JPH11109824A - 画像形成方法 - Google Patents
画像形成方法Info
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- JPH11109824A JPH11109824A JP27557797A JP27557797A JPH11109824A JP H11109824 A JPH11109824 A JP H11109824A JP 27557797 A JP27557797 A JP 27557797A JP 27557797 A JP27557797 A JP 27557797A JP H11109824 A JPH11109824 A JP H11109824A
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Abstract
を長寿命化できる画像形成方法を提供すること。 【解決手段】 像担持体1の表面を帯電する帯電工程
と、像担持体1に形成された静電潜像にトナーを付着さ
せて可視像化する現像工程と、像担持体1のトナー像を
記録紙に転写する転写工程と、この転写工程の終了後の
像担持体の表面を清掃するクリーニング工程とを有する
画像形成方法において、各工程のうち少なくとも一つの
工程時に、表面に多数の孔を有する多孔質粒子Aを像担
持体の表面に供給する。
Description
機、ファクシミリ等の画像形成装置の画像形成方法に関
するものである。
する技術が知られている。この技術の一つとして、多孔
質の外殻層を有するカラー潜像形成材料を含有した微粒
子を現像剤としてのインク粒子に分散させた技術が特開
平5−341576号公報に開示されている。この技術
によれば、定着時に、微粒子からの感光性ハロゲン化銀
塩の放出が防止されて、未露光インク粒子と発色現像剤
との接触を防止できるとともに、定着時の未露光インク
の発色を防止できる。
めに多孔質粒子の孔中にシリコーンオイルを含有し、定
着工程時、多孔質粒子の孔中からシリコーンオイルを徐
々に放出させて、シリコーンオイルを定着ローラに塗布
する技術も知られている。
ァクシミリ、プリンタ等のパーソナル化が進み、これら
の装置の画像形成部には、小型化及び高耐久性が要求さ
れている。特に、画像形成部における各画像形成ユニッ
トの寿命を伸ばすことや、画像形成部をメンテナンスフ
リーとすることによって耐久性を向上している。
かで、最も重要な部材として像担持体としての感光体が
ある。感光体の寿命を左右する要因として、感光体表面
の感光層の摩耗がある。この摩耗は、画像形成におい
て、感光体と他の画像形成ユニットが接触する部位全て
に発生する。このうち一番摩耗量が多い画像形成ユニッ
トは、感光体に残留するトナーを力学的に除去するクリ
ーニングユニットである。他の画像形成ユニットによる
摩耗もあるものの、実質寿命に影響するほどではない。
摩耗には二種類あり、一つは、クリーニング工程時に感
光体の表面に当接されるクリーニングブレードやクリー
ニングローラによる剪断力による摩耗であり、もう一つ
は、トナーがクリーニングブレードやクリーニングロー
ラと感光体とに挟まれて、トナーが砥石粒のように作用
する摩耗である。感光体の感光層が所定量摩耗すると、
感光体の帯電特性で代表される電気特性が変化して画像
形成に支障をきたすという問題点がある。本発明の目的
は、像担持体の表面の摩耗量を低減して像担持体を長寿
命化できる画像形成方法を提供することにある。
像担持体の表面を帯電する帯電工程と、像担持体に形成
された静電潜像にトナーを付着させて可視像化する現像
工程と、像担持体のトナー像を記録紙に転写する転写工
程と、この転写工程の終了後の像担持体の表面を清掃す
るクリーニング工程とを有する画像形成方法において、
