CN100504635C - 图像形成装置和图像形成方法 - Google Patents

Abstract

一种通过多种颜色的墨粉形成彩色图像的图像形成装置，包括：感光体；和在与该感光体相对的显影位置，选择性地使对应各色的墨粉的显影器旋转移动，以显影所述感光体上的潜像的旋转式显影装置；和去除所述感光体上的残留墨粉的清洁刮板，在所述多种颜色的墨粉中，至少1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他的颜色的墨粉为球形墨粉，所述不定形墨粉的体积平均粒径，为球形墨粉的体积平均粒径以下，由此，能够在不破坏能够得到致密高精细的图像的球形墨粉的优点的情况下，而取得高的清洁性。

Description

图像形成装置和图像形成方法

技术领域

本发明涉及一种残留于感光体上的墨粉(toner)的清洁性能优异的彩色图像形成装置及图像形成方法。

背景技术

在使用墨粉的图像形成装置中，在获取高画质之外，还要实现墨粉的小粒径化。为了得到小粒径墨粉，一般采用粉碎法，但是，在现有的粉碎法中，具有生产率低下，墨粉的制造成本高的问题。

另一方面，作为小粒径墨粉的制造法有聚合法。虽然聚合法需要大规模的装置，但运营成本低廉，容易获得小粒径且粒径分布分明(sharp)的墨粉。另外，所得到墨粉，是具有高球形度的球形墨粉。采用了该球形墨粉的图像形成装置，能够更致密地获得均匀的画质。

然而，采用了由聚合法等得到的球形墨粉的图像形成装置，具有难以进行感光体的清洁的问题。即，作为感光体的清洁方式，有刮除(blade)方式、刷洗(brush)方式，辊子(roller)方式等，不过，在刮除方式中，因为在刮板刃口的墨粉堆积部，墨粉难以凝集，难以形成阻塞(blocking)层，所以难以清洁。另外，使没有汇集到表面的球形墨粉，附着于刷洗方式的毛刷和辊子方式的辊上，清洁起来很困难。因此，采用任何的清洁方式，都不能充分地去除球形墨粉。

因此，在提高球形墨粉的清洁性能上，自以前就有各种的方法。具体来说，分为使墨粉自身的清洁性能的提高的方法，和在墨粉以外使清洁性能提高的方法。

作为使所述墨粉自身的清洁性能提高的方法，有例如聚合条件的调整和在聚合后施加压力等，使墨粉的形状不定形，而使清洁性提高的方法。

然而，使球形墨粉不定形，会使球形墨粉本来的优点降低。

另外，在特开2001-188452号公报中，记载有在临刮除之前，粉碎球形墨粉而使其不定形的方法。

然而，在此方法中，因为为了粉碎数μm的墨粉，需要非常大的力，所以具有电力的增加和粉碎构件的短命化的问题。此外，因为墨粉被紧压于感光体，所以容易引起生膜(filming)现象，混乱图像。

在特开平8-254873号公报中，记载有在球形墨粉(彩色)之前，先将不定形墨粉(黑白)注入清洁部的方法。根据此方法，使对于致密精细的图像不太有帮助的黑色墨粉成为不定形，将该黑色墨粉与球形的彩色墨粉混合而进行清洁。据此，与只是球形墨粉的情况相比，可使清洁性提高，基本能够得到仅就不定形墨粉而言的清洁性能。

然而，因为要在彩色印刷之前的非图像部印刷黑色墨粉，所以常常会有不必要的墨粉消耗产生的问题。还有，在该文献中记载了，关于墨粉的体积平均粒径，不定形墨粉为7μm以上，球形墨粉为7μm以下。

作为上述以外的使墨粉的清洁性能提高的方法，有调整带电量和添加剂的方法。

然而，即使调整带电量，也不能充分地去除球形墨粉。另外，在调整添加剂的方法中，当该添加剂的凝集性高时，从墨粉脱离的添加剂容易凝固附着于显影套筒、转印带、鼓(drum)、带电辊、定影辊等。其结果，大多成为图像干扰的原因。

另一方面，作为所述墨粉以外使清洁性能提高的方法，有例如在鼓表面涂布润滑剂，以降低墨粉的附着力的方法。

然而，经长时间均匀地涂布润滑剂等的磨擦降低物质很困难。另外，因为作为磨擦降低物质，所提出的材料大部分具有吸湿性，所以在高温高湿条件下，鼓的阻抗值降低而诱发成像流动(即表面电荷移动·流动)。

另外，在特开2004-117438号公报中，记载了振动刮板前端的方法。

然而，在此方法中，刮板的结构变得复杂而昂贵。另外，根据到达刮板的墨粉量、流动性、粒径，进一步使墨粉凝集，其结果，引起清洁不良。

在特开2002-341718号公报中，记载有通过毛刷和辊并用，以防止清洁性能降低的方法。

然而，在此方法中，因为需要使鼓接触毛刷和辊的双方，所以净化设备变大，不能搭载于使用了小直径鼓的工艺中。

在特开2002-31997号公报中，记载有对应辊的性能降低而使回收偏压(bias)增加的方法。

然而，在此方法中，控制方法和电源结构变得复杂。另外，因为要根据打印输出张数切换偏压，所以根据附着于辊的墨粉量，未必能成为最佳的偏压电位。

除上述以外的墨粉之外作为使清洁性能提高的方法，如特开2003-084637号公报，有使刮板的压接力增加的方法。

然而，若加强刮板的压接力，则用于使鼓旋转所需要的电动机转矩变大。另外，刮板的磨损变快而寿命缩短。

发明内容

本发明的课题(advantage)在于，提供一种图像形成装置和图像形成方法，其不损害由致密取得高精细的图像的球形墨粉的优点，而具有高清洁性。

本发明者们，为了解决上述课题而反复锐意研究的结果，得到如下全新的认识，从而完成了本发明，即，着眼于不定形墨粉的清洁性能相对于球形墨粉的清洁性能高，在并用具有特定的体积平均粒径的不定形墨粉和球形墨粉时，能够廉价、紧凑地获得发挥稳定的清洁性能的图像形成装置和图像形成方法。

