JP2008112156A - 画像形成装置およびこれに用いる保護剤バー - Google Patents
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Abstract
【解決手段】潜像担持体1と、該潜像担持体1を一様帯電可能な帯電手段3を備え、一様帯電された潜像担持体1に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理した後、可視像とされたトナー像を被転写体に転写した後、前記潜像担持体表面に残留するトナーをクリーニング装置により除去する手段と、前記潜像担持体1にブラシ22を用いて保護剤を供給する手段を具備した画像形成装置であって、前記保護剤バー21および前記潜像担持体1の両方に該ブラシ22は接触しており、前記保護剤バー21との接触によりブラシ22先端に不定形で付着した保護剤を、ブラシ22の回転により前記潜像担持体1に接触させ供給し、保護剤が基本的に潜像担持体1に不定形で供給されることを特徴とする。
【選択図】図1
Description
感光体には、帯電工程において生じる放電生成物や転写されなかった未転写トナーが存在することがある。このため、感光体は転写工程後、クリーニング工程を実行され、放電生成物や残留トナーを除去されるようになっている。
しかし、ゴムブレードは感光体に押し当てて感光体表面の残留物を除去するため感光体表面とクリーニングブレード間の摩擦によるストレスが大きく、ゴムブレードの磨耗や特に有機感光体においては感光体表面層の磨耗が生じ、ゴムブレードおよび有機感光体の寿命を短くする。
小粒径のトナーを用いた画像形成装置では、未転写による残トナーがクリーニングブレードをすり抜けていく割合が多くなり、特に、クリーニングブレードの寸法精度、組み付け精度が十分でなかったり、クリーニングブレードが部分的に震動した場合にトナーのすり抜けは激しくなってしまい高画質の画像形成を妨げていた。
このため、有機感光体の寿命を延ばし長期に渡って高画質を保持するには、摩擦による部材の劣化を低減し、クリーニング性を向上させる必要がある。
摩擦を低減する方法で一般的なものとしては、感光体表面に潤滑剤と供給し、クリーニングブレードによって供給された潤滑剤を均一に均して潤滑剤の皮膜を形成する方法がある。
上記特許文献1においては、帯電方式が接触帯電とされ、複数色の画像を個々に作成できる作像部を並置して設けたタンデム機でA3縦判をおよそ1250枚に相当する感光体の駆動距離525mとなるまでに潤滑剤を少なくとも0.4g以上塗布する構成が開示されている。
この画像形成装置においては、形成される画像の内容、つまり、トナーの消費量などが殆ど一律などの特定の画像形成を行う上では優れている。
このAC帯電は、感光体の帯電電位の均一性が高い、オゾンやNOx等の酸化性ガスの発生が少ない、装置を小型化できる等の優れた性能を有している反面、印加する交流電圧の周波数に応じ、1秒間に数百〜数千回もの正負放電が帯電部材と感光体の間で繰り返されるため感光体はこの多数の放電を受けて表面層の劣化が加速される。
AC帯電を継続しながら画像形成を行いつつ、潤滑剤を塗布する手段を用いた場合、潤滑剤の供給量にもよるが、潤滑剤が感光体表面に供給され、皮膜を形成し感光体を保護する効果よりも、AC帯電を受けて感光体表面が劣化進行する現象の方が速く起こりやすい。
この問題を回避するため、潤滑剤の供給量を多くすると前述したようにボケ、現像剤の性質の変化などの問題が起こり、一方、潤滑剤の供給量を抑えて、感光体表面に充分な量の潤滑剤が均一に塗られていないとAC帯電を受けて劣化の進行が加速してしまうという問題がある。
ステアリン酸亜鉛の感光体上への存在量をふやすためには、感光体に供給するステアリン酸亜鉛の粒子を大きくあるいは粒子の数を多くすることが一般に考えられ、ステアリン酸亜鉛の棒にブラシを押し当てる力を強くすることが多いが、帯電工程に帯電ローラによるAC帯電を用いた場合、前述したように、帯電ローラにさまざまな物質が付着し、さらにそれらの物質が固着してしまい、帯電ローラの抵抗を部分的に高め、その部分の帯電不良を引き起こす問題が発生しやすかった。
また、帯電ローラへのステアリン酸亜鉛の粉の移動以外にも、ステアリン酸亜鉛の棒にブラシを押し当て、生成されたステアリン酸亜鉛の粉は、現像剤に移動してしまい、現像剤の帯電性が変化してしまい濃度低下の不具合を引き起こすという問題があった。このように、ステアリン酸亜鉛を感光体に供給する場合、ステアリン酸亜鉛の棒にブラシを押し当て、ステアリン酸亜鉛の粉を作り、そのステアリン酸亜鉛の粉を感光体上に落下、付着させるため、この粉が感光体以外の場所へ移動することを回避することができなかった。
つまり、潤滑剤を感光体に粒または塊で供給した後、プレード等を用いて十分に引き伸ばす方法である。しかし、塊または粒で供給された潤滑剤を引き伸ばすことには限界があり、ブレードと感光体にはわずかな隙間があるため、隙間を粉がすり抜けてしまう。潤滑剤の粉のすり抜けを防ぐためにブレードを感光体に押し当てる力を強くした場合は、感光体の磨耗が加速されてしまう。このように、感光体に潤滑剤を、塊または粒の状態で供給した場合、塊または粒を完全に無くすことはできなかった。
