JP2007226270A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007226270A JP2007226270A JP2007136662A JP2007136662A JP2007226270A JP 2007226270 A JP2007226270 A JP 2007226270A JP 2007136662 A JP2007136662 A JP 2007136662A JP 2007136662 A JP2007136662 A JP 2007136662A JP 2007226270 A JP2007226270 A JP 2007226270A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- lubricant
- average particle
- volume average
- abrasive
- 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.)
- Granted
Links
Images
Abstract
【解決手段】少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、A<B<Cの関係を満たす現像剤を用い、帯電器及び感光体とを備え、前記帯電体と前記感光体との間隔が、前記トナーに外添する潤滑剤の体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置により課題は解決される。
【選択図】なし
Description
しかしながら、トナーの除去性もさることながら、微粒子の粒径とクリーニングブレードの歪みには相関関係があり、ブレード歪みが大きくなると感光体の回動に従い繰り返されるブレードのスティック&スリップ時の変位量が大きくなり、クリーニングブレードへのストレス(エッジ摩耗や欠け)が悪化する。
この交換インターバルを延ばす施策としてトナーに潤滑剤を外添し、感光体表面に潤滑剤の被膜を形成することにより感光体表面とクリーニングブレードとの摩擦力を低減することが開示されている(特開2000−89502)。
しかしながら、感光体摩耗量低減に伴い帯電時にACバイアスを重畳する場合に発生する放電生成物の除去性が悪化し、放電生成物付着部は表面抵抗が著しく低下し、所望の帯電を行うことができず、像流れが発生する。
しかしながら、研磨剤がクリーニングブレードエッジ近傍に堆積したり擦り抜けることによりエッジ傷が悪化し、逆にクリーニング性を悪化させてしまう。
しかしながら粘性のある潤滑剤は接触帯電器表面にこびりつき、現像剤帯電性の観点から高抵抗の潤滑剤を外添した場合はその部分の帯電性能が低下してしまう。
<1> 少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、
前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、
A<B<Cの関係を満たす現像剤を用い、
帯電器及び感光体とを備え、
前記帯電体と前記感光体との間隔が、前記トナーに外添する潤滑剤の体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置である。
また、潤滑剤を外添せずに感光体表面へ直接潤滑剤を供給する場合でも同じ効果が得られる。さらに、接触帯電器の表面粗さを規程することにより凹部への潤滑剤入り込みを抑制することが出来る。
図1は、本発明を適応した、中間転写体を用いたタンデムカラー電子写真複写機の概略構成を示している。感光体ドラム(潜像担持体)1は、矢線A方向への回転に伴い、その表面に周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。すなわち、プリント開始となると、感光体ドラム1は、接触帯電器の帯電ロール2によって所定の暗電位まで帯電された後、図示外のレーザビームスキャナから発せられた光ビームBmによって画像信号に応じた露光がなされる。
一方、トナー像の一次転写が終了した感光体ドラム1は、クリーニングブレード6によって残留トナーが除去される。
そして、トナー像Tを保持した記録媒体31は定着器21に送り込まれてトナー像の定着処理がなされる。
一方、トナー像の二次転写が終了した中間転写体11はクリーナ17のクリーニングブレード17aによって残留トナーが除去される。
一方、上記二次転写ロール15は接地された導電性ロールであり、その表面電位を常に接地位置と等電位に保つため、その体積抵抗率は107Ω・cm以下の低抵抗であることが望ましい。この二次転写ロール15の周面にはポリウレタンゴム製のクリーニングブレード18aが常時当接しており、転写ロール15に付着したトナーを除去している。
また、中間転写体11は、ポリイミド、ポリカーボネイト等の単層ベルトであり、例えば厚さ0.1mmに形成されている。中間転写体は、ベルト状以外にドラム状等であってもよい。
前記表面粗さは、例えば、表面粗さ計(東京精密(株)社製「Surfcom590A」)を用いて測定可能である。
具体的には、0.1μmの触針を用い、接触帯電器の軸方向へ幅3mm間の十点平均粗さを測定した。
なお、接触帯電器と感光体ドラムとの間隔は、該接触帯電器の帯電能力に影響を与えない程度の間隔に調節される。
本発明に係る現像剤は、トナーに、少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添された現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、A<B<Cの関係を満たすことを特徴とする。
前記ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマーが挙げられる。
前記帯電制御剤としては、例えば、4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
乳化重合法は、粒度分布を狭く保ちながらトナー小径化を行うことが容易であるとともに、トナー表面の平滑化や球形度制御を計ることができる利点を有する。
また、その体積粒度分布(GSD)は、好ましくは1.25以下、より好ましくは1.23以下である。前記トナーのGSDが前記範囲にあると、画像の鮮明度、解像度の点で優れたトナーとなる。
前記体積平均粒径及び前記体積粒度分布は、コールターカウンター(コールター社製)を用いて測定できる。ここで、体積粒度分布(GSD)は、
