JP5617204B2 - 画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Description
また、特に昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。
高画質化のためには、トナーの平均粒径は小さくなり、またその粒子形状は角張った部分がなくなり、より丸い形状になってきている。
ただし、近年の更なる高速化、高画質化、省エネルギー化等の要求に伴い、潜像担持体や中間転写体の線速度はさらに速くなり、トナーの粒径はますます小さく、球形に近づいているため、従来の方法では十分なクリーニング性が確保できないようになってきている。
本発明の第1の解決手段は、静電潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを有する画像形成機構を有し、前記潜像担持体に形成したトナー像を中間像担持体に転写する一次転写手段と、該中間像担持体に転写されたトナー像を転写媒体に転写する二次転写手段を備える画像形成装置において、前記潜像担持体と前記中間像担持体に、それぞれ担持体保護剤を塗布または付着させて保護層を形成する保護層形成手段を備え、前記潜像担持体と前記中間像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤は、脂肪酸金属塩と、窒化ホウ素とを含み、かつ、前記潜像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤にのみ、更に、無機微粒子を含むことを特徴とする(請求項1)。
また、本発明の第3の解決手段は、第1または第2の解決手段の画像形成装置において、前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される1種類以上の物質であることを特徴とする(請求項3)。
また、本発明の第5の解決手段は、第1〜第4のいずれか一つの解決手段の画像形成装置において、前記中間像担持体の回転方向で、前記二次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記中間像担持体の表面に残留したトナーを、該中間像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を備えてなることを特徴とする(請求項5)。
担持体保護剤を塗布または付着させて保護層を形成する行程を有し、前記潜像担持体と前記中間像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤は、脂肪酸金属塩と、窒化ホウ素とを含み、かつ、前記潜像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤にのみ、更に、無機微粒子を含むことを特徴とする(請求項6)。
また、本発明の第8の解決手段は、第6または第7の解決手段の画像形成方法において、前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される1種類以上の物質であることを特徴とする(請求項8)。
また、本発明の第10の解決手段は、第6〜第9のいずれか一つの解決手段の画像形成方法において、前記中間像担持体の回転方向で、前記二次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記中間像担持体の表面に残留したトナーを、該中間像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする(請求項10)。
本発明の画像形成装置及び画像形成方法では、以下のような理由で、トナーすり抜け、潜像担持体フィルミング、及び中間像担持体のキズを防止できているものと思われる。
電子写真方式の潜像担持体には、帯電及びクリーニングのハザードから潜像担持体を保護するために、担持体保護剤が塗布される。しかし、一般に使用されている脂肪酸金属塩は帯電の影響により潤滑性が低下してしまい、クリーニング部材をトナーがすり抜けて、クリーニング不良が発生してしまう。
脂肪酸金属塩の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。
図1は本発明の一実施例を示す画像形成装置の概略構成図である。図1に示す画像形成装置100は、所謂タンデム型のカラープリンターの一例を示しているが、この画像形成装置100の上部に原稿読取部(スキャナ部)と原稿自動給紙装置(ADF)を設置すれば複写機の構成となり、さらに外部装置との通信機能を設けて、電話回線や光回線、LAN等と接続することにより、ファクシミリやデジタル複合機として用いることができる。
尚、各色の感光体ユニット10には、感光体1とともに、帯電装置12、現像装置13、クリーニング機構40のうちの少なくとも一つをカートリッジ内に収納したプロセスカーリッジが用いられている。そして、このプロセスカートリッジは、画像形成装置100に対して着脱可能に設けられており、メンテナンスや交換が容易な構成となっている。
各色の感光体ユニット10の潜像担持体(感光体)11は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、帯電装置12で均一に帯電される。
帯電装置12による潜像担持体11の帯電が行われる際には、電圧印加手段(図示せず)から帯電部材(例えば帯電ローラ)に、潜像担持体11を所望の電位に帯電させるのに適した適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
レーザー光Lは図示しない半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴンミラー)等により偏向され、図示しない走査結像光学系やミラー等を介して各潜像担持体11の表面に微小なスポット光として照射され、画像データに応じて強度変調されながら潜像担持体の回転軸方向(主走査方向と言う)に走査されて静電潜像を形成する。
潜像の現像時には、電圧印加機構(図示せず)から現像ローラに、潜像担持体11の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
潜像担持体(感光体)11のクリーニング機構部40には、潜像担持体11の回転方向で、一次転写装置14の位置より下流側でかつ保護層形成手段の位置より上流側に、潜像担持体11の表面に残留したトナーを、潜像担持体11との摺擦によって表面から除去するクリーニング手段41を備えており、潜像担持体11上の一次転写残トナーは、クリーニング手段であるクリーニングブレード41で除去される。そのクリーニングブレード41よりも潜像担持体11の回転方向下流側には、保護層形成手段である保護層形成装置(42〜46)が潜像担持体11に対向して配設されている。
そして上記のクリーニングブレード41の下流側において、担持体保護剤43を押し当て部材45によって、保護剤供給部材44のブラシに押し当て研削し、潜像担持体11に塗布または付着させる。さらにその下流で保護層形成部材46によって保護剤を薄層化し成膜される。
尚、ここで使用する担持体保護剤43は、脂肪酸金属塩、窒化ホウ素、無機微粒子を含むものである。
中間像担持体(中間転写ベルト)20のクリーニング機構部50には、中間像担持体20の回転方向で、二次転写装置70の位置より下流側でかつ保護層形成手段の位置より上流側に、中間像担持体20の表面に残留したトナーを、中間像担持体20との摺擦によって表面から除去するクリーニング手段51を備えており、中間像担持体20上の二次転写残トナーは、クリーニング手段であるクリーニングブレード51で除去される。そのクリーニングブレード51よりも中間像担持体20の回転方向下流側には、保護層形成手段である保護層形成装置(52〜55)が中間像担持体20に対向して配設されている。
そして上記のクリーニングブレード51の下流側において、担持体保護剤53を押し当て部材55によって、保護剤供給部材54のブラシに押し当て研削し、中間像担持体20に塗布する。
尚、ここで使用する担持体保護剤53は、脂肪酸金属塩、窒化ホウ素を含み、無機微子は含まないものである。
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える、力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね1〜15mm程度であれば好ましく使用でき、2〜10mm程度であれば更に好ましく使用できる。
弾性金属ブレードの厚みは、0.05〜3mm程度であれば好ましく使用でき、0.1〜1mm程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
