JP2009069810A - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
画像形成装置及び画像形成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009069810A JP2009069810A JP2008165317A JP2008165317A JP2009069810A JP 2009069810 A JP2009069810 A JP 2009069810A JP 2008165317 A JP2008165317 A JP 2008165317A JP 2008165317 A JP2008165317 A JP 2008165317A JP 2009069810 A JP2009069810 A JP 2009069810A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- amorphous silicon
- image forming
- titanium oxide
- photosensitive drum
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 183
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 106
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 105
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 104
- 238000005498 polishing Methods 0.000 claims description 27
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 17
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 239000011164 primary particle Substances 0.000 abstract description 2
- 238000012217 deletion Methods 0.000 abstract 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 60
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 38
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 22
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 19
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 14
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 11
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 10
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 10
- 239000001993 wax Substances 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- -1 nitrate ions Chemical class 0.000 description 7
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 6
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 5
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N Quinacridone Chemical compound N1C2=CC=CC=C2C(=O)C2=C1C=C1C(=O)C3=CC=CC=C3NC1=C2 NRCMAYZCPIVABH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 3
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 3
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920002943 EPDM rubber Polymers 0.000 description 2
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N Styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1 PPBRXRYQALVLMV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 230000001747 exhibiting effect Effects 0.000 description 2
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 2
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229910002012 Aerosil® Inorganic materials 0.000 description 1
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000181 Ethylene propylene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000459 Nitrile rubber Polymers 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002174 Styrene-butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920006311 Urethane elastomer Polymers 0.000 description 1
- BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N Vinyl chloride Chemical compound ClC=C BZHJMEDXRYGGRV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N Vinyl ether Chemical compound C=COC=C QYKIQEUNHZKYBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N butyl prop-2-enoate;methyl 2-methylprop-2-enoate;prop-2-enoic acid Chemical compound OC(=O)C=C.COC(=O)C(C)=C.CCCCOC(=O)C=C QHIWVLPBUQWDMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 210000003746 feather Anatomy 0.000 description 1
- 230000005307 ferromagnetism Effects 0.000 description 1
- 238000005187 foaming Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N iron(II,III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000012170 montan wax Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920013716 polyethylene resin Polymers 0.000 description 1
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 150000003242 quaternary ammonium salts Chemical class 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 description 1
- 239000004945 silicone rubber Substances 0.000 description 1
- 239000011115 styrene butadiene Substances 0.000 description 1
- 229920003048 styrene butadiene rubber Polymers 0.000 description 1
- 229920001909 styrene-acrylic polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G21/00—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge
- G03G21/0005—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium
- G03G21/0058—Arrangements not provided for by groups G03G13/00 - G03G19/00, e.g. cleaning, elimination of residual charge for removing solid developer or debris from the electrographic recording medium using a roller or a polygonal rotating cleaning member; Details thereof, e.g. surface structure
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Discharging, Photosensitive Material Shape In Electrophotography (AREA)
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
Abstract
【課題】感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去し、かつ、酸化チタン粒子の画質への影響を安定的に抑制することによって、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法を提供する。
【解決手段】ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用してアモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法であって、ヒーターによって外気に対するアモルファスシリコン感光体ドラム表面温度、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力、及び酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、それぞれ所定の範囲内の値とする。
【選択図】図5
【解決手段】ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用してアモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法であって、ヒーターによって外気に対するアモルファスシリコン感光体ドラム表面温度、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力、及び酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、それぞれ所定の範囲内の値とする。
【選択図】図5
Description
本発明は画像形成装置及び画像形成方法に関する。特に、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法に関する。
従来、表面硬度が高く、耐久性及び取り扱い性に優れる等の利点を有することから、アモルファスシリコン感光体が広く使用されている。
一方、アモルファスシリコン感光体は、帯電工程において発生した放電生成物が表面に付着しやすく、さらに、感光層表面に付着した放電生成物が吸湿しやすいことから、画像流れが発生しやすくなるという問題が見られた。
そこで、かかる問題を解決する方法として、アモルファスシリコン感光体のドラム内にヒーターを内蔵させる方法が開示されている。
すなわち、感光層表面の放電生成物が吸湿した水分を、ヒーターの熱によって、蒸発させることにより、画像流れの発生を抑制する方法である。
一方、アモルファスシリコン感光体は、帯電工程において発生した放電生成物が表面に付着しやすく、さらに、感光層表面に付着した放電生成物が吸湿しやすいことから、画像流れが発生しやすくなるという問題が見られた。
そこで、かかる問題を解決する方法として、アモルファスシリコン感光体のドラム内にヒーターを内蔵させる方法が開示されている。
すなわち、感光層表面の放電生成物が吸湿した水分を、ヒーターの熱によって、蒸発させることにより、画像流れの発生を抑制する方法である。
しかしながら、かかる方法では、感光層表面の放電生成物が増加し続けることから、感光層表面の水分を安定的に除去することができず、その結果として効果的に画像流れの発生を抑制することが困難になるという問題が見られた。
そこで、画像流れの発生を抑制するための別の方法として、現像剤における外添剤としての酸化チタン粒子によって、アモルファスシリコン感光体表面を研磨し、付着した放電生成物を積極的に除去する方法が開示されている(例えば、特許文献1)。
特許3330009号公報(特許請求の範囲)
そこで、画像流れの発生を抑制するための別の方法として、現像剤における外添剤としての酸化チタン粒子によって、アモルファスシリコン感光体表面を研磨し、付着した放電生成物を積極的に除去する方法が開示されている(例えば、特許文献1)。
しかしながら、特許文献1にかかる方法を用いた場合、確かに画像流れの発生を抑制することはできるものの、トナー粒子とともに酸化チタン粒子の一部も現像されることになるため、特にカラー画像を形成した場合には、色彩に濁りが生じて、良好な画質を得ることが困難になるという問題が見られた。
