JP2001209206A - 画像形成装置 - Google Patents
画像形成装置Info
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Abstract
供する。 【解決手段】 感光体3と、感光体3の周面を均一に帯
電する帯電ローラ5と、帯電した感光体3に静電潜像を
形成する書込装置7と、トナーで交流電圧と直流電圧と
を重畳して飛翔現像を行うことにより静電潜像をトナー
像として顕像化する現像装置9と、感光体3のトナー像
を転写紙に転写する転写ローラ11と、転写後に感光体
3に残留したトナーを除去するクリーニング装置13と
を備え、現像装置9に用いられるトナーに少なくともス
テアリン酸亜鉛が外添された画像形成装置1であって、
感光体3は電荷輸送層3aを備え、この電荷輸送層3a
の膜厚Tを、20μm以下にした。
Description
タ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
用いた画像形成装置では、小型化や高画質化が進んでお
り、作像ユニットや定着装置も小型化されている。この
小型化に伴い、トナー(一成分現像剤)も転写紙に定着
し易くすることが必要になっており、トナーの流動性が
良いことが好ましい。
する材料(例えば、樹脂の材料)等により変化し、特
に、高画質化のためにトナーの平均粒径を小さくする
と、その流動性が悪くなる傾向にある。トナーの流動性
が悪くなると、トナーの帯電不良により、地肌汚れや、
転写不良が発生しやすくなる。
に、外添剤としてシリカ等の潤滑剤を添加しているが、
これによりクリーニングブレードが磨耗したり、感光体
にフィルミングが形成される等の副作用が発生すること
がある。これらを改善するために、塗布装置によりステ
アリン酸亜鉛等の潤滑剤を感光体に直接塗布する技術も
あるが、小型の画像形成装置においては、塗布装置を設
置できない場合がある。
テアリン酸亜鉛を添加したトナーを用いて、感光体の静
電潜像を現像することで、感光体にステアリン酸亜鉛を
塗布することが考えられる。このように、トナーにシリ
カ及びステアリン酸亜鉛を添加することにより、地肌汚
れ、転写性、クリーニング性等を改善するとともに、経
時的な感光体の磨耗を防止している。
亜鉛をトナー中に分散すると、トナーの帯電が不充分と
なる傾向がある。この帯電が不充分なトナーは、ネガポ
ジ現像でマイナス帯電の感光体を用いた場合には、感光
体の地肌部に付着することがある。また、帯電が不充分
なトナーは、通常の地肌部には付着しなくても、トナー
中に含まれる逆帯電トナーが、電界の強いベタ画像のエ
ッジ部等、ベタ画像の周囲に付着してしまうことがあ
る。従って、転写紙上ではトナーのチリとなってしま
う。
きる画像形成装置を提供することを目的とする。
は、像担持体と、像担持体の周面を均一に帯電する帯電
手段と、帯電した像担持体に静電潜像を形成する潜像形
成手段と、一成分現像剤で交流電圧と直流電圧とを重畳
して飛翔現像を行うことにより静電潜像を顕像化する反
転現像手段と、像担持体の顕像を転写材に転写する転写
手段と、転写後に像担持体に残留した一成分現像剤を除
去するクリーニング手段とを備え、反転現像手段に用い
られる一成分現像剤には、少なくともステアリン酸亜鉛
が外添されている画像形成装置であって、像担持体は電
荷輸送層を備え、この電荷輸送層の膜厚が、20μm以
下であることを特徴とする。
の電荷輸送層の膜厚を20μm以下にするのは、電荷輸
送層の膜厚が20μmを超えると、像担持体の静電潜像
のエッジ部に一成分現像剤が付着してしまい、トナーの
チリが発生するからである。これは、電荷輸送層の膜厚
が厚いと、像担持体の静電潜像の容量が小さくなってし
まい、静電潜像の保持力が低下するからである。
の薄いものにすることで、静電潜像の容量を大きくし、
電界を強くすることにより、静電潜像の保持力を向上さ
せることができる。これによって、静電潜像のエッジ部
に一成分現像剤が付着することを防止できるので、トナ
ーのチリを防止することができ、良好な画像が得られ
る。
の発明において、一成分現像剤におけるステアリン酸亜
鉛の含有量は、0.05wt%〜0.3wt%であるこ
とを特徴とする。
ン酸亜鉛の含有量を0.05wt%以上にしているの
は、含有量が0.05wt%未満であると、感光体の摩
擦係数が大きくなり、例えば、クリーニングブレード等
で像担持体のトナーを掻き落し難くなるので、像担持体
のクリーニング性を確保できないからである。
るのは、含有量が0.3wt%を超えると、トナーのチ
リは減少するが、トナーの成分が像担持体に付着してフ
