JP2005031130A - 画像形成装置及びその感光体製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生を抑止し、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法を提供すること。
【解決手段】感光体の感光層と、感光体の端部の感光層の剥離部との段差が現像剤の体積平均粒径以上の高さであり、且つ、感光体の感光層と、感光体の端部の感光層の剥離部との剥離段差部のなす角度が60°以下であることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図3
【解決手段】感光体の感光層と、感光体の端部の感光層の剥離部との段差が現像剤の体積平均粒径以上の高さであり、且つ、感光体の感光層と、感光体の端部の感光層の剥離部との剥離段差部のなす角度が60°以下であることを特徴とする画像形成装置。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成に用いられる画像形成装置及び、当該画像形成装置に用いられる感光層を有する感光体製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年高画質化に対して、トナーの小径化や球形度の向上をさせた重合トナーが採用されている。かかる重合トナーは高画質化の反面、球形度が高く小粒径のため感光体表面の段差によりトナーすり抜けが発生しやすい。しかし、高画質化のため、感光体と現像スリーブとの間の距離の精度や、LED露光における露光LEDと感光体との間の距離の精度が要求されており、それらに対して精度を管理する方法として、感光体の感光層に部材を突き当てることにより、感光体の振れやばらつきに影響されないようにしている。
【0003】
また、一方で高耐久化も要求され、感光体の感光層に部材を突き当てた場合、感光層はがれ等の問題があるため感光体端部の感光層の無い部分(感光体端部ので感光層を剥離した部分)に突き当てていた。
【0004】
その感光体の端部の感光層の剥離した部分の感光体との段差部において、トナーすり抜けが発生することから、特許文献1に記載されているように、クリーニング部材(クリーニングブレード)の感光体への当接領域内が感光層であるようにすることにより解決している。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−292642号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年画像形成装置の小型化の要求も強くなり、感光体の長さを短くすることが必要となってきた。その場合、感光体の端部の感光層の剥離部と感光体との段差がクリーニングブレード(クリーニング部材)にかかる状態となり、当該段差によりトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断等が発生して、トナー飛散やトナーすり抜け部の成長によるクリーニング不良が生じるという問題が起こる。
【0007】
本発明は上記の不具合を解消し、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生を抑止し、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0009】
(1)感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニングブレードの前記感光体への当接幅内において、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との段差が現像剤の体積平均粒径以上の高さであり、且つ、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との剥離段差部のなす角度が60°以下であることを特徴とする画像形成装置(第1の発明)。
【0010】
(2)感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニングブレードの前記感光体の当接幅内における感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上であることを特徴とする画像形成装置(第2の発明)。
【0011】
(3)感光体と、前記感光体の端部の感光層の剥離部とを有する感光体製造方法において、感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上となるように突起部を研磨処理することを特徴とする感光体製造方法(第3の発明)。
【0012】
本発明は上記の如き構成をとることにより、感光体と、当該感光体の感光層と剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生を抑止し、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法の提供を図るものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0014】
(1)本発明にかかわる感光体層の剥離部を有する感光体を備える画像形成装置について、図1にて以下に述べる。
【0015】
本発明の画像形成装置は、後段において詳述する像担持体としてのドラム状の感光体10、画像処理後のデータに従って感光体10上に像露光を行う像露光手段としての露光装置12、感光体10の周囲に設けられる、帯電手段としての帯電極11、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器13、転写分離手段としての転写分離極14、クリーニング手段としてのクリーニング装置19等の画像形成手段と、転写材上のトナー像を溶融定着する定着装置17とを有している。
【0016】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えばレーザ光学系を用いる露光装置12により感光体10上に像露光が行われる。
【0017】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向に回転される感光体10は、帯電極11のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体10上に形成される。
【0018】
静電潜像は、現像器13に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ(符号なし)により、帯電極性と同極性(本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする)のトナー(トナー粉末)を用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器13には、現像位置に対して感光体10の回転方向上流側に現像ウレタンシート13bが設けられる。
【0019】
一方、感光体10上のトナー像の先端部が転写分離極14の転写領域に到達する前に、給紙トレイ(不図示)内の転写材としての記録紙Pが、送り出しローラ(不図示)により給送されてレジストローラ16に到達し、先端規制される。
【0020】
記録紙Pは、トナー像、即ち感光体10上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ16により、帯電手段および転写手段である転写分離極14の転写領域に向けて搬送される。
【0021】
転写領域において、感光体10上のトナー像は転写分離極14の転写コロナ放電により記録紙P上への転写が行われ、該記録紙Pは転写分離極14の分離コロナ放電による除電により感光体10から分離される。
【0022】
