JPH0519662A

JPH0519662A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0519662A
Application number: JP3173668A
Authority: JP
Inventors: Takao Izumi; 貴雄泉; Hiroshi Murata; 弘村田; Naoko Seto; 尚子瀬戸; Etsuko Miyamoto; 悦子宮本
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Intelligent Technology Co Ltd
Priority date: 1991-07-15
Filing date: 1991-07-15
Publication date: 1993-01-29

Abstract

(57)【要約】【目的】非パタ−ン化機能の一層の向上を図り、より鮮
明な画像を得ることができ、かつ小型化が可能な画像形
成装置を提供することを目的とする。【構成】静電潜像を現像するとともに像担持体上に残留
している現像剤を同時に除去する現像清掃手段と、像担
持体上に残留する現像剤を乱す攪乱手段とを具備すると
ともに、現像剤として、（１）重合法により生成された
１次粒子トナ−を融着して得た、粒子径４〜１４μｍの
２次粒子からなる、破砕面のない重合トナ−、（２）重
合法により生成された粒子径１〜１４μｍの球形トナ−
（３）粉砕法により製造されたトナ−を機械的及び／又
は熱的に処理することにより球形化したトナ−のいずれ
かを用いることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感光体等の像担持体に
静電潜像を形成し、この静電潜像を現像して、用紙等の
被転写材に記録する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の画像形成装置としては、
電子写真装置や静電プリンタなどが知られている。これ
らの画像形成装置では、感光体上に静電潜像を形成後、
該静電潜像に現像剤を静電的に付着させて現像剤像を形
成し、次いで、現像剤像を用紙に転写することにより画
像形成を行なっている。このような画像形成装置におい
て、転写後の感光体上には静電潜像および転写しきれな
い現像剤が残存しているので、この残存現像剤をクリー
ニング装置により除去し、続いて静電潜像を除電装置に
より除去している。

【０００３】ところで近年、装置の小形化が要求されて
おり、このような要求に応えるものとして、現像装置と
清掃装置とを一つの装置で兼用し、静電潜像の一回目の
通過の際に静電潜像の現像と、残存している現像剤の清
掃とを同時に行なう現像装置が提案されている。

【０００４】しかし、この従来の装置においては、転写
後の残留現像剤像を感光体上に残したままの上から次の
帯電、静電潜像の形成、現像を行なうことになる。従っ
て、帯電においては残存している静電潜像および現像剤
像に重ねて帯電し、更にこの現像剤像の上から次の像露
光を行なうために、均一な帯電および潜像の形成が損な
われてしまい、前工程の残像が、いわゆるメモリ画像と
して次の画面に重なって現れるため、画像の忠実性が損
なわれるという欠点がある。このような現象は、特にソ
リッド部（現像剤が広い範囲にわたり全面付着する領
域）と、前工程で形成された文字などの残留像とが遭遇
した場合に顕在化しやすい。また、それだけでなく、残
留現像剤像も充分除去出来ず、残留現像剤像が残像メモ
リとして残り、そのまま用紙に転写されて汚染画像を形
成することが度々あった。

【０００５】これを解決するため、特開昭６３−２４２
５８７号によると、転写後に感光体上に残留する現像剤
像を、攪乱手段により機械的及び電気的に非パタ−−ン
化（残像消去する）方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この従来の画
像形成装置においては、転写後の感光体上の残留現像剤
（トナー）の量が多い場合、攪乱手段によっても充分に
現像剤像を非パタ−ン化することが出来ず、メモリ−画
像が発生することがある。

【０００７】本発明は、このような事情の下になされ、
非パタ−ン化機能の一層の向上を図り、より鮮明な画像
を得ることができ、かつ小型化が可能な画像形成装置を
提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によると、像担持
体に形成された潜像に、重合法により生成された１次粒
子トナ−を融着して得た、粒子径４〜１４μｍの２次粒
子からなる、破砕面のない重合トナ−を有する現像剤を
供給して現像するとともに、前記像担持体上に残留して
いる現像剤を同時に除去する現像清掃手段と、前記像担
持体上の現像剤像を被転写材に転写する転写手段と、こ
の転写手段による現像剤像の転写後、前記像担持体上に
残留する現像剤を乱す攪乱手段とを備えてなることを特
徴とする画像形成装置が提供される。

【０００９】また、本発明によると、像担持体に形成さ
れた潜像に、重合法により生成された粒子径１〜１４μ
ｍの球形トナ−を有する現像剤を供給して現像するとと
もに、前記像担持体上に残留している現像剤を同時に除
去する現像清掃手段と、前記像担持体上の現像剤像を被
転写材に転写する転写手段と、この転写手段による現像
剤像の転写後、前記像担持体上に残留する現像剤を乱す
攪乱手段とを備えてなることを特徴とする画像形成装置
が提供される。

