明に使用される好適な定着方法としては、いわゆる
接触加熱方式をあげることができる。特に、接触加熱方
式として、熱圧定着方式、さらには熱ローラー定着方式
および固定配置された加熱体を内包した回動する加圧部
材により定着する圧接加熱定着方式をあげることができ
る。

【００７９】本発明の画像形成装置は、複写機、レーザ
ープリンタ、ＬＥＤプリンタ、液晶シャッター式プリン
タ等の電子写真装置一般に適用し得るものであるが、更
には電子写真技術を応用したディスプレイ、記録、軽印
刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用し得るも
のである。

【００８０】

【実施例】次に、本発明の具体的態様を示し、本発明の
構成と効果につきさらに説明するが、本発明の構成はこ
れにより限定されるものではない。

【００８１】図１に示す画像形成装置に、図２に要部構
成図を示す光照射する手段とクリーニング装置を用い、
トナー像の転写手段とクリーニン手段の間で、光照射し
た場合としない場合のトナーのクリーニング特性を評価
した。

【００８２】図２の導電性弾性ローラ９としては、体積
抵抗１０⁶Ω・ｃｍのポリウレタンを用いた直径１５ｍ
ｍの弾性ローラ（東洋ポリマー製のルビセルローラ；ア
スカー硬度Ｃ３４度）を感光体ドラムに従動させて用い
た。バイアス電圧の印加には定電流制御の電圧を用い
て、電流値２０μＡの範囲で行った。

【００８３】感光体に付着した残留トナーＴは、（１）
均一像露光後トナー現像して、最高濃度の未転写均一画
像を作ったものに相当する感光体上のトナー残留量０．
６５〜０．７０ｍｇ／ｃｍ²の条件、（２）上記画像を
転写手段にて転写した場合の、感光体上の残留トナーに
相当する０．０７〜０．００９ｍｇ／ｃｍ²の条件、で
クリーニング特性を調べた。

【００８４】使用したトナーは、乳化重合法で作製した
樹脂粒子を水系媒体中で会合・融着させて調製した重合
法トナーを用いた。トナーの体積平均粒径は６μｍ、粒
度分布（ｍ１＋ｍ２）が８５％、平均円形度０．９６で
ある。

【００８５】各々、光照射した場合と光照射しない場合
のトナーのクリーニング特性を図３、４に示す。図３、
４から明らかなごとく、光照射によりクリーニング性が
上がることは明かである。

【００８６】

【発明の効果】本発明により、小粒径トナーや、粒径分
布、粒子形状の揃ったトナーを用いても、転写後の感光
体上に残留するトナーのクリーニングが充分に出来、感
光体面へのトナーフィルミング等が起こらず、従って長
期間に亘り高画質な画像が得られる画像形成装置を提供
することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における代表的な態様の構成図。

【図２】光照射する手段とクリーニング装置の要部構成
図。

【図３】最高濃度の未転写均一画像をクリーニングした
場合のグラフ。

【図４】転写後の画像をクリーニングした場合のグラ
フ。

【符号の説明】

１感光体２コロナ帯電器３半導体レーザー露光器４二成分現像器５転写器６分離器８光照射する手段（光照射器）９導電性弾性ローラ１０クリーニングブレードＰ転写材

───────────────────────────────────────────────────── 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 9/08 ３８４ (72)発明者黒須重隆東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内 (72)発明者齊藤正志東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式会社内Ｆターム(参考） 2H005 AA15 AB06 EA05 2H035 AA09 AB02 AZ09 2H077 AD06 AD36 AE06 EA03 EA13 2H134 GA01 GB02 HA01 HA03 HA05 HA13 HA17 HD03 HD05 HD14 HD19 KD07 KD08 KD12 KG07 KH01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体の周辺に、少なくとも帯電手段、
像露光手段、トナー現像手段、転写手段、及びクリーニ
ング手段をこの順で有する画像形成装置において、クリ
ーニング手段はバイアス電圧を印加した部材を感光体に
接触させるか近接させてトナーを除去する方式であり、
且つ転写手段とクリーニング手段の間に感光体面を光照
射する手段を有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】現像手段で用いるトナーの体積平均粒径
が３〜８μｍであることを特徴とする請求項１記載の画
像形成装置。
【請求項３】トナー粒子の粒径をＤ（μｍ）とすると
き、自然対数ｌｎＤを横軸にとり、この横軸を０．２３
間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒ
ストグラムを作成したとき、最頻階級に含まれるトナー
粒子の相対度数（ｍ１）と、最頻階級の次に頻度の高い
階級に含まれるトナー粒子の相対度数（ｍ２）との和
（Ｍ）が７０％以上であることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項４】現像手段で用いるトナーの平均円形度が
０．９５〜０．９９であることを特徴とする請求項１記
載の画像形成装置。
【請求項５】現像手段で用いるトナーが重合法で作製
されたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】クリーニング手段のバイアス電圧を印加
した部材が、１０⁵〜１０⁸Ω・ｃｍの体積抵抗値を有す
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】クリーニング手段のバイアス電圧を印加
した部材が、弾性ブレードであることを特徴とする請求
項６記載の画像形成装置。
【請求項８】クリーニング手段のバイアス電圧を印加
した部材が、弾性ローラであることを特徴とする請求項
６記載の画像形成装置。
【請求項９】クリーニング手段のバイアス電圧を印加
した部材が、弾性ローラであり、弾性ブレードと組み合
わせて用いていることを特徴とする請求項６記載の画像
形成装置。
【請求項１０】クリーニング手段に印加されるバイア
ス電圧が直流電圧であり定電流制御されていることを特
徴とする請求項１〜９の何れか１項記載の画像形成装
置。
【請求項１１】転写手段とクリーニング手段の間に感
光体面を光照射する手段が帯電前露光手段をも兼ねてい
ることを特徴とする請求項１〜１０の何れか１項記載の
画像形成装置。