トナー像が転写された記録紙Pは、定着装置17に至り、定着装置17の加熱部材としての加熱ローラ17aと、加圧部材としての加圧ローラ17bとの間で形成されるニップ部Nで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナー粉末(トナー)が記録紙P上に溶融定着され、当該記録紙Pは、装置外部に排紙される。
【0023】
転写後の感光体10の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ191cと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード191aを備えるブレードユニット190とからなるクリーニング装置19によりクリーニングされ、該クリーニング装置19内に回収され、搬送スクリュー191hにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット190には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード191bが設けられる。
【0024】
感光体10上の転写残トナーがクリーニング装置19により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【0025】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0026】
(2)上記画像形成装置の画像形成に用いられる現像剤(トナー)と感光体との製造方法について以下に述べる。
【0027】
(2)−1、上記において説明した画像形成装置には、体積平均粒径が2〜8μmの範囲にある小粒径の重合トナーを用いる。
【0028】
かかる小粒径の重合トナーは、例えば、従来公知のトナー製造法と同様の方法により母体粒子としての樹脂粒子を調製した後、該樹脂粒子に熱を施すことにより形成することができる。
【0029】
トナー母体粒子としては、乳化重合法や懸濁重合法等により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させて得られる樹脂粒子や懸濁重合法により調製した樹脂粒子等が好ましく用いられる。これらの樹脂粒子は水系媒体などの溶液中で表面が形成されるため表面が均一であるという利点を有している。また懸濁重合法で調製された樹脂粒子は球形であるため、これをトナー母体粒子とした小粒径の重合トナーは表面形状が滑らかとなる。樹脂微粒子を融着させて得られる樹脂粒子は、懸濁重合で得られる樹脂粒子に比べて粒度分布がシャープであり、後処理なしで球形への形状制御が可能であることから、より好ましく用いられ、これをトナー母体粒子とすることにより表面形状が滑らかでかつ形状や粒径の揃った小粒径の重合トナーを得ることができる。
【0030】
以下、本発明に関わる小粒径の重合トナーの製造方法について詳細に記述する。
【0031】
《製造工程》
本発明に使用される小粒径の重合トナーの製造工程は、トナー母体粒子としての樹脂粒子を製造する工程と、該樹脂粒子に外添剤を添加する工程とからなる。
【0032】
〔樹脂粒子の製造工程〕
トナー母体粒子としての樹脂粒子の製造は、乳化重合や懸濁重合等の重合法により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させる方法や懸濁重合により樹脂粒子を製造する方法が好ましく用いられる。
【0033】
乳化重合、懸濁重合等の重合法により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させてトナー母体となる樹脂粒子を製造する場合の製造工程は、乳化重合、懸濁重合等の重合法により樹脂微粒子を調製する重合工程、得られた樹脂微粒子分散液を用いて水系媒体中で樹脂微粒子を融着させる工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過し界面活性剤などを除去する洗浄工程からなる。
【0034】
ここで水系媒体とは主成分として水からなるもので、水の含有量が50質量%以上であるものを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることができるが、好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒である、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が好ましい。
【0035】
トナー母体粒子としての樹脂粒子にはトナー構成成分として着色剤や離型剤、荷電制御剤等が必要に応じて含有されるが、これらのトナー構成成分は樹脂微粒子を調製する重合工程において樹脂微粒子中に含有させる方法、あるいはこれらのトナー構成成分を含有しない樹脂微粒子を調製した後、該樹脂微粒子の分散液に着色剤や離型剤、荷電制御剤等を分散または溶解した液を添加して水系媒体中で融着させることにより樹脂粒子中に含有させる方法の何れでもよいが、離型剤は重合工程において含有させることが好ましく、着色剤は樹脂微粒子を融着させる工程で含有させることが好ましい。
【0036】
樹脂微粒子を調製する重合工程は、例えば、重合性単量体中に離型剤等を溶解した溶液を臨界ミセル濃度以下の界面活性剤を溶解させた水系媒体中に機械的エネルギーによって油滴分散させ、この分散液に水溶性重合開始剤を加え、ラジカル重合させる方法を挙げることができる。この場合、モノマー中に油溶性の重合開始剤を加えて使用してもよい。この油滴分散を行うための分散機としては特に限定されるものでは無いが、例えばクレアミックス、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等を挙げることができる。
【0037】
融着の方法としては、重合工程によって生成された樹脂微粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で塩析しながら融着する方法が好ましく用いられる。
【0038】
この塩析/融着を行う工程は、樹脂微粒子及び着色剤粒子とが存在している水中にアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂微粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加し、樹脂微粒子のガラス転移温度を実質的に下げることで融着を効果的に行う手法を使用してもよい。
【0039】
ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。また前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等があげられるが、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好ましい。
【0040】
また着色剤粒子は、界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした水系媒体中に着色剤を分散して調製される。着色剤分散時の分散機は特に限定されないが、好ましくは、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。また着色剤は表面改質して使用してもよく、この場合は、着色剤を分散した分散液中に表面改質剤を添加した後昇温して反応を行い、反応終了後に濾過、洗浄、乾燥を行って表面改質剤で処理された顔料を得ることができる。
【0041】
融着を塩析/融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させた樹脂粒子の表面性が変動したりする問題が発生する。また塩析剤を添加する温度は、樹脂微粒子のガラス転移温度以下であることが好ましい。塩析剤を添加する温度が樹脂微粒子のガラス転移温度以上であると、樹脂微粒子の塩析/融着は速やかに進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子が発生したりする場合がある。この添加温度の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一般的には5℃〜55℃、好ましくは10℃〜45℃である。
