JP2005338455A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【目的】未転写卜ナーを現像器で回収し再利用する、いわゆるクリーナーレスプロセスの正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置において、トナー補給方式を採用しつつ、長期に渡り良好な画質が安定して得られる装置を提供すること。
【構成】未転写卜ナーを現像器で回収し再利用する、正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置において、用いるトナーが球状化処理した粉砕卜ナーで、トナーを追加補給して用いる現像ユニットを備え、トナーチラシ及び紙粉取りを行なう機能部材としてブラシを用いる画像形成装置とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、特に未転写トナーを現像器で回収再利用するトナー補給方式の正帯電非磁性一成分現像器を具備する装置において使用するトナーと、そのトナーチラシ及び紙粉取り機能部材に関する。

従来、プリンタ、ファクシミリ、コピー機等の電子写真方式を利用した画像形成装置は、像担持体である感光体と、この表面を均一に帯電させる帯電装置と、画像に応じた電気的な像（静電潜像）を書き込む露光装置と、この潜像にトナーを現像することでトナー像を作る現像装置と、このトナー像を転写紙に転写する転写装置をもつ。さらに、この転写紙上のトナーを転写紙に融着させる為の定着装置を併せ持つ。
この様な画像形成装置には、その装置コンセプトによって用いられる感光体が基本的に異なるが、現在は、大型機・高速機におけるＳｅやａ−Ｓｉ等の無機系感光体を除き、その優れた安定性・コスト・使いやすさから、圧倒的に有機顔料を樹脂中に分散させた有機感光体（ＯＰＣ：ＯｒｇａｎｉｃＰｈｏｔｏ Ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）が広く用いられている。このＯＰＣは、無機系感光体が正帯電型であることと対象的に、負帯電型であることが一般的である。その理由は、負帯電ＯＰＣに必要な材料（電荷輸送層に必要な良好な特性をもつ正孔輸送材料）が古くから多く開発されてきたためである。その一方で、正帯電ＯＰＣに必要な材料（良好な特性をもつ電子輸送材料）がなかなか開発されなかったことによる。

しかしながら、最近になって、良好な電子輸送材料が各種開発され、さらに正帯電型ＯＰＣ固有の利点（負極性に較べ、オゾン発生量が少ないことから低コストで信頼の高いスコロトロン帯電方式が適用可能であること、解像性・環境安定性、高速対応性に有利なこと、製造コストが安いこと、耐刷性に優れていること等のメリット）についての認識が進み、正帯電型ＯＰＣを搭載する正帯電方式の画像形成装置が各分野で増えている。
この正帯電方式の画像形成装置の現像法としては、負帯電方式と同様、キャリアとトナーを混合した２成分トナーを現像剤として用いる２成分現像法と磁性あるいは非磁性１成分卜ナーを現像剤として用いる１成分現像法とが一般に用いられている。この中で、装置の小型・低価格化、高画質化、エコロジ一化（トナーの再利用（リサイクル））等の点で有利な現像方式として、未転写卜ナーを現像器で回収し再利用する、非磁性一成分のいわゆるクリーナーレス現像方式があり、特に小型・低価格・高解像度機においては、懸濁重合トナーが多く用いられている。

しかしながら、懸濁重合トナーは、転写効率も高く良好な画質が得られる点で当プロセスに適している反面、繰り返し使用時のトナー劣化が激しく、トナー残量が多い状態で現像ユニットごと廃棄するトナー使いきり方式を採用せざるを得ない欠点を有していた。
一方、粉砕トナーを用いたクリーナーレスプロセスにおいては、トナーの劣化が比較的遅いことから、トナー補給方式が使えるが、必ずしも画質が十分でないことや、未転写卜ナーが多い為、一旦クリーナーで未転写卜ナーを捕獲した後、ドラム面に放出して、現像器で回収再利用するトナー量が多くなり、未転写トナーの現像器への混入により、結局は現像器内のトナー劣化を招き、使用トナー量が限定され、現像ユニットの使用寿命を短く設定せざるを得ない欠点を有していた。
なお、特許文献１、２には、クリーナレス方式の、正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置において紙粉除去ローラ又はブラシを用いる点が開示されている。
特開平８−６９１７６号公報 特開２００１−２７２８９５号公報