したがって、電子写真感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合であっても、画像流れの発生を効果的に抑制することができ、さらに濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置が求められていた。
したがって、電子写真感光体としてアモルファスシリコン感光体を用いた場合であっても、画像流れの発生を効果的に抑制することができ、さらに濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置が求められていた。
そこで、本発明者らは、鋭意検討した結果、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム、及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力、及び酸化チタン粒子の一次平均粒子径をそれぞれ所定の範囲に調節することによって、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子の画質への影響についても抑制できることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去し、かつ、酸化チタン粒子の画質への影響を抑制することによって、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去し、かつ、酸化チタン粒子の画質への影響を抑制することによって、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができる画像形成装置及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。
本発明によれば、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用してアモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置であって、ヒーターによって、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力(以下、単に「摺擦力」と称する場合がある。)を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム、及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することにより、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子の画質への影響についても抑制することができる。
より具体的には、ヒーターによって感光層表面に吸湿された水分を除去しつつ、回転部材によって感光層表面に付着した放電生成物を除去していることから、画像流れの発生を一定のレベルにまで抑制するに際して、回転部材による研磨強度を所定の範囲にまで低下させることができる。
したがって、摺擦力及び酸化チタンの一次平均粒子径を比較的小さな範囲に規定しているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができ、かつ、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
なお、摺擦力を比較的小さな範囲に規定していることから、摺擦を円滑に実施することができ、摺擦が円滑でない場合、すなわち感光体と回転部材とが引っかかった状態になった場合に、形成画像において発生する感光体軸方向の線(以下、ジッタと称する場合がある)の発生についても、効果的に抑制することができる。
すなわち、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム、及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することにより、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子の画質への影響についても抑制することができる。
より具体的には、ヒーターによって感光層表面に吸湿された水分を除去しつつ、回転部材によって感光層表面に付着した放電生成物を除去していることから、画像流れの発生を一定のレベルにまで抑制するに際して、回転部材による研磨強度を所定の範囲にまで低下させることができる。
したがって、摺擦力及び酸化チタンの一次平均粒子径を比較的小さな範囲に規定しているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができ、かつ、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
なお、摺擦力を比較的小さな範囲に規定していることから、摺擦を円滑に実施することができ、摺擦が円滑でない場合、すなわち感光体と回転部材とが引っかかった状態になった場合に、形成画像において発生する感光体軸方向の線(以下、ジッタと称する場合がある)の発生についても、効果的に抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置を構成するにあたり、酸化チタン粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、感光層表面に付着した放電生成物をより効果的に除去しつつも、形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
このように構成することにより、感光層表面に付着した放電生成物をより効果的に除去しつつも、形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置を構成するにあたり、回転部材が、外周部に弾性体層を備えた回転部材であることが好ましい。
このように構成することにより、酸化チタン粒子による感光層表面への研磨を、より効果的に実施することができる。
このように構成することにより、酸化チタン粒子による感光層表面への研磨を、より効果的に実施することができる。
また、本発明の画像形成装置を構成するにあたり、弾性体層を備えた回転部材が、発泡スポンジローラであることが好ましい。
このように構成することにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができることから、酸化チタンによる感光層表面への研磨を、さらに効果的に実施することができる。
このように構成することにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができることから、酸化チタンによる感光層表面への研磨を、さらに効果的に実施することができる。
また、本発明の画像形成装置を構成するにあたり、帯電装置が、非接触方式の帯電手段であることが好ましい。
このように構成することにより、接触方式の帯電装置を使用した場合と比較して、感光層表面に対する放電生成物の付着が増加するものの、本発明であれば、かかる放電生成物に起因した画像流れの発生を、効果的に抑制することができる。
このように構成することにより、接触方式の帯電装置を使用した場合と比較して、感光層表面に対する放電生成物の付着が増加するものの、本発明であれば、かかる放電生成物に起因した画像流れの発生を、効果的に抑制することができる。
また、本発明の画像形成装置を構成するにあたり、画像形成装置が、カラー画像形成装置であることが好ましい。
このように構成することにより、モノクロ画像形成装置として構成した場合と比較して、酸化チタン粒子の影響による濁りの発生が目立ちやすくなるが、本発明であれば、かかる酸化チタン粒子の影響を抑えて、濁りの発生を安定的に抑制することができる。
このように構成することにより、モノクロ画像形成装置として構成した場合と比較して、酸化チタン粒子の影響による濁りの発生が目立ちやすくなるが、本発明であれば、かかる酸化チタン粒子の影響を抑えて、濁りの発生を安定的に抑制することができる。
また、本発明の別の態様は、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムに対して形成された静電潜像を現像及び転写する工程と、転写後のアモルファスシリコン感光体ドラム表面を、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用して、回転部材によって研磨する工程と、を含む画像形成方法であって、ヒーターによってアモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成方法である。
すなわち、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することから、画像流れの発生を効果的に抑制することができる一方で、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
すなわち、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することから、画像流れの発生を効果的に抑制することができる一方で、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
[第1の実施形態]
第1の実施形態は、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用してアモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置であって、ヒーターによって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置である。
以下、第1の実施形態の画像形成装置について、各構成要件に分けて説明するが、本発明に特徴的である像担持体、クリーニング装置及び帯電装置を中心に説明する。
第1の実施形態は、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用してアモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置であって、ヒーターによって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置である。
以下、第1の実施形態の画像形成装置について、各構成要件に分けて説明するが、本発明に特徴的である像担持体、クリーニング装置及び帯電装置を中心に説明する。
1.基本的構成
図1は、本発明にかかる画像形成装置の一例としての、タンデム方式を採用したカラー画像形成装置10を示す図である。
このカラー画像形成装置10は、無端状ベルト(搬送ベルト)15を備えており、この無端状ベルト15は給紙カセット18から給紙された記録紙を定着装置20に向かって搬送するように構成されている。また、無端状ベルト15の上側には、マゼンタ用現像装置11M、シアン用現像装置11C、イエロー用現像装置11Y、及びブラック用現像装置11BKが、それぞれ記録紙の搬送方向に沿って配置されている。
また、現像ローラ12M〜12BKに対面して、それぞれ像担持体13M〜13BKが配置されている。また、これら像担持体13M〜13BKの周囲には、それぞれ像担持体13M〜13BKの表面を帯電させるための帯電装置14M〜14BK及び像担持体13M〜13BK表面に静電潜像を形成するための露光装置15M〜15BK等が配置されている。
したがって、各色に対応した像担持体13M〜13BK上に形成された静電潜像は、各色に対応した現像装置11M〜11BKによってそれぞれ現像されることとなる。
また、無端状ベルト15で搬送されてくる記録紙上に、順次、各色現像剤像を転写するための転写装置16M〜16BKが、無端状ベルト15を介してそれぞれの像担持体13M〜13BKの反対側に配置されている。
さらに、各色現像剤像を転写した後の像担持体13M〜13BK上に残留した未転写現像剤を除去するためのクリーニングブレード22M〜22BK、及び像担持体13M〜13BKの表面を、酸化チタン粒子を利用して研磨するための回転部材21M〜21BKを有するクリーニング装置23M〜23BKが、像担持体13M〜13BKの周囲に配置されている。
なお、カラー画像形成装置として構成した場合、モノクロ画像形成装置として構成した場合と比較して、回転部材21M〜21BKに搬送されて研磨に供される酸化チタン粒子の影響による色彩の濁りが目立ちやすくなるが、本発明であれば、後述するように、酸化チタン粒子の影響を抑えて、濁りの発生を安定的に抑制することができる。
図1は、本発明にかかる画像形成装置の一例としての、タンデム方式を採用したカラー画像形成装置10を示す図である。
このカラー画像形成装置10は、無端状ベルト(搬送ベルト)15を備えており、この無端状ベルト15は給紙カセット18から給紙された記録紙を定着装置20に向かって搬送するように構成されている。また、無端状ベルト15の上側には、マゼンタ用現像装置11M、シアン用現像装置11C、イエロー用現像装置11Y、及びブラック用現像装置11BKが、それぞれ記録紙の搬送方向に沿って配置されている。
また、現像ローラ12M〜12BKに対面して、それぞれ像担持体13M〜13BKが配置されている。また、これら像担持体13M〜13BKの周囲には、それぞれ像担持体13M〜13BKの表面を帯電させるための帯電装置14M〜14BK及び像担持体13M〜13BK表面に静電潜像を形成するための露光装置15M〜15BK等が配置されている。
したがって、各色に対応した像担持体13M〜13BK上に形成された静電潜像は、各色に対応した現像装置11M〜11BKによってそれぞれ現像されることとなる。
また、無端状ベルト15で搬送されてくる記録紙上に、順次、各色現像剤像を転写するための転写装置16M〜16BKが、無端状ベルト15を介してそれぞれの像担持体13M〜13BKの反対側に配置されている。
さらに、各色現像剤像を転写した後の像担持体13M〜13BK上に残留した未転写現像剤を除去するためのクリーニングブレード22M〜22BK、及び像担持体13M〜13BKの表面を、酸化チタン粒子を利用して研磨するための回転部材21M〜21BKを有するクリーニング装置23M〜23BKが、像担持体13M〜13BKの周囲に配置されている。
なお、カラー画像形成装置として構成した場合、モノクロ画像形成装置として構成した場合と比較して、回転部材21M〜21BKに搬送されて研磨に供される酸化チタン粒子の影響による色彩の濁りが目立ちやすくなるが、本発明であれば、後述するように、酸化チタン粒子の影響を抑えて、濁りの発生を安定的に抑制することができる。
2.像担持体