GSD=(D84/D16)1/2
より求めた。
ここで、D84は粒径の体積分布における小径側からの累積が84%となる粒径値であり、D16は粒径の体積分布における小径側からの累積が16%となる粒径値であり、コールターカウンターにより測定した各々の値を用いた。
ここで形状係数SF1は、光学顕微鏡(ミクロフォトFXA;ニコン社製)で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーLuzex3(NIRECO社製)により画像解析を行って次式により算出した値である。
なお、前述したトナーの体積平均粒径及び形状係数とは、微粒子、研磨剤及び潤滑剤が外添される前の値である。
微粒子の体積平均粒径はコールターカウンターなどを用いて容易に測定可能である。
前記無機粒体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。
前記有機粒体としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。なお、これらの無機粒体や有機粒体は、流動性助剤、クリーニング助剤等として使用することができる。
クリーニングブレードの歪み量の測定方法を、図1を用いて説明する。
クリーニングブレード6の先端から自由長方向に1mmの間隔をおいて、長さ5mmで幅が2mmの大きさの歪みゲージの先端を、ゲージの長さ方向が前記自由長方向に一致するように貼り付ける。クリーニングブレード6を圧力が3.5g/mmで感光体ドラム1表面に当接させる。感光体ドラム1を矢線A方向に回転させながら、感光体ドラム1表面に体積平均粒径の異なる種々の微粒子を均一に振りかける(ダスティングする)。この時のクリーニングブレード6の歪み量を測定した。
当該測定に用いた微粒子の材質はシリカである。
図2に示す通り、外添剤体積平均粒径とクリーニングブレードエッジダメージの程度との関係は、以下のとおりであった。
粒径0.04μm:G2(摩耗幅8μm、欠け無し)
粒径0.50μm:G3(摩耗幅8μm、欠け1〜5箇所)
粒径3.00μm:G4(摩耗幅9μm、欠け5〜10箇所)
粒径6.00μm:G5(摩耗幅10μm、欠け10箇所以上)
以上の結果から、クリーニングブレードのブレード歪み量と、エッジダメージには相関関係があり、歪み量が小さい程エッジダメージも少ないことが明らかとなった。さらに、微粒子の体積平均粒径が80〜300nm程度であると、ブレード歪み量低減すなわちエッジダメージ低減効果が高く、微粒子の体積平均粒径がその範囲以外であるとエッジダメージが悪化することがわかった。
以上より、エッジダメージ軽減の為には、ブレード歪み量の低減がポイントであり、体積平均粒径80〜300nmの微粒子を用いることが有効である。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭62−39879号公報、特開昭56−11461号公報等に記載されたキャリアを使用することができる。
前記現像剤における、前記トナーと、キャリアとの混合比としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
本発明では、前記トナーに、体積平均粒径が80〜300nmの、シリカおよびチタニア等の微粒子、0.2〜3μmの研磨剤、3〜15μmの潤滑剤を適宜量外添し、平均粒径35μmのフェライトビーズからなるキャリアと混合したものを現像剤として用いることができる。
図3は、潤滑剤供給装置を備えた画像形成装置の概略構成図を表す。潤滑剤供給ブラシ8は、クリーニングブレード6の下流に、感光体ドラム1に当接するように配置される。潤滑剤供給ブラシ8には、潤滑剤バー9が当接配置される。
感光体ドラム1及び中間転写体11が矢線方向に動くに伴い、感光体ドラム1に当接配置された潤滑剤供給ブラシ8は、潤滑剤バー9表面を摺動してその表面に潤滑剤を担持する。担持された潤滑剤は、潤滑剤供給ブラシ8により直接感光体ドラム1表面に塗布される。
潤滑剤バー9は、前述した潤滑剤を固形状に固めたものが用いられる。
<研磨剤の体積平均粒径と諸特性の関係>
表1に研磨剤の体積平均粒径と、諸特性の関係を示す。ここでは体積平均粒径が140nmの微粒子(シリカ)、潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)、体積平均粒径が0.05〜10μmの研磨剤(酸化セリウム)を外添した体積平均粒径が6μmのトナー(スチレン−アクリル系)を含む現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400に適用して諸特性を評価した。
(感光耐磨耗)
研磨剤無し(Ref)の場合と比較し、感光耐磨耗が同等又は磨耗が少ない場合を○、感光耐磨耗が多い場合を×と評価した。
(放電生成物除去性)
放電生成物除去性が良い(像流れ未発生)の場合を○、除去性がやや良い(僅かに像流れ発生)の場合を△、除去性が悪い(像流れ発生)の場合を×と評価した。
(クリーニングブレードのエッジ傷)
Refと比較し、エッジ傷が同等又は傷が少ない場合を○、エッジ傷の多い場合を×と評価した。
(接触帯電器汚染)
Refと比較し、接触帯電器汚染による帯電不良が無い場合を○、帯電不良が発生した場合を×と評価した。
大粒径の微粒子よりも研磨剤の粒径が小さい場合、大粒径の微粒子の堆積部よりもより先端に研磨剤が進入する。そこでは、ブレードの当接圧が大きい為、研磨効果が増大し感光体摩耗は悪化する。また、微小な研磨剤がブレードエッジを擦り抜けることにより、ブレードエッジ傷は悪化する。また、接触帯電器を用いた場合は、擦り抜る研磨剤により汚染は悪化する。
以上のことから、研磨剤の粒径はクリーニング性を向上させるnmオーダーの大粒径微粒子(ここでは140nm)の粒径よりも大きく、研磨効果を損なわない程度の粒径が必要で、好ましくは0.5〜3μmである。尚、本実施例では研磨剤として酸化セリウムを用いたが、同様の研磨効果がある研磨剤であればそれに限らない。
<接触帯電器の表面粗さと画質欠陥の関係>
ここでは、体積平均粒径が140nmの微粒子(シリカ)、体積平均粒径が0.6μmの研磨剤(酸化セリウム)、潤滑剤(ステアリン酸亜鉛)を外添した体積平均粒径が6μmのトナー(スチレン−アクリル系)を含む現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentre Color 400に適用して評価した。
