JP2004264499A - Image forming method and image forming apparatus used for the same - Google Patents

Image forming method and image forming apparatus used for the same Download PDF

Info

Publication number
JP2004264499A
JP2004264499A JP2003053849A JP2003053849A JP2004264499A JP 2004264499 A JP2004264499 A JP 2004264499A JP 2003053849 A JP2003053849 A JP 2003053849A JP 2003053849 A JP2003053849 A JP 2003053849A JP 2004264499 A JP2004264499 A JP 2004264499A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
electrostatic latent
latent image
image forming
image carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2003053849A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akinori Koyama
明紀 小山
Takashi Nagai
孝 永井
Toru Takatsuna
徹 高綱
Hidekazu Tamura
英一 田村
Hiroko Sugimoto
博子 杉本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyocera Document Solutions Inc
Original Assignee
Kyocera Mita Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kyocera Mita Corp filed Critical Kyocera Mita Corp
Priority to JP2003053849A priority Critical patent/JP2004264499A/en
Publication of JP2004264499A publication Critical patent/JP2004264499A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method by which filming is reliably prevented without using a toner with an abrasive external additive or a special device for polishing a photoreceptor, and to provide an image forming apparatus suitable for carrying out the method. <P>SOLUTION: A first image forming method related to this invention includes an image forming process in which at least electrifying, exposing, developing, transferring and cleaning steps are carried out in this order, and after the end of the developing step and before new start of an electrifying step, a polishing process is included in which a second electrifying step of uniformly electrifying a photoreceptor surface, a step of shifting a magnetic carrier to the photoreceptor surface, and a step of polishing the photoreceptor surface while removing the carrier with a cleaning means are carried out in this order. For example, the photoreceptor surface is polished by setting the difference between effective potential difference ΔVep in the polishing process and effective potential difference ΔVei in the image forming process within a prescribed range. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、2成分系現像剤を用いてフィルミングを効率よく防止することのできる画像形成方法と、当該画像形成方法に用いる画像形成装置とに関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式による画像形成においては、トナーやトナー粒子中に配合されるワックス等の成分が静電潜像担持体(感光体)の表面に付着するいわゆるフィルミングによって、形成画像の画質が低下するという問題がある。
そこで、特許文献1および2に記載の発明では、現像剤のトナー粒子に酸化チタンやアルミナ等の研磨性微粒子を外添(外部添加)し、この微粒子で感光体表面を研磨することによって、フィルミングの防止を試みている。
しかしながら、研磨性微粒子は、それ自体が感光体表面に移行して堆積することによって、新たなフィルミングの原因になるという問題がある。また、トナーとキャリアの帯電を阻害する原因になるおそれもある。
【0003】
一方、特許文献3には、感光体の表面に残留するトナーを除去するためのクリーニングブレードとは別個に、感光体表面に付着したワックス等を研磨して除去するための研磨ブレード(研磨装置)を備える電子写真装置が記載されている。
しかしながら、近年、画像形成装置の小型化が求められており、上記のような研磨装置を取り付けるにはスペース上の問題がある。また、上記の研磨装置は、画像形成装置の低コスト化を図る上で不利に作用する。
【0004】
【特許文献1】
特開平8−82952号公報(請求項1,段落〔0013〕)
【特許文献2】
特開平7−92720号公報(請求項1,段落〔0009〕)
【特許文献3】
特開平5−323833号公報(段落〔0007〕,段落〔0008〕)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、研磨性微粒子を外添したトナーや静電潜像担持体表面を研磨するための特別の装置を用いずに、フィルミングの発生を確実に防止することができる画像形成方法と、その実施に好適な画像形成装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
本発明者は、上記課題を解決するために研究を重ねていくなかで、2成分系現像剤に含まれる磁性キャリアの一部を(i) 強制的にまたは(ii)自発的に静電潜像担持体の表面に移行させて、この磁性キャリアを、静電潜像担持体の表面に残存したトナーを除去するのと同じクリーニング手段で除去したときには、かかる除去処理と同時に静電潜像担持体表面の研磨を行うことができ、それゆえ、研磨性微粒子を外添したトナーや静電潜像担持体の表面を研磨するための特別の装置を用いることなく、静電潜像担持体表面の清浄状態を維持することができる、との全く新たな事実を見出して、本発明を完成するに至った。
【0007】
(第1の画像形成方法)
本発明に係る第1の画像形成方法は、
少なくとも、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、現像剤担持体の表面に担持させたトナーによって当該静電潜像を顕像化する現像工程と、顕像化により静電潜像担持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写工程と、静電潜像担持体の表面にクリーニング手段を当接させるクリーニング工程と、をこの順で実行する画像形成処理工程を有する画像形成方法であって、
上記現像工程を終えてから上記帯電工程を新たに始めるまでの間に、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる第2の帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面に磁性キャリアを移行させるキャリア移行工程と、当該磁性キャリアを上記クリーニング手段で除去しつつ静電潜像担持体の表面を研磨する研磨工程と、をこの順で実行する研磨処理工程を有する
ことを特徴とする。
【0008】
上記第1の画像形成方法では、現像工程を終えてから、新たな画像形成処理工程における帯電工程を開始するまでの間に、2成分系現像剤中の磁性キャリアを静電潜像担持体の表面に強制的に移行させて、こうして移行した磁性キャリアをクリーニングブレード、ファーブラシ等の、静電潜像担持体表面に当接させて使用するクリーニング手段にて静電潜像担持体の表面から除去している(研磨処理工程)。静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアは、クリーニング手段によって除去される際に、静電潜像担持体の表面に対して研磨作用を発揮することから、上記第1の画像形成方法によれば、研磨性微粒子を外添したトナーを用いたり、静電潜像担持体の表面を研磨するための特別の装置を用いたりしなくても、単に上記研磨処理工程を経ることによって、静電潜像担持体表面の清浄状態を維持することができる。また、上記第1の画像形成方法によれば、フィルミングを防止するという効果を確実に、しかも効率よく達成することができる。
【0009】
本発明に係る第1の画像形成方法において、使用する2成分系現像剤のトナーの帯電極性や、研磨工程時と画像形成処理時との実効電位差は、静電潜像担持体表面への磁性キャリアの強制的移行を効率よく行うという観点から設定される。
具体的に、上記第1の画像形成方法においては、
トナーの帯電極性を、上記帯電工程および第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位ならびに現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧と同じ極性とし、かつ、
上記第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位から上記キャリア移行工程において現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVep(V)と、上記帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位から上記現像工程において現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVei(V)とを、式(1) および(2) :
|ΔVep|>|ΔVei| …(1)
20≦|ΔVep|−|ΔVei|≦200 …(2)
を満足する範囲に設定するのが好ましい。
【0010】
すなわち、2成分現像剤中のトナーの帯電極性を、静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および現像バイアス電圧と同じ極性とし、研磨処理工程における実効電位差ΔVepと、画像形成処理工程における実効電位差ΔVeiとの差ΔVep−ΔVeiを、トナーの帯電極性が正の時には次式:
20≦(ΔVep−ΔVei)≦200
となるように、かつ、トナーの帯電極性が負の時には次式:
−200≦(ΔVep−ΔVei)≦−20
となるように設定するのが好ましい。
【0011】
電子写真方式による画像形成処理のうち、ネガ潜像を形成して反転現像する方式では、静電潜像担持体の表面を一様に帯電して表面電位(初期電位)を与えた後、当該表面を露光して原稿の画像部分に対応する箇所を減衰させることによって、当該表面上に、上記表面電位とは逆の極性の電位差ΔVを生じさせている。このとき、静電潜像担持体の表面のうち、露光した箇所と、露光していない箇所との間には表面電位の差異が生じて、静電潜像が形成されることになる。ここで、上記電位差ΔVは、帯電電位等が正極性の場合には負の電位差、帯電電位等が負極性の場合には正の電位差であって、いずれの場合もトナーの帯電極性とは逆の極性である。従って、露光によって上記電位差ΔVを生じている箇所にはトナーが付着することとなり、静電潜像の顕像化(トナー像の形成)が実現される。
【0012】
一方、磁性キャリアは、トナーの逆の極性に帯電するもの(すなわち、上記現像バイアス電圧や静電潜像担持体の表面電位とは逆の極性に帯電するもの)であって、本来、現像剤担持体の表面に磁力によって付着している。
しかしながら、上記第1の画像形成方法では、研磨処理工程における実効電位差の絶対値|ΔVep|を、画像形成処理工程における実効電位差の絶対値|ΔVei|に比べて所定の範囲で大きく設定している。それゆえ、研磨処理工程時において、現像剤担持体の表面から未露光の静電潜像担持体の表面にかけて生じる電位差を、磁性キャリアが現像剤担持体の磁力による拘束を振り切って、感光体の表面へと移行するのに充分な大きさとすることができる。なお、この現像剤担持体の表面から未露光の静電潜像担持体の表面にかけて生じる電位差は、静電潜像担持体の表面電位や現像バイアス電圧が正極性の場合には正の電位差、当該表面電位等が負極性の場合には負の電位差であって、いずれの場合も磁性キャリアの帯電極性とは逆の極性である。
【0013】
具体的には、研磨処理工程における実効電位差ΔVepを、画像形成処理工程における実効電位差ΔVeiよりも、帯電電位とトナーの帯電極性とが正の時には20〜200V大きくし、帯電電位とトナーの帯電極性とが負の時には20〜200V小さくする(すなわち、上記式(1) および(2) を満足するように設定する)ことによって、当該研磨処理工程において、静電吸引により強制的に、磁性キャリアを静電潜像担持体の表面に移行させることができる。
【0014】
トナーの帯電極性、研磨処理工程における実効電位差ΔVepおよび画像形成処理工程における実効電位差ΔVeiを前述のように設定して本発明に係る第1の画像形成方法を実施する場合において、ΔVepとΔVeiとの差ΔVep−ΔVeiの大きさは、静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの量(磁性キャリアの移行量)を考慮した上で、上記の範囲内で設定すればよい。
ΔVepとΔVeiとの差の絶対値|ΔVep−ΔVei|が20Vを下回ると、静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの量が少なくなって研磨効果が乏しくなり、本発明の効果を十分に奏することができなくなる。逆に、|ΔVep−ΔVei|が200Vを超えると、静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの量が多くなって研磨効果が過大になり、静電潜像担持体の表面に傷が生じたり、画像品質が低下したりする。
【0015】
|ΔVep−ΔVei|は、前述のように磁性キャリアの移行量に応じて設定されるものであって、それゆえ磁性キャリアの物性等により変動するものである。従って、|ΔVep−ΔVei|のより好ましい範囲については単独で限定されるものではないが、一般的には、上記範囲のなかでも特に50〜150Vであるのが好ましい。
【0016】
