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Images
Abstract
Description
本発明は、画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus.
従来より、電圧の印加された帯電ローラ等の帯電部材を感光体(像担持体)の表面に接触させることにより、像担持体を帯電させる方式を用いた画像形成装置が知られている。 2. Description of the Related Art Conventionally, image forming apparatuses are known that use a method of charging an image carrier by bringing a charging member such as a charging roller to which a voltage is applied into contact with the surface of a photoreceptor (image carrier).
このような画像形成装置では、感光体と帯電ローラの表面に付着しているトナーを清掃する技術がある。従来の技術では、例えば感光体上に付着しているトナーをクリーニングブレード等のクリーニング手段で清掃することが知られている。近年、装置の小型化等の観点から、感光体のクリーニングを専用に行うクリーニング手段を備えない、いわゆるクリーナーレス方式が提案されている。 In such an image forming apparatus, there is a technique for cleaning toner adhering to the surfaces of the photoreceptor and the charging roller. In the prior art, it is known that, for example, toner adhering to a photoreceptor is cleaned using a cleaning means such as a cleaning blade. In recent years, from the viewpoint of downsizing the apparatus, a so-called cleaner-less method, which does not include a dedicated cleaning means for cleaning the photoreceptor, has been proposed.
クリーナーレスの画像形成装置において、紙粉が多い用紙で印刷を続けた場合、帯電部材に転写残トナーだけではなく、紙粉が多く付着してしまう。帯電部材に紙粉が多く付着することで、紙粉の電気抵抗により帯電部材から感光体への帯電が均一にならず、横黒スジなどの異常画像が発生してしまう。このような異常画像を回避するために、例えば以下の特許文献1、2が提案されている。
In a cleanerless image forming apparatus, if printing is continued with paper containing a lot of paper dust, not only residual toner after transfer but also a lot of paper dust will adhere to the charging member. When a large amount of paper dust adheres to the charging member, the electrical resistance of the paper dust causes uneven charging from the charging member to the photoreceptor, resulting in abnormal images such as horizontal black lines. In order to avoid such abnormal images, for example, the following
特許文献1では、像担持体表面に残留した現像剤を前記現像装置で回収するクリーナレスシステムを用いた画像形成装置において、接触帯電部材と像担持体との当接域内における非画像形成域に対応する接触帯電部材部分の表面の処理を画像形成域に対応する接触帯電部材部分の表面の処理と異なるようにすることが開示されている。また特許文献1では、接触帯電部材部分の表面の十点平均粗さRzが、非画像形成域と画像形成域とで異なり、非画像形成域のRzが3μm以上12μm以下であることが開示されている。
In
特許文献2では、像担持体の表面に接触して紙粉を除去するための紙粉除去手段と、紙粉除去手段に、紙粉除去手段と像担持体との間に電位差を形成するためのバイアスを印加するバイアス印加手段と、前記電位差を画像形成量に応じて変更するように、バイアス印加手段を制御する制御手段とを備えることが開示されている。
しかしながら、クリーナレスシステムを用いた画像形成装置では、特許文献1のように、帯電部材について非画像形成域と画像形成領域とで粗さRzが異なるようにする場合、製造工程が増えるため製造コストが増加してしまう。また、特許文献2のように、紙粉除去手段、バイアス印加手段、制御手段を設けると、部品点数が増えるため、製造コストが増加してしまう。
また、紙粉が帯電部材に多く付着した状態で稼働し続けると、帯電ローラ表面に付着する紙粉量によって帯電ローラの電気抵抗が、紙粉がついている箇所だけ局所的に変動するため、帯電部材全体で均一な帯電をすることが出来なくなる。それを回避するために上記のように紙粉除去手段を設けると製造コストが増加してしまう。
また、クリーナーレスの画像形成装置にした場合に、経時においても帯電ローラが良好に帯電できる維持する必要があり、そのためには、紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることが求められる。紙粉や転写残トナーの影響が大きくなると、例えば、クリーナーレス方式におけるプロセスユニットの寿命が短くなり、経時の耐久性が低くなる。
However, in an image forming apparatus using a cleanerless system, as in
Additionally, if the charging member continues to operate with a large amount of paper dust attached to the charging member, the electrical resistance of the charging roller will vary locally depending on the amount of paper dust attached to the surface of the charging roller. It becomes impossible to uniformly charge the entire member. In order to avoid this, if a paper dust removing means is provided as described above, the manufacturing cost will increase.
Further, in the case of a cleanerless image forming apparatus, it is necessary to maintain the charging roller to be well charged even over time, and for this purpose, it is required to reduce the influence of paper dust and transfer residual toner. When the influence of paper dust and transfer residual toner increases, for example, the life of a process unit in a cleanerless system becomes short, and its durability over time becomes low.
そこで本発明は、製造コストを増加させずに、紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることができ、横黒スジなどの異常画像を抑制でき、経時の耐久性が高い画像形成装置を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention provides an image forming apparatus that can reduce the effects of paper dust and transfer residual toner, suppress abnormal images such as horizontal black lines, and have high durability over time without increasing manufacturing costs. The purpose is to
上記課題を解決するために、本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に当接するように配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体にトナーを供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を有し、前記現像手段は、前記転写の後に前記像担持体上に残留した転写残トナーを回収し、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下であることを特徴とする。 In order to solve the above problems, an image forming apparatus of the present invention includes an image bearing member, a charging member that is arranged to come into contact with the image bearing member and charges the image bearing member, and a charging member that charges the image bearing member. a developing device that supplies toner to form a toner image on the image carrier; and a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a recording medium or an intermediate transfer body, and the developing device includes: Transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer is collected, and the charging member has a surface roughness Rz of 5 μm or more and 16 μm or less, and an electrical resistance value of 0.1 MΩ or more and 1 .6 MΩ or less, or the surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 18 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less. .
本発明によれば、製造コストを増加させずに、紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることができ、横黒スジなどの異常画像を抑制でき、経時の耐久性が高い画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to reduce the influence of paper dust and transfer residual toner without increasing manufacturing costs, suppress abnormal images such as horizontal black lines, and provide an image forming apparatus that has high durability over time. can be provided.
以下、本発明に係る画像形成装置について図面を参照しながら説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 An image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments shown below, and may be modified within the scope of those skilled in the art, such as other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. These are also included within the scope of the present invention as long as they exhibit the functions and effects of the present invention.
本実施形態の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に当接するように配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体にトナーを供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を有し、前記現像手段は、前記転写の後に前記像担持体上に残留した転写残トナーを回収し、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下であることを特徴とする。 The image forming apparatus of the present embodiment includes an image carrier, a charging member that is arranged to come into contact with the image carrier and charges the image carrier, and a charging member that supplies toner to the image carrier and that charges the image carrier. a developing device that forms a toner image on the image carrier; and a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a recording medium or an intermediate transfer body; Collect the transfer residual toner remaining on the body, and the surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less, Alternatively, the surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 18 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less.
本実施形態の画像形成装置では、像担持体上に残留した転写残トナーを現像手段により回収している。本実施形態の画像形成装置は、像担持体(静電潜像担持体、感光体などとも称する)をクリーニングするクリーニング手段(例えばクリーニングブレード)を用いない構成にしている。この場合、装置の小型化等の利点がある。 In the image forming apparatus of this embodiment, the transfer residual toner remaining on the image carrier is collected by the developing means. The image forming apparatus of this embodiment is configured without using a cleaning means (for example, a cleaning blade) for cleaning an image carrier (also referred to as an electrostatic latent image carrier, a photoreceptor, etc.). In this case, there are advantages such as miniaturization of the device.
以下、像担持体をクリーニングするクリーニング手段を用いない方式をクリーナーレス方式、クリーナーレス構成などと称する。また、帯電部材としては、例えば帯電ローラを用いることができ、以下の説明では帯電ローラを例に挙げて説明している。 Hereinafter, a method that does not use a cleaning means for cleaning the image carrier will be referred to as a cleaner-less method, a cleaner-less configuration, or the like. Further, as the charging member, for example, a charging roller can be used, and in the following description, the charging roller is taken as an example.
図1は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す図であり、クリーナーレス方式の画像形成装置における画像を形成する処理の一例を説明する図である。 FIG. 1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present embodiment, and is a diagram illustrating an example of a process for forming an image in a cleanerless type image forming apparatus.
まず帯電ローラ20は、像担持体としての感光体ドラム10を一様に帯電させる。本例の帯電ローラ20は、感光体ドラム10と当接するように配置され、例えば直流電圧を感光体ドラム10に印加する。本例における帯電は、接触式DC帯電方式としている。
First, the
露光装置21は、感光体ドラム10に露光光Lを露光し、感光体ドラム10に静電潜像を形成する。露光装置21としては、特に制限されるものではないが、例えばLEDを用いる。
The
現像ローラ72は、現像装置61が備える現像剤担持体の一例である。現像ローラ72は、印加手段により現像バイアスが印加されて、トナー200を感光体ドラム10に供給する。これにより、感光体ドラム10上にトナー像(可視像とも称する)が形成される。
The developing
現像装置61は、例えば攪拌ローラ73を有しており、現像装置61内でトナーを攪拌してもよい。撹拌ローラ73の回転方向は、適宜選択することができ、また現像ローラ72と接触してもよいし、非接触でもよい。
The developing
転写ローラ62は、感光体ドラム10上のトナー像を記録紙105に転写する。
除電ランプ64は、感光体ドラム10の電位を除電する。例えば除電光QLを照射して除電する。
The
上記の構成がクリーナーレス方式の画像形成装置の基本構成である。このような装置では、転写工程の後に、感光体ドラム10をクリーニングするクリーニンググレード等のクリーニング手段を備えていない。
The above configuration is the basic configuration of a cleanerless type image forming apparatus. Such an apparatus does not include cleaning means such as a cleaning grade for cleaning the
特に制限されるものではないが、図1に示す例では、例えば、現像ローラ72に-300Vが印加され、帯電ローラ20に-1200Vが印加される。例えば、感光体ドラム10は、除電されることで表面が-50V程度になり、帯電されることで表面が-500V程度になる。
Although not particularly limited, in the example shown in FIG. 1, for example, -300V is applied to the developing
本実施形態の画像形成装置は、帯電ローラ160上の汚れを掻き取るクリーニングブラシ161(ブラシ部材)を備えていることが好ましい。この場合、経時での画質安定性が向上する。 The image forming apparatus of this embodiment preferably includes a cleaning brush 161 (brush member) for scraping dirt on the charging roller 160. In this case, image quality stability over time is improved.
ここで、図1に示す例におけるトナーの流れの一例について説明する。説明のために、トナーの位置や状態によって図中のトナーの符号を変えている。
現像ローラ72は、トナー200を担持し、現像ローラ72に担持されたトナー200が感光体ドラム10に供給される。感光体ドラム10に供給されたトナーは、静電潜像に応じてトナー像(可視像)を形成する(トナー201)。感光体ドラム10上のトナー201は、記録紙105に転写される。記録紙105に転写されたトナー202は、後の工程で記録紙105に定着される。
Here, an example of the flow of toner in the example shown in FIG. 1 will be described. For the sake of explanation, the symbols of the toners in the drawings are changed depending on the position and state of the toner.
