JP2003202785A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP2003202785A
JP2003202785A JP2002001344A JP2002001344A JP2003202785A JP 2003202785 A JP2003202785 A JP 2003202785A JP 2002001344 A JP2002001344 A JP 2002001344A JP 2002001344 A JP2002001344 A JP 2002001344A JP 2003202785 A JP2003202785 A JP 2003202785A
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Kunio Shigeta
邦男 重田
Hiroshi Akita
宏 秋田
Takenobu Kimura
丈信 木村
Yotaro Sato
洋太郎 佐藤
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Konica Minolta Inc
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高画質画像を得るため小粒径トナーを用い、
電子写真感光体の耐久性を確保しつつ、トナーのクリー
ニングブレードすり抜けや感光体へのフィルミングの発
生防止を行う。 【解決手段】 電子写真感光体は、有する有機ケイ素化
合物を縮合させた表面保護層を持つ有機電子写真感光体
であり、体積平均粒径が3〜5μmのトナーにより形成
されたトナー像を転写し、感光体のクリーニング手段
は、反撥弾性が30〜70(%)、硬度60〜70
(°)、自由長7〜12(mm)の弾性ゴムブレード
を、線圧5.0〜30(mN/cm)で当接させてクリ
ーニングし、転写材に転写させないトナー像であると
き、トナー最大付着量を0.2〜0.4(mg/c
2)とする付着量制御手段を有する画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー等として用いられている電子写真方式の画像形成装置
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、画像形成装置には高画質画像の出
力が求められており、それに応えるべく、オフセット印
刷並の高画質を達成するために小粒径トナーを用いる技
術が提案されている。
【0003】例えば、特開2000−81722号公報
には、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有する着色粒
子からなる静電潜像現像用トナーであって、(a)着色
粒子の体積平均粒径が2〜5.0μmで、1.0μm以
下の着色粒子が20個数%以下であり、5.0μmを超
える着色粒子が20個数%以下であり、(b)着色剤が
顔料粒子である、ことを特徴とする静電潜像現像用トナ
ーの発明が記載されている。該トナーを用いることによ
り、細線再現性及び階調性が極めて良好で、視覚的に違
和感を与えることのない、オフセット印刷並あるいはそ
れ以上の高画質を得ることが出来ると共に、クリーニン
グ性をも良好にすることが出来るとの記載がある。又、
転写材上に少なくともシアン、マゼンタ、イエローおよ
びブラックの4色のトナー画像を重ね合わせ、フルカラ
ー画像を形成するカラー画像形成方法においても、使用
する4色のトナーを上記の静電潜像現像用トナーとすれ
ば、細線の再現性、転写材上の画像の乱れが改善され、
更に画像厚みが低減され、極めて高画質のカラー画像を
形成することができる、との記載がある。
【0004】一方、高耐久(低摩耗)性の電子写真感光
体(単に感光体ということがある)を用いて長期間の繰
り返し画像形成を行っていると、クリーニングブレード
(弾性ゴムブレード)のエッジが感光体面やトナーとの
摩擦で摩耗し、トナーがクリーニングブレードをすり抜
けるクリーニング不良が生じることがある。
【0005】この現象は、トナーを小粒径化するに従っ
て発生しやすくなり、特に低温低湿環境条件化や、クリ
ーニングするトナー量が多い場合、例えばトナー濃度制
御や階調性補正のためのトナー画像を感光体面上に形成
して、感光体上或いは中間転写体上に転写した後クリー
ニングする場合等では、クリーニング不良が発生してし
まう。
【0006】又、トナーのクリーニングブレードすり抜