表面層を形成する材料としては、PFA、PTFE、FEP、PVdF等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
本発明の画像形成装置や画像形成方法に用いる感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
・モノフェノール系化合物:
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、3−t−ブチル−4−ヒドロキシニソールなど。
2,2'−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2'−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4'−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)など。
1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3',5'−ジ−t−ブチル−4'−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3'−ビス(4'−ヒドロキシ−3'−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェノール類など。
N−フェニル−N'−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N'−ジメチル−N,N'−ジ−tーブチル−p−フェニレンジアミンなど。
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
ジラウリル−3,3'−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3'−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3'−チオジプロピオネートなど。
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
中間転写媒体としては、少なくとも弾性層を有し、体積抵抗が10^5〜10^11Ω・cmの導電性を示すものが好ましい。表面抵抗が10^5Ω/□を下回る場合には、感光体から中間転写媒体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、10^11Ω/□を上回る場合には、中間転写媒体から紙などの転写媒体へトナー像を転写した後に、中間転写媒体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
まず、本発明のトナーは、平均円形度が0.93〜1.00であることが好ましい。本発明では、下記の式1より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長 (式1)
トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均径D4が3μm未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径D4が10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
よって、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に、かつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−l29(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−l02、(タイキン工莱社製)、メガファックF−ll0、F−l20、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、l03、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F−150(ネオス社製)などが挙げられる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
トナー中の着色剤の個数平均径が0.5μmより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
0.1μmより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、0.1μm未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するOHPシートの透明性に貢献する。一方、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、OHPシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、0.7μmより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の10個数%以下である事が好ましく、5個数%以下である事がより好ましい。
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
この無機微粒子の一次粒子径は、5mμm〜2μmであることが好ましく、特に5mμm〜500mμm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0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、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、ペンガラ、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、窒化ケイ素などを挙げることができる。
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、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単重合体;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/ビニルナフタレン共重合体、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/マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体;ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体;ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも1種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および/またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
以下の実施例及び比較例では、画像形成装置としてリコー製の複写機imagio MP C5000を用い、その作像部において、ステアリン酸亜鉛を供給する部分から、本発明の担持体保護剤を供給した。
そして、A4版、画像面積率5%の原稿のコピーを1万枚作成する連続通紙試験を行い、帯電部材の汚れ、トナーすり抜け、感光体保護性を評価した。
比較例の配合条件を下記の表1に、実施例の配合条件を下記の表2に、実施例及び比較例の評価結果を下記の表3に示す。
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用した場合。
[比較例2]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用した場合。
[比較例3]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素と無機微粒子とを使用した場合。
[比較例4]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用した場合。
[比較例5]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用した場合。
[比較例6]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素と無機微粒子とを使用した場合。