The developing
転写工程で転写されなかったトナーは、転写残トナー203として感光体ドラム10上に残留する。除電工程を経た後、転写残トナー203は、感光体ドラム10と帯電ローラ20の当接箇所(もしくは近傍)で帯電ローラ20に付着する。転写残トナー203のうち、帯電ローラ20に付着しないトナー206も存在し、このトナー206は感光体ドラム10上に残留したままとなる。このトナー206は、後述のように、現像ローラ72により回収される。
The toner that has not been transferred in the transfer process remains on the
次に、クリーナーレス方式の画像形成装置における転写残トナーの回収方法の一例について図2、図3A、図3Bを用いて説明する。 Next, an example of a method for recovering transfer residual toner in a cleanerless image forming apparatus will be described with reference to FIGS. 2, 3A, and 3B.
図2は、図1の後の状態を説明するための模式図であり、印字中の状態を模式的に示した図である。ここでいう印字中とは、装置を稼働させた状態を意味し、記録紙にトナーを転写する処理のみならず、記録紙にトナーを転写する準備を行う処理を含む。図3は、前の記録紙への転写と、次の記録紙への転写との間に行う処理を説明する図である。 FIG. 2 is a schematic diagram for explaining a state after FIG. 1, and is a diagram schematically showing a state during printing. "During printing" here means a state in which the apparatus is in operation, and includes not only the process of transferring toner onto the recording paper but also the process of preparing to transfer the toner onto the recording paper. FIG. 3 is a diagram illustrating processing performed between transfer to the previous recording paper and transfer to the next recording paper.
図1で説明したように、転写工程で転写されなかったトナーは、転写残トナー203として感光体ドラム10上に残留する。図2中、転写ローラ62の下流側に、感光体ドラム10上に転写残トナー203が残留していることが図示されている。
As described with reference to FIG. 1, toner that has not been transferred in the transfer process remains on the
前の記録紙105に対して転写を行った後、除電ランプ64により感光体ドラム10の表面が除電される。これにより、帯電ローラ20と感光体ドラム10との間の電位差が広がり、帯電前に帯電ローラ20と感光体ドラム10との間で放電が発生する。図中、放電を模式的に図示している。
After the transfer is performed on the
帯電前の放電により、転写残トナー203はマイナスに帯電する(図2では不図示)。転写残トナー203においては、帯電前の放電により、例えばマイナスに帯電するもの、微少なプラスに帯電したままのものが存在する。微少なプラスのままの転写残トナー203は、帯電ローラ20と感光体ドラム10が当接する箇所(もしくは近傍)で帯電ローラ20に付着する。帯電ローラ20に付着したトナーは、トナー204として図示している。
Due to the discharge before charging, the transfer
なお、図中の矢印aは、感光体ドラム10上の転写残トナー203が帯電ローラ20に付着することを模式的に図示している。感光体ドラム10上の転写残トナー203が帯電ローラ20に付着することを、移動するなどと称してもよい。
Note that an arrow a in the figure schematically indicates that the transfer
本例の画像形成装置は、帯電ローラ20に付着したトナーを回収するクリーニングブラシ161を有している。帯電ローラ20に付着したプラスのトナー204は、クリーニングブラシ161により回収される。図中の矢印bは、帯電ローラ20上のトナー204がクリーニングブラシ161により回収されることを模式的に図示している。帯電ローラ20上のトナー204がクリーニングブラシ161により回収されることを、移動するなどと称してもよい。
The image forming apparatus of this example includes a cleaning
クリーニングブラシ161には回収バイアスが印加される。回収バイアスの値としては、特に制限されるものではなく、適宜選択することができる。
A collection bias is applied to the cleaning
感光体ドラム10上の転写残トナー203のうち、マイナスに帯電したトナーは、帯電ローラ20に付着せず、感光体ドラム10上に残留したままとなる。このトナーは、トナー206として図示している。なお、トナー203とトナー206はどちらも転写残トナーである。
Of the transfer
感光体ドラム10上に残留したトナー206は、現像ローラ72により回収される。現像ローラ72により回収されたトナーは、トナー208として図示している。現像ローラ72により回収されることを、移動するなどと称してもよい。感光体ドラム10と現像ローラ72との間を通過するトナー206は、感光体ドラム10と現像ローラ72との電位差により現像ローラ72側に移動する。図中の矢印cは、感光体ドラム10上のトナー206が現像ローラ72により回収されることを模式的に図示している。
The
上記のように現像ローラ72で回収するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。一例としては例えば、除電後の感光体ドラム10の表面を-50V、帯電ローラ20を-1100V、クリーニングブラシ161を-1300V、帯電後の感光体ドラム10の表面を-500V、現像ローラ72を-300Vにすることが挙げられる。図2では、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。
Although there are no particular restrictions on how to collect the toner with the developing
次に、図3Aと図3Bを用いて、装置立下げ時のトナーの動きと、トナー回収の一例について説明する。 Next, with reference to FIGS. 3A and 3B, an example of the movement of toner when the apparatus is stopped and toner collection will be described.
図2で説明したように、帯電前の放電時にマイナスにならかったプラスの転写残トナー203(トナー206も同様)は、帯電ローラ20に付着し、クリーニングブラシ161に回収される。印字中は、この回収が繰り返されるため、プラスに帯電したトナー207がクリーニングブラシ161に蓄積する。
As described with reference to FIG. 2, the positive transferred residual toner 203 (the same applies to the toner 206) that has become negative during the discharge before charging, adheres to the charging
装置立下げ時には、クリーニングブラシ161と帯電ローラ20との電位差を調整し、微少なプラスに帯電したトナー207を帯電ローラ20側に移動させる。これを図中の矢印dで示している。
When the apparatus is shut down, the potential difference between the cleaning
帯電ローラ20に移動したトナー205は、帯電ローラ20と感光体ドラム10との電位差により、感光体ドラム10に移動する。これを図中の矢印eで示している。この移動したトナーは、図中、トナー209として示している。なお、装置立下げ時には、除電ランプ64による感光体ドラム10の除電が行われないため、これを考慮して帯電ローラ20と感光体ドラム10の電位差を調整する。
The
感光体ドラム10上のプラスに帯電したトナー209は、現像ローラ72に回収されず、そのまま現像ローラ72を通過する。さらに、トナー209は転写ローラ62を通過する。このように、装置立下げ時には、感光体ドラム10上に、プラスに帯電したトナー209が存在することになる。
The positively charged
図2、図3A及び図3Bにおいて、感光体ドラム10上には、トナー203、206、209が図示されている。これらは全て転写残トナーとして考慮される。トナー209は、転写残トナー203がクリーニングブラシ161に回収された後、再度、感光体ドラム10上に移動したものであるが、このようなトナーも転写残トナーに含めてよい。
2, 3A, and 3B,
図3Aに示す例のようにトナーが移動するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。例えば、クリーニングブラシ161の電位を-150V、帯電ローラ20の電位を-350V、感光体ドラム10の表面の電位を500V、現像ローラ72の電位を+250Vにすることが挙げられる。図3Aでは、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。
Although there are no particular limitations on how to move the toner as in the example shown in FIG. 3A, for example, there is a method of adjusting the potential of each member. For example, the potential of the cleaning
次に、装置立下げにおいて、感光体ドラム10上のトナーが回収されることについて図3Bを用いて説明する。図3Bは図3Aの続きである。
Next, how the toner on the
図示するように、所定のタイミングで除電ランプ64により感光体ドラム10の除電を行う。除電を行うことにより、帯電ローラ20と感光体ドラム10との間の電位差が広がり、帯電ローラ20と感光体ドラム10との間で放電が発生する。図中、放電を模式的に図示している。なお、図示する除電は、画像形成のために行う除電ではなく、トナー回収のために行う除電である。
As shown in the figure, the
上記の放電により、トナー209はマイナスに帯電する。なお、図2と同様に、トナー209のうち、マイナスに帯電されず、プラスに帯電したままのトナーについては、帯電ローラ20に付着し、クリーニングブラシ161により回収される(図中の矢印g、h)。
Due to the above discharge, the
上記の放電によりマイナスに帯電したトナー209は、帯電ローラ20に移動せずに感光体ドラム10上に留まる。そして、マイナスに帯電したトナー209は、現像バイアスが印加された現像ローラ72により回収される(図中の矢印i)。現像ローラ72により回収されたトナーは、図中、トナー208として示している。
The
図3Bに示す例のようにトナーが移動するには、特に制限されるものではないが、例えば各部材の電位を調整する方法が挙げられる。例えば、クリーニングブラシ161の電位を-1300V、帯電ローラ20の電位を-1100V、除電後の感光体ドラム10の表面を-50V、感光体ドラム10の表面の電位を500V、現像ローラ72の電位を-300Vにすることが挙げられる。図3Bでは、この例となるように電位を図示しているが、これに限られるものではない。
Toner movement as in the example shown in FIG. 3B can be achieved by, for example, a method of adjusting the potential of each member, although this is not particularly limited. For example, the potential of the cleaning
本実施形態の画像形成装置では、上記のようなクリーナーレス方式を採用することができる。上記のようなクリーナーレス方式は、トナーの帯電特性を制御し、各プロセスで電界にてトナーを移動させて回収する方法である。これにより、感光体ドラム10上の転写残トナーを除去している。
The image forming apparatus of this embodiment can employ the cleanerless method as described above. The cleanerless method described above is a method in which the charging characteristics of toner are controlled and the toner is moved and collected using an electric field in each process. This removes transfer residual toner on the
上記のようなクリーナーレス方式の画像形成装置とすることで、感光体をクリーニングするクリーニングブレードを備える必要がなく、装置の小型化や部品の省略等の利点が得られる。しかし、クリーナーレスの画像形成装置において、印刷を続けていくと帯電ローラに紙粉が付着し、紙粉が多く付着することで、紙粉の電気抵抗により帯電ローラから感光体ドラム10への帯電が均一にならない。これにより、横黒スジなどの異常画像が発生してしまう。これに対して従来技術では、紙粉除去ブラシを設けることや、帯電部材の画像形成域と非画像形成域とで表面処理が異なるようにすることが提案されている。しかし、このようにする場合、製造コストが増加するという問題がある。また、帯電ローラ紙粉が多く付着することで、帯電ローラの帯電性能が局所的に低下し、クリーナーレス方式のユニットの寿命が短縮されてしまうが、従来技術のような対応をする場合、製造コストが増加してしまう。
By using a cleanerless type image forming apparatus as described above, there is no need to provide a cleaning blade for cleaning the photoreceptor, and advantages such as miniaturization of the apparatus and omission of parts can be obtained. However, in a cleanerless image forming apparatus, as printing continues, paper dust adheres to the charging roller, and as a large amount of paper dust adheres, the electric resistance of the paper dust causes the charging roller to charge the
そこで、本発明者らは、鋭意検討を行い、帯電部材の特性値、特に電気抵抗と表面粗さRzを組み合わせて規定することで、新規部材を追加せず、かつ帯電部材の表面処理を作り分けることなく、より低コストで紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることができ、横黒スジを回避できることを見出した。 Therefore, the inventors of the present invention conducted extensive studies and decided to specify the characteristic values of the charging member, especially electric resistance and surface roughness Rz in combination, thereby creating a surface treatment for the charging member without adding new members. It has been found that it is possible to reduce the influence of paper dust and transfer residual toner at a lower cost without separating the toner, and to avoid horizontal black streaks.
