JP4860385B2 - 画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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また、請求項2の発明は、請求項1の画像形成装置において、上記潤滑剤を、画像形成装置の設置面と水平で上記ブラシローラの中心を通る面よりも上方に配置したことを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1または2の画像形成装置において、上記潤滑剤は、脂肪酸金属塩またはフッ素微粒子を成型したものであることを特徴とするものである。
また、請求項4の発明は、請求項1、2または3の画像形成装置において、上記潤滑剤は棒状であり、初期において、該加圧バネが該棒状の潤滑剤を総加圧量200mN以上の力で上記ブラシローラに押圧するよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項5の発明は、請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記潜像担持体に対する上記ブラシローラの周速の比が、0.8〜1.2の範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項6の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項7の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、略球形状であることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、潜像を形成する潜像担持体と、該潜像担持体表面に接触又は近接させた帯電部材により該潜像担持体を帯電する帯電装置と、該潜像担持体表面に残留するトナーをクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング装置と、該潜像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、上記潤滑剤塗布手段が、潤滑剤と、回転駆動しながら該潤滑剤と該潜像担持体表面とに接触するブラシローラと、該潤滑剤を該ブラシローラ側に押圧する加圧バネと、該加圧バネを支持するバネ支持部材とを有し、該ブラシローラで該潤滑剤を掻き取り該潜像担持体表面に塗布するものであり、上記加圧バネは、上記潤滑剤側の一端が自由端であり、その自由端とは反対側の他端が上記バネ支持部材により支持されるものであり、初期では該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより短く、かつ、経時で該潤滑剤の嵩が消費により減少した際には該加圧バネの自由端が該潤滑剤から離間し該潤滑剤が他の部材からの加圧を受けずに該潤滑剤の自重によって該ブラシローラに対して加圧されるよう該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより長くなるように、該バネ支持部材を配置したことを特徴とするものである。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)……式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100π/4)……式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。 形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
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)、ファストスカーレット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、ピ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が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
荷電制御剤としては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、燐の単体または化合物、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である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。 荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、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、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。 有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
また、潤滑剤成型体17bを、画像形成装置の設置面と水平でブラシローラ17aの中心を通る面より上方に配置する。これにより、潤滑剤成型体17bの自重によるブラシローラ17aへの加圧となり、供給量が減少した状態の継続的な潤滑剤塗布を行うことができる。
また、潤滑剤成型体17bは、脂肪酸金属塩またはフッ素微粒子を成型したものとすることにより、感光体5の摩擦係数を低減する効果を大きくすることができる。
また、潤滑剤成型体17bは棒状であり、初期において、加圧バネ17dが棒状の潤滑剤成型体17bを総加圧量200mN以上の力でブラシローラ17aに押圧するようする。これにより、初期においても感光体5の摩擦係数を低減でき、クリーニング不良、フィルミング防止することができる。
また、感光体5に対するブラシローラ17aの周速の比を0.8〜1.2の範囲とする。周速比が0.8未満では潤滑剤の供給量が少なくなり、1.2を越えると衝撃で感光体5に傷をつけることがあり、感光体5の寿命を短くすることがある。周速の比を0.8〜1.2の範囲とすることで、小さな衝撃でブラシローラ17aから感光体5に潤滑剤を供給することができる。
また、現像装置で用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあるものとする。これにより、地肌かぶりの少ない高繊細な高品位な画像を得ることができる。
また、現像装置で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあるものとする。SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。また、形状係数SF−2は、SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