即，本发明的图像处理装置，利用多种颜色的墨粉形成彩色图像，包括：感光体；和旋转式显影装置，其在与该感光体相对的显影位置，选择性地使对应各色的墨粉的显影器旋转移动，以显影所述感光体上的潜像；和清洁刮板，其去除所述感光体上的残留墨粉，所述多种颜色的墨粉是相同极性，且至少有1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他颜色的墨粉为球形墨粉，所述不定形墨粉的体积平均粒径，在球形墨粉的体积平均粒径以下。

本发明的图像形成方法，包括：在与该感光体相对的显影位置，择性的使对应各色的墨粉的显影器旋转移动，以显影所述感光体上的潜像，由多种颜色的墨粉形成彩色图像的工序；和利用清洁刮板去除所述感光体上的残留墨粉的清洁工序，所述多种颜色的墨粉是相同极性，且至少有1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他颜色的墨粉为球形墨粉，所述不定形墨粉的体积平均粒径，在球形墨粉的体积平均粒径以下。

根据本发明，具有通过使用球形墨粉，由致密能够得到高精细的图像的效果。而且，因为组合使用体积平均粒径为不定形墨粉≦球形墨粉的不定形墨粉和球形墨粉，所以主要是小粒径的不定形墨粉，在清洁刮板的刃口的墨粉堆积部凝集，形成阻塞层。其结果，没有墨粉的混入，即使采用清洁性能差的球形墨粉，也能够发挥高清洁性能。

附图说明

图1是表示有关本发明的一实施方式的图像形成装置的概略说明图。

图2是表示刮板刃口附近的墨粉举动的概略说明图。

图3(a)和(b)，是表示辊的墨粉回收和输出动作的概略说明图。

具体实施方式

<图像形成装置和图像形成方法>

本发明的图像形成装置，在感光体和与该感光体相对的显影位置，选择性的使对应各色的墨粉的显影器旋转移动，以显影所述感光体上的潜像，具有所谓基于1鼓4循环方式的旋转式(rotary)显影装置，和去除所述感光体上的残留墨粉的清洁刮板，通过多种颜色的墨粉形成彩色图像。

所述多种颜色的墨粉之中，至少1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他颜色的墨粉为球形墨粉。具体来说，例如优选黑色墨粉为不定形墨粉，其他的彩色墨粉(例如黄、品红、蓝等)为球形墨粉。由此，能够获得致密的高精细的图像。作为其理由是因为将对于据致密而高精细的图像不太有帮助的黑色墨粉作为不定形墨粉，将有助于所述图像的彩色墨粉作为球形墨粉。还有，并不限定于此，也可以是2色以上的墨粉为不定形墨粉。

在此，所述不定形墨粉的体积平均粒径，在球形墨粉的平均体积粒径以下。这是因为，如后述，若不定形墨粉为小粒径，则在清洁工序中，容易向图2所示的夹持部(nip)入口B附近侵入，另外，利用由不定形而成的堆积层的坚固度，可使清洁性能提高。

具体来说，优选所述不定形墨粉的体积平均粒径，满足下述式(I)。据此，能够确实地使清洁性能提高。

A<0.9×B…(I)

A：不定形墨粉体积平均粒径

B：球形墨粉体积平均粒径

优选所述不定形墨粉的体积平均粒径为6μm～14μm，优选所述球形墨粉的体积平均粒径为5μm～12μm。即，在此范围内，不定形墨粉的平均粒径，在球形墨粉的体积平均粒径以下即可。所述体积平均粒径，如后述，是由Coulter公司制的“multisizer II型”进行测定所得到的值。

球形墨粉的平均圆度可以在0.97以上。由此，能够得到通过使用球形墨粉的致密高精细的图像。另外，此平均圆度意味着，其值越高墨粉的球形化程度越高。因此，在本发明中，优选将平均圆度为0.97以上的墨粉作为球形墨粉，将平均圆度低于0.97，优选为低于0.97但在0.89以上的墨粉作为不定形墨粉。所述平均圆度，是由流动(flow)式粒子图像分析装置(Sysmex公司制的“FPIA-2100”)进行测定所得到的值。

以下，参照附图详细地说明如上述的本发明的一实施方式的图像形成装置和图像形成方法。图1是表示本发明的实施方式的图像形成装置的概略说明图。图2是表示刮板刃口附近的墨粉举动的概略说明图。图3(a)和(b)，是表示辊的墨粉回收和输出动作的概略说明图。

如图1所示，该图像形成装置，是基于1鼓4循环方式的彩色图像形成装置100。即，在彩色图像形成装置100的大致中央，设置有图像形成部10。图像形成部10，具有鼓状的感光体(即感光鼓1)，并且在感光鼓1的周围，沿其移动方向，依次配设有带电装置2、曝光装置3、显影装置4、转印装置5、辊8、清洁刮板6。另外，在感光鼓1的用纸传送方向下游侧，配设有定影装置7。在图像形成装置100的下部，设有供纸部20。在供纸部20的供纸方向的下游侧，配设有供纸辊9。