【0042】
塩析剤を樹脂微粒子のガラス転移温度以下で加えた後は、できるだけ速やかに昇温し、樹脂微粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが好ましい。このときの昇温速度としては1℃/分以上が好ましく、昇温までの時間としては30分未満が好ましく、10分未満が特に好ましい。昇温速度の上限としては特に明確では無いが、急激な塩析/融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から、15℃/分以下が好ましい。特に好ましい形態として、塩析/融着をガラス転移温度以上になった時点でも継続して進行させることにより、粒子の成長とともに融着を効果的に進行させることができる。
【0043】
融着によって得られる樹脂粒子の粒径は、体積平均粒径で2〜8μmである。樹脂粒子の体積平均粒径は、コールターカウンターTAII、コルターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができ、コールターカウンターTAII及びコールターマルチサイザーを用いる場合にはアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0044】
樹脂粒子中に含まれる微粉量は、3.0μm以下の微粉量が個数分布で全体の20個数%以下であることが好ましく、2.0μm以下の微粉量が10個数%以下であることがさらに好ましい。この微粉量は大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて測定することができる。この範囲に粒径分布を調整するためには、塩析/融着段階での温度制御を狭くすることがよく、具体的には昇温までの時間を前述の30分未満、好ましくは10分未満とし、昇温速度を1〜15℃/分とすることである。
【0045】
また融着によって得られた樹脂粒子の形状は、下式で示される球形化度の平均値(平均円形度)が0.930〜0.985(0.930以上、0.985以下)とすることが好ましい。球形に近づけることにより転写率を向上させる。また、球形化度の平均値(平均円形度)を0.930〜0.985(0.930以上、0.985以下)とすることにより、感光体上や中間転写体上の双方での転写残トナーの減少の向上が図られる。
【0046】
球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
さらに球形化度の分布がシャープであることが好ましく、体積粒度分布における標準偏差は0.25以下、下式で算出される球形化度のCV値は25%以下が好ましい。粒径を揃えることにより転写率を向上させる。また、CV値を25%以下とすることにより、感光体上や中間転写体上の双方での転写残トナーの減少とクリーニング性の向上が図られる。
【0047】
CV値(%)=(体積粒度分布における標準偏差)/(体積平均粒径)×100
なお上記球形化度は、500個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により500倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「SCANNING IMAGE ANALYSER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「FPIA−1000」(東亜医用電子株式会社製)により測定することができる。
【0048】
所望の粒径および形状の粒子が得られた段階で樹脂粒子分散液を冷却し、得られた粒子を水系媒体中より濾過、水洗し、ウェットケーキ状の樹脂粒子を得る。
【0049】
トナー母体となる樹脂粒子を懸濁重合で製造する場合の製造工程は、ラジカル重合性単量体中に重合開始剤と着色剤や離型剤、荷電制御剤等のトナーを構成するに必要な成分を含有分散させる工程、着色剤等を分散した前記分散液を水中に分散しトナー程度の所望の粒径を有する液滴に分散する工程、重合工程、分散安定剤を除去し濾過、洗浄する工程からなる。
【0050】
着色剤等を分散する際に使用される分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。なお、重合開始剤を添加する必要があるため、分散時の熱の影響を受けないように、冷却して分散することが好ましい。
【0051】
水系媒体中に上記分散液を分散する際に使用される分散装置としては、TKホモミキサー、TKホモジェッター、回転二重円筒、超音波分散機などを挙げることができる。この場合、水系媒体中に形成される液滴が所望の粒径になるように調整する必要があるため、顕微鏡などで分散液滴の粒径を観察し、所定になった時点で分散を停止する方法で所望の分散径を有する液滴を形成することが好ましい。トナー母体粒子としての樹脂粒子の粒径は、体積平均粒径で2〜8μmが好ましい。この体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0052】
重合工程では重合開始剤の分解温度以上で重合する。重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択しても良いが、重合開始剤の半減期が2時間から10時間程度になる温度範囲とすることが好ましい。温度範囲としては、重合開始剤により異なるが、例えば50℃から90℃の範囲が好ましく使用される。
【0053】
重合終了後、冷却し、分散安定剤を除去するために、酸を加えることが好ましい。酸としては、塩酸、硫酸等を使用することができる。その後、濾過、水洗し、ウェットケーキ状の樹脂粒子を得る。
【0054】
得られた樹脂粒子の形状は、通常、前述の式による球形化度の平均値(平均円形度)は0.93〜1.00となる。
【0055】
本発明の各画像形成装置において用いられる重合トナーは、その体積平均粒径が2〜8μmの小粒径トナーである。重合トナーの粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加重、または離着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【0056】
重合トナーの体積平均粒径が2〜8μmであることにより、定着工程において、キャリアに対する付着性が過度に大きいトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、優れた現像性を長期にわたって安定的に得ることができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上い、オフセット印刷並みの高画質を得ることができる。重合トナーの体積平均粒径が2μmよりも小では、かぶり等による画質の低下が生じやすくなり、また、8μmよりも大では、高画質の特徴が薄くなる。
【0057】
本発明に用いる小粒径トナーは1成分現像剤また2成分現像剤の何れでも用いることができるが、磁性キャリアを含有する2成分現像剤を用いることが好ましい。
【0058】
キャリアとして用いる粒子は、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましく用いられる。前記2〜8μmの小粒径の重合トナーに対応して用いられるキャリア粒子は、その体積平均粒径としては20〜50μmの小粒径のものを用いることが好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。キャリアは、上記磁性粒子をそのまま用いることもできるが、樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン/アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。キャリアの体積平均粒径が20μmよりも小では、キャリア付着が起こりやすくなり、また、50μmよりも大では、画像にハキメと称される濃度ムラが生ずる等の画質の低下が発生しやすくなる。
