JP2003280264A

JP2003280264A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2003280264A
Application number: JP2002078935A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yoshinami; 英樹善波
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-20
Filing date: 2002-03-20
Publication date: 2003-10-02

Abstract

(57)【要約】【課題】トナー凝集度が高いジルコニウム系化合物を
含有するトナーを用いても、潜像担持体の寿命劣化を引
き起こすことなく、低コストで、帯電ローラの汚れに起
因するトナー帯画像を防ぐ。【解決手段】潜像担持体の静電潜像を現像するトナー
として、特性の異なる複数のポリエステル樹脂、着色
剤、及びワックスを含有し、ＴＨＦ可溶分により求めら
れたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１０００
０の間に少なくとも一つのピークを有し、該分布の半値
幅が分子量１５０００以下であり、更に芳香族オキシカ
ルボン酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキシジルコ
ニウムを含む化合物から得られるジルコニウム系化合物
を含有するようなものであり、該トナーのペレット状で
の表面摩擦係数μが０．２５＜μ＜０．５０で、且つ帯
電ローラに印加する電圧値ＶMを経時で変更させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ、レ
ーザプリンタ、複写機等の電子写真式画像形成装置に関
するもので、特に低温定着性と熱保存性に優れ、ジルコ
ニウム系化合物含有トナーを用いても、潜像担持体の寿
命低下を引き起こすことなく、低コストでトナー帯画像
のような欠陥画像を防ぐことができる画像形成装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真法として、米国特許第２２９７
６９１号明細書、特公昭４９−２３９１０号公報、特公
昭４３−２４７４８号公報などに各種の方法が記載され
ている。一般的には光導電性物質を利用し、種々の手段
により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで該潜像を
トナーを用いて現像し、必要に応じて紙などにトナー粉
像を転写したのち、加熱、加圧あるいは溶剤蒸気などに
より定着し、コピー画像を得るものである。

【０００３】電気的潜像を現像する方式には、大別し
て、絶縁性有機液体中に各種の顔料や染料を微細に分散
させた現像剤を用いる液体現像方式と、カスケード法、
磁気ブラシ法、パウダークラウド法などのように天然乃
至合成樹脂にカーボンブラックなどの着色剤を分散した
トナーを用いる乾式現像方式があり、近年では後者の乾
式現像方式が広く使用されている。

【０００４】静電潜像を可視化させるためには、摩擦帯
電によりトナーへ電荷を付与する必要があり、一般的に
はトナー中に荷電制御剤を含有させるやり方がとられて
いる。荷電制御剤として、正帯電性、負帯電性の付与効
果を持つものがある。負帯電性を付与させる荷電制御剤
として、ニグロシン染料、アジン系染料、モノアゾ染料
の金属錯塩、サリチル酸の金属錯塩、及び銅フタロシア
ニン顔料などを挙げることができる。特にモノアゾ染料
の金属錯塩は、帯電付与能力が高いため、黒色トナーに
広く用いられている。

【０００５】しかしながら、低温定着型の特殊な樹脂構
成に関しては、従来用いられているような荷電制御剤で
は、樹脂への荷電制御剤の分散性が不十分であり帯電の
安定性の点で問題が見られた。電子写真における定着方
式としては、そのエネルギー効率の良さから、加熱ヒー
トローラ方式が広く一般に用いられている。また、近年
の益々の省エネ要求から要望される低温定着化や高速複
写により、定着時にトナーに与えられる熱エネルギーが
小さくなる傾向にある。

【０００６】このような低温定着を満たすトナーとして
一般に低軟化点の樹脂や離型剤としてのワックスを用
い、これにより低温定着性を改良することが試みられて
いる。しかし、この様な低温定着トナーは熱的に弱いた
め、使用している機械の熱や保存時の熱により固まる
「いわゆるブロッキング」を起こし易い。また充分な定
着温度範囲を確保することも難しく、低温定着性が良い
割に比較的熱保存性が良いとされているポリエステル樹
脂を使用しても、未だにこの問題を解決したトナーが得
られるに至っていない。

