JP2008139437A - 画像形成装置 - Google Patents

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潤 五十嵐
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正博 高木
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Abstract

【課題】画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナーとして、トナー粒子と、個数平均粒子径50nm以上200nm以下の範囲内の無機粒子を内包した固体潤滑剤からなる第1の助剤、及び前記無機粒子を内包した樹脂材料からなる第2の助剤の何れか一方または双方と、を含むトナーを用い、クリーニングブレード30Aにより感光体20の周面に残留する残留トナーの少なくとも一部を保持して感光体20の周面を研磨させるとともに、感光体20の周面における所定間隔毎に区分された区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値の最大値を求め、最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内になるように感光体20の周面にトナーを付着させる。
【選択図】図5

Description

この発明は、画像形成装置に関する。
従来、レーザープリンタやデジタル複写機、デジタル複合機等の電子写真方式を用いて画像を形成する画像形成装置が知られている。この種の画像形成装置は、一般に、感光体を回転駆動させ、帯電器により感光体の周面をに帯電させ、帯電した感光体の周面に光走査装置等から光ビームを照射して静電潜像を形成し、現像器により静電潜像にトナーを付着させることにより当該静電潜像をトナー像に現像し、現像したトナー像を記録媒体等の被転写体に転写することにより画像を形成している。
ところで、この種の画像形成装置は、感光体から記録媒体に転写されず、感光体上に付着したまま残留する残留トナーが発生する場合がある。また、帯電器により感光体を帯電させる際の放電によってNOx(窒素酸化物)等の放電生成物が生成され、感光体の周面に付着する場合がある。この放電生成物は、空気中の湿気を吸収しやすいため、感光体の周面に付着すると、感光体上の静電潜像の電位が乱れ、現像の際に付着したトナーが回転駆動方向に流れて、形成した画像内の文字や画像がボヤける、所謂、像流れを発生させる場合がある。
このため、画像形成装置では、転写後の感光体の周面をクリーニングブレードで摺擦することにより、残留トナーや放電生成物を除去する方法が知られている。しかし、残留トナーや放電生成物を除去するためには、クリーニングブレードを感光体の周面に比較的大きな圧力で接触させる必要があるため、クリーニングブレードと感光体の摺擦により、クリーニングブレードまたは感光体が磨耗し、クリーニング不良が発生する場合がある。
そこで、特許文献1には、クリーニング性能を維持しつつクリーニングブレードの磨耗が改善される、感光体の周面に対するクリーニングブレードを接触させる角度や接触させる圧力の範囲と、その際にクリーニングブレードをすり抜ける残留トナーの量が開示されている。
また、特許文献2には、感光体の周面の硬度を上げて磨耗を抑制すると共に、トナーに研磨粒子を配合して感光体の周面に付着させ、研磨粒子によって感光体の周面を研磨することにより感光体の周面に付着した放電生成物を除去する技術が開示されている。特許文献2の技術によれば、感光体の摩耗を抑制するとともに、感光体の周面に付着した放電生成物を除去することができる。
また、特許文献3には、低濃度の画像を連続して形成した際に、付着するトナー量の減少によりクリーニングブレードと感光体との摩擦の増大し、異常音を発生することを解消するため、画像を形成する際に感光体に付着するトナー量が規定値未満である場合、非画像部(インターバル)に感光体の回転軸方向に帯状のトナー像を形成する技術が開示されている。
さらに、特許文献4には、クリーニングブレードで残留トナーを保持し、残留トナーによって感光体の周面を研磨することにより感光体の周面に付着した放電生成物(特許文献4では、「帯電生成物」と記載。)を除去しており、感光体の軸方向のブロック毎の画像面積率を検出し、検出された画像面積率が予め定められた基準面積未満のブロックに所定量のトナーを付着させるよう制御する技術が開示されている。
特開2005−321533号公報 特開2005−208325号公報 特開2005−316085号公報 特開2005−99153号公報
本発明は、画質の低下を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的とする。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、回転駆動する像保持体と、前記像保持体の周面を帯電させる帯電手段と、前記帯電手段により帯電された前記像保持体の周面に光を照射して静電潜像を形成する形成手段と、前記形成手段により前記像保持体の周面に形成された前記静電潜像に、トナー粒子と、個数平均粒子径50nm以上200nm以下の範囲内の無機粒子を少なくとも内包した固体潤滑剤からなる第1の助剤、及び前記無機粒子を少なくとも内包した樹脂材料からなる第2の助剤の少なくとも一方と、を含むトナーを付着させて該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、前記現像手段により現像された前記トナー像を被転写体へ転写する転写手段と、前記転写手段による転写後の前記像保持体の周面を摺擦して、該周面に残留する残留トナーによって前記像保持体の周面を研磨する研磨手段と、前記像保持体の周面に画像情報により示される画像の静電潜像を形成するように前記形成手段を制御する第1の制御手段と、前記第1の制御手段によって前記像保持体の周面に前記画像情報により示される画像のトナー像が形成されたときの、前記像保持体の周面における該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、前記画像情報に基づいて算出する算出手段と、前記算出手段により算出された区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内となるトナー像を前記像保持体の周面に形成するように前記形成手段を制御する第2の制御手段と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、前記無機粒子が、シリカ粒子、チタニア粒子、及びアルミナ粒子からなる群より選択される少なくとも1種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である。
請求項3に係る発明は、前記無機粒子の個数平均粒子径が80nm以上150nm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、前記第1の助剤及び前記第2の助剤は、前記無機粒子を1.0重量%以上10.0重量%以下内包することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、前記第1の助剤及び前記第2の助剤の個数平均粒子径が100μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項6に係る発明は、前記トナーは、前記第1の助剤及び前記第2の助剤の少なくとも一方を0.05重量%以上1.0重量%以下含有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項7に係る発明は、前記トナーは、前記第1の助剤及び前記第2の助剤の少なくとも一方を、0.2重量%以上0.7重量%以下含有することを特徴とする請求項1から請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項8に係る発明は、前記トナーは、前記第1の助剤を少なくとも含有する請求項1から請求項7の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項9に係る発明は、前記算出手段により算出された各区分領域の相関値を、区分領域毎に累計して記憶する記憶手段をさらに備え、前記第2の制御手段は、所定の期間毎に当該期間に前記記憶手段に記憶された各区分領域の相関値の累計値を読み出し、各累計値を当該期間に前記像保持体の周面に形成したトナー像の数で除算して平均相関値を算出し、各区分領域の平均相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の平均相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する請求項1から請求項8の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項10に係る発明は、前記第2の制御手段は、前記画像情報に基づくトナー像を形成していない非画像形成期間内に、前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する請求項1から請求項9の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項11に係る発明は、前記帯電手段は、前記像保持体の周面に接触して放電を行うことにより当該周面を帯電させる請求項1から請求項10の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項12に係る発明は、前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、前記所定範囲は、前記最大値の20%の範囲である請求項1から請求項11の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項13に係る発明は、前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、前記所定範囲は、前記最大値の10%の範囲である請求項1から請求項12の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
請求項2に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項3に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項4に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項5に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項6に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項7に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項8に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、像保持体の摩耗を抑制することができるという効果を奏する。
請求項9に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
請求項10に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
請求項11に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
請求項12に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
請求項13に係る発明によれば、本構成を有しない場合に比べ、画質の低下を抑制することができるという効果を奏する。
以下、本発明の画像形成装置の一の実施の形態を図面に基づき説明する。なお、以下では、本発明をデジタル複写機として構成された画像形成装置に適用した場合について説明する。
図1に示すように、本実施の形態の形態に係る画像形成装置10は、所定の読込位置に載せられた原稿から画像を読み込み、当該画像を示す画像データを取得するスキャナ12と、スキャナ12により取得した画像データに基づき、用紙Pに対して画像形成処理を行う画像形成エンジン部14と、画像形成エンジン部14へ用紙Pを供給する給紙部16と、を備えている。
画像形成エンジン部14は、感光体20を備えている。
図2には、この感光体20の周囲を拡大した拡大図が示されている。
感光体20は、図示しないモータの駆動力により所定の速度で同図矢印A方向に回転する。
感光体20の同図右上方には、感光体20の周面を帯電させる帯電器22が設けられている。帯電器22は、帯電ロール22Aを備え、当該帯電ロール22Aが感光体20の周面に接触するように配置されている。帯電器22は、帯電ロール22Aで放電を行うことにより、当該帯電ロール22Aと接触している感光体20の周面を帯電させる。また、感光体20の周面には、帯電器22により感光体20を帯電させる際の放電によって生成される放電生成物が付着する。
感光体20の帯電ロール22Aとの接触位置よりも回転方向下流には、光ビーム走査装置24が配置されている。光ビーム走査装置24は、帯電器22により帯電された感光体20の周面に対して光ビームを走査させる。これにより、感光体20の周面に静電潜像が形成される。
感光体20の光ビームの走査位置よりも回転方向下流には、現像器26が配置されている。現像器26は、現像ローラ26Aを備え、当該現像ローラ26Aと感光体20の周面とが所定間隔となるように配置されている。現像器26は、内部にトナーを含む現像剤を貯留しており、現像ローラ26Aが回転することにより内部に貯留された現像剤を感光体20と対向する対向位置に搬送し、感光体20の周面に形成された静電潜像に現像剤に含まれるトナーを付着させることにより当該静電潜像をトナー像に現像する。
また、感光体20の現像ローラ26Aとの対向位置よりも回転方向下流には、無端状の中間転写ベルト28が配設されている。この中間転写ベルト28(図1も参照。)は、複数のローラ29に巻掛けられており、周面が感光体20の周面に接触するように配置されている。各ローラ29は、図示しないモータの駆動力が伝達されて中間転写ベルト28を同図矢印B方向に回転させる。