感光鼓1在表面形成有静电潜像。在本实施方式中，采用非晶硅感光体。其结构是在导电性基体上依次层叠：由Si:H:B:O等构成的载体(carrier)注入阻止层；由Si:H等构成的载体激励·输送层(光导电层)；由SiC:H等构成的表面保护层。

带电装置2，被设置于感光鼓1的上方，是使感光鼓同样地带电的装置。曝光装置3，是根据从未图示的图像数据输入部读取的原稿图像，用于使感光鼓1上形成静电潜像的装置。

显影装置4，是向形成有静电潜像的感光鼓1的表面供给墨粉，而使墨粉影像形成的装置。这里，显影装置4具有旋转架(rotatory rack)41，和多个显影器4Y、4M、4C、4K。旋转架41，通过未图示的旋转机构，一边以旋转轴40为中心旋转，一边依次使多个显影器4Y、4M、4C、4K移动到与感光鼓1相对的显影位置，进行显影。

在所述多个显影器中，黄显影器4Y、品红显影器4M、蓝显影器4C、黑色显影器4K，以4Y、4M、4C、4K的顺序在旋转架41的圆周方向上排列保持，邻接的显影器，在圆周方向上以大约90度的间隔而配置。在本实施方式中，收容于黑色显影器4K的黑色墨粉为不定形墨粉(平均圆度低于0.97)，分别收容于黄色显影器4Y、品红显影器4M和蓝显影器4C的黑色以外的彩色墨粉，即，黄·墨粉、品红·墨粉和蓝·墨粉，分别为球形墨粉(平均圆度为0.97以上)。

转印装置5，是用于将感光鼓1的墨粉影像转印到纸张上的装置，具有：中间转印带51；一次转印辊52、53；驱动辊55；二次转印对置辊54；二次转印辊56。中间转印带51，以无接头环带状(endless)被缠绕于一次转印辊52、53，驱动辊55，二次转印对置辊54，通过驱动辊55而被驱动。另外，中间转印带51，起着转印形成于感光鼓1的墨粉影像，并暂时保持的转印体的作用。

二次转印辊56，在中间转印带51的外周面，配置于与二次转印对置辊54相对的位置，起着向转印材二次转印墨粉影像的作用。

清洁刮板6，是用于清洁残留在感光鼓1上的残留墨粉等的附着物的装置。清洁刮板6，优选由硬度60～80度的橡胶(例如，聚氨酯橡胶等)构成，优选刮板6以线压力10～40N/m压接于感光鼓1。

辊8抵接于感光鼓1的表面，具有回收输出墨粉的缓冲的功能。在此，辊8优选为以硬度40～70度的橡胶层(例如，泡沫橡胶层等)覆盖金属轴的周面的结构，优选通过位于轴承的两端的未图示的弹簧，以500～2000gf(弹簧片侧250～1000gf)压向感光鼓1。

辊8的旋转方向，如后述的图3(b)所示，在清洁工序中，优选相对于感光鼓1向逆向(反方向)旋转(逆旋转)。由此，能够使顺序被送到清洁器部的墨粉，滞留在刮板刃口附近。另外，辊8，其构成为利用未图示的驱动离合器，在不进行清洁动作时，能够关闭驱动传递。

所述清洁工序后，如图3(a)所示，优选辊8相对于感光体1在同方向(一致的方向)旋转(顺旋转)。若如此构成辊8，则如后述，在清洁工序中，因为能够混合不定形墨粉和球形墨粉，所以能够发挥由不定形墨粉产生的高清洁性能。

还有，在向辊8的墨粉吸附·输出，其由外加到辊8的偏压极性控制时，也可以使辊8相对于感光鼓1在一致的方向上顺旋转。另外，驱动传递离合器，用于不使感光鼓1过度研磨而设置，但是，在鼓的积层厚度很充分时，不需要使驱动关闭。

辊8的旋转速度，优选在接触部的表面速度，比感光鼓1的旋转速度快，通常，优选设定为1～1.5倍。

定影装置7，是用于使被转印的墨粉图像定影在纸张上的装置。另外，在图1中，11是用于进行附着于辊8的墨粉剥离的刮刀(scraper)，12是用于回收附着于辊8的墨粉，或由刮板6刮落而落到辊上的墨粉的回收螺杆(screw)。所述回收螺杆将回收的残留墨粉，排放到未图示的废粉盒中。

接下来，对利用上述说明的彩色图像形成装置100的图像形成进行说明。首先，通过带电机构2对感光鼓1进行带电后，旋转架41，以设置于其中心部的旋转轴40为中心旋转移动。

旋转架41的旋转移动，是例如对应黑色的显影器4K，旋转移动到与感光鼓1相对的显影位置而停止。在此状态下，通过曝光机构3进行对应于黑色的曝光，对应于黑色的静电潜像被形成于感光鼓1的表面。此静电潜像，由显影器4K被墨粉图像化。接着，此墨粉图像，通过外加于一次转印辊52、53的转印偏压，而被转印在转印带51上(一次转印工序)。这样做，黑色的墨像影像被形成到转印带51上。