ここで前述のように不定形とは、特定の形を持たない状態である。潤滑剤が粉状で供給された場合と不定形で供給された場合の代表的な比較例としてSEM像を図5および図6に示す。
従来のように、潤滑剤バーにブラシを押し当てて、潤滑剤の粉を生成させ感光体に供給する場合には、粉は図5のように特定の形を持ち、粒径や円形度などの指標で形や大きさを表現できたが、粉とは対照的に図6のような状態の場合、潤滑剤は特定の形をもたないため、本報では不定形と表現した。
とも一つの吸熱ピークを有する材料が用いられることを特徴としている。
像担持体表面に形成された保護剤層は、疎水性の部位を最表面近傍に向けているため、像担持体表面近傍の大気中に多くの親水性の物質が含まれていても、これらを吸着しにくく、例えば湿度が高い使用状態でも、像担持体表面の抵抗を低下させることがなく、静電潜像電荷の散逸を防ぐことができる。また、像担持体表面に保護剤層が形成された後には、帯電工程や転写工程の電気的ストレスは、保護剤層を形成している像担持体保護剤に対して加えられるため、保護剤の分子鎖が切断、酸化、親水化といった作用を受けることとなる。これにより、保護剤は部分的に分解されるが、像担持体への電気的ストレスは激減し、上述の像担持体の劣化が抑制されるため、極めて長期間に渉る像担持体の使用が可能となる。
疎水性有機化合物(A)と両親媒性の有機物(B)との重量比が10/90〜97/3とされていることを特徴としている。
請求項7記載の発明によれば、保護剤バーに用いる組成物の溶融などを防止して保護剤バーの形状維持を可能にすることができる。
図1は本発明の保護層形成装置の概略図である。
保護剤供給部材22は、感光体ドラム1と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材表面に保持された像担持体保護剤を、像担持体表面に供給する。
本発明の像担持体保護剤は、その組成物として、一分子内に親水性の部分と疎水性の部分を有する両親媒性の有機化合物(B)を含んでいる。また、一方の組成物として、疎水性有機化合物(A)を併せ含んでいる。よって、像担持体表面が電気的ストレスにより親水性となった部分には、両親媒性の有機化合物(B)が吸着することにより、表面を疎水化させると共に、周辺の疎水性有機化合物(A)の存在により、電気的ストレスを像担持体表面へ、直接負荷させることが防止される。
HLB=7+11.7log(Mw/Mo)
ただし、Mwは親水性部分の分子量、Moは親油基の分子量、logは常用対数
本発明での両親媒性の有機物としては、像担持体表面への吸着と保護剤劣化成分の取り込みによる表面疎水化機能を併せ持つことが重要である。電気的ストレスを受けて劣化した像担持体保護剤と共に、周辺の両親媒性の有機化合物(B)が逆ミセルに類する形態をとるには、そのHLB値の設定が重要であり、この値を1.0〜6.5の範囲とすることにより、湿度に対してより良好な安定状態にすることができるため好ましい。
両親媒性の有機化合物は、陰イオン系界面活性剤、陽イオン系界面活性剤、両イオン系界面活性剤、非イオン系界面活性剤やこれらの複合物等に類別されるが、本発明の像担持体保護剤は、上述のように像担持体上に保護剤層を形成し、像形成工程を経るため、像担持体の電気的な特性に対して悪影響を与えないようにする必要がある。
化学式(1)のアルキルカルボン酸として直鎖アルキルカルボン酸を用いることにより、両親媒性の有機化合物が吸着した像担持体表面で、両親媒性の有機化合物の疎水性部分が配列しやすくなり、担持体表面への吸着密度が特に高くなるため、好ましい様態である。
よって、両親媒性の有機化合物の1分子当りの平均エステル結合数は、1から3個であることが好ましい。
これら両親媒性の有機化合物の1分子当りの平均エステル結合数は、異なるエステル結合数を持つ複数の両親媒性の有機化合物から1種以上を選択し、混合して調整することもできる。
陰イオン系界面活性剤の例としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルカンスルホン酸塩、硫酸アルキル塩、硫酸アルキルポリオキシエチレン塩、リン酸アルキル塩、長鎖脂肪酸塩、α−スルホ脂肪酸エステル塩、アルキルエーテル硫酸塩等の、疎水性部位の末端に陰イオン(アニオン)を有し、これと、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属イオン、マグネシウム、カルシウムなどのアルカリ土類金属イオン、アルミニウム、亜鉛等の金属イオン、アンモニウムイオン等が結合した化合物が挙げられる。
また、これらの両親媒性有機化合物は単一の種類を用いても良いし、複数種類を併用しても良い。
