JP3985607B2

JP3985607B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP3985607B2
Application number: JP2002193480A
Authority: JP
Inventors: 紀章小島
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2002-07-02
Filing date: 2002-07-02
Publication date: 2007-10-03
Anticipated expiration: 2022-07-02
Also published as: JP2004037734A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電記録法において、静電潜像の現像の為に使用する電子写真用トナーを用いた画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的な電子写真法の画像形成装置は、感光体上に現像されたトナー像を記録媒体に転写し、その時に残余した転写残トナーをウレタンゴム等のクリーニングブレードで除去している。クリーニングブレードによるトナーの除去性を向上させる為に、現像剤に５〜４０ｎｍの無機の微粒子を外添することが開示されている（特開平３−１００６６１）。
しかしながら、トナーの除去性もさることながら、微粒子の粒径とクリーニングブレードの歪みには相関関係があり、ブレード歪みが大きくなると感光体の回動に従い繰り返されるブレードのスティック＆スリップ時の変位量が大きくなり、クリーニングブレードへのストレス（エッジ摩耗や欠け）が悪化する。
【０００３】
クリーニングブレードは、転写残トナーを除去するのみならず、感光体表面に付着する帯電時にＡＣバイアスを重畳する場合に発生する放電生成物や紙粉等も除去する機能を持つ為、しかるべき圧力で感光体表面に当接している。従って感光体の回動に伴いクリーニングブレードにて摺擦している為、感光体表面の摩耗が発生する。感光体表面がある程度摩耗すると帯電電荷を保持することが出来ず、所望の帯電を行うことが出来なくなる。従ってある感光体摩耗量の閾値をもって感光体や感光体ユニットの交換が必要となる。
この交換インターバルを延ばす施策としてトナーに潤滑剤を外添し、感光体表面に潤滑剤の被膜を形成することにより感光体表面とクリーニングブレードとの摩擦力を低減することが開示されている（特開２０００−８９５０２）。
しかしながら、感光体摩耗量低減に伴い帯電時にＡＣバイアスを重畳する場合に発生する放電生成物の除去性が悪化し、放電生成物付着部は表面抵抗が著しく低下し、所望の帯電を行うことができず、像流れが発生する。
【０００４】
また、放電生成物などの感光体表面の付着物を積極的に除去する為にトナーに研磨剤を外添することが開示されている（特開平２−２５７１４５）。
しかしながら、研磨剤がクリーニングブレードエッジ近傍に堆積したり擦り抜けることによりエッジ傷が悪化し、逆にクリーニング性を悪化させてしまう。
【０００５】
ロール形状の接触帯電器を用いた場合、クリーニングブレードを擦り抜ける微小粒径の外添剤は、接触帯電器表面に付着してしまい、それが固着し均一な帯電性を得ることが出来なくなる。接触帯電器表面に付着した付着物をブラシを当接することにより除去することが開示されている（特開平１０−１２３８００）。
しかしながら粘性のある潤滑剤は接触帯電器表面にこびりつき、現像剤帯電性の観点から高抵抗の潤滑剤を外添した場合はその部分の帯電性能が低下してしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来における課題を解決するものであり、感光体摩耗寿命延命、感光体表面へ付着する放電生成物の除去、クリーニングブレード信頼性等をバランス良く達成でき、接触帯電器を用いた場合の課題も解決できる、電子写真用トナーを用いた画像形成装置を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明は、
＜１＞少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たす現像剤を用い、表面粗さが１０μｍ以下のロール形状の接触帯電器を備えることを特徴とする画像形成装置である。
＜２＞少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たす現像剤を用い、表面粗さが１０μｍ以下のロール形状の接触帯電器を備え、感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置を設けることを特徴とする画像形成装置である。
【０００８】