【０００７】以上の問題を解決するために、特性の異な
る二種類のポリエステル樹脂を用いる方法がいくつか提
案されている。例えば、非線状ポリエステル樹脂と線状
ポリエステル樹脂を混合させる方法（特開昭６０−９０
３４４号）、Ｔｇ５０℃以上、軟化点２００℃以下の架
橋ポリエステル樹脂と軟化点１５０℃以下、ＭＷ３００
０〜５００００の直鎖ポリエステル樹脂を混合させる方
法（特開昭６４−１５７５５号）、ＭＷ５０００以上、
分散比２０以上の非線状高分子ポリエステル樹脂とＭＷ
１０００〜５０００、分散比４以下の非線状ポリエステ
ル樹脂を含有させる方法（特開平２−８２２６７号）、
酸価５〜６０の線状ポリエステル樹脂と酸価５未満の非
線状ポリエステル樹脂からなる有機金属化合物を含有さ
せる方法（特開平３−２２９２６４号）、飽和ポリエス
テル樹脂で酸価の比が１．５以上の異なるポリエステル
樹脂を混合する方法（特開平３−４１４７０号）等があ
る。しかしながら、更なる低温定着化が求められ、装置
の小型化と相俟って、低荷重の定着装置を用いた場合の
低温定着性及び定着温度範囲の確保と熱保存の両立が困
難になってきている。

【０００８】これに対して、現在ではＴＨＦ可溶分によ
り求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜
１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分
布の半値幅が分子量１５０００以下であり、更に芳香族
オキシカルボン酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキ
シジルコニウムを含む化合物から得られるジルコニウム
系化合物を含有する方法（特開２００１−８３７４２）
によって、一段と低温定着性、熱保温性及び帯電安定性
の全てを満足した画像形成用トナーが公表されている。

【０００９】離型剤としてのワックスに使用されるもの
には、カルナウバワックス、ライスワックス、モンタン
ワックス等の単体やこれらの組み合わせの他、固形シリ
コーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、エステルワ
ックス、低分子量ポリプロピレンワックス等がある。

【００１０】ワックスは主にオイルレス定着の際の離型
剤としての役割を果たしているが、現像中又はクリーニ
ング部においてトナーから染み出したワックス成分によ
って、静電潜像担持体表面に薄く付着し、その結果、ワ
ックス付着部分とそうでない部分の静電潜像担持体表面
の摩擦係数のムラを生じることがある。このため、クリ
ーニングブレードの静電潜像担持体と接触している先端
部分が静電潜像担持体の回転に伴って振動し、部分的に
クリーニングブレード先端部の静電潜像担持体に対する
接触圧が低下し、トナークリーニング性能が低下する部
分が存在する。その部分では微小量のクリーニングされ
なかったトナーがクリーニングブレードをすり抜け、帯
電ローラに付着し、帯電ローラ表面をトナー汚染させて
しまう。この汚染量は帯電ローラ、静電潜像担持体、ク
リーニングブレードそれぞれ新品時から経時的に増大し
ていく。汚染された帯電ローラは、汚染された部分の電
気抵抗が増加し、帯電ローラ全域に一定電圧を印加して
も汚染部分の帯電電圧値が他のそれよりも低下してしま
う。ひいては帯電ローラと圧接した静電潜像担持体への
帯電にもムラが生じ、帯電ローラ汚染部分で帯電させた
静電潜像担持体の部分は他の部分に比べて帯電電圧の絶
対値が低下する。

【００１１】負帯電トナーを静電潜像担持体に現像する
システムでは、静電潜像担持体の帯電電圧の絶対値が他
より低い部分において、その電圧値と現像バイアスとの
電位差によって弱負帯電トナーが他の部分よりも現像さ
れやすくなり、回転する静電潜像担持体の場合、周方向
にトナー色の帯を作ってしまう。ひいては最終的な転写
紙上に通紙方向のトナー色の帯画像ができてしまう不具
合が生じる。

【００１２】帯電ローラの汚れによる帯電抵抗ムラ等の
発生を防止するため、帯電ローラ上の異物を除去する安
価な手段として、連泡型スポンジ部材を用い、これを帯
電ローラに接触させ、その表面に付着した異物を掻き取
る方法が知られている（特開２０００−１２２５０５）