なお、上記第1の画像形成方法を実行するための画像形成装置の一例を図1に示す。かかる画像形成装置においては、まず、静電潜像担持体(感光体ドラム)10の表面に、帯電器11から一様に帯電電圧が印加されて、静電潜像担持体の表面に表面電位(初期電位)が形成される。図1に示す画像形成装置では印加電圧を正とすることによって、静電潜像担持体10の表面を正の表面電位を形成している。静電潜像担持体の表面を帯電した後、露光装置12にて静電潜像担持体の表面を露光することによって、当該表面に所定の静電潜像が形成される。静電潜像担持体の表面のうち、露光によって正電荷が減衰された部位には、現像剤担持体13の表面から、静電潜像担持体と同じ極性に帯電したトナー14が移行して、静電潜像がトナー像として顕像化される。このトナー像は、転写チャージャー15等の転写手段によって紙等の被転写体上に転写され、さらに熱ローラ17等の定着手段によって被転写体上に固定(定着)される。こうして、被転写体上に所望の画像を形成することができる。一方、転写処理後の静電潜像担持体の表面には、露光装置18からの光照射などによって除電され、さらにその表面に残留するトナー粒子が、ブレードクリーナ19、ファーブラシクリーナ等のクリーニング手段によって除去される。
【0017】
上記一連の画像形成処理工程および研磨処理工程における、静電潜像担持体の表面電位の推移と、現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧との関係を図2に示して、実効電位差と磁性キャリアの移行との関係について説明する。
図2に示すように、静電潜像担持体(感光体ドラム)10の表面に帯電電圧を印加したとき(帯電工程(i) )には、当該表面に所定の表面電位が生じる(図2での表面電位は(a) の+800V)。これにつづく露光工程(ii)において、静電潜像担持体10の表面のうち露光が施された部位には、表面電位の減衰が生じる(図2の場合は、静電潜像担持体の表面の電位が露光によって(b) の+200Vにまで減衰している)。この時、現像剤担持体13の表面には現像バイアス電圧が印加されており(図2の場合は(c) の+600V)、それゆえ実効電位差ΔVeiは+200Vとなる。なお、現像剤担持体13の表面から、静電潜像担持体10のうち露光が施された部位の表面にかけては、負の電位差ΔV(図2の場合は−400V)が生じている。この負の電位差ΔVに起因して、現像剤担持体13の表面から静電潜像担持体10の露光部位にトナーが移行して、静電潜像がトナー像として顕像化されする。なお、図2中の(iii) は、転写処理後の除電工程によって、静電潜像担持体の表面電位が消失したことを示している。
【0018】
一方、研磨工程(iv)においては、静電潜像担持体10の表面に帯電工程(i) 時と同様の帯電電圧(a) が印加されるが、当該表面に露光は施されない。また、現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧(d) は、現像工程の場合に比べて低く設定されている(図2の場合は(d) の+200V)。従って、研磨工程時の実効電位差ΔVepは上記露光工程において生じた実効電位差ΔVeiに比べて大きくなる。図2に示す場合には、研磨工程時の実効電位差の絶対値|ΔVep|が、現像工程時の実効電位差の絶対値|ΔVei|に比べて200V大きくなっている。
【0019】
ここで、トナーは静電潜像担持体と同じ正極性に帯電しており、現像剤担持体表面から静電潜像担持体表面への電位差は正であることから、トナーが静電潜像担持体の表面に移行することはない。これに対し、静電潜像担持体や現像剤担持体とは逆の負極性に帯電している磁性キャリアは、実効電位差が露光・現像工程のときに比べて大きく設定されていることから、現像剤担持体の磁力による拘束を振り切って、静電潜像担持体の表面に移行することになる。なお、実効電位差ΔVepの絶対値とΔVeiの絶対値との差は、磁性キャリアの移行が実現し、かつその移行量が適切な範囲となるように設定される。
【0020】
上記第1の画像形成方法において、静電潜像担持体表面への磁性キャリアの移行は、現像工程を終了した後、新たな一連の画像形成処理工程(帯電、露光、現像、転写、除電およびクリーニングの各工程)における帯電工程(第1の帯電工程)を開始するまでの間に実行すればよい。すなわち、画像形成時の間隙を縫って、あるいはいわゆる非画像形成時に、上記研磨処理工程を実行すればよい。
それゆえ、第1の画像形成方法によれば、静電潜像を顕像化して得られるトナー像中に磁性キャリアが混合することがなく、形成画像にいわゆる白抜けといった画像欠陥を発生させるおそれがない。
【0021】
本発明に係る第1の画像形成方法において、研磨処理工程の頻度、当該工程にて静電潜像担持体の表面に移行させる磁性キャリアの量、ならびに第2の帯電工程での帯電電圧の印加時間については、静電潜像担持体の表面に対する研磨効果の程度を考慮して設定すればよい。
具体的には、
(A) 研磨処理工程を、画像形成処理工程を1〜100サイクル経る毎に実行すること、
(B) キャリア移行工程において静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの総量を、画像形成処理工程を1000サイクル繰り返した時に0.02〜0.2gとなるように設定すること、および
(C) 第2の帯電工程において、静電潜像担持体の表面に帯電電圧を印加する時間を0.1〜0.3秒とすること、
のうち、少なくともいずれか一つを満たすのが好ましい。
【0022】
(A) 研磨処理工程の頻度
本発明に係る第1の画像形成方法において、研磨処理工程の頻度は、単純に静電潜像担持体表面の清浄状態を維持することを目的とするのであれば、画像形成処理工程の1サイクル毎に研磨処理工程を実行するのが最も好適である。一方、画像形成処理の生産性の低下や静電潜像担持体の磨耗量の増大(それに伴う、静電潜像担持体の寿命の低下)について考慮する必要がある。
【0023】
本発明に係る第1の画像形成処理方法においては、前述のように、研磨処理工程を、画像形成処理工程の経過回数が100サイクルを超えるまでに実行するのが好ましい。研磨処理工程の実行頻度が上記頻度よりも少なくなると(サイクル数が大きくなると)、静電潜像担持体表面の研磨効果が乏しくなって、本発明の効果を十分に奏することができなくなるおそれがある。
研磨処理工程を実行する頻度は、研磨効果の程度、具体的には磁性キャリアの移行量や磁性キャリアの物性等に応じて設定されるものであるが、一般的には、上記範囲の中でも特に、画像形成処理工程を1〜20サイクル経る毎に実行するように設定するのが好ましい。
【0024】
(B) 磁性キャリアの移行量
本発明に係る第1の画像形成方法において、静電潜像担持体の表面に移行させる磁性キャリアの総量(磁性キャリアの移行総量)は、静電潜像担持体の表面を研磨する程度や形成画像の品質に与える影響等を考慮しつつ、上記の範囲で設定される。
画像形成処理工程1000サイクル当たりの磁性キャリアの移行総量が0.02gを下回ると、静電潜像担持体の表面の研磨効果が乏しくなって、本発明の効果を十分に奏することができなくなるおそれがある。逆に、画像形成処理工程1000サイクル当たりの磁性キャリアの移行総量が0.2gを超えると、研磨効果が過大になりすぎて静電潜像担持体の表面に傷が生じるおそれがある。さらにこの場合には、静電潜像担持体上のトナー像における磁性キャリアの混合率が高くなりすぎて、形成画像にいわゆる白抜け等の欠陥が生じて、画像品質が低下するおそれがある。
【0025】
磁性キャリアの移行総量は、前述のように、静電潜像担持体表面の研磨効果の程度や形成画像の品質に与える影響等に応じて設定されるものであって、磁性キャリアの物性によっても変動し得るものである。従って、磁性キャリアの移行総量のより好ましい範囲については特に限定されるものではないが、一般的には、上記範囲の中でも特に0.05〜0.1gであるのが好ましい。
【0026】
(C) 帯電電圧の印加時間
本発明に係る第1の画像形成方法において、第2の帯電工程(研磨処理工程時)に静電潜像担持体の表面に帯電電圧を印加する時間は、静電潜像担持体の表面に移行させる磁性キャリアの量(磁性キャリアの移行量)に応じて、静電潜像担持体の表面を研磨する程度や形成画像の品質に与える影響等を考慮しつつ、上記の範囲で設定される。
【0027】
第2の帯電工程における帯電電圧の印加時間が0.1秒を下回ると、静電潜像担持体表面に移行する磁性キャリアの量が少なくなって、当該表面の研磨効果が乏しくなるおそれがある。逆に、第2の帯電工程における帯電電圧の印加時間が0.3秒を超えると、静電潜像担持体表面に移行する磁性キャリアの量が多くなって、当該表面の研磨効果が過大になるおそれがある。
第2の帯電工程における帯電電圧の印加時間は、磁性キャリアの物性、静電潜像担持体表面への移行のし易さ、静電潜像担持体や現像剤担持体の回転速度等によっても変動し得るものである。従って、帯電電圧の印加時間のより好ましい範囲については特に限定されるものではないが、一般的には、上記範囲の中でも特に0.15〜0.25秒であるのが好ましい。
【0028】
本発明に係る第1の画像形成方法において、使用する2成分系現像剤における磁性キャリアの粒径の範囲は、静電潜像担持体表面の研磨の程度を適切な範囲に設定するという観点から設定するのが好ましい。
具体的に、上記第1の画像形成方法に使用する2成分系現像剤は、その中の磁性キャリアが、目開き30μmのメッシュを通過する磁性キャリアを全磁性キャリア中に1〜30重量%の割合で含有するものであるのが好ましい。
【0029】
磁性キャリア中での小粒径の磁性キャリアの粒径は、静電潜像担持体の表面に対する研磨効果を考慮して設定される。なお、磁性キャリアの粒径が大きい場合は、当該磁性キャリアによって静電潜像担持体の表面に傷がつくといった不具合を生じるおそれがある。小粒径磁性キャリアの粒径は、上記範囲の中でも特に、目開き20μmのメッシュを通過するものであるのが好ましい。
上記2成分系現像剤において、小粒径磁性キャリアの含有割合は、磁性キャリアの移行量を考慮して、全磁性キャリア中で1〜30重量%となるように設定される。全磁性キャリア中での小粒径磁性キャリアの含有割合が上記範囲を下回ると、静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの量が少なくなって、第2の画像形成方法にて要求される移行量に達しなくなるおそれがある。逆に、小粒径磁性キャリアの含有割合が上記範囲を超えると、静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの量が多くなりすぎて、第2の画像形成方法に要求される移行量を超えるおそれがある。全磁性キャリア中での上記小粒径磁性キャリアの含有割合は、上記範囲の中でも特に3〜20重量%であるのが好ましい。
【0030】
(第1の画像形成方法に用いられる画像形成装置)
本発明に係る画像形成装置は上記第1の画像形成方法に用いられるものである。なかでも、上記第1の画像形成方法のうち、使用する2成分現像剤中のトナーの帯電極性を静電潜像担持体の表面電位および現像バイアス電圧とが同じ極性であり、かつ研磨工程時の実効電位差ΔVepと画像形成処理時における実効電位差ΔVeiとが、前述の式(1) および(2) を満足する場合において特に好適である。
【0031】
当該画像形成装置は、
静電潜像担持体と、
当該静電潜像担持体の表面に帯電電圧を印加する帯電手段と、
上記静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成させる露光手段と、
表面にトナーおよび磁性キャリアを担持する現像剤担持体と、
当該現像剤担持体の表面に当該トナーの帯電極性と同じ極性の現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
上記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体上に転写させる転写手段と、
上記トナー像の転写処理後に静電潜像担持体の表面に残存するトナーおよび静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアを当該静電潜像担持体の表面から除去するクリーニング手段と、
第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成される表面電位からキャリア移行工程における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVep(V)と、第1の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成される表面電位から現像工程における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVei(V)とを、式(1) および(2) :
|ΔVep|>|ΔVei| …(1)
20≦|ΔVep|−|ΔVei|≦200 …(2)
を満足する範囲に設定する印加電圧の制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【0032】
本発明に係る画像形成装置によれば、現像工程を終えてから、新たな画像形成処理工程における帯電工程を開始するまでの間に、静電潜像担持体の表面を上記帯電手段で一様に帯電させ(第2の帯電工程)、かつ現像剤担持体の表面に印加する現像バイアス電圧の強度を上記制御手段で調節することによって、磁性キャリアを現像剤担持体から静電潜像担持体の表面へと強制的に移行(静電吸引)させる(キャリア移行工程)ことができる。
上記画像形成装置においては、キャリアの強制的移行を実現するために、2成分現像剤として、トナーの帯電極性が静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧と同じ極性であるものが使用されており、かつ、研磨工程時における静電潜像担持体の表面電位から研磨工程時における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差の絶対値|ΔVep|が、上記一連の工程(画像形成処理)における静電潜像担持体の表面電位から当該一連の工程における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差の絶対値|ΔVei|よりも20〜200V大きくなるように、上記制御手段にて調節されている。
【0033】
それゆえ、上記画像形成装置によれば、非画像形成時に、2成分系現像剤中の磁性キャリアを静電潜像担持体の表面に強制的に移行させることができ、さらに、この磁性キャリアをクリーニングブレード、ファーブラシ等のクリーニング手段にて静電潜像担持体の表面から除去することによって、当該表面を研磨することができる。すなわち、上記画像形成装置によれば、静電潜像担持体の表面を研磨するための特別の装置を設けたり、研磨性微粒子を外添したトナーを用いたりすることなく、非画像形成時に研磨工程とを実行することによって、静電潜像担持体表面の研磨処理を実行することができる。
【0034】
(第2の画像形成方法)
本発明に係る第2の画像形成方法は、
静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、現像剤担持体の表面に担持させたトナーによって当該静電潜像を顕像化する現像工程と、顕像化により静電潜像担持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写工程と、静電潜像担持体の表面にクリーニング手段を当接させるクリーニング工程と、をこの順で実行する画像形成方法であって、
上記トナーとして、その帯電極性が上記帯電工程によって静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧と同じ極性であるものを使用し、
上記磁性キャリアとして、全磁性キャリア中に、飽和磁化が45〜55emu/gでかつ目開き30μmのメッシュを通過する磁性キャリアを3〜20重量%の割合で含有するものを使用し、
上記現像工程における現像剤担持体表面から静電潜像担持体表面への磁性キャリアの自発的な移行量を、上記帯電、露光、現像、転写およびクリーニングを含む一連の画像形成処理工程を1000サイクル繰り返したときに0.02〜0.2gとなるように設定し、かつ、
静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアを、上記クリーニング工程において上記クリーニング手段により静電潜像担持体の表面から除去する
ことを特徴とする。
【0035】