本発明は、上述の様な問題に鑑みてなされたもので、未転写卜ナーを現像器で回収し再利用する、いわゆるクリーナーレスプロセスの正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置において、トナー補給方式を採用しつつ、長期に渡り良好な画質が安定して得られる装置を提供することにある。
重合卜ナーの劣化原因としては、形状的な要因が大きいものと考えられる。球形度が高い為に、転写効率を高くできるメリットがある反面、機械的ストレスにより、トナーを被覆する外添剤が離脱したり、埋没したりする頻度が高いことが考えられる。一方、粉砕卜ナーにおいては、球形度が低すぎるが故にこの外添剤の離脱・剥離頻度は低い為、トナーの劣化速度は遅いものの、転写効率に限界があり、未転写トナーは多くなるものと考えられる。

本件発明は、使用卜ナーを任意な球形化度に設定可能な、球状化処理した粉砕トナーを用い、ブラシクリーニングを用いることで、トナー補給方式が採用可能な高画質・長寿命の正帯電方式非磁性一成分接触現像クリーナーレス方式を実現することを特徴とする。さらに本件発明では、ブラシクリーニングに替えて、クリーナーを感光体表面の更新作用の大きい、スポンジローラーとすることで、高画質・長寿命な現像ユニットの他、長寿命の感光体ユニットを提供することを特徴とする。

本発明によれば、球状化処理した粉砕トナーを用いることで、良好な転写効率がえられつつ、最適球状化度の選定から、トナー劣化を制御できることとなり、トナーチラシ・紙粉とりブラシを用いた場合においても、最低限の感光体膜減り量を確保しつつ、トナー劣化が少ないことからトナー補給方式の現像ユニットが実現でき、高画質・長寿命な現像ユニット及び感光体ユニットをもつ正帯電非磁性一成分現像クリーナーレスプロセス画像形成装置を提供できる。
また、紙粉取りブラシに替えて、スポンジローラーを用いることで、感光体膜減り量を所望の値に均一に確保できることことから、感光体の使用寿命をさらに延ばせ、より長寿命の感光体ユニットをもつ画像形成装置を提供できる。

以下、本発明の画像形成装置を図を用いて説明する。本発明はその要旨をこえない限り、以下説明する実施例に限定されるものではない。
図１は、本発明にかかる正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置の概略断面図である。この装置は、主に、感光体１、帯電装置２、露光装置３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装置６、転写紙７、及び定着装置８よりなっている。
実施例１においては、トナーとして球状化処理した粉砕トナーを用い、トナーチラシ・紙粉取り部材（クリーニング装置）として固定ブラシを用いた。
実施例２においては、実施例１が固定ブラシであるのに対し、スポンジローラーを用いた。
比較例１及び２では、実施例１及び２において粉砕トナーを用いた替わりに重合トナーをそれぞれ用いた。

比較例３及び４では、実施例１及び２において球状化処理した粉砕トナーを用いた替わりに球状化処理していない粉砕トナーをそれぞれ用いた。
何れのトナーも初期充填量は３００ｇとし、１０Ｋ（１０，０００）枚毎にトータル重量が３００ｇになる様にトナー補給を行い、２０Ｋ枚までランニング評価を行なった。結果は表１の様になり、実施例１及び２においては、安定した効果が得られることを確認した。

本発明にかかる正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置の概略断面図である。

符号の説明

１ 感光体
２ 帯電装置
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写装置
６ クリーニング装置
７ 転写紙
８ 定着装置

Claims (2)

1. 未転写卜ナーを現像器で回収し再利用する、正帯電非磁性一成分接触現像方式の画像形成装置において、用いるトナーが球状化処理した粉砕卜ナーで、トナーを追加補給して用いる現像ユニットを備え、トナーチラシ及び紙粉取りを行なう機能部材としてブラシを用いることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記機能部材がスポンジローラー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。