感光体20と中間転写ベルト28とが接触する位置の中間転写ベルト28に対して感光体20と反対側には、中間転写ベルト28を感光体20とで挟持するように転写器32が配設されている。この転写器32には、トナー像の転写を行う際に所定のバイアス電圧が印加される。感光体20の周面の現像されたトナー像は、感光体20の回転によって中間転写ベルト28と接触する転写位置に搬送されると、転写器32によって中間転写ベルト28に転写される。
感光体20の周面の転写位置よりも回転方向下流には、クリーニング装置30が配置されている。クリーニング装置30は、クリーニングブレード30A(図2参照。)を備え、当該クリーニングブレード30Aが感光体20の周面に接触するように配置されている。クリーニング装置30は、クリーニングブレード30Aにより転写後の感光体20の周面を摺擦して当該周面に残留する残留トナーを回収すると共に、接触位置に残留トナーを保持し、当該保持した残留トナーによって感光体20の周面を研磨することにより周面に付着した放電生成物を除去する。
一方、給紙部16(図1参照。)は、複数(本実施の形態では4つ)の給紙容器34を備えている。各給紙容器34は、内部の仕切り部材等の位置を調整することによって収容する用紙Pのサイズを変更することが可能とされており、各給紙容器34内には用紙Pが複数枚積層された状態で収容される。
各給紙容器34の同図左上方には、取り出しローラ36が配置されている。また、各給紙容器34の取り出しローラ36による用紙Pの取り出し方向下流側には、複数のローラ対38が順に配置されている。各給紙容器34に搭載されている用紙Pは、取り出しローラ36が回転することにより給紙容器34から順次取り出され、複数のローラ対38によって搬送経路40を介して、中間転写ベルト28に転写されたトナー像と同期した状態で中間転写ベルト28の配設部位へ搬送される。
また、画像形成装置10の同図左側面中央部には、手差しで用紙Pを搬入するための手差し容器42が設けられている。この手差し容器42の同図右上方には、取り出しローラ44が配置されている。手差し容器42に搭載された用紙Pは、取り出しローラ44及びローラ対38により搬送経路40上に案内され、搬送経路40を介して中間転写ベルト28の配設部位へ搬送される。
この中間転写ベルト28を挟んで、下方のローラ29の反対側には、転写器48が配置されている。搬送経路40を介して中間転写ベルト28の配設部位へ搬送された用紙Pは、中間転写ベルト28と転写器48との間に送り込まれ、転写器48によって中間転写ベルト28上のトナー像が転写される。転写器48よりも用紙Pの搬送方向下流側には、2個のローラ50に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト52が設けられている。トナー像が転写された用紙Pは、搬送ベルト52によって定着器54の配設部位に搬送され、定着器54によって加熱定着された後に画像形成装置10外へ排出され、図示しない排紙容器上に排出される。
また、画像形成装置10は、両面印刷用の反転経路56を備えている。反転経路56は、複数のローラ対58を含んで構成されており、片面に画像が形成された用紙Pが、反転経路56で表裏が反転されて再び中間転写ベルト28の配設部位に搬送される。これにより、用紙Pの両面に画像を形成することが可能とされている。
なお、本実施の形態の画像形成装置10が、本発明の画像形成装置に相当し、感光体20が、本発明の画像形成装置の像保持体に相当し、帯電器22が、帯電手段に相当する。また、本実施の形態の光ビーム走査装置24が、本発明の画像形成装置の形成手段に相当し、現像器26が、現像手段に相当し、中間転写ベルト28が、被転写体に相当する。また、本実施の形態のクリーニング装置30が、本発明の画像形成装置の研磨手段に相当し、転写器32が本発明の画像形成装置の転写手段に相当し、CPU100が本発明の画像形成装置の算出手段及び制御手段に相当し、メモリ105が、本発明の画像形成装置の記憶手段に相当する。
次に、現像器26内に貯留されている現像剤について説明する。
現像器26内に貯留されている現像剤は、詳細を後述するトナーを含むものであれば特に限定されず、具体的には、トナーを含みキャリアを含まない一成分現像剤、あるいは、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤のいずれでもよい。
本実施の形態で用いるトナーは、トナー粒子と、第1の助剤及び第2の助剤の少なくとも一方と、を含んでいる。
上記第1の助剤は、固体平均粒子径50nm以上200nm以下の範囲内の無機粒子を内包した固体潤滑剤を含んで構成されている。また、上記第2の助剤は、固体平均粒子径50nm以上200nm以下の範囲内の無機粒子を内包した樹脂材料を含んで構成されている。
第1の助剤に含まれる固体潤滑剤としては、公知のトナー外添用の潤滑剤を用いることができ、具体的には、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸金属塩、脂肪族アルコール等の固体潤滑剤を用いることができる。中でも、優れた研磨性の理由から、脂肪酸金属塩を用いることが好ましい。
第2の助剤に含まれる樹脂材料としては、ポリオレフィン系樹脂、例えばポリエチレン、ポリプロピレン;ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂、例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂又はその変性品;フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン;ポリエステル;ポリカーボネート等が挙げられる。
上記第1の助剤の固体潤滑剤、及び上記第2の助剤の樹脂材料に内包される無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等の各粒子が好適に使用される。
これらの中でも、優れた研磨性の理由から、シリカ粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子を用いることが好ましく、チタニア粒子がさらに好ましい。
これらの無機粒子を内包した固体潤滑剤を含む第1の助剤、及びこれらの無機粒子を内包した樹脂材料を含む第2の助剤の少なくとも一方が、トナーに含まれることによって、詳細を後述する画像形成装置10における画像形成時において、クリーニングブレード30Aが感光体20との接触位置に残留トナーを保持して、当該保持した残留トナーによって感光体20の周面を研磨することにより周面に付着した放電生成物を除去するときに、残留トナーによる感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。
詳細には、上述のように本実施の形態で用いるトナーには、第1の助剤及び第2の助剤の少なくとも一方が含まれている。このため、クリーニングブレード30Aが、感光体20との間で感光体20周面の残留トナーを保持すると、保持された残留トナーに含まれる第1の助剤に含まれる無機粒子を覆っていた固体潤滑剤が割れる、ちぎれる、または潰れることで、内包されていた無機粒子が固体潤滑剤の内部から外部へと露出した状態となる。このため、この無機粒子によって感光体20の周面が研磨されると共に、無機粒子を内包していた固体潤滑剤の存在によって、無機粒子による感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。従って、画質低下を抑制することができる。
同様に、クリーニングブレード30Aが、感光体20との間で感光体20周面の残留トナーを保持すると、保持された残留トナーに含まれる第2の助剤に含まれる無機粒子を覆っていた樹脂材料が割れる、ちぎれる、または潰れることで、内包されていた無機粒子が樹脂材料の内部から外部へと露出した状態となる。このため、この無機粒子によって感光体20の周面が研磨されると共に、無機粒子を内包していた樹脂材料の存在によって、無機粒子による感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。従って、画質低下を抑制することができる
さらに、無機粒子が、上述したシリカ粒子、チタニア粒子、及びアルミナ粒子等からなる群より選択される少なくとも1種であることから、感光体20表面を研磨すると共に過剰な研磨を抑制することができる。
なお、トナーには、第1の助剤及び第2の助剤の内、少なくとも第1の助剤が含まれていることが好ましい。これは、画像形成装置10における画像形成時において感光体20周面とクリーニングブレード30Aとの間で残留トナーを保持することで、該残留トナーによって感光体20周面を研磨するときに、樹脂材料に比べて固体潤滑剤に無機粒子が内包されている場合の方が、感光体20とクリーニングブレード30Aとの間の滑り性能を向上させることができるためと考えられる。
ここで、上記無機粒子にテトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などで処理を行っても良い。
また、シリコーンオイル、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理することも好ましく使用される。
第1の助剤及び第2の助剤各々の含まれる無機粒子の個数平均粒子径は、上述のように、50nm以上200nm以下の範囲内であり、80nm以上150nmの範囲内であることがより好ましい。
無機粒子を上記個数平均粒子径の範囲内とすることによって、感光体20周面を研磨する無機粒子の個数平均粒子径のバラツキが少なく、感光体20周面を均一に研磨することができる。
ここで、個数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM:S−4700型 日立株式会社製)を用いて測定した。トナーに外添された状態のものを走査型電子顕微鏡(SEM:S−4700型 日立株式会社製)で100視野の観察(50000倍)を行い、各無機粒子の画像面積に相当する円形粒子の粒径(長径と短径の平均値:円と近似して求めた)を1000箇所程度測定し、その平均値を無機粒子の個数平均粒子径とした。なお、複数種類の無機粒子が外添されている場合には、電子顕微鏡S4100に取り付けたエネルギー分散型X線分析装置EMAX model6923H(HORIBA社製)を用いて加速電圧20kVでマッピングし、無機粒子種を判別した。
第1の助剤は、上記固体潤滑剤内に、前記無機粒子を第1の助剤100重量%に対して1.0重量%以上10.0重量%以下内包し、3重量%以上7重量%以下内包することが好ましい。
第2の助剤は、上記樹脂材料内に、前記無機粒子を第2の助剤100重量%に対して1.0重量%以上10.0重量%以下内包し、3重量%以上7重量%以下内包することが好ましい。
第1の助剤及び第2の助剤各々が、上記無機粒子を上記含有量内包した固体潤滑剤、及び樹脂材料各々を含むことによって、この無機粒子によって感光体20の周面を研磨すると共に、無機粒子による感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。
上記無機粒子を内包した固体潤滑剤を含む第1の助剤、及び上記無機粒子を内包した樹脂材料を含む第2の助剤は、各々、個数平均粒子径が100nm以上3μm以下であり、700nm以上2μm以下であることが好ましい。
第1の助剤及び第2の助剤各々の個数平均粒子径を、上記範囲内とすることによって、内包された無機粒子を程よく固体潤滑剤及び樹脂材料各々の内部から外部へと露出させることができ、無機粒子による感光体20周面の研磨を行うと共に、無機粒子による感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。
上記第1の助剤の製造方法は、無機粒子と固体潤滑剤を混合することによって得ることが出来る。
無機粒子と固体潤滑剤の混合攪拌に用いる機器としては、粉体にせん断力を加えることの出来る装置が好ましく、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることが出来る。本発明の実施にあたっては、ロール型混練機、具体的にはエクストルーダがより効果的に使用できる。予め、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、レディゲミキサー等によって、固体潤滑剤100重量%に対し1重量%以上10重量%以下を添加し攪拌混合させておく。次にエクストルーダ等の混練機により溶融混練し、固体潤滑剤内部に無機微粒子を均一分散させる。その後ジェットミル等の通常の粉砕機によって粉砕し、アキュカット、エルボー式分級機等によって、所定粒径の無機粒子が内包された固体潤滑剤を得ることが出来る。場合によっては、篩分機によって篩分しても何ら差し支えない。
以上の製造方法によって内部に上記無機粒子を内包した固体潤滑剤からなる第1の助剤を製造することができる。
また、上記第2の助剤の製造方法は、無機粒子と樹脂材料を混合することによって得ることが出来る。
無機粒子と樹脂材料の混合攪拌に用いる機器としては、粉体にせん断力を加えることの出来る装置が好ましく、せん断、へらなで及び圧縮が同時に行える装置、例えば、ホイール型混練機、ボール型混練機、ブレード型混練機、ロール型混練機を用いることが出来る。本発明の実施にあたっては、ロール型混練機、具体的にはエクストルーダがより効果的に使用できる。予め、ヘンシェルミキサー、V型ブレンダー、レディゲミキサー等によって、樹脂材料100重量%に対し1重量%以上10重量%以下を添加し攪拌混合させておく。次にエクストルーダ等の混練機により溶融混練し、樹脂材料内部に無機微粒子を均一分散させる。その後ジェットミル等の通常の粉砕機によって粉砕し、アキュカット、エルボー式分級機等によって、所定粒径の無機粒子が内包された樹脂材料を得ることが出来る。場合によっては、篩分機によって篩分しても何ら差し支えない。
以上の製造方法によって内部に上記無機粒子を内包した樹脂材料からなる第2の助剤を製造することができる。
本実施の形態で用いるトナーに含まれるトナー粒子としては、公知のものが利用でき、具体的には、結着樹脂および着色剤を含み、必要に応じて離型剤やその他の成分を含有するものが利用できる。