上記手段によれば、体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子を外添することによりクリーニングブレードの歪みを低減させることにより、クリーニングブレードへのストレスを低減させ、潤滑剤を外添することにより感光体摩耗を延命させ、研磨剤を外添することにより放電生成物を除去し、８０〜３００ｎｍの微粒子の体積平均粒径が研磨剤のそれよりも小さいことにより、クリーニングブレードエッジ先端には微粒子のダムが堆積し研磨剤が進入しにくく、エッジ傷を抑制することができる。
また、潤滑剤を外添せずに感光体表面へ直接潤滑剤を供給する場合でも同じ効果が得られる。さらに、接触帯電器の表面粗さを規程することにより凹部への潤滑剤入り込みを抑制することが出来る。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の画像形成装置は、少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たす現像剤を用いることを特徴とする。
【００１０】
以下、図面に基づいて本発明の画像形成装置を詳細に説明する。
図１は、本発明を適応した、中間転写体を用いたタンデムカラー電子写真複写機の概略構成を示している。感光体ドラム（潜像担持体）１は、矢線Ａ方向への回転に伴い、その表面に周知の電子写真プロセスによって画像情報に応じた静電潜像が形成される。すなわち、プリント開始となると、感光体ドラム１は、接触帯電器の帯電ロール２によって所定の暗電位まで帯電された後、図示外のレーザビームスキャナから発せられた光ビームＢｍによって画像信号に応じた露光がなされる。
【００１１】
この感光体ドラム１に対向してイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色に対応した現像器５があり、感光体ドラム１に形成された静電潜像を現像器５で現像してトナー像Ｔが形成される。
【００１２】
ベルト状の中間転写体１１は、感光体ドラム１の表面に当接されており、複数のロールに張架されて矢線Ｂ方向へ回動する。感光体ドラム１に形成されたトナー像Ｔは、感光体ドラム１と中間転写体１１とが接する一次転写位置で感光体ドラム１から中間転写体１１の表面に転写される。この一次転写位置において、中間転写体１１の裏面側には抵抗値が１０⁶〜１０⁸Ωに調整された発泡ウレタンゴム製の一次転写ロール１２が配設されており、この一次転写ロール１２にトナーの帯電極性と逆極性の電圧を印加することで、感光体ドラム１上のトナー像Ｔは中間転写体１１に静電転写される。
一方、トナー像の一次転写が終了した感光体ドラム１は、クリーニングブレード６によって残留トナーが除去される。
【００１３】
例えば、図１に示すように、４色のトナー像を重ね合わせたフルカラー画像を形成する場合、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックに対応する感光体ドラム１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ及び１Ｋ上には、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔがそれぞれ形成され、これらトナー像Ｔは順次中間転写体１１に一次転写される。一方、中間転写体１１は最初に一次転写されたイエローのトナー像Ｔを保持したまま順次マゼンタ、シアン及びブラックのトナー像Ｔがイエローのトナー像Ｔに重ねて転写される。
【００１４】
中間転写体１１の端部かつ非画像部には、反射型の基準マーク１３が一枚貼られており、対向して設けられている発光、受光検知センサ１４が基準マーク１３を検知することによってすべてのプロセスのタイミングが規定される。このようにして中間転写体１１に一次転写されたトナー像Ｔは、中間転写体１１の回動に伴って記録媒体３１の搬送経路に面した二次転写位置へと搬送される。上記二次転写位置では、導電性の二次転写ロール１５が中間転写体１１に接しており、フィードローラ３２によって所定のタイミングでトレイ３３から搬出された記録媒体３１は、この二次転写ロール１５と中間転写体１１との間に挟み込まれる。また、二次転写位置における中間転写体１１を介して二次転写ロール１５と対向する側には、二次転写ロール１５の対向電極をなすバックアップロール１６が配設されており、二次転写ロール１５とバックアップロール１６との間に、トナーを記録媒体３１に引き寄せる電圧を印加すると、中間転写体１１に担持されたトナー像Ｔは上記二次転写位置において記録媒体３１に静電転写される。
そして、トナー像Ｔを保持した記録媒体３１は定着器２１に送り込まれてトナー像の定着処理がなされる。
一方、トナー像の二次転写が終了した中間転写体１１はクリーナ１７のクリーニングブレード１７ａによって残留トナーが除去される。
【００１５】