上記第2の画像形成方法では、現像工程において、2成分系現像剤に含まれる飽和磁化の低い磁性キャリアが、現像剤担持体の表面から静電潜像担持体の表面へ自発的に移行する。静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアは、転写工程後に静電潜像担持体の表面に残存したトナーとともに、クリーニングブレード、ファーブラシ等のクリーニング手段によって静電潜像担持体の表面から除去されるが、その除去処理の際に、当該磁性キャリアが静電潜像担持体の表面を研磨する。それゆえ、第2の画像形成方法によれば、研磨性微粒子を外添したトナーや静電潜像担持体の表面を研磨するための特別の装置を用いなくても、あるいは本発明に係る第1の画像形成方法のように、静電潜像担持体の表面電位や現像剤担持体の現像バイアス電圧に対する特別な制御を行わなくても、帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの各工程を含む一連の画像形成処理を実行するだけで静電潜像担持体の表面を研磨することができ、その表面の清浄状態を維持することができる。また、これにより、フィルミングを防止するという効果を確実に、しかも効率よく達成することができる。
【0036】
上記第2の画像形成方法において、2成分系現像剤中のトナーとしては、その帯電極性が、静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および現像剤担持体の表面に印加する現像バイアス電圧と同じ極性であるものが用いられる。
上記第2の画像形成方法において、磁性キャリアの磁化の程度および粒径の範囲とは、静電潜像担持体の表面への磁性キャリアの自発的な移行を効率よく行い、その移行量の範囲および静電潜像担持体表面の研磨効果の程度を適切なものとするという観点から設定するのが好ましい。
具体的に、上記第2の画像形成方法に用いられる2分現像剤中の磁性キャリアは、全磁性キャリア中に、飽和磁化が45〜55emu/gでかつ目開き30μmのメッシュを通過する磁性キャリア(低飽和磁化・小粒径磁性キャリア)を3〜20重量%の割合で含有するように設定される。
【0037】
磁性キャリアは、トナーとは逆の極性に帯電するものであって、すなわち上記現像バイアス電圧や静電潜像担持体の表面電位の逆の極性に帯電するものである。この磁性キャリアは、通常、現像剤担持体の表面に、主として磁力によって付着している。しかしながら、低飽和磁化の磁性キャリアは、現像工程において現像剤担持体の表面から静電潜像担持体の表面へと、静電吸引によって移行し易い。このことは、低飽和磁化の磁性キャリアの中でも、とりわけ小粒径のものにおいて顕著である。
【0038】
上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアについての飽和磁化の値は、静電潜像担持体の表面への静電吸引のし易さを考慮しつつ、かつ、一連の画像形成処理工程を1000サイクル繰り返したときの磁性キャリアの移行量(総量)が0.02〜0.2gとなるように、前述の45〜55emu/gの範囲にて適宜設定される。
低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの飽和磁化が上記範囲を下回ると、静電潜像担持体の表面への磁性キャリアの移行量が多くなって研磨効果が過大になり、当該表面に傷がつくといった不具合が生じる。逆に、飽和磁化が上記範囲を超えると、磁性キャリアの移行量が少なくなって研磨効果が乏しくなり、本発明の効果を十分に奏することができなくなる。低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの飽和磁化は、上記範囲のなかでも特に48〜53emu/gであるのがより好ましい。
【0039】
上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの粒径は、静電潜像担持体の表面に対する研磨効果を考慮して、目開き30μmのメッシュを通過するものに限定される。低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの粒径が上記条件を満たさないもの(粒径が大きいもの)である場合は、当該磁性キャリアによって静電潜像担持体の表面に傷がつくといった不具合を生じるおそれがある。上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの粒径は、上記範囲の中でも特に、目開き20μmのメッシュを通過するものであるのが好ましい。
【0040】
上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの含有割合は、磁性キャリアの移行量を考慮して、全磁性キャリア中で3〜20重量%となるように設定される。全磁性キャリア中での低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの含有割合が上記範囲を下回ると、静電潜像担持体の表面に自発的に移行する磁性キャリアの量が少なくなりすぎて、第2の画像形成方法にて要求される移行量に達しなくなるおそれがある。逆に、低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの含有割合が上記範囲を超えると、静電潜像担持体の表面に自発的に移行する磁性キャリアの量が多くなりすぎて、第2の画像形成方法に要求される移行量を超えるおそれがある。また、含有割合が上記範囲を超える場合には、2成分系現像剤のトナーに対して十分な帯電量を付与することができなくなったりするおそれもある。全磁性キャリア中での上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの含有割合は、上記範囲の中でも特に、5〜10重量%であるのが好ましい。
【0041】
本発明に係る第2の画像形成方法において、静電潜像担持体の表面に移行させる磁性キャリアの量(磁性キャリアの移行量)は、静電潜像担持体の表面を研磨する程度や、形成画像の品質に与える影響等を考慮して設定される。具体的には、前述のように、上記一連の工程を1000サイクル繰り返したとき(一連の画像形成処理を1000回行ったとき)に、磁性キャリアの移行量(総量)が0.02〜0.2gとなるように設定される。
【0042】
一連の画像形成処理工程1000サイクル当たりの磁性キャリアの移行量(総量)が0.02gを下回ると、静電潜像担持体の表面の研磨効果が乏しくなって、本発明の効果を十分に奏することができなくなる。逆に、一連の画像形成処理工程1000サイクル当たりの磁性キャリアの移行量(総量)が0.2gを超えると、研磨効果が過大になりすぎて静電潜像担持体の表面に傷が生じてしまい、黒点の発生といった不具合が生じる。あるいは、静電潜像を顕像化して得られるトナー像中での磁性キャリアの混合率が高くなって、形成画像にいわゆる白抜け等の欠陥が生じてしまい、画像品質が低下する。
【0043】
磁性キャリアの移行量は、前述のように、静電潜像担持体表面の研磨効果の程度や形成画像の品質に与える影響等に応じて設定されるものであって、それゆえ磁性キャリアの物性により変動するものである。従って、磁性キャリアの移行量のより好ましい範囲については単独で限定されるものではないが、一般的には、上記範囲の中でも特に0.05〜0.1gであるのが好ましい。
画像形成処理工程1000サイクル当たりの磁性キャリアの移行量(総量)が上記範囲を外れたときの問題点や、移行量のより好ましい範囲については、第1の画像形成方法の場合と同様である。
【0044】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の画像形成方法と、それに用いる2成分系現像剤および画像形成装置について詳細に説明する。
【0045】
〔第1の画像形成方法およびそれに用いる画像形成装置〕
本発明に係る第1の画像形成方法において、静電潜像担持体の表面への磁性キャリアの移行量は、前述のように、当該表面の研磨効果に与える影響等に応じて設定されるものである。
静電潜像担持体の表面の研磨効果に影響する要因としては、例えば磁性キャリアの表面硬さ、キャリア粒子の形状等が挙げられる。磁性キャリアが硬くまたは表面に凹凸が多いものである場合には、一般にその研磨効果が高くなることから、キャリアの移行量を少なく設定するのが好ましい。逆に、磁性キャリアが柔らかくまたは表面が滑らかなものである場合には、一般にその研磨効果が低くなることから、キャリアの移行量を多く設定するのが好ましい。
一方、形成画像の品質(画像品質)に影響する要因としては、例えば磁性キャリアの粒径等が挙げられる。磁性キャリアが大粒径のものである場合には、現像工程により得られるトナー像への影響が大きくなりすぎることから、キャリアの移行量を少なく設定するのが好ましい。
【0046】
第1の画像形成方法に用いられる2成分系現像剤については、そのトナーの帯電極性が、上記帯電工程および第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成される表面電位ならびに上記現像バイアス電圧と同じ極性のものであることや、好ましくは小粒径磁性キャリアを所定の割合で含有するものであること、のほかは特に限定されるものではない。
従って、トナーには従来公知の種々のものを使用することができる。使用するトナーはバインダ樹脂と着色剤とを含むほか、帯電制御剤、ワックス等の種々の配合剤を含有するものであってもよい。また、トナーの外表面には流動化剤等の微粒子が外添(外部添加)されていてもよい。
【0047】
また、磁性キャリアは、所定の飽和磁化と粒径とを有するもの(低飽和磁化・小粒径磁性キャリア)の含有割合が所定の範囲に設定されるほかは、従来公知の種々のものを使用することができる。すなわち、磁性キャリアを構成する磁性粒子やその表面を被覆するコート層等には、種々の公知材料を用いればよい。
【0048】
クリーニング工程において静電潜像担持体の表面に残存したトナーを除去し、かつ研磨工程において静電潜像担持体の表面に移行させた磁性キャリアを除去するのに用いられるクリーニング手段としては、前述のように、クリーニングブレード、ファーブラシ等の、従来公知の種々のクリーニング手段を採用することができる。
【0049】
本発明に係る第1の画像形成方法を実施するための画像形成装置としては、上記一連の画像形成処理工程を実行するための手段、すなわち前述の静電潜像担持体、帯電手段、露光手段、現像剤担持体、現像バイアス印加手段、転写手段、クリーニング手段および印加電圧の制御手段を備えるものであればよい。
かかる手段のうち、静電潜像担持体、帯電手段、露光手段、現像剤担持体、現像バイアス印加手段、転写手段およびクリーニング手段については、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の画像形成装置において用いられるものと同様の手段を採用することができる。
【0050】
〔第2の画像形成方法〕
本発明に係る第2の画像形成方法において、静電潜像担持体の表面への磁性キャリアの移行量は、前述のように、当該表面の研磨効果や形成画像の品質に与える影響等に応じて設定されるものである。静電潜像担持体の表面の研磨効果に影響する要因としては、上記第1の画像形成方法において例示したのと同じものが挙げられる。
【0051】
第2の画像形成方法に使用する2成分系現像剤のうち、低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの含有割合については、前述のように、静電潜像担持体の表面への磁性キャリアの移行量を考慮して設定される。具体的には、2成分現像剤中でのトナー濃度(T/D)や、磁性キャリアの静電潜像担持体に対する研磨効果の程度(磁性キャリアの表面硬さ、粒子の形状等)に応じて、前述の範囲から適宜設定すればよい。
【0052】
第2の画像形成方法に使用する2成分系現像剤は、そのトナーの帯電極性が上記静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および上記現像バイアス電圧と同じ極性のものであること、ならびにその磁性キャリアが、上記低飽和磁化・小粒径磁性キャリアを所定の割合で含有するものであることのほかは特に限定されるものではない。
従って、トナーとしては、第1の画像形成方法において用いられるトナーと同様に、従来公知の種々のものを使用することができる。
また、磁性キャリアとしても、第1の画像形成方法において用いられる磁性キャリアと同様に、従来公知の種々のものを使用することができる。
静電潜像担持体の表面に残存したトナーや、当該表面に移行させた磁性キャリアを除去するためのクリーニング手段としては、前述のように、クリーニングブレード、ファーブラシ等の、従来公知の種々のクリーニング手段を採用することができる。
【0053】
本発明に係る第2の画像形成方法を実施するための画像形成装置としては、上記一連の画像形成処理工程の実行を可能とするものであるほかは、特に限定されるものではなく、従来公知の種々の電子写真方式による画像形成装置を採用することができる。
【0054】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて本発明を説明する。
【0055】
〔第1の画像形成方法による実施例〕
本発明に係る第1の画像形成方法を使用して、実機による画像形成試験を行った。試験には、トナーと磁性キャリアとを含む2成分系の現像剤を使用した。
かかる現像剤のうち、トナーには、スチレン−アクリル樹脂をバインダ樹脂とする正帯電型トナー(平均粒径9μm)を使用した。
磁性キャリアには、フェライト粒子の表面にシリコーン樹脂をコーティングしたコート型キャリア(重量平均粒径60μm)を使用した。この磁性キャリアは、目開き30μmのメッシュを通過したものと、当該メッシュを通過しなかったものとを含んでおり、いずれについてもその飽和磁化は60emu/gであった。また、当該メッシュを通過したものについての含有割合は、全磁性キャリア中で10重量%であった。
トナーと磁性キャリアとの混合割合は5:95(重量比)となるように調整した。
【0056】
(実施例1)
画像形成試験には、京セラミタ(株)製の電子写真複写機〔型番「KM−5530」の改造機〕を画像形成装置として使用した。この電子写真複写機は、正帯電反転現像方式によって画像を形成するものである。
【0057】
画像形成試験の際に、静電潜像担持体(感光体)表面の周速は300mm/秒に、現像剤担持体(現像スリーブ)の周速と感光体の周速との比(S/D)は2.7に、現像スリーブの穂切り高さは0.5mmに、感光体と現像スリーブとの間の距離は0.5mmに、現像スリーブの主極磁力は1000Gs(ガウス)に、現像スリーブの主極の位置は+2.0°(回転方向の上流側)に、現像スリーブのバイアス電圧(現像バイアス電圧)は+600V(画像形成処理工程時)および+580V(研磨工程時)に、感光体の明電位は画像形成処理工程時と研磨工程時のいずれも+150Vに、暗電位は画像形成処理工程時と研磨工程時のいずれも+800Vに、それぞれ設定した。画像形成試験時の環境条件は、室温20℃、湿度60%RHとした。
なお、感光体の表面電位は、感光体と現像スリーブとの最近接部である現像ニップ部にて測定した、感光体表面に担持される電荷によって生じた電圧を測定した値である。表面電位は、TREK社製の表面電位計「model 344」を用いて測定し、測定用プローブと感光体の表面との距離は約3mmとした。
【0058】
実施例1において、研磨工程時の実効電位差ΔVepは+220V、画像形成処理時の実効電位差ΔVeiは+200Vであって、|ΔVep|>|ΔVei|の関係を満足していた。|ΔVep|−|ΔVei|は20Vであった。
研磨工程は、帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの各工程を含む一連の画像形成処理工程を1サイクル繰り返す毎に実行した。
上記の画像形成装置および2成分系現像剤を使用して、上記の条件にて、A4サイズの黒文字原稿(黒比率6%)の画像形成処理(複写処理)を30万サイクル繰り返した。
【0059】
(実施例2および比較例1,2)
研磨工程時の現像バイアス電圧を+400V(実施例2)、+600V(比較例1)または+380V(比較例2)とし、かつ、暗電位を画像形成処理時と研磨工程時のいずれにおいても+800Vとすることによって、研磨工程時の実効電位差ΔVepと、|ΔVep|−|ΔVei|の値と、をそれぞれ表1に示す値に設定したほかは、実施例1と同様にして画像形成処理(複写処理)を30万サイクル繰り返した。なお、研磨工程の実行頻度は実施例1と同じとした。
【0060】
(研磨工程の評価)
上記実施例および比較例では、第1の画像形成方法による実施例の場合と同様に、一連の画像形成処理を1000サイクル繰り返す毎に、回収トナー中に混入している磁性キャリアの量と、2成分現像剤中から消費された磁性キャリアの量とを測定した。また、静電潜像担持体の表面状態やフィルミングの有無を目視で観察することにより、磁性キャリアによる静電潜像担持体(感光体)の研磨効果を評価した。
なお、回収トナー中の磁性キャリアの混入量をもとにして、磁性キャリアの静電潜像担持体表面への移行量(g)を算出した。
【0061】
以上の結果を表1に示す。