[比較例7]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素と無機微粒子とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用した場合。
[比較例8]
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素と無機微粒子とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩のみを使用した場合。
潜像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素と無機微粒子とを使用し、中間像担持体保護剤として、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを使用した場合。
(実施例2)
脂肪酸金属塩として、ステアリン酸亜鉛を使用した場合。
(実施例3)
無機微粒子として、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイトでないものを使用した場合。
すなわち、上記の比較例1〜3のように、潜像担持体保護剤に脂肪酸金属塩のみを使用したものでは、クリーニング不良が発生してしまう。
同様に比較例1、4、7のように、中間像担持体保護剤に脂肪酸金属塩のみを使用した場合であっても、クリーニング不良が発生してしまう。
また、比較例4〜8のように、潜像担持体保護剤に窒化ホウ素を添加することでクリーニング性は大幅に改善する。ただし比較例4〜6では、潜像担持体上にフィルミングが発生してしまう。
そこで比較例7、8及び実施例1〜3のように、アルミナを添加することで、フィルミングの発生を抑えることが可能となっている。
また、実施例2と実施例3から明らかなように、アルミナを始めとした無機微粒子を使用することで特に好ましい結果が得られる。
これに対して、本発明の保護層形成手段は、担持体保護剤を、保護剤供給部材を介して潜像担持体へ供給する構成とし、担持体保護剤と潜像担持体の間に供給部材を介させることにより、軟質な担持体保護剤を用いた場合にでも、潜像担持体表面へ均等に供給することができる。
また、保護層形成手段に、担持体保護剤を押圧し皮膜化する保護層形成部材を設ける場合、保護層形成部材はクリーニング部材を兼ねても良いが、より確実に保護層を形成するには、予めクリーニング部材にて潜像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が保護層内に混入しないようにした方が好ましい。
特に、潜像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含む場合には、電気的ストレスによる潜像担持体の劣化を担持体保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む潜像担持体の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に渉り持続的に発現させることが可能となる。これにより、潜像担持体は実質無交換で使用できるレベルまで耐久性を引き上げることが可能となる。
11:潜像担持体(感光体)
12:帯電装置(帯電手段)
13:現像装置(現像手段)
14:一次転写装置(一次転写手段)
20:中間像担持体(中間転写ベルト)
30:光書込み装置
40:潜像担持体クリーニング機構部
41:クリーニングブレード(クリーニング手段)
42:保護剤支持部材(ホルダー)
43:担持体保護剤
44:保護剤供給部材
45:押し当て部材
46:保護層形成部材
50:中間像担持体クリーニング機構部
51:クリーニングブレード(クリーニング手段)
52:保護剤支持部材(ホルダー)
53:担持体保護剤
54:保護剤供給部材
55:押し当て部材
60−1,60−2:給紙カセット
61:給紙ローラ
62:分離ローラ
63,64:搬送ローラ
65:レジストローラ
70:二次転写装置(二次転写手段)
80:定着装置
90:排紙ローラ
100:画像形成装置
101:排紙トレイ
P:転写媒体
Claims (10)
- 静電潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを有する画像形成機構を有し、
前記潜像担持体に形成したトナー像を中間像担持体に転写する一次転写手段と、
該中間像担持体に転写されたトナー像を転写媒体に転写する二次転写手段を備える画像形成装置において、
前記潜像担持体と前記中間像担持体に、それぞれ担持体保護剤を塗布または付着させて保護層を形成する保護層形成手段を備え、
前記潜像担持体と前記中間像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤は、
脂肪酸金属塩と、窒化ホウ素とを含み、かつ、
前記潜像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤にのみ、更に、無機微粒子を含むことを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1に記載の画像形成装置において、
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1または2に記載の画像形成装置において、
前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される1種類以上の物質であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜3のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記潜像担持体の回転方向で、前記一次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記潜像担持体の表面に残留したトナーを、該潜像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1〜4のいずれか一つに記載の画像形成装置において、
前記中間像担持体の回転方向で、前記二次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記中間像担持体の表面に残留したトナーを、該中間像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 - 静電潜像を担持する潜像担持体と、
該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
潜像を現像してトナー像を形成する現像手段とを有する画像形成機構を用い、前記潜像担持体に形成したトナー像を一次転写手段により中間像担持体に転写し、
該中間像担持体に転写されたトナー像を二次転写手段により転写媒体に転写する画像形成方法において、
前記潜像担持体と前記中間像担持体に、それぞれ保護層形成手段により担持体保護剤を塗布または付着させて保護層を形成する行程を有し、
前記潜像担持体と前記中間像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤は、
脂肪酸金属塩と、窒化ホウ素とを含み、かつ、
前記潜像担持体に塗布または付着させる担持体保護剤にのみ、更に、無機微粒子を含むことを特徴とする画像形成方法。 - 請求項6に記載の画像形成方法において、
前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成方法。 - 請求項6または7に記載の画像形成方法において、
前記無機微粒子が、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される1種類以上の物質であることを特徴とする画像形成方法。 - 請求項6〜8のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記潜像担持体の回転方向で、前記一次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記潜像担持体の表面に残留したトナーを、該潜像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする画像形成方法。 - 請求項6〜9のいずれか一つに記載の画像形成方法において、
前記中間像担持体の回転方向で、前記二次転写手段の位置より下流側でかつ前記保護層形成手段の位置より上流側に、前記中間像担持体の表面に残留したトナーを、該中間像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング手段を設けたことを特徴とする画像形成方法。
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