バックアップロール１６は、絶縁性ロールを半導電性の薄層フィルムで被覆して形成されている。この薄層フィルムは厚さ１０〜２００μｍに形成され、その表面抵抗率が１０⁷〜１０¹¹Ω／□（□：単位面積）に調整されている。更に、バックアップロール１６には中間転写体１１との当接位置から円周方向へ２０〜４０ｍｍの距離をおいて電極ロール１９が当接しており、電極ロール１９にはトナーと同極性の電圧が適宜印加されるようになっている。
一方、上記二次転写ロール１５は接地された導電性ロールであり、その表面電位を常に接地位置と等電位に保つため、その体積抵抗率は１０⁷Ω・ｃｍ以下の低抵抗であることが望ましい。この二次転写ロール１５の周面にはポリウレタンゴム製のクリーニングブレード１８ａが常時当接しており、転写ロール１５に付着したトナーを除去している。
また、中間転写体１１は、ポリイミド、ポリカーボネイト等の単層ベルトであり、例えば厚さ０．１ｍｍに形成されている。中間転写体は、ベルト状以外にドラム状等であってもよい。
【００１６】
本発明の画像形成装置で用いられる接触帯電器は、ロール形状の接触帯電器であることが好ましく、その表面粗さは、１０μｍ以下であることが好ましい。接触帯電器の表面粗さを１０μｍ以下にすることで、表面の凹部への潤滑剤などの入り込みを制御することが可能になる。そのため、接触帯電器の表面に付着した潤滑剤などに起因する帯電性能の低下を押さえることが可能となる。
前記表面粗さは、例えば、表面粗さ計（東京精密（株）社製「Ｓｕｒｆｃｏｍ５９０Ａ」）を用いて測定可能である。
具体的には、０．１μｍの触針を用い、接触帯電器の軸方向へ幅３ｍｍ間の十点平均粗さを測定した。
【００１８】
次に、本発明の画像形成装置に用いられる現像剤について説明する。
本発明に係る現像剤は、トナーに、少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添された現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たすことを特徴とする。
【００１９】
前記トナーを構成するバインダー樹脂としては、例えば熱可塑性結着樹脂などが挙げられ、具体的には、スチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等のスチレン類の単独重合体又は共重合体（スチレン系樹脂）；アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ｎ−プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ｎ−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸２−エチルヘキシル等のビニル基を有するエステル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；アクリロニトリル、メタクリロニトリル等のビニルニトリル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等のビニルエーテル類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類の単独重合体又は共重合体（ビニル系樹脂）；エチレン、プロピレン、ブタジエン、イソプレン等のオレフィン類の単独重合体又は共重合体（オレフィン系樹脂）；エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂等の非ビニル縮合系樹脂、及びこれらの非ビニル縮合系樹脂とビニル系モノマーとのグラフト重合体などが挙げられる。これらの樹脂は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２０】
これらの樹脂の中でもビニル系樹脂が好ましい。ビニル系樹脂の場合、イオン性界面活性剤などを用いて乳化重合などにより樹脂粒子分散液を容易に調製することができる点で有利である。
前記ビニル系モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、ケイ皮酸、フマル酸、ビニルスルフォン酸、エチレンイミン、ビニルピリジン、ビニルアミンなどのビニル系高分子酸やビニル系高分子塩基の原料となるモノマーが挙げられる。
【００２１】
前記トナーに使用される着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントオレンジＧＴＲ、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアンカーミン３Ｂ、ブリリアンカーミン６Ｂ、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンＢレーキ、レーキレッドＣ、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料；アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料；などが挙げられる。これらの着色剤は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