本実験を、図1を用いて説明する。図1の7は、接離可能な接触帯電器のクリーニングブラシである。所定のタイミングになると、クリーニングブラシ7が接触帯電器2に当接し、クリーニングするものである。まず、潤滑剤が1016Ωcm程度の高抵抗であり、詳しくはステアリン酸亜鉛をトナーに外添した時に、ロール形状の接触帯電器の表面粗さと、所定のタイミングでクリーニングブラシにて接触帯電器がクリーニングされた場合の、経時での画質欠陥について説明する。
表2は、接触帯電器の表面粗さと、何枚まで画質欠陥なくコピーの画質を維持できたか(画質維持可能枚数)を示す。
次に、上記と同様な条件下において、接触帯電器と感光体ドラムとが間隔を持つ、つまり非接触状態において画質欠陥の確認をおこなった。表面粗さが15μmの接触帯電器のロール端部に厚さ50μmのテープを巻き、作像エリアは接触帯電器と感光体ドラムとが非接触状態となるようにして表2における画質維持可能枚数の検証時と同様の方法により確認を行った。表3に結果を示す。
<潤滑剤の外部供給>
ここでは、実施例1の現像剤から潤滑剤の外添を除き、体積平均粒径が140nmの微粒子(シリカ)、体積平均粒径が0.6μmの研磨剤(酸化セリウム)を外添した体積平均粒径が6μmのトナー(スチレン−アクリル系)を含む現像剤を、図3に示すような、クリーニングブレード6の下流に潤滑剤バー9と潤滑剤供給ブラシ8を備え、潤滑剤を潤滑剤供給ブラシ8を介して感光体表面に直接塗布することのできる富士ゼロックス社製DocuCentre Color 500に適用して評価した。尚、潤滑剤バー9は、実施例1で用いたステアリン酸亜鉛を固形状に固めた物をもちいた。
本実施例においても、潤滑剤外添時と同様に感光体摩耗低減効果があり、研磨剤を外添していることにより放電生成物も除去できることを確認した。
具体的には、体積平均粒径が80〜300nmの微粒子をトナーに外添することによりクリーニングブレードの歪みを低減させることが可能となり、クリーニングブレードへのストレスを低減させることができる。また、潤滑剤をトナーに外添することにより、感光体ドラムの摩耗を軽減し、感光体ドラムの延命が可能となる。さらに、研磨剤をトナーに外添することにより、感光体ドラム表面に付着する放電生成物を除去できる。また、微粒子の体積平均粒径(80〜300nm)が、研磨剤のそれよりも小さいことにより、クリーニングブレードのエッジ先端には微粒子のダムが堆積し研磨剤が進入しにくく、エッジ傷を抑制することができる。さらに、潤滑剤の体積平均粒径よりも感光体と帯電器の間隔を広くすることによって、潤滑剤の付着を軽減することができる。
また、潤滑剤を外添せずに感光体表面へ直接潤滑剤を供給する場合でも同じ効果が得られる。
さらに全てを外添剤でまかなう場合には、感光体表面に直接潤滑剤を塗布する手段や、研磨する手段を設けないので、画像形成装置が、省スペースかつ低コストとなる。
2 接触帯電器
5 現像器
6、17a、18a クリーニングブレード
8 潤滑剤供給ブラシ
9 潤滑剤バー
11 中間転写体
12 一次転写ロール
15 二次転写ロール
16 バックアップロール
17 クリーナ
19 電極ロール
21 定着器
31 記録媒体
Claims (1)
- 少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、
前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、
A<B<Cの関係を満たす現像剤を用い、
帯電器及び感光体とを備え、
前記帯電体と前記感光体との間隔が、前記トナーに外添する潤滑剤の体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136662A JP4586822B2 (ja) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007136662A JP4586822B2 (ja) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | 画像形成装置 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002193480A Division JP3985607B2 (ja) | 2002-07-02 | 2002-07-02 | 画像形成装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007226270A true JP2007226270A (ja) | 2007-09-06 |
JP4586822B2 JP4586822B2 (ja) | 2010-11-24 |
Family
ID=38548071
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007136662A Expired - Fee Related JP4586822B2 (ja) | 2007-05-23 | 2007-05-23 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4586822B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009115832A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2015014650A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
JP2015022122A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148970A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Canon Inc | 絶縁性磁性乾式現像剤 |
JPH08160639A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-21 | Canon Inc | 電子写真感光体及び電子写真装置 |
JPH1073982A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Canon Inc | 帯電器及びこれを用いた電子写真装置 |