【００１０】更に、本発明によると、像担持体に形成さ
れた潜像に、重合法により製造されたトナ−を機械的及
び／又は熱的に処理することにより球形化したトナ−を
有する現像剤を供給して現像するとともに、前記像担持
体上に残留している現像剤を同時に除去する現像清掃手
段と、前記像担持体上の現像剤像を被転写材に転写する
転写手段と、この転写手段による現像剤像の転写後、前
記像担持体上に残留する現像剤を乱す攪乱手段とを備え
てなることを特徴とする画像形成装置が提供される。以
上のように、本発明の画像形成装置は、次に挙げるいず
れかのトナ−を用いている。なお、粒子径は、いずれも
体積平均粒径である。（１）重合法により生成された１次粒子トナ−を融着し
て得た、粒子径４〜１４μｍの２次粒子からなる、破砕
面のない重合トナ−。

【００１１】このトナ−は、重合法により生成された１
次粒子トナ−を融着させて複数個会合させたものであ
る。このトナ−の粒子径が４μｍ未満、及び１４μｍを
越えると、いずれもメモリ−画像が発生した。これは、
トナ−の粒子径が４μｍ未満では、像担持体表面での鏡
像力が強くなり、ドラム上で動きにくくなって、攪乱手
段による捕捉が不十分となり、一方、１４μｍを越える
と、攪乱手段による捕捉／吐き出しはスム−スである
が、レ−ザ露光時のレ−ザ光が遮光されて、メモリ−画
像が発生するためと考えられる。

【００１２】なお、従来の粉砕トナ−の場合は、トナ−
の粒子径が６μｍ以下でメモリ−画像が発生した。これ
は、４〜６μｍの粒径において、粉砕トナ−と重合トナ
−とでは攪乱手段による攪乱のし易さに相違があり、こ
れはトナ−の形状に起因する流動性によるものと考えら
れる。（２）重合法により生成された粒子径１〜１４μｍの球
形トナ−。

【００１３】このトナ−の粒子径が１μｍ未満、及び１
４μｍを越えると、いずれもメモリ−画像が発生した。
これは、トナ−の粒子径が１μｍ未満では、像担持体表
面での（）像力が強くなり、ドラム上で動きにくくな
って、攪乱手段による捕捉が不十分となり、一方、１４
μｍを越えると、攪乱手段による捕捉／吐き出しはスム
−スであるが、レ−ザ露光時のレ−ザ光が遮光されて、
メモリ−画像が発生するためと考えられる。

【００１４】なお、従来の粉砕トナ−の場合は、トナ−
の粒子径が６μｍ以下でメモリ−画像が発生した。これ
は、１〜６μｍの粒径において、粉砕トナ−と重合トナ
−とでは攪乱手段による攪乱のし易さに相違があり、こ
れはトナ−の形状に起因する流動性によるものと考えら
れる。（３）粉砕法により製造されたトナ−を機械的及び／又
は熱的に処理することにより球形化したトナ−。このトナ−の好ましい粒径の範囲は、４〜１４μｍであ
る。このトナ−も（１）及び（２）のトナ−と同様に、
流動性に優れ、従来の粉砕トナ−に比べ、メモリ−画像
の発生が少ない。

【００１５】

【作用】本発明の画像形成装置は、静電潜像に現像剤を
供給して現像するとともに像担持体上に残留している現
像剤を同時に除去する現像清掃手段と、現像剤像の転写
後、像担持体上に残留する現像剤を乱す攪乱手段とを具
備するとともに、現像剤として、上述のいずれかのトナ
−を用いている。

【００１６】そのため、攪乱手段により残留トナ−を攪
乱する場合、トナ−は破砕面のような鋭く切り立った面
を有していないため、トナ−粒子同士の相対運動がスム
−スに行われ、残留トナ−量が多くても容易に攪乱する
ことが可能である。

【００１７】なお、一方、これらのトナ−は、クリ−ニ
ングブレ−ドを具備する画像形成装置に用いた場合に
は、トナ−がクリ−ニングブレ−ドと感光体ドラムとの
間に入り込み、トナ−がコロの役割を果たして、トナ−
がクリ−ニングブレ−ドにより回収されず、通過してし
まう。

【００１８】従って、これらのトナ−は、静電潜像に現
像剤を供給して現像するとともに像担持体上に残留して
いる現像剤を同時に除去する現像清掃手段を具備する画
像形成装置にしか好適に使用し得ないものであるととも
に、上述のように攪乱手段により容易に攪乱され易いも
のである。

【００１９】このように、本発明の画像形成装置による
と、専用の現像剤清掃手段を用いることなく、確実に履
歴画像の発生を防止し、より鮮明な画像を得ることがで
き、かつ小型化が可能である。