【００１３】しかし前述のように低温定着性、熱保温性
及び帯電安定性に優れ、ＴＨＦ可溶分により求められた
ＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１００００の
間に少なくとも一つのピークをし、該分布の半値幅が分
子量１５０００以下であり、更に芳香族オキシカルボン
酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキシジルコニウム
を含む化合物から得られるジルコニウム系化合物を含有
したトナーは、その凝集度が高く、一旦帯電ローラに付
着してしまった時のクリーニング性の観点からすると弱
いため、経時的にトナー汚れが蓄積しやすく、上記帯画
像の不具合が発生し易い傾向があった。

【００１４】また前述したような、トナーがクリーニン
グブレードをすり抜ける原因として考えられている、静
電潜像担持体と接触するクリーニングブレードの先端部
分が静電潜像担持体の回転に伴って発生する振動によっ
て、潜像担持体を削り易くしてしまい、潜像担持体の寿
命低下を引き起こす。更にトナーに含まれたジルコニウ
ム系化合物によって、経時的に静電潜像担持体を削る作
用がある。静電潜像担持体が削れると、本来目的とする
表面電位を得ることができなくなり、現像の際にトナー
地汚れや、また二成分現像の時はキャリア付着等の不具
合が発生する。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、トナー凝集
度が高いジルコニウム系化合物を含有するトナーを用い
ても、潜像担持体の寿命劣化を引き起こすことなく、低
コストで、帯電ローラの汚れに起因するトナー帯画像を
防ぐことを課題とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明にしたがい、潜像担持体の静電潜像を現像す
るトナーとして、特性の異なる複数のポリエステル樹
脂、着色剤、及びワックスを含有し、ＴＨＦ可溶分によ
り求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜
１００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分
布の半値幅が分子量１５０００以下であり、更に芳香族
オキシカルボン酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキ
シジルコニウムを含む化合物から得られるジルコニウム
系化合物を含有するようなものであり、該トナーのペレ
ット状での表面摩擦係数μが０．２５＜μ＜０．５０
で、且つ帯電ローラに印加する電圧値ＶMを経時で変更
させるように構成する。

【００１７】上記帯電ローラに印加する電圧値を補正す
る手段を備え、補正後の印加電圧に限界値を設定し、該
限界値を経時で変化させるのが好適である。上記帯電ロ
ーラに印加する電圧値の変更を、帯電ローラや潜像担持
体の最初の使用時から起算してコピー枚数が所定値を超
えた場合に行ったり、帯電ローラや潜像担持体の最初の
使用時から起算して潜像担持体の回転時間が所定値を超
えた場合に行ったりするのが好ましい。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明を電子写真複写機に
適用した例として説明する。まず図１に基づいて画像形
成装置である複写機の概要構成を説明する。潜像担持体
である感光体ドラム２の周りには、反時計回り方向に順
に、当該感光体２の表面を一様に帯電するための帯電ロ
ーラ４、不図示の画像読取手段により読み取られた原稿
の画像情報に基づいて感光体２の表面に露光光６を照射
し潜像を形成する不図示の露光手段と、感光体２上に形
成された潜像をトナー像として可視像化する現像装置８
と、トナー像を記録材である用紙Ｐの上に転写する転写
ローラ１０と、転写後に感光体２上に残留したトナーを
除去するクリーニング手段（ブレード方式）１２と、転
写後の感光体２の表面電位を初期化する不図示の除電ラ
ンプ等が設けられている。転写ローラ１０と現像装置８
の間には、発光素子と受光素子を有する画像濃度検出手
段、及び帯電印加電圧補正手段としてのＰセンサ３０が
感光体表面から２０ｍｍ離れたところに設けられてい
る。

【００１９】帯電ローラ４には不図示の電源から負帯電
の電圧が印加され、環境変動や経時変動での帯電圧バラ
ツキを防止するために、上記Ｐセンサ３０による帯電印
加電圧補正手段が備えられている。現像装置８は、現像
剤を担持して感光体２にトナーを供給する現像ローラ１
４と、現像剤を攪拌・搬送する搬送スクリュ１６，１８
を有する。現像ローラ１４には不図示の電源から負帯電
の現像バイアスが印加され、感光体２との間に所定の現
像ポテンシャルが形成される。また図示していないが、
搬送スクリュ１８の上側にはトナー補給手段が設けられ
ている。