−結着樹脂−
トナー粒子に用いられる結着樹脂としては公知のものを使用でき、優れた低温定着性が得られる点から、結晶性樹脂や、結晶性樹脂と非結晶性樹脂とを併用してもよい。
なお、ここでいう「低温」とは、具体的には、100℃〜160℃の範囲を示している。
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;等の単独重合体及び共重合体を例示することができ、代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等を挙げることができる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等を挙げることができる。
これらの中では、特にスチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体が好ましい。
また、結晶性樹脂の具体例としてはアジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、ドデカン二酸、トリデカン二酸等の長鎖アルキルのジカルボン酸類、および、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、バチルアルコール等の長鎖アルキル、アルケニルのジオール類を用いたポリエステル樹脂;(メタ)アクリル酸アミル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸ヘプチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ノニル、(メタ)アクリル酸デシル、(メタ)アクリル酸ウンデシル、(メタ)アクリル酸トリデシル、(メタ)アクリル酸ミリスチル、(メタ)アクリル酸セチル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸オレイル、(メタ)アクリル酸ベヘニル等の長鎖アルキル、アルケニルの(メタ)アクリル酸エステルを用いたビニル系樹脂;等があげられ、定着時の紙などの記録媒体への接着性や帯電性、所望の範囲に融点の調整が容易であるなどの観点からポリエステル樹脂系の結晶性樹脂が好ましい。
−着色剤−
着色剤としては、特に制限はなく、染料および顔料のどちらでもかまわないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が好ましい。
好ましい顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジジンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が使用できる。
また、着色剤として磁性粉を使用することもできる。磁性粉としては、コバルト、鉄、ニッケルなどの強磁性金属、コバルト、鉄、ニッケル、アルミニウム、鉛、マグネシウム、亜鉛、マンガンなどの金属の合金や酸化物などの公知の磁性体が使用できる。
以上の着色剤は、単独で使用可能な他、2種類以上組み合わせて使用してもよい。本発明のトナー中に含まれる着色剤の含有量としては、トナー粒子100重量部に対して、0.1〜40重量部が好ましく、1〜30重量部がさらに好ましい。尚、着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等の各色トナーが得られる。
−その他の内添成分−
トナー粒子には、必要に応じて離型剤や帯電制御剤などのその他の成分が内添されてもよい。
離型剤としては、一般に離型性を向上させる目的で使用される。前記離型剤の具体例としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;加熱により軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル、カルボン酸エステル等のエステル系ワックスなどが挙げられる。本発明において、これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
離型剤の含有量としては、トナー粒子100重量部に対し1〜20重量部であることが効果的であり、2〜15重量部であることがより効果的である。1重量部未満であると離型剤添加の効果がなく、20重量部を超えると、帯電性への悪影響が現れやすくなり、また現像機内部においてトナーが破壊されやすくなるため離型剤やトナー樹脂のキャリアへのスペント化が生じ、帯電が低下しやすくなる等の影響が現れるばかりでなく、例えばカラートナーを用いた場合、定着時の画像表面への染み出しが不十分になり易く、画像中に離型剤が在留しやすくなってしまうため、透明性が悪化し好ましくない場合がある。
離型剤の融点としては50〜120℃が好ましく、60〜100℃であることがより好ましい。離型剤の融点が60℃未満では離型剤の変化温度が低すぎ、耐ブロッキング性が劣ったり、複写機内温度が高まった場合に現像性が悪化したりする場合がある。
また、トナー粒子には、必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。帯電制御剤としては、公知のものを使用することができるが、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤を用いることができる。湿式製法でトナーを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点で水に溶解しにくい素材を使用するのが好ましい。
トナー粒子の粒径は、小径である事が画質を向上させる目的で好ましい。ただし、あまり小径となると帯電、流動性の観点から、従来のシステムでは現像が困難となる。この観点から、トナー粒子の体積平均粒径は2〜8μmの範囲であることが好ましく、更に4〜7μmの範囲であることがより好ましい。
トナー粒子の体積平均粒径が8μmを超えると、細線の再現性、ハーフトーンの粒状性等の画質が悪化し、写真画質等を出力した際、良好な画質を得る事が難しくなる場合がある。また、トナー粒子の体積平均粒径が2μm未満の場合、粉体特性及び帯電特性が悪化し、従来の画像形成装置による所定速度以上の速度での出力は困難となる場合がある。
また、粒度分布の指標である体積平均粒径/個数平均粒子径の値としては、1.6以下が好ましく、1.5以下がさらに好ましい。この値が1.6より大きいと粒度分布の広がりが大きくなるため、帯電量の分布も広くなってしまい、逆極性トナーや低帯電トナーが発生しやすくなる。
なお、本実施の形態において、トナーの体積平均粒径(累積体積平均粒径D50)、個数平均粒子径(累積数平均粒径D50P)や各種の粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON‐II(ベックマンーコールター社製)を使用して測定することができる。
測定に際しては、分散剤として界面活性剤、具体的にはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に測定試料を0.5〜50mg加える。これを電解液100〜150ml中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmアパーチャーを用いて2〜60μmの範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。なお、サンプリングする粒子数は50000個である。
このようにして測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を累積体積平均粒径D16v、累積数平均粒径D16P、累積50%となる粒径を累積体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50P、累積84%となる粒径を累積体積平均粒径D84v、累積数平均粒径D84Pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16V1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84P/D16P1/2として算出される。
トナー粒子の製造方法は、公知の湿式法や乾式法を利用することができ、例えば結着樹脂と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等とを混練、粉砕、分級する混練粉砕法;混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力または熱エネルギーにて形状を変化させる方法;結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤を分散させた分散液、及び、必要に応じて利用される離型剤、帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法;結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液と、を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法;結着樹脂と着色剤、及び必要に応じて離型剤、帯電制御剤等の溶液と、を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法;等が使用できる。
また、上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、さらに樹脂粒子を付着させた後、加熱融合してコアシェル構造を有するトナー粒子を製造することもできる。
続いて、このようにして得られたトナー粒子に、上記第1の助剤及び上記第2の助剤の何れか一方または双方や外添剤を添加して混合することにより本実施の形態で用いるトナーを得ることができる。
外添剤としては、例えば、帯電特性、粉体特性、転写特性等を改善する目的で、帯電制御剤、潤滑剤などの樹脂粒子からなる外添剤をトナー粒子に外添することができる。
樹脂粒子としては、PMMA(ポリメチルメタクリレート)、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素等の球形粒子や、塩化ビニリデン、脂肪酸金属塩等の不定形粉末が挙げられる。
トナー粒子と、上記第1の助剤及び第2の助剤の何れか一方または双方と、外添剤と、の混合は、公知の方法、例えばVブレンダーやヘンシュルミキサー、レディーゲミキサーなどによっておこなうことができる。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機などを使って得られたトナーを分級し、粗大粒子を取り除いても良い。
また、トナーの製造方法として、上記トナー粒子に、上記第1の助剤及び第2の助剤の何れか一方または双方と、外添剤と、を同時に添加混合しても、段階的に添加して混合してもよい。
トナーに対する第1の助剤または第2の助剤の添加量、あるいは第1の助剤と第2の助剤の総量としての添加量としては、トナー粒子100重量部に対し、0.05重量%以上1.0重量%以下の範囲内であることが好ましく、0.2重量%以上0.7重量%以下の範囲内であることが好ましい。
本実施の形態で用いるトナーが、第1の助剤または第2の助剤の添加量、あるいは第1の助剤と第2の助剤の総量を、上記含有量含むことによって、第1の助剤及び第2の助剤各々に含まれる無機粒子によって感光体20の周面を研磨すると共に、無機粒子による感光体20周面の過剰な研磨を抑制することができる。
現像剤を上記二成分現像剤として構成する場合には、この二成分現像剤に含まれるキャリアとしては、芯材上に、マトリックス樹脂中に導電材料が分散含有された樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリアを用いる事が、帯電制御性、抵抗制御性において好ましい。キャリア芯材の平均粒径としては、一般的には10〜100μmが好ましく、20〜80μmがより好ましい。10μmより小さいと、キャリア一粒あたりの磁力が低下し、キャリア飛びが発生し易くなる場合がある。100μmより大きいと、トナーへの十分な帯電付与が出来なくなる、画像が悪化する等の問題が生じる場合がある。
キャリアの芯材としては、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、又は、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、ガラスビーズ等が挙げられるが、磁気ブラシ法を用いる観点からは、磁性キャリアであるのが望ましい。
被覆樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニルー酢酸ビニル共重合体、スチレンーアクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、フェノール樹脂、アミノ樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、アミド樹脂、及びエポキシ樹脂等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
上記方法により形成される樹脂被膜層の平均膜厚は、通常0.1〜10μm、さらに0.2〜5μmの範囲が好ましい。0.1μm以下であると剥がれ易く、経時でコアを露出させやすくなり、帯電付与能力や抵抗が低下し良好な画質が得られなくなる場合がある。膜厚が10μm以上であると経時変化は起こりにくいが、抵抗が高くなりすぎる為、画質が悪化したり、流動性が悪化する場合がある。
膜厚を厚くしつつ、抵抗を低くさせる目的で、樹脂マトリクス中に導電粉を含有しても良い。導電材料としては、金、銀、銅といった金属、また酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック、マグネタイト等を例示することができるが、これらに限定されるものではない。
導電材料の含有量は、マトリックス樹脂100重量部に対し1〜50重量部であることが好ましく、3〜20重量部であることがより好ましい。