【００２０】

【実施例】以下、本発明を一実施例について、図面を参
照して説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施例に係る画像形成
装置を示す断面図である。この画像形成装置の本体Ｈの
略中央部には、記録すべき像の面積よりも小さな記録面
（すなわち小さな径）を有する像担持体としての感光体
ドラム１が、矢印Ａ方向に８０ｍｍ／秒の速度で回転し
ている。この感光体ドラム１は、有機感光体（ＯＰＣ）
系の光導電材料から構成されている。

【００２２】感光体ドラム１の周囲には、その回転方向
に沿って順次、第１の弾性接触子２ａと第２の弾性接触
子２ｂとからなる帯電チャ−ジャ−２、レ−ザ装置３、
現像清掃装置４、転写ローラ５、除電ランプ６、攪乱装
置７が配設されている。

【００２３】帯電チャ−ジャ−２は、感光体ドラム１の
上方に位置しており、感光体ドラム１の表面を−４００
〜−１０００Ｖにほぼ均一に負に帯電させるようになっ
ている。また、レ−ザ装置３は、記録すべき画像情報に
応じて感光体ドラム１の表面にレ−ザビ−ム８を照射
し、帯電領域に静電潜像を形成する。また、現像清掃装
置４には、摩擦帯電性のいわゆる一成分の現像剤Ｔ（体
積平均粒子径、６〜１５ミクロン）を収納するホッパ９
が配置されている。このホッパ９内には、現像剤Ｔを感
光体ドラム１に対面する位置に向けて搬送し、感光体ド
ラム１の表面を現像するとともに、感光体ドラム１に残
留していた現像剤Ｔを回収してホッパ７内に戻す現像ロ
ーラ１０が設けられている。

【００２４】現像ローラ１０は、１０² 〜１０⁸ Ωcmの
電気抵抗を有する導電性表面層１１と、この内部に配置
された、発泡ウレタン或いはシリコンゴム、ジエン系ゴ
ム（ＥＰＤＭ）等からなる弾性層１２とを具備し、全体
として弾力性のあるロ−ラを構成している。

【００２５】現像ローラ１０には、現像剤Ｔを摩擦帯電
しつつ現像ローラ１０の表面に薄層を形成するための、
リン青銅やウレタン、シリコン樹脂、あるいはこれらの
複合材料などからなる弾性ブレード１３が押圧されてお
り、この弾性ブレード１３を通過する現像剤Ｔは、感光
体ドラム１と同極性の負の摩擦帯電を帯びて、１層〜３
層（６〜４５ミクロン厚）の現像剤層を形成する。な
お、現像ローラ１０の表面層の材質は、現像剤Ｔとの摩
擦帯電を考慮して、また適度な弾性と摩擦性を考慮して
選ぶ必要がある。即ち、現像ローラーの表面層の材質と
しては、たとえば、ウレタン樹脂に導電性カーボンを１
０〜３０重量パーセント混合したものを塗布して形成し
てもよい。さらに、現像ローラ１０はバイアス電源１４
と接続されており、これによって現像ローラー８には現
像および清掃時に所定の現像バイアスが印加される。

【００２６】ホッパ９内には、スポンジ状現像剤搬送ロ
ーラ１５が設けられており、ホッパ９内の現像剤Ｔの凝
集防止と、搬送供給、さらには現像ローラ上に過度のト
ナーか付着しないよう掻き取りの役割を果たしている。

【００２７】転写ローラ５は、実質的に感光体ドラム１
の下方において、用紙の搬送路１６を介して、感光体ド
ラム１の周面に対面して設けられている。転写ローラ５
は、現像ローラ１０と同様な構造を有するが、表面層の
電気抵抗は１０⁵ 〜１０¹⁰Ωcmであり、その範囲は現像
ローラ１０よりも高抵抗側にある。この転写ローラ５に
より、ここに搬送されてきた用紙１７の裏面に＋８００
〜２２００ボルトの電圧を印加してトナーを静電的に引
付け、感光体ドラム１からトナー画像を用紙１７に転写
する。

【００２８】攪乱装置７は、１０³ 〜１０⁹ Ωcmの電気
抵抗を有する、長さが２〜４０ｍｍ、太さ２０〜２００
ミクロン好ましくは２０〜１００ミクロンの、レーヨン
又はナイロンなどの繊維に導電性カーボンを分散させて
なる導電性繊維（商品名トレカ、カイノールなど）を、
４００〜５００本／センチメートルの密度で束ねた刷毛
状体（ブラシ）１８を具備しており、この刷毛状のブラ
シ１８は、感光体ドラム１の長手方向に亘って、その腹
面と接触している。この刷毛状体１８は、感光体ドラム
１の回転とともに、約２〜１０mmの接触幅（ニップ）を
もって摺擦するとともに、０〜＋７００Ｖ、好ましくは
４００〜６００Ｖの電圧が電圧源７ｂから金属部材７ａ
を介して印加される。

