JP2015018118A - 画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、2次転写性を向上させることのできる画像形成装置を提供する。【解決手段】像担持体2と、中間転写体8と、を有し、1次転写部N1において像担持体2から中間転写体8に1次転写されたトナー像を2次転写部N2において転写材Sに2次転写させる画像形成装置100は、中間転写体8が、トナー像が転写される表面を構成するAl2O3で形成された表層8bを有し、トナーが、表層8bとの摺擦により負極性に帯電し、かつ、表層8bとの摺擦による帯電量Tの絶対値が25μC/g以上である構成とする。【選択図】図1

Description

本発明は、電子写真方式や静電記録方式を用いて像担持体上に形成したトナー像を中間転写体を介して転写材に転写する、複写機、レーザービームプリンターなどの画像形成装置に関するものである。
電子写真方式や静電記録方式の画像形成装置として、中間転写方式のものが知られている。例えば、中間転写方式を採用した電子写真方式の画像形成装置では、像担持体としての複数の電子写真感光体(感光体)上にそれぞれ形成されるか、一つの感光体上に順次形成されたトナー像が、中間転写体上に順次に転写(1次転写)される。中間転写体上に転写されたトナー像は、その後転写材(記録媒体、記録材)上に一括して転写(2次転写)される。
特許文献1には、表面に酸化物層としてシリコン酸化層又は酸化アルミニウム層が形成されている中間転写体が開示されている。
また、特許文献2には、中間転写体の移動方向において2次転写部の前に帯電器を設け、この帯電器により中間転写体上のトナーを同極性でより大きな帯電量に帯電することで、2次転写効率を向上させる構成が開示されている。
特開平9−212004号公報 特開2003−57959号公報
近年、画像形成装置においては、高画質を維持しながら、装置の小型化、低コスト化を図ることに対する要求がさらに高まっている。そのため、転写残トナーの減少によるランニングコスト低減やクリーニング装置の小型化、ひいては画像形成装置の小型化、低コスト化が求められている。
特に、カラー画像形成装置においては、多色のトナーを重ねたときに転写するトナーの量が多いため、中間転写体から転写材への2次転写において、転写効率が低下し、中間転写体上に転写残トナーとして残るトナーの量が多くなりやすい。感光体上のトナーの帯電量として、十分な転写性が得られる程度に大きな帯電量が得られれば良いが、感光体上でのトナーの帯電量としては、現像などの感光体の周りの条件により十分な帯電量が得られない場合がある。
多色のトナーの2次転写性を向上させる方法として、特許文献2に記載されるように、中間転写体の移動方向において2次転写部の前に帯電器を設け、中間転写体上トナーの帯電量を大きくして、トナーを静電的に転写させる力を大きくする方法がある。しかし、この方法では、帯電器や電源などが必要となり、装置が大型化すると共に、コストアップにもなりやすい。
そこで、本発明者は、中間転写体の表面とトナーとの摺擦による帯電(以下「こすり帯電」ともいう。)により、中間転写体の表面に転写されたトナーの帯電量を大きくして、トナーを静電的に転写させる力を大きくすることを検討してきた。感光体上ではより小さい帯電量のトナーを中間転写体の表面とトナーとの摺擦によってこすり帯電させることができれば、2次転写部の前に帯電器などを設けることなく、2次転写性を向上することができるからである。
ここで、特許文献1には、中間転写体の表層に酸化物層を形成し、酸化物層とトナーの剥離性を向上させることで2次転写性を向上させて、2次転写残トナー量を抑えることが開示されている。しかし、特許文献1は、中間転写体とトナーとの摺擦によるトナーのこすり帯電については何ら言及していない。
したがって、本発明の目的は、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、2次転写性を向上させることのできる画像形成装置を提供することである。
上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。要約すれば、本発明は、像担持体と、中間転写体と、を有し、1次転写部において前記像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を2次転写部において転写材に2次転写させる画像形成装置において、前記中間転写体は、トナー像が転写される表面を構成するAl23で形成された表層を有し、前記トナーは、前記表層との摺擦により負極性に帯電し、かつ、前記表層との摺擦による帯電量の絶対値が25μC/g以上であることを特徴とする画像形成装置である。
本発明によれば、装置の大型化や高コスト化を抑制しつつ、2次転写性を向上させることができる。
本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。 本発明の一実施例に係る画像形成装置の現像装置の模式的な断面図である。 本発明の一実施例における中間転写ベルトの模式的な断面図である。 中間転写ベルトの作成方法の一例を説明するための模式図である。 こすり帯電量Tの測定方法を説明するための模式図である。 ファラデーゲージの概略断面図である。 本発明の他の実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。
実施例1
1.画像形成装置の全体的な構成及び動作
図1は、本発明の一実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式によってフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したタンデム型(インライン型)のレーザービームプリンターである。
画像形成装置100は、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を形成する第1、第2、第3、第4の画像形成部(画像形成ユニット)1Y、1M、1C、1Kを有する。これらの4つの画像形成部1Y、1M、1C、1Kは、一定の間隔をおいて一列に配置されている。
なお、本実施例では、各画像形成部1Y、1M、1C、1Kの構成及び動作は、使用するトナーの色が異なることを除いて実質的に同じである。したがって、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの色用の要素であることを表す符号の末尾のY、M、C、Kは省略して、当該要素について総括的に説明する。
画像形成部1は、像担持体としての円筒形(ドラム型)の電子写真感光体である感光ドラム2を有する。感光ドラム2は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)によって図中矢印R1方向に回転駆動される。感光ドラム2の周囲には、その回転方向に沿って次の各手段が配置されている。まず、帯電手段としてのローラ型の帯電部材(帯電器)である帯電ローラ3が配置されている。次に、露光手段としての露光装置(レーザースキャナー装置)7が配置されている。次に、現像手段としての現像装置4が配置されている。次に、1次転写手段としてのローラ型の1次転写部材である1次転写ローラ5が配置されている。次に、感光体クリーニング手段としてのドラムクリーニング装置6が配置されている。