また、本実施形態によれば、製造コストを増やすことなく、経時の耐久性を高くすることができる。本実施形態によれば、紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることができ、経時においても帯電部材が良好に帯電できる状態を維持することができる。このため、クリーナーレス方式にした場合においても、帯電部材を含むプロセスユニットの寿命を延ばすことができる。 Furthermore, according to this embodiment, durability over time can be increased without increasing manufacturing costs. According to this embodiment, the influence of paper dust and transfer residual toner can be reduced, and the state in which the charging member can be charged satisfactorily can be maintained even over time. Therefore, even when using a cleanerless method, the life of the process unit including the charging member can be extended.
なお、プロセスユニットは、像担持体、帯電部材、現像手段等を含む部分であり、プロセスユニットは画像形成ユニットなどと称されてもよく、プロセスユニットの一例としては、後述のプロセスカートリッジが挙げられる。 Note that the process unit is a part that includes an image carrier, a charging member, a developing means, etc., and the process unit may also be called an image forming unit, etc., and an example of the process unit is a process cartridge described below. .
本実施形態において、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下である。以下、詳細例を説明する。 In this embodiment, the surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less, or The roughness Rz is 5 μm or more and 18 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less. A detailed example will be explained below.
<評価(1):表面粗さRzと電気抵抗値をともに変えた場合の試験>
図1に示す構成の画像形成装置を用いて、帯電ローラの表面粗さRzと電気抵抗値をともに変えた場合の試験を行った。評価(1)では、帯電ローラの表面粗さRzと電気抵抗値を変えた装置を用い、以下のようにして耐久工程を実施後、画像を形成し、横黒スジが発生するかを評価した。また、評価(1)では、記録媒体として、紙粉が多い用紙(例えばHighWhite)を用いた。また、評価(1)に用いた画像形成装置は、クリーナーレス方式のプロセスカートリッジを備える形態とし、帯電ローラとして帯電ゴムローラを用いた。
<Evaluation (1): Test when both surface roughness Rz and electrical resistance value are changed>
Using the image forming apparatus having the configuration shown in FIG. 1, a test was conducted in which both the surface roughness Rz and the electrical resistance value of the charging roller were changed. In evaluation (1), using a device in which the surface roughness Rz and electrical resistance of the charging roller were changed, an image was formed after carrying out the durability process as described below, and it was evaluated whether horizontal black streaks occurred. . Furthermore, in evaluation (1), paper containing a large amount of paper dust (for example, High White) was used as the recording medium. The image forming apparatus used in evaluation (1) was equipped with a cleanerless process cartridge, and a charging rubber roller was used as the charging roller.
耐久工程は、帯電ローラに紙粉が多く付着した場合における、紙粉起因の横黒スジを発生させるための加速条件であり、ここでは2ステップ構成としている。1ステップ目は、通紙耐久工程であり、2ステップ目は、調湿工程である。耐久工程を行った後に画像を形成し評価することで、クリーナーレス方式での横黒スジに対する耐久性を確認する。 The durability process is an acceleration condition for generating horizontal black streaks due to paper dust when a large amount of paper dust adheres to the charging roller, and is configured in two steps here. The first step is a paper passing durability process, and the second step is a humidity conditioning process. After performing the durability process, an image is formed and evaluated to confirm the durability against horizontal black streaks in the cleanerless method.
耐久工程における1ステップ目(通紙耐久工程)では、温度27℃、湿度80%で8000枚通紙耐久することで、帯電部材に紙粉や転写残トナーを多く付着させる。具体的には、紙粉や転写残トナーが帯電部材に付着しやすい環境(温度27℃、湿度80%)で1日1000枚の通紙を行い、計8日間の通紙耐久を行った。
耐久工程における2ステップ目(調湿工程)では、1ステップ目の後に、帯電ローラの電気抵抗が一番高くなる低温低湿環境(温度10℃、湿度15%)で調湿を行った。具体的には、低温低湿環境で8時間以上、装置を放置した。
In the first step in the durability process (paper passing durability process), a large amount of paper powder and transfer residual toner adheres to the charging member by passing 8,000 sheets at a temperature of 27° C. and a humidity of 80%. Specifically, 1,000 sheets were passed per day in an environment where paper dust and transfer residual toner easily adhered to the charging member (temperature: 27° C., humidity: 80%), for a total of 8 days of paper passing durability.
In the second step (humidity conditioning step) in the durability process, after the first step, humidity conditioning was performed in a low temperature, low humidity environment (
調湿を行った後に、低温低湿環境で画像(白紙、ハーフトーン画像)を出力し、出力した画像について、帯電ローラの間隔の横黒スジが発生するかを目視で確認した。 After controlling the humidity, images (blank paper, halftone images) were output in a low-temperature, low-humidity environment, and the output images were visually checked to see if horizontal black lines occurred at the intervals between the charging rollers.
結果を図4(A)に示す。図4(A)では、横軸を電気抵抗値(MΩ)とし、縦軸を表面粗さRz(μm)としている。図中の破線は、電気抵抗値が0.1MΩのところと、表面粗さRzが5μmのところを示している。評価基準は以下である。●を合格とした。
[評価基準]
●:横黒スジ未発生
▲:ハーフトーン顕在化(白紙部(非画像形成域)では横黒スジが未発生)
×:ハーフトーンでも白紙部でも横黒スジが発生
The results are shown in FIG. 4(A). In FIG. 4A, the horizontal axis represents the electrical resistance value (MΩ), and the vertical axis represents the surface roughness Rz (μm). The broken lines in the figure indicate the electrical resistance value of 0.1 MΩ and the surface roughness Rz of 5 μm. The evaluation criteria are as follows. ● was considered a pass.
[Evaluation criteria]
●: Horizontal black streaks do not occur ▲: Halftone appears (horizontal black streaks do not occur in blank areas (non-image forming areas))
×: Horizontal black streaks occur in both halftone and blank areas.
評価(1)において、耐久工程による加速条件において、白紙部、またはハーフトーン画像に横黒スジが目視できる(▲、×)場合は、クリーナーレス方式のプロセスカートリッジは高寿命化できていないこととなる。
本実施形態のように、●のような表面粗さRzと電気抵抗MΩの組み合わせの帯電ローラ構成にすることで、クリーナーレス方式のプロセスカートリッジを高寿命化させることができ、経時の耐久性を高くすることができる。
In evaluation (1), if horizontal black streaks are visible (▲, ×) in blank areas or halftone images under the accelerated conditions of the durability process, it means that the cleaner-less process cartridge has not achieved a long service life. Become.
As in this embodiment, by configuring the charging roller with a combination of surface roughness Rz and electrical resistance MΩ as shown in ●, it is possible to extend the lifespan of a cleanerless type process cartridge and improve durability over time. It can be made higher.
評価(1)において、帯電ローラの表面粗さRzと電気抵抗値は以下のようにして測定した。
帯電ローラの表面粗さRz(μm)は、触針式表面粗さ計を使用し、測定条件は下記で実施した。
測定方法:旧JIS B0601-1982によるRz
測定条件:軸方向測定長さ:2.5mm、送り:0.1mm/sec、カットオフ値:0.8λc、フィルタ方式:2CR、分解能:L/8000(L:評価長さ)
In evaluation (1), the surface roughness Rz and electrical resistance value of the charging roller were measured as follows.
The surface roughness Rz (μm) of the charging roller was measured using a stylus type surface roughness meter under the following measurement conditions.
Measurement method: Rz according to old JIS B0601-1982
Measurement conditions: Axial measurement length: 2.5mm, feed: 0.1mm/sec, cutoff value: 0.8λc, filter method: 2CR, resolution: L/8000 (L: evaluation length)
帯電ローラの電気抵抗値(MΩ)は、電気抵抗測定装置を使用し、測定条件は下記で実施した。このような測定により、軸なども含めた帯電ローラ全体の電気抵抗を測定できる。
測定環境:23±3℃、55±10%(調温調湿時間は4時間以上とした)
印可電圧:DC-500V
回転速度:29r/m
測定点:185箇所(周方向)
測定時間:6sec
抵抗測定:治具荷重両端4.9N(500g)時の測定点の平均値
The electrical resistance value (MΩ) of the charging roller was measured using an electrical resistance measuring device under the following measurement conditions. Through such measurements, it is possible to measure the electrical resistance of the entire charging roller including the shaft and the like.
Measurement environment: 23±3℃, 55±10% (temperature and humidity control time was over 4 hours)
Applied voltage: DC-500V
Rotation speed: 29r/m
Measurement points: 185 locations (circumferential direction)
Measurement time: 6 seconds
Resistance measurement: Average value of measurement points when jig load is 4.9N (500g) on both ends
図4(A)に示す結果をみると、表面粗さRzが18μmであり、かつ、電気抵抗値が1.6MΩ付近の領域で、●▲×が発生している。そのため、このあたりの領域に閾値があることがわかる。 Looking at the results shown in FIG. 4A, ●▲× occurs in a region where the surface roughness Rz is 18 μm and the electrical resistance value is around 1.6 MΩ. Therefore, it can be seen that there is a threshold value in this area.
図4(B)は、図4(A)における合格の領域を説明するための図である。図中、矩形領域aは、帯電ローラの表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、帯電ローラの電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下の領域である。矩形領域bは、帯電ローラの表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、帯電ローラの電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下の領域である。 FIG. 4(B) is a diagram for explaining the pass area in FIG. 4(A). In the figure, a rectangular region a is a region in which the surface roughness Rz of the charging roller is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging roller is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less. The rectangular region b is a region in which the surface roughness Rz of the charging roller is 5 μm or more and 18 μm or less, and the electrical resistance value of the charging roller is 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less.
図4(A)の結果から、帯電ローラの表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、帯電ローラの電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、帯電ローラの表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、帯電ローラの電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下である場合、黒横スジを回避することができる。 From the results shown in FIG. 4(A), the surface roughness Rz of the charging roller is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging roller is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less, or When the surface roughness Rz is 5 μm or more and 18 μm or less, and the electrical resistance value of the charging roller is 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less, horizontal black streaks can be avoided.