【0062】
【表1】

Figure 2004264499
【0063】
表1中、「磁性キャリアの移行量」は、上記一連の画像形成処理を1000サイクル繰り返したときの移行量(g)を示す。“評価結果”の欄の「―」は、上記一連の画像形成装置を30万サイクル繰り返した後であっても、静電潜像担持体(感光体)の表面にて傷やフィルミングの発生が確認されなかったことを示す。また、同欄の「…万枚で傷が発生」または「…万枚でフィルミングが発生」とは、上記一連の画像形成装置を…万サイクル繰り返したときに、静電潜像担持体の表面にて傷の発生、またはフィルミングの発生が確認されたことを示す。
【0064】
表2より明らかなように、本発明の第2の画像形成方法により画像形成を行った実施例では、上記一連の画像形成処理を30万サイクルという、極めて多くの回数繰り返した後であっても、静電潜像担持体の表面にて傷やフィルミングが発生するという不具合を生じることがなかった。
これに対し、比較例では、|ΔVep|−|ΔVei|が小さすぎる場合に、静電潜像担持体の表面にフィルミングが発生するという問題が発生して、逆に、|ΔVep|−|ΔVei|が大きすぎる場合に、静電潜像担持体の表面に傷がつくという問題が発生した。この原因は、前者の場合は磁性キャリアの移行量が少なくなりすぎたこと、後者の場合は磁性キャリアの移行量が多くなりすぎたことにあるものと推測される。
【0065】
〔第2の画像形成方法による実施例〕
本発明に係る第2の画像形成方法を使用して、実機による画像形成試験を行った。試験には、トナーと磁性キャリアとを含む2成分系の現像剤を使用した。
かかる現像剤のうち、使用したトナーおよびトナーと磁性キャリアとの混合割合については「第1の画像形成方法による実施例」と同様である。
磁性キャリアには、フェライト粒子の表面にシリコーン樹脂をコーティングしたコート型キャリアを使用した。この磁性キャリアは、重量平均粒径が60μmであって、目開き30μmのメッシュを通過したものと、当該メッシュを通過しなかったものとを含んでおり、当該メッシュを通過しなかったものについての飽和磁化は60emu/gであった。目開き30μmのメッシュを通過したものについての飽和磁化と、その含有割合は、実施例および比較例毎に適宜調整した。
なお、飽和磁化の測定は、理研電子(株)製の磁気測定試験機「BHU−60」を使用して、3,000Oeの磁場を印加した条件で測定した。
【0066】
(実施例3)
画像形成試験には、実施例1の場合と同様に、電子写真複写機〔前出の「KM−5530」の改造機〕を画像形成装置として使用した。静電潜像担持体(感光体)表面の周速、現像剤担持体(現像スリーブ)と感光体との周速比(S/D)、現像スリーブの穂切り高さ、感光体−現像スリーブ間距離、現像スリーブの主極の磁力およびその位置、ならびに試験時の環境条件は、いずれも「第1の画像形成方法による実施例」と同じ条件とした。
また、現像スリーブのバイアス電圧(現像バイアス電圧)は+600Vに、感光体の明電位は+150Vに、暗電位は+800Vに、それぞれ設定した。
【0067】
実施例3において、上記2成分系現像剤の磁性キャリアのうち、目開き30μmのメッシュを通過したものについては、その飽和磁化を45emu/gに、当該メッシュを通過した磁性キャリアの全磁性キャリア中での含有割合を20重量%に、それぞれ調整した。
上記の画像形成装置および2成分系現像剤を使用して、上記の条件にて、A4サイズの黒文字原稿(黒比率6%)の画像形成処理(複写処理)を30万サイクル繰り返した。
【0068】
(実施例4および比較例3〜6)
2成分系現像剤の磁性キャリアのうち、目開き30μmのメッシュを通過したものとして、飽和磁化が55emu/g(実施例2および比較例4)、45emu/g(比較例3)、44emu/g(比較例5)または56emu/g(比較例6)であるものを使用し、かつ当該メッシュを通過した磁性キャリアの全磁性キャリア中での含有割合を3重量%(実施例2および比較例6)、21重量%(比較例3)、2重量%(比較例4)または20重量%(比較例5)となるように調節した。
かかる2成分系現像剤を使用したほかは、実施例3と同様にして画像形成処理(複写処理)を30万サイクル繰り返した。
【0069】
(研磨効果の評価)
上記実施例および比較例では、帯電、露光、現像、転写およびクリーニングの各工程を含む一連の画像形成処理を1000サイクル繰り返す毎に、回収トナー中に混入している磁性キャリアの量と、2成分現像剤中から消費された磁性キャリアの量とを測定した。また、静電潜像担持体の表面状態やフィルミングの有無を目視で観察することにより、磁性キャリアによる静電潜像担持体(感光体)の研磨効果を評価した。
なお、回収トナー中の磁性キャリアの混入量をもとにして、磁性キャリアの静電潜像担持体表面への移行量(g)を算出した。
【0070】
以上の結果を表2に示す。
【0071】
【表2】
Figure 2004264499
【0072】
表2中、「低飽和磁化・小粒径磁性キャリア」とは、目開き30μmのメッシュを通過した磁性キャリアのことを示す。「磁性キャリアの移行量」は、上記一連の画像形成処理を1000サイクル繰り返したときの移行量(g)を示す。“評価結果”の欄の「―」は、上記一連の画像形成装置を30万サイクル繰り返した後であっても、静電潜像担持体(感光体)の表面にて傷やフィルミングの発生が確認されなかったことを示す。また、同欄の「…万枚で傷発生」または「…万枚でフィルミング発生」とは、上記一連の画像形成装置を…万サイクル繰り返したときに、静電潜像担持体の表面にて傷の発生、またはフィルミングの発生が確認されたことを示す。
【0073】
表2より明らかなように、飽和磁化と粒径とが所定の範囲に設定された低飽和磁化・小粒径磁性キャリアを所定の割合で含有する2成分系現像剤を用いて、本発明の第2の画像形成方法により画像形成を行った実施例では、上記一連の画像形成処理を30万サイクルという、極めて多くの回数繰り返した後であっても、静電潜像担持体の表面にて傷やフィルミングが発生するという不具合を生じることがなかった。
【0074】
これに対し、比較例では、低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの飽和磁化が低すぎまたはその含有割合が多すぎる場合に、静電潜像担持体の表面に傷がつくという問題が発生して、逆に、低飽和磁化・小粒径磁性キャリアの飽和磁化が高すぎまたはその含有割合が少なすぎる場合に、静電潜像担持体の表面にフィルミングが発生した。この原因は、前者の場合は磁性キャリアの移行量が多くなりすぎたこと、後者の場合は磁性キャリアの移行量が少なくなりすぎたことにあるものと推測される。
【図面の簡単な説明】
【図1】画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図2】静電潜像担持体の表面電位の推移と、現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧との関係を示す説明図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method capable of efficiently preventing filming using a two-component developer, and an image forming apparatus used in the image forming method.
[0002]
[Prior art]
In electrophotographic image formation, the quality of a formed image is degraded due to so-called filming in which toner and components such as wax mixed in toner particles adhere to the surface of an electrostatic latent image carrier (photoconductor). There is a problem.
Therefore, in the inventions described in Patent Documents 1 and 2, abrasive particles such as titanium oxide and alumina are externally added (externally added) to toner particles of a developer, and the photoreceptor surface is polished with the fine particles. Trying to prevent ming.
However, there is a problem that the abrasive fine particles themselves cause a new filming by migrating and depositing on the photoreceptor surface. Further, there is a possibility that the charging of the toner and the carrier may be hindered.
[0003]
On the other hand, Patent Literature 3 discloses a polishing blade (polishing device) for polishing and removing wax and the like adhering to the surface of a photoconductor separately from a cleaning blade for removing toner remaining on the surface of the photoconductor. An electrophotographic device comprising:
However, in recent years, downsizing of the image forming apparatus has been demanded, and there is a space problem in attaching the above-described polishing apparatus. In addition, the above-mentioned polishing apparatus is disadvantageous in reducing the cost of the image forming apparatus.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-8-82952 (Claim 1, Paragraph [0013])
[Patent Document 2]
JP-A-7-92720 (Claim 1, Paragraph [0009])
[Patent Document 3]
JP-A-5-323833 (paragraph [0007], paragraph [0008])
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming method capable of reliably preventing the occurrence of filming without using a toner to which abrasive fine particles are externally added or a special device for polishing the surface of an electrostatic latent image carrier. And to provide an image forming apparatus suitable for the implementation.
[0006]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have (i) forcedly or (ii) spontaneously charged a part of the magnetic carrier contained in the two-component developer. When the magnetic carrier is transferred to the surface of the image carrier and removed by the same cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier, the electrostatic latent image carrier is removed at the same time as the removal processing. The surface of the electrostatic latent image carrier can be polished without using a toner to which abrasive particles are externally added or a special device for polishing the surface of the electrostatic latent image carrier. The present inventors have found a completely new fact that it is possible to maintain the clean state of the present invention, and have completed the present invention.
[0007]
(First image forming method)
The first image forming method according to the present invention includes:
At least a charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier, an exposure step of exposing the surface of the electrostatic latent image carrier to form an electrostatic latent image, and a surface of the developer carrier A developing step of visualizing the electrostatic latent image with the toner carried on the toner, a transfer step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier by the visualization onto a transfer-receiving body, A cleaning step of bringing a cleaning unit into contact with the surface of the latent electrostatic image bearing member, and an image forming process step of performing an image forming process step in this order,
A second charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier between the completion of the developing step and the start of the charging step, A polishing step of performing a carrier transfer step of transferring the magnetic carrier and a polishing step of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier while removing the magnetic carrier by the cleaning unit in this order.
It is characterized by the following.