其次，使对应于例如蓝色的显像器4C，与所述显影器4K一样，旋转移动到与感光鼓1相对的显影位置之后，与显影器4K同样，蓝色的墨粉图像被形成到转印带51上。这样的动作在其他的颜色，即品红、黄色中也同样地进行，在转印带51形成全色的墨粉图像。该全色的墨粉图像，如前述，由于黑色墨粉为不定形墨粉，黄·墨粉、品红·墨粉和蓝·墨粉分别为球形墨粉，所以成为致密高精细的图像。

另一方面，在所述一次转印工序中，二次转印辊56，从转印带51分离，但是，若全色的墨粉图像被形成于转印带51，则二次转印辊56抵接于转印带51。此抵接之时，转印材同步从供纸部20通过供纸辊9等被输送至转印位置。接着，形成于转印带51的全色的墨粉图像，通过外加于二次转印辊56的二次转印偏压，被转印到该转印材上。此外，转印于转印材的全色的墨粉图像，通过定影机构7产生的加热·加压，被定影于转印材之后，转印材被排放到排纸部30。在此转印材上，致密地形成高精细的图像。

残留于感光鼓1的残留墨粉，通过清洁刮板6被清洁，被废弃到未图示的废粉盒(清洁工序)中。在此清洁工序中，所述墨粉，因为由体积平均粒径为不定形墨粉≤球形墨粉的不定形墨粉和球形墨粉构成，所以如下述说明，主要是小粒径的不定形墨粉，在清洁刮板6的刃口的墨粉堆积部凝集，形成阻塞层。其结果，没有墨粉的挤入，从而能够发挥高清洁性能。

另外，转印带51的残留墨粉，使转印带51的未图示的清扫装置，抵接于二次转印后的转印带51而进行清洁。被清洁的残留墨粉，废弃到未图示的废粉盒中。所述清扫装置，清洁了转印带51的一周之后，从转印带51分离，如此而构成。

还有，在黑白图像形成时，旋转架41不旋转，仅使显影器4K与感光鼓1相对而进行显影即可。图像形成的其他的动作，与彩色图像形成时一样。

接下来，说明关于刮板6的刃口附近的墨粉的举动。如图2所示，首先，未被转印的墨粉(即残留墨粉)附着于鼓1，相对于鼓1的移动方向(图2中的箭头S所示的方向)从下方移动。此残留墨粉，包含作为不定形墨粉的墨粉61，和作为球形墨粉的墨粉62，还包含对这些墨粉表面进行附着处理(添加处理)的后述的添加剂60。

若此残留墨粉与刮板6冲撞而被搅拌，则添加剂60从墨粉表面脱离，堆积于刮板夹持部A之中和夹持部入口B附近。由此，添加剂60，在夹持部A内发挥作为鼓1和刮板6的润滑材的功能，并且由于堆积于夹持部入口B，从而阻止墨粉61、62向夹持部A的进入。

另一方面，在添加剂没有从墨粉61、62脱离时，因为使鼓1和刮板6接触，有可以引起所谓刮板打卷，所以不为优选。另外，墨粉61、62进入到夹持部入口B附近，变得无法脱离，而进入夹持部A也有可能发生图像干扰。就是说，墨粉61、62如箭头U所示，有可能变得不能进行如U形转弯这样地移动。

在刮板刃口附近，在由鼓1和刮板6形成的三角区域堆积有墨粉61、62和添加剂60，但是此堆积层，从临近夹持部入口B的地方挤满小的粒子。即，因为小的粒子会穿过大的粒子的间隙进入，所以自然地形成粒径公布。在此，如前述，不定形墨粉的体积平均粒径，在球形墨粉的体积平均粒径以下。因此，继添加剂60堆积的夹持部入口B之后，形成墨粉61的堆积域C和墨粉62的堆积域D。

墨粉61、62的清洁性能取决于堆积在刮板刃口的添加剂堆积层·墨粉堆积层的坚固度，即墨粉与这些堆积层依次碰撞，是否这些堆积层也不会损坏，未被推倒，而阻挡(block)墨粉。

这里，墨粉堆积层，比起球形，不定形的一方能够形成坚固的堆积层。另外，相同墨粉中，处理了凝集性高的添加剂的墨粉的一方，堆积层坚固。对于粒径，如果形状相同，粒径越大则墨粉堆积层坚固，墨粉堆积层的坚固度，与墨粉的各种的特性·要因相关，但最大的要因为其形状。

在本发明中，通过使用小粒径的不定形墨粉，利用由于小粒径容易进入到夹持部入口B附近，和来自不定形的堆积层的坚固度，从而使清洁性能提高。其结果，无需实施如通常的球形墨粉那样的用于使清洁性能提高的变形处理，不使球形墨粉变形，就能够致密地得到高精细的图像，使这样的球形墨粉的优点最大限度地施展的彩色印刷成为可能。

接下来，用图3说明辊8的墨粉回收·输出动作。还有，在图3中，将墨粉61、62归结表示为墨粉T。首先，如图3(a)所示，在辊8的表面与鼓1同方向(一致方向)旋转(顺旋转)时，附着于辊8的墨粉T，或由刮板6刮落而落在辊8上的墨粉T，由于重力通过回收螺杆12被移送到废粉盒。还有，通过更确实地进行来自辊8的墨粉剥离之后，也可以使刮刀11与辊8接触。另外，也可以采用植有细纤维的刷辊替代辊8，此外，还可以设置用于确实地进行来自刷辊的墨粉剥离的抵接构件(flick)。