【００２０】ここで、トナーとしては、特性の異なる複
数のポリエステル樹脂、着色剤、及びワックスを含有
し、低温定着性と熱保温性に優れたＴＨＦ可溶分により
求められたＧＰＣによる分子量分布の値が１０００〜１
００００の間に少なくとも一つのピークを有し、該分布
の半値幅が分子量１５０００以下であり、更に芳香族オ
キシカルボン酸又はその塩と、ジルコニウム又はオキシ
ジルコニウムを含む化合物から得られるジルコニウム系
化合物を含有するものであり、ペレット状での表面摩擦
係数μが０．２５＜μ＜０．５０であるものを用いる。

【００２１】給紙カセット２４に収容された用紙Ｐは、
給紙コロ２６により最上のものから順に一枚ずつ分離さ
れ、レジストローラ対２８に向けて送り出され、該レジ
ストローラ対２８により所定のタイミングで感光体２と
転写ローラ１０の間の転写ニップ部へ送られる。

【００２２】転写ニップ部では転写ローラ１０に転写バ
イアスが印加されており、感光体２上のトナー像が用紙
Ｐに転写される。トナー像を転写された用紙Ｐは搬送方
向下流側に位置する不図示の定着装置へ送られ、ここで
熱作用と加圧作用によりトナー像が定着される。

【００２３】次に、帯電印加電圧補正を、図２のフロー
チャートに基づいて説明する。ここで、帯電印加電圧Ｖ
Mの絶対値を小さくし過ぎてしまうと、現像バイアスと
感光体非画像部電位との地肌ポテンシャルが小さくなり
過ぎ、感光体上にトナー地汚れを発生させてしまうこと
が知られている。また逆に帯電印加電圧ＶMの絶対値を
大きくし過ぎてしまうと、現像バイアスと感光体非画像
部電位との地肌ポテンシャルが大きくなり過ぎ、感光体
上にキャリア付着を発生させてしまうため、補正後の帯
電ローラ印加電圧には予め上限値・下限値を設ける。本
例では−１６００（Ｖ）〜−１８００（Ｖ）を補正領域
としている。これは、本トナーで−１６００（Ｖ）を超
えるＶMにした場合、高温多湿（具体的には２７℃、８
０％）環境３日放置後の画像において地汚れ余裕度が急
激に低下したこと、また−１８００（Ｖ）未満にした場
合、低温低湿（具体的には１０℃、１５％）環境下での
Ａ４横２０００枚連続通紙においてキャリア付着余裕度
が低下したことによっている。

【００２４】装置は帯電ローラの新品時（最初の使用
時）から現段階までのコピー積算枚数Ｎを記憶している
（Ｓ１００）。装置のメインスイッチがオンされると
（Ｓ１０１）、その値が２０００以上か否かを判断する
（Ｓ１０２）。２０００以上の場合は上記帯電ローラ印
加電圧の上限値を−１６００（Ｖ）から−１６５０
（Ｖ）に変更する（Ｓ１０３）。２０００未満の場合は
変更しない（Ｓ１０４）。感光体２の非画像部に対する
Ｐセンサ３０の出力値が所定値、例えば４．０（Ｖ）と
なるようにキャリブレーションが開始され（Ｓ１０
５）、Ｐセンサ３０の発光光量調整値PWMが検出される
（Ｓ１０６）。Ｐセンサ３０の発光光量調整値は電圧変
化等で把握してもよい。

【００２５】次に、現在の帯電ローラ印加電圧をＶMと
したとき、感光体２上に（ＶM＋２００）（Ｖ）を印加
したときのポテンシャルで形成された薄い地汚れトナー
画像パターンを形成し（Ｓ１０７）、設定されたPWM値
の発光量で基準画像に対するＰセンサ３０の出力値（濃
度）Ｖsdpを取り込むとともに（Ｓ１０８）、設定され
たPWM値の発光量で非画像部に対するＰセンサ３０の出
力値（濃度）Ｖsgを取り込む（Ｓ１０９）。