また、各画像形成部1の各感光ドラム2に対向するようにして、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト8が配置されている。中間転写ベルト8は、張架ローラとしての駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13の3本のローラ間に所定の張力をもって張架されている。中間転写ベルト8は、駆動手段としての駆動モータ(図示せず)が接続された駆動ローラ11が回転駆動されることによって、図中矢印R2方向に回転(周回移動)する。中間転写ベルト8の内周面側において、各感光ドラム2に対向する位置に、上述の各1次転写ローラ5が配置されている。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト8を介して感光ドラム2に押圧され、中間転写ベルト8と感光ドラム2とが接触する1次転写部(1次転写ニップ)N1を形成している。また、中間転写ベルト8の外周面側において、2次転写対向ローラ12に対向する位置には、2次転写手段としてのローラ型の2次転写部材である2次転写ローラ15が配置されている。2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8を介して2次転写対向ローラ12に押圧されており、中間転写ベルト8と2次転写ローラ15との接触部に2次転写部(2次転写ニップ)N2を形成している。また、中間転写ベルト8の外周面側において、中間転写ベルト8の移動方向の2次転写部N2の下流側で2次転写対向ローラ12に対向する位置に、中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置75が設置されている。
次に、フルカラー画像の形成時を例として、画像形成動作について説明する。画像形成動作開始信号が発せられると、転写材収納部としてのカセット(図示せず)から記録用紙などの転写材Sが一枚ずつ送り出され、搬送手段としてのレジストローラ(図示せず)まで搬送される。その時、レジストローラは停止されており、転写材Sの先端は2次転写部N2の直前で待機している。
本実施例では、感光ドラム2は、負帯電性の有機感光体である。この感光ドラム2は、アルミニウムなどの導電性のドラム基体上に感光層を有している。画像形成信号が発せられると、感光ドラム2は、所定の周速度(プロセススピード)で回転駆動される。
帯電ローラ3は、感光ドラム2に所定の圧接力で接触している。画像形成信号が発せられると、帯電ローラ3は、帯電バイアス印加手段としての帯電電源(高圧電源)(図示せず)から所定の帯電バイアスが印加される。これによって、感光ドラム2の表面は、所定の極性(本実施例では負極性)の所定の電位に略均一に帯電させられる。
露光装置7は、ホストコンピュータ(図示せず)から入力される、各画像形成部1に対応する色成分の画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザー光を出力する、レーザー出力部を有する。このレーザー出力部から出力された、画像信号から変換された光信号であるレーザー光によって、感光ドラム2の表面が走査露光される。これにより、帯電ローラ3によって略一様に帯電処理された感光ドラム2の表面に、各画像形成部1に対応する色成分の画像情報に応じた静電潜像(静電像)が形成される。
現像装置4は、感光ドラム2上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像(可視像化)する。本実施例では、現像装置4として、ハイブリッドタイプ現像装置を用いた。この現像装置4は、トナーとキャリアとを含む2成分現像剤の攪拌混合によりトナーを帯電させると共に、現像部(現像位置)では1成分接触現像を行うものである。
更に説明すると、図2に示すように、現像装置4は、主にトナーとキャリアとが混合されてなる2成分現像剤を収容する現像容器41を有する。現像容器41内には、2成分現像剤を攪拌混合しながら搬送する搬送部材42、42が設けられている。また、現像容器41内には、第1の現像剤担持体としての現像スリーブ43が回転可能に配置されており、この現像スリーブ43の中空部内には、磁界発生手段としてのマグネットローラ44が配置されている。また、現像スリーブ43の外周面との間に所定の間隔を有して対向するように規制部材45が設けられている。また、現像容器41の感光ドラム2と対向する位置に設けられた開口部に位置して、第2の現像剤担持体としての現像ローラ46が回転可能に配置されている。
現像容器41内の2成分現像剤は、搬送部材42、42によって攪拌混合されながら搬送されて、マグネットローラ44の磁力によって現像スリーブ43上に供給される。現像スリーブ43上に担持された2成分現像剤は、現像スリーブ43の回転に伴って規制部材45によってその量が規制された後、現像ローラ46と現像スリーブ43との対向部に搬送される。この対向部において、現像ローラ46と現像スリーブ43との間に形成されている電位差によって、2成分現像剤からトナーのみが現像ローラ46に供給される。現像ローラ46に担持されたトナーは、現像ローラ46の回転に伴って現像ローラ46と感光ドラム2との接触部(現像部)に搬送される。現像部において、感光ドラム2と現像ローラ46との間に形成されている電位差によって、感光ドラム2上の静電潜像に応じて、現像ローラ46から感光ドラム2にトナーが転移して、感光ドラム2上にトナー像が形成される。現像スリーブ43、現像ローラ46には、それぞれ第1、第2の現像バイアス印加手段としての第1、第2の現像電源(高圧電源)(図示せず)が接続されている。現像時に、現像ローラ46には、感光ドラム2の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性の現像バイアスが印加される。
なお、各現像装置4Y、4M、4C、4Kには、それぞれトナーとしてイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。また、本実施例ではイメージ部露光と反転現像方式との組み合わせにより、トナー像が形成される。すなわち、略一様に帯電処理された後に露光されることで電位の絶対値が低下した感光ドラム2上の露光部(画像部)に、感光ドラム2の帯電極性(本実施例では負極性)と同極性に帯電したトナーが付着させられて、トナー像が形成される。
