JP5998954B2 - 画像形成装置及びプログラム - Google Patents

画像形成装置及びプログラム Download PDF

Info

Publication number
JP5998954B2
JP5998954B2 JP2013012527A JP2013012527A JP5998954B2 JP 5998954 B2 JP5998954 B2 JP 5998954B2 JP 2013012527 A JP2013012527 A JP 2013012527A JP 2013012527 A JP2013012527 A JP 2013012527A JP 5998954 B2 JP5998954 B2 JP 5998954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
image
transfer
electric field
toner
toner image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013012527A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014145791A (ja
Inventor
泰久 師岡
泰久 師岡
豊文 井上
豊文 井上
小出 隆史
隆史 小出
克之 北島
克之 北島
栄治 中井
栄治 中井
祥史 恵利
祥史 恵利
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Xerox Co Ltd, Fujifilm Business Innovation Corp filed Critical Fuji Xerox Co Ltd
Priority to JP2013012527A priority Critical patent/JP5998954B2/ja
Publication of JP2014145791A publication Critical patent/JP2014145791A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5998954B2 publication Critical patent/JP5998954B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Electrostatic Charge, Transfer And Separation In Electrography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、画像形成装置及びプログラムに関する。
特許文献1には、像形成体、該像形成体上に静電潜像を形成する潜像形成手段、前記像形成体上の静電潜像を現像して前記像形成体上にトナー像を形成する現像手段、前記像形成体上のトナー像を記録材に転写する転写手段及び、転写後の前記像形成体をクリーニングするクリーニング手段を有する画像形成装置において、前記クリーニング手段は、クリーニングブレード及び回転によりクリーニングを行う回転クリーニング部材を有すること並びに、環境検知手段及び該環境検知手段の検知信号に基づいて前記回転クリーニング部材の回転数を制御する制御手段を有すること、を特徴とする画像形成装置が開示されている。
特開2002−207404号公報
本発明の目的は、転写性能を維持すると共に前サイクルの履歴による濃度変化(以下、「ゴースト」と称する)の発生を抑制することができる画像形成装置及びプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係る発明は、帯電された像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子と体積平均粒径が20nm以上80nm未満で且つシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子とが外添されたトナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体との間に転写電界を印加して前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記像保持体に接触して転写後の像保持体を清掃する清掃手段と、画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合には、前記第1トナー像が被転写体に転写される際に、通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように、前記転写手段を制御する制御手段と、を備えた画像形成装置である。
請求項2に係る発明は、前記制御手段が、画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域及び当該領域に隣接する領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合に、前記通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように前記転写手段を制御する、請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に係る発明は、前記制御手段が、像保持体の表面を複数のブロックに分割した場合に、1周期で形成される画像毎に複数のブロックの各々に形成されるトナー像の面積階調率を取得し、面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されるブロックに次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることを予測する、請求項1または請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に係る発明は、帯電された像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子と体積平均粒径が20nm以上80nm未満で且つシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子とが外添されたトナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、前記像保持体との間に転写電界を印加して前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、前記像保持体に接触して転写後の像保持体を清掃する清掃手段と、を備えた画像形成装置を制御するためのプログラムであって、コンピュータを、画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合には、前記第1トナー像が被転写体に転写される際に、通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように、前記転写手段を制御する手段として機能させるプログラムである。
請求項1、請求項4に記載の発明によれば、被転写体への転写効率が95%以上に維持されると共にゴーストの発生が抑制される。
請求項2に記載の発明によれば、ゴーストの発生が効率よく抑制される。
請求項3に記載の発明によれば、ゴーストの発生がブロック単位で抑制される。
請求項5に記載の発明によれば、転写電界又は転写電圧の変更により転写電界が低下する。
本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。 図1に示す画像形成装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。 図2に示す画像形成部の制御系の構成を更に詳細に示すブロック図である。 外添剤の機能を説明するための模式図である。 ゴースト評価用チャートを示す図である。 感光体の表面の複数回転分の展開図である。 「転写電界制御処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態の一例を詳細に説明する。
<画像形成装置>
まず、画像形成装置の主要構成について説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略図である。図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10には、例えば、電子写真感光体(以下「感光体」と称する)12(像保持体の一例)が設けられている。感光体12は、円柱状とされ、モータ等の駆動部27にギア等の駆動力伝搬部材(不図示)を介して連結されており、当該駆動部27により、黒点で示す回転軸の周りに回転駆動される。図1に示す例では、矢印A方向に回転駆動される。
感光体12の周辺には、例えば、帯電装置15、潜像形成装置16、現像装置18、転写装置31、清掃装置22、及び除電装置24が、感光体12の回転方向に沿って順に配設されている。そして、本実施形態に係る画像形成装置10には、定着装置26も配設されている。以下、画像形成装置10の各部の詳細について説明する。
(感光体)
感光体12は、例えば、導電性基体と、この導電性基体上に形成された下引き層と、この下引き層の上に形成された感光層と、から構成されている。この感光層は、電荷発生層と電荷輸送層との2層構造であってもよい。また、感光層は、最表面に保護層を設けた構成であってもよい。下引き層は、結着樹脂と、金属酸化物粒子と、電子受容性化合物と、を含んで構成されている。
(帯電装置)
帯電装置15は、感光体12の表面を帯電する。帯電装置15は、例えば、感光体12表面に接触または非接触で設けられ、感光体12の表面を帯電する帯電部材14、及び帯電部材14に帯電電圧を印加する電源28(帯電部材用の電圧印加部の一例)を含んで構成されている。電源28は、帯電部材14に電気的に接続されている。