【００２６】次に、Ｖsdp／Ｖsgを算出する（Ｓ１１
０）。この値が０．９０以下か否かを判断し（Ｓ１１
１）、Ｖsdp／Ｖsgが０．９０以下の場合は上記薄いト
ナー画像パターンが狙いよりも濃い、すなわち感光体上
が地汚れし易いポテンシャルになっていると判断し、現
状の帯電ローラへの印加電圧ＶMを５０（Ｖ）だけ下げ
る補正をして、（ＶM−５０）（Ｖ）にする（Ｓ１１
２）。また、Ｖsdp／Ｖsgが０．９５より大きいかを判
断し（Ｓ１１３）、０．９５より大きい場合は上記薄い
トナー画像パターンが狙いよりも薄い、すなわち感光体
上がキャリア付着し易いポテンシャルになっていると判
断し、現状の帯電ローラへの印加電圧ＶMを５０（Ｖ）
だけ上げる補正して、（ＶM＋５０）（Ｖ）にする（Ｓ
１１４）。また、０．９０＜Ｖsdp／Ｖsg≦０．９５の
場合は上記薄いトナー画像パターンが狙い通りであると
判断し、現状の帯電ローラへの印加電圧ＶMへの補正は
行わない（Ｓ１１５）。本例では、補正の幅を５０
（Ｖ）刻みとしているが、この補正幅は他の間隔でも構
わない。またＰセンサ出力値による補正以外にも、湿度
センサによる補正等、補正の手段は限定されない。

【００２７】その後、図３に示すようにコピーを開始し
（Ｓ２０１）、積算通紙枚数Ｎを記憶し（Ｓ２０２）、
その値が２０００以上か否かを判断する（Ｓ２０３）。
Ｓ１０３と同様、２０００以上の場合は上記帯電ローラ
印加電圧の上限値を−１６００（Ｖ）から−１６５０
（Ｖ）に変更する（Ｓ２０４）。２０００未満の場合は
変更しない（Ｓ２０５）。以後、コピー終了までこの動
作を繰り返す（Ｓ２０６）。

【００２８】帯電補正のタイミングは本例のように装置
のメインスイッチがオンされる時の他、或るコピー枚数
毎、又は或る時間毎でも良く、限定されない。

【００２９】以下、２０００枚以上で帯電印加電圧の上
限値を−１６００（Ｖ）から−１６５０（Ｖ）に変更す
ることの効果について説明する。図４は本発明にて用い
ている低温定着性と熱保温性に優れたトナー（以下、Ｂ
と表す）を用いて、リコー製複写機 MF2730の改造機を
用いた時の、定着後画像上の経時での黒スジ画像のラン
ク比較である。現像バイアスは−６５０（Ｖ）一定と
し、帯電ローラへの印加電圧を−１６００（Ｖ）（●プ
ロット）の場合と、−１６５０（Ｖ）（◇プロット）の
場合それぞれについてプロットした。画像原稿には通紙
方向の幅２０ｍｍの縦黒帯が等間隔で三本印刷されたＡ
４横版を用い、更に１to１ランニングで感光体の回転数
を多くすることによってクリーニングに対して不利な条
件として確認した。

【００３０】ここでの黒スジ画像ランクは帯電ローラの
周方向のトナー汚れのランクに相当し、ランク５は汚れ
無しで、数字が小さい程に黒スジの濃さ・本数共にレベ
ルが悪く、ランク３．５以上が客観的に容認されるレベ
ルとする。これより、帯電ローラ印加電圧を−１６００
（Ｖ）から−１６５０（Ｖ）にすることによって著しく
黒スジランクが向上していることが判る。なお、図４の
△プロットは実機でのフローチャート（図２）の制御の
うち、（Ｓ１０２）〜（Ｓ１０４）を除いたもの、すな
わち従来のトナー（以下、Ａと表す）に使用された従来
技術での帯電ローラ印加電圧の推移である。これより、
経時で帯電ローラ印加電圧の絶対値は下降傾向にあり、
特に２０００枚を超えたあたりから−１６００（Ｖ）に
補正されていることが多い。一方、図４の●、◇プロッ
トより帯電ローラ印加電圧が−１６００（Ｖ）の場合、
３００００枚を超えたあたりからトナーによる帯電ロー
ラ汚れの黒スジ画像が悪化しており、トナーＢを用いた
場合は感光体新品時（最初の使用時）から２００００枚
で帯電ローラ印加電圧の下限値を−１６００（Ｖ）から
−１６５０（Ｖ）にすることによって、トナーによる帯
電ローラ汚れの黒スジ画像に対する余裕を上げる効果が
得られる。