疎水性有機物の含有量が10重量%以下では、保護剤バーがもろくなり、保護剤バーにブラシを擦り付けると保護剤の粒子が多数発生しやすく、また感光体全面に保護剤が膜状に付着し難く好ましくない。両親媒性の有機物の含有量が3重量%以下では、像担持体とクリーニングブレードとの摩擦力が大きくなり好ましくない。特に、疎水性有機物は帯電のエネルギーにより酸化分解して、イオン導電性物質となり潜像がボケてしまうことが多いが、両親媒性有機物が3重量%以上含有していれば、疎水性有機物が酸化分解してイオン導電性物質となったとしても、そのイオン導電性物質を両親媒性有機物が包み、導電性を付与できなくするため、ボケの発生は非常に少なくなる。
具体的には、疎水性有機化合物の例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素類の他に、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリパーフルオロアルキルエーテル(PFA)、パーフルオロエチレン−パーフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオリド(PVdF)、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)等のフッ素系樹脂やフッ素系ワックス類、ポリメチルシリコーン、ポリメチルフェニルシリコーン等のシリコーン樹脂やシリコーン系ワックス類等が挙げられるが、これに限るものではないが、特に脂肪族飽和炭化水素が、両親媒性の有機化合物との相溶性が高く、両親媒性の有機化合物を感光体全面に膜状に付着させることができ、経済的にも安価であるため、非常に好ましい。
しかし、両親媒性の有機化合物と混合して用いることで、両親媒性の有機化合物の延展し難い欠点を補いながら、感光体に付着しても異常画像を発生しないことは、新しい発見である。
また、前述のように像担持体表面に形成された保護剤層は電気的ストレスに曝され、劣化するため、疎水性有機化合物(A)の分子量が小さすぎると、十分な保護効果が発現しなくなることがある。
従って、例えば、金属元素を含む潤滑剤成分等が分解、酸化して、金属酸化物となり、帯電部材に蓄積して汚染し、高抵抗化するような不具合は、本発明の像担持体保護剤の使用により、解消することができる。
弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
図2において像担持体である感光体ドラム1に対向して配設された保護層形成装置2は、像担持体保護剤21、保護剤供給部材22、押圧力付与機構23、保護層形成機構24等から主に構成される。
画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される像担持体1は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、帯電部材を有する帯電装置3で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置3による像担持体1の帯電が行なわれる際には、電圧印加機構(図示せず)から帯電部材に、像担持体1を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により像担持体1の表面を、像担持体1の回転軸方向に走査する。
各色に対応した像担持体1上に形成されたトナー像は、転写装置6にて中間転写媒体60上に転写され、給紙機構200から給送された、紙などの転写媒体上に、トナー像が転写される。
このとき、転写装置6には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写媒体60は、像担持体1から分離され、転写像が得られる。
本発明の画像形成装置に用いる感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
各工程を配置することが物理的に難しく、ドラム状の支持体の直径が150mm以上では画像形成装置が大きくなってしまい好ましくない。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は70mm以下、好ましくは60mm以下であることが好ましい。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
モノフェノール系化合物 2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3−t−ブチル−4−ヒドロキシニソールなど。
ビスフェノール系化合物 2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)など。
高分子フェノール系化合物
1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェノール類など。
パラフェニレンジアミン類
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−tーブチル−p−フェニレンジアミンなど。
ハイドロキノン類
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
有機硫黄化合物類
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
有機燐化合物類
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂100重量部に対して、0〜1重量部が適当である。
表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層に用いる高分子は、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、何れの高分子であっても良いが、熱硬化性高分子は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いためたいへん好ましい。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、保護層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により保護層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまうため、表面層を設ける場合には、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、0.01〜12μm、好ましくは1〜10μm、さらに好ましくは2〜8μmとすることが好ましい。表面層の膜厚が0.1μm以下では、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が12μm以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
この電荷輸送能力を有する基は、ポリカーボネート樹脂、アクリル樹脂等の機械的強度の高い高分子の側鎖に付加することが好ましく、モノマーの製造が容易で、塗工性、硬化性にも優れるアクリル樹脂を用いることが好ましい。
Ar3、Ar4は置換もしくは未置換のアリール基を表わし、同一であっても異なってもよい。Xは単結合、置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のシクロアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル基、酸素原子、硫黄原子、ビニレン基を表わす。Zは置換もしくは無置換のアルキレン基、置換もしくは無置換のアルキレンエーテル2価基、アルキレンオキシカルボニル2価基を表わす。m、nは0〜3の整数を表わす。
多官能の不飽和カルボン酸の割合は表面層全体の、5〜75重量%、好ましくは10〜70重量%、さらに好ましくは、20〜60重量%である。多官能不飽和カルボン酸の割合が5重量%以下では、表面層の機械的強度が不十分であり、75%以上では、表面層に強い力が加わったときにクラックが発生しやすく、感度劣化も生じやすいため好ましくない。
まず、本発明のトナーは、平均円形度が0.93〜1.00であることが好ましい。本発明では、次の式1により得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均径D4が3μm未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径D4が10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
よって、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に、かつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)があげられる。以下に測定方法について述べる。
(ii)のピーク分子量は、通常1000〜30000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0℃以上が好ましい。さらに好ましくは10℃以上であり、特に好ましくは20℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100℃が好ましい。さらに好ましくは10〜90℃であり、特に好ましくは20〜80℃である。
散体を、(B)と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
活性剤が挙げられる。
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3ークロロー2一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル
酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、Nーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除く
ことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
トナー中の着色剤の個数平均径が0.5μmより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
0.1μmより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、0.1μm未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するOHPシートの透明性に貢献する。一方、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、OHPシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
こしやすいため、好ましくない。特に、0.7μmより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の10個数%以下である事が好ましく、5個数%以下である事が、より好ましい。
、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRAー901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カ一リット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
(保護剤バー1の製造方法)
ノルマルパラフィン(平均分子量640)を69重量部、モノステアリン酸ソルビタン
(HLB:5.9)を31重量部を蓋付きのガラス製容器に入れ、120℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融した。
予め83℃に加熱した内寸法12mm×8mm×350mmのアルミニウム製の金型を満たすように、溶融した保護剤処方1組成物を流し込み、50℃まで室温雰囲気で放冷後、温度設定をした恒温槽にて60℃まで再加熱して、その温度で20分間保持し、その後、室温まで放冷した。
冷却後、固形物を型から外し、長手方向の両端を切断し、底面を切削して7mm×8mm×310mmの保護剤バーを作成した。保護剤バーの底面に両面テープを貼り付け金属製支持体に固定した。
この保護剤バー表面を6Bの鉛筆で引っかいたところ、スジが生じたため、この保護剤バーは、6Bよりも柔らかいことが分かった。
この保護剤バー10mg採取し、吸熱ピークを示差熱分析計DSC−60(島津製作所製)を用いて測定したところ、53℃と88℃に吸熱ピークが得られた。
(保護剤バー2の製造方法)
保護剤バーの製造方法1において、FT115(日本精蝋製 合成ワックス)を39重量部、トリステアリン酸ソルビタン(HLB:15)を61重量部を用いる以外は、保護剤バーの製造方法1と同様に保護剤バーを作製した。
この保護剤バー表面を6Bの鉛筆で引っかいたところ、スジが生じたため、この保護剤バーは、6Bよりも柔らかいことが分かった。
この保護剤バー10mg採取し、吸熱ピークを示差熱分析計DSC−60(島津製作所製)を用いて測定したところ、56℃と95℃に吸熱ピークが得られた。
(保護剤バー3の製造方法)
保護剤バーの製造方法1において、ノルマルパラフィン(平均分子量640)を75重量部、モノステアリン酸グリセリル(HLB:3.5)を25重量部を用いる以外は、保護剤バーの製造方法1と同様に保護剤バーを作製した。
この保護剤バー表面を6Bの鉛筆で引っかいたところ、スジが生じたため、この保護剤バーは、6Bよりも柔らかいことが分かった。
この保護剤バー10mg採取し、吸熱ピークを示差熱分析計DSC−60(島津製作所製)を用いて測定したところ、53℃と88℃に吸熱ピークが得られた。
(保護剤バー4の製造方法)
保護剤バー1の製造方法において、保護剤にステアリン酸亜鉛のみを用い、蓋付きのガラス製容器にステアリン酸亜鉛を入れ、165℃に温度制御したホットスターラーにより、攪拌しつつ溶融する以外は同様にして保護剤バーを作製した。この保護剤バーを4Bの鉛筆で引っかいたところ、保護剤バーにはスジが起こらなかったが、2Bの鉛筆で引っかくとスジが生じた。即ち、この保護剤バー表面の硬さは鉛筆硬度4B〜2Bの間であることが分かった。
(実施例1、2、3、比較例4)
直径30mmのアルミニウムドラム(導電性支持体)上に、下引き層、電荷発生層、電荷輸送層および保護層を、その順に塗布して後、乾燥し、3.6μmの下引き層、約0.14μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層、約3.5μmの保護層からなる感光体を作製した。このとき、保護層の塗工はスプレー法により、それ以外は浸漬塗工法により行った。保護層には、電荷輸送層に、平均粒径0.18μmのアルミナを23.8質量%添加した処方のものを用いた。
保護剤バー2の保護剤塗布後の帯電手段直下における感光体の表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、1.5μm以上の保護剤の粒は1mm2当たり12個であった。
保護剤バー2の保護剤塗布後の帯電手段直下における感光体の表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、1.5μm以上の保護剤の粒は1mm2当たり7個であった。
保護剤バー4の保護剤塗布後の帯電手段直下における感光体の表面を電子顕微鏡を用いて観察したところ、1.5μm以上の保護剤の粒は1mm2当たり589個であった。
保護剤バー1の保護剤塗布後の保護剤を供給するブラシ直下における感光体の表面を電
子顕微鏡を用いて観察したところ、1.5μm以上の保護剤の粒は7個であった。
(実施例4、比較例2)
imagio Neo C385のすべてのステーションを図1の構成になるように改
造し、ブラックステーションに保護剤バー1をセットした。シアンのステーションには、保護剤バー4をセットして、画像面積が5%のカラーチャートを、5枚ずつ、計50000枚画像形成した。
シアンのハーフトーン画像を出力したところ、スジ状の異常画像が見られた。
(実施例5、6)
実施例4において、ブラックステーションに保護剤バー2をセットし、シアンステーションに保護剤バー3をセットし、画像面積が5%のカラーチャートを、5枚ずつ、計50000枚画像形成した。
ブラックおよびシアンのハーフトーン画像を出力したところ、いずれも高画質の画像が得られた。
2 保護層形成装置
3 帯電装置
21 保護剤バーに相当する像担持体保護剤
22 ブラシ
Claims (13)
- 潜像担持体と、該潜像担持体を一様帯電可能な帯電手段を備え、一様帯電された潜像担持体に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理した後、可視像とされたトナー像を被転写体に転写した後、前記潜像担持体表面に残留するトナーをクリーニング装置により除去する手段と、前記潜像担持体にブラシを用いて保護剤を供給する手段を具備した画像形成装置であって、
前記保護剤バーおよび前記潜像担持体の両方に該ブラシは接触しており、
前記保護剤バーとの接触によりブラシ先端に不定形で付着した保護剤を、ブラシの回転により前記潜像担持体に接触させ供給し、保護剤が基本的に潜像担持体に不定形で供給されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体の周面で前記帯電手段直下での前記保護剤は、1.5μm以上の保護剤を含む場合にはその保護剤の個数が、1mm2当たり50個以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記帯電手段は、前記潜像担持体に当接もしくは近接対向する帯電ローラを備え、該帯電ローラに対して直流電圧と交流電圧とを重畳して印加することを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体には、予め画像形成に先立ち、保護剤が塗布されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記保護剤は、前記潜像担持体に対する画像形成処理に用いられる帯電手段をはじめとして接触対向する装置が非接触な状態で塗布されることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至5のいずれかに記載の画像形成装置に用いられる保護剤バーであって、
表面の鉛筆硬度が5Bより柔らかい硬度に設定されていることを特徴とする保護剤バー。 - 請求項6記載の保護剤バーであって、
50〜130℃に少なくとも一つの吸熱ピークを有する材料が用いられることを特徴とする保護剤バー。 - 請求項6または7に記載の保護剤バーであって、
該バー内の保護剤中に両親媒性(親水性と疎水性)の有機物を含有することを特徴とする保護剤バー。 - 請求項8に記載の保護剤バーであって、
両親媒性の有機物のHLB値(界面活性剤の水と油の親和性を示す値:Hydrophile−Lipophile・Balance)が1.0〜6.5に設定されていることを特徴とする保護剤バー。 - 請求項8または9に記載の保護バーであって、
両親媒性の有機物が非イオン系界面活性剤であることを特徴とする保護剤バー。 - 請求項8乃至10のいずれかに記載の保護剤バーであって、
両親媒性の有機物および疎水性の有機物を含有することを特徴とする保護剤バー。 - 請求項11に記載の保護剤バーにおいて、
疎水性の有機物としてパラフィンを含むことを特徴とする保護剤バー。 - 請求項8乃至12のいずれかに記載の保護剤バーにおいて、
疎水性有機化合物(A)と両親媒性の有機物(B)との重量比が10/90〜97/3とされていることを特徴とする保護剤バー。
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