本実施例では、感光ドラム2の電位が、帯電ローラ3により帯電された後の電位(帯電電位、暗部電位)が−450V、露光装置7により露光された後の電位(画像部電位、明部電位)が−100Vとなるように、帯電量、露光量を調整した。また、本実施例では、現像ローラ46に印加する現像バイアスは、−300Vとした。また、本実施例では、感光ドラム2の周速度に相当するプロセススピードは60mm/secとした。また、本実施例では、転写材Sの搬送方向(感光ドラム2の回転方向)と直交する方向の長さである画像形成幅は215mmとした。さらに、本実施例では、画像ベタ部の感光ドラム2上のトナー量が0.4mg/cm2、感光ドラム2上のトナーの帯電量が−35μC/gとなるように、現像装置4を設定した。ここでは、感光ドラム2上のトナーの帯電量は、1次転写部N1の直前の位置におけるトナーの帯電量を測定した。ただし、感光ドラム2の移動方向において現像部から1次転写部N1までの間での感光ドラム2上のトナーの帯電量の変化は、通常無視できる程度に小さいので、その間のいずれの位置におけるトナーの帯電量を測定しても同様の結果が得られる。
感光ドラム2上に形成されたトナー像は、1次転写部N1において、1次転写ローラ5の作用により、中間転写ベルト8に1次転写される。本実施例では、1次転写ローラ5としては、体積抵抗率が106〜107Ω・cm、ゴム硬度が20°(アスカ―C硬度計)の弾性ローラを用いた。また、本実施例では、1次転写ローラ5は、中間転写ベルト8を介して感光ドラム2に対し総圧約3Nで押圧される。1次転写ローラ5は、中間転写ベルト8の回転に伴い従動して回転する。1次転写ローラ5には、1次転写バイアス印加手段としての1次転写電源(高圧電源)9が接続されている。1次転写工程時に、1次転写ローラ5には、1次転写電源9から、現像時のトナーの帯電極性(正規の帯電極性)とは逆極性の直流電圧である1次転写バイアスが印加される。本実施例では、1次転写ローラ5には、1次転写電源9から、1次転写バイアスとして、+400Vの直流電圧が印加される。
フルカラー画像の形成時には、各画像形成部1Y、1M、1C、1Kにおいて、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像が、移動する中間転写ベルト8上に順次に重ね合わせるようにして1次転写される。これにより、中間転写ベルト8上にフルカラー画像用のトナー像が形成される。
本実施例における中間転写ベルト8の構成については、後述して詳しく説明する。また、本実施例では、駆動ローラ11は、中間転写ベルト8を駆動するために表層に高摩擦係数のゴム層が設けられており、そのゴム層は体積抵抗率が105Ω・cm以下の導電性を有する。また、本実施例では、2次転写対向ローラ12は、表層にゴム層が設けられており、そのゴム層は体積抵抗率が105Ω・cm以下の導電性を有する。また、本実施例では、テンションローラ13は、金属ローラからなり、総圧約60Nの張力を中間転写ベルト8に付与し、中間転写ベルト8に従動して回転する。駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12及びテンションローラ13は、電気的に接地(アース(GND)に接続)されている。
中間転写ベルト8上の4色が重ね合わされたトナー像の先端が2次転写部N2に到達するタイミングに合わせて、レジストローラ(図示せず)により転写材Sが2次転写部N2に搬送されてくる。中間転写ベルト8上に転写されたトナー像は、2次転写部N2において、2次転写ローラ15の作用により、転写材Sに一括して2次転写される。本実施例では、2次転写ローラ15は、芯金の表面に弾性層を被覆して構成されている。その弾性層としては、本実施例では、体積抵抗率が107〜109Ω・cmの中抵抗の電気抵抗を有し、ゴム硬度が30°(アスカ―C硬度)のEPDM発泡層を用いた。また、本実施例では、2次転写ローラ15は、中間転写ベルト8を介して2次転写対向ローラ12に対し、総圧約50Nで押圧される。2次転写ローラ15は、中間転写体8の回転に伴い従動して回転する。2次転写ローラ15には、2次転写バイアス印加手段としての2次転写電源(高圧電源)19が接続されている。2次転写工程時に、2次転写ローラ15には、2次転写電源19から、トナーの正規の帯電極性とは逆極性の直流電圧である2次転写バイアスが印加される。本実施例では、2次転写ローラ15には、2次転写電源19から、2次転写バイアスとして、+900Vの直流電圧が印加される。
転写材Sの搬送方向において2次転写部N2の下流側には、定着手段としての定着装置17が設置されている。定着装置17は、定着ローラ17aと加圧ローラ17bとを有する。トナー像が転写された転写材Sは、定着装置17に搬送されて、定着ローラ17aと加圧ローラ17bとの間の定着ニップ部で加熱及び加圧される。これにより、フルカラー画像用の複数色のトナー像が溶融されて混合されると共に、転写材Sの表面に固着させられることで定着される。転写材Sは、トナー像が定着された後に、画像形成装置100の装置本体の外部に排出される。こうして、一連の画像形成動作が終了する。
なお、1次転写工程後に各感光ドラム2上に残留しているトナー(1次転写残トナー)は、各ドラムクリーニング装置6によって感光ドラム2上から除去されて回収される。また、2次転写工程後に中間転写ベルト8上に残留しているトナー(2次転写残トナー)は、ベルトクリーニング装置75によって中間転写体8上から除去されて回収される。
2.中間転写体
次に、本実施例における中間転写ベルト8について更に詳しく説明する。
図3は、本実施例の中間転写ベルト8の模式的な断面図である。本実施例の中間転写ベルト8は、基層8aと、基層8a上に設けられた表層8bと、を有する。基層8aは、厚さ65μmのポリイミド(PI)樹脂に、導電剤としてカーボンを分散させて電気抵抗を108〜1011Ω・cmに調整した、無端状のベルトで形成されている。また、表層8bは、Al23を200nmの厚さで蒸着して形成されている。中間転写ベルト8は、基層8a側が張架ローラ11、12、13に接触する内周面側、表層8bがトナー像を担持する外周面側に配置される。
なお、基層8aを形成する樹脂は、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ナイロン、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などでもよい。
本実施例では、基層8aに添加する導電剤として導電体粉(導電紛体)であるカーボンブラックを用いている。しかし、中間転写ベルト8の基層8aの電気抵抗を調節するために混合する添加剤は特に制限されるものではない。例えば、電気抵抗を調整する導電性フィラーとしては、上記カーボンブラックや各種の導電性金属酸化物などがある。また、非フィラー系の抵抗調整剤としては、各種金属塩やグリコール類などの低分子量のイオン導電材、エーテル結合や水酸基などを分子内に含んだ帯電防止樹脂、又は電子導電性を示す有機高分子化合物などがある。
中間転写ベルト8の基層8aの電気抵抗の測定は、三菱化学社製のハイレスタ及びプローブURSを使用し、測定荷重20Nで印加電圧100Vを10sec印加して行った。
本実施例の中間転写ベルト8の基層8aの弾性率は5000MPa程度である。弾性率の測定は、JIS−K7127の引張弾性率測定方法に準拠して行い、測定試料の厚さは65μmとした。