帯電装置15の帯電部材14としては、例えば、導電性の帯電ローラ、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触方式の帯電器が挙げられる。また、帯電部材14としては、例えば、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等も挙げられる。
帯電装置15(電源28を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、帯電部材14に帯電電圧を印加する。電源28から帯電電圧を印加された帯電部材14は、印加された帯電電圧に応じた帯電電位に、感光体12を帯電させる。このため、電源28から印加される帯電電圧が調整されることで、感光体12は、異なる帯電電位に帯電される。
(潜像形成装置)
潜像形成装置16(潜像形成部の一例)は、帯電された感光体12の表面に静電潜像を形成する。具体的には、例えば、潜像形成装置16は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、帯電部材14により帯電された感光体12の表面に、形成する対象となる画像の画像情報に基づいて変調された光Lを照射して、感光体12上に画像情報の画像に応じた静電潜像を形成する。
潜像形成装置16としては、例えば、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を像様に露光する光源を持つ光学系機器等が挙げられる。
(現像装置)
現像装置18は、例えば、潜像形成装置16による光Lの照射位置より感光体12の回転方向下流側に設けられている。現像装置18内には、現像剤を収容する収容部が設けられている。本実施の形態では、この収容部には、体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子とシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子とが外添されたトナーを含む現像剤が収容されている。以下では、体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子を「大粒径外添剤」と称し、シリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子を「オイル処理シリカ」と称する。トナーは、例えば、現像装置18内で帯電された状態で収容されている。なお、大粒径外添剤とオイル処理シリカとを含む現像剤については後述する。
現像装置18は、例えば、トナーを含む現像剤により、感光体12の表面に形成された静電潜像を現像する現像部材18Aと、現像部材18Aに現像電圧を印加する電源32(現像部材用の電圧印加部の一例)と、を含んで構成されている。この現像部材18Aは、例えば、電源32に電気的に接続されている。
現像装置18の現像部材18Aとしては、現像剤の種類に応じて選択されるが、例えば、磁石が内蔵された現像スリーブを有する現像ロールが挙げられる。
現像装置18(電源32を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、現像部材18Aに現像電圧を印加する。現像電圧を印加された現像部材18Aは、該現像電圧に応じた現像電位に帯電される。そして、現像電位に帯電された現像部材18Aは、例えば、現像装置18内に収容された現像剤を表面に保持して、現像剤に含まれるトナーを現像装置18内から感光体12表面へと供給する。
感光体12上に供給されたトナーは、例えば、感光体12上の静電潜像に静電力により付着する。詳細には、例えば、感光体12と現像部材18Aとの向かい合う領域における電位差、すなわち、該領域における感光体12の表面の電位と現像部材18Aの現像電位との電位差によって、現像剤に含まれるトナーが感光体12の静電潜像の形成された領域に供給される。なお、現像剤にキャリアが含まれている場合には、該キャリアは現像部材18Aに保持されたまま現像装置18内に戻る。
例えば、感光体12上の静電潜像は、現像部材18Aから供給されたトナーによって現像されて、感光体12上には、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
(転写装置)
転写装置31は、例えば、現像部材18Aの配設位置より感光体12の回転方向下流側に設けられている。転写装置31は、例えば、感光体12の表面に形成されたトナー画像を記録媒体30A(被転写体の一例)へ転写する転写部材20と、転写部材20に転写電圧を印加する電源30(転写部材用の電圧印加部の一例)と、を含んで構成されている。転写部材20は、例えば、円柱状とされており、感光体12との間で記録媒体30Aを挟んで搬送する。転写部材20は、例えば、電源30に電気的に接続されている。
転写部材20の転写部材20としては、例えば、ベルト、ローラ、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の非接触型転写帯電器が挙げられる。
転写装置31(電源30を含む)は、例えば、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、転写部材20に転写電圧を印加する。転写電圧を印加された転写部材20は、該転写電圧に応じた転写電位に帯電される。
転写部材20の電源30から転写部材20に、感光体12上に形成されたトナー像を構成するトナーとは逆極性の転写電圧が印加されると、例えば、感光体12と転写部材20との向かい合う領域(図1中、転写領域32A参照)には、感光体12上のトナー像を構成する各トナーを静電力により感光体12から転写部材20側へと移動させる電界強度の転写電界が形成される。
記録媒体30A(被転写体の一例)は、例えば、図示を省略する収容部に収容されており、この収容部から図示を省略する複数の搬送部材によって搬送経路34に沿って搬送され、感光体12と転写部材20との向かい合う領域である転写領域32Aに到る。図1中に示す例では、矢印B方向に搬送される。転写領域32Aに到った記録媒体30Aは、 例えば、転写部材20に転写電圧が印加されることにより該領域に形成された転写電界によって、感光体12上のトナー像が転写される。すなわち、例えば、感光体12表面から記録媒体30Aへのトナーの移動により、記録媒体30A上にトナー像が転写される。
感光体12上のトナー像は、転写電界に応じた転写効率で記録媒体30A上に転写される。転写部材20に印加される転写電圧を一定として転写部材20に印加される転写電流を低下させると、転写電界が低下して転写効率が低下する。また、転写部材20に印加される転写電流を一定として転写部材20に印加される転写電圧を低下させると、転写電界が低下して転写効率が低下する。
(清掃装置)
清掃装置22は、転写領域32Aより感光体12の回転方向下流側に設けられている。清掃装置22は、トナー像を記録媒体30Aに転写した後に、感光体12に付着した付着物を除去する。清掃装置22は、感光体12上の残留トナーや紙粉等の付着物を除去する。本実施の形態では、清掃装置22は、感光体12に予め定めた線圧で接触する板状部材(以下、「清掃ブレード」という。)22Aを有している。清掃ブレード22Aは、例えば、線圧10g/cm以上150g/cm以下で感光体12に接触する。
(除電装置)
除電装置24(除電部の一例)は、例えば、清掃装置22より感光体12の回転方向下流側に設けられている。除電装置24は、トナー画像を転写した後、感光体12の表面を露光して除電する。具体的には、例えば、除電装置24は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、感光体12の全表面(具体的には例えば画像形成領域の全面)を露光して除電する。
除電装置24としては、例えば、白色光を照射するタングステンランプ、赤色光を照射する発光ダイオード(LED)等の光源を有する装置が挙げられる。
(定着装置)
定着装置26は、例えば、転写領域32Aより記録媒体30Aの搬送経路34の搬送方向下流側に設けられている。定着装置26は、例えば、記録媒体30A上に転写されたトナー像を定着する。具体的には、例えば、定着装置26は、画像形成装置10に設けられた制御部36に電気的に接続されており、制御部36により駆動制御されて、記録媒体30A上に転写されたトナー像を熱または熱及び圧力によって記録媒体30Aに定着する。
定着装置26としては、それ自体公知の定着器、例えば熱ローラ定着器、オーブン定着器等が挙げられる。
ここで、搬送経路34に沿って搬送されて感光体12と転写部材20との向かい合う領域(転写領域32A)を通過することによりトナー像を転写された記録媒体30Aは、例えば、図示を省略する搬送部材によってさらに搬送経路34に沿って定着装置26の設置位置に到り、記録媒体30A上のトナー像の定着が行われる。
トナー像の定着によって画像形成された記録媒体30Aは、図示を省略する複数の搬送部材によって画像形成装置10の外部へと排出される。なお、感光体12は、除電装置24による除電後、再度、帯電装置15によって帯電電位に帯電される。
(画像形成動作)
ここで、画像形成装置10の画像形成動作について説明する。
まず、感光体12の表面が帯電装置15により帯電される。潜像形成装置16は、帯電された感光体12の表面を画像情報に基づいて露光する。これにより、感光体12上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。現像装置18では、トナーを含む現像剤により、感光体12の表面に形成された静電潜像が現像される。これにより、感光体12の表面に、トナー画像が形成される。転写装置31では、感光体12の表面に形成されたトナー画像が記録媒体30Aへ転写される。記録媒体30Aに転写されたトナー画像は、定着装置26により定着される。一方、トナー画像を転写した後の感光体12の表面が、清掃装置22により清掃され、除電装置24により除電される。
