JP2007139808A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】像担持体1表面の移動方向においてクリーニング部材61の下流側に設けられた像担持体1表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段7と、像担持体1表面の移動方向において潤滑剤供給手段7の下流側に設けられた像担持体1表面の潤滑剤を延伸する均一化部材74とを有し、像担持体1表面の移動方向において均一化部材74の上流かつ潤滑剤供給手段7の下流における潤滑剤の存在量が、0.11mg/m2以上である。
【選択図】 図2
Description
また、請求項2の発明は、像担持体と、像担持体上に画像情報に応じたトナー像を形成するトナー象形成手段と、形成されたトナー像が像担持体上から転写された後に像担持体上に残留するトナー粒子を除去するクリーニング部材と、を有し、像担持体上に形成されたトナー像を転写することによって画像を形成する画像形成装置において、像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、像担持体表面の移動方向において潤滑剤供給手段の下流側に設けられた像担持体表面の潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、1.2mg/m2以下であることを特徴とするものである。
また、請求項3の発明は、請求項1又は2の画像形成装置において、前記均一化部材はエラストマーから成ることを特徴とした画像形成装置。
また、請求項4の発明は、請求項3の画像形成装置において、前記エラストマーはウレタンゴムであることを特徴とした画像形成装置。
また、請求項5の発明は、請求項4の画像形成装置において、前記ウレタンゴムはシート状に形成され、そのエッジ部にて均一化するよう設置されていることを特徴とした画像形成装置。
また、請求項6の発明は、請求項5の画像形成装置において、前記ウレタンゴムシートの当接方式が、トレーリング方式であることを特徴とした画像形成装置。
また、請求項7の発明は、請求項1乃至6の何れか一の画像形成装置において、前記潤滑剤は、脂肪酸金属塩であって、前記脂肪酸金属塩の金属が、亜鉛、鉄、カルシウム、アルミニウム、リチウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、鉛、マンガンの中から選択される金属であり、前記脂肪酸金属塩の脂肪酸が、ラウリル酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミステリン酸、オレイン酸の中から選択される少なくとも1以上の脂肪酸であることを特徴とするものである。
また、請求項8の発明は、請求項1乃至7の何れか一の画像形成装置において、前記画像形成装置は、体積平均粒径が10μm以下で、体積平均粒径と個数平均粒径との比(分散度)が、1.00ないし1.40の範囲にあるトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項9の発明は、請求項8の画像形成装置において、前記画像形成装置は、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲にあるトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項10の発明は、請求項8又は9の画像形成装置において、前記画像形成装置は、SF−1が100ないし180であって、SF−2が100ないし180の範囲にあるトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項11の発明は、請求項8乃至10のいずれか一の画像形成装置において、前記画像形成装置は、外観形状がほぼ球形状であって、短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いることを特徴とするものである。
また、請求項12の発明は、請求項8乃至11のいずれか一の画像形成装置において、前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させることを特徴とするものである。
また、請求項13の発明は、画像形成装置に装着されるカートリッジであって、像担持体と、クリーニング部材と、像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた潤滑剤供給手段と、潤滑剤供給手段の下流側に設けられた潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、0.11mg/m2よりも多いことを特徴とするものである。
また、請求項14の発明は、画像形成装置に装着されるカートリッジであって、像担持体と、クリーニング部材と、像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた潤滑剤供給手段と、潤滑剤供給手段の下流側に設けられた潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、1.2mg/m2よりも少ないことを特徴とするものである。
請求項2あるいは14の発明によれば、潤滑剤塗布量過多による潤滑剤凝集体の成長を防止し、異常画像を生じない高品質な画像形成装置及びプロセスカートリッジを提供することができるという効果がある。
胴内排紙型画像形成装置の略中央に画像形成部200が配置され、この画像形成部200のすぐ下方に給紙部400が配置されている。なお、必要に応じ別の給紙装置を下部に増設することができる。また、画像形成部200の上方には、排紙収納部80を隔てて原稿を読み取る、読み取り部300が配設されている。排紙収納部80には画像形成された記録媒体(以下、記録紙Pと言う)が排紙収納される。図1内の矢印Aは用紙の通紙経路を示している。
二次転写装置5でトナー像を得た記録紙P上のトナーを定着処理する定着装置8が用紙の搬送経路での下流に配置されている。定着装置8を通過した用紙は排紙ローラ9を経て排紙収納部80排紙収納される。
また、同様の理由から中間転写体クリーニング装置46と中間転写体潤滑剤塗布装置47とを一つのユニット内に収容し、中間転写ベルト41に対して着脱可能としている。また、中間転写ユニット4を、中間転写体クリーニング装置46、中間転写体潤滑剤塗布装置47及び中間転写ベルト41を1つのユニットに組み込み、複写機100本体に対して着脱可能としてもよい。
さらに、二次転写部材クリーニング装置56と二次転写部材潤滑剤塗布装置57と二次転写ローラ51とを一体的に収容し、複写機100本体に対して着脱可能としている。
しかしながら、クリーニングブレード33もしくは43により、上記のような平均円形度の高いトナーを用いる場合であっても、以下のようにして効率よく像担持体表面をクリーニングすることができる。