【００２９】刷毛状体１８は上述のように適度な直径を
有する繊維であるため、摺接面は凹凸を有する粗面とな
っており、摺接に伴って感光体ドラム１上の残留現像剤
に適度な摩擦力を発揮するとともに、確実に接触する。
そのため、残留現像剤像は確実に攪乱されて判読不能な
状態、即ち非パタ−ン化されるとともに、残留静電潜像
も、導電性のブラシ１８により除電されて消去される。

【００３０】負極性の現像剤は、正極性のバイアス電圧
により刷毛状体１８に吸着され、感光体ドラム１上の残
留像は、電気的にも剥離され、清掃された状態となる。
しかし、次の瞬間、刷毛状体１８に吸着された現像剤
は、極性が反転し、再び感光体ドラム１上に次々に吐き
出される。この現像剤極性の反転現象は、感光体ドラム
１と刷毛状体１８との間に挟持された現像剤に対し、ニ
ップ部では４００〜６００Ｖという高い電圧がわずか３
０〜６０ミクロンの間隙に印加され、現像剤に対し電荷
注入ないし放電が生ずるためと考えられる。このため、
刷毛状体１８には、現像剤が一方的に捕捉蓄積されるこ
とがなく、常に一定のサイクルで残留現像剤の捕捉と吐
き出しが行われ、その結果、残留像を乱して判読不能状
態にする非パタ−ン化の機能のみが作用し、現像剤が過
剰に蓄積して落下したり飛散することが防止される。

【００３１】なお、残留像の攪乱に先立ち、感光体ドラ
ム１の負の電荷は消去ランプ６により消去されているた
め、刷毛状体１８による除電は、主として正側の電荷を
消去する効果がある。また、攪乱装置７の配置位置は感
光体ドラム１の上方にあるため、刷毛状体１８に万一現
像剤が堆積しても、現像剤は感光体ドラム１上に落下
し、そのまま感光体ドラム１上を搬送されて現像清掃装
置４により回収されるため、機内に落下、飛散すること
はない。

【００３２】感光体ドラム１の下方部には、用紙１７を
搬送光路１６に供給する給紙ユニット１９が設けられて
いる。この給紙ユニット１９には画像を転写すべき用紙
１７が収納されている。給紙ユニット１９の上方には回
転により給紙ユニット１９から用紙Ｐを搬送路１６へ供
給する給紙ローラ２０が設けられている。なお、搬送路
１６には用紙１７に転写後のトナー画像を定着する定着
器２１が設けられている。本発明の画像形成装置は、以
下のトナ−を用いる。（１）重合法により生成された１次粒子トナ−を融着し
て得た、粒子径４〜１４μｍの２次粒子からなる、破砕
面のない重合トナ−。（２）重合法により生成された粒子径１〜１４μｍの球
形トナ−。（３）粉砕法により製造されたトナ−を機械的及び／又
は熱的に処理することにより球形化したトナ−。（１）のトナ−は、例えば、以下のようにして得ること
が出来る。

【００３３】まず、スチレンモノマ−８５重量部、アク
リル酸ブチル１５重量部、及びアクリル酸３重量部から
なるモノマ−混合物を、水１００重量部、ノニオン乳化
剤（エマルゲン９５０）１重量部、アニオン乳化剤（ネ
オゲンＲ）１．５重量部、及び過硫酸カリウム０．５重
量部からなる水溶液混合物に添加し、攪拌下７０℃で８
時間、重合反応を行なわせ、樹脂エマルジョンを得た。

【００３４】次いで、この樹脂エマルジョン１００重量
部、マグネタイト１．５重量部，及びカ−ボンブラック
（リ−ガル３３０Ｒ）５重量部を、界面活性剤（ドデシ
ルベンゼンスルホン酸ナトリウム）０．１重量部を含ん
だ水中へ分散し、これにジエチルアミンを添加してｐＨ
を５．５に調整した後、予備混合し、ナノマイザで分散
させた。

【００３５】その後、更に攪拌しながら９０℃に加熱
し、過酸化水素水を加えて、６時間重反応を行ない、粒
子径０．１〜３μｍの球形１次粒子トナ−を得た。得ら
れた１次粒子トナ−を、温度を６０℃まで下げ、攪拌の
強さをおとすことにより、１次粒子が２〜３個集まった
会合体とし、再び９０℃で６時間放置して、接触面を融
着させ、粒子径３〜１５μｍの２次粒子トナ−を得た。

【００３６】この２次粒子トナ−を４５℃で６時間、真
空乾燥した後、２次粒子トナ−１００重量部に対し、シ
リカ（Ｒ９７２）０．５部を外添（混合）し、最終的な
重合トナ−を得た。