また、上記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステルと、着色剤、離型剤を有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。これにより、高品位な画像を得ることができる。
また、トナーは略球形状とすることで、高品位な画像を得ることができる。
また、トナーはその形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあるものとする。これにより、高品位な画像を得ることができる。
また、感光体5と、感光体5に接触又は近接させた帯電ローラ4と、クリーニングブレード15aと、潤滑剤塗布手段17とが一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能なるプロセスカートリッジとする。これにより、メンテナンス性が向上する。
5 感光体
14 帯電装置
14a 帯電ローラ
14b 帯電ローラクリーニングブラシ
15 クリーニング手段
15a クリーニングブレード
15b ブレード加圧スプリング
15c ブレード回動支点
15d 廃トナー回収コイル
17 潤滑剤塗布手段
17a ブラシローラ
17b 潤滑剤成型体
17c ブラシローラスクレーパー
17d 加圧バネ
17e バネ支持部材
Claims (11)
- 潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体表面に接触又は近接させた帯電部材により該潜像担持体を帯電する帯電装置と、該潜像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、該潜像担持体の潜像にトナーを付着させて現像する現像装置と、該潜像担持体表面に残留するトナーをクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング装置と、該潜像担持体表面に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とを備え、上記潤滑剤塗布手段が、潤滑剤と、回転駆動しながら該潤滑剤と該潜像担持体表面とに接触するブラシローラと、該潤滑剤を該ブラシローラ側に押圧するための加圧バネと、該加圧バネを支持するバネ支持部材とを有し、該ブラシローラで該潤滑剤を掻き取り該潜像担持体表面に塗布する画像形成装置において、
上記加圧バネは、上記潤滑剤側の一端が自由端であり、その自由端とは反対側の他端が上記バネ支持部材により支持されるものであり、初期では該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより短く、かつ、経時で該潤滑剤の嵩が消費により減少した際には該加圧バネの自由端が該潤滑剤から離間し該潤滑剤が他の部材からの加圧を受けずに該潤滑剤の自重によって該ブラシローラに対して加圧されるよう該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより長くなるように、該バネ支持部材を配置したことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1の画像形成装置において、上記潤滑剤を、画像形成装置の設置面と水平で上記ブラシローラの中心を通る面よりも上方に配置したことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1または2の画像形成装置において、上記潤滑剤は、脂肪酸金属塩またはフッ素微粒子を成型したものであることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2または3の画像形成装置において、上記潤滑剤は棒状であり、初期において、該加圧バネが該棒状の潤滑剤を総加圧量200mN以上の力で上記ブラシローラに押圧するよう構成したことを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3または4の画像形成装置において、上記潜像担持体に対する上記ブラシローラの周速の比が、0.8〜1.2の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、略球形状であることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項1、2、3、4または5の画像形成装置において、上記現像装置で用いられるトナーは、形状が長軸r1、短軸r2、厚さr3で規定され(但し、r1≧r2≧r3とする。)、長軸r1と短軸r2との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲にあり、厚さr3と短軸r2との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲にあることを特徴とする画像形成装置。
- 潜像を形成する潜像担持体と、該潜像担持体表面に接触又は近接させた帯電部材により該潜像担持体を帯電する帯電装置と、該潜像担持体表面に残留するトナーをクリーニングブレードによりクリーニングするクリーニング装置と、該潜像担持体に潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布手段とが一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジにおいて、
上記潤滑剤塗布手段が、潤滑剤と、回転駆動しながら該潤滑剤と該潜像担持体表面とに接触するブラシローラと、該潤滑剤を該ブラシローラ側に押圧する加圧バネと、該加圧バネを支持するバネ支持部材とを有し、該ブラシローラで該潤滑剤を掻き取り該潜像担持体表面に塗布するものであり、
上記加圧バネは、上記潤滑剤側の一端が自由端であり、その自由端とは反対側の他端が上記バネ支持部材により支持されるものであり、初期では該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより短く、かつ、経時で該潤滑剤の嵩が消費により減少した際には該加圧バネの自由端が該潤滑剤から離間し該潤滑剤が他の部材からの加圧を受けずに該潤滑剤の自重によって該ブラシローラに対して加圧されるよう該バネ支持部材と該潤滑剤との間が該加圧バネの自由長長さより長くなるように、該バネ支持部材を配置したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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