【0059】
(2)−2、次に感光体の製造方法について以下に述べる。
《感光体の製造》
図1にて前述した画像形成装置における画像形成に用いるドラム状の感光体10は、導電性支持体であるアルミ製の円筒状の素管SK(図2および図3参照)上に、以下のようにして下引層、CGL、下層CTLおよび上層CTLを設けて形成した。
【0060】
(下引層)
チタンキレート化合物(TC−750:松本製薬製) 30g
シランカップリング剤(KBM−503:信越化学社製) 17g
2−プロパノール 150ml
からなる塗布液を調製し、この塗布液を前記素管上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.5μmの下引層を形成した。
【0061】
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、CGL塗布液を調製した。この塗布液を下引層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmのCGLを形成した。
【0062】
(下層CTL)
CTM〔N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン〕 225g
ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g
ジクロロメタン 2000ml
を混合溶解し、下層CTL用の塗布液を調製した。この塗布液をCGLの上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚15μmの下層CTLを形成した。
【0063】
(上層CTL)
CTM〔N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン〕 100g
ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g
ジクロロメタン 2000ml
シリカ微粒子 25g
を混合溶解し、上層CTL用の塗布液を調製した。この塗布液を下層CTLの上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚5μmの上層CTLを形成し、感光体10を得た。
【0064】
(3)次に、本発明にかかわる感光体の感光体層の剥離部とその形成方法とについて、図2ないし図4を用いて以下に説明する。図2は、感光体層の剥離部の形成方法を示す図であり、図3は、剥離部の剥離段差部と感光体の端部の感光層の突起部とを示す図であり、図4は、感光層の突起部の研磨前と研磨後との拡大図である。
【0065】
図2によれば、(2)−2にて述べた感光体の製造方法における各層を塗布後、感光体10の両端部を剥離規格となるように、複数の(図2においては3本の)軸(符号なし)に張架させ、剥離液を浸透させた剥離テープHTPを、不図示の治具により固定されて回転される感光体10に、点線で矢印で示すように移動させ、回転する感光体10の端部に当接させて剥離テープHTPを従動回転させ、感光体10の素管SK上に塗布された感光層CTaの端部を剥離させる。
【0066】
また図3に示すように、クリーニングブレード191bの感光体10への当接幅内において、感光体10の感光層CTaと、感光体10の端部(両端部)の感光層CTaの剥離部HKaとの段差が、(2)−1にて前述した現像剤(トナー)の体積平均粒径(8μm)以上の高さであり、且つ、感光体10の感光層CTaと、感光体10の端部の感光層CTaの剥離部HKaとの剥離段差部HKDのなす角度が60°以下に設定することが、クリーニングブレード191bが現像剤(トナー)に追従し、トナーすり抜けが顕著に発生することがなく、トナー飛散やクリーニング不良の発生が顕著になかった(本願発明効果)。また、現像剤の球形化度は(2)−1にて前述したように、0.93以上、0.985以下に設定することがトナーすり抜け防止のためにより好ましい。
【0067】
また、クリーニングブレード191bの感光体10の当接幅内における感光層剥離による感光体10の端部(両端部)の感光層CTaの突起部TSaの形状はR2μm以上に設定することがクリーニングブレード191bの端部の破断を顕著に防止することが確認され、トナー飛散やクリーニング不良の発生が顕著になかった(本願発明効果)。
【0068】
このため本願発明としては、感光層剥離による感光体10の端部の感光層CTaの突起部TSaを図4(A)の突起形状から図4(B)のようにRが2μm以上となるように突起部TSaを研磨処理する。
【0069】
感光体10の端部の感光層CTaの具体的な研磨方法としては、研磨処理において、任意の速度で回転する感光体10と、感光体10の感光層CTaの剥離段差部HKD(図3参照)に、研磨粒子を含有する研磨部材としての円形状のブラシ(研磨ブラシ)、例えば、研磨粒子(#320)入ナイロンブラシを当接させて、突起部TSaを研磨した後、さらに、後処理用フェルトで滑面化させる。
【0070】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法が得られる。
【0071】
【発明の効果】
請求項1ないし4によれば、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置の提供が可能となる。
【0072】
請求項4ないし6によれば、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ感光体製造方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる感光体層の剥離部を有する感光体を備える画像形成装置の概要断面図である。
【図2】感光体層の剥離部の形成方法を示す図である。
【図3】剥離部の剥離段差部と感光体の端部の感光層の突起部とを示す図である。
【図4】感光層の突起部の研磨前と研磨後との拡大図である。
【符号の説明】
10 感光体
11 帯電極
12 露光装置
13 現像器
14 転写分離極
17 定着装置
17a 加熱ローラ
17b 加圧ローラ
CTa 感光層
HKa 剥離部
HKD 剥離段差部
HTP 剥離テープ
KBa 研磨ブラシ
N ニップ部
SK 素管
TSa 突起部
P 記録紙
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、FAX等の画像形成に用いられる画像形成装置及び、当該画像形成装置に用いられる感光層を有する感光体製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年高画質化に対して、トナーの小径化や球形度の向上をさせた重合トナーが採用されている。かかる重合トナーは高画質化の反面、球形度が高く小粒径のため感光体表面の段差によりトナーすり抜けが発生しやすい。しかし、高画質化のため、感光体と現像スリーブとの間の距離の精度や、LED露光における露光LEDと感光体との間の距離の精度が要求されており、それらに対して精度を管理する方法として、感光体の感光層に部材を突き当てることにより、感光体の振れやばらつきに影響されないようにしている。
【0003】
また、一方で高耐久化も要求され、感光体の感光層に部材を突き当てた場合、感光層はがれ等の問題があるため感光体端部の感光層の無い部分(感光体端部ので感光層を剥離した部分)に突き当てていた。
【0004】
その感光体の端部の感光層の剥離した部分の感光体との段差部において、トナーすり抜けが発生することから、特許文献1に記載されているように、クリーニング部材(クリーニングブレード)の感光体への当接領域内が感光層であるようにすることにより解決している。