另一方面，如图3(b)所示，在辊8逆方向(反方向)旋转(逆旋转)时，从鼓1附着到辊8的墨粉T，和由刮板6刮落而落在辊8上的墨粉T，再次附着于鼓1而被供给到刮板6。如此，在辊8逆旋转时，残留于鼓1上的墨粉T，没有被排放至废粉盒，而是在刮板6和辊8之间循环。

因此，辊8优选构成为，在清洁工序中，辊8相对于感光体1逆旋转，在清洁后，辊8相对于感光体1顺旋转。由此，在1鼓4循环的工艺中，各色的墨粉依次抵达清洁器部，但是，若使辊8逆旋转，则因为能够混合这些墨粉T而供给到刮板6的刃口，所以，能够发挥基于不定形墨粉的高清洁性能。相对于此，在进行一致旋转时，因为依次移动至回收螺杆12，所以不能使墨粉T混合。

在本实施方式中，清洁动作中使之逆旋转，相当于图像后端的鼓1的表面部分通过之后，将向辊8的驱动传递关闭，使辊8进行一致旋转。

<墨粉的制造方法>

接下来，说明本发明可采用的不定墨粉和球形墨粉的制造方法。本发明中的不定形墨粉，优选采用由粉碎分级法等获得的不定形墨粉。球形墨粉，优选在取得球形度高的墨粉(平均圆度为0.97以上)的基础上，通过聚合法，即悬浮聚合法、乳剂聚合凝集法等得到的球形墨粉。还有，也可以使用由熔化成粒法和喷射成粒法等，取代所述聚合法而得到的球形墨粉。

在取得不定形墨粉的粉碎分级法中，首先，在结合树脂、着色剂和磁性粉末中，根据需要添加电荷控制剂、蜡等，调制墨粉组成物。接着，将此墨粉组成物，由亨舍尔混合机(Henschel mixer)和V型混合机等进行前混合后，使用两轴挤压机等的熔化搅拌装置进行熔化搅拌。冷却该熔化搅拌物后，进行粗粉碎·细粉碎，根据需要分级，得到具有规定的粒度分布的不定形墨粉粒子。

在获得球形墨粉的悬浮聚合法中，首先，在聚合性单体中，分散着色剂、蜡、电荷控制剂和交联剂等，得到单体组成物。接着，将此分散处理后的单体组成物在水系媒介(例如水或者水和水混和性溶媒的混合溶媒)中搅拌，成为适当的粒径后，添加聚合引发剂加温，使聚合性单体聚合，得到球形墨粉粒子。

在乳剂聚合凝集法中，首先，通过乳剂聚合调制树脂分散液，另一方面，调制在溶媒中分散着色剂、蜡和电荷控制剂等的添加剂分散液。接着，将其混合，形成相当于墨粉粒径的凝集粒子后，进行加热，使所述凝集粒子融合，得到球形墨粉。

作为所述结合树脂或聚合树脂(即悬浮聚合法中的聚合单体的聚合物，乳剂聚合凝集法中的凝集粒子)，没有特别限定，可列举出例如：苯乙烯-丙烯树脂；聚脂树脂；聚丙烯系树脂；聚乙烯系树脂；聚丙烯系树脂；氯乙烯系树脂；聚酰胺系树脂；聚氨基甲酸乙酯(polyurethane)系树脂；聚乙烯醇系树脂；乙烯醚系树脂；N-乙烯系树脂；苯乙烯-丁二烯树脂等的热塑树脂。另外，根据需要，也可以将这些树脂与其他的树脂并用，或采用这些树脂的2种以上。

作为所述着色剂，没有被特别限定，可列举出例如：作为黑色系着色剂，有乙炔黑、锅黑、苯胺黑等的炭黑；作为品红系着色剂，有收录于染料索引(color index)的C.I.颜料红(pigment red)81、C.I.颜料红122、C.I.颜料红57、C.I.颜料红238、C.I.颜料红49、C.I.溶剂红(solventred)49、C.I.溶剂红19、C.I.溶剂红52、C.I.碱性(Basic)红10、C.I.分散(Disperse)红15；作为蓝色系着色剂，有收录于染料索引的C.I.颜料蓝15、C.I.颜料蓝15-1、C.I.颜料蓝15-3、C.I.颜料蓝16、C.I.溶剂蓝55、C.I.溶剂蓝70、C.I.直接耐晒蓝86、C.I.直接耐晒蓝25；作为黄色系着色剂，有萘酚黄S等的硝基系颜料、汉撒黄(hansa yellow)5G、汉撒黄3G、汉撒黄G、联苯胺黄G(benzidine yellow)、坚牢黄(Vulcanfast yellow)5G等的偶氮(azo)系颜料或黄色氧化铁、黄土等的无机颜料、收录于染色索引的C.I.颜料黄180、C.I.颜料黄74、C.I.溶剂黄2、C.I.溶剂黄6、C.I.溶剂黄14、C.I.溶剂黄15、C.I.溶剂黄16、C.I.溶剂黄19、C.I.溶剂黄21等。也可以组合这些着色剂的1种或2种以上而使用。

这些着色剂，以相对于墨粉的结合树脂或聚合树脂总量，通常为2～20重量分，优选为3～10重量分的比例而调配。

所述电荷控制剂，是为了使带电水平和带电上升特性(以短时间在一定的带电水平带电的指标)显著提高，获得耐久性和稳定性优异的特性等而调配。即，可以在使墨粉正带电用于显影时，添加正带电性的电荷控制剂，在使之负带电用于显影时，添加负带电性的电荷控制剂。