【００３１】対照実験としてトナーＡを用いた場合の結
果を図５に示す。この場合、トナー自体のクリーニング
不良に対する余裕度が高いため、帯電印加電圧が−１６
００（Ｖ）と−１６５０（Ｖ）とで黒スジランクに差は
見られなかった。

【００３２】つまり、本発明においては、低温定着性と
熱保温性に優れ、且つそれに相反する黒スジ画像に対す
る余裕度を、帯電印加電圧補正の絶対値上限値を−１６
００（Ｖ）から−１６５０（Ｖ）に経時変更させること
によって、向上することが判った。

【００３３】本発明にて用いる低温定着性と熱保温性に
優れたトナーＢを用いた場合に、黒スジ画像の主因とな
る、クリーニングブレードをすり抜けるトナーが多い原
因について説明する。図６は本発明に用いているトナー
Ｂを用いた場合と、トナーＡを用いた場合の感光体の表
面摩擦係数μを比較したものである。ここでは感光体は
φ３０ｍｍ、膜厚３０μｍのフタロシアニン系を用い、
画像面積６％チャートでの１to１通紙での結果である。
これよりトナーＢの方がＡよりも経時での感光体表面の
摩擦係数μが高くなっていることが判る。この感光体表
面の摩擦係数μが高いことによって、クリーニングブレ
ードの感光体表面と接触している先端部分が感光体の回
転に伴い振動し、部分的にクリーニングブレードをすり
抜けるトナーの量が増加して、その結果、帯電ローラを
汚染しやすいと考えられる。

【００３４】表１は上記と同様のモードでの通紙におけ
る６００００枚時点での感光体の削れ量を、トナー種を
ＢとＡ、クリーニングブレード線圧を２水準に振った場
合で調べた結果である。

【００３５】

【表１】

【００３６】帯電ローラ汚染に関しては、クリーニング
ブレードの感光体への線圧を上げる方法も考えられる
が、表１のと、及びとの結果比較で判るように
感光体の削れ量そのものを多くしてしまい、耐久寿命が
短化してしまう。また、表１のと、及びとの比
較から判る通り、トナーＢの方がトナーＡよりも感光体
削れ量が多くなっており、耐久寿命が短化してしまって
いる。

【００３７】これらトナーＡとトナーＢでの感光体表面
のμの違いやそれに伴う感光体削れ量の違いは、トナー
Ａの樹脂へのワックスの分散性よりもトナーＢの低温定
着樹脂へのワックスの分散性の方が良く、トナー表面へ
染み出るワックスの量がトナーＢの方が少なくなり、ト
ナーＡに比べてトナー表面摩擦係数μtが大きくなるこ
とに起因するものである。μtは、トナー３（ｇ）を自
動ペレット成型器（Type M No.50 BRP-E；MAEKAWA TEST
ING MACHINE CO）で６（ｔ）の荷重で1分間プレスして
φ４０ｍｍ（厚さ約２ｍｍ）ペレットにし、ペレット表
面の摩擦係数を自動摩擦摩耗解析装置DFPM-SS型（協和
界面科学製）を用いて測定した結果で、トナーＡのμt
が０．２３であったのに対して、トナーＢのμtは０．
３５であった。

【００３８】反面、トナー樹脂へのワックスの分散性を
悪くして、トナー表面へのワックスの染み出しを多く
し、トナーペレット状態のμtが低いと、高温保存トナ
ーにおけるキャリアとの実機での混合において、経時で
キャリア表面にワックスがスペントし、キャリアの帯電
性能を低下させてしまう現象がある。