【００３７】得られた重合トナ−は、球形である１次粒
子トナ−の複数個の会合体であるため、球形ではない
が、粉砕トナ−のように鋭い破砕面を有しておらず、丸
い曲面で覆われている。この重合トナ−の球形度は、１
次粒子の融着時の温度と時間により決定され、適切な温
度と時間は、トナ−の組成に応じて決定される。（２）のトナ−は、重合時間を、例えば１０時間と長く
し、かつ融着工程を行なわないことを除いて、（１）の
トナ−と同様にして得ることが出来る。

【００３８】（１）及び（２）のトナ−において、使用
可能なモノマ−としては、スチレン以外に、ｏ−メチル
スチレン、ｍ−メチルスチレン、ｐ−メチルスチレン、
ｐ−メトキシスチレン、ｐ−フェニルスチレン、ｐ−ク
ロルスチレン、３，４−ジクロルスチレン、ｐ−エチル
スチレン、２，４−ジメチルスチレン、ｐ−ｎ−ブチル
スチレン、ｐ−tert−ブチルスチレン、ｐ−ｎ−ヘキシ
ルスチレン、ｐ−ｎ−オクチルスチレン、ｐ−ｎ−ノニ
ルスチレン、ｐ−ｎ−デシルスチレン、ｐ−ｎ−ドデシ
ルスチレン等のスチレン及びその誘導体；エチレン、プ
ロピレン、ブチレン、イソブチレンなどのエチレン不飽
和モノオレフィン類；塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭
化ビニル、フッ化ビニルなどのハロゲン化ビニル類；酢
酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルなど
のビニルエステル類、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸ｎ−ブ
チル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸ｎ−オク
チル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−２−エチ
ルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フ
ェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリ
ル酸ジエチルアミノエチルなどのα−メチレン脂肪族モ
ノカルボン酸エステル類；アクリル酸メチル、アクリル
酸エチル、アクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸イソブチ
ル、アクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−オクチル、ア
クリル酸ドデシル、アクリル酸２−エチルヘキシル、ア
クリル酸ステアリル、アクリル酸２−クロルエチル、ア
クリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル類；ビニル
メチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブ
チルエーテルなどのビニルエーテル類；ビニルメチルケ
トン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケ
トンなどのビニルケトン類；Ｎ−ビニルピロール、Ｎ−
ビニルカルバゾール、Ｎ−ビニルインドール、Ｎ−ビニ
ルピロリドンなどのＮ−ビニル化合物；ビニルナフタリ
ン類；アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリ
ルアミドなどのアクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体
などのビニル系単量体がある。

【００３９】以上の単量体の重合に用いる重合開始剤と
しては、例えば、ベンゾイルペルオキシド、ジｔ−ブチ
ルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、ｔ−ブチル
ヒドロペルオキシド、クメンヒドロペルオキシド、過硫
酸カリウム、過硫酸アンモニウム、過酸化アセチル、テ
トラメチルチウラムジスルフィド、アゾビスイソブチロ
ニトリル、アゾビスシクロヘキサンニトリル、フェニル
アゾトリフェニルメタン、トリエチルアルミニウム、ト
リメチルアルミニウム、エチルアルミニウムジクロリ
ド、ジエチルアルミニウムクロリド、四エチル鉛、ジエ
チル亜鉛、ジエチルカドミウム、テトラエチルスズ、四
塩化チタン、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、塩
化第二スズ、三フッ化ホウ素ジエチルエーテラート、三
フッ化ホウ素、塩化亜鉛、五フッ化リン等を挙げること
ができ、これらを使用してモノマーの重合を行なわせる
ことができる。一般にはモノマーの重量の約０．５〜５
％の開始剤で十分である。

【００４０】前記着色剤としては、例えばカーボンブラ
ック、ファーストイエローＧ、ベンジジンイエロー、ピ
グメントイエロー、インドファースト、オレンジ、イル
ガジンレッド、カーミンＦＢ、パーマネントボルドーＦ
ＲＲ、ピグメント・オレンジＲ、リソールレッド２Ｇ、
レーキ・レッドＣ、ローダミンＦＢ、ローダミンＢレー
キ、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、ブリリ
アント・グリーンＢ、フタロシアニングリーン、キナク
リドンなどの公知の着色剤が使用できる。このほか、着
色性を有する磁性粉やＣＣＡ（帯電制御剤）を着色剤と
して用いてもよい。ここでいう磁性粉とは、例えば鉄、
コバルト、ニッケルなどの強磁性金属粉末、もしくは、
マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化
合物の粉末である。