各工程のうち少なくとも一つの工程時に、表面に多数の
孔を有する多孔質粒子を像担持体の表面に供給する。
像形成方法において、多孔質粒子を所定の割合で現像剤
に混入する。
記載の画像形成方法において、トナーの流動性を向上す
るための流動性向上剤を多孔質粒子の孔に含有する。
は3記載の画像形成方法において、現像剤の構成材料を
多孔質粒子の孔に含有する。
または4記載の画像形成方法において、像担持体の構成
材料を多孔質粒子の孔に含有する。
3,4または5記載の画像形成方法において、多孔質粒
子が弾性を有する。
3,4,5または6記載の画像形成方法において、多孔
質粒子の形状が略真球状である。
3,4,5,6または7記載の画像形成方法において、
多孔質粒子の色が無色または白色である。
て説明する。図1は、本発明における画像形成装置とし
ての複写機の要部概略構成図である。同図において、符
号1は、静電潜像が形成される像担持体としての感光体
を示す。感光体1の周囲には、感光体1を均一に帯電す
る帯電ローラ2と、帯電された感光体1に原稿に対応し
た静電潜像を形成する図示しない書込み部と、静電潜像
にトナーを付着させて静電潜像を可視像化する現像装置
3と、現像装置3によって形成された可視像を転写紙に
転写し、この転写紙を感光体1から分離する転写ベルト
4と、転写後の感光体1に残存するトナーを除去して感
光体1の表面をクリーニングするクリーニングブレード
5と、転写後の感光体1に残存する電荷を消去する図示
しない除電ランプとが上述した順でそれぞれ配置されて
いる。
器6や、この現像容器6の内部に配設されている現像ロ
ーラ7等から構成されている。現像容器6には、この内
部の現像剤Dの濃度を検出するトナー濃度センサ8が設
けられている。現像容器6には、トナーとキャリアとを
混合した二成分系の現像剤Dの他に多孔質粒子Aが収容
されており、現像容器6の内部において、現像剤Dと多
孔質粒子Aとは混合されている。多孔質粒子Aの現像剤
Dに対する重量比は、0.1%〜10%、好ましくは
0.1%〜3%の割合である。
分子、例えば、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン
等を周知の懸濁重合等の重合方法に基づいて製造されて
いる。この製造方法によれば、多孔質粒子Aを略真球状
に形成でき、その粒径を5μm〜100μmの間で自由
に調整することができる。また、官能基付与を容易に行
えるので、多孔質粒子Aの物性を少しずつ変化させるこ
とができ、感光体1に対して最適な条件で多孔質粒子A
を合成できる。
局在化しているので、トナーの流動性に影響を及ぼし、
特に、多孔質粒子Aは高帯電性を有するために局所帯電
に吸着されるので、多孔質粒子Aが混入された現像剤D
はその帯電の制御が複雑であるが、上述の製造方法によ
り製造された多孔質粒子Aは、その帯電特性等の物性を
少しずつ変化させることができるので、現像剤Dを最適
な条件の帯電特性とすることができる。したがって、現
像剤Dに多孔質粒子Aを混入した場合でも、現像剤Dの
特性を悪化させることなく、かつ、多孔質粒子Aの特性
も生かすことができる。
が無色となるように架橋有機高分子を選択する。多孔質
粒子Aの色を無色とすることによって、多孔質粒子Aが
画像上に残留しても、得られる画像に悪影響を及ぼすこ
とを防止できる。また、多孔質粒子Aの色が白色であれ
ば、多孔質粒子Aが白紙上に転写しても、比較的影響が
少なく、目視では大きな問題とならない。特に、無色の
場合には、モノクロ画像は勿論のこと、カラー画像であ
る場合でも画像に影響を与えることない。
は、直径1μm〜10μmの複数の孔aが形成されてい
る。孔aには、流動性向上剤Bが含有されている。流動
性向上剤Bは、多孔質粒子Aの製造時に孔aに含有され