<画像形成装置の制御系>
次に、画像形成装置の制御系について説明する。
図2は図1に示す画像形成装置の制御系の構成の一例を示すブロック図である。また、図3は図2に示す画像形成部の制御系の構成を更に詳細に示すブロック図である。図2に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置10は、制御部36の外に、操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50を備えている。
制御部36は、装置全体の制御及び各種演算を行うコンピュータとして構成されている。具体的には、制御部36は、CPU(中央処理装置; Central Processing Unit)36A、各種プログラムを記憶したROM(Read Only Memory)36B、プログラムの実行時にワークエリアとして使用されるRAM(Random Access Memory)36C、各種情報を記憶する不揮発性メモリ36D、及び入出力インターフェース(I/O)36Eを備えている。CPU36A、ROM36B、RAM36C、不揮発性メモリ36D、及びI/O36Eの各々は、バス36Fを介して接続されている。
操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50の各部は、制御部36のI/O36Eに接続されている。制御部36は、操作表示部40、画像処理部42、画像メモリ44、画像形成部46、記憶部48、及び通信部50の各部との間で情報の授受を行って、各部を制御する。
操作表示部40は、スタートボタンやテンキー等の各種ボタン、警告画面や設定画面等の各種画面を表示するためのタッチパネルなどを含んで構成されている。操作表示部40は、上記構成により、利用者からの操作を受け付けると共に、利用者に対し各種情報を表示する。
画像処理部42は、外部装置52から通信部50を介して取得した画像情報に対し、予め定めた画像処理を行って、画像形成部46に出力するための画像情報を生成する。例えば、ページ記述言語で記述されたPDLデータを展開処理して、RGB各色に展開処理されたラスタデータ(RGBデータ)に変換し、RGBデータを色変換処理して、画像形成装置で再現される色で表現されたYMCKデータ等を生成する。更に、スクリーン処理やガンマ補正処理等を行ってもよい。
画像メモリ44は、外部装置52から取得した画像情報、画像処理部42で生成された画像情報等、画像形成装置10で取得された各種の画像情報を記憶する。本実施の形態では、画像メモリ44は、少なくとも、画像処理部42で画像処理された後の画像情報、即ち、画像形成部46に出力するための画像情報を記憶している。なお、以下では、説明を簡単にするために、画像形成部46に出力するための画像情報を「K色単色」のラスタデータとして説明する。
画像形成部46は、画像形成装置10の主要構成として説明したものである。図3に示すように、画像形成部46の制御系は、感光体12の駆動部27、帯電装置15(電源28を含む)、潜像形成装置16、現像装置18(電源32を含む)、転写装置31(電源30を含む)、除電装置24、及び定着装置26を有している。駆動部27、帯電装置15、潜像形成装置16、現像装置18、転写装置31、除電装置24、及び定着装置26の各々は、制御部36と接続されている。制御部36は、これら各部との間で情報の授受を行って各部を制御する。
記憶部48は、ハードディスク等の記憶装置を備えている。記憶部48には、ログデータ等の各種データ、各種プログラム等が記憶される。通信部50は、有線又は無線の通信回線を介して外部装置52と通信を行うためのインターフェースである。例えば、通信部50は、外部装置から、画像形成指示や電子文書の画像情報と共に、画像形成情報を取得する。画像形成情報には、ページ、部数、カラーモード等の属性を表すパラメータが含まれる。
本実施の形態では、後述する「転写電界制御処理」の制御プログラムが、ROM36Bに予め記憶されている場合について説明する。予め記憶された制御プログラムは、CPU36Aにより読み出され、RAM36Cをワークエリアとして実行される。また、本実施の形態では、不揮発性メモリ36Dに、後述する「面積階調率の上限値及び下限値」等の各種の設定値が予め記憶されている場合について説明する。なお、制御プログラムや設定値は、記憶部48等の他の記憶装置に記憶されていてもよいし、通信部50を介して外部から取得されてもよい。
なお、制御部36には、各種ドライブが接続されていてもよい。各種ドライブは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、CD−ROM、DVD-ROM、USBメモリなどのコンピュータ読み取り可能な可搬性の記録媒体からデータを読み込んだり、記録媒体に対してデータを書き込んだりする装置である。各種ドライブを備える場合には、可搬性の記録媒体に制御プログラムを記録しておいて、これを対応するドライブで読み込んで実行してもよい。
<外添剤を含む現像剤>
次に、本実施の形態に係る現像剤について説明する。
(現像剤)
本実施の形態に係る現像剤は、大粒径外添剤とオイル処理シリカとが外添されたトナーを含む現像剤である。上記の通り、大粒径外添剤とは、体積平均粒径80nm以上180nm以下の無機粒子である。無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子等が挙げられる。無機粒子は、各種カップリング剤により疎水化処理が施されていてもよいが、非オイル処理の粒子である。
また、オイル処理シリカとは、シリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子である。シリコーンオイルとしては、メチルフェニルシリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、アルキル変性シリコーンオイル、アミノ変性シリコーンオイル、アルコキシ変性シリコーンオイル等が挙げられる。シリコーンオイルの処理量としては、シリカ粒子(非処理のシリカ粒子)に対して3質量%以上20質量%以下がよく、望ましくは5質量%以上15質量%以下である。本実施の形態では、体積平均粒径20nm以上80nm未満と中粒径のオイル処理シリカを用いる。
転写性能を維持する観点から、大粒径外添剤の体積平均粒径は80nm以上180nm以下の範囲とされる。
後述する大粒径外添剤のすり抜けを抑制する観点から、オイル処理シリカの体積平均粒径は20nm以上80nm未満の範囲とされる。体積平均粒径の下限値は、ダム形成の観点から20nmとしてもよい。体積平均粒径の上限値は、流動性の観点から50nmとしてもよい。
「体積平均粒径」とは、体積平均粒径(D50v)である。外添剤の体積平均粒径は、トナー粒子にシリカ粒子を分散させた後のシリカ粒子の一次粒子100個をSEM(Scanning Electron Microscope)装置により観察し、一次粒子の画像解析によって粒子ごとの最長径、最短径を測定し、この中間値から球相当径を測定する。得られた球相当径の累積頻度における50%径(D50v)を外添剤の体積平均粒径とする。
大粒径外添剤とオイル処理シリカとが併用されていればよく、各外添剤の添加量は特に制限されるものではない。例えば、大粒径外添剤の添加量は、トナー粒子に対して1.0質量%以上3.0質量%以下とされる。オイル処理シリカの添加量は、トナー粒子に対して0.2質量%以上2.0質量%以下とされる。大粒径外添剤のすり抜けを効果的に抑制するには、オイル処理シリカの比率を前記の範囲にすればよい。
現像剤の構成は、上記の大粒径外添剤及びオイル処理シリカが外添されたこと以外は、トナーを含む公知の現像剤と同様である。現像剤に含まれるトナーとしては、例えば、重合法により得られる体積平均粒子径3μm以上9μm以下のトナーが挙げられる。また、現像剤は、キャリアを含まない一成分現像剤でもよく、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤でもよい。
(外添剤の機能)
ここで、外添剤の機能について説明する。
現像装置内で長時間撹拌されるなど、現像剤がストレスに曝されると外添剤がトナー母粒子に埋没し、転写性能が低下するという問題がある。従来、このストレスによる転写性能低下という問題に対しては、大粒径外添剤の使用が有効であることが知られている。即ち、大粒径外添剤には、転写性能を維持する機能がある。
上記の通り、大粒径外添剤は、転写性能を向上させるという機能を発揮する。図4は外添剤の機能が発揮される理由を説明するための模式図である。図示した例では、現像剤60は、大粒径外添剤62及びオイル処理シリカ68が外添されたトナー64とキャリア66とを含む二成分現像剤である。図4に示すように、現像時には、現像部材18Aは、現像剤60に含まれるトナー64を現像装置18内から感光体12表面へと供給する。
大粒径外添剤62より体積平均粒径の小さい(中粒径の)オイル処理シリカ68は、トナー64の表面から脱離し難い。オイル処理シリカ68は残留トナーと共に清掃装置22に供給される。清掃装置22に供給されたオイル処理シリカ68は、清掃ブレード22Aの先端と感光体12との間に溜まる。オイル処理シリカ68が溜まることで、清掃ブレード22Aの姿勢が安定して、清掃性能を向上させると推測されている。
一方で、大粒径外添剤62は清掃ブレード22Aの先端をすり抜け易い。すり抜けた大粒径外添剤62は、次の画像形成周期において帯電装置15により感光体12と共に帯電される。帯電された大粒径外添剤62は、現像時に現像装置18側に戻される(スキャベンジされる)。これにより、感光体12の表面の電位が変化して、記録媒体30A上に形成される画像において濃度変化(ゴースト)が発生する。