【００４１】また、（１）及び（２）のトナ−には、分
散、重合時に単量体組成物の分散を促進するために界面
活性剤を用いることができ、このような界面活性剤とし
て例えばドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、テト
ラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウ
ム、オクチル硫酸ナトリウム、アリル−アルキル−ポリ
エーテルスルホン酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウ
ム、ラウリン酸ナトリウム、カプリン酸ナトリウム、カ
プリル酸ナトリウム、カプロン酸ナトリウム、ステアリ
ン酸カリウム、オレイン酸カルシウム、３，３−ジスル
ホンジフェニル尿素−４，４−ジアゾ−ビス−アミノ−
８−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウム、オルト−
カルボキシベンゼン−アゾ−ジメチルアニリン、２，
２，５，５−テトラメチル−トリフェニルメタン−４，
４−ジアゾ−ビス−β−ナフトール−ジスルホン酸ナト
リウム等がある。

【００４２】また、現像後に現像剤を定着させるために
用いられるヒートローラからの離型性を向上させる目的
でワックス等を用いてもよい。このようなワックスとし
ては、例えばパラフィンワックス（日本石油製）、パラ
フィンワックス（日本製蝋製）、マイクロワックス（日
本石油製）、マイクロクリスタリンワックス（日本製蝋
製）、ＰＥ−１３０（ヘキスト製）、三井ハイワックス
１１０Ｐ（三井石油化学製）、三井ハイワックス２２０
Ｐ（三井石油化学製）、三井ハイワックス６６０Ｐ（三
井石油化学製）などがあり、特に好ましくは低分子量ポ
リエチレン、低分子量ポリプロピレン、パラフィンであ
る。このほかエマルジョンタイプのワックスも有効であ
る。（３）のトナ−は、例えば以下のようにして得ることが
出来る。

【００４３】まず、スチレン−ｎ−ブチルメタクリレ−
ト（７５／２５）共重合体８５重量部、カ−ボンブラッ
ク５重量部、及び帯電制御剤入り樹脂粉末１０重量部
を、１２０℃で溶融混合し、混練物を得た。この混練物
を冷却した後、ハンマ−ミルにより粗粉砕し、更にジェ
ットミルにより微粉砕し、分級して所望の粒度とした。
次いで、疎水性シリカを添加して、粒子径３〜１５ミク
ロンのトナ−を得た。

【００４４】次に、この粉砕法により製造されたトナ−
を、例えばハイブリダイゼ−ションシステム（奈良機械
製作所製）を用いて球形化処理することにより得られ
る。粉砕法により製造されたトナ−は、機械的な衝撃力
による熱と圧力で次第に破砕面が丸みを帯び、球形に近
づく。球形化処理の条件は、トナ−の材質により異なる
が、例えばスチレンアクリル系のトナ−では、８０００
〜１００００ｒｐｍで５〜６分が好ましい。

【００４５】このようにして製造されたトナ−のワ−デ
ルの実用球形度は、０．８０付近であった。この程度に
粒径化処理されたトナ−は、トナ−粒子同士の動きがス
ム−スであり、攪乱装置による容易な攪乱を可能とす
る。次に、以上説明した実施例に係る電子複写装置の動
作について説明する。

【００４６】まず、感光体ドラム１を矢印Ａ方向に回転
させ、感光体ドラム１の周面を、帯電チャ−ジャ−２に
より約−５００〜−８００ボルトにコロナ帯電する。続
いて、この帯電領域に、レ−ザ装置３からレーザビーム
８を照射して露光し、感光体ドラム１の表面に静電潜像
を形成する。静電潜像は、次に現像清掃装置４と対面す
る現像清掃位置に搬送される。現像清掃装置４における
現像ローラ１０からは現像剤（以下トナーと呼ぶ）Ｔが
送り出される。現像ローラ１０は静電潜像に弾性的にか
つ、変形により所定のニップ幅をもって接触し、トナー
を付着させてトナー像を形成する。この場合、トナーＴ
は光の照射域に付着し、いわゆる反転現像される。トナ
ーＴは、ブレード１３および現像ローラ１０の表面層１
１との摩擦により、約−５〜３０μｃ／ｇ（マイクロク
ーロン／グラム）に帯電されており、現像ローラ１０に
は約−１５０〜−４５０ボルトの電圧が印加される。

【００４７】現像後のトナー像は、次に、転写ローラ５
と対面する転写領域に搬送される。一方、転写領域に
は、給紙ローラ２０の回転により給紙ユニット１９から
用紙１７が感光体ドラム１の回転に同期して送られてく
る。この用紙１７は転写ローラ５によりその裏面がプラ
スの極性に帯電される。従って、感光体ドラム１の表面
上のトナー画像は静電気的に用紙１７に引き寄せられて
転写される。