る。流動性向上剤Bを孔aに含有することによって、多
孔質粒子Aとしての物性の変化を最小限に抑えることが
できる。
ル等の液体、各種シリカ、アルミナ等の無機微粒子、各
種ワックスの微粒子、フッ素系ポリマー等のフッ素含有
物、脂肪酸金属塩等の界面活性剤、真球状の微粒子等が
あるが、各種シリカ、アルミナ等の無機微粒子は、その
硬度が高いために感光体1の表面を傷つけてしまうおそ
れがあり、また、シリコーンオイル等の液体は、その取
り扱い方法や供給方法が困難であり、さらに、長期間使
用すると現像剤Dの帯電特性や現像特性を変化するおそ
れもある。そこで、本実施形態では、流動性向上剤Bと
して、感光体1の表面よりも硬度が低く、かつ、現像剤
Dの帯電性や現像特性の変化を最小限に抑える各種ワッ
クス、フッ素系ポリマー等のフッ素含有物の微粒子、脂
肪酸金属塩等の界面活性剤、硬度を調節可能な真球状の
有機微粒子等を採用している。
わち、画像形成方法を簡単に説明する。まず、帯電ロー
ラ2により感光体1の表面が一様に帯電され(帯電工
程)、続いて、書込み部の露光により感光体1に静電潜
像が形成される。その静電潜像は、現像装置3の現像ロ
ーラ7に担持された現像剤Dのトナーにより現像され可
視像化される(現像工程)。そして、図示されない給紙
部から転写部に搬送された転写紙に転写ベルト4によ
り、転写電荷が付与されることによって感光体1の表面
のトナー像が転写紙に引き付けられ、トナー像が転写紙
に転写される(転写工程)。転写後の転写紙は感光体1
から分離され、図示されない定着装置に搬送されトナー
像が定着される。一方、感光体1の表面の未転写トナー
はクリーニングブレード5によりクリーニングされる
(クリーニング工程)。
に所定の割合で混入されていることによって、トナーと
共に多孔質粒子Aが感光体1の表面に所定の割合で供給
される。したがって、多孔質粒子Aの感光体1への供給
量は、上述の割合を予め設定することによって決定する
ことができ、常に適量の多孔質粒子Aを感光体1に供給
することができる。
が徐々に放出されており、感光体1の表面の多孔質粒子
Aからも流動性向上剤Bが徐々に放出されて、流動性向
上剤Bが感光体1の表面に供給される。なお、多孔質粒
子Aの孔aからの流動性向上剤Bの放出量や放出期間
は、孔aの孔径を調節することによって、容易に設定す
ることができ、経時において流動性向上剤Bの感光体1
への供給量が不足することを防止できる。また、現像容
器6の内部において、多孔質粒子Aの孔aから放出した
流動性向上剤Bも、現像工程時にトナーと共に感光体1
の表面に供給される。
説明する。まず、多孔質粒子Aによる摩耗低減について
説明する。多孔質粒子Aの形状は略真球状であるので、
感光体1に他の画像形成ユニット、すなわち、帯電ロー
ラ2、現像ローラ7、転写ベルト4及びクリーニングブ
レード5が接触したときに、感光体1の表面で多孔質粒
子Aが回転し、他の画像形成ユニットとの接触抵抗が低
減される。また、多孔質粒子Aの孔aから流動性向上剤
Bが放出した場合には、その孔aが空洞となるので、感
光体1に他の画像形成ユニット、特に、クリーニングブ
レード5が接触したときに、クリーニングブレード5に
よる接触圧により多孔質粒子Aが弾性変形して、クリー
ニングブレード5による接触圧が吸収される。なお、多
孔質粒子Aの弾性力は、孔aの数や直径を変化すること
や、多孔質粒子Aを弾性を有する材料で製造することに
よって、調整することができ、感光体1に加わる接触圧
に応じて適宜設定することができる。
いて説明する。流動性向上剤Bがトナーの流動性を向上
するので、トナーがクリーニングブレード5と感光体1
とに挟まれている状態におけるトナーによる砥石作用が
低減される。したがって、多孔質粒子Aや流動性向上剤
Bにより、感光体1の表面の摩擦係数が低減されて、感