作为如此的电荷控制剂，没有特别限定，但是，例如作为正带电性的电荷控制剂的具体例，能够例示如下：哒嗪(pyridazine)等的吖嗪(azine)化合物；由吖嗪坚牢红FC等的吖嗪化合物构成的直接染料；苯胺黑(nigrosine)、苯胺盐、苯胺衍生物等的苯胺化合物；由苯胺黑BK等的苯胺化合物构成的酸性染料；环烷酸(naphthene acid)或高级脂肪酸的金属盐类；烷氧基化(alkoxylate)胺；烷基酰胺(alkylamide)；苯甲基甲基己基癸基铵(benzyl methyl hexyl decyl ammonium)等的4级铵盐，这些可以1种单独使用，另外也能够并用2种以上而使用。

另外，将4级铵盐、碳酸盐或羧基作为功能基而具有的树脂或低聚物(oligomer)等，也能够作为电荷控制剂使用。更具体地说，可列举具有4级铵盐的苯乙烯系树脂；具有碳酸盐的苯乙烯系树脂；具有羧基的聚苯乙烯系树脂等的1种或2种以上。

作为显示负带电性的电荷控制剂，例如有机金属络合物、螯合化合物有效，作为其例有乙酰丙酮铝(aluminum acetylacetonate)；乙酰丙酮铁(II)；3、5-di-tert-丁基水杨酸铬等，特别优选乙酰丙酮(acetylacetone)金属络合物、水杨酸系金属络合物或盐，特别优选水杨酸系金属络合物或水杨酸系金属盐。

上述的正带电性或负带电性的电荷控制剂，可以是相对于结合树脂总量，以1.5～15质量部，优选为1.5～8.0质量部，更优选为1.5～7.0质量部的比例包含于墨粉中。若电荷控制剂的添加量与上述范围相比为少量，则在规定极性稳定墨粉而带电有变得困难的倾向，采用此墨粉进行静电潜像的显影而进行图像形成时，有图像浓度降低，和图像浓度的耐久性降低的侧向。另外，电荷控制剂的分散不良容易产生，成为所谓影像模糊的原因，或有感光体污染加剧等的倾向。另一方面，若使电荷控制剂比上述范围多量地使用，则导致在耐环境性、特别是在高温高温下的带电不良，图像不良，有感光体污染等的缺点容易发生的倾向。

作为所述蜡，没有特别限制，不过，优选使用例如：聚乙烯蜡；聚丙烯蜡；特氟纶(注册商标)系蜡；费托(Fischer-Tropsch)合成蜡；石蜡；酯蜡；褐煤蜡；米糠蜡(rice wax)等。另外，这些蜡也可以并用2种以上。由此，能够更有效率地防止偏移(offset)性和图像涂抹污染性(smearing)(擦刮图像时的图像周围的污染)。

所述蜡，优选相对于结合树脂总量，以1～10质量部的量调配。在蜡的添加量低于1质量部时，有不能有效地防止偏移性和图像涂抹污染性等的倾向，另一方面，若超过10质量部，则墨粉彼此热粘，有保存稳定性降低的倾向。

这里，优选在所述不定形墨粉和球形墨粉中添加添加剂。由此，所述的效果，即在夹持部A内发挥作为鼓1和刮板6的润滑材的功能，并且由于堆积在夹持部入口B，而能够阻止墨粉61、62向夹持部A的进入。另外，还能够调整墨粉的带电控制性和流动性等。作为添加剂，可列举例如：硅石、氧化钛、氧化铝、氧化锌、氧化镁、碳酸钙等的无机细粉末；聚甲基丙烯酸甲酯(polymethylmethacrylate)等的有机细粉末；硬脂酸锌等的脂肪酸金属盐等的细粉末。其中，优选使用无机细粉末，特别是硅石。由此，能够更有效地起到所述的效果。特别是，氧化钛在提高球形墨粉的凝集性上，更优选和硅石和氧化钛的组合使用。

特别是，所述添加剂为硅石时，优选不定形墨粉的体积平均粒径满足上述式(I)，即是球形墨粉的体积平均粒径的0.9倍以下，更优选是球形墨粉的0.7～0.9倍。特别是，在添加剂是硅石和氧化钛的组合时，优选不定形墨粉的体积平均粒径，与球形墨粉的体积平均粒径相同，或在其以下，具体来说，就是球形墨粉的0.7～1.0倍。

添加剂的添加量，优选相对于墨粉粒子100重量分为0.05～4.0重量分。添加剂和墨粉粒子的混合，能够采用例如亨舍尔混合机、V型混合机、双重混合机、混合振动机等进行。

以下，列举实施例详细说明本发明，不过，本发明并不仅限定于以下的实施例。

<参考例：墨粉的制作>

本发明的不定形墨粉和球形墨粉，据以下的配方制作。

[不定形墨粉]

不定形墨粉，通过粉碎分级法取得。具体来说，首先，作为粘合剂树脂，将双酚A型的聚酯树脂〔三井化学(公司)制，重量平均分子量<Mw>15000，数均分子量<Mn>4300，<Mw>/<Mn>＝3.5〕，与相对于此粘合树脂100重量分，碳黑以5重量分，和作为电荷控制剂(CCA)，苯胺黑N21(Orient化学)以5重量分，作为蜡，加洛巴蜡(carnauba wax)以5重量分的比例分别混合，以2个滚动搅拌机在100℃搅拌30分钟，得到搅拌物。