キャリア抵抗が低すぎる場合には、スリーブからの電荷注入によりキャリアが像保持体の画像部へ付着したり、潜像電荷がキャリアを介して逃げ、潜像の乱れや画像の欠損等を生じたりする等の問題が生じる場合がある。一方、キャリア抵抗が高い場合は、キャリア電荷がリークしにくくなり、その結果エッジの効いた画像にはなるが、反面、大面積の画像面では中央部の画像濃度が薄くなるというエッジ効果という問題が生じる場合がある。
キャリアの製造方法としては、例えば、キャリア芯材の粉末を被膜層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被膜層形成用溶液をキャリア芯材の表面に噴霧するスプレー法、キャリア芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被膜層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリア芯材と被膜層形成用溶液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法、被膜樹脂を粒子(体積平均粒径が1μm以下)化し被膜樹脂の融点以上でキャリア芯材とニーダーコーター中で混合し冷却して被膜させるパウダーコート法が挙げられるが、ニーダーコーター法及びパウダーコート法が特に好ましく用いられる。
二成分現像剤における上記トナーと上記キャリアとの混合比(重量比)としては、トナー:キャリア=1:100〜30:100程度の範囲であり、3:100〜20:100程度の範囲がより好ましい。
次に、図3を参照して、画像形成装置10の電気系の要部構成を説明する。
同図に示すように、画像形成装置10は、装置全体の動作を司るCPU(中央処理装置)100と、各種データを一時的に記憶するRAM(Random Access Memory)102と、装置全体を制御する制御プログラムや後述する複写処理プログラム、保持トナー量補正処理プログラムを含む各種プログラムが予め記憶されたROM(Read Only Memory)104と、後述する区分領域別累計トナー量テーブルや複写枚数カウンタなどの各種テーブルやパラメータを記憶するメモリ105と、各種の操作画面を表示する液晶表示パネル等の表示装置106に接続されて当該表示装置106を制御する表示制御部108と、ユーザからの各種の操作指示を受け付ける操作パネル110に接続されて当該操作パネル110に対する操作を検出する操作検出部112と、を備えている。
また、画像形成装置10は、上述したスキャナ12による光学的な画像の読み取り動作を制御する読取制御部115と、上述した画像形成エンジン部14による画像形成処理を制御する画像形成エンジン制御部116と、各取り出しローラ36や各ローラ対38,58等を回転駆動させる図示しないモータを制御して用紙Pの搬送を制御する搬送制御部120と、を備えている。
CPU100、RAM102、ROM104、メモリ105、表示制御部108、操作検出部112、読取制御部115、画像形成エンジン制御部116、及び搬送制御部120は、システムバスBUSを介して相互に接続されている。従って、CPU100は、RAM102、ROM104、及びメモリ105へのアクセスと、表示制御部108を介した表示装置106への操作画面、各種メッセージ等の各種情報の表示の制御と、読取制御部115を介したスキャナ12の作動の制御と、画像形成エンジン制御部116を介した画像形成エンジン部14の作動の制御と、搬送制御部120を介した用紙Pの搬送の制御と、を各々行うことができる。また、CPU100は、操作検出部112により検出された操作情報に基づく、操作パネル110に対する操作内容を把握することができる。
次に、本実施の形態に係る画像形成装置10の作用を説明する。
ユーザは、複写を行う場合、原稿をスキャナ12の所定の読込位置に載せて、操作パネル110に対して複写対象とする用紙Pが収容された給紙容器34及び複写枚数を指定した後に、複写開始を指示する所定操作を行う。
次に、図4を参照して、原稿に記録された画像を読み取って複写する際の画像形成装置10の作用を説明する。なお、図4は、操作パネル110に対して複写開始を指示する所定操作が行われた際にCPU100によって実行される複写処理プログラムの流れを示すフローチャートである。当該プログラムはROM104の所定の領域に予め記憶されている。
同図のステップ200では、読取制御部115を介してスキャナ12の作動を制御して、スキャナ12に載せられた原稿を読み取り、原稿に形成された画像を示す画像データを取得する。
次のステップ202では、搬送制御部120を介して図示しないモータを制御することにより、ユーザが指定した給紙容器34に収容されている用紙Pを画像形成エンジン部14に搬送させると共に、画像形成エンジン制御部116を介して画像形成エンジン部14の作動を制御して、搬送される用紙Pに上記ステップ200において取得した画像データにより示される原稿の画像を形成する。この用紙Pへの画像の複写が行われると、帯電器22により感光体20を帯電させる際の放電によって放電生成物が生成され、感光体20の周面に付着する。
クリーニング装置30は、クリーニングブレード30Aにより転写後の感光体20の周面を摺擦して残留トナーを回収すると共に、残留トナーを保持し、当該保持した残留トナーによって感光体20の周面を研磨することにより周面に付着した放電生成物を除去する。
次のステップ204では、指定された複写枚数の複写が完了したか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ206へ移行する一方、否定判定となった場合はステップ202へ移行して次の用紙Pへの画像の複写を行う。
次のステップ206では、上記ステップ200において取得した画像データにより示される画像のトナー像を形成したときの、感光体20の周面における当該感光体20の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、当該画像データに基づいて算出する。なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、相関値として、画像データに基づき、区分領域の面積をそれぞれS0とし、当該区分領域においてトナーの付着する部分の面積をS1とした場合、次の(1)式からトナーが付着する部分の面積の比率(以下、画像面積率という。)を算出する。
画像面積率=S1/S0×100・・・(1)
図5には、感光体20の所定間隔毎の各区分領域の画像面積率の一例を示す模式図が示されている。なお、図5では、感光体20の回転軸方向の各区分領域に「A」〜「F」のアルファベットを対応させている。
次のステップ208では、メモリ105に記憶されている区分領域別累計トナー量テーブルに、上記ステップ206において算出した各区分領域の画像面積率を、区分領域毎に累計して記憶させる。なお、上記ステップ202〜ステップ204において複数枚の用紙Pへの複写を行った場合、複写した枚数分だけ各区分領域の画像面積率を区分領域別累計トナー量テーブルに累計する。
次のステップ210では、メモリ105に記憶されている複写枚数カウンタの値に、用紙Pへの画像を複写した枚数を加算して記憶させる。
次のステップ212では、メモリ105に記憶されている複写枚数カウンタの値が所定値(例えば、100)以上となったか否かを判定し、肯定判定となった場合はステップ214へ移行する一方、否定判定となった場合は本複写処理プログラムを終了する。
次のステップ214では、保持トナー量補正処理プログラムの呼び出しを行った後に、本複写処理プログラムを終了する。
次に、図6を参照して、本実施の形態に係る保持トナー量補正処理プログラムを実行する際の画像形成装置10のCPU100で実行される処理を説明する。なお、当該プログラムはROM104の所定の領域に予め記憶されている。
ステップ300では、メモリ105に記憶されている区分領域別累計トナー量テーブルから各区分領域の画像面積率の累計値を読み出し、次のステップ302では、読み出した各区分領域の画像面積率の累計値を、メモリ105に記憶されている複写枚数カウンタの値でそれぞれ除算して平均画像面積率を算出する。
次のステップ304では、各区分領域の平均画像面積率の最大値を求め、最大値と各区分領域の平均画像面積率との差が所定範囲以内になるように、各区分領域に付着させるトナー量を導出する。
この所定範囲とは、各区分領域の平均画像面積率の最大値と平均画像面積率との差が、この差に起因する像流れ等の画質劣化を引き起こす値の範囲外の値である。
なお、本実施の形態に係る画像形成装置10では、各区分領域の平均画像面積率が最大値と同じとなるように各区分領域に付着させるトナー量を導出する。
すなわち、例えば、各区分領域の平均画像面積率が図5に示す画像面積率の値であった場合、区分領域Eの平均画像面積率が最大値であるため、図7に示すように、各区分領域の画像面積率と最大値との差を求めることにより、各区分領域に付着させるトナー量を導出する。
次のステップ306では、画像形成エンジン制御部116を介して画像形成エンジン部14の作動を制御して、感光体20の周面の各区分領域に対して、上記ステップ304において導出したトナー量をそれぞれ付着させるトナー像を形成する。なお、この際、転写器32へのバイアス電圧の印加を停止して、形成されたトナー像を中間転写ベルト28に転写させずに、クリーニング装置30により回収させる。これにより、クリーニングブレード30Aには、回収するトナーの一部が保持される。
次のステップ308では、メモリ105に記憶された区分領域別累計トナー量テーブルに記憶されている区分領域毎の画像面積率の累計値及び複写枚数カウンタの値をそれぞれゼロに初期化し、本複写処理プログラムを終了する。
なお、上記ステップ202の処理が、本発明の画像形成装置の第1の制御手段の機能に相当する。また、上記ステップ206の処理が、本発明の画像形成装置の算出手段の機能に相当する。また、上記ステップ214、ステップ300からステップ206の処理が、本発明の画像形成装置の第2の制御手段の機能に相当する。
なお、本実施の形態で説明した画像形成装置10の構成(図1、図2参照。)、画像形成装置10の電気系の構成(図3参照。)は、一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは言うまでもない。
また、本実施の形態で説明した複写処理プログラム、及び保持トナー量補正処理プログラム(図4、及び図6参照。)の処理の流れも一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは言うまでもない。
また、本実施の形態で説明した感光体20の周面の各区分領域の画像面積率及び補正量(図5、及び図7参照。)も一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内において変更可能であることは言うまでもない。
<試験例>
以下に、本発明を、試験例を挙げて説明するが、本発明は以下の試験例のみに限定されるものではない。
(トナー粒子の作製)
−結晶性ポリエステル樹脂(1)の合成−
加熱乾燥した3口フラスコに、1,10−デカンジオール17.4質量部と、5−スルホイソフタル酸ナトリウムジメチル2.2質量部と、ジメチルスルホキシド10質量部と、触媒としてジブチル錫オキサイド0.03質量部と、を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスに置き換えて不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で3時間攪拌を行った。減圧下、ジメチルスルホキシドを留去し、窒素気流下、ドデカンジオイック酸ジメチル26.5質量部を加え、180℃で1時間攪拌を行った。
その後、減圧下にて220℃まで徐々に昇温を行い30分時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂(1)36質量部を合成した。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによる分子量測定(ポリスチレン換算)で、得られた結晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(MW)は9200であり、数平均分子量(Mn)は6000であった。また、結晶性ポリエステル樹脂(1)の融点(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確なピークを有し、ピークトップの温度は79℃であった。樹脂のNMRスペクトルから測定計算した、共重合成分(5−スルホイソフタル酸成分)とドデカンジオイック酸成分との含有比は、7.5:92.5であった。
−トナー粒子の製造−
[樹脂粒子分散液(1)の調製]
得られた結晶性ポリエステル樹脂(1)150質量部を蒸留水850質量部中に入れ、85℃に加熱しながらホモジナイザー(IKAジャパン社製:ウルトラタラクス)にて混合攪拌して、樹脂粒子分散液(1)を得た。
[着色剤分散液(1)の調製]
フタロシアニン顔料(大日精化(株)製:PV FAST BLUE)250質量部と、アニオン界面活性剤20質量部(第一工業製薬(株)社製:ネオゲンRK)と、イオン交換水730質量部と、を混合し、溶解させた後、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラクス)を用いて分散し、着色剤(フタロシアニン顔料)を分散させてなる着色剤分散液(1)を調製した。
[離型剤粒子分散液の調製]
・パラフィンワックス(HNP0190:日本精蝋(株)製、融点85℃):100質量部
・カチオン性界面活性剤(サニゾールB50:花王(株)製):5質量部
・イオン交換水:240質量部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼製フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて10分間分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、平均粒径が550nmである離型剤粒子が分散された離型剤分散液を調整した。
なお、得られた離型剤分散液における離型剤の粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(堀場製作所製、LA−700)で測定した。
