JPH04204542A - 画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
等に適用される画像形成方法に関し、詳しくは現像工程
、転写工程、クリーニング工程を含む画像形成方法に関
するものである。
光層を有してなる潜像担持体に−様な静電荷が付与され
た後、原稿露光により当該潜像担持体の表面に原稿に対
応した静電潜像が形成され、この静電潜像が現像剤によ
り現像されてトナー像が形成される。このl・ナー像は
紙等の転写Hに転写された後、加熱あるいは加圧等によ
り定着されて複写画像か形成される。一方、転写工程後
の潜像担持体は、除電され1次いて転写されずに潜像担
持体上に残留した残留トナーかクリーニングされたうえ
次の複写画像の形成に供される。
装置としては、潜像担持体に接触配置されたクリーニン
グブレードを有してなるものか一般的であるが、転写材
から発生する紙粉、ロジン、タルク等の析出物、装置内
のコロナ放電器に起因して発生するコロナ放電生成物、
潜像担持体の表面に融着固化したトナー物質等の異物を
クリーニングブレードによって十分に掻き取り除去する
ことはきわめて困難であった。
ゴム、フッ素ゴム等の弾性体よりなるクリーニングロー
ラを潜像担持体の表面に圧接した状態で配置すると共に
、当該クリーニングローラを潜像担持体に対して相対速
度をもたせて強制的に摺擦することにより潜像担持体上
の残留トナーをクリーニングする手段か提案された。
術か提案されている。
するクリーニング手段を採用し、現像剤中にクリーニン
グ剤として無機微粒子を含有させる技術(特開昭63−
48586号公報参照)。
併用するクリーニング手段を採用し、現像剤中にクリー
ニング剤として有機微粒子を含有させる技術(特開平1
−113780号公報参照)。
子を含有させる技術(特開昭64−91143号公報参
照)。
機微粒子を使用した場合は、弾性体からなるクリーニン
グローラと感光体との接触領域に無機微粒子か挟まれ、
繰り返して画像形成を行っているうちにクリーニングロ
ーラの表面に深い傷が発生し、この傷の中にクリーニン
グされずにトナーか埋め込まれて、画像に黒ポチや黒線
が発生する原因となる。
微粒子を使用した場合は、クリーニングローラと感光体
との接触領域に有機微粒子が挟まれ、繰り返して画像形
成を行っているうちに感光体へ有機微粒子か固着される
ようになり、この固着物はクリーニングブレードによっ
て充分に掻き取り除去することかできず、固着物を核と
してトナー粒子か付着し、斑点となり、転写されて画像
に黒ポチや黒線が発生する原因となる。また、掻き取り
力を高めるためにクリーニングブレードの押圧力を上げ
る場合は、クリーニングブレートの耐久性か著しく低下
する。
微粒子を使用しても、クリーニングブレートと感光体と
の接触領域のみによりクリーニング性の向上効果か発揮
されるため、クリーニングプレー1・の耐久性か低下し
、クリーニングブレードの傷に起因する黒ポチや黒線が
発生する原因となる。
ーラおよびクリーニングブレードの損傷を伴わずに残留
トナーを良好にクリーニングすることかできる画像形成
方法を提供することにある。
像剤により現像する現像工程と、現像により得られた潜
像担持体」二のトナー像を転写利に転写する転写工程と
、転写されずに潜像担持体」二に残留した残留トナーを
クリーニングするクリーニング工程とを含み、前記クリ
ーニング工程は、前記潜像担持体に接触配置されたクリ
ーニングローラと、当該クリーニングローラの下流側に
おいて当該潜像担持体に接触配置されたクリーニングブ
レードとを有してなるクリーニング装置により遂行され
、現像剤を構成するトナーが、少なくとも樹脂と着色剤
を含有してなる着色粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒
子が固着されてなる複合微粒子とを含有してなることを
特徴とする。
体との接触領域に複合微粒子か挟まれるが、複合微粒子
は樹脂粒子の表面に無機微粒子を固着させてなる構成を
採っているために、複合微粒子の表面か適度な硬度とな
り、残留トナーか充分に研暦除去されるようになって、
クリーニングローラの押圧力でもつぶされるおそれかな
くなる。
ングローラの表面も損傷されるおそれかなく、結果とし
てクリーニングプレートの損傷も防止される。
る現像剤を用いる。すなわち、現像剤を構成するトナー
は、少なくとも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子と
、樹脂粒子の表面に無機微粒子か固着されてなる複合微
粒子とを含有してなるものである。
クリーニング性を高め、かつトナーの摩擦帯電性を阻害
しない観点から、0.1〜7μmか好ましく、特に0.