【００４８】転写ローラ５には、直流電源２３から１０
００〜２０００ボルトの電圧が回転軸に与えられ、転写
ローラ５の両端部に設けられた導通部を介して、ローラ
表面の１０⁵ 〜１０⁹ Ωcmの導電性表面部に電圧が印加
されるようになっている。なお、導通部は、シリコン樹
脂に導電性カーボンを３０〜４０重量パーセント混合し
たものである。また、転写ローラ５の表面は、付着する
現像剤や紙粉等の異物を清掃しやすくするため、表面の
平滑性と、低摩擦性をそなえた材質により構成されるの
が好ましく、本例では、導電性ポリフッ化樹脂、導電性
ポリエステルなどを用いており、クリーニングブレード
２２により良好にクリーニングされる。転写ローラ５
は、全体のゴム硬度がＪＩＳ法の比較測定で２５〜５０
°の柔軟なものが、感光体ドラム１に対する押圧力の許
容度が広く良好であった。転写後の用紙１７は定着器２
１に送られ、ここでトナーが用紙１７に溶融定着された
後、排出される。

【００４９】転写後の感光体ドラム１の表面には、わず
かながら転写し切れずに残留したトナー像あるいは、ト
ナー転写後に残された正および負の静電潜像が残留して
いる。これらのトナー像あるいは静電潜像は、まず消去
ランプ６により負の潜像を消去し、次に攪乱装置７に搬
送され、上述したように、攪乱、非パターン化される。
攪乱装置７では、刷毛状体１８を静電潜像に接触させて
機械的および静電的な力を及ぼし、判読不良な状態まで
細かく、残留しているトナー像と静電潜像とを乱す。こ
の場合、上述のように、感光体ドラム１上に残留するト
ナ−は、当初は刷毛状体１８に印加されている電圧極性
とは逆極性であるため、刷毛状体１８に静電吸着され
る。しかし、数秒〜数分の後には同極性となり、再び感
光体上に次々に吐き出される。この吐き出し特性は、ト
ナ−の電気抵抗や帯電量、又は印加電圧の大きさと摺接
部材の電気抵抗、接触幅、押圧力等によって影響される
ため、これらの要素を実験的に最適化する作業が必要で
ある。いずれにしても、支配的なのは、印加する電圧の
大きさであり、最低限、トナ−に電荷注入が生じる大き
さ（約４００Ｖ以上）が要求される。

【００５０】このように、各種パラメ−タを最適化する
ことの最大の目的及び効果は、こうすることによりトナ
−が刷毛状体１８に蓄積していくことが防止されること
であり、同時に残像は攪乱されて、殆どのトナ−は感光
体ドラム１の表面上に霧状に散乱してそこに付着する
が、攪乱装置７内には殆ど蓄積しない。即ち、この攪乱
装置７は清掃装置としての機能を持つものではなく、残
留像を乱し、現像装置が現像清掃装置として機能させる
ための補助的な機能をもつものである。感光体ドラム１
の表面上に散乱されたトナーＴは十分に小さな霧状ある
いは飛沫状に分布しており、もはや文字または画像とし
ての情報は有していない。

【００５１】次に、この攪乱された領域は、更に回転し
て再び（２回目の）現像清掃装置４に対面する現像清掃
位置に到達する。この場合、第２回目に形成された静電
潜像において、残留トナ−は、露光部（トナーが付着す
べき画像部）および非露光部（非画像部）においてもロ
ーラ転写により大幅に減少してている上、あらかじめほ
ぼ均一に且つ十分に薄く残留トナーは散らされているか
ら、レーザ光は十分感光体に到達し、露光ムラが生じな
い。従って、第２回目の現像においても、露光後の残留
電位が均一となるため、均一な現像結果が得られる。

【００５２】現像ローラ１０は、ＪＩＳゴム硬度測定法
で３０〜７０°の弾性を有するとともに、１０² 〜１０
⁸ の導電性を有するため、現像ローラ１０に線荷重とし
て２０〜１５０ｇ／cmの荷重を加え、且つ感光体ドラム
に１．０５〜４倍の速度差を持って押圧摺接することに
より、１〜４ｍｍの接触幅（ニップ）を生じ、このニッ
プにおいて残留トナーと現像ローラ１０上のトナーＴと
が攪乱摺擦されるため、残留像との間に強い摩擦力が生
じ、強い清掃能力が発揮される。しかも、現像剤はキャ
リアを含有せず、トナーＴだけで形成されているため、
スジやハキ目状の画質低下も生じない。さらに、非露光
部では、現像バイアスによる吸引力が感光体ドラム１の
それより勝るため、付着していたトナーＴは次々に現像
清掃装置４に引き付けられて回収される。すなわち、現
像ローラ１０に、露光部の残留電位と非露光部の電位と
の間の適切な値の現像バイアスを印加することにより、
現像ローラ１０から露光部に新たなトナーが付着すると
ともに、同時に非画像部に付着している残留トナーはこ
こから現像ローラ１０に引付けられて回収される。この
場合、残留トナ−は少量で、かつ攪乱装置７においてあ
らかじめ小さな霧状に分散しているから、現像清掃装置
４は、トナア−を効率よく回収することが出来る。