次に、本実施例における中間転写ベルト8の表層8bの形成方法について説明する。図4に示すように、蒸着釜の中に、支持体201に支持された円筒形の中間転写ベルト8の基層8aを入れ、10-3〜10-4Paに減圧する。その後、基層8aの全体を回転させながら、電子ビーム発生装置202からの電子ビームEBにより表層8bの材料となるAl23粒子を加熱蒸発させて、基体8aの表面に200nmの厚さでAl23層を形成する。このときの基層8aの回転方向は、次のとおりである。すなわち、図中矢印Aで示すように基層8aの円筒形の半径方向の断面の中心を通る軸を中心として回転させると共に、図中矢印Bで示すように基層8aの円筒形の半径方向の断面の中心を通りかつ長手方向の中央を通る軸を中心に回転させる。このように基体8aを2方向に回転させながら表層8bを形成することで、膜厚ムラを極力減少させることができる。
このAl23層の硬度を、エリオニクス社ENT−1100aナノインデンタ−により50μNの荷重で測定したところ、7.5GPaであった。さらに、このAl23層の表面粗さRZを触針式表面粗さ計にて測定したところ、0.4μmであった。また、このAl23層の水、n−ヘキサデカン、ジヨードメタンの接触角から求めた表面自由エネルギーは55mN/mであった。
また、本実施例に対する比較用の中間転写ベルト8として、本実施例と同じ基層8aの表面に、表層8bとして本実施例の場合と同じ蒸着法によりSiO2層を200nmの厚さで形成した。このSiO2層の硬度、表面粗さ、表面自由エネルギーを本実施例の場合と同じ方法により測定したところ、硬度は4GPa、表面粗さRZは0.4μm、表面自由エネルギーは59mN/mであった。
なお、本実施例では、中間転写ベルト8の表層8bを蒸着法により形成したが、スパッタリング法やゾルゲル法などで形成してもよい。
また、本実施例では、中間転写ベルト8は、基層8aと表層8bとの2層構成であるが、これに限定されるものではなく、例えば基層と表層との間に単数又は複数の中間層が設けられていてもよい。少なくとも中間転写体の表面を構成する表層がAl23層で形成されていればよい。
3.こすり帯電による2次転写性の向上
本発明者は、中間転写体の表面とトナーとの摺擦によるトナーのこすり帯電により、中間転写体の表面に転写されたトナーの帯電量を大きくして、トナーを静電的に転写させる力を大きくすることを検討してきた。前述のように、表面に酸化物層が形成されている中間転写体が、表面の酸化物層とトナーとの剥離性が良好であるため、2次転写性を向上させる上で有利である。しかし、本発明者の検討により、中間転写体の表面が酸化物層ならば十分な同等の2次転写性を得られるわけではないことがわかった。そして、本発明者は、特に、次のような構成を組み合わせることにより、2次転写残トナーを顕著に減少させ得ることを見出した。すなわち、表層にAl23層を形成した中間転写体と、Al23層との摺擦により負極性に帯電し、かつ、後述するAl23層とのこすり帯電量Tの絶対値が所定値以上に大きいトナーと、を組み合わせることである。以下、更に詳しく説明する。
ここでは、上記2種類の中間転写ベルト8、すなわち、Al23層を有する中間転写ベルト8と、SiO2層を有する中間転写ベルト8とを用いて、2次転写性を評価した。
そのために、まず、懸濁重合法により、スチレン−アクリル樹脂を主体とした、トナーAマゼンタと、トナーAシアンとを、次のようにして作成した。
3−1.トナーAマゼンタの作成
懸濁重合法によりトナーを製造する場合は、結着樹脂となる重合性単量体、着色剤、荷電制御剤、ワックス成分、及び重合開始剤などを混合して重合性単量体組成物を調製する。そして、重合性単量体組成物を水系媒体中に分散して重合性単量体組成物の粒子を造粒後、水系媒体中で重合性単量体組成物の粒子中の重合性単量体を重合させることによりトナーが得られる。なお、実施例中の「部」は「質量部」を意味する。
[重合性単量体組成物調製工程]
下記組成を混合後、ボールミルで3時間分散させた。
・スチレン 82.0部
・アクリル酸2−エチルヘキシル 18.0部
・ジビニルベンゼン 0.1部
・C.I. Pigment Red 122 5.0部
・ポリエステル樹脂 5.0部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物(ガラス転移点65℃、重量平均分子量(Mw)10000、数平均分子量(Mn)6000))
・サリチル酸アルミニウム錯体 0.7部
(BONTRON E−108、オリエント化学工業社製)
・高分子化合物P(後述) 0.5部
得られた分散液を300rpmで撹拌しながら60℃に加熱した。その後、エステルワックス(DSC測定における最大吸熱ピークのピーク温度70℃、数平均分子量(Mn)704)12.0部と、2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)3.0部と、を加え、溶解し、重合性単量体組成物とした。
[分散安定剤調製工程]
高速撹拌装置T.K.ホモミクサー(プライミクス社製)を取り付けた2L用四つ口フラスコ中に、イオン交換水710部と、0.1mol/Lリン酸ナトリウム水溶液450部と、を添加し、12000rpmで撹拌しながら、60℃に加熱した。ここに1.0mol/L塩化カルシウム水溶液68.0部を徐々に添加し、微小な難水溶性分散安定剤としてリン酸カルシウムを含む水系分散媒体を調製した。
[造粒・重合工程]
上記水系分散媒体中に重合性単量体組成物を投入し、回転数12000rpmを維持しつつ15分間造粒した。その後、高速撹拌器からプロペラ撹拌羽根に撹拌器を交換し、内温を60℃で重合を5時間継続させた後、内温を80℃に昇温し、更に3時間重合を継続させた。重合反応終了後、80℃、減圧下で残存単量体を留去した後、30℃まで冷却し、重合体微粒子分散液を得た。
[洗浄・乾燥工程]
上記重合体微粒子分散液を、洗浄容器に移し、撹拌しながら、希塩酸を添加し、pH1.5に調整した。分散液を2時間撹拌後、ろ過器で固液分離し、重合体微粒子を得た。これをイオン交換水1.0L中に投入して撹拌し、再び分散液とした後、ろ過器で固液分離した。この操作を3回行なった後、最終的に固液分離した重合体微粒子を、30℃の乾燥機で十分に乾燥してトナー粒子を得た。
[外添工程]
得られたトナー粒子100.0部に対し、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製)で5分間乾式混合して、次の組成の外添を行った。ヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体(数平均一次粒子径7nm)1.0部、ルチル型酸化チタン微粉体(数平均一次粒子径45nm)0.15部、ルチル型酸化チタン微粉体(数平均一次粒子径200nm)0.5部。
[高分子化合物Pの製造]
上記高分子化合物Pは、次のようにして得られる。
冷却管、撹拌機、温度計、及び窒素導入管を取り付けた反応器に、次の組成を仕込み、30分間窒素バブリングを行った。
・スチレン 100.0部
・2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸 11.1部