ィルミングが形成されてしまうからである。
05wt%〜0.3wt%にすることにより、請求項1
に記載の発明と同様な効果を奏するとともに、像担持体
にフィルミングが形成されるのを防止することができ
る。
に記載の発明において、像担持体の帯電電位と現像バイ
アスの直流成分との電位差は、200V以下であること
を特徴とする。
200V以下にしているのは、一般に、電位差が大きい
ほど地肌汚れが発生し易く、電位差が200Vを超える
と、静電潜像のエッジ部に一成分現像剤が付着し易くな
り、トナーのチリが発生してしまうことがあるからであ
る。従って、電位差を200V以下にすることにより、
請求項1又は2に記載の発明と同様な効果を奏するとと
もに、トナーのチリを更に防止することができる。
のいずれかに記載の発明において、帯電手段は、定電流
制御を行っていることを特徴とする。
帯電手段は、印加電圧を一定にする定電圧制御を行って
いるが、高温高湿時においては、帯電の印加電流が過大
となり、像担持体にフィルミングが形成されてしまう。
しかし、定電流制御を行うことにより、高温高湿時にお
いて帯電の印加電流が過大になるのを防止できる。
の発明と同様な効果を奏するとともに、高温高湿時にお
いて、像担持体にフィルミングが形成されることを防止
できる。
の発明において、帯電手段の定電流制御は、1.0mA
〜1.3mAの範囲の値に設定されていることを特徴と
する。
御による帯電の印加電流を1.0mA以上にしているの
は、印加電流が1.0mA未満であると、低温低湿時に
帯電不良が生じてしまい、地肌汚れが発生するからであ
る。また、印加電流を1.3mA以下にしているのは、
印加電流が1.3mAを超えると、像担持体にフィルミ
ングが形成されてしまうからである。
を1.0mA〜1.3mAの範囲の値に設定することに
より、請求項4に記載の発明と同様な効果を奏するとと
もに、低温低湿時において、帯電不良を防止することが
でき、帯電不良によるトナーのチリを防止する。また、
過大な電流によるフィルミングの発生 を防止すること
ができる。
ら本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は、本発
明に係る画像形成装置を概略的に示す構成図である。図
1に示すように、画像形成装置1は、概して、像担持体
である感光体3と、帯電ローラ(帯電手段)5と、書込
装置(潜像形成手段)7と、反転現像を行う現像装置
(反転現像手段)9と、転写ローラ(転写手段)11
と、クリーニング装置(クリーニング手段)13とが配
置されている。本実施の形態では、画像形成装置1は、
書込装置7及び転写ローラ11以外は、一体型カートリ
ッジ内に収納されている小型の画像形成装置である。
印方向に回転し、帯電ローラ5により表面(周面)が均
一に帯電され、帯電した感光体3表面には、書込装置7
により所望の静電潜像が形成される。静電潜像が形成さ
れた後、その静電潜像は、現像装置9により一成分現像
剤であるトナーを供給されてトナー像として顕像化され
る。感光体3に形成されたトナー像は、転写ローラ11
により、図示しない給紙装置からレジストローラ19を
介して搬送された転写紙(転写材)に転写され、定着装
置により定着される。一方、転写後に感光体3に残留し
たトナーは、クリーニング装置13のクリーニングブレ
ード13aにより掻き落されて除去されるようになって
いる。
すように、アルミ素管3d上にUL層3cを介して電荷
発生層(CGL)3bと電荷輸送層(CTL)3aとを
有している。この感光体3の表面が露光されると、電荷
発生層3bにおいて電荷が発生する。ここで発生した電
荷は、電界により光が当たった部分の感光体3上の帯電
電荷をキャンセルするように帯電電位と逆極性の電荷が
電荷輸送層3aを通って感光体3表面へと移動し、帯電
電位を中和するようになっている。また、本実施の形態
では、電荷輸送層3aの膜厚Tを20μm以下にしてい
る。
て電圧を印加することにより、感光体3の表面を均一に
帯電するようになっている。本実施の形態では、感光体
3は、帯電ローラ5からの印加電圧により、−600V
に帯電されるようになっている。また、本実施の形態で
は、帯電ローラ5は、定電流制御を行っており、定電流
制御による帯電の印加電流を1.0mA〜1.3mAの
範囲の値に設定している。
を有しており、帯電された感光体3の表面を半導体レー
ザにより走査して、原稿画像に対応した静電潜像を形成
するようになっている。本実施の形態では、書込装置7
の露光により、感光体3には、電位が−100Vの静電
潜像が形成されるようになっている。