[0008]
In the first image forming method, the magnetic carrier in the two-component developer is transferred to the electrostatic latent image carrier between the end of the developing step and the start of the charging step in a new image forming processing step. The magnetic carrier is forcibly transferred to the surface, and the transferred magnetic carrier is brought into contact with the surface of the electrostatic latent image carrier, such as a cleaning blade, a fur brush, or the like. Removed (polishing process step). The magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier exerts a polishing action on the surface of the electrostatic latent image carrier when removed by the cleaning means. According to the above, without using toner externally added abrasive fine particles, or without using a special device for polishing the surface of the electrostatic latent image carrier, by simply passing through the above polishing process step, The surface of the electrostatic latent image carrier can be kept clean. Further, according to the first image forming method, the effect of preventing filming can be reliably and efficiently achieved.
[0009]
In the first image forming method according to the present invention, the charge polarity of the toner of the two-component developer used and the effective potential difference between the polishing step and the image forming processing are determined by the magnetic property on the surface of the electrostatic latent image carrier. The setting is made from the viewpoint of efficiently performing the forcible transfer of carriers.
Specifically, in the first image forming method,
The charging polarity of the toner is the same polarity as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the charging step and the second charging step, and ,
An effective potential difference ΔVep (V) obtained by subtracting a developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the carrier transfer step from the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the second charging step; An effective potential difference ΔVei (V) obtained by subtracting a developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the developing step from the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the charging step is represented by a formula: (1) and (2):
| ΔVep |> | ΔVei | (1)
20 ≦ | ΔVep | − | ΔVei | ≦ 200 (2)
Is preferably set in a range that satisfies the following condition.
[0010]
That is, the charging polarity of the toner in the two-component developer is set to the same polarity as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage, and the effective potential difference ΔVep in the polishing process and the image forming process The difference ΔVep−ΔVei from the effective potential difference ΔVei is calculated by the following equation when the toner charging polarity is positive:
20 ≦ (ΔVep−ΔVei) ≦ 200
And when the charge polarity of the toner is negative, the following formula:
−200 ≦ (ΔVep−ΔVei) ≦ −20
It is preferable to set so that
[0011]
In the electrophotographic image forming process, in a method of forming a negative latent image and performing reversal development, the surface of the electrostatic latent image carrier is uniformly charged to give a surface potential (initial potential), By exposing the surface to attenuate the portion corresponding to the image portion of the document, a potential difference ΔV having a polarity opposite to the surface potential is generated on the surface. At this time, on the surface of the electrostatic latent image carrier, a difference in surface potential occurs between an exposed portion and a non-exposed portion, so that an electrostatic latent image is formed. Here, the potential difference ΔV is a negative potential difference when the charging potential or the like is positive, and is a positive potential difference when the charging potential or the like is negative. In any case, the potential difference is opposite to the charging polarity of the toner. Polarity. Therefore, the toner adheres to the portion where the potential difference ΔV is generated by the exposure, and the visualization of the electrostatic latent image (formation of the toner image) is realized.
[0012]
On the other hand, the magnetic carrier is charged with a polarity opposite to that of the toner (that is, charged with a polarity opposite to the developing bias voltage and the surface potential of the electrostatic latent image carrier). It is attached to the surface of the carrier by magnetic force.
However, in the first image forming method, the absolute value | ΔVep | of the effective potential difference in the polishing process is set to be larger in a predetermined range than the absolute value | ΔVei | of the effective potential difference in the image forming process. . Therefore, in the polishing process, the magnetic carrier shakes off the potential difference generated from the surface of the developer carrier to the surface of the unexposed electrostatic latent image carrier by the magnetic force of the developer carrier, thereby causing It can be large enough to migrate to the surface. The potential difference generated from the surface of the developer carrier to the surface of the unexposed electrostatic latent image carrier is a positive potential difference when the surface potential of the electrostatic latent image carrier or the developing bias voltage is positive, When the surface potential or the like is negative, the potential difference is a negative potential difference, and in any case, the polarity is opposite to the charging polarity of the magnetic carrier.
[0013]
Specifically, the effective potential difference ΔVep in the polishing process is set to be larger than the effective potential difference ΔVei in the image forming process by 20 to 200 V when the charging potential and the toner charging polarity are positive. When the value is negative, the magnetic carrier is reduced by 20 to 200 V (that is, set so as to satisfy the above expressions (1) and (2)), so that the magnetic carrier is forcibly removed by electrostatic attraction in the polishing process. It can be transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier.
[0014]
When the first image forming method according to the present invention is performed by setting the charging polarity of the toner, the effective potential difference ΔVep in the polishing process, and the effective potential difference ΔVei in the image forming process as described above, the difference between ΔVep and ΔVei The magnitude of the difference ΔVep−ΔVei may be set within the above range in consideration of the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier (the amount of the magnetic carrier migrating).
When the absolute value | ΔVep−ΔVei | of the difference between ΔVep and ΔVei is less than 20 V, the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier decreases, and the polishing effect becomes poor. You will not be able to play enough. On the other hand, when | ΔVep−ΔVei | exceeds 200 V, the amount of magnetic carriers migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier increases, the polishing effect becomes excessive, and the surface of the electrostatic latent image carrier is damaged. Or image quality is degraded.
[0015]
| ΔVep−ΔVei | is set according to the amount of transfer of the magnetic carrier as described above, and therefore varies depending on the physical properties of the magnetic carrier and the like. Therefore, the more preferable range of | ΔVep−ΔVei | is not limited alone, but generally, it is particularly preferably 50 to 150 V in the above range.
[0016]
FIG. 1 shows an example of an image forming apparatus for executing the first image forming method. In such an image forming apparatus, first, a charging voltage is uniformly applied from the charger 11 to the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor drum) 10, and the surface potential is applied to the surface of the electrostatic latent image carrier. (Initial potential) is formed. In the image forming apparatus shown in FIG. 1, a positive surface potential is formed on the surface of the electrostatic latent image carrier 10 by setting the applied voltage to be positive. After charging the surface of the electrostatic latent image carrier, the exposure device 12 exposes the surface of the electrostatic latent image carrier to form a predetermined electrostatic latent image on the surface. The toner 14 charged to the same polarity as the electrostatic latent image carrier moves from the surface of the developer carrier 13 to a portion of the surface of the electrostatic latent image carrier where the positive charge is attenuated by the exposure. Then, the electrostatic latent image is visualized as a toner image. This toner image is transferred onto a transfer target such as paper by a transfer unit such as the transfer charger 15 and is fixed (fixed) on the transfer target by a fixing unit such as a heat roller 17. Thus, a desired image can be formed on the transfer object. On the other hand, the surface of the electrostatic latent image carrier after the transfer process is neutralized by light irradiation from the exposure device 18 or the like, and the toner particles remaining on the surface are removed by cleaning means such as a blade cleaner 19 and a fur brush cleaner. Removed by
[0017]
FIG. 2 shows the relationship between the transition of the surface potential of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the series of image forming process and polishing process. The relationship between the potential difference and the transfer of the magnetic carrier will be described.
As shown in FIG. 2, when a charging voltage is applied to the surface of the electrostatic latent image carrier (photosensitive drum) 10 (charging step (i)), a predetermined surface potential is generated on the surface (FIG. 2). Is +800 V of (a). In the subsequent exposure step (ii), the exposed portion of the surface of the electrostatic latent image carrier 10 undergoes a surface potential attenuation (in the case of FIG. The potential of the surface is attenuated to +200 V of (b) by exposure.) At this time, a developing bias voltage is applied to the surface of the developer carrier 13 (+600 V in FIG. 2C), and the effective potential difference ΔVei becomes +200 V. Note that a negative potential difference ΔV (−400 V in FIG. 2) is generated from the surface of the developer carrier 13 to the surface of the exposed portion of the electrostatic latent image carrier 10. Due to the negative potential difference ΔV, the toner moves from the surface of the developer carrier 13 to the exposed portion of the electrostatic latent image carrier 10, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. Note that (iii) in FIG. 2 indicates that the surface potential of the electrostatic latent image carrier has disappeared by the charge removal step after the transfer processing.
[0018]
On the other hand, in the polishing step (iv), the same charging voltage (a) as in the charging step (i) is applied to the surface of the electrostatic latent image carrier 10, but the surface is not exposed. The developing bias voltage (d) applied to the surface of the developer carrier is set lower than in the developing step (+200 V in (d) in FIG. 2). Therefore, the effective potential difference ΔVep in the polishing step is larger than the effective potential difference ΔVei generated in the exposure step. In the case shown in FIG. 2, the absolute value | ΔVep | of the effective potential difference during the polishing process is 200 V larger than the absolute value | ΔVei | of the effective potential difference during the development process.
[0019]
Here, the toner is charged to the same positive polarity as the electrostatic latent image carrier, and the potential difference from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier is positive. It does not migrate to the surface of the carrier. On the other hand, the magnetic carrier charged to the opposite negative polarity to the electrostatic latent image carrier and the developer carrier has an effective potential difference that is set to be larger than that in the exposure and development steps. The transfer of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier is released by removing the constraint of the developer carrier by the magnetic force. The difference between the absolute value of the effective potential difference ΔVep and the absolute value of ΔVei is set such that the transfer of the magnetic carrier is realized and the transfer amount is in an appropriate range.
[0020]
In the first image forming method, the transfer of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier is performed by completing a new series of image forming processing steps (charging, exposure, development, transfer, charge removal, It may be performed before the start of the charging step (first charging step) in each step of the cleaning. That is, the above-described polishing process may be performed by sewing a gap at the time of image formation or at the time of so-called non-image formation.
Therefore, according to the first image forming method, the magnetic carrier is not mixed in the toner image obtained by visualizing the electrostatic latent image, and there is a possibility that an image defect such as a so-called white spot is generated in the formed image. There is no.
[0021]
In the first image forming method according to the present invention, the frequency of the polishing step, the amount of the magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier in the step, and the application of the charging voltage in the second charging step The time may be set in consideration of the degree of the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier.
In particular,
(A) performing the polishing process every time the image forming process is performed for 1 to 100 cycles;
(B) setting the total amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier in the carrier migrating process to be 0.02 to 0.2 g when the image forming process is repeated 1000 cycles; and
(C) in the second charging step, the time for applying a charging voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier is set to 0.1 to 0.3 seconds;
It is preferable that at least one of them is satisfied.
[0022]
(A) Frequency of polishing process
In the first image forming method according to the present invention, the frequency of the polishing process is one cycle of the image forming process if the purpose is to simply maintain the clean state of the surface of the electrostatic latent image carrier. It is most preferable to perform the polishing process every time. On the other hand, it is necessary to consider a decrease in the productivity of the image forming process and an increase in the amount of wear of the electrostatic latent image carrier (the accompanying reduction in the life of the electrostatic latent image carrier).
[0023]
In the first image forming method according to the present invention, as described above, it is preferable that the polishing process is performed until the number of elapsed times of the image forming process exceeds 100 cycles. If the frequency of the polishing process is less than the above frequency (the number of cycles is large), the effect of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier becomes poor, and the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited. is there.
The frequency of performing the polishing treatment step is a degree of the polishing effect, specifically, is set according to the transfer amount of the magnetic carrier, the physical properties of the magnetic carrier, and the like. It is preferable to set so that the image forming process is executed every 1 to 20 cycles.
[0024]
(B) Transfer amount of magnetic carrier
In the first image forming method according to the present invention, the total amount of the magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier (total amount of transfer of the magnetic carrier) is determined by the degree to which the surface of the electrostatic latent image carrier is polished and the formation. The value is set in the above range while considering the influence on the quality of the image.
If the total transfer amount of the magnetic carrier per 1000 cycles of the image forming process is less than 0.02 g, the effect of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier becomes poor, and the effect of the present invention may not be sufficiently exhibited. There is. Conversely, if the total transfer amount of the magnetic carrier per 1000 cycles of the image forming process exceeds 0.2 g, the polishing effect becomes too large, and the surface of the electrostatic latent image carrier may be damaged. Further, in this case, the mixing ratio of the magnetic carrier in the toner image on the electrostatic latent image carrier becomes too high, so that a defect such as a so-called white spot may occur in a formed image, and the image quality may be degraded.
[0025]
As described above, the total transfer amount of the magnetic carrier is set according to the degree of the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier, the effect on the quality of the formed image, and the like, and also depends on the physical properties of the magnetic carrier. It can fluctuate. Therefore, the more preferable range of the total transfer amount of the magnetic carrier is not particularly limited, but generally, it is particularly preferably 0.05 to 0.1 g in the above range.
[0026]
(C) Charging voltage application time
In the first image forming method according to the present invention, the time during which the charging voltage is applied to the surface of the electrostatic latent image carrier in the second charging step (during the polishing process) is different from the time required for applying the charging voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier. The amount is set in the above range according to the amount of the magnetic carrier to be transferred (the transfer amount of the magnetic carrier), while taking into account the degree of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier and the effect on the quality of the formed image. .