【００２２】
前記トナーには、必要に応じて帯電制御剤などを添加することができる。
前記帯電制御剤としては、例えば、４級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
【００２３】
前記トナーを製造する方法には特に限定はなく、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化重合法及び混練粉砕法等が挙げられる。この中でも本発明に係るトナーは、乳化重合法により製造されたものが好ましい。
乳化重合法は、粒度分布を狭く保ちながらトナー小径化を行うことが容易であるとともに、トナー表面の平滑化や球形度制御を計ることができる利点を有する。
【００２４】
前記トナーは、その体積平均粒径が３〜７μｍであることが好ましく、特に、３〜６μｍであることが好ましい。前記トナーの体積平均粒径が前記範囲にあると、解像度などの点で優れたトナーとなる。
また、その体積粒度分布（ＧＳＤ）は、好ましくは１．２５以下、より好ましくは１．２３以下である。前記トナーのＧＳＤが前記範囲にあると、画像の鮮明度、解像度の点で優れたトナーとなる。
前記体積平均粒径及び前記体積粒度分布は、コールターカウンター（コールター社製）を用いて測定できる。ここで、体積粒度分布（ＧＳＤ）は、
ＧＳＤ＝（Ｄ８４／Ｄ１６）^1/2
より求めた。
ここで、Ｄ８４は粒径の体積分布における小径側からの累積が８４％となる粒径値であり、Ｄ１６は粒径の体積分布における小径側からの累積が１６％となる粒径値であり、コールターカウンターにより測定した各々の値を用いた。
【００２５】
前記トナーの形状係数ＳＦ１は、１１０〜１４０が好ましく、１１５〜１３５が特に好ましい。ＳＦ１がこれらの範囲にあることにより、トナー帯電量の適正化や安定化を図ることが可能となる。
ここで形状係数ＳＦ１は、光学顕微鏡（ミクロフォトＦＸＡ；ニコン社製）で得た該トナーの拡大写真を、イメージアナライザーＬｕｚｅｘ３（ＮＩＲＥＣＯ社製）により画像解析を行って次式により算出した値である。
【００２６】
【数１】

【００２７】
形状係数ＳＦ１は、トナーの投影面積と、それに外接する円の面積の比で表わされ、真球の場合１００となり、形状が崩れるにつれ増加する。形状係数は、トナー粒子複数個に対して計算され、その平均値を代表値として用いた。
なお、前述したトナーの体積平均粒径及び形状係数とは、微粒子、研磨剤及び潤滑剤が外添される前の値である。
【００２８】
図１に示すタンデム型電子写真複写機等のカラー電子写真複写機に用いられるイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの各色のトナーの体積平均粒径及び粒度分布は、同じであることが好ましい。
【００２９】
本発明に用いられる微粒子の体積平均粒径は、８０〜３００ｎｍであることを特徴とする。好ましくは、１００〜１６０ｎｍの範囲である。
微粒子の体積平均粒径はコールターカウンターなどを用いて容易に測定可能である。
【００３０】
前記微粒子の材質としては、無機粒体及び有機粒体などが挙げられる。
前記無機粒体としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。
前記有機粒体としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、シリコーン樹脂等の通常トナー表面の外添剤として使用される総ての粒子が挙げられる。なお、これらの無機粒体や有機粒体は、流動性助剤、クリーニング助剤等として使用することができる。
【００３１】
前記微粒子の好ましい例としては、真比重が１．３〜１．９であり、体積平均粒径が８０〜３００ｎｍである単分散球形シリカが挙げられる。真比重を１．９以下に制御することにより、トナーからの剥がれを抑制することができる。また、真比重を１．３以上に制御することにより、凝集分散を抑制することができる。単分散球形シリカの真比重は、好ましくは、１．４〜１．８である。
【００３２】
前記単分散球形シリカの体積平均粒径が８０ｎｍ未満であると、非静電的付着力低減に有効に働かなくなり易い。特に、現像機内のストレスにより、トナーに埋没しやすくなり、現像、転写向上効果が著しく低減しやすい。一方、３００ｎｍを超えると、トナーから離脱しやすくなり、非静電的付着力低減に有効に働かないと同時に接触部材に移行しやすくなり、帯電阻害、画質欠陥等の二次障害を引き起こしやすくなる。好ましい単分散球形シリカの体積平均粒径は、１００〜２００ｎｍである。
【００３３】