【0005】
【特許文献1】
特開平8−292642号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、近年画像形成装置の小型化の要求も強くなり、感光体の長さを短くすることが必要となってきた。その場合、感光体の端部の感光層の剥離部と感光体との段差がクリーニングブレード(クリーニング部材)にかかる状態となり、当該段差によりトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断等が発生して、トナー飛散やトナーすり抜け部の成長によるクリーニング不良が生じるという問題が起こる。
【0007】
本発明は上記の不具合を解消し、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生を抑止し、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は下記の構成により達成される。
【0009】
(1)感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニングブレードの前記感光体への当接幅内において、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との段差が現像剤の体積平均粒径以上の高さであり、且つ、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との剥離段差部のなす角度が60°以下であることを特徴とする画像形成装置(第1の発明)。
【0010】
(2)感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、前記クリーニングブレードの前記感光体の当接幅内における感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上であることを特徴とする画像形成装置(第2の発明)。
【0011】
(3)感光体と、前記感光体の端部の感光層の剥離部とを有する感光体製造方法において、感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上となるように突起部を研磨処理することを特徴とする感光体製造方法(第3の発明)。
【0012】
本発明は上記の如き構成をとることにより、感光体と、当該感光体の感光層と剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生を抑止し、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法の提供を図るものである。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。
【0014】
(1)本発明にかかわる感光体層の剥離部を有する感光体を備える画像形成装置について、図1にて以下に述べる。
【0015】
本発明の画像形成装置は、後段において詳述する像担持体としてのドラム状の感光体10、画像処理後のデータに従って感光体10上に像露光を行う像露光手段としての露光装置12、感光体10の周囲に設けられる、帯電手段としての帯電極11、現像剤担持体を有する磁気ブラシ型現像装置からなる現像手段としての現像器13、転写分離手段としての転写分離極14、クリーニング手段としてのクリーニング装置19等の画像形成手段と、転写材上のトナー像を溶融定着する定着装置17とを有している。
【0016】
不図示の画像読取装置により読み取られ、メモリに格納されている画像データが画像形成に応じて呼び出され、当該画像データに従って、例えばレーザ光学系を用いる露光装置12により感光体10上に像露光が行われる。
【0017】
当該像露光に先立ち、矢印で示す時計方向に回転される感光体10は、帯電極11のコロナ放電作用により所定の表面電位を付与されているが、像露光による潜像部位の電位が露光量に応じて減じ、結果として、画像データに応じた静電潜像が感光体10上に形成される。
【0018】
静電潜像は、現像器13に設けられる現像剤担持体としての現像ローラ(符号なし)により、帯電極性と同極性(本実施形態においては現像に使用されるトナー極性をマイナス極性とし、帯電極性をマイナス極性とする)のトナー(トナー粉末)を用いて反転現像され、可視化されたトナー像とされる。また図に示すように、現像器13には、現像位置に対して感光体10の回転方向上流側に現像ウレタンシート13bが設けられる。
【0019】
一方、感光体10上のトナー像の先端部が転写分離極14の転写領域に到達する前に、給紙トレイ(不図示)内の転写材としての記録紙Pが、送り出しローラ(不図示)により給送されてレジストローラ16に到達し、先端規制される。
【0020】
記録紙Pは、トナー像、即ち感光体10上の画像領域と重畳するように、同期を取って回転を開始するレジストローラ16により、帯電手段および転写手段である転写分離極14の転写領域に向けて搬送される。
【0021】
転写領域において、感光体10上のトナー像は転写分離極14の転写コロナ放電により記録紙P上への転写が行われ、該記録紙Pは転写分離極14の分離コロナ放電による除電により感光体10から分離される。
【0022】
トナー像が転写された記録紙Pは、定着装置17に至り、定着装置17の加熱部材としての加熱ローラ17aと、加圧部材としての加圧ローラ17bとの間で形成されるニップ部Nで加圧と加熱とにより、トナー像を形成するトナー粉末(トナー)が記録紙P上に溶融定着され、当該記録紙Pは、装置外部に排紙される。
【0023】
転写後の感光体10の周面上に残った転写残トナーは、例えば導電性ブラシを用いるクリーニングローラ191cと、クリーニング部材としてのクリーニングブレード191aを備えるブレードユニット190とからなるクリーニング装置19によりクリーニングされ、該クリーニング装置19内に回収され、搬送スクリュー191hにより不図示のトナー回収容器に回収される。また、ブレードユニット190には交換用のクリーニング部材としてのクリーニングブレード191bが設けられる。
【0024】
感光体10上の転写残トナーがクリーニング装置19により回収された後、画像形成装置は次の画像形成サイクルに入る。
【0025】
なお、上記画像形成装置の説明においては、モノクロ画像形成にて説明したが、カラー画像を形成する場合も本発明に含まれるものである。
【0026】
(2)上記画像形成装置の画像形成に用いられる現像剤(トナー)と感光体との製造方法について以下に述べる。
【0027】
(2)−1、上記において説明した画像形成装置には、体積平均粒径が2〜8μmの範囲にある小粒径の重合トナーを用いる。
【0028】
かかる小粒径の重合トナーは、例えば、従来公知のトナー製造法と同様の方法により母体粒子としての樹脂粒子を調製した後、該樹脂粒子に熱を施すことにより形成することができる。
【0029】
トナー母体粒子としては、乳化重合法や懸濁重合法等により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させて得られる樹脂粒子や懸濁重合法により調製した樹脂粒子等が好ましく用いられる。これらの樹脂粒子は水系媒体などの溶液中で表面が形成されるため表面が均一であるという利点を有している。また懸濁重合法で調製された樹脂粒子は球形であるため、これをトナー母体粒子とした小粒径の重合トナーは表面形状が滑らかとなる。樹脂微粒子を融着させて得られる樹脂粒子は、懸濁重合で得られる樹脂粒子に比べて粒度分布がシャープであり、後処理なしで球形への形状制御が可能であることから、より好ましく用いられ、これをトナー母体粒子とすることにより表面形状が滑らかでかつ形状や粒径の揃った小粒径の重合トナーを得ることができる。
【0030】