[凝集粒子の作製]
樹脂粒子分散液(1)2400質量部と、着色剤分散液(1)100質量部と、離型剤粒子分散液63質量部と、過酸化ラウロイル10質量部と、硫酸アルミニウム(和光純薬社製)5質量部と、イオン交換水100質量部と、を丸型ステンレス製フラスコ中に収容させ、pH2.0に調整し、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させた後、加熱用オイルバス中で72℃まで攪拌しながら加熱した。72℃で3時間保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が5.0μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。更に1時間、72℃で加熱攪拌を保持した後、光学顕微鏡にて観察すると、平均粒径が5.5μmである凝集粒子が形成されていることが確認された。
[融合工程]
得られた凝集粒子のpHは2.4であった。そこで炭酸ナトリウム(和光純薬社製)を0.5質量%に希釈した水溶液を穏やかに添加し、pHを5.0に調整した後、攪拌を継続しながら83℃まで加熱し、3時間保持した。その後、反応生成物をろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させることにより電子写真用着色粒子(1)を得た。得られた電子写真用着色粒子(1)について、コールターカウンター[TA−II]型(アパーチャー径:50μm、コールター社製)を用いて平均粒子径を測定したところ、体積平均粒子径は5.5μm、個数平均粒子径は4.7μmであった。
得られた電子写真着色粒子(1)に、表面疎水化処理した、1次粒子径40nmのシリカ粒子(日本アエロジル社製疎水性シリカ:RX50)0.8質量%と、メタチタン酸100質量部にイソブチルトリメトキシシラン40質量部およびトリフルオロプロピルトリメトキシシラン10質量部で処理した反応生成物である1次粒子平均粒子径20nmのメタチタン酸化合物粒子1.0質量%とを、ヘンシェルミキサーにて5分間添加混合しトナー粒子を製造した。
―第1の助剤(1)の作製―
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量部と、一次粒子径100nmの酸化チタン5重量部をヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、水を添加しながら110℃±10℃に保ちながらエクストルーダにより混練した。冷却後、この混練物100重量部、アニオン界面活性剤(日本油脂社製、ニューレックスペーストH)5重量部、イオン交換水495部を混合し、ゴーリンホモジナイザーにて分散させた。分散条件は120℃、350kg/cmで60分であった。その後25℃まで冷却しできあがった分散液100部に対し、900部のイオン交換水を混合し、真空凍結乾燥させた。乾燥条件は-40℃で1時間放置した後、乾燥機内部を100Pa以下に調製し、その後40℃まで昇温させ、そのまま6時間放置した。その後冷却し、乾燥機から取り出して第1の助剤(1)を作製した。
作製した第1の助剤(1)の個数平均粒子径は、1.2μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第1の助剤(1)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(1)100重量%に対して5重量%であった。
なお、本試験例において、個数平均粒子径は、走査型電子顕微鏡(SEM:S−4700型 日立株式会社製)を用いて測定した。トナーに外添された状態のものを走査型電子顕微鏡(SEM:S−4700型 日立株式会社製)で100視野の観察(50000倍)を行い、各無機粒子の画像面積に相当する円形粒子の粒径(長径と短径の平均値:円と近似して求めた)を1000箇所程度測定し、その平均値を無機粒子の個数平均粒子径とした。なお、複数種類の無機粒子が外添されている場合には、電子顕微鏡S4100に取り付けたエネルギー分散型X線分析装置EMAX model6923H(HORIBA社製)を用いて加速電圧20kVでマッピングし、無機粒子種を判別した。
―第1の助剤(2)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径50nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を120℃、500kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法で第1の助剤(2)を作製した。
作製した第1の助剤(2)の個数平均粒子径は、700nmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、50nmであった。
また、第1の助剤(2)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(2)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(3)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径200nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を100℃、200kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法で第1の助剤(3)を作製した。
作製した第1の助剤(3)の個数平均粒子径は、2μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、200nmであった。
また、第1の助剤(3)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(3)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(4)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径150nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を100℃、500kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法で第1の助剤(4)を作製した。
作製した第1の助剤(4)の個数平均粒子径は、2.8μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、150nmであった。
また、第1の助剤(4)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(4)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(5)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径85nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を130℃、450kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法で第1の助剤(5)を作製した。
作製した第1の助剤(5)の個数平均粒子径は、600nmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、85nmであった。
また、第1の助剤(5)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(5)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(6)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径147nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を100℃、150kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法で第1の助剤(6)を作製した。
作製した第1の助剤(6)の個数平均粒子径は、2.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、147nmであった。
また、第1の助剤(6)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(6)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(7)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径100nmのシリカ5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製と同じ条件で分散することによって第1の助剤(7)を作製した。
作製した第1の助剤(7)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第1の助剤(7)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(7)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(8)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径100nmのアルミナ5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を120℃、250kg/cmで60分にした以外は第1の助剤(1)の作製と同様の方法でヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、第1の助剤(8)を作製した。
作製した第1の助剤(8)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第1の助剤(8)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(8)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(9)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛99.2重量%と、一次粒子径100nmの酸化チタン0.8重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件により第1の助剤(9)を作製した。
作製した第1の助剤(9)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第1の助剤(9)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(9)100重量%に対して0.8重量%であった。
―第1の助剤(10)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛89重量%と、一次粒子径100nmの酸化チタン11.0重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件により第1の助剤(10)を作製した。
作製した第1の助剤(10)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第1の助剤(10)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(10)100重量%に対して11.0重量%であった。
―第1の助剤(11)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径45nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件により第1の助剤(11)を作製した。
作製した第1の助剤(11)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、45nmであった。
また、第1の助剤(11)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(11)100重量%に対して5重量%であった。
―第1の助剤(12)の作製−
固体潤滑剤として脂肪酸金属塩であるステアリン酸亜鉛95重量%と、一次粒子径210nmの酸化チタン5重量%を用い、第1の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件により第1の助剤(12)を作製した。
作製した第1の助剤(12)の個数平均粒子径は、1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、210nmであった。
また、第1の助剤(12)に含まれる無機粒子の含有量は、第1の助剤(12)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(1)の作製―
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体(共重合比70:30、Mw11000)95重量%と、一次粒子径100nmの酸化チタン5重量%をヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、水を添加しながら120℃に保ちながらエクストルーダにより混練した。冷却後、この混練物100重量部、アニオン界面活性剤(日本油脂社製、ニューレックスペーストH)5重量部、イオン交換水495部を混合し、ゴーリンホモジナイザーにて分散させた。分散条件は130℃、500kg/cmで90分であった。その後25℃まで冷却しできあがった分散液100部に対し、900部のイオン交換水を混合し、真空凍結乾燥させた。乾燥条件は-40℃で1時間放置した後、乾燥機内部を100Pa以下に調製し、その後40℃まで昇温させ、そのまま6時間放置した。その後冷却し、乾燥機から取り出して第2の助剤(1)を作製した。