ローラ15を有しており、現像装置9内に収納されたト
ナーを攪拌部材(図示せず)により攪拌し、攪拌された
トナーをアジテータにより現像ローラ15に向けて搬送
するようになっている。アジテータ(図示せず)により
搬送されたトナーは、薄層規制部材としての現像ブレー
ド17により所定の厚さにそろえられるようになってい
る。
配置されており、磁力によりトナーを搬送するようにな
っている。この現像ローラ15は、図示しないギャップ
コロにより、感光体3との距離が規制されており(現像
ギャップが形成されており)、現像ローラ15は、感光
体3に対して1.2倍の線速比で回転するようになって
いる。
分と交流成分と畳重して印加することにより、現像ロー
ラ15から感光体3に向けてトナーを飛翔させる飛翔現
像を行うようになっており、これによって感光体3の静
電潜像がトナー像として現像されるようになっている。
本実施の形態では、現像バイアスの直流成分を−450
V、交流成分をピーク・トゥ・ピーク(ピーク間)で
1.8KV、周波数1.8KHzの矩形波で現像を行っ
ている。
母体としてスチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、磁性
体としてのマグネタイト、マイナス帯電の極性制御剤を
混練した後に、粉砕、分級をし、その後シリカとステア
リン酸亜鉛を添加して構成されている。また、本実施の
形態では、トナーにおけるステアリン酸亜鉛の含有量
は、0.05wt%〜0.3wt%にしている。
動性を向上させており、流動性の悪化によるトナーの帯
電不良を防止し、帯電不良による地肌汚れや転写不良を
防止している。また、ステアリン酸亜鉛を添加すること
により、現像の際に感光体3の表面にステアリン酸亜鉛
を塗布することができる。従って、感光体3の表面の摩
擦係数を低下させることができ、クリーニングブレード
13aによるトナーの掻き落しの効率(クリーニング
性)が向上し、転写ローラ11による転写性が向上す
る。
ン酸亜鉛を添加すると、トナーの帯電性が不充分になっ
てしまう傾向がある。また、一般に、感光体の電荷輸送
層の膜厚は、略28μmであり、この感光体に帯電が不
充分なトナーを用いて現像すると、電界の強いベタ画像
のエッジ部にトナーが付着することがあり、転写紙上に
おいては、トナーのチリとなり、異常画像となってしま
う。これは、感光体の電荷輸送層の膜厚が厚いと、感光
体の静電潜像の容量が小さくなってしまい、静電潜像の
保持力が低下するためである。
と、トナーのチリとの関係について試験したので、その
結果を表1に示す。
3aの膜厚Tが、20μm以下の場合には、トナーのチ
リは発生しなかったが、膜厚Tが20μmを超えると、
トナーのチリが発生した。これは、膜厚Tを薄くするこ
とにより、静電潜像の容量を大きくして、電界を強くす
ることにより、静電潜像の保持力が高まるからである。
の電荷輸送層3aの膜厚Tを20μm以下の薄いものに
することにより、静電潜像のエッジ部にトナーが付着す
ることを防止できるので、トナーのチリを防止すること
ができ、良好な画像が得られる。また、電荷輸送層3a
の膜厚Tを薄くすると、クリーニングブレード13aや
帯電ローラ5との接触による磨耗で、感光体3の寿命が
短くなるが、トナーのステアリン酸亜鉛が感光体3の表
面に塗布されることにより、感光体3の表面の摩擦係数
が低下するので、感光体3の磨耗を防止でき、感光体3
の繰り返しの使用が可能になる。
3aの膜厚が薄い感光体3を用いた場合、トナー中に含
まれるステアリン酸亜鉛の含有量によっては、トナーの
成分が感光体3に付着して、感光体3にフィルミングが
形成されてしまうことがある。このように感光体3にフ
ィルミングが形成されると、画像のボケ等、画像の画質
を劣化させる原因となってしまう。
亜鉛の含有量と、フィルミングとの関係について試験を
したので、その結果を表2に示す。
トナーを用いたところ、トナーのチリに関しては改善が
見られたが、印字を重ねていくと、表2に示すように、
フィルミングが発生してしまい、これにより画像のボケ
が発生した。
の含有量を0.3wt%に変更したところ、フィルミン
グの発生は見られなくなった。また、ステアリン酸亜鉛
の含有量を0.05wt%以上にしているのは、含有量
が0.05wt%未満であると、感光体3の摩擦係数が
大きくなって、クリーニングブレード13aで像担持体
のトナーを掻き落し難くなり、像担持体のクリーニング
性を確保できないからである。
ン酸亜鉛の含有量を0.05wt%〜0.3wt%にす
ることにより、感光体3にフィルミングが形成されるこ
とを防止することができる。