[0027]
When the application time of the charging voltage in the second charging step is less than 0.1 second, the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier decreases, and the polishing effect on the surface may be reduced. . Conversely, if the application time of the charging voltage in the second charging step exceeds 0.3 seconds, the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier increases, and the polishing effect on the surface becomes excessive. Could be.
The application time of the charging voltage in the second charging step also depends on the physical properties of the magnetic carrier, the ease of transfer to the surface of the electrostatic latent image carrier, the rotation speed of the electrostatic latent image carrier and the developer carrier, and the like. It can fluctuate. Accordingly, the more preferable range of the charging voltage application time is not particularly limited, but generally, it is particularly preferably 0.15 to 0.25 seconds in the above range.
[0028]
In the first image forming method according to the present invention, the range of the particle diameter of the magnetic carrier in the two-component developer used is determined from the viewpoint of setting the degree of polishing of the surface of the electrostatic latent image carrier to an appropriate range. It is preferable to set.
Specifically, in the two-component developer used in the first image forming method, the magnetic carrier in the two-component developer contains 1 to 30% by weight of the magnetic carrier passing through a mesh of 30 μm in the total magnetic carrier. It is preferable that they are contained in proportions.
[0029]
The particle size of the magnetic carrier having a small particle size in the magnetic carrier is set in consideration of the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier. If the particle size of the magnetic carrier is large, there is a possibility that the magnetic carrier may cause a problem that the surface of the electrostatic latent image carrier is damaged. The particle size of the small-diameter magnetic carrier preferably passes through a mesh having a mesh size of 20 μm, particularly in the above range.
In the two-component developer, the content ratio of the small-diameter magnetic carrier is set so as to be 1 to 30% by weight in all the magnetic carriers in consideration of the transfer amount of the magnetic carrier. When the content ratio of the small-diameter magnetic carrier in all the magnetic carriers is less than the above range, the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier decreases, and the amount required by the second image forming method is reduced. There is a possibility that the amount of transfer will not be reached. On the other hand, when the content ratio of the small-diameter magnetic carrier exceeds the above range, the amount of the magnetic carrier migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier becomes too large, and the migrating required for the second image forming method is performed. May exceed the amount. The content ratio of the small-diameter magnetic carrier in all the magnetic carriers is particularly preferably 3 to 20% by weight in the above range.
[0030]
(Image forming apparatus used in first image forming method)
The image forming apparatus according to the present invention is used for the first image forming method. In particular, in the first image forming method, the charging polarity of the toner in the two-component developer used is the same as the surface potential of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage, and during the polishing step. Is particularly preferable when the effective potential difference ΔVep of the above and the effective potential difference ΔVei at the time of image forming processing satisfy the above-mentioned expressions (1) and (2).
[0031]
The image forming apparatus includes:
An electrostatic latent image carrier,
Charging means for applying a charging voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier,
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image carrier,
A developer carrying member carrying a toner and a magnetic carrier on the surface,
Developing bias applying means for applying a developing bias voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner to the surface of the developer carrier,
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to a transfer target,
Cleaning means for removing, from the surface of the electrostatic latent image carrier, toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier after transfer processing of the toner image and magnetic carriers transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier;
An effective potential difference ΔVep (V) obtained by subtracting a developing bias voltage in the carrier transfer step from a surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the second charging step; The effective potential difference ΔVei (V) obtained by subtracting the developing bias voltage in the developing step from the surface potential formed on the surface of the body is expressed by the following equations (1) and (2):
| ΔVep |> | ΔVei | (1)
20 ≦ | ΔVep | − | ΔVei | ≦ 200 (2)
Means for controlling the applied voltage to be set in a range satisfying
It is characterized by having.
[0032]
According to the image forming apparatus of the present invention, the surface of the electrostatic latent image carrier is uniformly charged by the charging unit after the developing process is completed and before the charging process in the new image forming process is started. (Second charging step), and by adjusting the intensity of the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier by the control means, the magnetic carrier is moved from the developer carrier to the electrostatic latent image carrier. Can be forcibly transferred (electrostatic suction) to the surface (carrier transfer step).
In the above-described image forming apparatus, in order to realize forcible transfer of the carrier, as a two-component developer, the charge polarity of the toner is changed to the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the surface of the developer carrier. And the absolute value of the effective potential difference obtained by subtracting the developing bias voltage during the polishing process from the surface potential of the electrostatic latent image carrier during the polishing process is used. | ΔVep | is 20 to 200 V larger than the absolute value | ΔVei | of the effective potential difference obtained by subtracting the developing bias voltage in the series of steps from the surface potential of the electrostatic latent image carrier in the series of steps (image forming processing). It is adjusted by the above-mentioned control means.
[0033]
Therefore, according to the image forming apparatus, it is possible to forcibly transfer the magnetic carrier in the two-component developer to the surface of the electrostatic latent image carrier at the time of non-image formation. The surface can be polished by removing it from the surface of the electrostatic latent image carrier by a cleaning means such as a cleaning blade or a fur brush. That is, according to the above-described image forming apparatus, a special device for polishing the surface of the electrostatic latent image carrier is not provided, and polishing is performed during non-image formation without using a toner to which abrasive fine particles are externally added. By performing the steps, the polishing process on the surface of the electrostatic latent image carrier can be performed.
[0034]
(Second image forming method)
A second image forming method according to the present invention includes:
A charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier, an exposure step of exposing the surface of the electrostatic latent image carrier to form an electrostatic latent image, A developing step of visualizing the electrostatic latent image with the applied toner, a transfer step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier by the visualization onto a transfer target, A cleaning step of bringing a cleaning unit into contact with the surface of the image carrier, and
As the toner, a toner whose charge polarity is the same polarity as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier by the charging step,
As the magnetic carrier, a magnetic carrier having a saturation magnetization of 45 to 55 emu / g and a magnetic carrier passing through a mesh having an opening of 30 μm in a proportion of 3 to 20% by weight is used,
The spontaneous transfer amount of the magnetic carrier from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier in the developing step is determined by a series of image forming processing steps including the charging, exposure, development, transfer and cleaning of 1000 cycles. It is set to be 0.02-0.2 g when repeated, and
The magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier is removed from the surface of the electrostatic latent image carrier by the cleaning means in the cleaning step.
It is characterized by the following.
[0035]
In the second image forming method, in the developing step, the magnetic carrier having low saturation magnetization contained in the two-component developer spontaneously moves from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier. . The magnetic carrier that has migrated to the surface of the electrostatic latent image carrier, together with the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier after the transfer step, is cleaned by a cleaning means such as a cleaning blade or a fur brush. However, during the removal process, the magnetic carrier polishes the surface of the electrostatic latent image carrier. Therefore, according to the second image forming method, there is no need to use a toner to which abrasive fine particles are externally added or a special device for polishing the surface of the electrostatic latent image carrier, or the second image forming method according to the present invention. The charging, exposure, development, transfer, and cleaning steps can be performed without performing special control on the surface potential of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage of the developer carrier as in the image forming method of (1). The surface of the electrostatic latent image carrier can be polished only by executing a series of image forming processes including the above, and a clean state of the surface can be maintained. In addition, the effect of preventing filming can be surely and efficiently achieved.
[0036]
In the above-described second image forming method, the toner in the two-component developer has a charging polarity of a surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and a development applied to the surface of the developer carrier. One having the same polarity as the bias voltage is used.
In the above-described second image forming method, the range of the degree of magnetization and the range of the particle size of the magnetic carrier means that the spontaneous transfer of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier is efficiently performed and the range of the transfer amount In addition, it is preferable to set the degree of polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier from an appropriate viewpoint.
Specifically, the magnetic carrier in the two-minute developer used in the second image forming method is a magnetic carrier having a saturation magnetization of 45 to 55 emu / g and passing through a mesh of 30 μm in all the magnetic carriers. (Low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier) at a ratio of 3 to 20% by weight.
[0037]
The magnetic carrier is charged with a polarity opposite to that of the toner, that is, charged with a polarity opposite to the developing bias voltage or the surface potential of the electrostatic latent image carrier. The magnetic carrier is usually attached to the surface of the developer carrier mainly by magnetic force. However, the magnetic carrier having a low saturation magnetization is easily transferred from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier in the developing step by electrostatic attraction. This is remarkable especially among magnetic carriers having a low saturation magnetization, particularly those having a small particle diameter.
[0038]
The value of the saturation magnetization for the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is determined by considering the ease of electrostatic attraction to the surface of the electrostatic latent image carrier, The transfer amount (total amount) of the magnetic carrier when the cycle is repeated is appropriately set in the above-described range of 45 to 55 emu / g such that the transfer amount (total amount) becomes 0.02 to 0.2 g.
If the saturation magnetization of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is below the above range, the transfer amount of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier increases, the polishing effect becomes excessive, and the surface is scratched. A problem such as sticking occurs. On the other hand, when the saturation magnetization exceeds the above range, the transfer amount of the magnetic carrier becomes small and the polishing effect becomes poor, so that the effect of the present invention cannot be sufficiently exhibited. The saturation magnetization of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is more preferably 48 to 53 emu / g in the above range.
[0039]
The particle size of the low saturation magnetization / small particle size magnetic carrier is limited to those passing through a mesh having openings of 30 μm in consideration of the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier. If the particle size of the low saturation magnetization, small particle size magnetic carrier does not satisfy the above conditions (the particle size is large), the magnetic carrier may damage the surface of the electrostatic latent image carrier. May occur. It is preferable that the particle diameter of the low saturation magnetization and small particle diameter magnetic carrier passes through a mesh having a mesh size of 20 μm, particularly in the above range.
[0040]
The content ratio of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is set so as to be 3 to 20% by weight in all the magnetic carriers in consideration of the transfer amount of the magnetic carrier. When the content ratio of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier in all the magnetic carriers is below the above range, the amount of the magnetic carrier spontaneously migrating to the surface of the electrostatic latent image carrier becomes too small, and There is a possibility that the transfer amount required in the image forming method 2 may not be reached. Conversely, if the content ratio of the low saturation magnetization, small particle size magnetic carrier exceeds the above range, the amount of the magnetic carrier which spontaneously migrates to the surface of the electrostatic latent image carrier becomes too large, and the second image There is a possibility that the transfer amount required for the forming method may be exceeded. Further, when the content ratio exceeds the above range, a sufficient charge amount may not be provided to the toner of the two-component developer. The content ratio of the low saturation magnetization / small particle size magnetic carrier in all the magnetic carriers is particularly preferably 5 to 10% by weight in the above range.
[0041]
In the second image forming method according to the present invention, the amount of the magnetic carrier to be transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier (the transfer amount of the magnetic carrier) depends on the degree to which the surface of the electrostatic latent image carrier is polished, The setting is made in consideration of the influence on the quality of the formed image. Specifically, as described above, when the above series of steps is repeated 1000 cycles (when a series of image forming processes is performed 1000 times), the transfer amount (total amount) of the magnetic carrier is 0.02 to 0. It is set to be 2 g.
[0042]
When the transfer amount (total amount) of the magnetic carrier per 1000 cycles of the series of image forming processing steps is less than 0.02 g, the effect of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier becomes poor, and the effect of the present invention is sufficiently exhibited. You can't do that. Conversely, if the transfer amount (total amount) of the magnetic carrier per 1000 cycles of the series of image forming processing steps exceeds 0.2 g, the polishing effect becomes too large, and the surface of the electrostatic latent image carrier is damaged. As a result, problems such as generation of black spots occur. Alternatively, the mixing ratio of the magnetic carrier in the toner image obtained by visualizing the electrostatic latent image becomes high, so that a defect such as a so-called white spot occurs in the formed image, and the image quality deteriorates.
[0043]
As described above, the transfer amount of the magnetic carrier is set according to the degree of the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier, the effect on the quality of the formed image, and the like. It varies depending on Therefore, the more preferable range of the transfer amount of the magnetic carrier is not limited alone, but in general, it is particularly preferably 0.05 to 0.1 g in the above range.
The problem when the transfer amount (total amount) of the magnetic carrier per 1000 cycles of the image forming process deviates from the above range and the more preferable range of the transfer amount are the same as in the case of the first image forming method.
[0044]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Next, the image forming method of the present invention, the two-component developer used for the method, and the image forming apparatus will be described in detail.
[0045]
[First image forming method and image forming apparatus used therein]
In the first image forming method according to the present invention, the transfer amount of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier is set according to the effect on the polishing effect of the surface as described above. It is.