作製した第2の助剤(1)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第2の助剤(1)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(1)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(2)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体(共重合比70:30、Mw11000)95重量%と、一次粒子径50nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を140℃、750kg/cmで120分にした以外は第2の助剤(1)の作製と同様の方法で第2の助剤(2)を作製した。
作製した第2の助剤(2)の個数平均粒子径は、780nmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、50nmであった。
また、第2の助剤(2)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(2)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(3)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径200nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザーの分散条件を130℃、450kg/cmで90分にした以外は第2の助剤(1)の作製と同様の方法で第2の助剤(3)を作製した。
作製した第2の助剤(3)の個数平均粒子径は、2.1μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、200nmであった。
また、第2の助剤(3)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(3)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(4)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径150nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(4)を作製した。
作製した第2の助剤(4)の個数平均粒子径は、3.0μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、150nmであった。
また、第2の助剤(4)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(4)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(5)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径85nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(5)を作製した。
作製した第2の助剤(5)の個数平均粒子径は、600nmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、85nmであった。
また、第2の助剤(5)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(5)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(6)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径147nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(6)を作製した。
作製した第2の助剤(6)の個数平均粒子径は、2.3μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、147nmであった。
また、第2の助剤(6)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(6)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(7)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径100nmのシリカ5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(7)を作製した。
作製した第2の助剤(7)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第2の助剤(7)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(7)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(8)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径100nmのアルミナ5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(8)を作製した。
作製した第2の助剤(8)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第2の助剤(8)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(8)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(9)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体99.15重量%と、一次粒子径100nmの酸化チタン0.85重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(9)を作製した。
作製した第2の助剤(9)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第2の助剤(9)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(8)100重量%に対して0.85重量%であった。
―第2の助剤(10)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体89.5重量%と、一次粒子径100nmの酸化チタン10.5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(10)を作製した。
作製した第2の助剤(10)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、100nmであった。
また、第2の助剤(10)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(10)100重量%に対して10.5重量%であった。
―第2の助剤(11)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径47nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(4)を作製した。
作製した第2の助剤(11)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、47nmであった。
また、第2の助剤(11)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(11)100重量%に対して5重量%であった。
―第2の助剤(12)の作製−
樹脂材料としてスチレン-アクリル酸共重合体95重量%と、一次粒子径205nmの酸化チタン5重量%を第2の助剤(1)の作製で用いたゴーリンホモジナイザー同じ条件で第2の助剤(12)を作製した。
作製した第2の助剤(12)の個数平均粒子径は、1.5μmであり、内包されている無機粒子の個数平均粒子径は、205nmであった。
また、第2の助剤(12)に含まれる無機粒子の含有量は、第2の助剤(10)100重量%に対して5重量%であった。
Figure 2008139437


―トナー(1)及び現像剤(1)の作製―
上記製造したトナー粒子に、外添剤として、日本アエロジル社製 RX50を1.3重量%(トナー粒子100重量%に対して)と、上記第1の助剤(1)を0.5質量%(トナー粒子100重量%に対して)と、をヘンシェルミキサーにて5分間添加混合して、トナー(1)を得た。
更に、得られたトナー(1)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(1)を作製した。
―トナー(2)及び現像剤(2)の作製―
第1の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.05重量%含有した以外はトナー(1)と同様にしてトナー(2)を作製した。
更に、得られたトナー(2)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(2)を作製した。
―トナー(3)及び現像剤(3)の作製―
第1の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して1.0重量%含有した以外はトナー(1)と同様にしてトナー(3)を作製した。
更に、得られたトナー(3)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(3)を作製した。
―トナー(4)及び現像剤(4)の作製―
第1の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.85重量%含有した以外はトナー(1)と同様にしてトナー(4)を作製した。
更に、得られたトナー(4)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(4)を作製した。
―トナー(5)及び現像剤(5)の作製―
第1の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.7重量%含有した以外はトナー(1)と同様にしてトナー(5)を作製した。
更に、得られたトナー(5)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(5)を作製した。
―トナー(6)及び現像剤(6)の作製―
第1の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.2重量%含有した以外はトナー(1)と同様にしてトナー(6)を作製した。
更に、得られたトナー(6)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(6)を作製した。
―トナー(7)及び現像剤(7)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(2)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(7)及び現像剤(7)を作製した。
―トナー(8)及び現像剤(8)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(3)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(8)及び現像剤(8)を作製した。
―トナー(9)及び現像剤(9)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(4)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(9)及び現像剤(9)を作製した。
―トナー(10)及び現像剤(10)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(5)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(10)及び現像剤(10)を作製した。
―トナー(11)及び現像剤(11)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(6)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(11)及び現像剤(11)を作製した。
―トナー(12)及び現像剤(12)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(7)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(12)及び現像剤(12)を作製した。
―トナー(13)及び現像剤(13)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(8)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(13)及び現像剤(13)を作製した。
―トナー(14)及び現像剤(14)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(9)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(14)及び現像剤(14)を作製した。
―トナー(15)及び現像剤(15)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(10)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(15)及び現像剤(15)を作製した。