帯電ローラの電気抵抗値が高い場合に横黒スジが発生する理由としては、以下のように考えられる。元来、帯電ローラの電気抵抗が高い場合、一定の電圧を帯電ローラに印加したときに、うまく感光体を帯電できずに帯電不良になってしまうことが知られている。このようなことから、帯電ローラ単体の電気抵抗に問題がない場合でも、クリーナーレスの構成においては、帯電不良が生じてしまうことがある。クリーナーレスの構成では、印刷を重ねることで紙粉が帯電ローラに付着していき、帯電ローラ全体の見かけ上の電気抵抗値が上昇してしまう。帯電ローラ全体の見かけ上の電気抵抗値が上昇することで、部分的に帯電不良が発生し、横黒スジが発生してしまう。 The reason why horizontal black streaks occur when the electrical resistance value of the charging roller is high is considered to be as follows. It is known that when a charging roller has a high electrical resistance, when a certain voltage is applied to the charging roller, the photoreceptor cannot be properly charged, resulting in charging failure. For this reason, even if there is no problem with the electrical resistance of the charging roller alone, charging failures may occur in cleanerless configurations. In the cleanerless configuration, paper dust adheres to the charging roller as printing is repeated, increasing the apparent electrical resistance of the entire charging roller. An increase in the apparent electrical resistance of the entire charging roller causes charging failure to occur locally, resulting in horizontal black lines.
帯電ローラの表面粗さRzが大きい場合に横黒スジが発生する理由としては、以下のように考えられる。帯電ローラの表面の溝に紙粉が入り込むと、紙粉が入り込んだ溝一体の電気抵抗値が他の場所に比べて相対的に高くなり、感光体表面への帯電能力が低下する。帯電能力が低下すると、部分的に帯電不良が発生して横黒スジが発生してしまう。帯電ローラの溝(Rz)が大きいほど、溝に入り込める紙粉の絶対量が多くなるため、横黒スジが発生しやすくなる。
また、帯電ローラの表面粗さRzが大きい場合、感光体上の外添剤や紙粉を掻き取りやすくなり、帯電ローラに付着する外添剤や紙粉の量が多くなる。このため、横黒スジが発生しやすくなる。
The reason why horizontal black streaks occur when the surface roughness Rz of the charging roller is large is considered to be as follows. When paper dust enters the grooves on the surface of the charging roller, the electric resistance value of the groove itself becomes relatively high compared to other parts, and the ability to charge the surface of the photoreceptor decreases. When the charging ability decreases, charging failure occurs locally, resulting in horizontal black streaks. The larger the groove (Rz) of the charging roller is, the greater the absolute amount of paper dust that can enter the groove, and the more likely horizontal black streaks will occur.
Further, when the surface roughness Rz of the charging roller is large, external additives and paper dust on the photoreceptor are easily scraped off, and the amount of external additives and paper dust that adheres to the charging roller increases. For this reason, horizontal black lines are more likely to occur.
<評価(2):電気抵抗値のみを変えた場合の試験>
次に、帯電ローラの電気抵抗値のみを変えた場合の試験について説明する。
評価(1)と同様の構成の画像形成装置を用い、帯電ローラの電気抵抗値を変えて試験を行った。評価(2)では、帯電ローラの表面粗さRzを18μmにして試験を行った。評価(2)では、評価(1)と同様の耐久工程を行った後、画像を形成し、異常画像の発生有無を評価した。なお、電気抵抗値の測定は評価(1)と同様に行った。
<Evaluation (2): Test when only the electrical resistance value is changed>
Next, a test will be described in which only the electrical resistance value of the charging roller is changed.
A test was conducted using an image forming apparatus having the same configuration as in Evaluation (1) and changing the electrical resistance value of the charging roller. In evaluation (2), the test was conducted with the surface roughness Rz of the charging roller set to 18 μm. In evaluation (2), an image was formed after performing the same durability process as in evaluation (1), and the presence or absence of abnormal images was evaluated. Note that the electrical resistance value was measured in the same manner as in evaluation (1).
結果を表1に示す。評価基準は以下である。○を合格とした。
[評価基準]
○:異常なし
△:濃度低下発生、かつ、白紙部(非画像形成域)で横黒スジ発生(局所的なトナー汚れ)
×:白紙部(非画像形成域)でトナー汚れ(局所的ではなく全面的な帯電不良)発生
The results are shown in Table 1. The evaluation criteria are as follows. ○ was considered a pass.
[Evaluation criteria]
○: No abnormality △: Density decreased, and horizontal black streaks occurred in blank areas (non-image forming areas) (local toner stains)
×: Toner stain (not local but overall charging failure) occurs in blank paper area (non-image forming area)
表1に示すように、帯電ローラの電気抵抗値が高くすると、感光体への帯電が均一に行わずに帯電不良が発生し、濃度低下やトナー汚れが発生した。また、帯電ローラの電気抵抗値が低いと、帯電ローラにかける印加電圧に対して抵抗が低すぎるため、流れる電流が大きくなりリークする。 As shown in Table 1, when the electrical resistance value of the charging roller was high, the photoreceptor was not charged uniformly, resulting in charging failure, resulting in decreased density and toner staining. Furthermore, if the charging roller has a low electrical resistance value, the resistance is too low relative to the voltage applied to the charging roller, resulting in a large current flowing and leakage.
クリーナーレスの構成においては、転写残トナーが帯電ローラを通過するため、トナーに添加されている外添剤や紙粉が帯電ローラに付着しやすい。帯電ローラに外添剤や紙粉が付着することで、帯電ローラの電気抵抗が上昇し、帯電不良が発生しやすくなる。帯電ローラに付着した紙粉の量は横黒スジと関係があり、付着した紙粉が多いと横黒スジが生じやすくなる。一方、電気抵抗値の規定のみでは、印刷枚数を重ねた耐久時にどれだけ紙粉が帯電ローラに付着するかが読みにくい。電気抵抗値の規定のみでは品質を担保しにくいため、帯電ローラの表面粗さRzと電気抵抗値をあわせて規定することで、品質を担保することができる。 In the cleanerless configuration, since the residual toner passes through the charging roller, external additives and paper powder added to the toner tend to adhere to the charging roller. When external additives and paper powder adhere to the charging roller, the electrical resistance of the charging roller increases, making charging failures more likely to occur. The amount of paper dust adhering to the charging roller is related to horizontal black streaks, and the more paper dust adheres to the charging roller, the more likely horizontal black streaks will occur. On the other hand, by only specifying the electrical resistance value, it is difficult to determine how much paper dust will adhere to the charging roller during durability after printing a large number of sheets. Since it is difficult to ensure quality by specifying the electrical resistance value alone, quality can be ensured by specifying the surface roughness Rz of the charging roller and the electrical resistance value together.
<評価(3):表面粗さRzのみを変えた場合の試験>
次に、帯電ローラの表面粗さRzのみを変えた場合の試験について説明する。
評価(1)と同様の構成の画像形成装置を用い、帯電ローラの電気抵抗値を変えて試験を行った。評価(3)では、帯電ローラの電気抵抗値を1.4MΩにして試験を行った。評価(3)では、評価(1)と同様の耐久工程を行った後、画像を形成し、異常画像の発生有無を評価した。なお、表面粗さRzの測定は評価(1)と同様に行った。
<Evaluation (3): Test when only surface roughness Rz is changed>
Next, a test will be described in which only the surface roughness Rz of the charging roller is changed.
A test was conducted using an image forming apparatus having the same configuration as in Evaluation (1) and changing the electrical resistance value of the charging roller. In evaluation (3), the test was conducted with the electrical resistance value of the charging roller set to 1.4 MΩ. In evaluation (3), an image was formed after performing the same durability process as in evaluation (1), and the presence or absence of abnormal images was evaluated. Note that the surface roughness Rz was measured in the same manner as in evaluation (1).
結果を表2に示す。評価基準は以下である。○を合格とした。
[評価基準]
○:異常なし
△:濃度低下
×:白紙部(非画像形成域)でトナー汚れ(局所的ではなく全面的な帯電不良)発生
The results are shown in Table 2. The evaluation criteria are as follows. ○ was considered a pass.
[Evaluation criteria]
○: No abnormality △: Density decrease ×: Toner stain (not local but general charging failure) occurs in blank paper area (non-image forming area)
表2に示すように、帯電ローラの表面粗さRzが大きいと異常画像が発生した。帯電ローラの表面粗さRzを大きくしていくと、凹凸が大きくなるために感光体と帯電ローラの接触面で隙間が生じ、均一に当たらなくなる。このため、良好な帯電が出来ずに異常画像が発生する。 As shown in Table 2, abnormal images occurred when the surface roughness Rz of the charging roller was large. When the surface roughness Rz of the charging roller is increased, the unevenness becomes larger and a gap is created at the contact surface between the photoreceptor and the charging roller, and the contact is not uniform. For this reason, good charging is not possible and an abnormal image occurs.
また、帯電ローラの表面粗さを小さくするためには、帯電ローラの表面を研磨する時間や行程が増えるため、製造コストが増えてしまう。帯電ローラの表面粗さRzを小さくすればするほど、製造コストが増える。表2に示すように、表面粗さRzが2μmの場合、4μmの場合に比べて、砥石の種類を増やす必要があるため製造コストがさらに大きくなった。 Further, in order to reduce the surface roughness of the charging roller, the time and process for polishing the surface of the charging roller increases, which increases manufacturing costs. The smaller the surface roughness Rz of the charging roller is, the more the manufacturing cost increases. As shown in Table 2, when the surface roughness Rz is 2 μm, the manufacturing cost becomes higher than when the surface roughness Rz is 4 μm because it is necessary to increase the types of grindstones.
帯電ローラに紙粉が付着すると、帯電ローラの見かけ上の電気抵抗値が上昇し、横黒スジが発生するため、帯電ローラの表面粗さRzは小さい方がよい。しかし、表面粗さRzのみを規定する場合、帯電ローラに付着する紙粉の量はコントロールしやすくなるが、どこまで表面粗さRzを小さくするかを規定しにくくなり、限りなく小さくするしかなくなる。どこまで表面粗さRzを許容できるかは、帯電ローラの電気抵抗値によるところが大きいため、表面粗さRzを限りなく小さくする設計になってしまう。表面粗さRzを小さくするためには、帯電ローラの表面を研磨する時間や行程が増えるため、製造コストが増加してしまう。 When paper powder adheres to the charging roller, the apparent electrical resistance of the charging roller increases and horizontal black streaks occur, so the surface roughness Rz of the charging roller is preferably small. However, when specifying only the surface roughness Rz, although it becomes easier to control the amount of paper dust adhering to the charging roller, it becomes difficult to specify how small the surface roughness Rz should be, and the only option is to reduce it as much as possible. Since the allowable surface roughness Rz largely depends on the electric resistance value of the charging roller, the surface roughness Rz is designed to be as small as possible. In order to reduce the surface roughness Rz, the time and process for polishing the surface of the charging roller increases, which increases manufacturing costs.