Factors affecting the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier include, for example, the surface hardness of the magnetic carrier, the shape of the carrier particles, and the like. When the magnetic carrier is hard or has many irregularities on the surface, the polishing effect is generally increased. Therefore, it is preferable to set the transfer amount of the carrier to be small. Conversely, when the magnetic carrier is soft or has a smooth surface, the polishing effect is generally reduced, so that it is preferable to set the transfer amount of the carrier to be large.
On the other hand, factors affecting the quality of the formed image (image quality) include, for example, the particle size of the magnetic carrier. When the magnetic carrier has a large particle size, the influence on the toner image obtained in the developing step becomes too large. Therefore, it is preferable to set the transfer amount of the carrier to be small.
[0046]
Regarding the two-component developer used in the first image forming method, the charging polarity of the toner is determined by the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the charging step and the second charging step, and There is no particular limitation, other than having the same polarity as the developing bias voltage, and preferably containing a small particle size magnetic carrier at a predetermined ratio.
Accordingly, various conventionally known toners can be used. The toner to be used may contain various compounding agents such as a charge controlling agent and a wax in addition to the binder resin and the colorant. Fine particles such as a fluidizing agent may be externally added (externally added) to the outer surface of the toner.
[0047]
As the magnetic carrier, various conventionally known magnetic carriers are used, except that the content ratio of a magnetic carrier having a predetermined saturation magnetization and a particle size (low saturation magnetization / small particle size magnetic carrier) is set in a predetermined range. can do. That is, various known materials may be used for the magnetic particles constituting the magnetic carrier and the coat layer covering the surface thereof.
[0048]
The cleaning means used for removing the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier in the cleaning step and removing the magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier in the polishing step is as described above. As described above, various conventionally known cleaning means such as a cleaning blade and a fur brush can be employed.
[0049]
As an image forming apparatus for performing the first image forming method according to the present invention, means for executing the above-described series of image forming processing steps, that is, the above-described electrostatic latent image carrier, charging means, and exposure means Any means may be used as long as the apparatus includes a developer carrier, a developing bias applying unit, a transferring unit, a cleaning unit, and an applied voltage controlling unit.
Of these means, the electrostatic latent image carrier, charging means, exposure means, developer carrier, developing bias applying means, transfer means, and cleaning means are not particularly limited, and various conventionally known images can be used. Means similar to those used in the forming apparatus can be employed.
[0050]
[Second image forming method]
In the second image forming method according to the present invention, the transfer amount of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier depends on the polishing effect on the surface and the influence on the quality of the formed image as described above. Is set. Factors affecting the polishing effect on the surface of the electrostatic latent image carrier include the same as those exemplified in the first image forming method.
[0051]
Among the two-component developers used in the second image forming method, the content ratio of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is determined as described above. It is set in consideration of the shift amount. Specifically, it depends on the toner concentration (T / D) in the two-component developer and the degree of the polishing effect of the magnetic carrier on the electrostatic latent image carrier (surface hardness of the magnetic carrier, shape of particles, etc.). Thus, it may be set appropriately from the above range.
[0052]
The two-component developer used in the second image forming method has the same charge polarity of the toner as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the same polarity as the developing bias voltage. The magnetic carrier is not particularly limited except that the magnetic carrier contains the above-mentioned low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier at a predetermined ratio.
Therefore, various conventionally known toners can be used as the toner used in the first image forming method.
Further, as the magnetic carrier, various conventionally known magnetic carriers can be used as in the case of the magnetic carrier used in the first image forming method.
As a cleaning means for removing the toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier and the magnetic carrier transferred to the surface, various types of conventionally known cleaning blades and fur brushes are used as described above. Cleaning means can be employed.
[0053]
The image forming apparatus for performing the second image forming method according to the present invention is not particularly limited, except that it can execute the above-described series of image forming processing steps. Image forming apparatuses using various electrophotographic methods can be adopted.
[0054]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to Examples and Comparative Examples.
[0055]
[Example of First Image Forming Method]
Using the first image forming method according to the present invention, an image forming test using an actual machine was performed. In the test, a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier was used.
Among these developers, a positively charged toner (average particle size 9 μm) using a styrene-acryl resin as a binder resin was used as the toner.
As the magnetic carrier, a coated carrier (weight average particle size: 60 μm) in which a surface of ferrite particles was coated with a silicone resin was used. The magnetic carriers include those passing through a mesh having an opening of 30 μm and those not passing through the mesh, and the saturation magnetization of each of them was 60 emu / g. Further, the content ratio of those passing through the mesh was 10% by weight in all the magnetic carriers.
The mixing ratio between the toner and the magnetic carrier was adjusted to be 5:95 (weight ratio).
[0056]
(Example 1)
In the image forming test, an electrophotographic copying machine manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd. [model modified from "KM-5530") was used as an image forming apparatus. This electrophotographic copying machine forms an image by a positive charge reversal development system.
[0057]
In the image forming test, the peripheral speed of the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) was 300 mm / sec, and the ratio of the peripheral speed of the developer carrier (developing sleeve) to the peripheral speed of the photoconductor (S / D) is 2.7, the cutting edge height of the developing sleeve is 0.5 mm, the distance between the photoconductor and the developing sleeve is 0.5 mm, the main magnetic pole force of the developing sleeve is 1000 Gs (Gauss), The position of the main pole of the developing sleeve is + 2.0 ° (upstream in the rotation direction), and the bias voltage of the developing sleeve (developing bias voltage) is +600 V (during the image forming process) and +580 V (during the polishing process). The light potential of the body was set to +150 V in both the image forming process and the polishing process, and the dark potential was set to +800 V in both the image forming process and the polishing process. The environmental conditions during the image forming test were room temperature of 20 ° C. and humidity of 60% RH.
The surface potential of the photoreceptor is a value obtained by measuring a voltage generated by a charge carried on the surface of the photoreceptor, which is measured at a developing nip portion which is a closest portion between the photoreceptor and the developing sleeve. The surface potential was measured using a surface potentiometer “model 344” manufactured by TREK, and the distance between the measurement probe and the surface of the photoconductor was about 3 mm.
[0058]
In Example 1, the effective potential difference ΔVep during the polishing step was +220 V, and the effective potential difference ΔVei during the image forming process was +200 V, satisfying the relationship of | ΔVep |> | ΔVei |. | ΔVep | − | ΔVei | was 20 V.
The polishing step was performed every time a series of image forming processing steps including charging, exposure, development, transfer and cleaning steps were repeated for one cycle.
Using the above-described image forming apparatus and the two-component developer, the image forming process (copying process) of an A4 size black character original (black ratio 6%) was repeated 300,000 cycles under the above conditions.
[0059]
(Example 2 and Comparative Examples 1 and 2)
The developing bias voltage during the polishing step is +400 V (Example 2), +600 V (Comparative Example 1) or +380 V (Comparative Example 2), and the dark potential is +800 V both during the image forming process and during the polishing process. Thus, the image forming process (copying process) was performed in the same manner as in Example 1, except that the effective potential difference ΔVep and the value of | ΔVep | − | ΔVei | during the polishing step were set to the values shown in Table 1, respectively. Was repeated 300,000 cycles. The frequency of execution of the polishing step was the same as in Example 1.
[0060]
(Evaluation of polishing process)
In the above embodiment and the comparative example, as in the case of the embodiment according to the first image forming method, every time a series of image forming processes is repeated 1000 cycles, the amount of magnetic carrier mixed in The amount of the magnetic carrier consumed from the component developer was measured. Further, by visually observing the surface state of the electrostatic latent image carrier and the presence or absence of filming, the polishing effect of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) with the magnetic carrier was evaluated.
The transfer amount (g) of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier was calculated based on the mixed amount of the magnetic carrier in the collected toner.
[0061]
Table 1 shows the above results.
[0062]
[Table 1]
Figure 2004264499
[0063]
In Table 1, "Transfer amount of magnetic carrier" indicates the transfer amount (g) when the above series of image forming processes is repeated for 1000 cycles. "-" In the column of "Evaluation result" indicates that scratches or filming occurred on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) even after the above series of image forming apparatus was repeated for 300,000 cycles. Indicates that was not confirmed. In the same column, "... scratches occur on every 10,000 sheets" or "... filming occurs on every 10,000 sheets" means that the above-described series of image forming apparatuses is repeated ... This indicates that the occurrence of scratches or filming was confirmed on the surface.
[0064]
As is evident from Table 2, in the embodiment in which the image was formed by the second image forming method of the present invention, even after repeating the above series of image forming processes for a very large number of 300,000 cycles. In addition, there was no problem that scratches and filming occurred on the surface of the electrostatic latent image carrier.
On the other hand, in the comparative example, when | ΔVep | − | ΔVei | is too small, a problem occurs that filming occurs on the surface of the electrostatic latent image carrier, and conversely, | ΔVep | − | When ΔVei | is too large, there is a problem that the surface of the electrostatic latent image carrier is damaged. It is presumed that the cause is that the transfer amount of the magnetic carrier is too small in the former case, and the transfer amount of the magnetic carrier is too large in the latter case.
[0065]
[Example of Second Image Forming Method]
Using the second image forming method according to the present invention, an image forming test using an actual machine was performed. In the test, a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier was used.
Among the developers, the used toner and the mixing ratio of the toner and the magnetic carrier are the same as in the “Example by First Image Forming Method”.
As the magnetic carrier, a coated carrier in which the surface of ferrite particles was coated with a silicone resin was used. This magnetic carrier has a weight average particle size of 60 μm, and includes those that have passed through a mesh having an opening of 30 μm and those that have not passed through the mesh. The saturation magnetization was 60 emu / g. The saturation magnetization and the content ratio of those having passed through a mesh having an opening of 30 μm were appropriately adjusted for each Example and Comparative Example.
The saturation magnetization was measured using a magnetic measurement tester “BHU-60” manufactured by RIKEN ELECTRONICS CO., LTD. Under a condition where a magnetic field of 3,000 Oe was applied.
[0066]
(Example 3)
In the image forming test, as in the case of Example 1, an electrophotographic copying machine [a modified version of "KM-5530" described above) was used as an image forming apparatus. Circumferential speed on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor), peripheral speed ratio (S / D) between the developer carrier (developing sleeve) and the photoconductor, cutting edge height of the developing sleeve, photoconductor-developing sleeve The distance, the magnetic force of the main pole of the developing sleeve and its position, and the environmental conditions at the time of the test were all the same as those of the "Example by the first image forming method".
The bias voltage (development bias voltage) of the developing sleeve was set at +600 V, the light potential of the photoconductor was set at +150 V, and the dark potential was set at +800 V.
[0067]
In Example 3, among the magnetic carriers of the two-component developer, those having passed through a mesh having a mesh size of 30 μm had a saturation magnetization of 45 emu / g, and the magnetic carrier of all the magnetic carriers having passed through the mesh was used. Was adjusted to 20% by weight, respectively.
Using the above-described image forming apparatus and the two-component developer, the image forming process (copying process) of an A4 size black character original (black ratio 6%) was repeated 300,000 cycles under the above conditions.
[0068]
(Example 4 and Comparative Examples 3 to 6)
Among the magnetic carriers of the two-component developer, those having a saturation magnetization of 55 emu / g (Example 2 and Comparative Example 4), 45 emu / g (Comparative Example 3), and 44 emu / g are assumed to have passed through a mesh having an aperture of 30 μm. (Comparative Example 5) or 56 emu / g (Comparative Example 6) was used, and the content ratio of the magnetic carrier that passed through the mesh in all the magnetic carriers was 3% by weight (Example 2 and Comparative Example 6). ), 21% by weight (Comparative Example 3), 2% by weight (Comparative Example 4) or 20% by weight (Comparative Example 5).
The image forming process (copying process) was repeated 300,000 cycles in the same manner as in Example 3 except that the two-component developer was used.
[0069]
(Evaluation of polishing effect)
In the above Examples and Comparative Examples, each time a series of image forming processes including charging, exposure, development, transfer, and cleaning processes is repeated for 1000 cycles, the amount of magnetic carrier mixed in The amount of the magnetic carrier consumed from the developer was measured. Further, by visually observing the surface state of the electrostatic latent image carrier and the presence or absence of filming, the polishing effect of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) with the magnetic carrier was evaluated.
The transfer amount (g) of the magnetic carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier was calculated based on the mixed amount of the magnetic carrier in the collected toner.
[0070]
Table 2 shows the above results.
[0071]
[Table 2]
Figure 2004264499
[0072]
In Table 2, the term “low saturation magnetization / small particle size magnetic carrier” refers to a magnetic carrier that has passed through a mesh having an aperture of 30 μm. “Transfer amount of magnetic carrier” indicates the transfer amount (g) when the above series of image forming processes is repeated for 1000 cycles. "-" In the column of "Evaluation result" indicates that scratches or filming occurred on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) even after the above series of image forming apparatus was repeated for 300,000 cycles. Indicates that was not confirmed. In the same column, "... scratches occur on every 10,000 sheets" or "... filming occurs on every 10,000 sheets" means that the above-described series of image forming apparatuses is repeated on every ... This indicates that the occurrence of scratches or the occurrence of filming was confirmed.