本発明における像担持体としては、アモルファスシリコン感光体ドラムを使用することを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムであれば、例えば、セレン系感光体ドラムや有機感光体ドラム等と比較して、表面硬度が高く、耐久性及び取り扱い性に優れるといった利点を有するためである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体ドラムであれば、表面硬度が高いことから、繰り返し画像形成を行なった場合であっても、感光層の摩耗劣化が生じにくいばかりか、感光層表面に傷や圧接痕が生じにくく、画像形成装置への組み付け等をする際の取り扱い性にも優れているためである。
本発明における像担持体としては、アモルファスシリコン感光体ドラムを使用することを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムであれば、例えば、セレン系感光体ドラムや有機感光体ドラム等と比較して、表面硬度が高く、耐久性及び取り扱い性に優れるといった利点を有するためである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体ドラムであれば、表面硬度が高いことから、繰り返し画像形成を行なった場合であっても、感光層の摩耗劣化が生じにくいばかりか、感光層表面に傷や圧接痕が生じにくく、画像形成装置への組み付け等をする際の取り扱い性にも優れているためである。
また、図2に示すように、アモルファスシリコン感光体ドラムにおける感光層32の基本構成は、導電性基体32c上にSi:H:B:O等からなるキャリア注入阻止層32d、Si:H等からなるキャリア励起・輸送層(光導電層)32b、SiC:H等からなる表面保護層32aが順次積層されてなることが好ましい。
また、本発明におけるアモルファスシリコン感光体ドラムは、ヒーターを内蔵することを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムは、その表面硬度が高いことに起因して、帯電工程において発生する硝酸イオンやアンモニウムイオン等の放電生成物が感光層表面に付着及び残留しやすい傾向がある。そして、かかる放電生成物は、水分を吸湿しやすい性質を有することから、放電生成物が付着した感光体表面の抵抗が下がって、感光層表面に形成された静電潜像のエッジ部が横流れを起こし、それに対応して画像が流れる現象、いわゆる画像流れが発生しやすくなる。したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムに内蔵されたヒーターによって、感光層表面に存在する水分を蒸発させることにより、画像流れの発生を抑制することができるためである。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムは、その表面硬度が高いことに起因して、帯電工程において発生する硝酸イオンやアンモニウムイオン等の放電生成物が感光層表面に付着及び残留しやすい傾向がある。そして、かかる放電生成物は、水分を吸湿しやすい性質を有することから、放電生成物が付着した感光体表面の抵抗が下がって、感光層表面に形成された静電潜像のエッジ部が横流れを起こし、それに対応して画像が流れる現象、いわゆる画像流れが発生しやすくなる。したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムに内蔵されたヒーターによって、感光層表面に存在する水分を蒸発させることにより、画像流れの発生を抑制することができるためである。
上述したヒーターをより具体的に説明すると、図3に示すように、アモルファスシリコン感光体ドラム13における基体の内面に、感光体を温めるためのヒーター13´が挿入され、基体の内面に追従するように配置されている。
また、かかるヒーター13´は、例えば、線状発熱体が保持されたガラスクロスの表面をウレタンフィルム等で覆って構成した線状物を、シート状に形成したものが好適に使用される。
また、かかるヒーター13´は、画像形成装置における電源のオン/オフと連動しており、アモルファスシリコン感光体ドラム13内部に内蔵されたサーミスタ(図示せず)等の温度検出手段によって温度を検出されながら、目的の温度まで昇温されるとともに、その温度が維持されるように制御されている。
また、かかるヒーター13´は、例えば、線状発熱体が保持されたガラスクロスの表面をウレタンフィルム等で覆って構成した線状物を、シート状に形成したものが好適に使用される。
また、かかるヒーター13´は、画像形成装置における電源のオン/オフと連動しており、アモルファスシリコン感光体ドラム13内部に内蔵されたサーミスタ(図示せず)等の温度検出手段によって温度を検出されながら、目的の温度まで昇温されるとともに、その温度が維持されるように制御されている。
また、ヒーターによって、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御することを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差が4℃未満の値となると、感光層表面の水分を十分に蒸発させることが困難となる場合があるためである。一方、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差が過度に大きくなると、経済的に不利であるばかりか、機内温度が上昇し、現像装置や現像剤に悪影響を与える場合がある。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差を5〜20℃の範囲内の値とすることがより好ましく、6〜15℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、上述した外気とは、アモルファスシリコン感光体ドラムが使用される環境温度を意味している。
したがって、かかる環境としては、主に画像形成装置が使用されるオフィス等の室内環境を対象としている。よって、外気温度とは、一般的なオフィス等の室内温度の範囲とすることが好ましく、より具体的には、20〜35℃の範囲内の値とすることがより好ましい。
ただし、たとえオフィス等の室内温度が10〜40℃の範囲外の場合であっても、画像形成装置内の温度を適宜調節し、10〜40℃の範囲内の値とした場合には、外気温度の条件を満足することになる。
なお、ヒーターを用いて感光層表面の水分を蒸発させるのみでは、結局感光層表面の放電生成物が増加し続けることから、長期的には感光層表面の水分を安定的に除去することが困難となり、その結果、効果的に画像流れの発生を抑制することも困難となる。
そこで、本発明においては、後述するように、回転部材及び酸化チタン粒子によって、感光層表面の放電生成物を除去する方法と併用することにより、かかる問題を解決している。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差が4℃未満の値となると、感光層表面の水分を十分に蒸発させることが困難となる場合があるためである。一方、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差が過度に大きくなると、経済的に不利であるばかりか、機内温度が上昇し、現像装置や現像剤に悪影響を与える場合がある。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と、外気温度と、の差を5〜20℃の範囲内の値とすることがより好ましく、6〜15℃の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、上述した外気とは、アモルファスシリコン感光体ドラムが使用される環境温度を意味している。
したがって、かかる環境としては、主に画像形成装置が使用されるオフィス等の室内環境を対象としている。よって、外気温度とは、一般的なオフィス等の室内温度の範囲とすることが好ましく、より具体的には、20〜35℃の範囲内の値とすることがより好ましい。
ただし、たとえオフィス等の室内温度が10〜40℃の範囲外の場合であっても、画像形成装置内の温度を適宜調節し、10〜40℃の範囲内の値とした場合には、外気温度の条件を満足することになる。
なお、ヒーターを用いて感光層表面の水分を蒸発させるのみでは、結局感光層表面の放電生成物が増加し続けることから、長期的には感光層表面の水分を安定的に除去することが困難となり、その結果、効果的に画像流れの発生を抑制することも困難となる。
そこで、本発明においては、後述するように、回転部材及び酸化チタン粒子によって、感光層表面の放電生成物を除去する方法と併用することにより、かかる問題を解決している。
次いで、図4を用いて、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差と、形成画像における画像流れの発生と、の関係につてい説明する。
すなわち、図4においては、横軸にアモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差(℃)を採り、縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線を示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を50g/cmとし、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像における画像流れの発生の相対評価は、形成画像を目視で確認した結果を下記基準に準じて評価した結果である。
評価値4:画像流れが確認されない。
評価値2:少々画像流れが確認される。
評価値0:明らかに画像流れが確認される。
すなわち、図4においては、横軸にアモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差(℃)を採り、縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線を示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を50g/cmとし、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像における画像流れの発生の相対評価は、形成画像を目視で確認した結果を下記基準に準じて評価した結果である。
評価値4:画像流れが確認されない。
評価値2:少々画像流れが確認される。
評価値0:明らかに画像流れが確認される。
すなわち、かかる特性曲線から理解されるように、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差(以下、温度差と称する)が、増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が増加している。
より具体的には、温度差の値が0℃から5℃へと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、温度差の値が4℃以上の範囲では、画像流れの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を所定の条件にて研磨した場合であれば、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を、所定範囲の温度である外気に対して4℃以上高くなるように制御することにより、臨界的に画像流れの発生を抑制することができることが理解される。
より具体的には、温度差の値が0℃から5℃へと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、温度差の値が4℃以上の範囲では、画像流れの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を所定の条件にて研磨した場合であれば、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を、所定範囲の温度である外気に対して4℃以上高くなるように制御することにより、臨界的に画像流れの発生を抑制することができることが理解される。
3.クリーニング装置
(1)回転部材
本発明におけるクリーニング装置は、回転部材を有し、かつ、感光層表面を研磨するために、かかる回転部材が酸化チタン粒子を吸着及び搬送して用いることを特徴とする。
この理由は、クリーニング装置によって感光層表面から回収された未転写トナーに含まれる外添剤としての酸化チタン粒子を、かかる回転部材にて吸着及び搬送しつつ、感光層表面に付着した放電生成物を研磨によって除去し、画像流れの発生を抑制することができるためである。
なお、回転部材に吸着及び搬送される酸化チタン粒子は、一般にトナー粒子から遊離したものであるが、トナー粒子から遊離せずに、トナー粒子ごと回転部材に吸着及び搬送されてもよい。
(1)回転部材
本発明におけるクリーニング装置は、回転部材を有し、かつ、感光層表面を研磨するために、かかる回転部材が酸化チタン粒子を吸着及び搬送して用いることを特徴とする。
この理由は、クリーニング装置によって感光層表面から回収された未転写トナーに含まれる外添剤としての酸化チタン粒子を、かかる回転部材にて吸着及び搬送しつつ、感光層表面に付着した放電生成物を研磨によって除去し、画像流れの発生を抑制することができるためである。
なお、回転部材に吸着及び搬送される酸化チタン粒子は、一般にトナー粒子から遊離したものであるが、トナー粒子から遊離せずに、トナー粒子ごと回転部材に吸着及び搬送されてもよい。
また、回転部材が、外周部に弾性体層を備えた回転部材であることが好ましい。
この理由は、回転部材をこのように構成することにより、酸化チタン粒子による感光層表面への研磨を、より効果的に実施することができるためである。
すなわち、回転部材を、図3に示すような回転部材21として構成することにより、クリーニング装置23に回収された未転写トナーを効率的にその表面に吸着及び搬送することができることから、未転写トナーに含まれる外添剤としての酸化チタン粒子によって、効果的に感光層表面を研磨することができるためである。
また、回転部材21とアモルファスシリコン感光体ドラム13との周速比を調節することにより、容易に研磨強度を調節することができる。
さらに、回転部材の外周部を弾性体層とすることにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができるばかりか、感光層表面に対する摺擦力を容易に調節することができる。
この理由は、回転部材をこのように構成することにより、酸化チタン粒子による感光層表面への研磨を、より効果的に実施することができるためである。
すなわち、回転部材を、図3に示すような回転部材21として構成することにより、クリーニング装置23に回収された未転写トナーを効率的にその表面に吸着及び搬送することができることから、未転写トナーに含まれる外添剤としての酸化チタン粒子によって、効果的に感光層表面を研磨することができるためである。