以下、本発明に関わる小粒径の重合トナーの製造方法について詳細に記述する。
【0031】
《製造工程》
本発明に使用される小粒径の重合トナーの製造工程は、トナー母体粒子としての樹脂粒子を製造する工程と、該樹脂粒子に外添剤を添加する工程とからなる。
【0032】
〔樹脂粒子の製造工程〕
トナー母体粒子としての樹脂粒子の製造は、乳化重合や懸濁重合等の重合法により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させる方法や懸濁重合により樹脂粒子を製造する方法が好ましく用いられる。
【0033】
乳化重合、懸濁重合等の重合法により調製した樹脂微粒子を水系媒体中で融着させてトナー母体となる樹脂粒子を製造する場合の製造工程は、乳化重合、懸濁重合等の重合法により樹脂微粒子を調製する重合工程、得られた樹脂微粒子分散液を用いて水系媒体中で樹脂微粒子を融着させる工程、得られた粒子を水系媒体中より濾過し界面活性剤などを除去する洗浄工程からなる。
【0034】
ここで水系媒体とは主成分として水からなるもので、水の含有量が50質量%以上であるものを示す。水以外のものとしては、水に溶解する有機溶媒を挙げることができ、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、アセトン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフランなどをあげることができるが、好ましくは樹脂を溶解しない有機溶媒である、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノールのようなアルコール系有機溶媒が好ましい。
【0035】
トナー母体粒子としての樹脂粒子にはトナー構成成分として着色剤や離型剤、荷電制御剤等が必要に応じて含有されるが、これらのトナー構成成分は樹脂微粒子を調製する重合工程において樹脂微粒子中に含有させる方法、あるいはこれらのトナー構成成分を含有しない樹脂微粒子を調製した後、該樹脂微粒子の分散液に着色剤や離型剤、荷電制御剤等を分散または溶解した液を添加して水系媒体中で融着させることにより樹脂粒子中に含有させる方法の何れでもよいが、離型剤は重合工程において含有させることが好ましく、着色剤は樹脂微粒子を融着させる工程で含有させることが好ましい。
【0036】
樹脂微粒子を調製する重合工程は、例えば、重合性単量体中に離型剤等を溶解した溶液を臨界ミセル濃度以下の界面活性剤を溶解させた水系媒体中に機械的エネルギーによって油滴分散させ、この分散液に水溶性重合開始剤を加え、ラジカル重合させる方法を挙げることができる。この場合、モノマー中に油溶性の重合開始剤を加えて使用してもよい。この油滴分散を行うための分散機としては特に限定されるものでは無いが、例えばクレアミックス、超音波分散機、機械式ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等を挙げることができる。
【0037】
融着の方法としては、重合工程によって生成された樹脂微粒子と着色剤粒子とを水系媒体中で塩析しながら融着する方法が好ましく用いられる。
【0038】
この塩析/融着を行う工程は、樹脂微粒子及び着色剤粒子とが存在している水中にアルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、ついで樹脂微粒子のガラス転移点以上に加熱することで塩析を進行させると同時に融着を行う工程である。この工程では、水に無限溶解する有機溶媒を添加し、樹脂微粒子のガラス転移温度を実質的に下げることで融着を効果的に行う手法を使用してもよい。
【0039】
ここで、塩析剤であるアルカリ金属塩及びアルカリ土類金属塩は、アルカリ金属として、リチウム、カリウム、ナトリウム等が挙げられ、アルカリ土類金属として、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウムなどが挙げられ、好ましくはカリウム、ナトリウム、マグネシウム、カルシウム、バリウムが挙げられる。また塩を構成するものとしては、塩素塩、臭素塩、沃素塩、炭酸塩、硫酸塩等が挙げられる。また前記水に無限溶解する有機溶媒としては、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、アセトン等があげられるが、炭素数が3以下のメタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノールのアルコールが好ましく、特に、2−プロパノールが好ましい。
【0040】
また着色剤粒子は、界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度(CMC)以上にした水系媒体中に着色剤を分散して調製される。着色剤分散時の分散機は特に限定されないが、好ましくは、超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。また着色剤は表面改質して使用してもよく、この場合は、着色剤を分散した分散液中に表面改質剤を添加した後昇温して反応を行い、反応終了後に濾過、洗浄、乾燥を行って表面改質剤で処理された顔料を得ることができる。
【0041】
融着を塩析/融着で行う場合、塩析剤を添加した後に放置する時間をできるだけ短くすることが好ましい。この理由として明確では無いが、塩析した後の放置時間によって、粒子の凝集状態が変動し、粒径分布が不安定になったり、融着させた樹脂粒子の表面性が変動したりする問題が発生する。また塩析剤を添加する温度は、樹脂微粒子のガラス転移温度以下であることが好ましい。塩析剤を添加する温度が樹脂微粒子のガラス転移温度以上であると、樹脂微粒子の塩析/融着は速やかに進行するものの、粒径の制御を行うことができず、大粒径の粒子が発生したりする場合がある。この添加温度の範囲としては樹脂のガラス転移温度以下であればよいが、一般的には5℃〜55℃、好ましくは10℃〜45℃である。
【0042】
塩析剤を樹脂微粒子のガラス転移温度以下で加えた後は、できるだけ速やかに昇温し、樹脂微粒子のガラス転移温度以上に加熱する方法を使用することが好ましい。このときの昇温速度としては1℃/分以上が好ましく、昇温までの時間としては30分未満が好ましく、10分未満が特に好ましい。昇温速度の上限としては特に明確では無いが、急激な塩析/融着の進行による粗大粒子の発生を抑制する観点から、15℃/分以下が好ましい。特に好ましい形態として、塩析/融着をガラス転移温度以上になった時点でも継続して進行させることにより、粒子の成長とともに融着を効果的に進行させることができる。
【0043】
融着によって得られる樹脂粒子の粒径は、体積平均粒径で2〜8μmである。樹脂粒子の体積平均粒径は、コールターカウンターTAII、コルターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができ、コールターカウンターTAII及びコールターマルチサイザーを用いる場合にはアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0044】
樹脂粒子中に含まれる微粉量は、3.0μm以下の微粉量が個数分布で全体の20個数%以下であることが好ましく、2.0μm以下の微粉量が10個数%以下であることがさらに好ましい。この微粉量は大塚電子社製の電気泳動光散乱光度計ELS−800を用いて測定することができる。この範囲に粒径分布を調整するためには、塩析/融着段階での温度制御を狭くすることがよく、具体的には昇温までの時間を前述の30分未満、好ましくは10分未満とし、昇温速度を1〜15℃/分とすることである。
【0045】
また融着によって得られた樹脂粒子の形状は、下式で示される球形化度の平均値(平均円形度)が0.930〜0.985(0.930以上、0.985以下)とすることが好ましい。球形に近づけることにより転写率を向上させる。また、球形化度の平均値(平均円形度)を0.930〜0.985(0.930以上、0.985以下)とすることにより、感光体上や中間転写体上の双方での転写残トナーの減少の向上が図られる。