本実施の形態では、大粒径外添剤62のすり抜けによりゴーストが発生すると予測される場合に、オイル処理シリカ68が清掃ブレード22Aの先端と感光体12との間に溜まるようにする。オイル処理シリカ68が溜まることで、大粒径外添剤62のすり抜けが低減されて、ゴーストの発生が抑制される。
オイル処理シリカ68は、中粒径であることに加えて、オイルによるトナー粒子への付着力が大きい。このため、オイル処理シリカ68は、トナー64から遊離し難く、トナー64と共に移動する。そこで、オイル処理シリカ68を溜めるために、感光体12上に形成されたトナー像の転写効率を低下させて、転写されずに清掃装置22に供給される残留トナー量を増加させる。オイル処理シリカ68は、トナー64と共に清掃ブレード22Aの先端と感光体12との間に溜まる。
<ゴースト抑制方法>
次に、ゴースト抑制方法の概要について説明する。
本実施の形態では、画像情報に基づいてゴーストが発生すると予測される場合に、感光体上に形成されたトナー像を被転写体に転写する際の転写電界を変更して、ゴーストの発生を抑制する。
(転写電界変更条件)
次に、ゴーストが発生すると予測される場合(転写電界変更条件)について説明する。
感光体12の表面に「高濃度のトナー像」が形成されると、清掃ブレード22Aの先端をすり抜ける大粒径外添剤62が増加する。すり抜ける大粒径外添剤62が増加すると、記録媒体30A上に形成される画像に濃度変化が発生する。しかしながら、記録媒体30A上に形成される画像が、ベタ画像等の画像濃度の高い画像であれば、濃度変化が発生しても視認され難い。これに対し、記録媒体30A上に形成される画像が、中間調画像等の画像濃度の低い画像の場合には、濃度変化がゴーストとして視認される。
従って、本実施の形態では、感光体12表面の「高濃度のトナー像」が形成される領域に、次の画像形成周期で「低濃度のトナー像」が形成されることが画像情報から予測される場合に、ゴーストが発生すると予測して転写電界を変更する。具体的には、画像情報に基づいて、感光体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域に、次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合に、ゴーストが発生すると予測して転写電界を変更する。
ここで「面積階調率」とは、単位領域内においてトナーが載るオン画素が占める面積率(単位:%)である。トナー像では面積階調方式で階調が再現されるので、トナー像の濃度は「面積階調率」で表される。また、トナー像の濃度は、画像情報から取得される入力画像濃度(Cin)である。なお、後述する通り、ゴーストの発生が予測される場合には、起因となる第1のトナー像の転写効率を低下させるように転写電界を変更して、ゴーストの発生を抑制する。
(ゴースト抑制メカニズム)
次に、ゴースト発生を抑制するメカニズムについて説明する。
図5はゴースト評価用チャートを示す図である。このゴースト評価用チャートの画像を形成する場合を例にして、ゴースト発生を抑制するメカニズムを更に具体的に説明する。図5に示すように、ゴースト評価用チャートの画像PGは、トナーが載る画像部Pと、トナーが載らない非画像部Pngとで構成されている。
トナーが載る画像部Pは、面積階調率の異なる複数の画像部Pを含む。黒ベタの画像部が面積階調率100%の画像部Pg100である。図5に示す例では、正方形の黒ベタの画像部が単位領域の大きさを表す。即ち、面積階調率は単位領域内においてオン画素の占める面積率である。黒ベタの背景に白抜きの×印を含む画像部が、面積階調率85%の画像部Pg85である。網掛けの画像部が、面積階調率25%の画像部Pg25である。無背景で黒色の×印を含む画像部が、面積階調率20%の画像部Pg20である。
図6は感光体の表面の複数回転分の展開図である。図6に示すように、感光体12を4回転させて、ゴースト評価用チャートの画像PGを形成する例について説明する。感光体12の表面には、潜像及びトナー像が形成される画像形成領域Rgと、潜像及びトナー像が形成されない非画像形成領域Rngとが在る。画像PGを形成する場合、感光体12の画像形成領域Rgには、1周期目でトナー像G1が形成され、2周期目でトナー像G2が形成され、3周期目でトナー像G3が形成され、4周期目でトナー像G4が形成される。
画像形成領域Rgは、プロセス方向に複数のラインLに分割されている。図示した例では、画像形成領域Rgは、ラインL1〜L8の8個のラインに分割されている。ラインL1〜L8を区別する必要が無い場合は、ラインLと総称する。本実施の形態では、転写電界を制御する際に、ライン単位で転写電界を切り替える。なお、分割数は図示した例により制限されるものではなく、例えば、20としてもよい。また、5以上10以下とすると、主効果と制御性の両立が図られる等の利点がある。
また、複数のラインLの各々は、軸方向に複数のブロックBに分割されている。図示した例では、1番目のラインL1は、ブロックB11〜B127の27個のブロックに分割されている。即ち、画像形成領域Rgは、8行27列のマトリクス状に配列された複数のブロックに分割されている。ここではm行n列にブロックBmnが配置される。ブロックBmnの各々を区別する必要が無い場合は、ブロックBと総称する。本実施の形態では、ブロックが単位領域であり、ブロック毎に当該ブロックに形成されるトナー像の面積階調率を取得する。なお、分割数は図示した例により制限されるものではなく、例えば20としてもよい。また、5以上20以下とすると、主効果と制御性との両立が図られる等の利点がある。
図6に示す例では、2周期目で感光体上に形成されるトナー像G2には、面積階調率70%以上のトナー像が形成される複数のブロックBが存在する。例えば、ブロックB13には、面積階調率100%のトナー像が形成される。また、ブロックB716、ブロックB721には、面積階調率85%のトナー像が形成される。また、3周期目で感光体上に形成されるトナー像G3には、面積階調率50%以下のトナー像が形成される複数のブロックBが存在する。例えば、ラインL6〜L8にわたって、感光体上の広い範囲に面積階調率25%のトナー像が形成される。
3周期目で形成されるトナー像G3において、太い実線で囲んだ感光体上のブロックBrには、2周期目で面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されると共に、次の3周期目で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることになる。後述する「転写電界制御処理」が実行されない場合には、記録媒体30A上に形成される画像において、網掛けされた面積階調率25%の画像部にゴーストが発生する。本実施の形態では、後述する「転写電界制御処理」を実行して、2周期目で感光体上に形成された面積階調率70%以上の第1トナー像の転写効率を低下させることで、ゴーストの発生を抑制する。この例では、トナー像G2のラインL6〜L8での転写電界の強度を、その他のラインLでの転写電界の強度よりも低下させる。
同様に、4周期目で形成されるトナー像G4において、太い実線で囲んだ感光体上のブロックBrには、3周期目で面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されると共に、次の4周期目で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることになる。この場合も、後述する「転写電界制御処理」を実行して、3周期目で感光体上に形成された面積階調率70%以上の第1トナー像の転写効率を低下させることで、ゴーストの発生を抑制する。この例では、トナー像G3のラインL1〜L5での転写電界の強度を、その他のラインLでの転写電界の強度よりも低下させる。
<転写電界制御処理>
次に、画像形成装置10で実行される「転写電界制御処理」の手順を簡単に説明する。
図7は「転写電界制御処理」の処理手順の一例を示すフローチャートである。「転写電界制御処理」の制御プログラムは、ROM36Bから読み出され、CPU36Aにより実行される。「転写電界制御処理」の制御プログラムは、通信部50を介して外部装置から、単位処理に係る画像形成指示等を受け取ると開始される。なお、処理中に取得された情報は、ワークエリアであるRAM36Cに記憶されて適宜使用される。
また、画像情報に基づいて感光体上にトナー像が形成される。感光体上のトナー像が記録媒体上に転写されて、記録媒体上に画像が形成される。本実施の形態では、感光体上に形成されるトナー像の濃度に基づいて種々の判断を実行する。トナー像の濃度は、画像情報から取得される入力画像濃度(Cin)である。以下の説明では、感光体上に形成されるトナー像を「画像」と称する。
図7に示すように、まず、ステップ100で、画像処理部42により、単位処理に係る画像情報に対し予め定めた画像処理を行って、画像形成部46に出力するための画像情報を取得する。取得された画像情報は画像メモリ44に記憶される。
次に、ステップ102で、画像処理後の画像情報をブロック単位に分割する。まず、感光体上の画像形成領域に1周期で形成される画像単位に画像情報を分割する。次に、感光体上の画像形成領域の複数のブロックの各々に対応して、画像単位の画像情報をブロック単位に分割する。即ち、感光体上の画像形成領域の複数のブロックの各々に、1周期で形成される画像の部分画像が割り当てられる。そして、感光体上の画像形成領域の複数のラインの各々に対応して、ブロック単位の画像情報がライン単位にまとめられて記憶される。
次に、ステップ104で、画像毎に各ブロックに形成される部分画像の面積階調率を取得する。図6を参照して説明した通り、ブロックが単位領域であり、面積階調率は部分画像においてオン画素が占める面積率である。取得された面積階調率は、画像及びブロックの位置と関連付けて記憶される。即ち、取得された面積階調率が、何番目の画像の、何行目のラインの、何列目のブロックに形成される部分画像のものかが分かるように記憶される。