また、回転部材21とアモルファスシリコン感光体ドラム13との周速比を調節することにより、容易に研磨強度を調節することができる。
さらに、回転部材の外周部を弾性体層とすることにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができるばかりか、感光層表面に対する摺擦力を容易に調節することができる。
また、上述した弾性体層を備えた回転部材が、発泡スポンジローラであることが好ましい。
この理由は、弾性体層を備えた回転部材を発泡スポンジローラにて構成することにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができることから、酸化チタンによる感光層表面への研磨を、さらに効果的に実施することができるためである。
また、かかる発泡スポンジの主構成材料としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、及びにニトリルゴム等が好適に使用できる。
また、酸化チタン粒子をさらに容易に吸着及び搬送することができることから、発泡スポンジにおける平均セル径を100〜300μmの範囲内の値とすることが好ましく、140〜260μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、感光層表面に対する摺擦力をさらに容易に調節することができることから、発泡スポンジローラのアスカーC硬度を30〜65度の範囲内の値とすることが好ましく、45〜55度の範囲内の値とすることがより好ましい。
この理由は、弾性体層を備えた回転部材を発泡スポンジローラにて構成することにより、酸化チタン粒子をより効率的に吸着及び搬送することができることから、酸化チタンによる感光層表面への研磨を、さらに効果的に実施することができるためである。
また、かかる発泡スポンジの主構成材料としては、例えば、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、アクリルゴム、及びにニトリルゴム等が好適に使用できる。
また、酸化チタン粒子をさらに容易に吸着及び搬送することができることから、発泡スポンジにおける平均セル径を100〜300μmの範囲内の値とすることが好ましく、140〜260μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、感光層表面に対する摺擦力をさらに容易に調節することができることから、発泡スポンジローラのアスカーC硬度を30〜65度の範囲内の値とすることが好ましく、45〜55度の範囲内の値とすることがより好ましい。
(2)酸化チタン粒子
また、酸化チタン粒子の一次平均粒子径(数平均粒子径)を、0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、酸化チタン粒子の一次平均粒子径をかかる範囲内の値とすることによって、所定の研磨強度を確保して、感光層表面に付着した放電生成物を効果的に除去しつつも、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができるためである。
すなわち、本発明においては、上述したヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材と、を併用していることから、画像流れの発生を一定のレベルにまで抑制するに際して、回転部材による研磨強度を所定の範囲にまで低下させることができる。
それ故、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、0.005〜0.25μmという比較的小さな範囲としているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができる。
また、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、比較的小さな範囲としたことにより、かかる酸化チタン粒子の影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
したがって、感光層表面の放電生成物を研磨除去するために必要な研磨強度と、形成画像における濁りの発生の抑制と、のバランスが、より向上することから、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01〜0.2μmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.02〜0.15μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、酸化チタンの一次平均粒子径は、例えば、電子顕微鏡JSM−880(日本電子データム(株)製)を用いて、30,000〜100,000倍の倍率で、50個の粒子の長径及び短径をそれぞれ測定して、それらの平均を求めて算出することができる。
また、酸化チタン粒子の一次平均粒子径(数平均粒子径)を、0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、酸化チタン粒子の一次平均粒子径をかかる範囲内の値とすることによって、所定の研磨強度を確保して、感光層表面に付着した放電生成物を効果的に除去しつつも、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができるためである。
すなわち、本発明においては、上述したヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材と、を併用していることから、画像流れの発生を一定のレベルにまで抑制するに際して、回転部材による研磨強度を所定の範囲にまで低下させることができる。
それ故、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、0.005〜0.25μmという比較的小さな範囲としているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができる。
また、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、比較的小さな範囲としたことにより、かかる酸化チタン粒子の影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
したがって、感光層表面の放電生成物を研磨除去するために必要な研磨強度と、形成画像における濁りの発生の抑制と、のバランスが、より向上することから、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01〜0.2μmの範囲内の値とすることがより好ましく、0.02〜0.15μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、酸化チタンの一次平均粒子径は、例えば、電子顕微鏡JSM−880(日本電子データム(株)製)を用いて、30,000〜100,000倍の倍率で、50個の粒子の長径及び短径をそれぞれ測定して、それらの平均を求めて算出することができる。
次いで、図5を用いて、酸化チタン粒子の一次平均粒子径と、形成画像における濁り及び画像流れの発生と、の関係について説明する。
すなわち、図5においては、横軸に酸化チタン粒子の一次平均粒子径(μm)を採り、左縦軸に形成画像における濁りの発生(相対評価)を採った特性曲線Aを、右縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差を5℃とし、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力を50g/cmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像における濁りの発生の相対評価は、ブラック及びカラーのベタパッチ(縦2cm×横2cmの正方形)が形成された画像パターンを100枚印刷し、得られた100枚の形成画像を顕微鏡にて確認した結果を下記基準に準じて評価した結果であり、画像流れの評価は、上述した図4における内容と同様である。
評価値4:いずれのカラー及びブッラク画像においても、濁りの発生が確認されない。
評価値2:いずれかのカラーまたはブラック画像において、少々濁りの発生が確認された。
評価値0:いずれかのカラーまたはブラック画像において、明らかに濁りの発生が確認された。
すなわち、図5においては、横軸に酸化チタン粒子の一次平均粒子径(μm)を採り、左縦軸に形成画像における濁りの発生(相対評価)を採った特性曲線Aを、右縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差を5℃とし、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力を50g/cmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像における濁りの発生の相対評価は、ブラック及びカラーのベタパッチ(縦2cm×横2cmの正方形)が形成された画像パターンを100枚印刷し、得られた100枚の形成画像を顕微鏡にて確認した結果を下記基準に準じて評価した結果であり、画像流れの評価は、上述した図4における内容と同様である。
評価値4:いずれのカラー及びブッラク画像においても、濁りの発生が確認されない。
評価値2:いずれかのカラーまたはブラック画像において、少々濁りの発生が確認された。
評価値0:いずれかのカラーまたはブラック画像において、明らかに濁りの発生が確認された。
すなわち、特性曲線Aから理解されるように、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が増加するのにともなって、濁りの発生の相対評価の値が減少している。
より具体的には、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0μm(つまり、酸化チタン粒子を加えなかった場合)から0.25μmの範囲では、その値の変化にかかわらず、濁りの発生の評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。一方、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.25μmを超えた値となると、その増加にともなって、濁りの発生の相対評価の値が急激に減少し始め、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.4μmのときには、0にまで減少してしまうことがわかる。
より具体的には、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0μm(つまり、酸化チタン粒子を加えなかった場合)から0.25μmの範囲では、その値の変化にかかわらず、濁りの発生の評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。一方、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.25μmを超えた値となると、その増加にともなって、濁りの発生の相対評価の値が急激に減少し始め、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.4μmのときには、0にまで減少してしまうことがわかる。
また、特性曲線Bから理解されるように、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が増加している。
より具体的には、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0μmから0.01μmへと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.005μm以上の範囲では、画像流れの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
より具体的には、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0μmから0.01μmへと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、酸化チタン粒子の一次平均粒子径の値が0.005μm以上の範囲では、画像流れの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
したがって、特性曲線A及びBの双方を考慮すると、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差、及びアモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力を、それぞれ所定の範囲とした場合であれば、酸化チタン粒子の平均一次粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることにより、形成画像における濁りおよび画像流れの発生を、共に抑制することができることが理解される。
また、酸化チタン粒子が、ルチル型酸化チタンを主成分とすることが好ましい。
この理由は、ルチル型酸化チタンであれば、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を所定の範囲に調節することが容易となるためである。
この理由は、ルチル型酸化チタンであれば、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を所定の範囲に調節することが容易となるためである。
(3)摺擦力
また、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力をかかる範囲とすることによって、感光層表面への摺擦を円滑に実施することができ、摺擦が円滑でない場合、すなわち感光体ドラムと回転部材とが引っかかった状態になった場合に、形成画像において発生する感光体ドラム軸方向の線、いわゆるジッタの発生についても、効果的に抑制することができるためである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力が40g/cm未満の値となると、感光層表面の放電生成物の除去効果が過度に低下して、画像流れの発生を抑制することが困難となる場合があるためである。一方、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力が900g/cmを超えた値となると、ジッタの発生を有効に抑制することが困難となる場合があるためである。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を45〜800g/cmの範囲内の値とすることがより好ましく、50〜700g/cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材と、を併用していることから摺擦力を40〜900g/cmという比較的小さな範囲としているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができる。