前記単分散球形シリカは、単分散かつ球形であるため、トナー表面に均一に分散し、安定したスペーサー効果を得ることができる。前記単分散の定義としては、凝集体を含め平均粒径に対する標準偏差で議論することができ、標準偏差として体積平均粒径Ｄ50×０．２２以下であることが好ましい。本発明における球形の定義としては、Ｗａｄｅｌｌの球形化度で議論することができ、球形化度が０．６以上であることが好ましく、０．８以上であることがより好ましい。
【００３４】
以下に、微粒子の体積平均粒径と、クリーニングブレードの歪み量との関係について述べる。
クリーニングブレードの歪み量の測定方法を、図１を用いて説明する。
クリーニングブレード６の先端から自由長方向に１ｍｍの間隔をおいて、長さ５ｍｍで幅が２ｍｍの大きさの歪みゲージの先端を、ゲージの長さ方向が前記自由長方向に一致するように貼り付ける。クリーニングブレード６を圧力が３．５ｇ／ｍｍで感光体ドラム１表面に当接させる。感光体ドラム１を矢線Ａ方向に回転させながら、感光体ドラム１表面に体積平均粒径の異なる種々の微粒子を均一に振りかける（ダスティングする）。この時のクリーニングブレード６の歪み量を測定した。
当該測定に用いた微粒子の材質はシリカである。
【００３５】
図２は、前記微粒子の体積平均粒径に対するクリーニングブレードの歪み量の関係を表す。図２から明らかなように、微粒子の体積平均粒径が８０〜３００ｎｍ付近である場合にクリーニングブレードの歪み量が小さいことが分かった。
【００３６】
続いて、代表的な微粒子（シリカ）について、定期的に感光体ドラムへのダスティングを行いながらクリーニングブレードを所定の圧力で感光体表面に当接させ、感光体ドラムを８０ｋサイクル回動させた後のクリーニングブレードのエッジのダメージを観察した。尚、接触帯電器で所定の帯電も行った。
図２に示す通り、外添剤体積平均粒径とクリーニングブレードエッジダメージの程度との関係は、以下のとおりであった。
【００３７】
粒径０．１４μｍ：Ｇ１（摩耗幅５μｍ、欠け無し）
粒径０．０４μｍ：Ｇ２（摩耗幅８μｍ、欠け無し）
粒径０．５０μｍ：Ｇ３（摩耗幅８μｍ、欠け１〜５箇所）
粒径３．００μｍ：Ｇ４（摩耗幅９μｍ、欠け５〜１０箇所）
粒径６．００μｍ：Ｇ５（摩耗幅１０μｍ、欠け１０箇所以上）
【００３８】
ここで摩耗幅とは、感光体ドラムと接触していたクリーニングブレードのエッジ近傍の、自由長方向の摩耗幅である。欠けとは、エッジが欠けて無くなってしまったことを示している。
以上の結果から、クリーニングブレードのブレード歪み量と、エッジダメージには相関関係があり、歪み量が小さい程エッジダメージも少ないことが明らかとなった。さらに、微粒子の体積平均粒径が８０〜３００ｎｍ程度であると、ブレード歪み量低減すなわちエッジダメージ低減効果が高く、微粒子の体積平均粒径がその範囲以外であるとエッジダメージが悪化することがわかった。
【００３９】
微粒子の体積平均粒径が８０〜３００ｎｍ程度であると、ある程度微粒子が感光体ドラムとクリーニングブレードとの間を擦り抜けること（潤滑効果）により、感光体とブレードの摩擦を低減し、歪み量とエッジダメージが軽減したと思われる。これよりも微粒子が小粒径の場合は、微粒子の擦り抜けは発生するが、小粒径の為感光体ドラムとクリーニングブレードの密着性は高く、歪み量も大きくなり、これよりも微粒子が大粒径の場合は、微粒子の擦り抜けが抑制されクリーニングブレードを擦り抜けない為に潤滑効果は無く、歪み量も大きくエッジダメージも悪化したと考えられる。
以上より、エッジダメージ軽減の為には、ブレード歪み量の低減がポイントであり、体積平均粒径８０〜３００ｎｍの微粒子を用いることが有効である。
【００４０】
前記研磨剤の材質としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、マグネタイトなどが挙げられる。前記研磨剤の体積平均粒径には特に限定はなく、前述した微粒子と、研磨剤と、トナーとの体積平均粒径の関係を満たすものであればよい。
【００４１】
前記潤滑剤としては、例えば、エチレンビスステアリル酸アミド、オレイン酸アミド等の脂肪酸アミド、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩が挙げられる。
【００４２】
少なくとも前記微粒子と、前記研磨剤と、前記潤滑剤とが外添された前記トナーを、キャリアと組み合わせることにより、本発明に用いられる現像剤を得ることができる。
前記キャリアとしては、特に制限はなく、それ自体公知のキャリアが挙げられ、例えば、特開昭６２−３９８７９号公報、特開昭５６−１１４６１号公報等に記載されたキャリアを使用することができる。
前記現像剤における、前記トナーと、キャリアとの混合比としては、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。