・tert−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネイト 7.2部
(パーブチルI−75、日油社製)
・プロプレングリコールモノメチルエーテルアセテート 290.0部
反応混合物を、窒素雰囲気下、145℃で8時間加熱し、重合反応を完結させた。反応液を室温まで冷却後、溶剤を減圧留去した。得られた固体をアセトン−メタノールで2回再沈殿し、50℃、0.1kPa以下で減圧乾燥させることにより高分子化合物Pを得た。
3−2.トナーAシアンの作成
重合性単量体組成物調製工程において、用いる着色剤をC.I. Pigment Red 122の代わりにC.I. Pigment Blue 15:3とし、その入れ目量を5.5部にすること以外は、トナーAマゼンタの作成方法と同じである。
3−3.評価
前述の2種類の中間転写ベルト8を、それぞれ図1を参照して説明した本実施例の画像形成装置100に組み込んだ。そして、それぞれの場合について、1次転写バイアスを+400V、2次転写バイアスを+900Vとして、トナーAマゼンタとトナーAシアンとを用いた2次色のベタ画像を出力した。そして、2次転写率(中間転写体上から転写材に転写されたトナー量を中間転写体上のトナー量で割った値の百分率表示)を2種類の中間転写ベルト8を用いて比較した。
その結果、Al23層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合では、2次転写率は99.7%であり、非常に2次転写残トナーが少なかった。これに対し、SiO2層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合では、2次転写率は98%であった。
そこで、ブラック用の第4の画像形成部1Kの1次転写部N1Kを通過した後、かつ、2次転写部N2の前の位置における、中間転写ベルト8上の2次色のベタ画像のトナーの帯電量を、ファラデーゲージを用いた吸引法を用いて測定した。その結果、Al23層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合では、−47μC/gであり、感光ドラム2上のトナーの帯電量−35μC/gから大きく負極性側に帯電していた。これに対し、SiO2層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合では、−35μC/gであり、感光ドラム2上のトナーの帯電量からの変化は実質的にないことがわかった。
なお、ここでは、上記2次転写部N2の前の位置として、2次転写部N2の直前の位置におけるトナーの帯電量を測定した。ただし、中間転写体の移動方向において最下流の1次転写部N1から2次転写部N2までの間での中間転写体上のトナーの帯電量の変化は、通常無視できる程度に小さいので、その間のいずれの位置におけるトナーの帯電量を測定しても同様の結果が得られる。ファラデーゲージを用いた吸引法によるトナーの帯電量の測定については後述する。
この2次転写部N2の直前でのトナーの帯電量の差が2次転写性の違いを生じさせていると考えられる。このAl23層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合にトナーを負極側へ帯電させる要因は、次のように考えられる。すなわち、中間転写ベルト8に転写されたトナーが、各1次転写部N1を通過するときに、感光ドラム2と中間転写ベルト8のAl23層とに挟まれ、Al23層に摺擦されることにより帯電するためであると考えられる。各感光ドラム2と中間転写ベルト8との接触部における両者の周速度は、本実施例では、実質的に同じに設定されている。しかし、感光ドラム2と中間転写ベルト8の各駆動モータのわずかな速度ばらつきや、感光ドラム2の直径や中間転写ベルト8の駆動ローラ11の直径などのばらつきにより、各感光ドラム2と中間転写ベルト8との間にわずかな速度差が生じ得る。
そこで、Al23層を形成した中間転写ベルト8を使用した場合において、マゼンタ用の第2の画像形成部1Mの1次転写部N1Mの直後と、2次転写部N2の直前とにおける、中間転写ベルト8上のマゼンタ1色のベタ画像のトナーの帯電量を測定した。その結果、1次転写部N1Mの直後では−38μC/g、2次転写部N2の直前では−51μC/gであり、各1次転写部N1を通過するほど中間転写ベルト8上のトナーは負極側に帯電していくことがわかった。なお、上記結果からわかるように、中間転写ベルト8上のトナーは、一つの1次転写部N1(すなわち、当該トナーが感光ドラム2から中間転写ベルト8に転写される1次転写部N1)を通過するだけでも、負極性側に帯電する。
このことから、Al23層を形成した中間転写ベルト8を用いた場合では、Al23層とトナーとの摺擦によるトナーのこすり帯電が起きていることがわかる。
ただし、このトナーのこすり帯電は、Al23層とトナーのこすり帯電性によるため、トナー側の特性によっても帯電量が変化すると考えられる。そこで、次のように更に2種類のトナー(トナーB、トナーC)を作成して検討した。
3−4.トナーBの作成
基本的にはトナーAマゼンタ、トナーAシアンの作成方法と同じ方法で、以下のように重合性単量体組成物調製工程における一部の材料の入れ目量を変更して、トナーBマゼンタ、トナーBシアンをそれぞれ作成した。
・サリチル酸アルミニウム錯体 0.4部
(BONTRON E−108、オリエント化学工業社製)
・高分子化合物P 0.31部
3−5.トナーCの作成
基本的にはトナーAマゼンタ、トナーAシアンの作成方法と同じ方法で、以下のように重合性単量体組成物調製工程における一部の材料の入れ目量を変更して、トナーCマゼンタ、トナーCシアンをそれぞれ作成した。
・サリチル酸アルミニウム錯体 0.3部
(BONTRON E−108、オリエント化学工業社製)
・高分子化合物P 0.26部
3−6.比較評価
トナーA(トナーAマゼンタ及びトナーAシアン)、トナーB(トナーBマゼンタ及びトナーBシアン)、トナーC(トナーCマゼンタ及びトナーCシアン)の、それぞれのAl23層及びSiO2層とのこすり帯電量を、次のような手法を用いて調べた。
ここで、本実施例では、トナーA、トナーB、トナーCのそれぞれのマゼンタとシアンとで、こすり帯電性は実質的に同じであるので、色の区別を要しない場合は、単に「トナーA」、「トナーB」、「トナーC」という。