【0046】
球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
さらに球形化度の分布がシャープであることが好ましく、体積粒度分布における標準偏差は0.25以下、下式で算出される球形化度のCV値は25%以下が好ましい。粒径を揃えることにより転写率を向上させる。また、CV値を25%以下とすることにより、感光体上や中間転写体上の双方での転写残トナーの減少とクリーニング性の向上が図られる。
【0047】
CV値(%)=(体積粒度分布における標準偏差)/(体積平均粒径)×100
なお上記球形化度は、500個の樹脂粒子について、走査型電子顕微鏡又はレーザ顕微鏡により500倍に拡大した樹脂粒子の写真を撮影し、画像解析装置「SCANNING IMAGE ANALYSER」(日本電子社製)を使用して写真画像の解析を行って円形度を測定し、その算術平均値を求めることにより算出することができる。また簡便な測定方法としては、「FPIA−1000」(東亜医用電子株式会社製)により測定することができる。
【0048】
所望の粒径および形状の粒子が得られた段階で樹脂粒子分散液を冷却し、得られた粒子を水系媒体中より濾過、水洗し、ウェットケーキ状の樹脂粒子を得る。
【0049】
トナー母体となる樹脂粒子を懸濁重合で製造する場合の製造工程は、ラジカル重合性単量体中に重合開始剤と着色剤や離型剤、荷電制御剤等のトナーを構成するに必要な成分を含有分散させる工程、着色剤等を分散した前記分散液を水中に分散しトナー程度の所望の粒径を有する液滴に分散する工程、重合工程、分散安定剤を除去し濾過、洗浄する工程からなる。
【0050】
着色剤等を分散する際に使用される分散機は特に限定されないが、好ましくは超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリンや圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミルやダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機が挙げられる。なお、重合開始剤を添加する必要があるため、分散時の熱の影響を受けないように、冷却して分散することが好ましい。
【0051】
水系媒体中に上記分散液を分散する際に使用される分散装置としては、TKホモミキサー、TKホモジェッター、回転二重円筒、超音波分散機などを挙げることができる。この場合、水系媒体中に形成される液滴が所望の粒径になるように調整する必要があるため、顕微鏡などで分散液滴の粒径を観察し、所定になった時点で分散を停止する方法で所望の分散径を有する液滴を形成することが好ましい。トナー母体粒子としての樹脂粒子の粒径は、体積平均粒径で2〜8μmが好ましい。この体積平均粒径は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザー回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を用いて測定されたものを示す。
【0052】
重合工程では重合開始剤の分解温度以上で重合する。重合温度は、重合開始剤の最低ラジカル生成温度以上であればどの温度を選択しても良いが、重合開始剤の半減期が2時間から10時間程度になる温度範囲とすることが好ましい。温度範囲としては、重合開始剤により異なるが、例えば50℃から90℃の範囲が好ましく使用される。
【0053】
重合終了後、冷却し、分散安定剤を除去するために、酸を加えることが好ましい。酸としては、塩酸、硫酸等を使用することができる。その後、濾過、水洗し、ウェットケーキ状の樹脂粒子を得る。
【0054】
得られた樹脂粒子の形状は、通常、前述の式による球形化度の平均値(平均円形度)は0.93〜1.00となる。
【0055】
本発明の各画像形成装置において用いられる重合トナーは、その体積平均粒径が2〜8μmの小粒径トナーである。重合トナーの粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加重、または離着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【0056】
重合トナーの体積平均粒径が2〜8μmであることにより、定着工程において、キャリアに対する付着性が過度に大きいトナーや付着力の低いトナー等の存在を少なくすることができ、優れた現像性を長期にわたって安定的に得ることができるとともに、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上い、オフセット印刷並みの高画質を得ることができる。重合トナーの体積平均粒径が2μmよりも小では、かぶり等による画質の低下が生じやすくなり、また、8μmよりも大では、高画質の特徴が薄くなる。
【0057】
本発明に用いる小粒径トナーは1成分現像剤また2成分現像剤の何れでも用いることができるが、磁性キャリアを含有する2成分現像剤を用いることが好ましい。
【0058】
キャリアとして用いる粒子は、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の磁性粒子を用いることができ、特にフェライト粒子が好ましく用いられる。前記2〜8μmの小粒径の重合トナーに対応して用いられるキャリア粒子は、その体積平均粒径としては20〜50μmの小粒径のものを用いることが好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。キャリアは、上記磁性粒子をそのまま用いることもできるが、樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン/アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン/アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。キャリアの体積平均粒径が20μmよりも小では、キャリア付着が起こりやすくなり、また、50μmよりも大では、画像にハキメと称される濃度ムラが生ずる等の画質の低下が発生しやすくなる。
【0059】
(2)−2、次に感光体の製造方法について以下に述べる。
《感光体の製造》
図1にて前述した画像形成装置における画像形成に用いるドラム状の感光体10は、導電性支持体であるアルミ製の円筒状の素管SK(図2および図3参照)上に、以下のようにして下引層、CGL、下層CTLおよび上層CTLを設けて形成した。
【0060】
(下引層)
チタンキレート化合物(TC−750:松本製薬製) 30g
シランカップリング剤(KBM−503:信越化学社製) 17g
2−プロパノール 150ml
からなる塗布液を調製し、この塗布液を前記素管上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.5μmの下引層を形成した。
【0061】
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、CGL塗布液を調製した。この塗布液を下引層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.2μmのCGLを形成した。
【0062】
(下層CTL)
CTM〔N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン〕 225g
ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g
ジクロロメタン 2000ml
を混合溶解し、下層CTL用の塗布液を調製した。この塗布液をCGLの上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚15μmの下層CTLを形成した。