また、かかる摺擦力の測定は、以下のようにして行うことができる。
すなわち、回転部材とアモルファスシリコン感光体ドラムとの間に、厚さ100μmのPETフィルムを挟みこみ、PETフィルムにばねばかりをつなぐ。次いで、アモルファスシリコン感光体ドラムを回転駆動させ、そのときの引っ張り荷重を測定する。最後に、得られた引っ張り荷重をPETフィルム幅を考慮して算出することができる。
また、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力をかかる範囲とすることによって、感光層表面への摺擦を円滑に実施することができ、摺擦が円滑でない場合、すなわち感光体ドラムと回転部材とが引っかかった状態になった場合に、形成画像において発生する感光体ドラム軸方向の線、いわゆるジッタの発生についても、効果的に抑制することができるためである。
すなわち、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力が40g/cm未満の値となると、感光層表面の放電生成物の除去効果が過度に低下して、画像流れの発生を抑制することが困難となる場合があるためである。一方、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力が900g/cmを超えた値となると、ジッタの発生を有効に抑制することが困難となる場合があるためである。
したがって、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を45〜800g/cmの範囲内の値とすることがより好ましく、50〜700g/cmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、アモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材と、を併用していることから摺擦力を40〜900g/cmという比較的小さな範囲としているにもかかわらず、画像流れの発生を効果的に抑制することができる。
また、かかる摺擦力の測定は、以下のようにして行うことができる。
すなわち、回転部材とアモルファスシリコン感光体ドラムとの間に、厚さ100μmのPETフィルムを挟みこみ、PETフィルムにばねばかりをつなぐ。次いで、アモルファスシリコン感光体ドラムを回転駆動させ、そのときの引っ張り荷重を測定する。最後に、得られた引っ張り荷重をPETフィルム幅を考慮して算出することができる。
次いで、図6を用いて、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力と、形成画像における画像流れ及びジッタの発生と、の関係について説明する。
すなわち、図6においては、横軸にアモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力(g/cm)を採り、左縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線Aを、右縦軸に形成画像におけるジッタの発生(相対評価)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差を5℃とし、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.2μmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像におけるジッタの発生の相対評価は、グレー画像を100枚印刷し、得られた100枚の形成画像を目視で確認した結果を下記基準に準じて評価した結果であり、画像流れの発生の評価は、上述した図4及び5における内容と同様である。
評価値4:いずれの形成画像においても、ジッタの発生が確認されない。
評価値2:いずれかの形成画像において、少々ジッタの発生が確認された。
評価値0:いずれかの形成画像において、明らかにジッタの発生が確認された。
すなわち、図6においては、横軸にアモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力(g/cm)を採り、左縦軸に形成画像における画像流れの発生(相対評価)を採った特性曲線Aを、右縦軸に形成画像におけるジッタの発生(相対評価)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
なお、画像形成を行なう際に、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差を5℃とし、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.2μmとした。
また、その他の画像形成条件等については、後の実施例において記載する。
さらに、形成画像におけるジッタの発生の相対評価は、グレー画像を100枚印刷し、得られた100枚の形成画像を目視で確認した結果を下記基準に準じて評価した結果であり、画像流れの発生の評価は、上述した図4及び5における内容と同様である。
評価値4:いずれの形成画像においても、ジッタの発生が確認されない。
評価値2:いずれかの形成画像において、少々ジッタの発生が確認された。
評価値0:いずれかの形成画像において、明らかにジッタの発生が確認された。
すなわち、特性曲線Aから理解されるように、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力の値が増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が増加している。
より具体的には、摺擦力の値が0g/cmから50g/cmへと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、摺擦力の値が40g/cm以上の範囲では、画像流れの発生の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
より具体的には、摺擦力の値が0g/cmから50g/cmへと増加するのにともなって、画像流れの発生の相対評価の値が0から4へと急激に増加していることがわかる。そして、摺擦力の値が40g/cm以上の範囲では、画像流れの発生の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。
また、特性曲線Bから理解されるように、摺擦力の値が増加するのにともなって、ジッタの発生の相対評価の値が減少している。
より具体的には、摺擦力の値が0〜900g/cmの範囲では、その値の変化にかかわらず、ジッタの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。一方、摺擦力の値が900g/cmを超えた値となると、その増加にともなって、ジッタの発生の相対評価の値が急激に減少し始め、摺擦力の値が1200g/cmのときには、ほぼ0にまで減少してしまうことがわかる。
より具体的には、摺擦力の値が0〜900g/cmの範囲では、その値の変化にかかわらず、ジッタの発生の相対評価の値を、安定的に3以上の範囲に保持できることがわかる。一方、摺擦力の値が900g/cmを超えた値となると、その増加にともなって、ジッタの発生の相対評価の値が急激に減少し始め、摺擦力の値が1200g/cmのときには、ほぼ0にまで減少してしまうことがわかる。
したがって、特性曲線A及びBの双方を考慮すると、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差、及び酸化チタン粒子の一次平均粒子径を、それぞれ所定の範囲とした場合であれば、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とすることにより、形成画像における画像流れ及びジッタの発生を、共に抑制することができることが理解される。
4.帯電装置
本発明における帯電装置の種類としては、帯電ローラや帯電ブラシといった接触方式の帯電装置を用いることもできるが、図3に示すようなスコロトロン14等の非接触方式の帯電装置を使用することが、より好ましい。
この理由は、非接触方式の帯電装置を使用した場合、接触帯電方式の帯電装置を使用した場合と比較して、感光層表面に対する放電生成物の付着が増加するものの、本発明であれば、かかる放電生成物に起因した画像流れの発生を、効果的に抑制することができるためである。
すなわち、本発明であれば、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することにより、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子の画質への影響についても抑制することができるためである。
したがって、感光層表面に対する放電生成物の付着を憂慮することなく、非接触方式の帯電装置を有効に使用することができる。
なお、非接触方式の帯電装置を使用した場合には、接触帯電方式の帯電装置と異なり、回転や摺擦といった物理的運動を伴わずに機能することができ、また、帯電装置自体がトナーによって汚染されるといった問題も生じないことから、安定的な帯電を持続することができる。
本発明における帯電装置の種類としては、帯電ローラや帯電ブラシといった接触方式の帯電装置を用いることもできるが、図3に示すようなスコロトロン14等の非接触方式の帯電装置を使用することが、より好ましい。
この理由は、非接触方式の帯電装置を使用した場合、接触帯電方式の帯電装置を使用した場合と比較して、感光層表面に対する放電生成物の付着が増加するものの、本発明であれば、かかる放電生成物に起因した画像流れの発生を、効果的に抑制することができるためである。
すなわち、本発明であれば、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することにより、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子の画質への影響についても抑制することができるためである。
したがって、感光層表面に対する放電生成物の付着を憂慮することなく、非接触方式の帯電装置を有効に使用することができる。
なお、非接触方式の帯電装置を使用した場合には、接触帯電方式の帯電装置と異なり、回転や摺擦といった物理的運動を伴わずに機能することができ、また、帯電装置自体がトナーによって汚染されるといった問題も生じないことから、安定的な帯電を持続することができる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムに対して形成された静電潜像を現像及び転写する工程と、転写後のアモルファスシリコン感光体ドラム表面を、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用して、回転部材によって研磨する工程と、を含む画像形成方法であって、ヒーターによってアモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成方法である。
以下、第1の実施形態と重複する内容は省略し、第2の実施形態としての画像形成方法について、具体的に説明する。
第2の実施形態は、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムに対して形成された静電潜像を現像及び転写する工程と、転写後のアモルファスシリコン感光体ドラム表面を、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用して、回転部材によって研磨する工程と、を含む画像形成方法であって、ヒーターによってアモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムと、回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成方法である。
以下、第1の実施形態と重複する内容は省略し、第2の実施形態としての画像形成方法について、具体的に説明する。
1.基本的工程
まず、図1に示す画像形成装置10の像担持体(アモルファスシリコン感光体ドラム)13M〜13BKを、矢印で示す方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転させた後、その表面を帯電装置14M〜14BKによって所定電位に帯電させる。
次いで、露光装置15M〜15BKにより、画像情報に応じて光変調されながら反射ミラー等を介して、像担持体13M〜13BKの表面を露光する。この露光により、像担持体13M〜13BKの表面に各色ごとの静電潜像が形成される。
なお、本発明においては、像担持体13M〜13BKとしてのアモルファスシリコン感光体ドラムが、ヒーターを内蔵していることから、感光層表面に吸湿された水分によって静電潜像が横流れすることを抑制することができる。
次いで、これらの静電潜像に基づいて、現像手段11M〜11BKにより潜像現像が行われる。この現像装置11M〜11BKの内部にはそれぞれ各色(黒色、シアン、マゼンタ及びイエロー)の現像剤が収納されており、この現像剤が像担持体13M〜13BK表面の静電潜像に対応して付着することで、現像剤像が形成される。
また、記録紙は、所定の転写搬送経路に沿って、像担持体13M〜13BK下部まで搬送される。このとき、像担持体13M〜13BKと転写装置16M〜16BKとの間に、所定の転写バイアスを印加することにより、記録材上に現像剤像を転写することができる。
まず、図1に示す画像形成装置10の像担持体(アモルファスシリコン感光体ドラム)13M〜13BKを、矢印で示す方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転させた後、その表面を帯電装置14M〜14BKによって所定電位に帯電させる。
次いで、露光装置15M〜15BKにより、画像情報に応じて光変調されながら反射ミラー等を介して、像担持体13M〜13BKの表面を露光する。この露光により、像担持体13M〜13BKの表面に各色ごとの静電潜像が形成される。
なお、本発明においては、像担持体13M〜13BKとしてのアモルファスシリコン感光体ドラムが、ヒーターを内蔵していることから、感光層表面に吸湿された水分によって静電潜像が横流れすることを抑制することができる。