中間転写ベルト8の切断片301を、表層(Al23層又はSiO2層)8bが表側になるように、その裏側を電気絶縁体で形成された絶縁支持材の上に、両面テープなどの固定手段で固定する。このとき、中間転写ベルト8の切断片301は、表層8bの表面(支持面)301aの大きさが2.5cm×3cmとなるようにする。次に、その表層8bの上に、こすり帯電量を調べたい未帯電のトナーtを2.5mg載せる。また、重さが110gで、先端に直径が2cmの円形の平面を有する、電気絶縁体で形成されたこすり棒(こすり部材)302を用意する。また、このこすり棒の先端の、上記直径2cmの円形の平面に、中間転写ベルト8の切断片303を、表層(Al23層又はSiO2層)8bが表側になるように、その裏側を両面テープなどの固定手段で固定する。このとき、こすり棒の先端の中間転写ベルト8の切断片303は、表層8bの表面(こすり面)303aの大きさが直径2cmの円形となるようにする。そして、上記絶縁支持材上の中間転写ベルト8の切断片上に載せた2.5mgのトナーに、こすり棒302の先端に固定した中間転写ベルト8の切断片を接触させる。そして、こすり棒302の自重のみでトナーを支持面301aとこすり面303aとで挟んだ状態で、こすり面303aを支持面301a内で円を描くようにして水平方向に移動させてトナーtを10秒間摺擦してこすり帯電させる。このとき、こすり棒302は、上述のように円を描くように10秒間で10〜12回転させる。ただし、この回転回数が3回程度の範囲で変わっても、測定されるこすり帯電量は大きくは変わらない。なお、トナーのAl23層とのこすり帯電量を測定する場合は、絶縁支持材側、こすり棒側のいずれの中間転写ベルト8の切断片も、Al23層を形成した中間転写ベルト8のものとする。同様に、トナーのSiO2層とのこすり帯電量を測定する場合は、絶縁支持材側、こすり棒側のいずれの中間転写ベルト8の切断片も、SiO2層を形成した中間転写ベルト8のものとする。このようにしてこすり帯電させたトナーの帯電量T(μC/g)を、ファラデーゲージを用いた吸引法で測定する。この一連の作業は、温度25℃、湿度45%に保持された環境で行う。
ここで、ファラデーゲージを用いた吸引法について説明する。感光ドラム2上、中間転写ベルト8上、又は上記こすり帯電量を測定する際の支持面301a上のトナーを金属円筒管と円筒フィルターを用いて吸引捕集することにより、トナー載り量を算出する。このとき、図6に示すようなファラデーゲージ400を用いる。ファラデーゲージ400は、同軸の2重筒のことで、内筒422と外筒424は絶縁部材421及び425で絶縁されている。この内筒422の中に電荷量Qの帯電体を入れたとすると、静電誘導によりあたかも電荷量Qの金属円筒が存在するのと同様になる。まず、対象箇所のトナーを、上記ファラデーゲージ400により吸引する。吸い口426を対象箇所のトナー像等にあて、吸引機(図示せず)により、対象箇所のトナーを矢印431、432で示す方向に吸引する。吸引されたトナーは、内筒422の内部に配設される円筒ろ紙(円筒フィルター)423により捕集される。このとき、誘起された電荷量Qをエレクトロメーター(ケスレー社製)(図示せず)で測定する。そして、内筒422中のトナー質量Mで電荷量Qを割り、対象箇所におけるトナーの帯電量Q/M(μC/g)を求める。
表1に、トナーA、トナーB、トナーCの3種類のトナーの、Al23層及びSiO2層とのこすり帯電量Tの測定結果を示す。
Figure 2015018118
3種類のトナーとも、SiO2層とのこすり帯電量Tは小さく、またトナーによるこすり帯電量Tの差はほとんど見られなかった。これに対して、3種類のトナーのAl23層とのこすり帯電量Tは、それぞれのSiO2層とのこすり帯電量Tよりも大きい。また、3種類のトナーのAl23層とのこすり帯電量Tは、トナーの種類により異なる。
次に、トナーAを用いた評価の場合と同様に、Al23層及びSiO2層を形成した中間転写ベルト8をそれぞれ画像形成装置100に組み込んだ。そして、この画像形成装置100を用いて、トナーAを用いた評価の場合と同様に、トナーB、トナーCのそれぞれの2次色の2次転写性及び2次転写部N2の直前における中間転写ベルト8上のトナーの帯電量を調べた。結果を表2に示す。
Figure 2015018118
なお、感光ドラム2上のトナーの帯電量と載り量が、トナーAを用いた評価の場合とそろうように、トナーB、トナーCのそれぞれを用いる場合のハイブリッド現像装置4の設定を調整した。
ここで、ランニングコストの低減、装置の小型化・低コスト化の効果をより大きくするためには、2次色の2次転写率が99%以上であることが好ましい。そのため、ここでは、2次色の2次転写性の評価の基準を2次転写率99%として、99%以上の場合を良(○)、99%未満の場合を不良(×)とした。
トナーBのAl23層に対する2次転写率は99.1%であった。
以上のこすり帯電量の測定結果と、画像形成装置100での2次転写率及び2次転写部N2の直前における中間転写ベルト8上のトナーの帯電量の測定結果とから、次のような組み合わせが好ましいことがわかる。Al23層を形成した中間転写ベルト8と、Al23層との摺擦により負極性に帯電し、かつ、その摺擦によるこすり帯電量Tの絶対値が25μC/g以上のトナーと、の組み合わせである。このような組み合わせにより、2次転写部N2の直前におけるトナーの帯電量が大きくなり、2次転写性が顕著に向上する。ここで、このAl23層とのこすり帯電量Tの絶対値は、トナーの製造上の理由などから通常60μC/g以下であり、また通常50μC/g以下でも十分の2次転写率を得ることができる。
このように、本実施例では、中間転写ベルト8は、トナー像が転写される表面を構成するAl23で形成された表層8bを有する。そして、トナーは、表層8bとの摺擦により負極性に帯電し、かつ、表層8bとの摺擦による帯電量(表層8bとのこすり帯電量T)の絶対値が25μC/g以上である。すなわち、このトナーは、帯電系列がAl23よりも負極側にあると共に、Al23とのこすり帯電量TがT≦−25μC/gである。これにより、トナーは、1次転写部N1における表層8bとの摺擦により、1次転写部N1で中間転写ベルト8に転写される前の感光ドラム2における帯電量の絶対値よりも、2次転写部N2の直前の中間転写ベルト8における帯電量の絶対値の方が大きくなる。
前述のように、特に2色以上のトナーを重ね合わせた場合には、中間転写ベルト8に先に転写された色のトナーが、2次転写時に中間転写ベルト8上に残留しやすくなる。そのため2次転写残トナーが多くなるため、装置の大型化やコストアップが問題となることがある。したがって、特に多色のトナーの2次転写性を高めることが望まれる。これに対して、本実施例によれば、中間転写ベルト8に転写されたトナーが、感光ドラム2と中間転写ベルト8とが接触する1次転写部N1でAl23層とこすられることにより、逆帯電トナーの減少と帯電量の上昇が起こる。この効果は、中間転写ベルト8に先に転写された表面寄りのトナーほど強くなる。そのため、多色のトナー像の形成時に中間転写ベルト8に先に転写されたトナーの2次転写における静電的な転写力が強まり、先に中間転写ベルト8に転写されて残留しやすいトナーの2次転写性が高まり、特に多色時2次転写残トナーが減少する。