2〜5μmか好ましい。樹脂粒子の平均粒径は、湿式分
散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置[ヘロス(
HELO3)J (ソンパテック(SYMPATEC
)社製)により1litl定される体積基準の平均粒径
をいう。
用いられる。具体的には、アクリル系樹脂、スチレン系
樹脂、スチレン/アクリル系共重合体樹脂、フッ素系樹
脂、ソリコーン系樹脂、オレフィン重合体、オレフィン
共重合体樹脂等か挙げられる。
は、クリーニング性を高め、かつ固着性を高める観点か
ら、0.01〜1μmか好ましく、特に0.O1〜0.
5μmが好ましい。ここで、無機微粒子の平均粒径は、
1次粒子の平均粒径てあって、走査型電子顕微鏡により
観察し、画像解析により測定される個数平均粒径をいう
。
酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコ
ニア、酸化クロム、酸化セリウム、酸化タングステン、
酸化アンチモン、酸化銅、酸化スズ、酸化テルル、酸化
マンガン、酸化ホウ素、チタン酸バリウム、チタン酸ア
ルミニウム、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等の酸化物、炭化ケイ素、
炭化=7− タングステン、炭化ホウ素、炭化チタン等の炭化物、窒
化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の窒化物等か挙げ
られる。
されて構成されるが、ここで固着とは、無機微粒子か樹
脂粒子に単に静電気力により付着しているのではなくて
、無機微粒子の樹脂粒子中に埋め込まれた部分の長さか
5〜95%である状態をいう。このような状態は、透過
電子顕微鏡等により複合微粒子の表面を観察することに
より確認することかできる。
まず樹脂粒子を球形化し、その後に無機微粒子を樹脂粒
子の表面に固着させるのか好ましい。これは、樹脂粒子
か球形であると、無機微粒子か均一に固着されるように
なって、無機微粒子の遊離か有効に防止されるからであ
る。
よっていったん溶融し、その後噴霧造粒を行う方法、■
熱溶融した樹脂粒子を水中にソ工ットて放出して球形化
する方法、■懸濁重合法あるいは乳化重合法によって球
形の樹脂粒子を合成する方法、等が挙げられる。
無機微粒子と樹脂粒子とを混合し、その後に熱を加える
方法、樹脂粒子の表面に無機微粒子を機械的に固着する
いわゆるメカノケミカル法等を用いることができる。具
体的には、■樹脂粒子と無機微粒子とを混合し、ヘンシ
エルミキザー、V型混合機、タービュラーミキザー等に
より撹拌混合を行い、樹脂粒子の表面に静電気力により
無機微粒子を付着させ、次いて表面に無機微粒子か付着
した樹脂粒子をニロアトマイザー、スプレードライヤー
等の熱処理装置に導入し、熱を加えて樹脂粒子の表面を
軟化させて当該表面に無機微粒子を固着させる方法、■
樹脂粒子の表面に静電気力により無機微粒子を付着させ
た後に、衝撃式粉砕機を改造した機械的エネルギーを付
与することのできる装置、例えばオングミル、自由ミル
、ハイブリダイサー等の装置を使用して樹脂粒Pの表面
に無機微粒子を固着させる方法、等を採用することかで
きる。
子の配合量は、樹脂粒子の表面を均一に覆うことかでき
る量であればよい。具体的には、無機微粒子の比重によ
って異なるが、通常、樹脂粒子に対して5〜100重量
%、好ましくは5〜80重量%の割合で無機微粒子を使
用する。無機微粒子の割合か過小であるとクリーニング
性が低下しやす(、逆に無機微粒子の割合か過大である
と無機微粒子か遊離しやすくなる。
とも樹脂と着色剤を含有してなる着色粒子とを含有して
なるものである。
ナーの摩擦帯電性を阻害しない観点から、着色粒子に対
して0.01〜5.0重量%が好ましく、特に0.01
〜2.0重量%か好ましい。
る。
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル
系共重合体樹脂、エポギシ樹脂等か挙げられる。
、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブル
ー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポン
オイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロ
ライド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオ
クサレ−1・、ランプブラック、ローズベンガル等か挙
げられる。
れていてもよい。斯かるその他の添加剤としては、サリ
チル酸誘導体等の荷電制御剤、低分子量ポリオレフィン
等の定着性改良剤等が挙げられる。
として磁性体粒子か含有される。かかる磁性体粒子とし
ては、平均粒径が0.1〜2μmのフェライト、マグネ
タイト等の粒子が用いられる。
いた状態の着色粒子の通常20〜70重量%となる範囲
である。
合微粒子の混合物に、さらに無機微粒子を外部から添加
混合してトナーを構成してもよい。
剤、チタンカップリング剤等により疎水化処理されたシ
リカ微粒子等が好ましい。
る樹脂と、着色剤と、その他必要に応じて用いられる添
加剤とを混合し、溶融混練し、冷却後粉砕し、分級して
所望の平均粒径の着色粒子を得る。次いて、この着色粒
子と、複合微粒子とを、ヘンシェルミキサー等の装置に
より混合して、着色粒子の表面に複合微粒子を静電気力
により付着させてトナーを製造する。
混合されて構成された二成分系現像剤であってもよいし
、トナーが磁性トナーである場合−I Q − には、当該磁性トナーのみにより構成された一成分系現
像剤であってもよい。
耐久性を高める観点から、磁性体粒子の表面が樹脂によ
り被覆されてなるコーティングキャリアが好ましい。か
かる磁性体粒子としては、フェライト、マグネタイト等
の粒子が用いられる。
が用いられる。
である。
明する。
成分現像剤を現像剤搬送担体上に層状に担持させてこれ
を現像領域に搬送し、当該現像領域において潜像担持体
の表面に形成された静電潜像を現像する。
好ましく用いられる。現像剤搬送担体は、これにバイア
ス電圧を印加し得る構造のものを好ましく用いることか
でき、例えば表面に現像剤層が担持される筒状のスリー
ブと、このスリーブの内部に配置した複数の磁極を存す
る磁石体とにより構成することができ、スリーブおよび
/または磁石体の回転によってスリーブ上の現像剤層が
現像領域に搬送される。
均一な現像を達成するために、その厚さか均一な状態で
現像領域に搬送されることか好ましく、このため現像剤
搬送担体における現像領域の上流側においては、現像剤
層の厚さを規制するための規制ブレードを設けてこれに
より現像剤層の厚さを一定に切り揃えるようにすること
が好ましい。規制ブレードは磁性体よりなるものであっ
ても非磁性体よりなるものであってもよい。
よい。このバイアス電圧としては、直流電圧あるいは直
流電圧に交流電圧を重畳した電圧を用いることかてきる
。直流電圧によって静電層像部以外の背景部へのトナー
粒子の付着を防止することかてき、交流電圧によってト
ナーの静電潜像に対する付着性を向上させることかでき
る。
写材に転写する。
ることかできる。具体的には、例えば直流コロナ放電を
生じさせる転写器を、転写体を介して潜像担持体に対向
するよう配置し、転写体にその裏面側から直流コロナ放
電を作用させることにより潜像担持体の表面に担持され
ていたトナーを転写体の表面に転写する。
該クリーニングローラの下流側において潜像担持体に接
触配置されたクリーニングブレードとを有してなるクリ
ーニング装置を用いて、転写されずに潜像担持体上に残
留した残留トナーをクリーニングする。
した残留トナーをまずクリーニングローラすなわち回転
するローラによって潜像担持体に対してソフトな状態で
一次クリーニングする。そしてクリーニングローラによ
って除去されなかった残留トナーをさらにクリーニング
ブレードにより最終的にクリーニングする。
る程度に配置することか好ましく、そして接触領域にお
いては接触面が潜像担持体と相対速度をもたせて強制的
に摺擦する方が好ましく、また同一の線速て同一方向に
回転させてもよい。
ラに付着した残留トナーを掻き取るためのスクレーパー
を接触配置することか好ましい。
ニングを容易にするために潜像担持体の表面を除電する
除電工程を付加することが好ましい。
電器により行うことができる。
熱定着装置あるいは加圧定着装置等により定着処理し、
もって定着画像を形成する。
形成装置の一例の概略図である。同図において、IOは
潜像担持体、21は帯電器、22は露光光学系、23は
現像器、25は除電用ランプ、26は転写電極、27は
分離電極、28は除電電極、29は定着器、40は原稿
台、50はクリーニング装置である。