次いで、これらの静電潜像に基づいて、現像手段11M〜11BKにより潜像現像が行われる。この現像装置11M〜11BKの内部にはそれぞれ各色(黒色、シアン、マゼンタ及びイエロー)の現像剤が収納されており、この現像剤が像担持体13M〜13BK表面の静電潜像に対応して付着することで、現像剤像が形成される。
また、記録紙は、所定の転写搬送経路に沿って、像担持体13M〜13BK下部まで搬送される。このとき、像担持体13M〜13BKと転写装置16M〜16BKとの間に、所定の転写バイアスを印加することにより、記録材上に現像剤像を転写することができる。
次いで、現像剤像が転写された後の記録紙は、分離手段(図示せず)によって像担持体13M〜13BK表面から分離され、搬送ベルト15によって定着装置20に搬送される。次いで、この定着装置20によって、加熱、加圧処理されて表面に現像剤像が定着された後、排出ローラによって画像形成装置10の外部に排出される。
一方、現像剤像転写後の像担持体13M〜13BKはそのまま回転を続け、像担持体13M〜13BK表面に残留した未転写現像剤が、クリーニング装置23M〜23BKに備えられたクリーニングブレード22M〜22BKによって掻き取られる。掻き取られた未転写現像剤は、像担持体13M〜13BKとしてのアモルファスシリコン感光体ドラムと、クリーニング装置23M〜23BKに備えられた回転部材21M〜21BKと、の摺擦部に貯留される。したがって、現像剤に含まれる酸化チタン粒子によって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面に付着した放電生成物を、効果的に研磨除去することができる。
また、像担持体13M〜13BKの表面に残留した電荷は、図示しない除電器からの除電光の照射によって消去することもできる。
いずれにしても、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム、及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することから、画像流れの発生を効果的に抑制することができる一方で、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
一方、現像剤像転写後の像担持体13M〜13BKはそのまま回転を続け、像担持体13M〜13BK表面に残留した未転写現像剤が、クリーニング装置23M〜23BKに備えられたクリーニングブレード22M〜22BKによって掻き取られる。掻き取られた未転写現像剤は、像担持体13M〜13BKとしてのアモルファスシリコン感光体ドラムと、クリーニング装置23M〜23BKに備えられた回転部材21M〜21BKと、の摺擦部に貯留される。したがって、現像剤に含まれる酸化チタン粒子によって、アモルファスシリコン感光体ドラム表面に付着した放電生成物を、効果的に研磨除去することができる。
また、像担持体13M〜13BKの表面に残留した電荷は、図示しない除電器からの除電光の照射によって消去することもできる。
いずれにしても、本発明においては、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム、及びアモルファスシリコン感光体ドラム表面を酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、ヒーターによる温度制御及び回転部材による研磨を、それぞれ所定の条件下にて実施することから、画像流れの発生を効果的に抑制することができる一方で、酸化チタンの影響によって形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができる。
2.現像剤
本発明において使用される現像剤としては、磁性あるいは非磁性の一成分系現像剤や、磁性キャリアと非磁性現像剤とを混合してなる二成分系現像剤を使用することができる。
また、現像剤を構成するトナー粒子の平均粒径は特に制限されるものではないが、例えば、4〜15μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるトナー粒子の平均粒径が4μm未満の値となると、残留トナーのクリーニング効率が低下する場合があるためである。一方、かかるトナー粒子の平均粒径が15μmを超えると、高画質画像を得ることが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー粒子の平均粒径を、5〜11μmの範囲内の値とすることがより好ましく、5〜10μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
本発明において使用される現像剤としては、磁性あるいは非磁性の一成分系現像剤や、磁性キャリアと非磁性現像剤とを混合してなる二成分系現像剤を使用することができる。
また、現像剤を構成するトナー粒子の平均粒径は特に制限されるものではないが、例えば、4〜15μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるトナー粒子の平均粒径が4μm未満の値となると、残留トナーのクリーニング効率が低下する場合があるためである。一方、かかるトナー粒子の平均粒径が15μmを超えると、高画質画像を得ることが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー粒子の平均粒径を、5〜11μmの範囲内の値とすることがより好ましく、5〜10μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)結着樹脂
トナー粒子において使用される結着樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
トナー粒子において使用される結着樹脂としては、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
(2)ワックス
また、トナー粒子において、定着性やオフセット性の効果を求めることから、ワックス類を添加することが好ましい。
このようなワックス類の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、トナー粒子において、定着性やオフセット性の効果を求めることから、ワックス類を添加することが好ましい。
このようなワックス類の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
(3)電荷制御剤
また、トナー粒子において、帯電レベルや帯電立ち上がり特性(短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標)が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することが好ましい。
また、トナー粒子において、帯電レベルや帯電立ち上がり特性(短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標)が著しく向上し、耐久性や安定性に優れた特性等が得られる観点から、電荷制御剤を添加することが好ましい。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、例えば、ニグロシン、第四級アンモニウム塩化合物、樹脂にアミン系化合物を結合させた樹脂タイプの電荷制御剤等の正帯電性を示す電荷制御剤を使用することが好ましい。
(4)磁性粉及びキャリア
また、現像剤に添加する磁性粉またはキャリアとしては、公知のものを使用することができる。
例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。
また、現像剤に添加する磁性粉またはキャリアとしては、公知のものを使用することができる。
例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。
(5)外添剤
また、第1の実施形態において記載したように、トナー粒子の外添剤として、一次平均粒子径が0.005〜0.25μmの範囲内の値である酸化チタン粒子を用いることを特徴とする。
また、酸化チタン粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、酸化チタン粒子の添加量をかかる範囲とすることにより、感光層表面に付着した放電生成物をより効果的に除去しつつも、形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができるためである。
すなわち、酸化チタン粒子の添加量が0.1重量部未満の値となると、感光層表面の放電生成物の除去効果が過度に低下して、画像流れの発生を抑制することが困難となる場合があるためである。一方、酸化チタン粒子の添加量が5重量部を超えた値となると、形成画像における濁りの発生を安定的に抑制することが困難となる場合があるためである。
したがって、酸化チタン粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.2〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、酸化チタンは、トナー粒子に対して外添させるほか、内添させることもできる。
また、第1の実施形態において記載したように、トナー粒子の外添剤として、一次平均粒子径が0.005〜0.25μmの範囲内の値である酸化チタン粒子を用いることを特徴とする。
また、酸化チタン粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、酸化チタン粒子の添加量をかかる範囲とすることにより、感光層表面に付着した放電生成物をより効果的に除去しつつも、形成画像に濁りが発生することを安定的に抑制することができるためである。
すなわち、酸化チタン粒子の添加量が0.1重量部未満の値となると、感光層表面の放電生成物の除去効果が過度に低下して、画像流れの発生を抑制することが困難となる場合があるためである。一方、酸化チタン粒子の添加量が5重量部を超えた値となると、形成画像における濁りの発生を安定的に抑制することが困難となる場合があるためである。
したがって、酸化チタン粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.2〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、酸化チタンは、トナー粒子に対して外添させるほか、内添させることもできる。
また、トナー粒子に対して、さらにシリカ粒子を外添処理することが好ましい。
なお、かかるシリカ粒子の平均粒子径は、0.002〜0.1μmの範囲内の値とすることが好ましく、0.007〜0.06μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、その添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましく、0.4〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
なお、かかるシリカ粒子の平均粒子径は、0.002〜0.1μmの範囲内の値とすることが好ましく、0.007〜0.06μmの範囲内の値とすることがより好ましい。
また、その添加量は、トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましく、0.4〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましい。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、言うまでもなく、本発明はこれらの記載内容に限定されるものではない。
[実施例1]
1.現像剤の準備
(1)マゼンタトナー粒子の作成
まず、複数のポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂に対して、磁性粉等を混合した後、溶融混練した。
より具体的には、ポリエステル樹脂(アルコール成分:ビスフェノールAプロピオンオキサイド付加物、酸成分:テレフタル酸、Tg:60℃、軟化点:150℃、酸価:7.0、ゲル分率:30%)100重量部、電荷制御剤として4級アンモニウム塩(藤倉化成(株)製、FCA201PS)3重量部、ワックス成分としてエステルワックス(商品名:WEP・5、日本油脂(株)製)5重量部、キナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)4重量部をヘンシェルミキサーにて混合した。
次いで、2軸押し出し機(シリンダ設定温度:100℃)でさらに混練した後、フェザーミルにより粗粉砕した。その後、ターボミルで微粉砕を行い、気流式分級機で分級して平均粒子径が8.0μmのマゼンタトナー粒子を得た。
1.現像剤の準備
(1)マゼンタトナー粒子の作成
まず、複数のポリエステル樹脂を含むバインダー樹脂に対して、磁性粉等を混合した後、溶融混練した。
より具体的には、ポリエステル樹脂(アルコール成分:ビスフェノールAプロピオンオキサイド付加物、酸成分:テレフタル酸、Tg:60℃、軟化点:150℃、酸価:7.0、ゲル分率:30%)100重量部、電荷制御剤として4級アンモニウム塩(藤倉化成(株)製、FCA201PS)3重量部、ワックス成分としてエステルワックス(商品名:WEP・5、日本油脂(株)製)5重量部、キナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)4重量部をヘンシェルミキサーにて混合した。
次いで、2軸押し出し機(シリンダ設定温度:100℃)でさらに混練した後、フェザーミルにより粗粉砕した。その後、ターボミルで微粉砕を行い、気流式分級機で分級して平均粒子径が8.0μmのマゼンタトナー粒子を得た。
(2)シアントナー粒子の作成
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにフタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:1)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのシアントナー粒子を得た。
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにフタロシアニン顔料(C.I.ピグメントブルー15:1)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのシアントナー粒子を得た。
(3)イエロートナー粒子の作成
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにアゾ顔料(C.I.ピグメントイエロー180)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのイエロートナー粒子を得た。