なお、トナーの平均円形度は、光学的に粒子を検知して、投影面積の等しい相当円の周囲長で除した値である。具体的には、フロー式粒子像分析装置(FPIA−2000;シスメックス社製)を用いて測定を行う。所定の容器に、予め不純固形物を除去した水100〜150mLを入れ、分散剤として界面活性剤0.1〜0.5mLを加え、さらに、測定試料0.1〜9.5g程度を加える。試料を分散した懸濁液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3,000〜10,000個/μLにしてトナーの形状及び分布を測定する。
図3(a)、(b)は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4)
・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100/4πを乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100/4π)
・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと像担持体との接触が点接触に近くなるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体1との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。一方、球形トナーはクリーニングブレード8aと感光体1との間隙に入り込みやすいため、トナーの形状係数SF−1又はSF−2はある程度大きい方がよい。また、SF−1とSF−2が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、SF−1とSF−2は180を越えない方が好ましい。
なお、形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
トナーはバインダ樹脂として変性ポリエステル(i)を含む。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素含有化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
なお、生成するポリマーの分子量は、THFを溶媒としゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)を用いて測定することができる。(未変性ポリエステル)
(ii)のピーク分子量は、通常1000〜10000、好ましくは2000〜8000、さらに好ましくは2000〜5000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は1〜5が好ましく、より好ましくは2〜4である。ワックスに高酸価ワックスを使用するため、バインダは低酸価バインダが帯電や高体積抵抗につながるので二成分系現像剤に用いるトナーにはマッチしやすい。
バインダ樹脂のガラス転移点(Tg)は通常35〜70℃、好ましくは55〜65℃である。35℃未満ではトナーの耐熱保存性が悪化し、70℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、本発明のトナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。
なお、ガラス転移点(Tg)は、示差走査熱量計(DSC)によって測定することができる。
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY
VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ
NEG
VP2036、コピーチャージ
NX
VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
荷電制御剤の使用量は、バインダ樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダ樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダ樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダ樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、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、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
上記樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
図4(a)〜(c)は、トナーの形状を模式的に示す図である。図4において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、トナーは、短軸と長軸との比(r2/r1)(図4(b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)(図4(c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
また、2成分系現像剤に用いる場合には、磁性キャリアと混合して用いれば良く、磁性キャリアとしては、鉄、マグネタイト、Mn、Zn、Cu等の2価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径20〜100μmが好ましい。平均粒径が20μm未満では、現像時に感光体1にキャリア付着が生じやすく、100μmを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。また、Znを含むCuフェライトが飽和磁化が高いことから好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電気的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、0.05〜10μm、好ましくは0.3〜4μmがよい。
また、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、1.2mg/m2以下である。よって、潤滑剤塗布量過多による潤滑剤凝集体の成長を防止し、異常画像を生じない高品質な画像を形成できる。
また、均一化部材はエラストマーから成るので、均一化部材下流に配置されている部材や機内の汚染を軽減し、高品質な画像を形成できる。
さらに、エラストマーはウレタンゴムであるので、経時の劣化を軽減し、長期に亘って品質を維持できる。
さらに、前記ウレタンゴムはシート状に形成され、そのエッジ部にて均一化するよう設置されているので、部品精度のばらつきに対して安定して機能し、品質のよい画像を形成できる。
さらに、前記ウレタンゴムシートの当接方式が、トレーリング方式であるので、均一化部材下流に配置されている部材や機内の汚染を軽減し、高品質な画像を形成できる。
また、潤滑剤は、脂肪酸金属塩であって、前記脂肪酸金属塩の金属が、亜鉛、鉄、カルシウム、アルミニウム、リチウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、鉛、マンガンの中から選択される金属であり、前記脂肪酸金属塩の脂肪酸が、ラウリル酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミステリン酸、オレイン酸の中から選択される少なくとも1以上の脂肪酸であるので、被塗布部材を安定して保護することができる。
2 帯電装置
3 現像装置
4 中間転写ユニット
5 二次転写装置
6 感光体クリーニング装置
7 感光体潤滑剤塗布装置
8 定着装置
9 排紙ローラ
10 露光装置
11 レジストローラ
12 画像形成ユニット
13 一次転写ローラ
21 帯電部材
40 給紙カセット
41 中間転写ベルト
61 感光体クリーニングブレード
71 潤滑剤塗布部材
72 固形潤滑剤
73 付勢部材
74 均しブレード
75 弾性部材
76 支持部材
77 ケーシング
80 排紙収納部
100 複写機
200 画像形成部
300 読み取り部
400 給紙部
Claims (14)
- 像担持体と、像担持体上に画像情報に応じたトナー像を形成するトナー象形成手段と、形成されたトナー像が像担持体上から転写された後に像担持体上に残留するトナー粒子を除去するクリーニング部材と、を有し、像担持体上に形成されたトナー像を転写することによって画像を形成する画像形成装置において、
像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、像担持体表面の移動方向において潤滑剤供給手段の下流側に設けられた像担持体表面の潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、0.11mg/m2以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 像担持体と、像担持体上に画像情報に応じたトナー像を形成するトナー象形成手段と、形成されたトナー像が像担持体上から転写された後に像担持体上に残留するトナー粒子を除去するクリーニング部材と、を有し、像担持体上に形成されたトナー像を転写することによって画像を形成する画像形成装置において、
像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、像担持体表面の移動方向において潤滑剤供給手段の下流側に設けられた像担持体表面の潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、1.2mg/m2以下であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1又は2の画像形成装置において、
前記均一化部材はエラストマーから成ることを特徴とした画像形成装置。 - 請求項3の画像形成装置において、
前記エラストマーはウレタンゴムであることを特徴とした画像形成装置。 - 請求項4の画像形成装置において、
前記ウレタンゴムはシート状に形成され、そのエッジ部にて均一化するよう設置されていることを特徴とした画像形成装置。 - 請求項5の画像形成装置において、
前記ウレタンゴムシートの当接方式が、トレーリング方式であることを特徴とした画像形成装置。 - 請求項1乃至6の何れか一の画像形成装置において、
前記潤滑剤は、脂肪酸金属塩であって、前記脂肪酸金属塩の金属が、亜鉛、鉄、カルシウム、アルミニウム、リチウム、マグネシウム、ストロンチウム、バリウム、セリウム、チタン、ジルコニウム、鉛、マンガンの中から選択される金属であり、前記脂肪酸金属塩の脂肪酸が、ラウリル酸、ステアリン酸、パルミチン酸、ミステリン酸、オレイン酸の中から選択される少なくとも1以上の脂肪酸であることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項1乃至7の何れか一の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、体積平均粒径が10μm以下で、体積平均粒径と個数平均粒径との比(分散度)が、1.00ないし1.40の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、平均円形度が0.93ないし1.00の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8又は9の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、SF−1が100ないし180であって、SF−2が100ないし180の範囲にあるトナーを用いることを特徴とする画像形成装置。 - 請求項8乃至10のいずれか一の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、外観形状がほぼ球形状であって、短軸と長軸との比(r2/r1)が0.5〜1.0の範囲で、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7〜1.0の範囲であって、長軸r1≧短軸r2≧厚さr3の関係を満足するトナーを用いることを特徴とする記載の画像形成装置。 - 請求項8乃至11のいずれか一の画像形成装置において、
前記トナーは、少なくとも、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させることを特徴とする画像形成装置。 - 画像形成装置に装着されるカートリッジであって、
像担持体と、クリーニング部材と、像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた潤滑剤供給手段と、潤滑剤供給手段の下流側に設けられた潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、0.11mg/m2よりも多いことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 画像形成装置に装着されるカートリッジであって、
像担持体と、クリーニング部材と、像担持体表面の移動方向においてクリーニング部材の下流側に設けられた潤滑剤供給手段と、潤滑剤供給手段の下流側に設けられた潤滑剤を延伸する均一化部材と、を有し、像担持体表面の移動方向において均一化部材の上流かつ潤滑剤供給手段の下流における潤滑剤の存在量が、1.2mg/m2よりも少ないことを特徴とするプロセスカートリッジ。
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