【００５３】このようにして、感光体ドラム１を重複回
転させて重複使用し、一枚の記録像を得る。そして、現
像および清掃後、トナー画像は転写ローラ５と対面する
位置において用紙１７に転写される。以下、同様な工程
が繰返される。

【００５４】以上のように、本実施例によれば、小さな
径の感光体ドラム１を使用しても、従来発生していたメ
モリ画像の発生が皆無となるばかりか、清掃不良をも防
止することができる。本実施例に係る装置を用い、画像
面積率約７％、Ａサイズの用紙を用い、２万枚プリント
したところ、清掃不良、あるいはメモリーの異常発生を
生じることなく、最後まで良好な画像を得ることができ
た。また、攪乱装置に過剰にトナ−が蓄積し、トナ−が
装置から溢れ出るようなトラブルは発生せず、最後まで
良好な画像を得ることが出来た。また、転写残りトナ−
の比較的多い、高温多湿の環境下においても良好な画像
が得られた。

【００５５】上記実施例では、最も小形化された好まし
い例として、非磁性一成分現像方式を用いたが、本発明
はこれに限定されるものではなく、磁性一成分ブラシ
法、ファーブラシ法、カスケード法などに用いても、同
様に実現可能である。

【００５６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の画像形成
装置によれば、静電潜像に現像剤を供給して現像すると
ともに像担持体上に残留している現像剤を同時に除去す
る現像清掃手段と、現像剤像の転写後、像担持体上に残
留する現像剤を乱す攪乱手段とを具備するとともに、現
像剤として、以下に示すいずれかのトナ−を用いてい
る。（１）重合法により生成された１次粒子トナ−を融着し
て得た、粒子径４〜１４μｍの２次粒子からなる、破砕
面のない重合トナ−。（２）重合法により生成された粒子径１〜１４μｍの球
形トナ−。（３）粉砕法により製造されたトナ−を機械的及び／又
は熱的に処理することにより球形化したトナ−。

【００５７】そのため、トナ−は破砕面のような鋭く切
り立った面を有していないため、流動性に優れ、トナ−
粒子同士の相対運動がスム−スに行われ、残留トナ−量
が多くても容易に攪乱することが可能である。その結
果、現像清掃手段により、残留トナ−の清掃を現像と同
時に、かつ同一の装置により効果的に行うことが可能で
ある。

【００５８】このように、本発明の画像形成装置による
と、専用の現像剤清掃手段を用いることなく、確実に履
歴画像の発生を防止し、より鮮明な画像を得ることがで
き、かつ小型化が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である画像形成装置を示す概
略構成図。

【符号の説明】

１…感光体ドラム（像担持体）、２…帯電チャ−ジャ
−、３…レ−ザ装置（静電潜像形成手段）、４…現像清
掃装置（現像清掃手段）、５…転写ローラ（接触式転写
手段）、Ｔ…トナー（現像剤）、１０…現像ローラ（弾
性現像部材）、１７…用紙（被転写材）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者瀬戸尚子神奈川県川崎市幸区柳町70番地東芝インテリジエントテクノロジ株式会社内 (72)発明者宮本悦子神奈川県川崎市幸区柳町70番地東芝インテリジエントテクノロジ株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体に形成された潜像に、重合法に
より生成された１次粒子トナ−を融着して得た、粒子径
４〜１４μｍの２次粒子からなる、破砕面のない重合ト
ナ−を有する現像剤を供給して現像するとともに、前記
像担持体上に残留している現像剤を同時に除去する現像
清掃手段と、前記像担持体上の現像剤像を被転写材に転
写する転写手段と、この転写手段による現像剤像の転写
後、前記像担持体上に残留する現像剤を乱す攪乱手段と
を備えてなることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】像担持体に形成された潜像に、重合法に
より生成された粒子径１〜１４μｍの球形トナ−を有す
る現像剤を供給して現像するとともに、前記像担持体上
に残留している現像剤を同時に除去する現像清掃手段
と、前記像担持体上の現像剤像を被転写材に転写する転
写手段と、この転写手段による現像剤像の転写後、前記
像担持体上に残留する現像剤を乱す攪乱手段とを備えて
なることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】像担持体に形成された潜像に、重合法に
より製造されたトナ−を機械的及び／又は熱的に処理す
ることにより球形化したトナ−を有する現像剤を供給し
て現像するとともに、前記像担持体上に残留している現
像剤を同時に除去する現像清掃手段と、前記像担持体上
の現像剤像を被転写材に転写する転写手段と、この転写
手段による現像剤像の転写後、前記像担持体上に残留す
る現像剤を乱す攪乱手段とを備えてなることを特徴とす
る画像形成装置。