―トナー(16)及び現像剤(16)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(11)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(11)及び現像剤(11)を作製した。
―トナー(17)及び現像剤(17)の作製―
第1の助剤(1)に換えて、第1の助剤(12)を用いた以外は、トナー(1)及び現像剤(1)と同様にして、トナー(17)及び現像剤(17)を作製した。
―トナー(18)及び現像剤(18)の作製―
上記製造したトナー粒子に、外添剤として、日本アエロジル社製 RX50を1.3重量%(トナー粒子100重量%に対して)と、上記第2の助剤(1)を0.5質量%(トナー粒子100重量%に対して)と、をヘンシェルミキサーにて5分間添加混合して、トナー(18)を得た。
更に、得られたトナー(18)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(18)を作製した。
―トナー(19)及び現像剤(19)の作製―
第2の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.05重量%含有した以外はトナー(18)と同様にしてトナー(19)を作製した。
更に、得られたトナー(19)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(19)を作製した。
―トナー(20)及び現像剤(20)の作製―
第2の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して1.0重量%含有した以外はトナー(18)と同様にしてトナー(18)を作製した。
更に、得られたトナー(18)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(18)を作製した。
―トナー(21)及び現像剤(21)の作製―
第2の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.85重量%含有した以外はトナー(18)と同様にしてトナー(21)を作製した。
更に、得られたトナー(21)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(21)を作製した。
―トナー(22)及び現像剤(22)の作製―
第2の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.7重量%含有した以外はトナー(18)と同様にしてトナー(22)を作製した。
更に、得られたトナー(22)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(22)を作製した。
―トナー(23)及び現像剤(23)の作製―
第2の助剤(1)を、トナー粒子100重量%に対して0.2重量%含有した以外はトナー(18)と同様にしてトナー(23)を作製した。
更に、得られたトナー(23)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(23)を作製した。
―トナー(24)及び現像剤(24)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(2)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(24)及び現像剤(24)を作製した。
―トナー(25)及び現像剤(25)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(3)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(25)及び現像剤(25)を作製した。
―トナー(26)及び現像剤(26)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(4)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(26)及び現像剤(26)を作製した。
―トナー(27)及び現像剤(27)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(5)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(27)及び現像剤(27)を作製した。
―トナー(28)及び現像剤(28)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(6)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(28)及び現像剤(28)を作製した。
―トナー(29)及び現像剤(29)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(7)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(29)及び現像剤(29)を作製した。
―トナー(30)及び現像剤(30)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(8)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(30)及び現像剤(30)を作製した。
―トナー(31)及び現像剤(31)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(9)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(31)及び現像剤(31)を作製した。
―トナー(32)及び現像剤(32)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(10)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(32)及び現像剤(32)を作製した。
―トナー(33)及び現像剤(33)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(11)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(33)及び現像剤(33)を作製した。
―トナー(34)及び現像剤(34)の作製―
第2の助剤(1)に換えて、第2の助剤(12)を用いた以外は、トナー(18)及び現像剤(18)と同様にして、トナー(34)及び現像剤(34)を作製した。
―トナー(35)及び現像剤(35)の作製―
上記製造したトナー粒子に、外添剤として、日本アエロジル社製 RX50を1.3重量%(トナー粒子100重量%に対して)と、上記第1の助剤(1)を0.3質量%(トナー粒子100重量%に対して)と、上記第2の助剤(1)を0.3質量%(トナー粒子100重量%に対して)とをヘンシェルミキサーにて5分間添加混合して、トナー(35)を得た。
更に、得られたトナー(35)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(35)を作製した。
―トナー(36)及び現像剤(36)の作製―
上記製造したトナー粒子に、外添剤として、日本アエロジル社製 RX50を1.3重量%(トナー粒子100重量%に対して)をヘンシェルミキサーにて5分間添加混合して、トナー(36)を得た。
更に、得られたトナー(36)を8質量部と、フェライト粒子(平均粒径35μm)を100部とをブレンダーを用いて混合し2成分現像剤を調合し、現像剤(36)を作製した。
Figure 2008139437

(試験例1)
図1に示す構成を有する画像形成装置(FUJI XEROX社製、Docu Centre Color 500)を用意して、予めROM104内に図4及び図6に示す処理ルーチンを予め記憶し、メモリ105に上記ステップ208で説明した区分領域別累計トナー量テーブルを予め記憶した。
そして、現像器26内に、上記生成した現像剤(1)を充填した。
この画像形成装置を用いて、30℃90%RHの環境下で、該画像形成装置のCPU(図3 CPU100参照)において図4及び図6に示す処理を行なうことにより画像を形成して以下の評価を行った。
なお、画像形成時の処理条件は、下記条件で行った。
・感光体線速:100mm/秒。
・帯電条件:帯電ロールに直流-700Vを印加。このとき感光体の表面電位は−400Vとなった。
・露光:露光後の電位は約−50Vであった。
・トナー帯電量: -30μC/g
・現像バイアス:直流−330Vに交流Vpp1.2kV(3kHz)の矩形波を重畳。
・現像剤接触条件:周速比(現像ロール/感光体)2.0、現像ギャップ0.5mmとし、現像ロール上の現像剤重量は400g/mとし、感光体上のトナー現像量がべた画像で5g/mとなるようにした。
・転写バイアス:直流+800V印加。
・定着温度:定着ロール表面温度を180℃に設定。
・クリーニングブレード30Aの感光体20に対する接触面積 16mm
・クリーニングブレード30Aの感光体20に対する接触圧 3g/mm
なお、この試験において、ステップ204における指定された複写枚数としては、5枚とし、ステップ212における所定値としては、100枚とした。
また、ステップ304においては、各区分領域の平均画像面積率が、各区分領域の平均画像面積率の20%以下となるように、すなわち、この最大値と各区分領域の平均画像面積率との差が所定範囲以内として20%以内となるように、各区分領域に付着させるトナー量を導出した。具体的には、0%となるように、トナー量を導出した。
このステップ304における領域毎に付着させるトナー量の導出時に用いる所定範囲としての20%という数値は、予め下記試験を行うことにより決定した。
〔ステップ304における所定範囲変更時の画像評価試験条件〕
この試験条件は、トナー(1)及び現像剤(1)を用いて、上記画像形成時の処理条件と同一条件で、ステップ304における「所定範囲」の値を変更し、濃度1.5、2×10cmのベタ画像と、太さ 1bitの直線と、太さ 3bitの直線と、を含む画像5枚連続形成し、このサイクルで5万枚形成した後、一晩放置後の1枚目の画像を評価することにより行った。評価基準及び評価結果を表3に示した。
〔所定範囲変更時の画像評価基準〕
G1:画像部と非画像部の濃度差(Δ濃度)≦0.2である場合。
G2:0.2<濃度差(Δ濃度)≦0.4である場合。
G3:0.4<濃度差(Δ濃度)である場合。
Figure 2008139437
表3に示すように、最大値と各区分領域との画像面積率の差が20%よりも大きくなると、除去される放電生成物の量に偏りが現れ、形成される画像に像流れが不均一に発生し、画質が低下する。また、最大値との画像面積率の差が10%よりも大きく20%以下になると、形成される画像に細線(上記1bitの直線)が含まれている場合に細線のぼけが発生するが、像流れが不均一に発生することがなくなり、画質がやや良好になる。さらに、最大値との画像面積率の差が10%以下になると、細線のぼけや像流れが不均一に発生しなくなるため、画質が良好になる。
<画質評価>
上記画像形成装置を用いて、上記画像形成時の処理条件下において、画質評価を行った。詳細には、上記画像形成時の処理条件で、濃度1.5の画像を5枚連続形成し、このサイクルで5万枚形成し、一晩放置した後の1枚目の画像について、富士ゼロックス社製Docu Centre Color 500を用いて、像流れによる濃度変化がG2以下であることを判別することにより画質評価を行った。評価結果を表4に示した。
―画質評価基準―
A1:G1である場合。
A2:G2または、G1だが細線が僅かに薄いである場合。
A3:G3または、G2だが細線が途切れている場合。
A4:G3<である場合。
<感光体摩耗量の測定>
上記画像形成装置を用いて、上記画像処理条件で、この5万枚画像形成後の感光体を感光体の回転方向に2cm毎に10点、及び回転軸方向に1cm毎に30点測定した結果の平均値を感光体の厚さとして測定し、この5万枚画像形成前の感光体の厚さ(感光体の回転方向に2cm毎に10点、及び回転軸方向に1cm毎に30点測定した結果の平均値)と比較することにより行った。評価結果を表4に示した。
B1:磨耗量が0.00μm以上、3.0μm未満
B2:磨耗量が3.0μm以上、6.0μm未満
B3:磨耗量が6.0μm以上
<感光体の傷の測定>
上記画像処理条件で、この5万枚画像形成後の感光体の10点平均粗さRzを、表面粗さ計(東京精密社製、サーフコム1400D)を用いて測定した。なおRzはJIS B0601:94に準じて行った。またRzの測定に関して基準長さ、評価長さについては前記JIS規格に標準値であれば省略することができる旨の記載があり、特に記載にない限り基準長さ、評価長さは標準値を用いた。評価結果を表4に示した。