に、感光体3を−600Vの帯電電位に帯電させ、半導
体レーザによる露光により、−100Vの静電潜像が形
成され、この静電潜像を現像バイアスの印加により現像
している。一般に、感光体3の帯電電位と、現像バイア
スの直流成分との電位差が大きいと、地肌汚れが発生し
易くなる。
を試験した結果を図3に示す。尚、図3は、縦軸にトナ
ーチリのレベルをとり、横軸に帯電電位と現像バイアス
の直流成分との電位差をとったグラフである。
流成分を−350V(電位差が250V)、交流成分を
ピーク間で1.8KV、周波数1.8KHzの矩形波で
印加を行ったところ、画像周辺のトナーチリが発生し
た。
バイアスとして、直流成分を−450V(電位差が15
0V)、交流成分をピーク間で1.8KV、周波数1.
8KHzの矩形波で印加を行ったところ、画像周辺のト
ナーのチリの発生は見られなかった。また、試験によ
り、帯電電位と現像バイアスの直流成分との電位差が2
00Vを超えると、トナーのチリが発生し易くなること
がわかった。従って、本実施の形態のように、電位差を
150Vにすることにより、トナーのチリを更に防止す
ることができる。尚、本実施の形態では、電位差を15
0Vにしているが、これに限定されるものではなく、電
位差が200V以下であれば良い。
述したように、感光体3に接触する接触帯電方式であ
り、定電流制御を行っている。一般に、接触帯電方式の
帯電ローラは、定電圧制御で印加電圧が一定になるよう
に制御されているが、本実施の形態の感光体3を用いた
場合は、定電圧制御を行うと、感光体3の静電容量が大
きいために、高温高湿時に通過電流が過大になることが
あり、このときにトナーの成分が感光体3に付着してフ
ィルミングが発生する。
ィルミングとの関係について試験をしたので、その結果
を表3に示す。
電圧を2.2KV、或いは、2.0KVにした場合は、
フィルミングが発生した。これに対し、定電流制御によ
り印加電流を1.2mAにした場合は、フィルミングの
発生は見られなかった。このように、定電流制御を行う
ことにより、高温高湿時において、印加電流に制限を設
けることにより、フィルミングを防止することができ
る。
と、フィルミング及び地肌汚れレベルの関係も試験した
ので、その結果を図4に示す。図4は、縦軸に、フィル
ミングレベル及び地肌汚れレベルをとり、横軸に印加電
流をとったグラフである。
の印加電流が1.5mAを超えると、地肌汚れは防止で
きるが、フィルミングが発生した。また、印加電流を
1.3mAにすると、フィルミング及び地肌汚れを防止
できた。一方、印加電流が1.0mA未満であると、フ
ィルミングの発生は防止できるが、低温低湿時に帯電不
良が生じるため、地肌汚れの発生があった。
御による帯電ローラ5の印加電流を1.0〜1.3mA
の範囲の値に設定することで、低温低湿時において、帯
電不良を防止でき、帯電不良によるトナーのチリを防止
できる。また、過大な電流によるフィルミングの発生を
防止することができる。
ず、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々の変形
が可能である。例えば、帯電手段として帯電ローラ5を
用いたが、これに限定されず、帯電ブラシ等を用いても
良い。
の膜厚を20μm以下にすることにより、トナーのチリ
を防止することができ、良好な画像が得られる。
亜鉛の含有量を0.05wt%〜0.3wt%にするこ
とにより、請求項1に記載の発明と同様な効果を奏する
とともに、像担持体にフィルミングが形成されることを
防止することができる。
0V以下にすることにより、請求項1又は2に記載の発
明と同様な効果を奏するとともに、トナーのチリを更に
防止することができる。
行うことにより、請求項1乃至3のいずれかに記載の発
明と同様な効果を奏するとともに、高温高湿時におい
て、像担持体にフィルミングが形成されることを防止で
きる。
よる帯電の印加電圧を1.0mA〜1.3mAの範囲の
値に設定することにより、請求項4に記載の発明と同様
な効果を奏するとともに、低温低湿時において、帯電不
良を防止でき、帯電不良によるトナーのチリを防止でき
る。また、過大な電流によるフィルミングの発生を防止
することができる。
図である。
ラフである。
レベルとの関係を示すグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 像担持体と、像担持体の周面を均一に帯
電する帯電手段と、帯電した像担持体に静電潜像を形成
する潜像形成手段と、一成分現像剤で交流電圧と直流電
圧とを重畳して飛翔現像を行うことにより静電潜像を顕