すなわち、本実施例によれば、表層にAl23層を形成した中間転写ベルト8と、負帯電性を有すると共にAl23層とのこすり帯電量Tが所定値以上に大きいトナーと、を組み合わせることで、2次転写残トナーを顕著に減少させることができる。このような組み合わせにより、感光ドラム2から中間転写ベルト8上に転写されたトナーの帯電量が増大すると共に、逆帯電トナーが減少して、2次転写残トナーを特に大きく減少させることができるからである。多色が重ね合わされたトナー像の中間転写ベルト8の表面の近傍のトナー(中間転写ベルト8の表面との付着力が大きく、転写しにくいトナー)は、2次転写工程時に中間転写ベルト8上に特に残りやすい。上述のように、本実施例によれば、このようなトナーも、より確実に帯電量が増大し、逆帯電トナーが減少する。これにより、2次転写部N2でのトナーの静電的な転写力を強め、2次転写性を向上させて、2次転写残トナーを大きく減少させることができる。このような中間転写ベルト8上のトナーの帯電量の増大は、トナーとAl23層とのこすり帯電によるものと考えられる。本実施例では、全ての色のトナーが上記条件を満たすものである。しかし、特に多色の2次転写性の向上のためには、上述のようにより中間転写体の表面に近い色のトナーの転写性の向上が重要となる。したがって、複数種類(複数色)のトナーを重ね合わせる画像形成装置においては、中間転写体の表面のより近く(典型的には中間転写体に最も近い最下層)に転写され得る少なくとも1種類(1色)のトナーが上記条件を満たしていれば、相応の効果が得られる。
なお、中間転写ベルト8の表面に形成したAl23層の厚さは、好ましくは100〜800nmである。この厚さが100nmよりも薄い場合には、経時での削れにより、中間転写ベルト8の表面の一部でAl23層がなくなり、基層8aがむき出しになることがある。すると基層8aのみとなった部分と、Al23層が残った部分とで、トナーの帯電量が変化し、それが2次転写性の違いとなり、画像不均一性の一因になる場合がある。一方、この厚さが800nmよりも厚い場合には、張架ローラ11、12、13に掛け回された部分での曲げなどの影響により、経時で割れなどの問題が発生しやすくなる。
実施例2
次に、本発明の他の実施例について説明する。本実施例の画像形成装置の基本的な構成及び動作は、実施例1のものと同じである。したがって、実施例1のものと同一又はそれに相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して、詳しい説明は省略する。
本実施例の画像形成装置100は、実施例1と同様、Al23層を形成した中間転写ベルト8を有している。本実施例では、各感光ドラム2の周速に対して中間転写ベルト8の周速が5%速くなっている点が実施例1とは異なる。各感光ドラム2と中間転写ベルト8とに速度差がついていることにより、感光ドラム2と中間転写ベルト8との間に挟まれたトナーのAl23層とのこすり帯電量が大きくなる。これにより、トナーのこすり帯電による帯電量の増大幅が、実施例1のように感光ドラム2と中間転写ベルト8とが実質的に等速のときよりも大きくなる。
ここで、本実施例の画像形成装置100において、トナーAを用いてマゼンタ1色のベタ画像を形成させた。そして、この場合に、マゼンタ用の第2の画像形成部1Mの1次転写部N1Mの直後と、2次転写部N2の直前とにおける、中間転写ベルト8上のトナーの帯電量を測定した。その結果、1次転写部N1Mの直後では−41μC/g、2次転写部N2の直前では−61μC/gであり、実施例1のように感光ドラム2と中間転写ベルト8とが略等速の場合よりも帯電量が増大した。そして、それに伴って、2次転写性も向上した。
また、トナーAを用いてマゼンタとシアンの2次色のベタ画像の2次転写率を測定したところ、99.7%であり、十分な2次転写性を得られることがわかった。
なお、本実施例では、中間転写ベルト8の周速を感光ドラム2の周速よりも速く設定したが、感光ドラム2の周速よりも遅くすることも可能である。このように感光ドラム2と中間転写ベルト8とに周速差(周速比)をつける場合には、0.2〜5%程度が好ましい。すなわち、中間転写ベルト8が感光ドラム2よりも0.2〜5%程度速いか、感光ドラム2よりも0.2〜5%程度遅いことが好ましい。周速差がある場合には、トナーと中間転写ベルト8と感光ドラム2との摺擦度合いが大きくなるため、感光ドラム2の表面や中間転写ベルト8の表面の削れ量が増大する。そのため、周速比はあまり大きくしすぎないことが望ましい。
実施例3
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。図7は、本実施例に係る画像形成装置の模式的な断面図である。本実施例の画像形成装置は、電子写真方式によってフルカラー画像の形成が可能な、中間転写方式を採用したロータリー型のレーザービームプリンターである。
なお、実施例1の画像形成装置のものと同一又はそれに相当する機構、構成を有する要素には同一符号を付している。
画像形成装置100は、各色のトナー像が順次形成される感光ドラム2を有する。感光ドラム2の周囲には、その回転方向に沿って、帯電ローラ3、露光装置7、現像装置ユニット47、1次転写ローラ5、ドラムクリーニング装置6が配置されている。現像装置ユニット47は、回転可能な現像器支持体(ロータリー)48に、4個の現像装置4a、4b、4c、4dを有している。これら4個の現像装置4a、4b、4c、4dには、それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーが収納されている。
感光ドラム2に対向するように、中間転写体としての無端ベルト状の中間転写ベルト8が配置されている。中間転写ベルト8は、駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13の3本の張架ローラ間に所定の張力をもって張架されている。中間転写ベルト8は、駆動モータ(図示せず)が接続された駆動ローラ11が回転駆動されることによって、図中矢印R2方向に回転(周回移動)する。中間転写ベルト8の内周面側において、感光ドラム2に対向する位置に、上述の1次転写ローラ5が配置されており、1次転写部N1を形成している。また、中間転写ベルト8の外周面側において、2次転写対向ローラ12に対向する位置に、2次転写ローラ15が配置されており、2次転写部N2を形成している。また、中間転写ベルト8の外周面側において、テンションローラ13に対向する位置に、ベルトクリーニング装置75が設置されている。
ここで、感光ドラム2、帯電ローラ3、露光装置7のそれぞれの構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。
本実施例では、各現像装置4a、4b、4c、4dは、1成分接触現像方式を採用している。本実施例では、各現像装置4a、4b、4c、4dは、トナーとして、実施例1において説明したトナーAを使用する。本実施例では、この1成分接触現像方式の現像装置4は、現像容器内に現像剤として非磁性一成分現像剤であるトナーを収容している。このトナーは、現像剤担持体としての現像ローラに、現像剤供給部材としての供給ローラによって塗布される。そして、現像ローラに担持されたトナーは、感光ドラム2と現像ローラとが接触する現像部において、感光ドラム2上に形成された静電潜像に応じて感光ドラム2に付着させられる。これによって感光ドラム2上の静電潜像がトナー像として現像(可視像化)される。現像容器支持体48は、所望のタイミングで所望の色用の現像装置4を感光ドラム2と接触可能な位置に移動させる。