本発明では、前記トナーに、体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの、シリカおよびチタニア等の微粒子、０．２〜３μｍの研磨剤、３〜１５μｍの潤滑剤を適宜量外添し、平均粒径３５μｍのフェライトビーズからなるキャリアと混合したものを現像剤として用いることができる。
【００４３】
また、前記潤滑剤は、前記トナーに外添せずに、潤滑剤供給装置から直接感光体表面に供給されてもよい。
図３は、潤滑剤供給装置を備えた画像形成装置の概略構成図を表す。潤滑剤供給ブラシ８は、クリーニングブレード６の下流に、感光体ドラム１に当接するように配置される。潤滑剤供給ブラシ８には、潤滑剤バー９が当接配置される。
感光体ドラム１及び中間転写体１１が矢線方向に動くに伴い、感光体ドラム１に当接配置された潤滑剤供給ブラシ８は、潤滑剤バー９表面を摺動してその表面に潤滑剤を担持する。担持された潤滑剤は、潤滑剤供給ブラシ８により直接感光体ドラム１表面に塗布される。
潤滑剤バー９は、前述した潤滑剤を固形状に固めたものが用いられる。
【００４４】
【実施例】
以下に、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。
【００４５】
〔参考例１〕
＜研磨剤の体積平均粒径と諸特性の関係＞
表１に研磨剤の体積平均粒径と、諸特性の関係を示す。ここでは体積平均粒径が１４０ｎｍの微粒子（シリカ）、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）、体積平均粒径が０．０５〜１０μｍの研磨剤（酸化セリウム）を外添した体積平均粒径が６μｍのトナー（スチレン−アクリル系）を含む現像剤を、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００に適用して諸特性を評価した。
【００４６】
【表１】

【００４７】
評価基準は以下のとおりである。
（感光耐磨耗）
研磨剤無し（Ｒｅｆ）の場合と比較し、感光耐磨耗が同等又は磨耗が少ない場合を○、感光耐磨耗が多い場合を×と評価した。
（放電生成物除去性）
放電生成物除去性が良い（像流れ未発生）の場合を○、除去性がやや良い（僅かに像流れ発生）の場合を△、除去性が悪い（像流れ発生）の場合を×と評価した。
（クリーニングブレードのエッジ傷）
Ｒｅｆと比較し、エッジ傷が同等又は傷が少ない場合を○、エッジ傷の多い場合を×と評価した。
（接触帯電器汚染）
Ｒｅｆと比較し、接触帯電器汚染による帯電不良が無い場合を○、帯電不良が発生した場合を×と評価した。
【００４８】
研磨剤の体積平均粒径と諸特性の関係を明確にするため、ある程度コピーを続けた後、クリーニングブレードのエッジ近傍の堆積物を観察したところ、トナーや遊離した微粒子は、より小粒径なもの程クリーニングブレードのエッジのより先端に堆積していた。これはクリーニングブレードと感光体とが成す楔形状が、より先端（接触点）に近い方が狭い為と考えられる。また、クリーニングブレードの感光体への当接圧は、より先端（接触点）が大きく、遠ざかる程小さい。以上のことから表１に示した結果を考察した。
大粒径の微粒子よりも研磨剤の粒径が小さい場合、大粒径の微粒子の堆積部よりもより先端に研磨剤が進入する。そこでは、ブレードの当接圧が大きい為、研磨効果が増大し感光体摩耗は悪化する。また、微小な研磨剤がブレードエッジを擦り抜けることにより、ブレードエッジ傷は悪化する。また、接触帯電器を用いた場合は、擦り抜る研磨剤により汚染は悪化する。
【００４９】
次に、研磨剤粒径が大きくなる程、接触点からより遠方に研磨剤が堆積する。そこでは、クリーニングブレードの当接圧が小さい為、研磨効果が減少し放電生成物除去性は低下する。そのため、感光体ドラム表面に放電生成物が完全に除去されずに一部が付着していることによる像流れが発生する。
以上のことから、研磨剤の粒径はクリーニング性を向上させるｎｍオーダーの大粒径微粒子（ここでは１４０ｎｍ）の粒径よりも大きく、研磨効果を損なわない程度の粒径が必要で、好ましくは０．５〜３μｍである。尚、本実施例では研磨剤として酸化セリウムを用いたが、同様の研磨効果がある研磨剤であればそれに限らない。
【００５０】
〔実施例２〕
＜接触帯電器の表面粗さと画質欠陥の関係＞
ここでは、体積平均粒径が１４０ｎｍの微粒子（シリカ）、体積平均粒径が０．６μｍの研磨剤（酸化セリウム）、潤滑剤（ステアリン酸亜鉛）を外添した体積平均粒径が６μｍのトナー（スチレン−アクリル系）を含む現像剤を、富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ４００に適用して評価した。本実験を、図１を用いて説明する。図１の７は、接離可能な接触帯電器のクリーニングブラシである。所定のタイミングになると、クリーニングブラシ７が接触帯電器２に当接し、クリーニングするものである。まず、潤滑剤が１０¹⁶Ωｃｍ程度の高抵抗であり、詳しくはステアリン酸亜鉛をトナーに外添した時に、ロール形状の接触帯電器の表面粗さと、所定のタイミングでクリーニングブラシにて接触帯電器がクリーニングされた場合の、経時での画質欠陥について説明する。