【0063】
(上層CTL)
CTM〔N−(4−メチルフェニル)−N−{4−(β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン〕 100g
ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g
ジクロロメタン 2000ml
シリカ微粒子 25g
を混合溶解し、上層CTL用の塗布液を調製した。この塗布液を下層CTLの上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚5μmの上層CTLを形成し、感光体10を得た。
【0064】
(3)次に、本発明にかかわる感光体の感光体層の剥離部とその形成方法とについて、図2ないし図4を用いて以下に説明する。図2は、感光体層の剥離部の形成方法を示す図であり、図3は、剥離部の剥離段差部と感光体の端部の感光層の突起部とを示す図であり、図4は、感光層の突起部の研磨前と研磨後との拡大図である。
【0065】
図2によれば、(2)−2にて述べた感光体の製造方法における各層を塗布後、感光体10の両端部を剥離規格となるように、複数の(図2においては3本の)軸(符号なし)に張架させ、剥離液を浸透させた剥離テープHTPを、不図示の治具により固定されて回転される感光体10に、点線で矢印で示すように移動させ、回転する感光体10の端部に当接させて剥離テープHTPを従動回転させ、感光体10の素管SK上に塗布された感光層CTaの端部を剥離させる。
【0066】
また図3に示すように、クリーニングブレード191bの感光体10への当接幅内において、感光体10の感光層CTaと、感光体10の端部(両端部)の感光層CTaの剥離部HKaとの段差が、(2)−1にて前述した現像剤(トナー)の体積平均粒径(8μm)以上の高さであり、且つ、感光体10の感光層CTaと、感光体10の端部の感光層CTaの剥離部HKaとの剥離段差部HKDのなす角度が60°以下に設定することが、クリーニングブレード191bが現像剤(トナー)に追従し、トナーすり抜けが顕著に発生することがなく、トナー飛散やクリーニング不良の発生が顕著になかった(本願発明効果)。また、現像剤の球形化度は(2)−1にて前述したように、0.93以上、0.985以下に設定することがトナーすり抜け防止のためにより好ましい。
【0067】
また、クリーニングブレード191bの感光体10の当接幅内における感光層剥離による感光体10の端部(両端部)の感光層CTaの突起部TSaの形状はR2μm以上に設定することがクリーニングブレード191bの端部の破断を顕著に防止することが確認され、トナー飛散やクリーニング不良の発生が顕著になかった(本願発明効果)。
【0068】
このため本願発明としては、感光層剥離による感光体10の端部の感光層CTaの突起部TSaを図4(A)の突起形状から図4(B)のようにRが2μm以上となるように突起部TSaを研磨処理する。
【0069】
感光体10の端部の感光層CTaの具体的な研磨方法としては、研磨処理において、任意の速度で回転する感光体10と、感光体10の感光層CTaの剥離段差部HKD(図3参照)に、研磨粒子を含有する研磨部材としての円形状のブラシ(研磨ブラシ)、例えば、研磨粒子(#320)入ナイロンブラシを当接させて、突起部TSaを研磨した後、さらに、後処理用フェルトで滑面化させる。
【0070】
上記の如く、本発明の如き構成をとることにより、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置及びその感光体製造方法が得られる。
【0071】
【発明の効果】
請求項1ないし4によれば、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ画像形成装置の提供が可能となる。
【0072】
請求項4ないし6によれば、感光体と、当該感光体の感光層の剥離部との段差段差によるトナーすり抜けやクリーニングブレードのエッジ部の破断の発生が抑止され、トナー飛散やクリーニング不良を生じぬ感光体製造方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかわる感光体層の剥離部を有する感光体を備える画像形成装置の概要断面図である。
【図2】感光体層の剥離部の形成方法を示す図である。
【図3】剥離部の剥離段差部と感光体の端部の感光層の突起部とを示す図である。
【図4】感光層の突起部の研磨前と研磨後との拡大図である。
【符号の説明】
10 感光体
11 帯電極
12 露光装置
13 現像器
14 転写分離極
17 定着装置
17a 加熱ローラ
17b 加圧ローラ
CTa 感光層
HKa 剥離部
HKD 剥離段差部
HTP 剥離テープ
KBa 研磨ブラシ
N ニップ部
SK 素管
TSa 突起部
P 記録紙
Claims (6)
- 感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの前記感光体への当接幅内において、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との段差が現像剤の体積平均粒径以上の高さであり、且つ、前記感光体の感光層と、前記感光体の端部の感光層の剥離部との剥離段差部のなす角度が60°以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像剤の球形化度が0.93以上、0.985以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 感光体上のトナー像を転写材上へ転写した後、前記感光体上の転写残トナーを、前記感光体に当接するクリーニングブレードによりクリーニングする画像形成装置において、
前記クリーニングブレードの前記感光体の当接幅内における感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 感光体と、前記感光体の端部の感光層の剥離部とを有する感光体製造方法において、
感光層剥離による前記感光体の端部の感光層の突起部の形状がR2μm以上となるように突起部を研磨処理することを特徴とする感光体製造方法。 - 前記研磨処理において、任意の速度で回転する感光体と、前記感光体の感光層の剥離段差部に、研磨粒子を含有する研磨部材を当接させることを特徴とする請求項4に記載の感光体製造方法。
- 前記研磨部材が、研磨粒子を含有する円形状のブラシであることを特徴とする請求項5に記載の感光体製造方法。
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JP2003192799A JP2005031130A (ja) | 2003-07-07 | 2003-07-07 | 画像形成装置及びその感光体製造方法 |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8633378B2 (en) | 2006-09-04 | 2014-01-21 | Mitsubishi Heavy Industries, Ltd. | Method of setting conditions for film deposition, photovoltaic device, and production process, production apparatus and test method for same |
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2003
- 2003-07-07 JP JP2003192799A patent/JP2005031130A/ja active Pending
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