光体1の表面の摩耗量が少なくなるので、感光体1の耐
久性を向上でき、感光体1を長寿命化できる。
流動性向上剤Bの放出量が多くなると、現像剤Dの帯電
特性や現像特性が変化し、良好な画像を得ることが困難
になるおそれがある。そこで、トナー濃度センサ8によ
り、常時、トナー濃度を検出し、トナー濃度が予め設定
されている適正範囲を逸脱した場合には、現像剤Dを交
換する。現像剤Dの交換は、オペレータが複写機から現
像装置3を取り出して、現像容器6内の現像剤Dを外部
に排出して行う。このように現像剤Dの状態を常に良好
な状態に維持することによって、常に高品質な画像形成
を行うことができる。
ついて説明する。上述の実施形態では、多孔質粒子Aの
孔aに流動性向上剤Bが含有されていたが、この流動性
向上剤Bの代わりに現像剤Dの構成材料を含有してもよ
い。
磁性粉、顔料や染料等の着色剤、電荷制御剤、離型剤、
外添剤等がある。これらを多孔質粒子Aの孔aに所定の
割合で含有する。これらの構成材料について、詳細に説
明すると、バインダ樹脂には、ポリスチレン系樹脂、ス
チレン−アクリル共重合体樹脂、ポリエステル系樹脂等
があり、磁性粉には、鉄粉、フェライト粉末、マグネタ
イト等があり、着色剤には、カーボンブラック、アゾ系
顔料、銅フタロシアニン系顔料等があり、電荷制御剤の
正帯電トナーには、脂肪酸金属塩、4級アンモニウム等
の電子供与性物質があり、、電荷制御剤の負帯電トナー
には、アゾ系含金属染料、塩素化パラフィン等の電子受
容性物質があり、離型剤には、低分子量ポリプロピレ
ン、低分子量ポリエチレン等があり、外添剤には、コロ
イダルシリカ、酸化チタン、アルミナ、脂肪酸金属塩等
がある。
Dの構成材料を含有させることで、感光体1の表面の摩
耗量が少なくなるので、感光体1の耐久性を向上でき、
感光体1を長寿命化できる。さらに、現像剤Dの略同様
の働きを行う新規な粒子を作成することができる。
いて、特に、トナーは、まずトナーの原料を混合した
後、溶融混練、圧延冷却、粗粉砕、分級の各種工程を行
い、その後、球形化するために表面処理を経て風飾して
製造されている。しかし、上述の製造方法では、多孔質
粒子Aの製造時に、多孔質粒子Aの孔a中に現像剤Dの
構成材料を含有することと、多孔質粒子Aが略真球状に
形成されることによって、トナーの製造工程を簡略化で
き、トナーの製造コストや製造時間の短縮を図ることが
できる。
わりに感光体1の構成材料を多孔質粒子Aの孔aに含有
してもよい。感光体1が有機感光体である場合、この構
成材料には、キャリア生成材料(CGM)、キャリア輸
送材料(CTM)、バインダ樹脂、紫外線吸収剤、酸化
防止剤等がある。これらを多孔質粒子Aの孔aに所定の
割合で含有する。これらの構成材料について、詳細に説
明すると、キャリア生成材料(CGM)は、ほとんどが
有機顔料や色素粒子等であり、例えば、PPC用CGM
としては、ペリレン系やアントアントロン系のような縮
合多環系顔料とアゾ顔料であり、また、プリンタ用とし
ては、フタロシアニン系の顔料である。キャリア輸送材
料(CTM)には、複素環系、ヒドラゾン系、アリール
アミン系が多く使用されており、この中でも、ヒドラゾ
ン系とアリールアミン系とが最も多く使用されている。
バインダ樹脂は、キャリア生成材料(CGM)に対する
ものでは、ポリエステル、フェノール樹脂、ブチラール
樹脂等があり、キャリア輸送材料(CTM)に対するも
のでは、ポリカーボネート、ポリエステル、メタアクリ
ル樹脂等がある。
1の構成材料を含有させることで、感光体1の表面の摩
耗量が少なくなるので、感光体1の耐久性を向上でき、
感光体1を長寿命化できる。さらに、感光体1の劣化を
防ぐことができる。
料または感光体1の構成材料のうち一種類のものを多孔