表２は、接触帯電器の表面粗さと、何枚まで画質欠陥なくコピーの画質を維持できたか（画質維持可能枚数）を示す。
【００５１】
【表２】

【００５２】
ここで、画質欠陥とは高抵抗の潤滑剤が接触帯電器表面に付着し、その部分が帯電性低下となりバックグラウンド部（白紙部）に像がのってしまう現象である。帯電性低下は、低温低湿環境がストレスであり、１０℃／１５％ＲＨで試験を行った。また、クリーニングは１ｋ枚毎に行い、１００ｋ枚まで確認した。
【００５３】
表２から明らかなように、接触帯電器の表面粗さが大きい程画質維持可能枚数が少なくなる。これは、帯電器表面の凸部はクリーニング性が良好なものの、凹部には潤滑剤が入り込みそれが固着し、とれにくくなるためであると考えられる。従って、接触帯電器の表面粗さは、１０μｍ以下が好ましい。
【００５６】
尚、本実施例では潤滑剤としてステアリン酸亜鉛を用いたが、同様の潤滑効果がある潤滑剤であればそれに限らない。
【００５７】
〔実施例３〕
＜潤滑剤の外部供給＞
ここでは、実施例２の現像剤から潤滑剤の外添を除き、体積平均粒径が１４０ｎｍの微粒子（シリカ）、体積平均粒径が０．６μｍの研磨剤（酸化セリウム）を外添した体積平均粒径が６μｍのトナー（スチレン−アクリル系）を含む現像剤を、図３に示すような、クリーニングブレード６の下流に潤滑剤バー９と潤滑剤供給ブラシ８を備え、潤滑剤を潤滑剤供給ブラシ８を介して感光体表面に直接塗布することのできる富士ゼロックス社製ＤｏｃｕＣｅｎｔｒｅＣｏｌｏｒ５００に適用して評価した。尚、潤滑剤バー９は、実施例２で用いたステアリン酸亜鉛を固形状に固めた物をもちいた。
本実施例においても、潤滑剤外添時と同様に感光体摩耗低減効果があり、研磨剤を外添していることにより放電生成物も除去できることを確認した。
【００５８】
【発明の効果】
本発明によれば、体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子をトナーに外添することによりクリーニングブレードの歪みを低減させることが可能となり、クリーニングブレードへのストレスを低減させることができる。また、潤滑剤をトナーに外添することにより、感光体ドラムの摩耗を軽減し、感光体ドラムの延命が可能となる。さらに、研磨剤をトナーに外添することにより、感光体ドラム表面に付着する放電生成物を除去できる。
微粒子の体積平均粒径（８０〜３００ｎｍ）が、研磨剤のそれよりも小さいことにより、クリーニングブレードのエッジ先端には微粒子のダムが堆積し研磨剤が進入しにくく、エッジ傷を抑制することができる。
また、潤滑剤を外添せずに感光体表面へ直接潤滑剤を供給する場合でも同じ効果が得られる。
さらに全てを外添剤でまかなう場合には、感光体表面に直接潤滑剤を塗布する手段や、研磨する手段を設けないので、画像形成装置が、省スペースかつ低コストとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】中間転写体を用いたタンデムカラー電子写真複写機の概略構成図である。
【図２】微粒子の体積平均粒径とブレード歪み量の関係を示した図である。
【図３】潤滑剤供給装置を備えた画像形成装置の概略構成図である。
【符号の説明】
１感光体ドラム
２接触帯電器
５現像器
６、１７ａ、１８ａクリーニングブレード
８潤滑剤供給ブラシ
９潤滑剤バー
１１中間転写体
１２一次転写ロール
１５二次転写ロール
１６バックアップロール
１７クリーナ
１９電極ロール
２１定着器
３１記録媒体

Claims

少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、
前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、
Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たす現像剤を用い、表面粗さが１０μｍ以下のロール形状の接触帯電器を備えることを特徴とする画像形成装置。
少なくとも体積平均粒径が８０〜３００ｎｍの微粒子と、研磨剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、
前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれＡ、Ｂ及びＣとしたとき、Ａ＜Ｂ＜Ｃの関係を満たす現像剤を用い、表面粗さが１０μｍ以下のロール形状の接触帯電器を備え、
感光体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤供給装置を設けることを特徴とする画像形成装置。