[0073]
As is clear from Table 2, the present invention uses a two-component developer containing a predetermined ratio of a low-saturation-magnetization / small-particle-diameter magnetic carrier in which the saturation magnetization and the particle size are set in a predetermined range. In the embodiment in which the image is formed by the second image forming method, even after repeating the series of image forming processes as many as 300,000 cycles, an extremely large number of times, the surface of the electrostatic latent image carrier is still in use. There was no problem that scratches and filming occurred.
[0074]
On the other hand, in the comparative example, when the saturation magnetization of the low-saturation-magnetization / small-particle-size magnetic carrier is too low or the content ratio thereof is too large, a problem occurs that the surface of the electrostatic latent image carrier is damaged. Conversely, when the saturation magnetization of the low saturation magnetization and small particle size magnetic carrier is too high or the content ratio thereof is too low, filming occurs on the surface of the electrostatic latent image carrier. It is presumed that the cause is that the transfer amount of the magnetic carrier is too large in the former case, and the transfer amount of the magnetic carrier is too small in the latter case.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of an image forming apparatus.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a transition of a surface potential of an electrostatic latent image carrier and a developing bias voltage applied to the surface of a developer carrier.

Claims (8)

少なくとも、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、現像剤担持体の表面に担持させたトナーによって当該静電潜像を顕像化する現像工程と、顕像化により静電潜像担持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写工程と、静電潜像担持体の表面にクリーニング手段を当接させるクリーニング工程と、をこの順で実行する画像形成処理工程を有する画像形成方法において、
上記現像工程を終えてから上記帯電工程を新たに始めるまでの間に、静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる第2の帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面に磁性キャリアを移行させるキャリア移行工程と、当該磁性キャリアを上記クリーニング手段で除去しつつ静電潜像担持体の表面を研磨する研磨工程と、をこの順で実行する研磨処理工程を有する
ことを特徴とする画像形成方法。
At least a charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier, an exposure step of exposing the surface of the electrostatic latent image carrier to form an electrostatic latent image, and a surface of the developer carrier A developing step of visualizing the electrostatic latent image with the toner carried on the toner, a transfer step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier by the visualization onto a transfer-receiving body, A cleaning step of bringing a cleaning unit into contact with the surface of the electrostatic latent image carrier; and
A second charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier between the completion of the developing step and the start of the charging step, A polishing step of performing a carrier transfer step of transferring the magnetic carrier, and a polishing step of polishing the surface of the electrostatic latent image carrier while removing the magnetic carrier by the cleaning unit in this order. Image forming method.
上記トナーの帯電極性を、上記帯電工程および第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位ならびに現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧と同じ極性とし、かつ、
上記第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位から上記キャリア移行工程において現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVep(V)と、上記帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成された表面電位から上記現像工程において現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVei(V)とを、式(1) および(2) :
|ΔVep|>|ΔVei| …(1)
20≦|ΔVep|−|ΔVei|≦200 …(2)
を満足する範囲に設定する請求項1記載の画像形成方法。
The charging polarity of the toner is the same polarity as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the charging step and the second charging step, And,
An effective potential difference ΔVep (V) obtained by subtracting a developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the carrier transfer step from the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the second charging step; An effective potential difference ΔVei (V) obtained by subtracting a developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier in the developing step from the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the charging step is represented by a formula: (1) and (2):
| ΔVep |> | ΔVei | (1)
20 ≦ | ΔVep | − | ΔVei | ≦ 200 (2)
2. The image forming method according to claim 1, wherein the range is set to satisfy the following condition.
上記研磨処理工程を、上記画像形成処理工程を1〜100サイクル経る毎に実行する請求項1または2記載の画像形成方法。3. The image forming method according to claim 1, wherein the polishing process is performed every time the image forming process is performed for 1 to 100 cycles. 上記キャリア移行工程において静電潜像担持体の表面に移行する磁性キャリアの総量を、上記画像形成処理工程を1000サイクル繰り返した時に0.02〜0.2gとなるように設定する請求項1または2記載の画像形成方法。4. The method according to claim 1, wherein the total amount of the magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier in the carrier transfer step is set to be 0.02 to 0.2 g when the image forming processing step is repeated 1000 cycles. 3. The image forming method according to item 2. 上記第2の帯電工程において、静電潜像担持体の表面に帯電電圧を印加する時間を0.1〜0.3秒とする請求項1または2記載の画像形成方法。3. The image forming method according to claim 1, wherein in the second charging step, the time for applying a charging voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier is 0.1 to 0.3 seconds. 上記磁性キャリアが、目開き30μmのメッシュを通過する磁性キャリアを全磁性キャリア中に1〜30重量%の割合で含有するものである請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the magnetic carrier contains a magnetic carrier passing through a mesh having an opening of 30 μm in a ratio of 1 to 30% by weight in all the magnetic carriers. 請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成方法に用いられる画像形成装置であって、
静電潜像担持体と、
当該静電潜像担持体の表面に帯電電圧を印加する帯電手段と、
上記静電潜像担持体の表面に静電潜像を形成させる露光手段と、
表面にトナーおよび磁性キャリアを担持する現像剤担持体と、
当該現像剤担持体の表面に当該トナーの帯電極性と同じ極性の現像バイアス電圧を印加する現像バイアス印加手段と、
上記静電潜像担持体の表面に形成されたトナー像を被転写体上に転写させる転写手段と、
上記トナー像の転写処理後に静電潜像担持体の表面に残存するトナーおよび静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアを当該静電潜像担持体の表面から除去するクリーニング手段と、
第2の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成される表面電位からキャリア移行工程における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVep(V)と、第1の帯電工程において静電潜像担持体の表面に形成される表面電位から現像工程における現像バイアス電圧を差し引いた実効電位差ΔVei(V)とを、式(1) および(2) :
|ΔVep|>|ΔVei| …(1)
20≦|ΔVep|−|ΔVei|≦200 …(2)
を満足する範囲に設定する印加電圧の制御手段と、
を備える画像形成装置。
An image forming apparatus used in the image forming method according to claim 1,
An electrostatic latent image carrier,
Charging means for applying a charging voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier,
Exposure means for forming an electrostatic latent image on the surface of the electrostatic latent image carrier,
A developer carrying member carrying a toner and a magnetic carrier on the surface,
Developing bias applying means for applying a developing bias voltage having the same polarity as the charging polarity of the toner to the surface of the developer carrier,
Transfer means for transferring the toner image formed on the surface of the electrostatic latent image carrier to a transfer target,
Cleaning means for removing, from the surface of the electrostatic latent image carrier, toner remaining on the surface of the electrostatic latent image carrier after transfer processing of the toner image and magnetic carriers transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier;
An effective potential difference ΔVep (V) obtained by subtracting a developing bias voltage in the carrier transfer step from a surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier in the second charging step; The effective potential difference ΔVei (V) obtained by subtracting the developing bias voltage in the developing step from the surface potential formed on the surface of the body is expressed by the following equations (1) and (2):
| ΔVep |> | ΔVei | (1)
20 ≦ | ΔVep | − | ΔVei | ≦ 200 (2)
Means for controlling the applied voltage to be set in a range satisfying
An image forming apparatus comprising:
静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電工程と、当該静電潜像担持体の表面を露光して静電潜像を形成する露光工程と、現像剤担持体の表面に担持させたトナーによって当該静電潜像を顕像化する現像工程と、顕像化により静電潜像担持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写工程と、静電潜像担持体の表面にクリーニング手段を当接させるクリーニング工程と、をこの順で実行する画像形成方法において、
上記トナーとして、その帯電極性が上記帯電工程によって静電潜像担持体の表面に形成される表面電位および現像剤担持体の表面に印加される現像バイアス電圧と同じ極性であるものを使用し、
上記磁性キャリアとして、全磁性キャリア中に、飽和磁化が45〜55emu/gでかつ目開き30μmのメッシュを通過する磁性キャリアを3〜20重量%の割合で含有するものを使用し、
上記現像工程における現像剤担持体表面から静電潜像担持体表面への磁性キャリアの自発的な移行量を、上記帯電、露光、現像、転写およびクリーニングを含む一連の画像形成処理工程を1000サイクル繰り返したときに0.02〜0.2gとなるように設定し、かつ、
静電潜像担持体の表面に移行した磁性キャリアを、上記クリーニング工程において上記クリーニング手段により静電潜像担持体の表面から除去する
ことを特徴とする画像形成方法。
A charging step of uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier, an exposure step of exposing the surface of the electrostatic latent image carrier to form an electrostatic latent image, A developing step of visualizing the electrostatic latent image with the applied toner, a transfer step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier by the visualization onto a transfer target, A cleaning step of bringing a cleaning unit into contact with the surface of the image carrier, and
As the toner, a toner whose charge polarity is the same polarity as the surface potential formed on the surface of the electrostatic latent image carrier and the developing bias voltage applied to the surface of the developer carrier by the charging step,
As the magnetic carrier, a magnetic carrier having a saturation magnetization of 45 to 55 emu / g and a magnetic carrier passing through a mesh having an opening of 30 μm in a proportion of 3 to 20% by weight is used,
The spontaneous transfer amount of the magnetic carrier from the surface of the developer carrier to the surface of the electrostatic latent image carrier in the developing step is determined by a series of image forming processing steps including the charging, exposure, development, transfer and cleaning of 1000 cycles. It is set to be 0.02-0.2 g when repeated, and
An image forming method, wherein the magnetic carrier transferred to the surface of the electrostatic latent image carrier is removed from the surface of the electrostatic latent image carrier by the cleaning means in the cleaning step.
JP2003053849A 2003-02-28 2003-02-28 Image forming method and image forming apparatus used for the same Pending JP2004264499A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003053849A JP2004264499A (en) 2003-02-28 2003-02-28 Image forming method and image forming apparatus used for the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003053849A JP2004264499A (en) 2003-02-28 2003-02-28 Image forming method and image forming apparatus used for the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2004264499A true JP2004264499A (en) 2004-09-24

Family

ID=33118344

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003053849A Pending JP2004264499A (en) 2003-02-28 2003-02-28 Image forming method and image forming apparatus used for the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2004264499A (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259588A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP2007304420A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP2009053536A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Sharp Corp Image forming apparatus

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006259588A (en) * 2005-03-18 2006-09-28 Fuji Xerox Co Ltd Image forming apparatus
JP4701768B2 (en) * 2005-03-18 2011-06-15 富士ゼロックス株式会社 Image forming apparatus
JP2007304420A (en) * 2006-05-12 2007-11-22 Kyocera Mita Corp Image forming apparatus
JP4620630B2 (en) * 2006-05-12 2011-01-26 京セラミタ株式会社 Image forming apparatus
JP2009053536A (en) * 2007-08-28 2009-03-12 Sharp Corp Image forming apparatus

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005173485A (en) Developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP2005309119A (en) Image forming apparatus
JP2007298977A (en) Image forming method using trickle developing system, developer used for the same, manufacturing method thereof, and image forming apparatus
JP2004264499A (en) Image forming method and image forming apparatus used for the same
JP3538784B2 (en) High-speed electrostatic image development method
JP2004029337A (en) Image forming apparatus
JP3173889B2 (en) Electrostatic image developing carrier, method of manufacturing the same, and image forming method
JP4847259B2 (en) Image forming apparatus
JP3450678B2 (en) Image forming method
JP2008102495A (en) Developer, image forming apparatus and image forming method
JP2016138926A (en) Image forming apparatus, control method of image forming apparatus, and program
JPH03200191A (en) Image forming device
JP2008256840A (en) Developer for electrostatic latent image development, developer cartridge for electrostatic latent image development, process cartridge and image forming apparatus
JP2010211015A (en) Developing device and image forming apparatus
JPH08190275A (en) Developing device
JP2005121795A (en) Development apparatus and image forming apparatus
JP2000187359A (en) Electrostatic latent image developing carrier and electrostatic latent image developer
JP2005091979A (en) Image forming apparatus
JP4178372B2 (en) Image forming apparatus
JPH117197A (en) Method for image forming and negative charged type non-magnetic toner
JPH09218529A (en) Electrostatic charge image developer and multicolor image forming method
JPH05158338A (en) Image forming device
JP2009300840A (en) Carrier for electrostatic charge image development, developer for electrostatic charge image development, and image forming device
JPS6348586A (en) Formation of image
JPH08137218A (en) Developing device