また、帯電ローラの表面粗さRzが大きい場合、接触帯電方式においては、帯電ローラが感光体上の紙粉や外添剤を多く掻き取ってしまい、帯電ローラが汚れやすくなる。このため、感光体をクリーニングするクリーニングブレードを設けて帯電ローラが汚れないようにする必要があり、部品点数が増えることで製造コストが増加してしまう。 Further, when the surface roughness Rz of the charging roller is large, in the contact charging method, the charging roller scrapes off a lot of paper dust and external additives on the photoreceptor, and the charging roller becomes easily soiled. Therefore, it is necessary to provide a cleaning blade for cleaning the photoreceptor to prevent the charging roller from getting dirty, which increases the number of parts and increases manufacturing costs.
上記を考慮し、クリーナーレスの構成においては、帯電ローラの表面粗さRzと電気抵抗値をあわせて規定することで、品質を担保しつつ製造コストの増加を抑えた装置構成にすることができる。 Considering the above, in a cleaner-less configuration, by specifying the surface roughness Rz and electrical resistance value of the charging roller together, it is possible to create a device configuration that maintains quality and suppresses increases in manufacturing costs. .
<トナーの外添剤量>
次に、トナーの外添剤量の好ましい構成について説明する。
上記図2等で説明した転写残トナーの回収方法は、トナーの帯電極性を制御し、各プロセスで電界にて移動させ回収する方法である。これにより、帯電ローラへのトナー汚れを防止している。しかし、トナーから遊離した外添剤は、トナーと同じような帯電極性の制御が難しい。そのため、転写後の帯電ローラへのトナーの回収や吐き出し動作では外添剤の移動を制御できず、帯電ローラに外添剤が付着する。そして、長期にわたり印刷を続けた場合、帯電ローラへの外添剤の付着が蓄積していき、帯電不良による濃度ムラが発生してしまう。
<Amount of external additives in toner>
Next, a preferred configuration of the amount of external additives in the toner will be described.
The method for collecting the transfer residual toner explained in FIG. 2 and the like is a method in which the charging polarity of the toner is controlled and the toner is moved and collected by an electric field in each process. This prevents toner staining on the charging roller. However, it is difficult to control the charge polarity of the external additive released from the toner in the same way as the toner. Therefore, movement of the external additive cannot be controlled in the operation of collecting or discharging the toner onto the charging roller after transfer, and the external additive adheres to the charging roller. If printing continues for a long period of time, the adhesion of external additives to the charging roller will accumulate, resulting in density unevenness due to charging failure.
そこで、本実施形態において、トナーは母体粒子と外添剤とを含み、外添剤はトナー中、1.8質量%以下含まれることが好ましい。外添剤の量が少ないトナーをクリーナーレスの構成に使用することで、帯電ローラの汚れを抑制し、帯電不良による濃度ムラを抑制することができる。 Therefore, in the present embodiment, the toner includes base particles and an external additive, and it is preferable that the external additive is contained in the toner in an amount of 1.8% by mass or less. By using a toner with a small amount of external additive in a cleaner-less configuration, it is possible to suppress staining of the charging roller and suppress density unevenness due to poor charging.
<評価(4):トナーの外添剤量を変えた場合の試験>
評価(1)と同様の構成の画像形成装置を用い、トナーの外添剤量を変えて試験を行った。評価(4)では、評価(1)と同様の耐久工程を行い、調湿した後、画像を形成し、異常画像の発生有無を評価した。
<Evaluation (4): Test when changing the amount of external additives in toner>
Tests were conducted using an image forming apparatus having the same configuration as in Evaluation (1) and varying the amount of external additives in the toner. In evaluation (4), the same durability process as in evaluation (1) was performed, and after conditioning the humidity, an image was formed, and the presence or absence of abnormal images was evaluated.
結果を表3に示す。評価基準は以下である。
[評価基準]
○:異常なし
△:濃度低下
×:白紙部(非画像形成域)でトナー汚れ(局所的ではなく全面的な帯電不良)発生
The results are shown in Table 3. The evaluation criteria are as follows.
[Evaluation criteria]
○: No abnormality △: Density decrease ×: Toner stain (not local but overall charging failure) occurs in blank paper area (non-image forming area)
表3に示すように、外添剤の量が1.8質量%以下である場合、異常画像が発生していないことがわかる。外添剤の量が1.8質量%以下である場合、トナーから遊離した外添剤を最小限に抑えることができるため、帯電ローラへ移動する外添剤の量も抑えることができ、外添剤による帯電ローラの汚れを抑制することができる。一方、帯電ローラに外添剤が付着すると、帯電ローラの見かけ上の電気抵抗値が上昇し、帯電不良が発生して濃度が低下し始める。更に帯電ローラの汚れが進行すると、白紙部にトナーが現像され、横黒スジが発生する。 As shown in Table 3, it can be seen that no abnormal images occur when the amount of external additive is 1.8% by mass or less. When the amount of external additive is 1.8% by mass or less, the amount of external additive released from the toner can be minimized, and the amount of external additive transferred to the charging roller can also be suppressed. It is possible to suppress staining of the charging roller due to additives. On the other hand, when external additives adhere to the charging roller, the apparent electrical resistance of the charging roller increases, charging failure occurs, and the density begins to decrease. As the charging roller becomes more contaminated, toner is developed on the blank paper area, causing horizontal black streaks.
また、外添剤の量が少ない場合、現像ローラへの外添剤の付着(フィルミング)に関しても有効である。上記表3には記載していないが、外添剤の量が1.8質量%以下である場合、現像フィルミングは良化する傾向であった。 Furthermore, when the amount of external additive is small, it is also effective for adhesion (filming) of the external additive to the developing roller. Although not listed in Table 3 above, when the amount of external additive was 1.8% by mass or less, developing filming tended to improve.
また、外添剤量が1.8質量%以下である場合、経時で帯電ローラに付着する外添剤の量を低減することができるため、経時の耐久性を向上させることができる。クリーナーレス方式のプロセスカートリッジとした場合にも高寿命化させることができる。 Furthermore, when the amount of external additive is 1.8% by mass or less, the amount of external additive that adheres to the charging roller over time can be reduced, so that durability over time can be improved. Even when a cleaner-less process cartridge is used, the life can be extended.
上記の評価で用いたトナーの作製例を説明する。
-トナー母体粒子の作製-
トナー母体粒子は、以下の原材料を用いて以下のようにして作製した。「部」は「質量部」を表す。
An example of producing the toner used in the above evaluation will be explained.
-Preparation of toner base particles-
The toner base particles were produced in the following manner using the following raw materials. "Part" represents "part by mass."
ポリエステル樹脂 87部
ライスワックス(TOWAX-3F16、東亜化成社製) 3部
カーボンブラック(#44、三菱化成社製) 8部
アゾ鉄化合物(保土谷化学社製T-77) 2部
Polyester resin 87 parts Rice wax (TOWAX-3F16, manufactured by Toa Kasei Co., Ltd.) 3 parts Carbon black (#44, manufactured by Mitsubishi Chemical Co., Ltd.) 8 parts Azo iron compound (T-77 manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts
前記処方のトナー原材料を、へンシェルミキサー(三井三池化工機株式会社製、FM20B)を用いて予備混合した後、二軸混練機(株式会社池貝製、PCM-30)を用いて120℃の温度で溶融、混練した。得られた混練物はローラにて2.7mmの厚さに圧延した後にベルトクーラーにて室温まで冷却し、ハンマーミルにて200μm~300μmに粗粉砕した。次いで、超音速ジェット粉砕機ラボジェット(日本ニューマチック工業株式会社製)を用いて微粉砕した後、気流分級機(日本ニューマチック工業株式会社製、MDS-I)により重量平均粒径が5.8±0.2μmとなるようにルーバー開度を適宜調整しながら分級し、トナー母体粒子を得た。 The toner raw materials having the above formulation were premixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Kakoki Co., Ltd., FM20B), and then mixed at 120°C using a twin-screw kneader (manufactured by Ikegai Co., Ltd., PCM-30). The mixture was melted and kneaded at a certain temperature. The obtained kneaded material was rolled to a thickness of 2.7 mm using rollers, cooled to room temperature using a belt cooler, and coarsely ground to 200 μm to 300 μm using a hammer mill. Next, after finely pulverizing using a supersonic jet pulverizer Labojet (manufactured by Nippon Pneumatic Industries Co., Ltd.), the weight average particle size was 5. The particles were classified while appropriately adjusting the louver opening to obtain toner base particles of 8±0.2 μm.
-トナーの作製-
上記トナー母体粒子100部に対し、無機微粒子1を1.00部、無機微粒子2を0.03部添加し、ヘンシェルミキサーで撹拌混合し、評価用のトナーを作製した。
なお、1.03/(100+1.03)=1.03/101.03≒0.01019により、外添剤のトナーに対する割合は、1.0質量%になる。
-Preparation of toner-
To 100 parts of the above toner base particles, 1.00 parts of inorganic
Note that since 1.03/(100+1.03)=1.03/101.03≈0.01019, the ratio of the external additive to the toner is 1.0% by mass.
また、本実施形態に使用する外添剤の体積平均粒子径は、5nm以上50nm以下であることが好ましい。この範囲にすることにより、外添剤が母体粒子から遊離しにくくなり、外添剤による帯電ローラの汚れを抑制できる。 Further, the volume average particle diameter of the external additive used in this embodiment is preferably 5 nm or more and 50 nm or less. By setting it within this range, it becomes difficult for the external additive to separate from the base particles, and it is possible to suppress staining of the charging roller due to the external additive.
(トナー)
次に、本発明に用いるトナーについて詳細例を説明する。
(toner)
Next, detailed examples of the toner used in the present invention will be described.