か移動されるタイプのものである。
れ、この帯電された潜像担持体10の表面か露光光学系
22により原稿露光されて当該潜像担持体20上に原稿
に対応した静電潜像が形成される。この静電潜像は、現
像器23により現像処理されてl・ナー像が形成される
。
除電されて転写されやすい状態とされた後、転写電極2
6により転写紙Pに転写される。転写紙Pは分離電極2
7により潜像担持体10から分離され、定着器29で定
着処理を受け、もって定着画像が形成される。一方、潜
像担持体10は除電電極28により除電されたうえ、ク
リーニング装置50により転写されずに潜像担持体10
上に残留した残留トナーが掻き取り除去される。
51と、その下流側に配置されたクリーニングブレード
52とを有してなり、クリーニングローラ51にはスク
レーパー53か配置されている。
質ウレタンゴム等の弾性体によって構成され、実質的に
潜像担持体10の幅(第1図において紙面に垂直方向)
に相当する長さを有していて、ブレードホルダー(図示
せず)によって、圧接位置と圧接解除位置とに切り換え
可能に保持されている。
金属円筒体の表面に厚さ1〜5mm程度のウレタンゴム
、シリコーンゴム、スポンジ状ウレタンゴム、フッ素系
ゴム等の弾性体が被覆されて構成されている。このクリ
ーニングローラ51は、クリーニングブレード52の上
流側において潜像担持体lOの表面に軽く圧接されるよ
う支持部材(図示せず)に軸支されている。クリーニン
グローラ51は、潜像担持体10の回転に伴って回転移
動する従動ローラてあってもよいが、潜像担持体10と
の接触面における移動方向が同方向となるように強制的
に回転移動される駆動ローラであることが好ましく、そ
して特に潜像担持体10に対して相対速度をもたせて強
制的に摺擦することが好ましい。
レード52により掻き取られて落下する残留トナーをス
クレーパー53に向かって搬送する機能をも有している
。すなわち、クリーニングローラ51は、クリーニング
ブレード52の直下に配置されているので、クリーニン
グブレード52により掻き取られた残留トナーは、クリ
ーニングローラ51に向かって落下するが、当該クリー
ニングローラ51の回転により落下した残留トナーか次
々にスクレーパー53へ搬送されるのて、残留トナーが
クリーニングブレード52の直下位置で滞留するという
問題が生じない。
レート等の薄層の部材で構成されている。
上の残留トナーか掻き取られる。
はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、「
部」は「重量部」を表す。
微粒子とを、V型混合機により十分に撹拌混合して、無
機微粒子を樹脂粒子の表面に静電気力により付着させた
後、この混合物を通常の衝撃式粉砕装置を改良した装置
に仕込み、当該混合物に衝撃力を与え、樹脂粒子の表面
に無機微粒子か固着された複合微粒子を製造した。
よび透過型電子顕微鏡による観察により、樹脂粒子の表
面に静電気力により付着していた無機微粒子が、当該樹
脂粒子の表面に埋め込まれて保持された状態となってい
ることが認められた。
チルメタクリレート/ブチルメタクリレート=75/
5 /20) 65部と、マグネタイト35部と、ポリ
プロピレン3部と、サリチル酸誘導体(荷電制御剤)1
部とを、混合し、練肉し、粉砕し、分級して、平均粒径
が11.0μmの着色粒子1を得た。
−972J(日本アエロジル社製)を0.4重量%、複
合微粒子Aを0.3重量%となる割合で加え、ヘンシェ
ルミキサーにより混合してトナーlを得た。このトナー
1のみにより一成分現像剤Aを調製した。
持体、−成分現像剤用の現像器、クリーニングローラ(
潜像担持体の1.1倍の線速度で強制駆動)およびクリ
ーニングブレードならびにスクレーパーを有する第1図
と同様の構成のクリーニング装置を備えてなる電子写真
複写機により、温度20°C1相対湿度55%の環境条
件下で最高30万回にわたりコピー画像を形成する実写
テストを行い、1万回ごとに画像を観察し、黒ポチや黒
線か発生しているか否かを調べた。
に以下の方法で調べた。
ニングブレードによりクリーニングされた後の潜像担持
体の表面を目視により観察し、付着物が発生していた場
合その部位に対応する画像部分に黒ポチや黒線か発生し
ているか否かを確認した。
の表面を目視て観察し、傷か発生していた場合その部位
に対応する画像部分に黒ポチや黒線が発生しているか否