【００３９】図７はペレット状トナーのμtに対して、
縦軸１にキャリアＣＡを、縦軸２に画像上黒スジ本数を
プロットした結果である。ＣＡは一旦キャリア周囲のト
ナーを排除した後に標準となるトナーと混合したときの
重量当たりの帯電量で、キャリアそのものの帯電性能を
示す値である。ここでのキャリアＣＡは初期値３０（−
μＣ／ｇ）で、５３℃、４０％に４８時間放置したトナ
ーを補給トナーとして、１to１通紙（２０００枚／日）
にて３００００枚通紙時点での結果である。５３℃、４
０％、４８時間の放置条件はワックスがトナー表面に染
み出しやすい加速条件として選んだものである。

【００４０】画像上黒スジランクは、クリーニングブレ
ードの感光体に対する線圧が２３（ｇf／ｃｍ）で２３
℃の環境下にて画像面積６％チャートでの１to１通紙
（２０００枚／日）を７００００枚行った時のクリーニ
ング不良による帯電ローラ汚れによる画像上黒スジの本
数を、現像バイアス−６５０（Ｖ）、帯電ローラ印加電
圧−１６５０（Ｖ）の画像で確認した結果である。

【００４１】これより、トナーＢを用いて、ワックスの
スペントによって発生するキャリアの帯電性能低下を発
生させることなく、且つクリーニング不良による帯電ロ
ーラの汚れでの黒スジ画像を発生させないためにはペレ
ット状態でのトナーμtが０．２５＜μt＜０．５０であ
ることが望ましいことが判明した。

【００４２】さて本例では、帯電ローラ新品時から起算
して通紙枚数２００００枚で帯電ローラ印加電圧絶対値
の下限値を−１６００（Ｖ）から−１６５０（Ｖ）に上
げることによって、装置経時でのクリーニング不良によ
る帯電ローラの汚れに起因するスジ画像に対する余裕度
を十分に上げることができた。

【００４３】なお２００００枚という枚数については、
装置の実使用での通紙モードの比率が１to１が多いか又
は１to２以上の連続が多いかによって、感光体とクリー
ニングブレードの摺り合わせ接触時間や、感光体上への
現像装置からの汚れトナーの入力量が異なるので、場合
に応じてこの枚数設定（２００００枚）を変更すること
ができる。

【００４４】また図８、図９のフローチャートに示すよ
うに、通紙枚数ではなく、感光体とクリーニングブレー
ド、即ち、感光体と帯電ローラの摺り合わせ接触時間、
即ち、本構造では感光体の回転時間が或る時間τを記憶
し、該τが或る定数Ｔを超えた場合において帯電印加電
圧の限界値を変更するようにしても同等の効果を得られ
る。

【００４５】これら枚数や時間のカウントの起点は、望
ましくは帯電ローラ、感光体、クリーニングブレードの
全て、又はこれらのどれかが新品（フレッシュ部品）に
なった時点にするのがよい。また、感光体とクリーニン
グブレード、帯電ローラ、現像剤担持体のうち全て、又
はいずれかの組み合わせで一体となった、画像形成装置
本体に着脱自在な、一つ又は複数のプロセスカートリッ
ジの形態にも同様に適用され、この場合には、感光体又
はクリーニングブレード又は帯電ローラの全て又はいず
れかを含むカートリッジが新品となる場合を枚数や時間
のカウントの起点にしても良い。

【００４６】

【発明の効果】以上より、トナーが特性の異なる複数の
ポリエステル樹脂、着色剤、及びワックスを含有し、Ｔ
ＨＦ可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の
値が１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピー
クを有し、該分布の半値幅が分子量１５０００以下であ
り、更に芳香族オキシカルボン酸又はその塩と、ジルコ
ニウム又はオキシジルコニウムを含む化合物から得られ
るジルコニウム系化合物を含有するようなものであって
も、ペレット状での表面摩擦係数μが０．２５＜μ＜
０．５０であり、且つ帯電ローラに印加する電圧値ＶM
を経時で変化させることによって、低温定着性と熱保温
性を保ちつつクリーニングブレードをすり抜けたトナー
による帯電ローラ汚れによって発生し得る黒スジ画像に
対する余裕度を向上させることができ、その一方でキャ
リアＣＡを安定的に維持し、且つブレード圧による感光
体の膜削れを抑えることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る複写機の定着部を除く構成概略図
である。