<外添剤>
本発明に用いられる外添剤は無機微粒子を含むことが好ましい。前記無機微粒子は、一次粒子の粒度分布において、粒径が5nm以上50nm以下の範囲にピークを複数有し、前記ピークの中で、最も高いピークをn1、二番目に高いピークをn2、前記ピークn1の頂点の粒径(nm)をn1d、前記ピークn2の頂点の粒径(nm)をn2d、前記ピークn1の頂点の高さをn1h、前記ピークn2の頂点の高さをn2hとしたときに、下記式(1)~式(3)をすべて満たすことが好ましい。
n1d>n2d 式(1)
10<(n1d+n2d) 式(2)
30≦{(n2h/n1h)×100}<100 式(3)
<External additives>
The external additive used in the present invention preferably contains inorganic fine particles. The inorganic fine particles have multiple peaks in the particle size range of 5 nm or more and 50 nm or less in the particle size distribution of the primary particles, and among the peaks, the highest peak is n1, the second highest peak is n2, and the peak is When the grain size (nm) at the apex of n1 is n1d, the grain size (nm) at the apex of the peak n2 is n2d, the height of the apex of the peak n1 is n1h, and the height of the apex of the peak n2 is n2h. In addition, it is preferable that all of the following formulas (1) to (3) be satisfied.
n1d>n2d Formula (1)
10<(n1d+n2d) Formula (2)
30≦{(n2h/n1h)×100}<100 Formula (3)
本発明で言う無機微粒子の粒度分布とは、その一次粒子を対象とする個数基準の粒度分布であって、以下の工程(1)~(3)を順次経ることにより測定することができる。
(1)トナー表面に無機微粒子が付着した状態で、走査型電子顕微鏡 SU8200シリーズ(株式会社日立ハイテクノロジーズ社)を用いてトナーの画像を得る。
(2)得られた画像を画像処理ソフトA像君(旭化成エンジニアリング株式会社)で二値化し、無機微粒子の円相当径を算出する。無機微粒子の円相当径は1000粒子分測定する。
(3)次に下記の式に従い階級の数を決定し、ヒストグラムを作成し粒度分布を得る。
階級の数=1+log2n(nは無機微粒子の円相当径のデータ数を示す)
The particle size distribution of inorganic fine particles as used in the present invention refers to the number-based particle size distribution of primary particles thereof, and can be measured by sequentially performing the following steps (1) to (3).
(1) With inorganic fine particles attached to the toner surface, an image of the toner is obtained using a scanning electron microscope SU8200 series (Hitachi High-Technologies Corporation).
(2) The obtained image is binarized using image processing software A-Kun (Asahi Kasei Engineering Co., Ltd.), and the equivalent circle diameter of the inorganic fine particles is calculated. The equivalent circular diameter of inorganic fine particles is measured for 1000 particles.
(3) Next, the number of classes is determined according to the following formula, a histogram is created, and the particle size distribution is obtained.
Number of classes = 1 + log2n (n indicates the number of data of equivalent circle diameter of inorganic fine particles)
本発明に使用される無機微粒子として、前記ピークn1の頂点の粒径(nm)であるn1dは、15nm~50nmが好ましく、20nm~40nmがさらに好ましい。また、前記ピークn2の頂点の粒径(nm)であるn2dは、5nm~50nmが好ましく、10nm~20nmがさらに好ましい。 As for the inorganic fine particles used in the present invention, n1d, which is the particle diameter (nm) at the apex of the peak n1, is preferably 15 nm to 50 nm, more preferably 20 nm to 40 nm. Further, n2d, which is the particle size (nm) at the apex of the peak n2, is preferably 5 nm to 50 nm, more preferably 10 nm to 20 nm.
また、n1dとn2dの差は、10nm~45nmが好ましく、13nm~30nmがさらに好ましい。 Further, the difference between n1d and n2d is preferably 10 nm to 45 nm, more preferably 13 nm to 30 nm.
また、本発明の効果向上の観点から、前記式(2)および式(3)のさらに好ましい形態は、下記式(20)および式(30)で表される。
20<(n1d+n2d) 式(20)
40<{(n2h/n1h)×100}<90 式(30)
Further, from the viewpoint of improving the effect of the present invention, more preferable forms of the above formulas (2) and (3) are represented by the following formulas (20) and (30).
20<(n1d+n2d) Formula (20)
40<{(n2h/n1h)×100}<90 Formula (30)
本発明において、無機微粒子の一次粒子の粒度分布において、5nm~50nmの間にピークを複数有し、かつ前記式(1)~(3)をすべて満たすようにするための手段としては、例えば、平均粒径の異なる2種以上の無機微粒子を用意し、当該条件を満たすようにその配合量を調整する等の手段が挙げられる。なお、無機微粒子は、同種であることが好ましい。 In the present invention, as a means for making the particle size distribution of the primary particles of inorganic fine particles have a plurality of peaks between 5 nm and 50 nm and satisfying all of the above formulas (1) to (3), for example, Examples of such methods include preparing two or more types of inorganic fine particles having different average particle diameters and adjusting their blending amount so as to satisfy the conditions. Note that the inorganic fine particles are preferably of the same type.
本発明で使用される無機微粒子の種類としては、特に制限されないが、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化鉄、酸化銅、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などが挙げられる。中でも耐ストレス性の向上の観点から、シリカ(疎水性シリカを含む)、アルミナおよびチタニアから選択された少なくとも1種が好ましい。 The types of inorganic fine particles used in the present invention are not particularly limited, but examples include silica, alumina, titania, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, iron oxide, copper oxide, zinc oxide. , tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth, chromium oxide, cerium oxide, red iron, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, silicon nitride Examples include. Among them, from the viewpoint of improving stress resistance, at least one selected from silica (including hydrophobic silica), alumina, and titania is preferred.
無機微粒子は、疎水化処理することもできる。疎水化処理は、例えば、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシランなどのシランカップリング剤で処理して得ることができる。また無機微粒子をシリコーンオイルで熱処理し、疎水化処理することもできる。 Inorganic fine particles can also be subjected to hydrophobization treatment. The hydrophobic treatment can be obtained, for example, by treating hydrophilic fine particles with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. Alternatively, inorganic fine particles can be heat-treated with silicone oil to make them hydrophobic.
前記シリコーンオイルとしては、例えば、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、クロルフェニルシリコーンオイル、メチルハイドロジェンシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、ポリエーテル変性シリコーンオイル、アルコール変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、エポキシ・ポリエーテル変性シリコーンオイル、フェノール変性シリコーンオイル、カルボキシル変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、メタクリル変性シリコーンオイル、α-メチルスチレン変性シリコーンオイルなどが挙げられる。 Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, chlorphenyl silicone oil, methyl hydrogen silicone oil, alkyl-modified silicone oil, fluorine-modified silicone oil, polyether-modified silicone oil, alcohol-modified silicone oil, amino Examples include modified silicone oil, epoxy-modified silicone oil, epoxy/polyether-modified silicone oil, phenol-modified silicone oil, carboxyl-modified silicone oil, mercapto-modified silicone oil, methacrylic-modified silicone oil, α-methylstyrene-modified silicone oil, and the like.
無機微粒子は、市販されているものを利用することができる。例えばシリカとして、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(いずれも、日本アエロジル社製)などが挙げられる。また、チタニアとしては、例えばP-25(日本アエロジル社製)、STT-30、STT-65C-S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF-140(富士チタン工業株式会社製)、MT-150W、MT-500B、MT-600B、MT-150A(いずれも、テイカ株式会社製)などが挙げられる。疎水化処理されたチタニア微粒子としては、例えば、T-805(日本アエロジル株式会社製)、STT-30A、STT-65S-S(いずれも、チタン工業株式会社製)、TAF-500T、TAF-1500T(いずれも、富士チタン工業株式会社製)、MT-100S、MT-100T(いずれも、テイカ株式会社製)、IT-S(石原産業株式会社製)などが挙げられる。 Commercially available inorganic fine particles can be used. For example, examples of silica include R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, and R812 (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.). Examples of titania include P-25 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30, STT-65C-S (all manufactured by Titanium Industries Co., Ltd.), TAF-140 (manufactured by Fuji Titanium Industries Co., Ltd.), MT -150W, MT-500B, MT-600B, MT-150A (all manufactured by Teika Co., Ltd.). Examples of hydrophobized titania fine particles include T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A, STT-65S-S (both manufactured by Titanium Kogyo Co., Ltd.), TAF-500T, and TAF-1500T. (all manufactured by Fuji Titanium Industries Co., Ltd.), MT-100S, MT-100T (all manufactured by Teika Co., Ltd.), and IT-S (all manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.).
無機微粒子のBET法による比表面積は、耐ストレス性向上の観点から、20m2/g~500m2/gであることが好ましく、30m2/g~400m2/gであることがさらに好ましい。 The specific surface area of the inorganic fine particles measured by the BET method is preferably 20 m 2 /g to 500 m 2 / g, more preferably 30 m 2 /g to 400 m 2 /g, from the viewpoint of improving stress resistance.
なお、外添剤としては前記無機微粒子以外にも、例えば脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等)、フルオロポリマー等を併用することもできる。 In addition to the above-mentioned inorganic fine particles, as external additives, for example, fatty acid metal salts (for example, zinc stearate, aluminum stearate, etc.), fluoropolymers, etc. can also be used in combination.
また上述したように、外添剤の含有量は、前記トナー中、1.8質量%以下であることが好ましい。また上述したように、外添剤の体積平均粒子径は、5nm以上50nm以下であることが好ましい。 Further, as described above, the content of the external additive is preferably 1.8% by mass or less in the toner. Further, as described above, the volume average particle diameter of the external additive is preferably 5 nm or more and 50 nm or less.
<トナー母体粒子>
本発明におけるトナー母体粒子は、例えば結着樹脂、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を含む。トナー母体粒子の材料に関しては公知のものが使用可能である。
<Toner base particles>
The toner base particles in the present invention include, for example, a binder resin, a colorant, a charge control agent, a release agent, and the like. Known materials can be used for the toner base particles.
[結着樹脂]
結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリp-クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の重合体;スチレン-p-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-ビニルナフタリン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-アクリル酸ブチル共重合体、スチレン-アクリル酸オクチル共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-α-クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-アクリロニトリル-インデン共重合体、スチレン-マレイン酸共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族叉は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられ、単独又は混合して使用することができる。
[Binder resin]
As the binder resin, polymers of styrene and its substituted products such as polystyrene, polyp-chlorostyrene, and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer Copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid Methyl copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-methyl chloromethacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer , styrene-based copolymers such as styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl Methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, aliphatic resin Examples include alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffin waxes, which can be used alone or in combination.
[着色剤]
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレトVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物を使用することができる。その使用量は、一般に結着樹脂100質量部に対し、0.1~50質量部である。
[Colorant]
As the coloring agent, all known dyes and pigments can be used, such as carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher. , yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Red Red Red, Lead Red, Lead Vermilion, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Vermilion, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Cered, Parachlororthonitroaniline Red, Lysole Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmin BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Lysol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B , rhodamine lake Y, alizarin lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, polyazole red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkali blue Lake, peacock blue lake, Victoria blue lake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), indigo, ultramarine, navy blue, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt Purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, Titanium oxide, zinc white, lithobon and mixtures thereof can be used. The amount used is generally 0.1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of the binder resin.
[帯電制御剤]
帯電制御剤としても公知のものが使用でき、例えば、ニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等を挙げることができる。
[Charge control agent]
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified (including quaternary ammonium salts), alkylamides, phosphorus alone or compounds, tungsten alone or compounds, fluorine-based activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives.
本発明における荷電制御剤の使用量は、結着樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一律に決定されるものではないが、好ましくは、結着樹脂100質量部に対して、0.1~10質量部の範囲で用いられ、好ましくは、2~5質量部の範囲である。また、必要に応じて、複数の帯電制御剤と併用してもよい。 The amount of charge control agent used in the present invention is determined by the toner manufacturing method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is determined uniformly. However, it is preferably used in an amount of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 2 to 5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. Moreover, if necessary, it may be used in combination with a plurality of charge control agents.