質粒子Aの孔aに含有した場合について説明したが、こ
れらを所定の割合で多孔質粒子Aの孔aに含有しても勿
論よい。この場合、孔aに含有する割合は、特に決定し
なくても、流動性向上剤B、現像剤Dの構成材料または
感光体1の構成材料を併用することにより、一種類のも
のを孔aに含有する場合よりも、有効に感光体1の耐久
性を向上でき、感光体1を長寿命化できる。
の孔aに、流動性向上剤B、現像剤Dの構成材料あるい
は感光体1の構成材料が含有されていたが、孔aに何も
含有させず、空洞の状態としても、感光体1の表面の摩
耗を低減できる。以下、詳細に説明する。孔aの内部を
空洞とすることによって、多孔質粒子Aが弾性を有する
構造となる。したがって、感光体1に他の画像形成ユニ
ット、特に、クリーニングブレード5が接触したとき
に、クリーニングブレード5による接触圧により多孔質
粒子Aが弾性変形して、クリーニングブレード5による
接触圧が吸収される。多孔質粒子Aの弾性力は、孔aの
数や直径を変化することや、多孔質粒子Aを弾性を有す
る材料で製造することによって、調整することができ、
感光体1に加わる接触圧に応じて適宜設定することがで
きる。
粒子Aを感光体1に供給していたが、多孔質粒子Aを現
像工程時以外に感光体1に供給してもよい。この形態に
ついて、図3,4を参照して説明する。なお、図3,4
において、図1に示す部材と同様の部材は、図1で用い
た符号と同一符号を付すにとどめてその説明を省略す
る。
て、帯電ローラ2が配置されている部位には、多孔質粒
子Aを収容している容器9が配設されている。容器9の
内部には、帯電ローラ2が配設されており、帯電ローラ
2の表面には多孔質粒子Aが接触している。容器9の感
光体1に隣接した部位には、開口9aが設けられてお
り、この開口9aから帯電ローラ2の一部が突出してい
る。
電ローラ2により多孔質粒子Aが感光体1の表面に供給
される。多孔質粒子Aの感光体1への供給量は、帯電ロ
ーラ2の回転数等を調整することによって変化すること
ができ、常に適量の多孔質粒子Aを感光体1に供給する
ことができる。したがって、多孔質粒子Aを感光体1の
表面に供給するために、新規な多孔質粒子A用の供給手
段を設ける必要がなく、既存の画像形成ユニット、すな
わち、帯電ローラ2を流用することにより、多孔質粒子
Aを感光体1の表面に供給することができる。
方向において、転写ベルト4の下流には、転写後の感光
体1に残存するトナーを除去して感光体1の表面をクリ
ーニングするクリーニングユニット10が配設されてい
る。クリーニングユニット10は、感光体1の表面に接
触するローラ状のクリーニングローラ11と、このクリ
ーニングローラ11を収容する容器12とから主に構成
されている。容器12の内部には、多孔質粒子Aが収容
されており、クリーニングローラ11の表面には多孔質
粒子Aが接触している。容器12の感光体1に隣接した
部位には、開口12aが設けられており、この開口12
aからクリーニングローラ11の一部が突出し、感光体
1の表面に接触している。
いて、クリーニングローラ11により多孔質粒子Aが感
光体1の表面に供給される。多孔質粒子Aの感光体1へ
の供給量は、クリーニングローラ11の回転数等を調整
することによって変化することができ、常に適量の多孔
質粒子Aを感光体1に供給することができる。したがっ
て、多孔質粒子Aを感光体1の表面に供給するために、
新規な多孔質粒子A用の供給手段を設ける必要がなく、
既存の画像形成ユニット、すなわち、クリーニングユニ
ット10を流用することにより、多孔質粒子Aを感光体
1の表面に供給することができる。
光体1の表面に供給する場合には、転写ベルト4の表面
に多孔質粒子Aを供給することによって、多孔質粒子A
を転写ベルト4を介して感光体1の表面に供給すること
ができる。