【図２】帯電印加電圧補正を説明するフローチャートで
ある。

【図３】画像形成動作開始後の帯電印加電圧変更を説明
するフローチャートである。

【図４】定着後画像上の経時での黒スジ画像のランク比
較を示すグラフである。

【図５】対照実験として従来トナーでの経時での黒スジ
画像のランク比較を示すグラフである。

【図６】ジルコニウム系トナーと従来トナーでの潜像担
持体の表面摩擦係数を比較したグラフである。

【図７】ペレット状トナーの表面摩擦係数に対し、縦軸
にキャリアＣＡと画像上黒スジ本数をプロットした結果
を示すグラフである。

【図８】潜像担持体と帯電ローラの摺り合わせ接触時間
に基づく帯電印加電圧補正を説明するフローチャートで
ある。

【図９】潜像担持体と帯電ローラの摺り合わせ接触時間
に基づく画像形成動作開始後の帯電印加電圧変更を説明
するフローチャートである。

【符号の説明】

２感光体４帯電ローラ８現像装置１０転写ローラ１２クリーニングブレード３０Ｐセンサ

フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA01 AA06 CA08 CA25 DA01 EA06 EA10 2H027 DA10 DA38 DA45 DE02 DE07 DE10 EA01 EC03 EC06 EC10 ED03 EE08 EF01 EF06 ZA07 2H200 FA02 FA18 GA14 GA23 GA45 GA49 GA59 GB12 HA03 HA29 HB12 HB22 HB48 JA02 LA12 LA38 NA02 NA09 NA18 PA03 PA10 PA23 PB33 PB35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像担持体と、該潜像担持体を帯電する
帯電ローラと、該帯電ローラに電圧を印加する電圧印加
手段とを備える画像形成装置にして、上記潜像担持体の
静電潜像を現像するトナーは、特性の異なる複数のポリ
エステル樹脂、着色剤、及びワックスを含有し、ＴＨＦ
可溶分により求められたＧＰＣによる分子量分布の値が
１０００〜１００００の間に少なくとも一つのピークを
有し、該分布の半値幅が分子量１５０００以下であり、
更に芳香族オキシカルボン酸又はその塩と、ジルコニウ
ム又はオキシジルコニウムを含む化合物から得られるジ
ルコニウム系化合物を含有するようなものである画像形
成装置において、上記トナーのペレット状での表面摩擦
係数μが０．２５＜μ＜０．５０であって、且つ上記帯
電ローラに印加する電圧値ＶMを経時で変更させること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記帯電ローラに印加する電圧値を補正
する手段を備え、補正後の印加電圧に限界値を設定し、
該限界値を経時で変化させることを特徴とする請求項１
に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記帯電ローラに印加する電圧値の変更
を、帯電ローラの最初の使用時から起算してコピー枚数
が所定値αを超えた場合に行うことを特徴とする請求項
１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項４】上記帯電ローラに印加する電圧値の変更
を、潜像担持体の最初の使用時から起算してコピー枚数
が所定値を超えた場合に行うことを特徴とする請求項１
又は２に記載の画像形成装置。
【請求項５】上記帯電ローラに印加する電圧値の変更
を、帯電ローラの最初の使用時から起算して潜像担持体
の回転時間が所定値Ｔを超えた場合に行うことを特徴と
する請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項６】上記帯電ローラに印加する電圧値の変更
を、潜像担持体の最初の使用時から起算して潜像担持体
の回転時間が所定値を超えた場合に行うことを特徴とす
る請求項１又は２に記載の画像形成装置。
【請求項７】上記潜像担持体と、帯電ローラ、更には
現像剤担持体又はクリーニング手段より選択された少な
くとも一つの手段とを一体的に保持したプロセスカート
リッジが、画像形成装置本体に着脱自在に装着され、該
プロセスカートリッジの最初の使用時から起算してコピ
ー枚数が所定値を又は潜像担持体の回転時間が所定値を
超えた場合に、上記帯電ローラに印加する電圧値の変更
を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載の画像形
成装置。