次に、ステップ106で、第1の画像の第1のラインを選択する。次に、ステップ108で、選択されたライン内に面積階調率70%以上の部分画像が形成されるブロックが在るか否かを判断する。選択されたライン内に該当するブロックが在る場合には、そのブロックをマークしてステップ110に進む。一方、選択されたライン内に該当するブロックが無い場合には、ステップ114に進む。
ステップ110では、次の画像のマークされたブロックに対応する位置に、面積階調率50%以下の部分画像が形成されるブロックが在るか否かを判断する。次の画像に該当するブロックが在る場合には、ステップ112に進んで、選択されたラインを転写電界低下ラインと判定する。一方、次の画像に該当するブロックが無い場合には、ステップ114に進む。
ステップ114で、次のラインが在るか否かを判断する。次のラインが在る場合には、ステップ116に進んで、次のラインを選択してステップ108に戻る。一方、次のラインが無い場合には、ステップ118に進んで、次の画像が在るか否かを判断する。次の画像が在る場合には、ステップ120に進んで、次の画像の第1のラインを選択してステップ108に戻る。一方、次の画像が無い場合には、ステップ122に進む。
ステップ122では、判定結果に基づいて転写電界制御情報を取得する。転写電界制御情報は、転写電界低下ラインと判定されたラインのトナー像が感光体から被転写体に転写される際に、設定された転写電界強度より低い転写電界強度で転写されるように生成される。本実施の形態では、転写電界低下ラインの転写電界強度を、設定された転写電界強度の70%以上85%以下とする。一方、転写電界低下ラインと判定されていないラインのトナー像は、設定された転写電界強度で転写されるようにする。
次に、ステップ124で、転写電界制御情報に基づいて転写装置を制御しながら画像形成処理を実行して、ルーチンを終了する。転写電界低下ラインと判定されたライン内には、面積階調率70%以上の部分画像(第1のトナー像)が形成されるブロックが在る。面積階調率70%以上の部分画像(第1のトナー像)が感光体から被転写体に転写される際に、設定された転写電界強度より低い転写電界強度で転写される。これにより、清掃ブレード先端での大粒径外添剤のすり抜けが抑制される。従って、次の画像形成周期で同じブロックに面積階調率50%以下の部分画像(第2のトナー像)が形成されても、ゴーストの発生が抑制される。
ここで「画像形成処理」は、例えば、感光体12の表面を帯電する工程と、帯電された感光体12の表面に静電潜像を形成する工程と、トナーを含む現像剤により、感光体12の表面に形成された静電潜像を現像し、トナー画像を形成する工程と、感光体12の表面に形成されたトナー画像を記録媒体30Aへ転写する工程と、トナー画像を転写した後、電子写真感光体の表面を露光して除電する工程と、記録媒体30Aに転写したトナー画像を定着する工程を行う画像形成シーケンスである。
なお、上記各実施の形態で説明した画像形成装置及びプログラムの構成は一例であり、本発明の主旨を逸脱しない範囲内においてその構成を変更してもよいことは言うまでもない。例えば、例示したフローチャートにおいて、一部のステップを省略してもよく、他のステップを追加してもよい。また、必要に応じて各ステップの順序を入れ替えてもよい。
上記の「転写電界制御処理」では、感光体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されるブロックに、次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることを「転写電界変更条件」としたが、条件を更に限定してもよい。条件が限定的である方が、ゴーストの発生が効率よく抑制される。
例えば、感光体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されるブロックと当該ブロックに対し軸方向に隣接するブロックとに、次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることを「転写電界変更条件」としてもよい。第2トナー像が形成される領域が第1トナー像が形成される領域より軸方向に狭い場合は、ゴーストが発生しても目立たないため、転写電界を低下させなくてもよい。
また、低温低湿環境の下でゴーストが発生し易い。従って、温度及び湿度を検出する温湿度センサを感光体の周辺に配置し、温湿度センサから取得した情報に基づいて低温低湿環境となった場合に、上記の「転写電界制御処理」を実行するようにしてもよい。
以下、本実施の形態の画像形成装置を実施例によって具体的に説明するが、これらの実施例によって限定されるものではない。また、以下において特に指定のない場合「部」は「質量部」を表し、「%」は「質量%」を表す。
[現像剤の作製]
(現像剤1の作製)
−トナー粒子の作製−
−ポリエステル樹脂粒子分散液の調製−
・エチレングリコール〔和光純薬工業(株)製〕 37部
・ネオペンチルグリコール〔和光純薬工業(株)製〕 65部
・1,9 ノナンジオール〔和光純薬工業(株)製〕 32部
・テレフタル酸〔和光純薬工業(株)製〕 96部
上記モノマーをフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が攪拌されていることを確認したのち、ジブチル錫オキサイドを1.2部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、酸価が9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃であるポリエステル樹脂Aを得た。
次いで、ポリエステル樹脂Aを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)に毎分100部の速度で移送した。別途準備した水性媒体タンクに試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で上記ポリエステル樹脂溶融体と共に上記キャビトロンに移送した。回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cmの条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径160nm、固形分30%、ガラス転移温度62℃、重量平均分子量Mwが13,000の樹脂粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液を得た。
−着色剤粒子分散液の調製−
・シアン顔料〔C.I.PigmentBlue15:3、大日精化工業(株)製〕 10部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製〕 2部
・イオン交換水 80部
上記の成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー〔HJP30006、(株)スギノマシン製〕により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤粒子分散液を得た。
−離型剤粒子分散液の調製−
・カルナバワックス〔RC−160、溶融温度84℃、東亜化成(株)製〕 50部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬製〕 2部
・イオン交換水 200部
上記成分を120℃に加熱して、IKA社製、ウルトラタラックスT50で混合・分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が200nm、固形分20%の離型剤粒子分散液を得た。
−トナー粒子の作製−
・ポリエステル樹脂粒子分散液 200部
・着色剤粒子分散液 25部
・離型剤粒子分散液: 30部
・ポリ塩化アルミニウム 0.4部
・イオン交換水 100部
上記の成分をステンレス製フラスコに投入し、IKA社製のウルトラタラックスを用い混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で30分保持した後、ここに上記と同じポリエステル樹脂粒子分散液を70部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0 に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度を2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに30℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A ろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナー粒子を得た。
トナー粒子1の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ5.8μmであり、SF1は130であった。
−トナー1の作製−
まず、非オイル処理のシリカ粒子1を作製した。撹拌機、滴下ノズル、温度計を具備した容積3Lのガラス製反応容器(容器内の直径:16cm)にメタノール84.5部、10%アンモニア水溶液15.5部を混合し、混合液(先仕込み混合液)を25℃に調整した。このときのアンモニア濃度は0.74モル/Lであった。先仕込み混合液が25℃に到達した後、2つの滴下ノズルからテトラメトキシシラン(TMOS)を先仕込み混合液に対して合計1.10部/分、6.0%アンモニア水溶液を先仕込み混合液に対して0.55部/分に調整して、同時に滴下を開始して9分間滴下を続けシリカ粒子1の懸濁液を得た。2つの滴下ノズルの各滴下位置間は15cmの距離離した。このときのシリカ粒子1の体積平均粒子径は110nmであった。