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにアゾ顔料(C.I.ピグメントイエロー180)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのイエロートナー粒子を得た。
(4)ブラックトナー粒子の作成
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにカーボンブラック(三菱化学(株)製、MA100)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのブラックトナー粒子を得た。
着色剤としてキナクリドン顔料(C.I.ピグメントレッド122)の代わりにカーボンブラック(三菱化学(株)製、MA100)を用いた以外は、マゼンタトナーと同様に作成し平均粒子径が8.0μmのブラックトナー粒子を得た。
(5)外添剤の添加
次いで、得られた各色トナー粒子100重量部に対して、シリカ粒子(日本アエロジル(株)製、RA200HS)0.8重量部と、一次平均粒子径0.2μmの酸化チタン1.0重量部と、をヘンシェルミキサーにて混合し、各色の外添トナー粒子を得た。
次いで、得られた各色トナー粒子100重量部に対して、シリカ粒子(日本アエロジル(株)製、RA200HS)0.8重量部と、一次平均粒子径0.2μmの酸化チタン1.0重量部と、をヘンシェルミキサーにて混合し、各色の外添トナー粒子を得た。
(6)キャリアとの混合
次いで、フェライトキャリア(パウダーテック(株)製、粒径45μm)に対して、得られた各色の外添トナー粒子を8重量%となるように調合した後、ボールミルにて30分混合し二成分系のカラー現像剤を作成した。
次いで、フェライトキャリア(パウダーテック(株)製、粒径45μm)に対して、得られた各色の外添トナー粒子を8重量%となるように調合した後、ボールミルにて30分混合し二成分系のカラー現像剤を作成した。
2.画像形成
次いで、図1に示すカラー画像形成装置を用いて、得られた現像剤を搭載して、以下に示す画像形成条件にて、印字濃度6%の画像を30万枚出力した。
次いで、図1に示すカラー画像形成装置を用いて、得られた現像剤を搭載して、以下に示す画像形成条件にて、印字濃度6%の画像を30万枚出力した。
(1)外気条件
温度:28℃
湿度:80%RH
温度:28℃
湿度:80%RH
(2)帯電条件
帯電装置: スコロトロン
DCバイアス:6.0kV
帯電装置: スコロトロン
DCバイアス:6.0kV
(3)感光体ドラム条件
表面温度: 33℃(内蔵ヒーターにより制御)
原稿: 各色に対して6%原稿
感光体: アモルファスシリコン感光体ドラム(膜厚15μm)
ドラム周速:150mm/s
印字速度: 32枚/分
表面電位: 270V
表面温度: 33℃(内蔵ヒーターにより制御)
原稿: 各色に対して6%原稿
感光体: アモルファスシリコン感光体ドラム(膜厚15μm)
ドラム周速:150mm/s
印字速度: 32枚/分
表面電位: 270V
(4)転写条件
一次転写電流:16μA
二次転写電流:30μA
一次転写電流:16μA
二次転写電流:30μA
(5)回転部材条件
弾性体層の素材:EPDM
弾性体層の厚さ:1.5mm
弾性体層における発泡セルの平均セル径:150μm
弾性体層のアスカーC硬度:58
摺擦力:800g/cm
回転部材周速のドラム周速との周速比:1.2倍(ドラムに対してトレール方向に回転)
弾性体層の素材:EPDM
弾性体層の厚さ:1.5mm
弾性体層における発泡セルの平均セル径:150μm
弾性体層のアスカーC硬度:58
摺擦力:800g/cm
回転部材周速のドラム周速との周速比:1.2倍(ドラムに対してトレール方向に回転)
(6)クリーニングブレード条件
ブレード硬度:70°(JIS−A基準)
材質: ウレタン
厚さ: 2.2mm
突出長さ: 11mm
線圧: 22g/cm
圧接角: 25°
ブレード硬度:70°(JIS−A基準)
材質: ウレタン
厚さ: 2.2mm
突出長さ: 11mm
線圧: 22g/cm
圧接角: 25°
3.評価
(1)濁りの発生の評価
形成画像における濁りの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後、同様の画像形成条件にて、ブラック及びカラーのベタパッチ(縦2cm×横2cmの正方形)が形成された画像パターンを100枚印刷した後、濁りの発生を顕微鏡にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:いずれのカラー及びブッラク画像においても、濁りの発生が確認されない。
△:いずれかのカラーまたはブラック画像において、少々濁りの発生が確認された。
×:いずれかのカラーまたはブラック画像において、明らかに濁りの発生が確認された。
(1)濁りの発生の評価
形成画像における濁りの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後、同様の画像形成条件にて、ブラック及びカラーのベタパッチ(縦2cm×横2cmの正方形)が形成された画像パターンを100枚印刷した後、濁りの発生を顕微鏡にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:いずれのカラー及びブッラク画像においても、濁りの発生が確認されない。
△:いずれかのカラーまたはブラック画像において、少々濁りの発生が確認された。
×:いずれかのカラーまたはブラック画像において、明らかに濁りの発生が確認された。
(2)ジッタの発生の評価
また、形成画像におけるジッタの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後に、グレー画像を100枚印刷し、ジッタの発生を目視にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:いずれの形成画像においても、ジッタの発生が確認されない。
△:いずれかの形成画像において、少々ジッタの発生が確認された。
×:いずれかの形成画像において、明らかにジッタの発生が確認された。
また、形成画像におけるジッタの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後に、グレー画像を100枚印刷し、ジッタの発生を目視にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:いずれの形成画像においても、ジッタの発生が確認されない。
△:いずれかの形成画像において、少々ジッタの発生が確認された。
×:いずれかの形成画像において、明らかにジッタの発生が確認された。
(3)画像流れの発生の評価
また、形成画像における画像流れの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後に、画像形成装置をそのままの温度及び湿度を保った環境に8時間放置した。
次いで、文字画像を印刷し、1枚目の画像における画像流れの発生を目視にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:画像流れが確認されない。
△:少々画像流れが確認される。
×:明らかに画像流れが確認される。
また、形成画像における画像流れの発生を評価した。
すなわち、上述した30万枚の画像形成を実施した後に、画像形成装置をそのままの温度及び湿度を保った環境に8時間放置した。
次いで、文字画像を印刷し、1枚目の画像における画像流れの発生を目視にて確認し、下記基準に準じて評価した。得られた結果を表1に示す。
○:画像流れが確認されない。
△:少々画像流れが確認される。
×:明らかに画像流れが確認される。
[実施例2]
実施例2では、摺擦力を400g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例2では、摺擦力を400g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例3]
実施例3では、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例3では、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例4]
実施例4では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.15μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例4では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.15μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例5]
実施例5では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例5では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例6]
実施例6では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.05μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例6では、現像剤を準備する際に、酸化チタンの一次平均粒子径を0.05μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例7]
実施例7では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を37℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例7では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を37℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[実施例8]
実施例8では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を42℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
実施例8では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を42℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例1]
比較例1では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.4μmとするとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例1では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.4μmとするとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例2]
比較例2では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.3μmとするとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例2では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.3μmとするとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例3]
比較例3では、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例3では、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例4]
比較例4では、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例4では、摺擦力を1000g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例5]
比較例5では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を35℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例5では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を35℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例6]
比較例6では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を33℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例6では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.01μmとするとともに、外気温度を32℃、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を33℃とし、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例7]
比較例7では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.3μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例7では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.3μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例8]
比較例8では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.4μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例8では、現像剤を準備する際に、酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.4μmとするとともに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例9]
比較例9では、摺擦力を20g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例9では、摺擦力を20g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例10]