かを確認した。
ードに傷か発生していた場合その部位に対応する画像部
分に黒ポチや黒線か発生している一24= か否かを確認した。
に傷が発生していた場合その部位に対応する画像部分に
黒ポチや黒線か発生しているか否かを確認した。
子Bの0.7重量%を用いたほかは同様にして一成分現
像剤Bを調製した。
テストを行い、評価した。
と、ポリプロピレン3部とを混合し、練肉し、粉砕し、
分級して、平均粒径が11.0μmの着色粒子3を得た
。
−805J(日本アエロジル社製)を0.8=26一 重量%、複合微粒子Cを0.2重量%となる割合で加え
、ヘンシェルミキサーにより混合してトナー3を得た。
μm)の表面がスチレン/アクリル系樹脂(スチレン/
メチルメタクリレート−37)により被覆された樹脂被
覆キャリア100部とを混合して、二成分現像剤Cを調
製した。
像担持体、二成分現像剤用の現像器、クリーニングロー
ラ(潜像担持体の11倍の線速度で強制駆動)およびク
リーニングブレードならびにスクレーパーを有する第1
図と同様の構成のクリーニング装置を備えてなる電子写
真複写機「U−Bix 5500J (コニカ■製)
により、温度25°C1相対湿度55%の環境条件下で
最高30万回にわたりコピー画像を形成する実写テスト
を行い、実施例1と同様にして評価した。
子りの2.0重量%を用いたほかは実施例3と同様にし
て二成分現像剤りを調製した。
テストを行い、評価した。
ト微粒子(−次粒子の平均粒径0.4μm)を1.0重
量%となる割合で加え、ヘンシェルミキサーにより混合
して比較用トナーを得た。このトナーにより一成分現像
剤aを調製し、実施例1と同様にしてに実写テス)・を
行い評価した。
(−次粒子の平均粒径0.5μm)を3.0重量%とな
る割合で加え、ヘンシェルミキサーにより混合して比較
用トナーを得た。このトナーにより一成分現像剤すを調
製し、実施例1と同様にして実写テストを行い評価した
。
ト微粒子(−次粒子の平均粒径0.4μm)を0.5重
量%となる割合で加え、ヘンシェルミキサーにより混合
して比較用トナーを得た。
Cを調製し、実施例3と同様にして実写テストを行い評
価した。
粒子の平均粒径1,0μm)を2.0重量%となる割合
で加え、ヘンシェルミキサーにより混合して比較用トナ
ーを得た。
dを調製し、実施例3と同様にして実写テストを行い評
価した。
光体よりなる潜像担持体、−成分現像剤用の現像器、ク
リーニングローラを存せずクリーニングブレードのみを
有するクリーニング装置を備えてなる電子写真複写機に
より、温度20°C1相一28= 対湿度55%の環境条件下で最高30万回にわたりコピ
ー画像を形成する実写テストを行い評価した。
法によれば、感光体の付着物、感光体の傷、クリーニン
グブレードの傷に起因する黒ポチや黒線の発生を伴わず
に、多数回にわたりコピー画像を形成することかできる
。
クリーニング性が優れているため、潜像担持体やクリー
ニングブレードに傷か発生しにくく、当該傷に起因する
黒ポチや黒線の発生を伴わずに多数回にわたり良好な画
像を安定に形成することができる。
形成装置の一例の概略図である。 lO・・・潜像担持体 21・帯電器22・・・
露光光学系 23・・・現像器25・・・除電用
ランプ 26・・・転写電極27・・・分離電極
28・・・除電電極29・・・定着器
40・・・原稿台50・・・クリーニング装置 5
1・・・クリーニングローラ52・・・クリーニングブ
レード 53・・スクレーパー
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 潜像担持体上の静電潜像を現像剤により現像する現像工
程と、現像により得られた潜像担持体上のトナー像を転
写材に転写する転写工程と、転写されずに潜像担持体上
に残留した残留トナーをクリーニングするクリーニング
工程とを含み、前記クリーニング工程は、前記潜像担持
体に接触配置されたクリーニングローラと、当該クリー
ニングローラの下流側において当該潜像担持体に接触配
置されたクリーニングブレードとを有してなるクリーニ
ング装置により遂行され、 現像剤を構成するトナーが、少なくとも樹脂と着色剤を
含有してなる着色粒子と、樹脂粒子の表面に無機微粒子
が固着されてなる複合微粒子とを含有してなることを特
徴とする画像形成方法。
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