1次転写ローラ5、1次転写電源9、ドラムクリーニング装置6、中間転写ベルト8、駆動ローラ11、2次転写対向ローラ12、テンションローラ13のそれぞれの構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。また、2次転写ローラ15、2次転写電源19の構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。ただし、本実施例では、2次転写ローラ15は、接離機構(図示せず)により、中間転写ベルト8との接触、離間を必要に応じて行うことができるようになっている。また、ベルトクリーニング装置75の構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。ただし、本実施例では、ベルトクリーニング装置75は、接離機構(図示せず)により、中間転写ベルト8との接触、離間を必要に応じて行うことができるようになっている。また、定着装置17の構成及び動作は、実施例1のものと実質的に同じである。
次に、フルカラー画像を1枚出力する場合を例として、画像形成動作について説明する。実施例1と実質的に同じ動作についての詳しい説明は省略する。
本実施例では、まず、感光ドラム2上に形成されたイエロー用の静電潜像が、感光ドラム2の帯電極性(負極性)と同極性の現像バイアスが印加されたイエロー用の現像装置4aによりイエロートナー像として現像(可視像化)される。このイエロートナー像は、1次転写部N1において、1次転写バイアスが印加された1次転写ローラ5の作用により、回転している中間転写ベルト8上に1次転写される。その後、同様にして、感光ドラム2上に順次に形成されたマゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が、1次転写部N1において順次に重ね合わせるようにして回転している中間転写ベルト8上に1次転写される。その後、中間転写ベルト8上に転写されたトナー像は、実施例1と同様にして、転写材S上に一括して2次転写される。このトナー像は、実施例1と同様にして転写材Sに定着され、その後その転写材Sは画像形成装置100の装置本体の外部に排出される。
なお、本実施例では、中間転写ベルト8上に全色のトナー像が1次転写され、これを転写材Sへ2次転写するタイミングまでは、2次転写ローラ15及びベルトクリーニング装置75は、画像を乱すことのないように、中間転写ベルト8から離間されている。そして、中間転写ベルト8上の4色が重ね合わされたトナー像の先端が2次転写部N2に到達するタイミングに合わせて、2次転写ローラ15が接離機構(図示せず)により中間転写ベルト8に接触させられる。このタイミングに合わせて、レジストローラ(図示せず)により転写材Sが2次転写部N2に搬送されてくる。また、2次転写工程後に中間転写ベルト8上に残留している2次転写残トナーの先端が中間転写ベルト8のクリーニング位置に到達する直前に、ベルトクリーニング装置75が接離機構(図示せず)により中間転写ベルト8に接触させられる。そして、この2次転写残トナーは、ベルトクリーニング装置45によって中間転写ベルト8上から除去されて回収される。また、各1次転写工程後に感光ドラム2上に残留している1次転写残トナーは、それぞれドラムクリーニング装置6によって感光ドラム2上から除去されて回収される。
本実施例における感光ドラム2の暗部電位と明部電位、現像バイアス、プロセススピード、画像形成幅、感光ドラム2上のトナーの帯電量、画像ベタ部の感光ドラム2上のトナー量、1次転写バイアス、及び2次転写バイアスの各設定は、実施例1と同じである。
本実施例で使用した中間転写ベルト8は、実施例1と同じ特性を持つ基層8a上に、表層8bとして実施例1と同じ蒸着法により厚さ200nmのAl23層が形成されている。本実施例の画像形成装置100に、実施例1で説明したトナーAを組み込み、マゼンタとシアンによる2次色のベタ画像の2次転写率を測定したところ、99.5%であり、十分な2次転写性を得られることがわかった。
2 感光ドラム
4 現像装置
5 1次転写ローラ
8 中間転写ベルト
8a 基層
8b 表層

Claims (10)

  1. 像担持体と、中間転写体と、を有し、1次転写部において前記像担持体から前記中間転写体に1次転写されたトナー像を2次転写部において転写材に2次転写させる画像形成装置において、
    前記中間転写体は、トナー像が転写される表面を構成するAl23で形成された表層を有し、
    前記トナーは、前記表層との摺擦により負極性に帯電し、かつ、前記表層との摺擦による帯電量の絶対値が25μC/g以上であることを特徴とする画像形成装置。
  2. 前記トナーは、前記1次転写部における前記表層との摺擦により、前記1次転写部で前記中間転写体に転写される前の前記像担持体における帯電量の絶対値よりも、前記2次転写部の直前の前記中間転写体における帯電量の絶対値の方が大きくなることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記像担持体の周速度と前記中間転写体の周速度との間に0.2〜5%の周速差を設けたことを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
  4. 前記表層の厚さは、100〜800nmであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  5. 複数の前記像担持体を有し、それぞれの前記像担持体に対応する前記1次転写部において、それぞれの前記像担持体から前記中間転写体へトナー像が順次に重ね合わせるようにして転写され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。
  6. 前記像担持体にトナー像が形成されるごとに、前記1次転写部において、前記像担持体から前記中間転写体へトナー像が順次に重ね合わせるようにして転写され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。
  7. 前記2次転写部において前記中間転写体に接触し、前記中間転写体から転写材へトナー像を2次転写する2次転写手段を有することを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  8. 前記中間転写体は、基層と前記表層を備える中間転写ベルトであることを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  9. 前記表層は、前記基層にAl23を蒸着することによって形成されていることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
  10. 電圧が印加されることで、前記1次転写部において前記像担持体から前記中間転写体へトナー像を1次転写する1次転写手段を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成装置。
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