その後、溶媒を加熱蒸留によりメタノールと等量の84.5部留去した後、脱イオン水(DIW)を同量84.5部添加し、凍結乾燥機により乾燥を行って親水性のシリカ粒子1を得た。さらに親水性のシリカ粒子1に対して50部のトリメチルシランを添加した後、撹拌しながら150℃に昇温後2時間加熱反応させることで、疎水性のシリカ粒子1(非オイル処理のシリカ粒子1)を得た。
トナー粒子100部に、外添剤として非オイル処理のシリカ粒子1(体積平均粒径(D50v)110nm)を0.6部とオイル処理されたシリカ粒子2(商品名「NY50」、日本AEROSIL社製、体積平均粒径(D50v)30nm)1.7部とを添加し、ヘンシェルミキサーにて2000rpmで3分間混合し、各トナー1を得た。
−現像剤1の作製−
得られた各トナーとキャリアとを、トナー:キャリア=5:95(質量比)の割合でVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、各現像剤を得た。
なお、キャリアは次のように作製されたものを用いた。
・フェライト粒子(体積平均粒子径:50μm) 100部
・トルエン 14部
・スチレン−メチルメタクリレート共重合体 2部
(成分比:90/10、Mw=80000)
・カーボンブラック(R330:キャボット社製) 0.2部
まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで撹拌させて、分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れて、60℃において30分撹拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させることによりキャリアを得た。
(シリカ粒子1の作製)
表1に従って、テトラメトキシシラン及びアンモニア水溶液の先仕込み混合液に対する滴下時間を調整して、体積平均粒径(D50v)が異なる非オイル処理のシリカ粒子1を得た。表2に示す実施例・比較例との対応関係も併記する。
(現像剤2、3、5、6の作製)
表2に従って、外添剤としてのシリカ粒子1及びシリカ粒子2の種類を変更した以外は、現像剤1と同様にして、現像剤2、3、5、6を作製した。なお、表2中、D50vは「体積平均粒径」を示す。
(現像剤4、7、8の作製)
表2に従って、外添剤としてのシリカ粒子1及びシリカ粒子2の添加量を変更した以外は、現像剤1と同様にして、現像剤4、7、8を作製した。なお、表2中、D50vは「体積平均粒径」を示す。
[実施例1〜10、比較例1〜11]
画像形成装置としての富士ゼロックス社製「700 Digital Color Press」を用いた。この画像形成装置は、図1に示す画像形成装置と同じ構成を備え、帯電部材14へ印加する帯電電圧、潜像形成装置16による露光光量、現像部材18Aへ印加するバイアス電圧、及び転写部材20へ印加するバイアス電圧を可変するように改造してある。現像剤及び感光体は、使用履歴の無い新品を用いた。
上記の画像形成装置により、表2に従った現像剤を用いて、10℃15RH%の負荷環境下で、図5に示すゴースト評価チャートの画像をA4サイズの用紙に連続して50枚出力した。画像形成に際しては、表2に従った転写電界変更条件、転写電界強度で「転写電界制御処理」を実施した。転写電界変更条件としては、同一領域に先に形成される第1トナー像の面積階調率(%)と次の画像形成周期で形成される第2トナー像の面積階調率(%)とを示す。転写電界強度は、設定された転写電界強度に対する割合(%)で表す。
そして、以下の評価を行った。
−ゴーストの評価−
ゴーストの評価は、上記50枚の出力画像の各々について、ゴースト未発生部とゴースト発生部との明度差ΔL*を測定し、ΔL*の平均値を求めてゴーストレベルを判定した。評価基準は、以下の通りである。評価結果を下記表2に示す。
◎:ほぼゴーストが見えない(ΔL*<0.2)
○:問題ないレベル(0.2≦ΔL*<0.5)
△:許容範囲内(0.5≦ΔL*<1.0)
×:不可(1.0≦ΔL*)
−転写維持性−
転写維持性の評価は、一次転写効率により行った。上記の50枚走行の後に画像形成を行い、トナー像を一次転写する前の感光体上のトナーを採取してその質量M1を測定し、別途一次転写した後の感光体上のトナーを採取してその質量M2を測定し、その両質量の測定値から下記式に従い一次転写効率を求めた。
一次転写効率(%)={(M1-M2)/M1}×100
一次転写効率から転写維持性を判定した。評価基準は、以下の通りである。評価結果を下記表2に示す。
◎:ほぼ全量転写(99%≦一次転写効率)
○:問題ないレベル(97%≦一次転写効率<99%)
△:許容範囲内(95%≦ΔL*<97%)
×:不可(95%≦ΔL*)
なお、表2において、比較例10のシリカ粒子2(*1)としては、日本アエロジル社製の商品名「A300」をジメチルシリコーンオイル0.05質量%で処理したものを用いた。また、比較例11のシリカ粒子2(*2)としては、大粒径外添剤の作成法により得られたシリカをジメチルシリコーンオイル0.05質量%で処理したものを用いた。また、実施例10のシリカ粒子2(*3)としては、堺化学社製シリカをジメチルシリコーンオイル0.05質量%で処理したものを用いた。
上記結果から、本実施例では、現像剤に体積平均粒径が80nm以上180nm以下のシリカ粒子1(大粒径外添剤)が含まれる場合でも、体積平均粒径が20nm以上80nm未満で且つシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子2(オイル処理シリカ)を併用すると共に、転写電界変更条件を満たす場合に第1のトナー像を転写する際の転写電界強度を低下させる「転写電界制御処理」を実施することで、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されていることがわかる。
シリカ粒子1(大粒径外添剤)は、体積平均粒径D50vが大きいほど、清掃ブレードをすり抜け易い。本実施例1〜3では、シリカ粒子1の体積平均粒径D50vを80nm、180nm、110nmと変更した場合にも、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されている。一方、シリカ粒子1の体積平均粒径D50vが70nmと小さい場合には、シリカ粒子1がトナーに埋没し転写維持性が損なわれる(比較例4)。また、シリカ粒子1の体積平均粒径D50vが190nmと大きい場合には、シリカ粒子1が清掃ブレードをすり抜けてしまいゴーストが発生する(比較例5)。
また、転写電界変更条件を満たす場合に「転写電界制御処理」を実施する。本実施例4〜6では、転写電界変更条件が100%・25%、80%・25%、70%・50%と変更されているが、これらは転写電界変更条件を満たす。従って、「転写電界制御処理」を実施することで、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されている。一方、転写電界変更条件を満たさない場合は、「転写電界制御処理」が実施されず、ゴーストレベルが低下する(比較例1〜3)。
また、「転写電界制御処理」では転写電界強度を適度に低下させる。本実施例1〜6では、転写電界強度を設定された転写電界強度の75%としている。本実施例7では、転写電界強度を設定された転写電界強度の70%としている。本実施例8では、転写電界強度を設定された転写電界強度の85%としている。本実施例1〜8では、転写電界強度を設定された転写電界強度の70%以上85%以下とすることで、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されている。一方、転写電界強度を設定された転写電界強度の90%とした場合は、ゴーストレベルが低下する(比較例6)。また、転写電界強度を設定された転写電界強度の65%とした場合は、一次転写効率が低くなり過ぎて転写維持性が低下する(比較例7)。
また、シリカ粒子1とシリカ粒子2とが外添剤として併用される。本実施例1〜8、10では、シリカ粒子1の外添量は0.6部であり、シリカ粒子2の外添量は1.7部である。本実施例9では、シリカ粒子1の外添量は2.3部であり、シリカ粒子2の外添量は1.7部である。本実施例1〜10では、シリカ粒子1とシリカ粒子2との比率に拘らず、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されている。一方、シリカ粒子1を外添しない場合は、シリカ粒子1がトナー埋没し転写維持性が損なわれる(比較例8)。また、シリカ粒子2を外添しない場合は、シリカ粒子1が清掃ブレードをすり抜けてしまいゴーストが発生する(比較例9)。
また、シリカ粒子2(オイル処理シリカ)の体積平均粒径D50vを7nm、90nm、50nmと変更した。シリカ粒子2の体積平均粒径D50vが50nmの場合には、転写性能が維持されると共にゴーストの発生が抑制されている(実施例10)。一方、シリカ粒子2の体積平均粒径D50vが7nmと小さい場合には、ゴーストが発生すると共に転写維持性が損なわれる(比較例10)。また、シリカ粒子2の体積平均粒径D50vが90nmと大きい場合には、転写性能は維持されているがゴーストが発生する(比較例11)。
10 画像形成装置
12 感光体
14 帯電装置
16 潜像形成装置
18 現像装置
20 転写部材
22 清掃装置
22A 清掃ブレード
24 除電装置
26 定着装置
27 駆動部
30A 記録媒体
30 電源
31 転写装置
32A 転写領域
32 電源
34 搬送経路
36 制御部
40 操作表示部
42 画像処理部
44 画像メモリ
46 画像形成部
48 記憶部
50 通信部
52 外部装置
60 現像剤
62 大粒径外添剤
64 トナー
66 キャリア
68 オイル処理シリカ
L1〜L8 ライン
B11〜B127 ブロック
G1〜G4 トナー像
PG 頁画像
Pg 画像部
Png 非画像部
Rg 画像形成領域
Rng 非画像形成領域

Claims (4)

  1. 帯電された像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、
    体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子と体積平均粒径が20nm以上80nm未満で且つシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子とが外添されたトナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
    前記像保持体との間に転写電界を印加して前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
    前記像保持体に接触して転写後の像保持体を清掃する清掃手段と、
    画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合には、前記第1トナー像が被転写体に転写される際に、通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように、前記転写手段を制御する制御手段と、
    を備えた画像形成装置。
  2. 前記制御手段が、
    画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域及び当該領域に隣接する領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合に、前記通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように前記転写手段を制御する、
    請求項1に記載の画像形成装置。
  3. 前記制御手段が、
    像保持体の表面を複数のブロックに分割した場合に、1周期で形成される画像毎に複数のブロックの各々に形成されるトナー像の面積階調率を取得し、
    面積階調率70%以上の第1トナー像が形成されるブロックに次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることを予測する、
    請求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 帯電された像保持体の表面を露光して静電潜像を形成する潜像形成手段と、
    体積平均粒径が80nm以上180nm以下の無機粒子と体積平均粒径が20nm以上80nm未満で且つシリコーンオイルにより表面処理されたシリカ粒子とが外添されたトナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像して前記像保持体上にトナー像を形成する現像手段と、
    前記像保持体との間に転写電界を印加して前記トナー像を被転写体に転写する転写手段と、
    前記像保持体に接触して転写後の像保持体を清掃する清掃手段と、
    を備えた画像形成装置を制御するためのプログラムであって、
    コンピュータを、
    画像情報に基づいて前記像保持体上の面積階調率70%以上の第1トナー像が形成される領域に次の画像形成周期で面積階調率50%以下の第2トナー像が形成されることが予測される場合には、前記第1トナー像が被転写体に転写される際に、通常の画像形成時の転写電界の電界強度に対し70%以上85%以下の電界強度の転写電界が印加されるように、前記転写手段を制御する手段として機能させるプログラム。
JP2013012527A 2013-01-25 2013-01-25 画像形成装置及びプログラム Active JP5998954B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013012527A JP5998954B2 (ja) 2013-01-25 2013-01-25 画像形成装置及びプログラム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013012527A JP5998954B2 (ja) 2013-01-25 2013-01-25 画像形成装置及びプログラム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014145791A JP2014145791A (ja) 2014-08-14
JP5998954B2 true JP5998954B2 (ja) 2016-09-28

Family

ID=51426122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013012527A Active JP5998954B2 (ja) 2013-01-25 2013-01-25 画像形成装置及びプログラム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5998954B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275324B2 (en) 2019-09-10 2022-03-15 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus that controls transfer current in a case in which a second toner image is transferred to a same recording material as a first toner image

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7091677B2 (ja) * 2018-01-31 2022-06-28 コニカミノルタ株式会社 画像検査装置

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006251204A (ja) * 2005-03-09 2006-09-21 Toshiba Corp 画像形成装置
JP2007148165A (ja) * 2005-11-29 2007-06-14 Canon Finetech Inc 画像形成装置
JP4492687B2 (ja) * 2007-12-03 2010-06-30 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置
JP2010008494A (ja) * 2008-06-24 2010-01-14 Ricoh Co Ltd 転写装置、画像形成装置、画像転写方法、及びコンピュータプログラム
JP5540707B2 (ja) * 2010-01-06 2014-07-02 株式会社リコー 画像形成装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11275324B2 (en) 2019-09-10 2022-03-15 Canon Kabushiki Kaisha Image forming apparatus that controls transfer current in a case in which a second toner image is transferred to a same recording material as a first toner image

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014145791A (ja) 2014-08-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5994655B2 (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP4470981B2 (ja) 画像形成装置
JP5233243B2 (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置
JP5540775B2 (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US8828634B2 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US8592122B2 (en) Developer for developing electrostatic latent image, developer cartridge for developing electrostatic latent image, process cartridge, and image formation apparatus
JP5949582B2 (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP2009145506A (ja) 画像形成装置
JP5998954B2 (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP2013167744A (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
JP2013134428A (ja) 非磁性一成分トナー、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2008090185A (ja) クリーニング装置、および画像形成装置
JP2009288357A (ja) 画像形成装置及び画像形成方法
JP2010169992A (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、および画像形成装置
JP3543522B2 (ja) カラー二成分系現像剤及び多色画像形成方法
JP6036353B2 (ja) 画像形成装置及びプログラム
JP2009151189A (ja) 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像剤、カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び、画像形成装置
JP2008224721A (ja) 現像装置及び画像形成装置
JP2006030654A (ja) トナー、及びこれを用いる画像形成装置
US20230168598A1 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP2008256840A (ja) 静電荷潜像現像用現像剤、静電荷潜像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置
US20230097500A1 (en) Electrostatic charge image developing toner, electrostatic charge image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP4973694B2 (ja) 画像形成装置および画像調整方法
JP2002214887A (ja) 画像形成装置及び当該装置用の磁性現像剤
JP2017151328A (ja) 画像形成装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20150306

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20160217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160301

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160425

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160802

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160815

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5998954

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350