像化する反転現像手段と、像担持体の顕像を転写材に転
写する転写手段と、転写後に像担持体に残留した一成分
現像剤を除去するクリーニング手段とを備え、反転現像
手段に用いられる一成分現像剤には、少なくともステア
リン酸亜鉛が外添されている画像形成装置であって、 像担持体は電荷輸送層を備え、この電荷輸送層の膜厚
が、20μm以下であることを特徴とする画像形成装
置。 - 【請求項2】 一成分現像剤におけるステアリン酸亜鉛
の含有量は、0.05wt%〜0.3wt%であること
を特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 - 【請求項3】 像担持体の帯電電位と現像バイアスの直
流成分との電位差は、200V以下であることを特徴と
する請求項1又は2に記載の画像形成装置。 - 【請求項4】 帯電手段は、定電流制御を行っているこ
とを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像
形成装置。 - 【請求項5】 帯電手段の定電流制御は、1.0mA〜
1.3mAの範囲の値に設定されていることを特徴とす
る請求項4に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000020306A JP2001209206A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000020306A JP2001209206A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001209206A true JP2001209206A (ja) | 2001-08-03 |
Family
ID=18546885
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000020306A Pending JP2001209206A (ja) | 2000-01-28 | 2000-01-28 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001209206A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003098697A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法、トナー及び静電荷像担持体 |
JP2004109607A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Canon Inc | 電子写真装置およびプロセスカートリッジ |
US7332256B2 (en) | 2003-09-18 | 2008-02-19 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming method and image forming apparatus |
-
2000
- 2000-01-28 JP JP2000020306A patent/JP2001209206A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003098697A (ja) * | 2001-09-20 | 2003-04-04 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置、画像形成方法、トナー及び静電荷像担持体 |
JP2004109607A (ja) * | 2002-09-19 | 2004-04-08 | Canon Inc | 電子写真装置およびプロセスカートリッジ |
US7332256B2 (en) | 2003-09-18 | 2008-02-19 | Konica Minolta Business Technologies, Inc. | Image forming method and image forming apparatus |
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A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070403 |
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A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070724 |