JP2001100452A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Minolta Co Ltd | 静電潜像現像用トナー |
JP2001265051A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 静電荷現像用トナー |
-
2007
- 2007-05-23 JP JP2007136662A patent/JP4586822B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS62148970A (ja) * | 1985-12-23 | 1987-07-02 | Canon Inc | 絶縁性磁性乾式現像剤 |
JPH08160639A (ja) * | 1994-12-07 | 1996-06-21 | Canon Inc | 電子写真感光体及び電子写真装置 |
JPH1073982A (ja) * | 1996-08-30 | 1998-03-17 | Canon Inc | 帯電器及びこれを用いた電子写真装置 |
JP2001100452A (ja) * | 1999-09-29 | 2001-04-13 | Minolta Co Ltd | 静電潜像現像用トナー |
JP2001265051A (ja) * | 2000-03-15 | 2001-09-28 | Dainippon Ink & Chem Inc | 静電荷現像用トナー |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009115832A (ja) * | 2007-11-01 | 2009-05-28 | Fuji Xerox Co Ltd | 画像形成装置 |
JP2015014650A (ja) * | 2013-07-03 | 2015-01-22 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
JP2015022122A (ja) * | 2013-07-18 | 2015-02-02 | 富士ゼロックス株式会社 | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4586822B2 (ja) | 2010-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3985607B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2007108656A (ja) | 画像形成装置 | |
JP4649217B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2004021109A (ja) | 画像形成装置のクリーニング装置 | |
JP2005173485A (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2008129098A (ja) | 画像形成装置 | |
US7383003B2 (en) | Developing apparatus for preventing ghost images and uneven image density | |
JP2005215057A (ja) | 現像装置及び画像形成装置 | |
JP4586822B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2008134555A (ja) | 潤滑剤塗布装置及び画像形成装置 | |
JP2010133997A (ja) | 潤滑剤供給装置、画像形成装置、潤滑剤供給方法及び潤滑剤 | |
JP2007298977A (ja) | トリクル現像方式の画像形成方法、それに用いる現像剤とその作製方法、及び画像形成装置 | |
US6594461B2 (en) | Charger and image formation apparatus using the charger | |
JP2008003110A (ja) | 帯電装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP4092238B2 (ja) | 画像形成装置の特性値の設定方法 | |
JP2006227262A (ja) | 電子写真画像形成装置 | |
JP2006234877A (ja) | クリーニングブレードおよび画像形成装置 | |
JP4500631B2 (ja) | 現像装置及び画像形成装置 | |
JPH09325616A (ja) | 現像方法、画像形成方法、現像剤担持体及び現像剤担持体の製造方法 | |
JP5053764B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 | |
JP2008070539A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2006284728A (ja) | 現像装置および画像形成方法 | |
JP2004191743A (ja) | 画像形成装置、及びプロセスカートリッジ | |
JP2008256840A (ja) | 静電荷潜像現像用現像剤、静電荷潜像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP2008292819A (ja) | 画像形成装置および画像形成方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100511 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100712 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100810 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100823 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4586822 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130917 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |