图像形成装置、图像形成方法以及调色剂组合

文档序号:876624 发布日期:2021-03-19 浏览:6次 >En<

阅读说明:本技术 图像形成装置、图像形成方法以及调色剂组合 (Image forming apparatus, image forming method, and toner set ) 是由 原誉史 于 2020-08-12 设计创作,主要内容包括:本发明提供图像形成装置、图像形成方法以及调色剂组合,实施方式涉及的图像形成装置具备串联配置的两个以上的图像形成单元。图像形成单元包括形成有静电潜像的感光体、向所述感光体供给显影剂而形成与所述静电潜像对应的调色剂像的显影器、以及从所述感光体除去所述显影剂的残留物的清洁刮板。在所述两个以上的图像形成单元中,位于最上游的图像形成单元与其他图像形成单元相比较,清洁辅助剂的各成分在所述显影剂中所占的质量比例更高。(The invention provides an image forming apparatus, an image forming method and a toner combination. The image forming unit includes a photoreceptor on which an electrostatic latent image is formed, a developer that supplies a developer to the photoreceptor to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image, and a cleaning blade that removes a residue of the developer from the photoreceptor. Of the two or more image forming units, the image forming unit located most upstream has a higher mass ratio of each component of the cleaning assistant in the developer than the other image forming units.)

图像形成装置、图像形成方法以及调色剂组合

技术领域

本发明的实施方式一般涉及图像形成装置。

背景技术

在电子照相技术中,为了实现高画质化和减少调色剂消耗量,优选使调色剂小径化。小粒径调色剂、例如平均粒径为6μm以下的调色剂,可以利用乳化凝聚法容易地进行制造。

然而,在使用小粒径调色剂的情况下,难以利用清洁刮板从感光体充分除去将调色剂像从感光体转印至中间转印带等之后残留在感光体上的调色剂。因此,在使用小粒径调色剂的情况下,需要在显影剂中使用更多的清洁辅助剂。

发明内容

一种图像形成装置,其特征在于,具备:

串联配置的两个以上的图像形成单元,分别包括形成有静电潜像的感光体、向所述感光体供给显影剂而形成与所述静电潜像对应的调色剂像的显影器以及从所述感光体除去所述显影剂的残留物的清洁刮板;

光学单元,对所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体照射光而形成所述静电潜像;以及

转印装置,将所述调色剂像从所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体直接或间接地转印至记录介质上,

在所述两个以上的图像形成单元中,位于最上游的图像形成单元与其他图像形成单元相比较,清洁辅助剂的各成分在所述显影剂中所占的质量比例更高。

一种调色剂组合,其特征在于,

包含分别收纳于多个容器中且颜色互不相同的多种调色剂,所述多种调色剂中的一种与所述多种调色剂中的剩余种类相比较,清洁辅助剂的各成分的质量比例更高。

一种图像形成方法,其特征在于,包括如下步骤:

对串联配置的两个以上的图像形成单元各自的感光体照射光而形成静电潜像;

在所述两个以上的图像形成单元的每一个中,向形成有所述静电潜像的所述感光体供给显影剂,形成与所述静电潜像对应的调色剂像;

将所述调色剂像从所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体直接或间接地转印至记录介质上;以及

在所述两个以上的图像形成单元的每一个中,利用清洁刮板从所述感光体除去所述显影剂的残留物,

在所述两个以上的图像形成单元中,位于最上游的图像形成单元与其他图像形成单元相比较,清洁辅助剂的各成分在所述显影剂中所占的质量比例更高。

附图说明

图1是概略地表示实施方式涉及的图像形成装置的整体结构的纵剖视图。

图2是概略地表示图1所示的图像形成装置所包含的图像形成单元的结构的剖视图。

图3是表示图1所示的图像形成装置的控制系统的概略构成的框图。

具体实施方式

实施方式涉及的图像形成装置具备串联配置的两个以上的图像形成单元、光学单元以及转印装置。两个以上的图像形成单元分别包括形成有静电潜像的感光体、向所述感光体供给显影剂而形成与所述静电潜像对应的调色剂像的显影器、以及从所述感光体除去所述显影剂的残留物的清洁刮板。光学单元对所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体照射光而形成所述静电潜像。转印装置将所述调色剂像从所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体直接或间接地转印至记录介质上。在所述两个以上的图像形成单元中,位于最上游的图像形成单元与其他图像形成单元相比,清洁辅助剂的各成分在所述显影剂中所占的质量比例更高。

以下,参照附图对实施方式进行说明。

<1>图像形成装置

图1是概略地表示实施方式涉及的图像形成装置的整体结构的纵剖视图。图2是概略地表示图1所示的图像形成装置所包含的图像形成单元的结构的剖视图。图3是表示图1所示的图像形成装置的控制系统的概略构成的框图。

图1所示的图像形成装置1是彩色复合机(MFP:Multi Functional Peripheral)。图像形成装置1包括框体2、设置于框体2内的打印机部3、以及设置于框体2的上表面上的扫描仪部4。

打印机部3通过电子照相法在记录介质、此处为纸或树脂膜等的片材上形成图像。打印机部3包括供纸部10、光学单元20、图像形成部50、定影部70、输送部80、图像信息输入部100以及控制部200。

供纸部10包括多个供纸盒11和多个搓纸辊12。这些供纸盒11收纳层叠的片材。搓纸辊12将收纳于供纸盒11中的片材中最上层的片材P供给至图像形成部50。

光学单元20对后述的感光体61Y、61M、61C及61K进行曝光,在它们的表面形成静电潜像。光学单元20例如可以使用激光器或发光二极管(light emitting diode:LED)。

图像形成部50包括中间转印带51、多个辊轮52、二次转印辊54、支撑辊55、图像形成单元60Y、60M、60C及60K、料斗66Y、66M、66C及66K、以及调色剂盒67Y、67M、67C及67K。此外,之后说明的一次转印辊64Y、64M、64C及64K和中间转印带51、多个辊轮52、二次转印辊54以及支撑辊55构成转印装置。

中间转印带51是中间转印介质的一例。中间转印带51暂时保持由图像形成单元60Y、60M、60C及60K形成的调色剂像。多个辊轮52对中间转印带51赋予张力。二次转印辊54驱动中间转印带51。中间转印带51的一部分介于二次转印辊54与支撑辊55之间。支撑辊55与二次转印辊54一起将形成于中间转印带51上的调色剂像转印至片材P上。

图像形成单元60Y、60M、60C及60K具有相同的结构。即,如图2所示,图像形成单元60Y包括感光体61Y、带电器62Y、显影器63Y、一次转印辊64Y以及清洁单元65Y。图像形成单元60M包括感光体61M、带电器62M、显影器63M、一次转印辊64M以及清洁单元65M。图像形成单元60C包括感光体61C、带电器62C、显影器63C、一次转印辊64C以及清洁单元65C。图像形成单元60K包括感光体61K、带电器62K、显影器63K、一次转印辊64K以及清洁单元65K。

在此,感光体61Y、61M、61C及61K是感光鼓。感光体61Y、61M、61C及61K也可以是感光带。根据一例,感光体61Y、61M、61C及61K是有机感光体。

带电器62Y、62M、62C及62K分别对感光体61Y、61M、61C及61K赋予负电荷,使它们的表面均匀带有负静电。

显影器63Y包括显影容器631Y、显影剂搅拌器632Y和633Y以及显影辊635Y。显影剂搅拌器632Y和633Y搅拌显影容器631Y内的显影剂,并且将该显影剂供给至显影辊635Y。显影辊635Y将该显影剂供给至感光体61Y。

显影器63M包括显影容器631M、显影剂搅拌器632M和633M以及显影辊635M。显影剂搅拌器632M和633M搅拌显影容器631M内的显影剂,并且将该显影剂供给至显影辊635M。显影辊635M将该显影剂供给至感光体61M。

显影器63C包括显影容器631C、显影剂搅拌器632C和633C以及显影辊635C。显影剂搅拌器632C和633C搅拌显影容器631C内的显影剂,并且将该显影剂供给至显影辊635C。显影辊635C将该显影剂供给至感光体61C。

显影器63K包括显影容器631K、显影剂搅拌器632K和633K以及显影辊635K。显影剂搅拌器632K和633K搅拌显影容器631K内的显影剂,并且将该显影剂供给至显影辊635K。显影辊635K将该显影剂供给至感光体61K。

显影器63Y、63M、63C及63K分别向感光体61Y、61M、61C及61K供给显影剂,形成与静电潜像对应的调色剂像。可以省略显影器63Y、63M、63C及63K中的一个或两个。另外,除了显影器63Y、63M、63C及63K之外,图像形成部50还可以包括一个以上的其他显影器。此外,关于显影剂和调色剂,之后详细进行说明。

一次转印辊64Y、64M、64C及64K分别将感光体61Y、61M、61C及61K上的调色剂像转印至中间转印带51上。

清洁单元65Y、65M、65C及65K分别除去感光体61Y、61M、61C及61K上的残留物。

清洁单元65Y包括清洁刮板651Y和回收槽652Y。清洁刮板651Y以其边缘与感光体61Y的表面接触的方式设置。清洁刮板651Y的与感光体61Y接触的部分例如由有机高分子材料构成。清洁刮板651Y随着感光体61Y的旋转,从感光体61Y除去显影剂的残留物。回收槽652Y回收清洁刮板651Y除去的残留物。回收槽652Y回收的残留物废弃或者在显影器63Y中再利用。

清洁单元65M包括清洁刮板651M和回收槽652M。清洁刮板651M以其边缘与感光体61M的表面接触的方式设置。清洁刮板651M的与感光体61M接触的部分例如由有机高分子材料构成。清洁刮板651M随着感光体61M的旋转,从感光体61M除去显影剂的残留物。回收槽652M回收清洁刮板651M除去的残留物。回收槽652M回收的残留物废弃或者在显影器63M中再利用。

清洁单元65C包括清洁刮板651C和回收槽652C。清洁刮板651C以其边缘与感光体61C的表面接触的方式设置。清洁刮板651C的与感光体61C接触的部分例如由有机高分子材料构成。清洁刮板651C随着感光体61C的旋转,从感光体61C除去显影剂的残留物。回收槽652C回收清洁刮板651C除去的残留物。回收槽652C回收的残留物废弃或者在显影器63C中再利用。

清洁单元65K包括清洁刮板651K和回收槽652K。清洁刮板651K以其边缘与感光体61K的表面接触的方式设置。清洁刮板651K的与感光体61K接触的部分例如由有机高分子材料构成。清洁刮板651K随着感光体61K的旋转,从感光体61K除去显影剂的残留物。回收槽652K回收清洁刮板651K除去的残留物。回收槽652K回收的残留物废弃或者在显影器63K中再利用。

料斗66Y、66M、66C及66K分别设置于显影器63Y、63M、63C及63K的上方。料斗66Y、66M、66C以及66K分别向显影器63Y、63M、63C及63K补给显影剂。

调色剂盒67Y、67M、67C及67K分别可拆装地设置于料斗66Y、66M、66C及66K的上方。调色剂盒67Y、67M、67C及67K分别包括调色剂盒主体671Y、671M、671C及671K。调色剂盒主体671Y、671M、671C及671K分别是容器的一例,收纳显影剂。调色剂盒67Y、67M、67C及67K分别向料斗66Y、66M、66C及66K供给显影剂。

定影部70包括未图示的加热辊、加压部件、衬垫、弹簧以及止动器。定影部70设置于输送部80输送片材P的路径上且二次转印辊54与排纸辊83之间的位置处。

输送部80包括定位辊81、输送辊82、排纸辊83以及排纸托盘84。定位辊81在规定的时刻开始向图像形成部50输送从搓纸辊12输出的片材P。输送辊82输送从定位辊81输出的片材P,以使其从支撑辊55与中间转印带51之间通过,然后通过定影部70。排纸辊83位于输送片材P的路径上,且位于片材P即将被排出至打印机部3的外部之前的位置处,并将片材P向排纸托盘84输送。排纸托盘84位于打印机部3的上表面,接收被排出的片材P。

图像信息输入部100从外部记录介质或网络获取要印刷在作为记录介质的片材P上的图像信息。图像信息输入部100将该图像信息输出至控制部200。

控制部200包括存储部210和处理部220。存储部210包括例如主存储装置(例如:Random Access Memory;RAM)和辅助存储装置(例如:Read Only Memory;ROM)。处理部220包括处理器(例如:Central Processing Unit;CPU)。辅助存储装置存储例如处理器解释和执行的程序。主存储装置主要存储例如图像信息输入部100等所供给的图像信息、辅助存储装置所存储的程序、以及处理器通过运算处理生成的数据等。处理器解释和执行主存储装置所存储的程序。这样,控制部200根据从图像信息输入部100等供给的图像信息,控制供纸部10、光学单元20、图像形成部50、定影部70以及输送部80等的动作。

<2>显影剂

接着,对于上述图像形成装置1中能够使用的显影剂进行说明。

在参照图1至图3说明的图像形成装置1中,作为显影剂可以例如含有调色剂和载体的双组分显影剂。

作为载体,并无特别限定,例如可以使用铁氧体载体。

调色剂盒67Y、67M、67C及67K包含颜色不同的调色剂。在此,作为一例,调色剂盒67Y、67M、67C及67K分别包含黄色、品红色、青色及黑色的调色剂。

这些调色剂既可以单独流通,也可以以包含它们的调色剂组合的形式流通。在该调色剂组合中,这些颜色不同的调色剂分别收纳在不同的容器中。

一实施方式涉及的调色剂组合包含分别收纳于多个容器且颜色互不相同的多种调色剂,所述多种调色剂中的一种与所述多种调色剂中的其他种相比较,研磨颗粒的质量比例更高。

在调色剂组合中,各种调色剂既可以不与载体混合,也可以与载体混合。在后者的情况下,这些调色剂例如也可以将调色剂盒主体671K和671Y用作它们的容器进行流通。即,这些调色剂也可以以调色剂盒组合的形态流通。此外,流通时收纳调色剂的容器也可以是调色剂盒主体以外的容器。

<2.1>调色剂颗粒

调色剂包含多个调色剂颗粒。调色剂颗粒例如可以通过凝聚融合法进行制造。

调色剂颗粒的平均粒径优选在1.5~8.0μm的范围内,更优选在2.0~6.0μm的范围内。在此,调色剂颗粒的平均粒径是通过根据电气检测带法(库尔特原理)测定得到的体积基准的中值粒径(D50)。

如果该平均粒径过小,则带电性的控制变得困难,难以在低温低湿环境、高温多湿环境等所有环境下实现充分的画质。如果该平均粒径过大,则会导致画质降低、调色剂消耗量增大。

调色剂颗粒的平均圆形度优选为0.94以上。在此,某一颗粒的圆形度是拍摄该颗粒而取得图像,在该图像中测定颗粒的面积S及周长L,并根据下述等式得到的值。

圆形度=4π×S/L2

调色剂颗粒的平均圆形度是使用流式颗粒图像分析装置,针对大量调色剂颗粒,通过上述方法求出圆形度,并对该圆形度进行算术平均而得到的值。

若使用该平均圆形度低的调色剂颗粒,则存在转印性变差、图像的均匀性受损或者调色剂消耗量增大的可能性。需要说明的是,该平均圆形度在1以下,一例为0.99以下。

(着色剂)

调色剂颗粒包含着色剂。

作为着色剂,可以使用由有机物或无机物构成的颜料或染料。作为颜料或染料,例如可以使用永固黄G、联苯胺黄、吲哚坚牢橙、Ir富锌红、胭脂红FB、永固枣红FRR、颜料橙R、立索红2G、色淀红C、罗丹明FB、罗丹明B色淀、酞菁蓝、颜料蓝、亮绿B、酞菁绿或者喹吖啶酮。作为着色剂,可以单独使用它们中的一种,也可以使用两种以上的混合物。

另外,作为着色剂,例如也可以使用炭黑。作为炭黑,例如可以使用乙炔黑、炉黑、热裂黑、槽黑或者科琴黑。

着色剂的量优选相对于调色剂颗粒100质量份在2~20质量份的范围内,更优选在4~15质量份的范围内。

(粘合剂树脂)

调色剂颗粒还包含粘合剂树脂。

作为粘合剂树脂,例如可以使用聚酯类树脂、苯乙烯丙烯酸类树脂、聚氨酯类树脂或者环氧类树脂。

作为聚酯类树脂,例如可以使用原料单体使用二元以上的醇成分和羧酸、羧酸酐以及羧酸酯等二元以上的羧酸成分而得到的树脂。

作为二元以上的羧酸成分,例如可以使用对苯二甲酸、邻苯二甲酸、间苯二甲酸等的芳香族二羧酸;或者,富马酸、马来酸、琥珀酸、己二酸、癸二酸、戊二酸、庚二酸、草酸、丙二酸、柠康酸以及衣康酸等的脂肪族羧酸。

作为二元以上的醇成分,例如可以使用乙二醇、丙二醇、1,4-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、新戊烯二醇、三亚甲基二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇等的脂肪族二元醇;1,4-环己烷二甲醇等的脂环族二元醇;双酚A等的环氧乙烷;或者环氧丙烷加成物等。

另外,也可以使用1,2,4-苯三甲酸(偏苯三酸)、甘油等三元以上的多元羧酸或多元醇成分,使上述聚酯成分成为交联结构。另外,作为粘合剂树脂,也可以使用将组成不同的两种以上的聚酯树脂混合而成的树脂。

聚酯类树脂既可以为非晶性,也可以为结晶性。

聚酯类树脂的玻璃化转变温度优选在35℃~70℃的范围内,最好在40℃~65℃的范围内。玻璃化转变温度过低时,调色剂的保管稳定性有可能降低。玻璃化转变温度过高时,低温定影性有可能降低。

作为苯乙烯丙烯酸类树脂,例如可以使用苯乙烯类的聚合物、苯乙烯类与二烯类的共聚物、或者苯乙烯类与(甲基)丙烯酸烷基酯的共聚物。

粘合剂树脂并无特别限制,优选为聚酯类树脂。聚酯类树脂例如与苯乙烯类树脂相比,玻璃化转变温度低,因而在将其用作粘合剂树脂的情况下,能够实现更优异的低温定影性。

粘合剂树脂的量优选相对于调色剂颗粒100质量份在60~96质量份的范围内,更优选在70~92质量份的范围内。

(脱模剂)

调色剂颗粒可以进一步包含脱模剂。作为脱模剂,例如可以使用低分子聚乙烯、低分子量聚丙烯;聚烯烃共聚物;聚烯烃蜡、微晶蜡、石蜡以及费托合成蜡等脂肪族烃类蜡或它们的改性物;氧化聚乙烯蜡等脂肪族烃类蜡的氧化物或它们的嵌段共聚物;小烛树蜡、巴西棕榈蜡、日本蜡、霍霍巴蜡以及米糠蜡等植物类蜡;蜂蜡、羊毛脂以及鲸蜡等动物类蜡;褐煤蜡、地蜡、纯地蜡以及矿脂等矿物类蜡;褐煤酸酯蜡及蓖麻蜡等脂肪酸酯作为主要成分的蜡类;或者脱氧巴西棕榈蜡等对脂肪酸酯的一部分或全部进行了脱氧化的蜡。此外,也可以省略脱模剂。

在使用脱模剂的情况下,其量优选相对于调色剂颗粒100质量份在2~20质量份的范围内,更优选在4~15质量份的范围内。

(电荷控制剂)

调色剂颗粒也可以进一步包含电荷控制剂。作为电荷控制剂,例如可以使用含金属偶氮化合物。含金属偶氮化合物例如是金属元素为铁、钴或铬的络合物或络合盐。作为含金属偶氮化合物,既可以单独使用它们中的一种,也可以使用两种以上。另外,作为电荷控制剂,例如也可以使用含金属水杨酸衍生物化合物。含金属水杨酸衍生物化合物例如是金属元素为锆、锌、铬或硼的络合物或络合盐。作为含金属水杨酸衍生物化合物,既可以单独使用它们中的一种,也可以使用两种以上。此外,也可以省略电荷控制剂。

在使用电荷控制剂的情况下,其量优选相对于调色剂颗粒100质量份在0.1~2质量份的范围内,更优选在0.2~1.5质量份的范围内。

<2.2>外部添加剂

调色剂颗粒也可以进一步包含外部添加剂。

(无机微粒)

作为外部添加剂,例如可以使用无机微粒。向调色剂颗粒外添上述无机微粒在调整调色剂的流动性和带电性方面是有利的。

作为无机微粒,例如可以使用二氧化硅、二氧化钛、钛酸锶或氧化锡等的微粒。作为无机微粒,既可以单独使用它们中的一种,也可以使用两种以上。

作为无机微粒,优选使用利用疏水剂进行了表面处理的无机微粒。作为这样的无机微粒,例如可以使用疏水性二氧化硅颗粒。通过使用利用疏水剂进行了表面处理的无机微粒,能够实现更优异的环境稳定性。

无机微粒的平均粒径优选为500nm以下,更优选为2nm~500nm的范围内。在此,无机微粒的平均粒径是通过根据激光衍射法测定得到的个数基准的中值粒径。

在使用无机微粒的情况下,其量优选相对于调色剂颗粒100质量份在1~10质量份的范围内,更优选在2~8质量份的范围内。

(树脂微粒)

调色剂也可以取代无机微粒或在无机微粒的基础上还包含承载于调色剂颗粒的表面上的树脂微粒。

树脂微粒的平均粒径优选为200nm以上,更优选为200nm~3μm的范围内。在此,树脂微粒的平均粒径是通过根据激光衍射法测定得到的体积基准的中值粒径。

在使用树脂微粒的情况下,其量优选相对于调色剂颗粒100质量份在0.1~2质量份的范围内,更优选在0.2~1质量份的范围内。

(清洁辅助剂)

在调色剂颗粒中,位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂颗粒中外添有清洁辅助剂。其他图像形成单元60M、60C及60K中使用的调色剂颗粒分别既可以外添有清洁辅助剂,也可以不外添。无论是哪种情况,在位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中,与其他图像形成单元60M、60C及60K中使用的显影剂相比,清洁辅助剂的各成分在显影剂中所占的质量比例更高。由此,能够在抑制感光体、清洁刮板的磨损的同时,减少脂肪酸金属盐的使用量。

相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的清洁辅助剂的各成分的比例,其他图像形成单元60M、60C及60K中使用的各显影剂中的上述成分的比例优选为80%以下,更优选为60%以下。另外,相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的清洁辅助剂的各成分的比例,其他图像形成单元60M、60C及60K中使用的各调色剂中的上述成分的比例优选为80%以下,更优选为60%以下。这些比例也可以为0%。

清洁辅助剂是研磨颗粒、脂肪酸金属盐或者它们的组合。优选清洁辅助剂作为一种成分而包含研磨颗粒,作为剩余的成分而包含脂肪族金属盐。

供给至感光体61Y等的清洁辅助剂的一部分滞留在感光体61Y与清洁刮板651Y的接触部、感光体61M与清洁刮板651M的接触部、感光体61C与清洁刮板651C的接触部、以及感光体61K与清洁刮板651K的接触部。研磨颗粒在调色剂像转印至中间转印带51之后,促进清洁刮板651Y、651M、651C及651K分别除去残留在感光体61Y、61M、61C及61K上的显影剂的残留物。脂肪酸金属盐发挥抑制感光体61Y、61M、61C及61K、清洁刮板651Y、651M、651C及651K的磨损的作用。

作为研磨颗粒,例如可以使用无机电介质颗粒等的无机颗粒。作为研磨颗粒,从对清洁性能及带电特性带来的影响等来看,优选使用氧化铝颗粒。

研磨颗粒与上述无机微粒相比,具有更大的平均粒径。研磨颗粒的平均粒径优选为0.2μm以上,更优选在0.4~3μm的范围内。在此,研磨颗粒的平均粒径是通过根据激光衍射法测定得到的个数基准的中值粒径。

位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的研磨颗粒的比例优选在0.02~2质量%的范围内,更优选在0.04~1质量%的范围内。另外,位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的研磨颗粒的比例优选在0.02~2质量%的范围内,更优选在0.04~1质量%的范围内。若缩小该比例,则清洁性能降低。若增大该比例,则容易产生感光体或清洁刮板的磨损。

作为脂肪酸金属盐,例如可以使用硬脂酸锌、硬脂酸钙、月桂酸锌或者它们的组合。

位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的脂肪酸金属盐的比例优选在0.02~2质量%的范围内,更优选在0.04~1质量%的范围内。另外,位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的脂肪酸金属盐的比例优选在0.02~2质量%的范围内,更优选在0.04~1质量%的范围内。若减小该比例,则抑制感光体或清洁刮板磨损的效果变小。当该比例足够大时,即使进一步增大该比例,抑制感光体或清洁刮板磨损的效果也不会大幅改善。

<3>图像形成方法

接着,对一实施方式涉及的图像形成方法进行说明。

本实施方式涉及的图像形成方法包括:向串联配置的两个以上的图像形成单元各自的感光体照射光而形成静电潜像;向所述两个以上的图像形成单元各自中形成有所述静电潜像的所述感光体供给显影剂,形成与所述静电潜像对应的调色剂像;将所述调色剂像从所述两个以上的图像形成单元各自的所述感光体直接或间接转印至记录介质上;以及在所述两个以上的图像形成单元各自中利用清洁刮板从所述感光体上除去所述显影剂的残留物。所述两个以上的图像形成单元中位于最上游的图像形成单元与其他的图像形成单元相比,研磨颗粒在所述显影剂中所占的质量比例更高。

以下,作为一例,对使用参照图1至图3进行了说明的图像形成装置1的图像形成方法进行说明。

首先,操作者通过例如网络或者从外部记录介质向图像信息输入部100输入要在片材P上形成的图像的信息。该图像信息的输入也可以通过扫描仪部4的图像读取来进行。

图像信息输入部100将该图像信息输出至控制部200。控制部200根据该图像信息如下那样控制供纸部10、光学单元20、图像形成部50、定影部70以及输送部80等的动作。

首先,控制部200控制供纸部10的动作,以使一方的搓纸辊12将收纳在与该搓纸辊12对应的供纸盒11中的片材中最上层的片材P供给至定位辊81。

另外,控制部200对光学单元20和图像形成部50进行控制,以使其进行以下的动作。

作为驱动辊的二次转印辊54使中间转印带51在图1中逆时针旋转。感光体61Y、61M、61C及61K在图1中顺时针旋转。带电器62Y、62M、62C及62K分别使感光体61Y、61M、61C及61K的表面均匀带电。光学单元20在感光体61Y的表面上形成与上述图像信息中的黄色的图案对应的第一静电潜像。光学单元20在感光体61M的表面上形成与上述图像信息中的品红色的图案对应的第二静电潜像。光学单元20在感光体61C的表面上形成与上述图像信息中的青色的图案对应的第三静电潜像。光学单元20在感光体61K的表面上形成与上述图像信息中的黑色的图案对应的第四静电潜像。

显影器63Y在感光体61Y的表面上形成与第一静电潜像对应的第一调色剂像。显影器63Y在感光体61M的表面上形成与第二静电潜像对应的第二调色剂像。显影器63Y在感光体61C的表面上形成与第三静电潜像对应的第三调色剂像。显影器63Y在感光体61K的表面上形成与第四静电潜像对应的第四调色剂像。一次转印辊64Y、64M、64C及64K分别将上述调色剂像从感光体61Y、61M、61C及61K转印至中间转印带51上。

控制部200控制光学单元20和图像形成部50的动作,使得在中间转印带51上第一至第四调色剂像的相对位置与上述图像信息中的黄色、青色、品红色以及黑色图案的相对位置一致。

另外,控制部200控制图像形成部50和输送部80的动作,使得当中间转印带51中支撑第一至第四调色剂像的部分通过二次转印辊54时,片材P从中间转印带51与支撑辊55之间通过,中间转印带51上的第一至第四调色剂像被转印至片材P上。

然后,控制部200控制定影部70和输送部80的动作,使得第一至第四调色剂像定影于片材P上,接着片材P被排出至排纸托盘84。通过以上,得到印刷物。

<4>效果

如上所述,通过清洁刮板从感光体上除去调色剂像从感光体转印至中间转印带上之后残留在感光体上的调色剂。但是,在例如显影剂不包含清洁辅助剂的情况下,尤其在使用通过乳化凝聚法等方法制造的小径调色剂时,无法通过清洁刮板从感光体上充分除去调色剂像从感光体转印至中间转印带上至后残留在感光体上的调色剂。在使用通过乳化凝聚法等方法制造的小径调色剂的情况下容易产生上述问题的原因在于,该调色剂在感光体上的附着力强,另外圆形度高,而粒径小,因此,容易穿过清洁刮板与感光体之间的间隙。作为这样清洁不佳的结果,有可能产生图像缺陷、图像污染以及条纹图像等。

在各个图像形成单元中使用含有清洁辅助剂的显影剂的情况下,能够防止发生清洁不佳。然而,清洁辅助剂的使用有可能促进感光体或清洁刮板磨损。

在参照图1至图3说明的技术中,位于最上游的图像形成单元60Y与其他图像形成单元60M、60C及60K相比,清洁辅助剂的各成分在显影剂中所占的质量比例更高。根据一例,仅在位于最上游的图像形成单元60Y中使用含有清洁辅助剂的显影剂,在其他图像形成单元60M、60C及60K中使用不含清洁辅助剂的显影剂。

在位于最上游的图像形成单元60Y中,由于显影剂含有清洁辅助剂,因而不易发生清洁不佳。另外,在适当地设定研磨颗粒、脂肪酸金属盐在显影剂中所占的质量比例的情况下,能够抑制感光体61Y或清洁刮板651Y的磨损。

在其他图像形成单元60M、60C及60K中,通过由图像形成单元60Y形成的调色剂像补充或供给清洁辅助剂。由此,图像形成单元60M、60C及60K中不易发生清洁不佳,并且能够抑制感光体61M、61C及61K、清洁刮板651M、651C及651K的磨损。

例如,在图像形成单元60M中,在从感光体61M向中间转印带51转印调色剂像时,图像形成单元60Y供给至中间转印带51上的调色剂的一部分从中间转印带51转移至感光体61M上。即,发生逆转印现象。通过逆转印现象转移的调色剂的量能够通过优化转印条件来减少,但不能设为零。

清洁刮板651M从感光体61M上除去通过逆转印现象转移至感光体61M的调色剂。此时,该调色剂所包含的清洁辅助剂的一部分滞留在清洁刮板651M与感光体61M的接触部。

在调色剂颗粒的直径小、具有高圆形度的情况下,容易通过清洁刮板651M从感光体61M充分除去调色剂颗粒,并且使足够量的清洁辅助剂滞留在清洁刮板651M与感光体61M的接触部处。而且,在图像形成单元60M中,与图像形成单元60Y相比,清洁辅助剂的各成分在显影剂中所占的质量比例更低。因此,能够防止过剩量的清洁辅助剂滞留在清洁刮板651M与感光体61M的接触部处。

因此,在图像形成单元60M中,也能够抑制感光体61M或清洁刮板651M磨损,并且不易发生清洁不佳。

而且,基于同样的理由,在图像形成单元60C及60K中,也能够抑制感光体61C及61K或清洁刮板651C及665K磨损,同时不易发生清洁不佳。

因此,根据参照图1至图3说明的技术,能够抑制感光体等磨损,并且不易发生清洁不佳。

<5>变形例

<5.1>第一变形例

第一变形例涉及的技术除了以下的事项以外,与在上述实施方式中说明的技术相同。即,在第一变形例中,控制部控制光学单元的动作,以在位于最上游的图像形成单元的感光体上形成与难以视认的图案对应的图案作为静电潜像。优选位于最上游的图像形成单元形成黄色的调色剂像作为调色剂像。

在参照图1至图3说明的技术中,例如在多张片材P上连续印刷黄色少的图像的情况下,在图像形成单元60Y、60M、60C及60K的各个中,存在清洁辅助剂不足的可能性。

在第一变形例中,控制部200控制光学单元20的动作,以在位于最上游的图像形成单元60Y的感光体61Y上形成与难以视认的图案对应的图案作为静电潜像。

难以视认的图案是人用肉眼观察印刷物时无法或难以感知到其存在的印刷图案。难以视认的图案例如是网点、网线或它们的组合。在人用肉眼观察印刷物的情况下,黄色的难以视认的图案与其他颜色的难以视认的图案相比更难感知到其存在。

难以视认的图案例如可以是通过扫描仪读取并复印,也可以是不可视化图案。或者,难以视认的图案例如也可以是通过利用扫描仪读取并复印而可视化的潜像。

在后者的情况下,例如以点在单位面积中所占的合计面积相等的方式设置印刷有直径小的多个点的排列的区域和印刷有直径大的多个点的排列的区域。在人用肉眼观察这样的印刷物的情况下,无法或者难以相互判别这些区域。但是,在例如利用扫描仪读取并复印这样的印刷物时,在复印物中,上述区域之间产生图像浓度的差异。

或者,以线在单位面积中所占的合计面积相等的方式,设置印刷有分别较细的多条线的排列的区域和印刷有分别较粗的多条线的排列的区域。在人用肉眼观察这样的印刷物的情况下,无法或者难以相互判别这些区域。但是,在例如利用扫描仪读取并复印这样的印刷物时,在复印物中,上述区域之间产生图像浓度的差异。

这样的难以视认的图案例如能够以抑制不当复印为目的而利用。另外,这样的难以视认的图案也可以以印刷物的管理为目的,例如以能够确定某个印刷物是由哪个图像形成装置印刷的印刷物为目的而利用。即,难以视认的图案例如可以用作安全图案或识别图案。

控制部200使难以视认的图案的图像信息重叠在输入图像信息输入部100的图像信息上,并基于此控制光学单元20等的动作。若设定为每次进行该动作,则例如即使在多张片材P上连续印刷黄色少的图像的情况下,在图像形成单元60Y、60M、60C及60K的各个中清洁辅助剂也不会不足。因此,根据本例,能够更可靠地抑制感光体等的磨损,并且不易发生清洁不佳。

<5.2>第二变形例

第二变形例涉及的技术除了以下的事项以外,与上述实施方式中说明的技术相同。即,在第二变形例中,位于最下游的图像形成单元形成黑色的调色剂像作为调色剂像,位于最下游的图像形成单元和位于最上游的所述图像形成单元与位于最下游的图像形成单元之间的各图像形成单元相比较,清洁辅助剂的各成分在显影剂中所占的质量比例更高。

在参照图1至图3说明的技术中,在向多张片材P连续进行单色印刷的情况下,即,仅使图像形成单元60K与中间转印带51抵接,而使图像形成单元60Y、60M及60C与中间转印带51分离,不利用图像形成单元60Y、60M及60C形成调色剂像,而利用图像形成单元60K形成调色剂像的情况下,有可能无法从上游的图像形成单元60Y、60M及60C供给清洁辅助剂。该情况下,在图像形成单元60K中,存在清洁辅助剂不足的可能性。由此,例如在图像形成单元60K中,清洁性能有可能不充分,或者抑制感光体61K或清洁刮板651K磨损的效果有可能不充分。

在第二变形例中,位于最下游的图像形成单元60K形成黑色的调色剂像作为调色剂像。该图像形成单元60K和位于最上游的图像形成单元60Y与位于最下游的图像形成单元60K之间的各个图像形成单元60M和60C相比较,清洁辅助剂的各成分在显影剂中所占的质量比例更高。

因此,例如即使在多张片材P上连续进行单色印刷的情况下,也能够防止因为研磨颗粒不足而导致图像形成单元60K的清洁性能变得不充分。

在位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的清洁辅助剂的各成分的比例、在位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的清洁辅助剂的各成分的比例优选与上述实施方式相同。

相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的清洁辅助剂的各成分的比例而言,位于最下游的图像形成单元60K中使用的显影剂中的上述成分的比例优选在81%~99%的范围内,更优选在85%~95%的范围内。另外,相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的清洁辅助剂的各成分的比例而言,位于最下游的图像形成单元60K中使用的调色剂中的上述成分的比例优选在81%~99%的范围内,更优选在85%~95%的范围内。若增大该比例,则容易产生感光体61K或清洁刮板651K的磨损。若减小该比例,则例如在多张片材P上连续进行单色印刷的情况下,容易产生图像形成单元60K的清洁性能降低的情况。

其他图像形成单元60M和60C中使用的各显影剂中的清洁辅助剂的各成分的比例,优选相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的显影剂中的上述成分的比例为80%以下,更优选为60%以下。另外,其他图像形成单元60M和60C中使用的各调色剂中的清洁辅助剂的各成分的比例,优选相对于位于最上游的图像形成单元60Y中使用的调色剂中的上述成分的比例为80%以下,更优选为60%以下。这些比例也可以为0%。若增大该比例,则容易产生感光体或清洁刮板的磨损。

<5.3>其他变形例

上述图像形成装置1包括中间转印带51作为中间转印介质,但也可以取代中间转印带51而包含中间转印辊。

上述图像形成装置1经由中间转印介质进行转印。即,上述图像形成装置1将调色剂像从感光体61Y、61M、61C及61K间接地转印至片材P上。图像形成装置1也可以将调色剂像从感光体61Y、61M、61C及61K直接转印至片材P上。即,图像形成装置1也可以是直接转印方式的图像形成装置。

在上述图像形成装置1中,配置有四个图像形成单元60Y、60M、60C及60K,但图像形成单元的数量只要为两个以上即可。

另外,上述图像形成装置1的调色剂盒67Y、67M、67C及67K分别可拆装地设置于料斗66Y、66M、66C及66K的上方,但也可以是以下那样的形态。例如,图像形成装置1也可以分别与显影器63Y、63M、63C及63K呈一体地包含调色剂盒67Y、67M、67C及67K,并且可拆装地包含该单元。或者,图像形成装置1也可以分别与显影器63Y、63M、63C及63K以及感光体61Y、61M、61C及61K呈一体地包含调色剂盒67Y、67M、67C及67K,并且可拆装地包含该单元。

【实施例1】

以下,记载实施例。

(黄色调色剂颗粒的制造)

作为着色剂,准备了作为黄色颜料的Toner Yellow HG(Clariant公司制造)。使用高压式均质器NANO3000(美粒公司制)将其分散于离子交换水中,调制成颜料分散液。

使用高压式均质器NANO3000(美粒公司制)使聚酯树脂和石蜡HNP-9(日本精蜡公司制)的混合物分散于离子交换水中,调制成粒径小于1μm的树脂微粒分散液。

接着,通过使用了这些颜料分散液和树脂微粒分散液的凝聚融合法,调制成含有凝聚颗粒的分散液。将该分散液用布氏过滤进行固液分离,对从液体中分离出的颗粒进行清洗,并进行真空干燥。由此,得到黄色调色剂颗粒。

测量由此得到的黄色调色剂颗粒的体积平均粒径。在该测定中,使用了精密粒度分布测定装置Multisizer 3(Beckman Coulter公司制)。作为试样,使用了利用表面活性剂将黄色调色剂颗粒分散在ISOTON中而成的分散液。由此,黄色调色剂颗粒的平均粒径为5.1μm。

另外,测定了上述黄色调色剂颗粒的平均圆形度。平均圆形度的测定使用湿式/流动型颗粒图像成像分析装置FPIA(注册商标)3000(Malvern公司制)。作为试样,使用了利用表面活性剂将黄色调色剂颗粒分散于离子交换水中而成的分散液。由此,黄色调色剂颗粒的平均圆形度为0.975。

(品红色调色剂颗粒的制造)

除了将着色剂变更为作为品红色颜料的Toner Magenta E02(富士色素公司制)以外,通过与黄色调色剂颗粒的制造同样的方法,得到平均粒径为5.1μm、平均圆形度为0.972的品红色调色剂颗粒。

(青色调色剂颗粒的制造)

除了将着色剂变更为作为青色颜料的FG-7351(东洋油墨公司制)以外,通过与黄色调色剂颗粒的制造同样的方法,得到平均粒径为4.8μm、平均圆形度为0.969的青色调色剂颗粒。

(黑色调色剂颗粒的制造)

除了将着色剂变更为炭黑MOGUL-L(cabot公司制)以外,通过与黄色调色剂颗粒的制造同样的方法,得到平均粒径为4.9μm、平均圆形度为0.971的黑色调色剂颗粒。

(黄色调色剂的制造1)

在上述黄色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合机外添疏水性二氧化硅2质量份、二氧化钛0.5质量份、作为氧化铝的AKP3000(住友化学公司制)0.05质量份以及硬脂酸锌FP(日本油脂公司制)0.05质量份,制造了黄色调色剂TY1。此处使用的疏水性二氧化硅、二氧化钛及氧化铝的平均粒径分别为20nm、10nm以及0.55μm。

(黄色调色剂的制造2)

在上述黄色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合器外添疏水性二氧化硅2质量份和二氧化钛0.5质量份,制造了黄色调色剂TY2。在此,作为疏水性二氧化硅和二氧化钛,使用与在黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(品红色调色剂的制造1)

在上述品红色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合机外添疏水性二氧化硅2质量份、二氧化钛0.5质量份、氧化铝0.05质量份以及硬脂酸锌0.05质量份,制造了品红色调色剂TM1。在此,作为疏水性二氧化硅、二氧化钛、氧化铝以及硬脂酸锌,使用与黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(品红色调色剂的制造2)

在上述品红色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合器外添疏水性二氧化硅2质量份和二氧化钛0.5质量份,制造了品红色调色剂TM2。在此,作为疏水性二氧化硅和二氧化钛,使用与在黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(青色调色剂的制造1)

在上述青色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合机外添疏水性二氧化硅2质量份、二氧化钛0.5质量份、氧化铝0.05质量份以及硬脂酸锌0.05质量份,制造了青色调色剂TC1。在此,作为疏水性二氧化硅、二氧化钛、氧化铝以及硬脂酸锌,使用与黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(青色调色剂的制造2)

在上述青色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合器外添疏水性二氧化硅2质量份和二氧化钛0.5质量份,制造了青色调色剂TC2。在此,作为疏水性二氧化硅和二氧化钛,使用与在黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(黑色调色剂的制造1)

在上述黑色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合机外添疏水性二氧化硅2质量份、二氧化钛0.5质量份、氧化铝0.05质量份以及硬脂酸锌0.05质量份,制造了黑色调色剂TB1。在此,作为疏水性二氧化硅、二氧化钛、氧化铝以及硬脂酸锌,使用与黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(黑色调色剂的制造2)

在上述黑色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合器外添疏水性二氧化硅2质量份和二氧化钛0.5质量份,制造了黑色调色剂TB2。在此,作为疏水性二氧化硅和二氧化钛,使用与在黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(黑色调色剂的制造3)

在上述黑色调色剂颗粒100质量份中,利用亨舍尔混合机外添疏水性二氧化硅2质量份、二氧化钛0.5质量份、氧化铝0.045质量份以及硬脂酸锌0.08质量份,制造了黑色调色剂TB3。在此,作为疏水性二氧化硅、二氧化钛、氧化铝以及硬脂酸锌,使用与黄色调色剂的制造1中使用的物质相同的物质。

(显影剂的制造)

将上述各调色剂和利用有机硅树脂覆盖的铁氧体载体以调色剂浓度为8质量%的方式混合,制造了显影剂。

(评价1)

将上述显影剂投入e-studio(注册商标)5005AC(东芝泰格公司制)中,以各色的平均打印率为6%的方式在纸张上印刷了带状的测试图。此外,该装置与参照图1至图3说明的图像形成装置1同样地,具有从上游侧起依次配置有黄色、品红色、青色以及黑色的图像形成单元的结构。对20万张纸张进行该印刷,然后评价了感光鼓的磨损量和画质。

具体而言,利用膜厚仪测定了感光鼓的初始膜厚和20万张印刷后的膜厚,将该膜厚之差作为磨耗量。

另外,画质的评价通过在初期和20万张印刷之后,在纸张上印刷实心图像、半色调图像以及灰度图像,并目视观察这些印刷物的图像而进行。评价标准如下。

A:20万张印刷后的画质与初始画质相同,或者与初始画质稍有变化但良好。

B:在20万张印刷后的印刷物中,与初期相比,图像缺陷增加,但画质在可允许的范围。

C:在20万张印刷后的印刷物中,可见无法允许的图像缺陷(例如,因为清洁不佳而产生背景部污渍或条纹)。

在以下的表中,汇总了印刷中使用的显影剂所含的调色剂和评价结果。此外,在表1中,记载为“调色剂”的列中的“Y”、“M”、“C”及“K”分别表示黄色、品红色、青色及黑色的图像形成单元中使用的显影剂的调色剂。另外,在表1中,记载为“磨损量”的列中的“Y”、“M”、“C”及“K”分别表示黄色、品红色、青色以及黑色的图像形成单元的感光体的磨损量。

如表所示,在仅最上游的图像形成单元中使用含有清洁辅助剂的显影剂的实施例1中,感光体的磨损得到抑制,20万张印刷后的画质也良好。另外,在仅最上游和最下游的图像形成单元中使用含有清洁辅助剂的显影剂的实施例2中,感光体的磨损也得到抑制,20万张印刷后的画质也良好。

相对于此,在所有的图像形成单元中使用含有清洁辅助剂的显影剂的比较例1中,虽然20万张印刷后的画质为可允许的水平,但无法充分抑制感光体的磨损。而且,在任何图像形成单元中均未使用含有清洁辅助剂的显影剂的比较例2中,感光体显著磨损,20万张印刷后的画质为不能允许的水平。

(评价2)

在最下游的图像形成单元中使用含有黑色调色剂TB3的上述显影剂,并对20万张纸张进行了单色印刷。该印刷使用与评价1中使用的装置相同的装置。然后,进行了与评价1相同的评价。其结果示于以下的表中。

如表所示,在最下游的图像形成单元中使用含有黑色调色剂TB3的上述显影剂进行了单色印刷的实施例3中,感光体的磨损得到抑制,20万张印刷后的画质也良好。

虽然说明了几个实施方式,但这些实施方式只是作为示例而提出的,并非旨在限定发明的范围。这些实施方式能够以其他各种方式进行实施,能够在不脱离发明的宗旨的范围内进行各种省略、替换、变更。这些实施方式及其变形被包括在发明的范围和宗旨中,同样地被包括在权利要求书所记载的发明及其均等的范围内。

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