接着，粗粉碎上述得到的搅拌物后，以碰撞板方式的喷射流粉碎机细粉碎。这时，使细粉碎的气流压力变化，然后以空气式分级机分级，分别得到体积平均粒径6.1μm的粉体A，体积平均粒径6.8μm的粉体B，体积平均粒径7.6μm的粉体C。

接着，其相对于上述得到的粉体A100重量分，添加硅石(日本AER0SIL公司制的商品名“RA200HS”)1.5重量分，以亨舍尔混合机混合，由此得到不定形墨粉A。另外，以使附着于粉体表面的单位面积的硅石量，成为与所述墨粉A同等量德方式，在粉体B和粉体C中，分别添加硅石，其相对于粉体B为1.35重量分，相对于粉体C为1.20重量分，从而得到不定形墨粉B、C。所得到的不定形墨粉A、B的平均圆度为0.91，不定形墨粉C的平均圆度为0.92。

[球形墨粉：添加剂(只有硅石)]

球形墨粉，通过悬浮聚合法取得。具体来说，首先，分别混合苯乙烯80重量分，2-乙基已醇丙烯酸脂(2-ethyl hexyl methacrylate)20重量分，着色剂5重量分，及低分子量聚丙烯3重量分，电荷控制剂(4级铵盐)2重量分，二乙烯基苯(divinylbenzen)(交联剂)1部，得到混合溶液。

接着，在上述得到的混合溶液中添加聚合引发剂偶氮双(2、4—二甲基戊腈)(2、2-azobis(2、4-dimethylvaleronitrile))2重量分，将其加入蒸馏水400重量分中，此外，作为悬浮稳定剂，加入三代磷酸钙5重量分和十二烷苯磺酸钠0.1重量分，采用TK高速搅拌机(特别机化工业社制)，以转数7000rpm搅拌20分钟。

上述搅拌后，在氮气氛下，以70℃，100rpm使之聚合反应10小时，得到体积平均粒径6.3μm的粉体。相对于该粉体100重量分，添加硅石(日本AEROSIL公司制的商品名“RA200HS”)1.5重量分，通过以亨舍尔混合机混合，得到体积平均粒径6.3μm的球形墨粉F。还有，因为在所述着色剂中，使用了C.I.颜料蓝15，所以球形墨粉F是蓝·墨粉。另外，球形墨粉F的平均圆度为0.97。

接着，以使TK高速搅拌机的转数变化，且使附着于粉体表面的单位面积的硅石量与墨粉F同等量的方式添加硅石，其相对于球形墨粉D为1.3重量分，相对于球形墨粉E为1.4重量分，相对于球形墨粉G为1.6重量分，相对于球形墨粉H为1.7重量分，相对于球形墨粉I为1.8重量分，相对于球形墨粉J为1.9重量分，相对于球形墨粉K为2.0重量分，分别制成体积平均粒径5.5μm的球形墨粉D，体积平均粒径5.9μm的球形墨粉E，体积平均粒径6.3μm的球形墨粉F，体积平均粒径6.7μm的球形墨粉G，体积平均粒径7.2μm的球形墨粉H，体积平均粒径7.6μm的球形墨粉I，体积平均粒径8.0μm的球形墨粉J，体积平均粒径8.5μm的球形墨粉K。

还有，各球形墨粉D、E、G～K，均由含有下述的电荷控制剂，且分别含有下述的颜料的黄·墨粉，品红·墨粉，蓝·墨粉构成。

电荷控制剂：Bontron N-07(正带电性)

着色剂(颜料)：黄颜料为C.I.颜料黄74、180等

品红颜料为C.I.红57、122、238

蓝颜料为C.I.颜料蓝15:1、15:3

黄·墨粉 ：球形墨粉J、K

品红·墨粉：球形墨粉G、H、I

蓝·墨粉：球形墨粉D、E

球形墨粉D、G～K的平均圆度为0.97，球形墨粉E的平均圆度为0.98。

[球形墨粉：添加剂(硅石+氧化钛)]

除将添加剂的硅石1.5重量分，变更为硅石1.0重量分及氧化钛(商品名：EC100T1，钛工业社制)0.5重量分以外，采用与球形墨粉F同样的材料，以同样的方法制成体积平均粒径6.3μm的球形墨粉F’。

另外，除与球形墨粉F’同样地将添加剂的硅石1.5重量分变更为硅石1.0重量分及氧化钛0.5重量分之外，采用与球形墨粉D、E、G～K分别同样的材料，且使附着于粉体表面的单们面积的硅石量分别与球形墨粉D、E、G～K同等量，如此相对于球形墨粉D’，添加硅石0.87重量分及氧化钛0.4重量分，相对于球形墨粉E’，添加硅石0.94重量分及氧化钛0.5重量分，相对于球形墨粉G’，添加硅石1.06重量分及氧化钛0.5重量分，相对于球形墨粉H’，添加硅石1.14重量分及氧化钛0.6重量分，相对于球形墨粉I’，添加硅石1.21重量分及氧化钛0.6重量分，相对于球形墨粉J’，添加硅石1.27重量分及氧化钛0.6重量分，相对于球形墨粉K’，添加硅石1.35重量分及氧化钛0.7重量分，分别制成体积平均粒径5.5μm的球形墨粉D’，体积平均粒径5.9μm的球形墨粉E’，体积平均粒径6.7μm的球形墨粉G’，体积平均粒径7.2μm的球形墨粉H’，体积平均粒径7.6μm的球形墨粉I’，体积平均粒径8.0μm的球形墨粉J’，体积平均粒径8.5μm的球形墨粉K’。