[離型剤]
本発明では、トナーに離型性を付与するために離型剤を用いてもよい。用いられる離型剤の軟化点は70~100℃が好ましい。
[Release agent]
In the present invention, a release agent may be used to impart release properties to the toner. The softening point of the mold release agent used is preferably 70 to 100°C.
離型剤としては、低分子量のポリエチレンやポリプロピレン、それらの共重合体等の合成ワックス、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、ホホバワックス等の植物ワックス、蜜ろう、ラノリン、鯨ろう等の動物ワックス、モンタンワックスやオゾケライト等の鉱物ワックス、硬化ヒマシ油、ヒドロキシステアリン酸、脂肪酸アミド、フェノール脂肪酸エステル等の油脂ワックス等が挙げられる。 As mold release agents, synthetic waxes such as low molecular weight polyethylene, polypropylene, and their copolymers, vegetable waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, tree wax, and jojoba wax, beeswax, lanolin, and whale wax are used. Examples include animal waxes such as wax, mineral waxes such as montan wax and ozokerite, and fat and oil waxes such as hydrogenated castor oil, hydroxystearic acid, fatty acid amides, and phenol fatty acid esters.
ワックスを化学構造の点からみると、炭化水素系のワックス、エステル系のワックス、アミド系のワックス等が知られているが、エステル系のワックスが、保存性や画像品質、定着温度幅等から評価すると好適である。 Looking at waxes in terms of chemical structure, hydrocarbon waxes, ester waxes, amide waxes, etc. are known, but ester waxes are the most popular in terms of storage stability, image quality, fixing temperature range, etc. It is suitable for evaluation.
離型剤の量は、トナー全体に対して、1~6質量部が好適である。 The amount of the release agent is preferably 1 to 6 parts by mass based on the entire toner.
本発明におけるトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、トナー原材料の混合、混練、圧延冷却、粉砕、分級の各工程を経る製造方法が挙げられ、例えば、原材料混合後、これを2軸混練機で混練、ベルト式冷却機にて冷却、ジェットミルで粉砕し、分級してトナーが得られる。 The toner manufacturing method of the present invention may be a conventionally known method, and includes a manufacturing method that involves the steps of mixing, kneading, rolling cooling, pulverizing, and classifying the toner raw materials. For example, after mixing the raw materials, the toner is The toner is obtained by kneading with a kneader, cooling with a belt cooler, pulverizing with a jet mill, and classifying.
トナーの重量平均粒径は、4μm~10μmが好ましく、5μm~8μmがさらに好ましい。 The weight average particle diameter of the toner is preferably 4 μm to 10 μm, more preferably 5 μm to 8 μm.
(現像剤)
本発明における現像剤は、本発明で使用可能なトナーを含有するものであり、例えば乾式一成分現像剤(一成分現像剤)及び乾式二成分現像剤(2成分現像剤)として使用できる。乾式二成分現像剤として使用する場合、キャリア並びに本発明のトナーの使用量としては、トナー粒子がキャリア粒子のキャリア表面に付着して、たとえば、その表面積の30~90%を占める程度に両粒子を混合するのが好ましい。
(Developer)
The developer in the present invention contains a toner that can be used in the present invention, and can be used, for example, as a dry one-component developer (one-component developer) or a dry two-component developer (two-component developer). When used as a dry two-component developer, the amount of the carrier and the toner of the present invention to be used is such that the toner particles adhere to the carrier surface of the carrier particles and occupy, for example, 30 to 90% of the surface area of both particles. It is preferable to mix.
使用されるキャリアとしては、鉄粉、フェライト、ガラスビーズ等の従来知られているものを用いることができる。なお、これらキャリアは樹脂により被覆したものであってもよい。この場合、使用される樹脂は、ポリ弗化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、シリコーン樹脂等である。 As the carrier used, conventionally known carriers such as iron powder, ferrite, glass beads, etc. can be used. Note that these carriers may be coated with resin. In this case, the resin used is polyfluorocarbon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, phenol resin, polyvinyl acetal, silicone resin, etc.
いずれの場合でも、トナーとキャリアとの混合割合は、キャリア100質量部に対し、トナー0.5~6.0質量部程度が適当である。 In either case, the appropriate mixing ratio of toner and carrier is about 0.5 to 6.0 parts by mass of toner to 100 parts by mass of carrier.
(画像形成装置の他の例)
次に、本発明の画像形成装置について、他の例を説明する。
本発明の画像形成装置には、プロセスカートリッジを備える形態も含まれる。
本実施形態におけるプロセスカートリッジは、像担持体(静電潜像担持体、感光体)、帯電部材、現像手段を一体とし、トナーを収容したものをいう。前記プロセスカートリッジは、さらに露光手段等を備えていてもよい。プロセスカートリッジは、プロセスユニットの一例である。
(Other examples of image forming devices)
Next, another example of the image forming apparatus of the present invention will be described.
The image forming apparatus of the present invention also includes a form including a process cartridge.
The process cartridge in this embodiment is one that integrates an image carrier (electrostatic latent image carrier, photoreceptor), a charging member, and a developing means, and stores toner. The process cartridge may further include an exposure means and the like. A process cartridge is an example of a process unit.
本発明では、クリーニングレス方式(例えば像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えない)のプロセスカートリッジを備える場合に、クリーナーレス方式のプロセスカートリッジの寿命を延ばすことができ、経時の耐久性を高くすることができる。本発明によれば、製造コストを増加させずに、紙粉や転写残トナーの影響を小さくすることができ、経時においても帯電部材が良好に帯電できる状態を維持することができる。 In the present invention, when a process cartridge of a cleaning-less type (for example, does not include a cleaning blade for cleaning an image bearing member) is provided, the life of the cleaner-less type process cartridge can be extended, and durability over time can be increased. be able to. According to the present invention, the influence of paper dust and transfer residual toner can be reduced without increasing manufacturing costs, and the charging member can maintain a good charging state even over time.
次に、前記プロセスカートリッジの一実施形態を図5に示す。本実施形態のプロセスカートリッジは、図5に示すように、静電潜像担持体101を内蔵し、帯電装置102、現像装置104を含み、さらに必要に応じてその他の手段を有する。図5中、符号103は露光装置からの露光、符号105は記録紙をそれぞれ示す。
Next, one embodiment of the process cartridge is shown in FIG. As shown in FIG. 5, the process cartridge of this embodiment incorporates an electrostatic
静電潜像担持体101としては、例えば後述するものを用いることができる。また帯電装置102には、任意の帯電部材が用いられる。
図5に示すプロセスカートリッジによる画像形成プロセスについて説明する。静電潜像担持体101は、時計回りに回転しながら、帯電装置102による帯電、露光手段(図示せず)による露光103により、その表面に露光像に対応する静電潜像が形成される。
この静電潜像は、現像装置104でトナー現像され、該トナー現像は転写ローラ108により、記録紙105に転写され、プリントアウトされる。次いで、さらに除電手段により除電されて、再び、以上の操作を繰り返すものである。
As the electrostatic
An image forming process using the process cartridge shown in FIG. 5 will be described. As the electrostatic
This electrostatic latent image is developed with toner by a developing
本発明の画像形成装置は、像担持体と、前記像担持体に当接するように配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、前記像担持体にトナーを供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を有する。また、本実施形態における前記現像手段は、前記転写の後に前記像担持体上に残留した転写残トナーを回収する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有する。 The image forming apparatus of the present invention includes an image bearing member, a charging member disposed in contact with the image bearing member to charge the image bearing member, and a charging member configured to supply toner to the image bearing member, It has a developing means for forming a toner image thereon, and a transfer means for transferring the toner image on the image carrier onto a recording medium or an intermediate transfer member. Further, the developing means in this embodiment collects transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer. Furthermore, it has other means selected as appropriate, such as a static elimination means, a recycling means, a control means, and the like.
本発明に用いられる画像形成方法は、像担持体を帯電する帯電工程と、トナーを前記像担持体に供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像工程と、像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写工程と、を有する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、制御手段等を有する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、制御工程等を含む。 The image forming method used in the present invention includes a charging step of charging an image carrier, a developing step of supplying toner to the image carrier and forming a toner image on the image carrier, and a development step of supplying toner to the image carrier and forming a toner image on the image carrier. and a transfer step of transferring the toner image to a recording medium or an intermediate transfer member. Furthermore, it has other means selected as appropriate, such as a static elimination means, a control means, etc., as necessary. Furthermore, other processes selected as necessary, such as a static elimination process, a control process, etc., are included.
なお、以下の説明では、帯電工程と露光工程を含めて静電潜像形成工程と称し、帯電手段と露光手段を含めて静電潜像形成手段と称して説明する。 In the following description, the charging step and the exposure step will be referred to as an electrostatic latent image forming step, and the charging means and the exposing means will be referred to as an electrostatic latent image forming means.
-静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段-
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」、「像担持体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができる。その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、等が挙げられる。これらの中でも、より高精細な画像が得られる点で、有機感光体(OPC)が好ましい。
-Electrostatic latent image forming process and electrostatic latent image forming means-
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
There are no particular restrictions on the material, shape, structure, size, etc. of the electrostatic latent image carrier (sometimes referred to as "electrophotographic photoreceptor", "photoreceptor", or "image carrier"). , can be appropriately selected from known ones. Its shape is preferably a drum shape, and its material includes, for example, an inorganic photoreceptor such as amorphous silicon or selenium, or an organic photoreceptor (OPC) such as polysilane or phthalopolymethine. Among these, organic photoreceptors (OPCs) are preferable because they provide higher definition images.
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、静電潜像形成手段により行うことができる。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段(帯電器)と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光手段(露光器)とを少なくとも備える。
Formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then imagewise exposing it to light, and may be performed by an electrostatic latent image forming means. Can be done.
The electrostatic latent image forming means includes, for example, a charging means (charger) that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and an exposure device that imagewise exposes the surface of the electrostatic latent image carrier. means (exposure device).
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。帯電器は帯電部材と称してもよい。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器が挙げられる。中でも帯電ローラを用いることが好ましく、帯電ゴムローラであることがより好ましい。
前記帯電器としては、像担持体に当接するように配置され、直流電圧を印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。直流及び交流電圧を重畳印加するようにしてもよい。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charger. The charger may also be referred to as a charging member.
The charger is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but for example, a contact charger that is known per se and equipped with a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. Examples include utensils. Among them, it is preferable to use a charging roller, and it is more preferable to use a charging rubber roller.