(試験例2)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(2)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例3)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(3)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例4)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(4)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例5)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(5)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例6)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(6)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例7)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(7)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例8)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(8)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例9)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(9)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例10)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(10)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例11)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(11)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例12)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(12)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例13)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(13)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例14)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(14)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例15)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(15)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(比較例1)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(16)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表5に示した。
(比較例2)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(17)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表5に示した。
(試験例16)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(18)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例17)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(19)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例18)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(20)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例19)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(21)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例20)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(22)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例21)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(23)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例22)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(24)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例23)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(25)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例24)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(26)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例25)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(27)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例26)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(28)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例27)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(29)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例28)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(30)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例29)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(31)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(試験例30)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(32)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(比較例3)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(33)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表5に示した。
(比較例4)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(34)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表5に示した。
(試験例31)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(35)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表4に示した。
(比較例5)
現像器26内に、現像剤(1)に換えて現像剤(36)を充填した以外は、試験例1と同様にして画質評価、感光体摩耗量の測定、及び感光体の傷の測定を行った。評価結果を表5に示した。
Figure 2008139437
Figure 2008139437

表4、表5に示すように、試験例1〜31では、比較例に比べて、画質評価結果、感光体磨耗量、感光体傷とも許容できるレベルであり、感光体磨耗の軸方向の磨耗ムラが無く、且つ、過剰の磨耗も抑制できることから、感光体軸方向の画像濃度ムラが抑制できる結果が得られた。
このことから、本実施の形態の画像形成装置によれば、比較例に比べて、感光体の摩耗を抑制すると共に、画質劣化を抑制することができるといえる。
実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す構成図である。 実施の形態に係る感光体の周囲を拡大した拡大図である。 実施の形態に係る画像形成装置の電気系の要部構成を示すブロック 実施の形態に係る複写処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る感光体の所定間隔毎の各区分領域の画像面積率の一例を示す模式図である。 実施の形態に係る保持トナー量補正処理プログラムの処理の流れを示すフローチャートである。 実施の形態に係る感光体の所定間隔毎の各区分領域の画像面積率と最大値との差を示す模式図である。
符号の説明
10 画像形成装置
20 感光体
22 帯電器
24 光ビーム走査装置
26 現像器
28 中間転写ベルト
30 クリーニング装置
32 転写器
100 CPU
105 不揮発性メモリ

Claims (13)

  1. 回転駆動する像保持体と、
    前記像保持体の周面を帯電させる帯電手段と、
    前記帯電手段により帯電された前記像保持体の周面に光を照射して静電潜像を形成する形成手段と、
    前記形成手段により前記像保持体の周面に形成された前記静電潜像に、トナー粒子と、個数平均粒子径50nm以上200nm以下の範囲内の無機粒子を少なくとも内包した固体潤滑剤からなる第1の助剤、及び前記無機粒子を少なくとも内包した樹脂材料からなる第2の助剤の少なくとも一方と、を含むトナーを付着させて該静電潜像をトナー像に現像する現像手段と、
    前記現像手段により現像された前記トナー像を被転写体へ転写する転写手段と、
    前記転写手段による転写後の前記像保持体の周面を摺擦して、該周面に残留する残留トナーによって前記像保持体の周面を研磨する研磨手段と、
    前記像保持体の周面に画像情報により示される画像の静電潜像を形成するように前記形成手段を制御する第1の制御手段と、
    前記第1の制御手段によって前記像保持体の周面に前記画像情報により示される画像のトナー像が形成されたときの、前記像保持体の周面における該像保持体の回転軸方向に対して所定間隔毎に区分された区分領域毎の付着するトナー量に相関する相関値を、前記画像情報に基づいて算出する算出手段と、
    前記算出手段により算出された区分領域毎の相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の相関値との差が所定範囲以内となるトナー像を前記像保持体の周面に形成するように前記形成手段を制御する第2の制御手段と、
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記無機粒子が、シリカ粒子、チタニア粒子、及びアルミナ粒子からなる群より選択される少なくとも1種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。
  3. 前記無機粒子の個数平均粒子径が80nm以上150nm以下の範囲内であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 前記第1の助剤及び前記第2の助剤は、前記無機粒子を1.0重量%以上10.0重量%以下内包することを特徴とする請求項1乃至請求項3の何れか1項に記載の画像形成装置。
  5. 前記第1の助剤及び前記第2の助剤の個数平均粒子径が100μm以上300μm以下であることを特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の画像形成装置。
  6. 前記トナーは、前記第1の助剤及び前記第2の助剤の少なくとも一方を0.05重量%以上1.0重量%以下含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
  7. 前記トナーは、前記第1の助剤及び前記第2の助剤の少なくとも一方を、0.2重量%以上0.7重量%以下含有することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の画像形成装置。
  8. 前記トナーは、前記第1の助剤を少なくとも含有する請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の画像形成装置。
  9. 前記算出手段により算出された各区分領域の相関値を、区分領域毎に累計して記憶する記憶手段をさらに備え、
    前記第2の制御手段は、所定の期間毎に当該期間に前記記憶手段に記憶された各区分領域の相関値の累計値を読み出し、各累計値を当該期間に前記像保持体の周面に形成したトナー像の数で除算して平均相関値を算出し、各区分領域の平均相関値の最大値を求め、当該最大値と各区分領域の平均相関値との差が所定範囲以内になるように前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する
    請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の画像形成装置。
  10. 前記第2の制御手段は、前記画像情報に基づくトナー像を形成していない非画像形成期間内に、前記像保持体の周面にトナーを付着させるように前記形成手段を制御する
    請求項1乃至請求項9の何れか1項に記載の画像形成装置。
  11. 前記帯電手段は、前記像保持体の周面に接触して放電を行うことにより当該周面をに帯電させる
    請求項1乃至請求項10の何れか1項に記載の画像形成装置。
  12. 前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、
    前記所定範囲は、前記最大値の20%の範囲である
    請求項1乃至請求項11の何れか1項に記載の画像形成装置。
  13. 前記相関値は、前記各区分領域のトナーが付着する部分の面積の比率であり、
    前記所定範囲は、前記最大値の10%の範囲である
    請求項1乃至請求項12の何れか1項に記載の画像形成装置。
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