として複写機である場合について説明したが、画像形成
装置としては、これに限定されるものではなく、例え
ば、プリンタ、ファクシミリ等でも良い。また、多孔質
粒子や流動性向上剤等を、二成分系の現像剤に混入した
場合について説明したが、一成分系の現像剤に混入して
もよい。
よれば、多孔質粒子によって像担持体の表面の摩擦係数
が低減されて、像担持体の表面の摩耗量が少なくなり、
像担持体の耐久性を向上でき、像担持体を長寿命化でき
る。
担持体の表面に供給するために、新規な供給手段を設け
る必要がなく、既存の画像形成ユニットを流用すること
により、多孔質粒子を像担持体の表面に供給することが
できる。また、多孔質粒子を所定割合で現像剤に混入す
るので、現像工程時に、適量の多孔質粒子を像担持体の
表面に供給することができる。
多孔質粒子を介して像担持体の表面に供給されて、像担
持体の表面上のトナーの流動性を向上するので、像担持
体の表面の摩擦係数が低減されて、像担持体の表面の摩
耗量が少なくなり、像担持体の耐久性を向上でき、像担
持体を長寿命化できる。
料を多孔質粒子の孔に含有させることで、現像剤の働き
をする新規な粒子を作成することができ、現像剤の劣化
を抑えることができる。
材料を多孔質粒子の孔に含有させることで、像担持体の
特性劣化を防止できる。
孔質粒子が弾性変形することにより、像担持体に対する
接触力が吸収されて、接触圧による摩耗を低減でき、像
担持体の耐久性を向上でき、像担持体を長寿命化でき
る。
状は略真球状であるので、像担持体に他の画像形成ユニ
ットが接触したときの他の画像形成ユニットとの接触抵
抗が低減され、像担持体の摩耗を低減できる。
を無色または白色とすることにより、画像への悪影響を
防止できる。
部概略構成図である。
部概略構成図である。
Claims (8)
- 【請求項1】像担持体の表面を帯電する帯電工程と、上
記像担持体に形成された静電潜像にトナーを付着させて
可視像化する現像工程と、上記像担持体のトナー像を記
録紙に転写する転写工程と、この転写工程の終了後の上
記像担持体の表面を清掃するクリーニング工程とを有す
る画像形成方法において、 上記各工程のうち少なくとも一つの工程時に、表面に多
数の孔を有する多孔質粒子を上記像担持体の表面に供給
することを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】請求項1記載の画像形成方法において、 上記多孔質粒子を所定の割合で現像剤に混入することを
特徴とする画像形成方法。 - 【請求項3】請求項1または2記載の画像形成方法にお
いて、 上記トナーの流動性を向上するための流動性向上剤を上
記多孔質粒子の孔に含有することを特徴とする画像形成
方法。 - 【請求項4】請求項1,2または3記載の画像形成方法
において、 上記現像剤の構成材料を上記多孔質粒子の孔に含有する
ことを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項5】請求項1,2,3または4記載の画像形成
方法において、 上記像担持体の構成材料を上記多孔質粒子の孔に含有す
ることを特徴とする画像形成方法。 - 【請求項6】請求項1,2,3,4または5記載の画像
形成方法において、 上記多孔質粒子が弾性を有することを特徴とする画像形
成方法。 - 【請求項7】請求項1,2,3,4,5または6記載の
画像形成方法において、 上記多孔質粒子の形状が略真球状であることを特徴とす
る画像形成方法。 - 【請求項8】請求項1,2,3,4,5,6または7記
載の画像形成方法において、 上記多孔質粒子の色が無色または白色であることを特徴
とする画像形成方法。
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