The charger is preferably one that is arranged so as to come into contact with the image carrier and charges the surface of the electrostatic latent image carrier by applying a DC voltage. Direct current and alternating current voltages may be applied in a superimposed manner.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by imagewise exposing the surface of the electrostatic latent image carrier using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can expose the surface of the electrostatic latent image carrier charged by the charger in the form of an image to be formed, and may be selected as appropriate depending on the purpose. Examples of exposure devices include copying optical systems, rod lens array systems, laser optical systems, liquid crystal shutter optical systems, and the like.
In the present invention, a back-light method may be adopted in which exposure is performed imagewise from the back side of the electrostatic latent image carrier.
-現像工程及び現像手段-
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナーを用いて現像して可視像(トナー像などと称してもよい)を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記トナーを収容し、前記静電潜像に該トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適であり、トナー入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
-Developing process and developing means-
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using the toner to form a visible image (which may also be referred to as a toner image).
Formation of the visible image can be performed, for example, by developing the electrostatic latent image using the toner, and can be performed by the developing means.
The developing means preferably includes at least a developing device that accommodates the toner and can apply the toner to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner, and the developing device includes a container containing toner. etc. are more preferable.
前記現像器は、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するもの等が好適に挙げられる。
前記現像器内では、例えば、前記トナーが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(像担持体、感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(像担持体、感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(像担持体、感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
The developing device may be a single-color developing device or a multi-color developing device, and includes, for example, an agitator that frictionally stirs the toner to charge it and a rotatable magnetic roller. Preferred examples include:
In the developing device, for example, the toner is mixed and stirred, and the toner is charged by friction at that time and held in a spiked state on the surface of a rotating magnet roller, thereby forming a magnetic brush. Since the magnet roller is disposed near the electrostatic latent image carrier (image carrier, photoreceptor), a portion of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is It moves to the surface of the electrostatic latent image carrier (image carrier, photoreceptor) by electrical attraction. As a result, the electrostatic latent image is developed by the toner, and a visible image is formed by the toner on the surface of the electrostatic latent image carrier (image carrier, photoreceptor).
-転写工程及び転写手段-
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(像担持体、感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
-Transfer process and transfer means-
The transfer step is a step of transferring the visible image to a recording medium, using an intermediate transfer body, and after first transferring the visible image onto the intermediate transfer body, transferring the visible image onto the recording medium. Preferably, a mode in which secondary transfer is performed is performed, and a primary transfer step in which two or more colors, preferably full-color toners are used as the toner, and a visible image is transferred onto an intermediate transfer body to form a composite transferred image; A more preferred embodiment includes a second transfer step of transferring the transferred image onto a recording medium.
The transfer can be performed, for example, by charging the electrostatic latent image carrier (image carrier, photoreceptor) with the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer means. . The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer body to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Aspects are preferred.
Note that the intermediate transfer body is not particularly limited and can be appropriately selected from known transfer bodies depending on the purpose, and suitable examples include a transfer belt and the like.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は1つであってもよいし、2以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
The transfer means (the first transfer means, the second transfer means) transfers the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoreceptor) to the recording medium by peeling and charging it. It is preferable to have at least a container. The number of the transfer means may be one, or two or more.
Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, an adhesive transfer device, and the like.
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。記録媒体には、厚紙、はがき、封筒、普通紙、薄紙、塗工紙(コート紙やアート紙等)、トレーシングペーパ等が含まれ、この他にも、OHPシートやOHPフィルム等を用いることも可能である。 Note that the recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper). Recording media include cardboard, postcards, envelopes, plain paper, thin paper, coated paper (coated paper, art paper, etc.), tracing paper, etc. In addition, OHP sheets, OHP films, etc. can be used. is also possible.
-定着工程及び定着手段-
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色の現像剤に対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の現像剤に対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃~200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
-Fixing process and fixing means-
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device, and may be performed each time the visible image is transferred to the recording medium for each color developer, or may be performed for each color developer. However, this may be done simultaneously in a laminated state.
The fixing device is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the purpose, but known heating and pressing means are suitable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressure roller, a combination of a heating roller, a pressure roller, and an endless belt, and the like.
The fixing device includes a heating element including a heating element, a film in contact with the heating element, and a pressure member in pressure contact with the heating element via the film, and the film and the pressure member are in contact with each other. Preferably, it is a means for heating and fixing by passing a recording medium on which an unfixed image is formed. The heating in the heating and pressurizing means is usually preferably performed at a temperature of 80°C to 200°C.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used in addition to or in place of the fixing step and fixing means, depending on the purpose.
-その他の工程及びその他の手段-
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
-Other processes and other means-
The static elimination step is a process of applying a static elimination bias to the electrostatic latent image carrier to eliminate static electricity, and can be suitably performed by a static elimination means.
The static eliminating means is not particularly limited as long as it can apply a static eliminating bias to the electrostatic latent image carrier, and can be appropriately selected from known static eliminators, such as a static eliminating lamp, etc. Preferred examples include:
帯電部材の汚れを掻き取るブラシ部材を備えることが好ましい。ブラシ部材としては、例えば、上述したクリーニングブラシを用いることができる。このようなブラシ部材を用いることにより、経時の画質安定性が向上する。ブラシ部材は、回転してもよいし、回転せずに固定であってもよい。また、このようなブラシ部材は、トナーを回収するようにしてもよい。 It is preferable to include a brush member for scraping dirt off the charging member. As the brush member, for example, the cleaning brush described above can be used. By using such a brush member, image quality stability over time is improved. The brush member may rotate or may be fixed without rotating. Further, such a brush member may collect toner.
上記のブラシ部材の他に、帯電部材上に残留するトナーを回収する回収手段を有していてもよい。前記回収手段としては、特に制限はなく、前記帯電部材上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシ、静電ブラシ、磁気ローラ、ブレード、ウエブ等が好適に挙げられる。 In addition to the brush member described above, a collection means for collecting toner remaining on the charging member may be provided. The collecting means is not particularly limited as long as it can remove the toner remaining on the charging member, and can be appropriately selected from known methods, such as magnetic brushes, electrostatic brushes, magnetic brushes, etc. Preferred examples include rollers, blades, webs, and the like.
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、各工程は制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The control step is a step of controlling each of the steps, and each step can be suitably performed by a control means.
The control means is not particularly limited as long as it can control the movement of each of the means, and can be appropriately selected depending on the purpose, and examples thereof include equipment such as a sequencer and a computer.
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1>像担持体と、
前記像担持体に当接するように配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体にトナーを供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を有し、
前記現像手段は、前記転写の後に前記像担持体上に残留した転写残トナーを回収し、
前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、
前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。
<2>前記トナーは、母体粒子と、外添剤とを含み、
前記外添剤は、前記トナー中、1.8質量%以下含まれることを特徴とする<1>に記載の画像形成装置。
<3>前記トナーは、母体粒子と、外添剤とを含み、
前記外添剤の体積平均粒子径が、5nm以上50nm以下であることを特徴とする<1>又は<2>に記載の画像形成装置。
<4>前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えないことを特徴とする<1>から<3>のいずれかに記載の画像形成装置。
<5>前記帯電部材の汚れを掻き取るブラシ部材を備えることを特徴とする<1>から<4>のいずれかに記載の画像形成装置。
<6>前記帯電部材は、帯電ゴムローラであることを特徴とする<1>から<5>のいずれかに記載の画像形成装置。
<7>前記像担持体と、前記帯電部材と、前記現像手段とを一体としたプロセスカートリッジを備え、
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えないことを特徴とする<1>から<6>のいずれかに記載の画像形成装置。
Aspects of the present invention are, for example, as follows.
<1> Image carrier;
a charging member that is arranged to come into contact with the image carrier and charges the image carrier;
a developing unit that supplies toner to the image carrier and forms a toner image on the image carrier;
a transfer means for transferring the toner image on the image carrier to a recording medium or an intermediate transfer body;
The developing means collects transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer,
The surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less, or
An image forming apparatus characterized in that the charging member has a surface roughness Rz of 5 μm or more and 18 μm or less, and has an electrical resistance value of 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less.
<2> The toner includes base particles and an external additive,
The image forming apparatus according to item <1>, wherein the external additive is contained in the toner in an amount of 1.8% by mass or less.
<3> The toner includes base particles and external additives,
The image forming apparatus according to <1> or <2>, wherein the external additive has a volume average particle diameter of 5 nm or more and 50 nm or less.
<4> The image forming apparatus according to any one of <1> to <3>, wherein the image forming apparatus does not include a cleaning blade for cleaning the image carrier.
<5> The image forming apparatus according to any one of <1> to <4>, further comprising a brush member for scraping dirt off the charging member.
<6> The image forming apparatus according to any one of <1> to <5>, wherein the charging member is a charging rubber roller.
<7> A process cartridge in which the image carrier, the charging member, and the developing means are integrated,
The image forming apparatus according to any one of <1> to <6>, wherein the process cartridge does not include a cleaning blade for cleaning the image carrier.
10 像担持体(感光体ドラム)
20 帯電ローラ
62 転写ローラ
72 現像ローラ
161 クリーニングブラシ
10 Image carrier (photosensitive drum)
20
Claims (7)
前記像担持体に当接するように配置され、前記像担持体を帯電する帯電部材と、
前記像担持体にトナーを供給し、前記像担持体上にトナー像を形成する現像手段と、
前記像担持体上のトナー像を記録媒体又は中間転写体に転写する転写手段と、を有し、
前記現像手段は、前記転写の後に前記像担持体上に残留した転写残トナーを回収し、
前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上16μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.6MΩ以下であるか、又は、
前記帯電部材の表面粗さRzが5μm以上18μm以下であり、かつ、前記帯電部材の電気抵抗値が0.1MΩ以上1.4MΩ以下である
ことを特徴とする画像形成装置。 an image carrier;
a charging member that is arranged to come into contact with the image carrier and charges the image carrier;
a developing unit that supplies toner to the image carrier and forms a toner image on the image carrier;
a transfer means for transferring the toner image on the image carrier to a recording medium or an intermediate transfer body;
The developing means collects transfer residual toner remaining on the image carrier after the transfer,
The surface roughness Rz of the charging member is 5 μm or more and 16 μm or less, and the electrical resistance value of the charging member is 0.1 MΩ or more and 1.6 MΩ or less, or
An image forming apparatus characterized in that the charging member has a surface roughness Rz of 5 μm or more and 18 μm or less, and has an electrical resistance value of 0.1 MΩ or more and 1.4 MΩ or less.
前記外添剤は、前記トナー中、1.8質量%以下含まれることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The toner includes base particles and external additives,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the external additive is contained in the toner in an amount of 1.8% by mass or less.
前記外添剤の体積平均粒子径が、5nm以上50nm以下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。 The toner includes base particles and external additives,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the external additive has a volume average particle diameter of 5 nm or more and 50 nm or less.
前記プロセスカートリッジは、前記像担持体をクリーニングするクリーニングブレードを備えないことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 comprising a process cartridge in which the image carrier, the charging member, and the developing means are integrated;
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the process cartridge does not include a cleaning blade for cleaning the image carrier.
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