还有，墨粉的体积平均粒径，是由Coulter公司制的“multisizer II型”测定所得到的值。具体来说，作为电解液，采用氯化钠(试剂I级)调制1％NaCl水溶液。在此电解液100～150ml中，作为分散剂添加界面活性剂(优选为烷基苯磺酸盐)0.1～5ml，再添加测定试料的墨粉0.5～50mg进行悬浮。接着，以超声波分散器分散处理该悬浮液约1～3分钟后，通过上述的multisizer II型，采用100μm的筛孔(aperture)，测定墨粉粒子的粒度分布，从墨粉的体积分布得到体积平均粒径。

墨粉的平均圆度，使用流动式粒子图像分析装置(Sysmex公司制的“FPIA-2100”)而求出当量圆直径2μm以上的粒子群的平均圆度。

<评价试验>

组合上述得到的持不同粒径的不定形墨粉A～C，和球形墨粉D～K、D’～K’，以不定形墨粉与球形墨粉的粒径比(不定形墨粉的粒径/球形墨粉的粒径，以下相同)为参数，评价清洁性能。

【实施例1】

以图1所示的1鼓4循环印刷方式的图像形成装置，采用由参考例得到的不定形墨粉和球形墨粉，进行图像形成。使用的清洁刮板6，使用硬度77度的聚氨酯橡胶，以线压力18N/m压接于感光体。另外，辊8采用由硬度55度的泡沫橡胶层覆盖，以1000gf压向非晶硅感光体100而使用。此辊8，清洁时使之逆旋转，墨粉排出之时使之顺旋转。在上述的图像形成装置的结构中，黑色的墨粉作为上述不定形墨粉(不定形墨粉A～C)，彩色墨粉作为上述球形墨粉(球形墨粉D～K)，评价清洁性能。

清洁性能的评价，是通过就每一种颜色，以1次转印偏压关闭的状态输入清洁器，将图像上出现的条纹状的干扰分级，目视观察宽20mm·长100mm的优质图像(墨粉量：0.5～0.7mg/cm²)而进行。分级的判定标准如下所示。

◎：无干扰

○：实用上没有问题

△：实用上稍有问题

×：实用上不可使用

作为添加剂，只使用硅石时的结果由表1表示。由表1可知，如果不定形墨粉的平均粒径在球形墨粉粒径的1.0倍以下，则能够确保○，实用上没有问题，特别明确在粒径比为0.9以下时，能够确保◎。

表1

清洁性能级别(球形墨粉的添加剂：仅有硅石)

【实施例2】

除采用在硅石中添加氧化钛作为添加剂的球形墨粉(球形墨粉D’～K’)之外，与上述实施例同样评价。结果由表2表示。由表示2可知，通过添加氧化钛，球形墨粉的凝集性提高，清洁性能提升，与只有硅石的添加处理相比，可知不定形墨粉与球形墨粉的粒径比在1.0以下，能够达到◎。

表2

清洁性能级别(球形墨粉的添加剂：硅石和氧化钛)

由以上的结果可知，如果不定形墨粉的体积平均粒径，在球形墨粉的体积平均粒径的1.0倍以下，则没有图像干扰。

Claims (8)

1、一种图像形成装置，通过多色的墨粉形成彩色图像，其特征在于，

包括：感光体；旋转式显影装置，其在与该感光体相对的显影位置，选择性地使对应各色的墨粉的显影器旋转移动，以使所述感光体上的潜像显影；清洁刮板，其去除所述感光体上的残留墨粉，

所述多种颜色的墨粉是相同极性，且至少1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他的颜色的墨粉为球形墨粉，

所述不定形墨粉的体积平均粒径，为球形墨粉的体积平均粒径以下。

2、根据权利要求1记载的图像形成装置，其特征在于，所述不定形墨粉为黑色墨粉，所述球形墨粉为黑色以外的彩色墨粉。

3、根据权利要求1记载的图像形成装置，其特征在于，所述不定形墨粉和球形墨粉，含有硅石作为添加剂。

4、根据权利要求3记载的图像形成装置，其特征在于，作为所述添加剂，还含有氧化钛。

5、根据权利要求1记载的图像形成装置，其特征在于，所述不定形墨粉的体积平均粒径满足下述式(I)，

A<0.9×B …(I)

A：不定形墨粉体积平均粒径

B：球形墨粉体积平均粒径。

6、根据权利要求1记载的图像形成装置，其特征在于，所述球形墨粉的平均圆度为0.97以上。

7、根据权利要求1记载的图像形成装置，其特征在于，所述不定形墨粉，是通过粉碎分级法得到的墨粉，所述球形墨粉，是通过聚合法得到的墨粉。

8、一种图像形成方法，其特征在于，包括：图像形成工序，在与感光体相对的位置，选择性地使对应于各色的墨粉的显影器旋转移动，以使所述感光体上的潜像显像，通过多种颜色的墨粉形成彩色图像；和清洁工序，通过清洁刮板去除所述感光体上的残留墨粉，

所述多种颜色的墨粉是相同极性，且至少1种颜色的墨粉为不定形墨粉，其他的颜色的墨粉为球形墨粉，所述不定形墨粉的体积平均粒径，为球形墨粉的体积平均粒径以下。

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