比較例10では、アモルファスシリコン感光体ドラム表面の表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例10では、アモルファスシリコン感光体ドラム表面の表面温度をヒーターにて制御せず、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
[比較例11]
比較例11では、現像剤を準備する際に、酸化チタンを用いず、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
比較例11では、現像剤を準備する際に、酸化チタンを用いず、さらに、摺擦力を50g/cmとしたほかは、実施例1と同様に画像形成を行い、評価した。得られた結果を表1に示す。
本発明にかかる画像形成装置及び画像形成方法によれば、ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラム及びそれを酸化チタン粒子によって研磨するための回転部材を併用するとともに、アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度と外気温度との差、アモルファスシリコン感光体ドラムと回転部材との間の摺擦力、及び酸化チタン粒子の一次平均粒子径をそれぞれ所定の範囲に調節することによって、感光層表面の放電生成物及びそれが吸湿した水分を効果的に除去できる一方、酸化チタン粒子による画像劣化についても安定的に抑制することができるようになった。
その結果、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができるようになった。
したがって、本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、特に、カラープリンタにおける長寿命化及び高性能化に寄与することが期待される。
その結果、画像流れの発生を効果的に抑制しつつも、濁りの抑制された高画質画像を安定的に得ることができるようになった。
したがって、本発明の画像形成装置及び画像形成方法によれば、特に、カラープリンタにおける長寿命化及び高性能化に寄与することが期待される。
10:カラー画像形成装置、11M〜11BK:現像装置、12M〜12BK:現像ローラ、13M〜13BK:像担持体、14M〜14BK:帯電装置、15M〜15BK:露光装置、16M〜16BK:転写装置、18:給紙カセット、20:定着装置、21M〜21BK:研磨部材、22M〜22BK:クリーニングブレード、23M〜23BK:クリーニング装置、32:感光層、32a:表面保護層、32b:光導電層、32d:キャリア注入阻止層、32c:基体
Claims (7)
- ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムと、帯電装置と、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子を利用して前記アモルファスシリコン感光体ドラム表面をクリーニングするための回転部材と、を備えた画像形成装置であって、
前記ヒーターによって、前記アモルファスシリコン感光体ドラムの表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、前記アモルファスシリコン感光体ドラムと、前記回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、前記酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置。 - 前記酸化チタン粒子の添加量を、前記トナー粒子100重量部に対して0.1〜5重量部の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記回転部材が、外周部に弾性体層を備えた回転部材であることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。
- 前記弾性体層を備えた回転部材が、発泡スポンジローラであることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段が、非接触方式の帯電装置であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置が、カラー画像形成装置であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成装置。
- ヒーターを内蔵したアモルファスシリコン感光体ドラムに対して形成された静電潜像を現像及び転写する工程と、
前記転写後のアモルファスシリコン感光体ドラム表面を、トナー粒子に含まれる酸化チタン粒子及び回転部材によって研磨する工程と、
を含む画像形成方法であって、
前記ヒーターによって前記アモルファスシリコン感光体ドラム表面温度を、10〜40℃の範囲内の値である外気に対して4℃以上高くなるように制御するとともに、前記アモルファスシリコン感光体ドラムと、前記回転部材と、の間の摺擦力を40〜900g/cmの範囲内の値とし、かつ、前記酸化チタン粒子の一次平均粒子径を0.005〜0.25μmの範囲内の値とすることを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008165317A JP2009069810A (ja) | 2007-08-23 | 2008-06-25 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007217522 | 2007-08-23 | ||
JP2008165317A JP2009069810A (ja) | 2007-08-23 | 2008-06-25 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009069810A true JP2009069810A (ja) | 2009-04-02 |
Family
ID=40382291
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008165317A Pending JP2009069810A (ja) | 2007-08-23 | 2008-06-25 | 画像形成装置及び画像形成方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7620343B2 (ja) |
JP (1) | JP2009069810A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10185276B2 (en) | 2016-09-02 | 2019-01-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus having an interceptor to intercept toner particles |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5820832B2 (ja) * | 2013-02-15 | 2015-11-24 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
JP5823445B2 (ja) * | 2013-06-07 | 2015-11-25 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像形成装置 |
CN105122145B (zh) * | 2014-03-20 | 2018-01-23 | 京瓷办公信息系统株式会社 | 图像形成装置 |
WO2016112991A1 (en) | 2015-01-16 | 2016-07-21 | Hewlett-Packard Indigo B.V. | Determining extent of oxidation of photoconductor surface by means of optical spectroscopy |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3330009B2 (ja) | 1995-11-29 | 2002-09-30 | 京セラ株式会社 | 電子写真装置 |
US6480695B2 (en) * | 2000-05-10 | 2002-11-12 | Konica Corporation | Cleaning system and image forming method |
EP1403742A3 (en) * | 2002-09-24 | 2004-04-21 | Ricoh Company, Ltd. | Cleaning unit having two cleaning blades |
JP4098109B2 (ja) * | 2003-02-12 | 2008-06-11 | 株式会社リコー | 乾式静電荷像現像用トナー、現像剤、及びそれを用いた現像装置 |
JP4141335B2 (ja) * | 2003-06-24 | 2008-08-27 | 京セラミタ株式会社 | 静電潜像現像用トナー、二成分現像剤およびそれを用いた画像形成装置 |
JP2005157178A (ja) * | 2003-11-28 | 2005-06-16 | Canon Inc | 画像形成方法及び画像形成装置 |
US7482106B2 (en) * | 2004-03-15 | 2009-01-27 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Image forming method and image forming apparatus |
US7272344B2 (en) * | 2004-05-14 | 2007-09-18 | Canon Kabushiki Kaisha | Image forming method capable of maintaining sustained stable cleaning performance without causing an image smearing phenomenon even with a high strength and high abrasion image bearing member |
-
2008
- 2008-06-25 JP JP2008165317A patent/JP2009069810A/ja active Pending
- 2008-08-04 US US12/185,149 patent/US7620343B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10185276B2 (en) | 2016-09-02 | 2019-01-22 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Image forming apparatus having an interceptor to intercept toner particles |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090052934A1 (en) | 2009-02-26 |
US7620343B2 (en) | 2009-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4887983B2 (ja) | 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 | |
JP2007334154A (ja) | 画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP2005202131A (ja) | 静電荷像現像用トナー、画像形成方法、及び画像形成装置 | |
JP2008058511A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
WO2006016643A1 (ja) | 静電潜像現像用磁性1成分トナーおよび画像形成方法 | |
JP5346897B2 (ja) | 現像剤セット | |
JP2009069810A (ja) | 画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2010078994A (ja) | 画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP2007041049A (ja) | 画像形成装置用現像剤と該現像剤を用いる画像形成装置 | |
KR101388378B1 (ko) | 양대전성 정전 잠상 현상용 현상제, 및 화상 형성 방법 | |
JP2010169840A (ja) | 電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、電子写真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 | |
JP4579779B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP4384208B2 (ja) | 外添剤の評価方法、トナーの評価方法 | |
JP4036779B2 (ja) | 電子写真用キャリア、現像剤及び画像形成装置 | |
JP2005148185A (ja) | 画像形成方法 | |
JP2004021135A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2009229533A (ja) | 電子写真用トナーおよび画像形成装置 | |
JP5742296B2 (ja) | 現像装置、プロセスカートリッジ、画像形成方法、画像形成装置 | |
JP5322967B2 (ja) | 現像装置及び画像形成装置 | |
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 | |
JP2016004050A (ja) | 二成分現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成方法、及び、画像形成装置 | |
JP2002304059A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5755032B2 (ja) | 現像ローラ、電子写真現像装置及び電子写真画像形成装置 | |
JP2002174915A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5514750B2 (ja) | 静電潜像現像用トナー、及び画像形成方法 |