けのように、目視では顕著なクリーニング不良が発生し
ない場合でも、繰り返し使用の過程で感光体上にフィル
ミングが発生し、これにより特に高温高湿環境条件下で
は画像ボケやすじ状或いは斑点状の画像欠陥が発生し易
いという問題がある。
【0007】この感光体上にトナーフィルミングする現
象の対策が、従来用いられていた摩耗しやすい感光体
や、ブレードの当接圧を大きくする、ブレードの材質を
反発弾性及び/又は硬度を高くするというものである場
合には、トナー等の付着速度に比べて感光体面の摩耗の
速度が速いため、付着物を除去可能であるが耐久性は損
なわれる。一方、低摩耗性の感光体では摩耗速度よりも
付着速度が上回り、感光体面上へのトナーフィルミング
が発生する。
【0008】即ち、感光体の耐久性の観点からは感光体
面は摩耗しにくい方が好ましく、一方、トナーのすり抜
け防止や感光体上へのトナーフィルミング防止という観
点からは、感光体表面はある程度摩耗する方がよい。し
かし、感光体の耐久性が高く、クリーニング不良がな
く、高画質画像を長期間に亘り得るには如何にすべきか
については、明確な方策がないのが現状である。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題を
解決するために、高画質画像を得るために小粒径トナー
の使用を前提として、電子写真感光体の耐久性を確保し
つつ、トナーのクリーニングブレードすり抜けや感光体
へのフィルミングの発生防止を目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、鋭意検討
した結果、本発明の目的は下記構成の何れかを採ること
により達成されることがわかった。
【0011】〔1〕 電子写真感光体面を一様帯電させ
て像露光し静電潜像を形成する静電潜像形成手段、該静
電潜像を体積平均粒径が3〜5μmのトナーにより現像
してトナー像を形成するトナー像形成手段、該トナー像
を転写材又は中間転写体上に転写する転写手段、前記電
子写真感光体上に残留した未転写トナーをクリーニング
するクリーニング手段を有する画像形成装置において、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に有機感光層と
水酸基或いは加水分解性基の少なくともいずれかを有す
る有機ケイ素化合物を縮合させた表面保護層を持つ有機
電子写真感光体であり、前記クリーニング手段は、反撥
弾性が30〜70(%)、硬度60〜70(°)、自由
長7〜12(mm)の弾性ゴムブレードを、電子写真感
光体面に線圧5.0〜30(mN/cm)で当接させて
クリーニングするクリーニング手段であり、前記電子写
真感光体上に形成されたトナー像が転写材又は中間転写
体上に転写させないトナー像であるとき、該トナー像の
トナー最大付着量を0.2〜0.4(mg/cm2)と
する付着量制御手段を設けていることを特徴とする画像
形成装置。
【0012】〔2〕 前記付着量制御手段は、前記転写
材又は中間転写体上に転写させないトナー像の画像面積
率を60%以下とする手段であることを特徴とする
〔1〕記載の画像形成装置。
【0013】〔3〕 前記付着量制御手段は、前記転写
材又は中間転写体上に転写させないトナー像に対応する
静電潜像を形成する為の最大露光量を、転写材又は中間
転写体上に転写させるトナー像に対応する静電潜像を形
成する為の最大露光量の80%以下とする手段であるこ
とを特徴とする〔1〕又は〔2〕記載の画像形成装置。
【0014】〔4〕 前記水酸基或いは加水分解性基の
少なくともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合さ
せた表面保護層は、下記一般式(1)で表される架橋性
化合物を含有する有機ケイ素化合物を架橋した樹脂層で
あることを特徴とする〔1〕〜〔3〕のいずれか1項記
載の画像形成装置。
【0015】 一般式(1) (R1O)4-m-nSi(R2m(R3n (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R2は水酸
基、各々置換、未置換のアルキル基、アルコキシル基、
アリール基、アリールオキシ基、R3は水酸基、アミノ
基、アルコキシ基、アリールオキシ基の少なくとも1つ
を含む炭素数3以上の有機基を表す。又、mは0〜2、
nは1〜3の整数を表す。但し、m+nは1〜3の整数
である。) 〔5〕 前記水酸基或いは加水分解性基の少なくともい
ずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた表面保護
層は、電荷輸送性能を有する構造単位を含み、且つ架橋
構造を有するシロキサン系樹脂を含有する樹脂層であ
り、シロキサン系樹脂は上記一般式(1)で表される架
橋性化合物から形成されることを特徴とする〔1〕〜
〔3〕のいずれか1項記載の画像形成装置。
【0016】〔6〕 前記架橋性化合物は、下記一般式
(2)で表される架橋性化合物であることを特徴とする
〔4〕又は〔5〕記載の画像形成装置。
【0017】一般式(2) (R1O)3Si(R4) (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R4は水酸基
を含む炭素数3以上の有機基を表す。) 〔7〕 前記トナーは、結着樹脂と着色剤とを含む着色
粒子100質量部に対して、数平均一次粒子径が0.0
1〜0.5μmの疎水性の粒子を0.5〜5質量部添加
したトナーであることを特徴とする〔1〕〜〔6〕のい
ずれか1項記載の画像形成装置。
【0018】〔8〕 前記着色粒子は、下記式で示され
る球形化度が0.93〜0.96であることを特徴とす
る〔1〕〜〔7〕のいずれか1項記載の画像形成装置。
【0019】球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の
周囲長)/(粒子投影像の周囲長)
〔9〕 前記着色粒子は、下記式で示される体積平均粒
径の変動係数(CV値)が25%以下であることを特徴
とする〔1〕〜〔8〕のいずれか1項記載の画像形成装
置。
【0020】CV値={(体積粒度分布における標準偏
差)/(体積平均粒径)}×100 〔10〕 電子写真感光体面を一様帯電させて像露光し
静電潜像を形成する静電潜像形成手段、該静電潜像を体
積平均粒径が3〜5μmのトナーにより現像してトナー
像を形成するトナー像形成手段、該トナー像を中間転写
体上に転写する第1転写手段、該中間転写体上に転写し
たトナー像を転写材上に転写する第2転写手段、前記電
子写真感光体上に残留した未転写トナーをクリーニング
する電子写真感光体クリーニング手段、とを有する画像
形成装置において、前記電子写真感光体は、導電性支持
体上に有機感光層と水酸基或いは加水分解性基の少なく
ともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた表
面保護層を持つ有機電子写真感光体であり、前記中間転
写体は表面の水に対する接触角が、前記電子写真感光体
表面の水に対する接触角よりも小さく、前記電子写真感
光体上に形成されたトナー像が転写材上に転写させない
トナー像であるとき、該トナー像を中間転写体上に転写
して前記転写材上に転写しないように、1次転写手段及
び2次転写手段を制御する手段を有することを特徴とす
る画像形成装置。
【0021】〔11〕 前記1次転写手段は、電圧印加
可能なローラ部材又はブレード部材を中間転写体の背面
に面圧0.5〜100(mPa)で当接させる方式の押
圧転写手段であり、前記クリーニング手段は、反撥弾性
が30〜70(%)、硬度60〜70(°)のクリーニ
ングブレードを、中間転写体表面に線圧5.0〜30
(mN/cm)で当接させる方式のクリーニング手段で
あることを特徴とする〔10〕記載の画像形成装置。
【0022】〔12〕 前記転写材上に転写させないト
ナー像を感光体上に形成するとき、該トナー像のトナー
最大付着量を0.2〜0.5(mg/cm2)とするこ
とを特徴とする〔10〕又は〔11〕記載の画像形成装
置。
【0023】〔13〕 前記水酸基或いは加水分解性基
の少なくともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合
させた表面保護層は、下記一般式(1)で表される架橋
性化合物を含有する有機ケイ素化合物を架橋した樹脂層
であることを特徴とする〔10〕〜〔12〕のいずれか
1項記載の画像形成装置。
【0024】 一般式(1) (R1O)4-m-nSi(R2m(R3n (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R2は水酸
基、各々置換、未置換のアルキル基、アルコキシル基、
アリール基、アリールオキシ基、R3は水酸基、アミノ
基、アルコキシ基、アリールオキシ基の少なくとも1つ
を含む炭素数3以上の有機基を表す。又、mは0〜2、
nは1〜3の整数を表す。但し、m+nは1〜3の整数
である。) 〔14〕 前記水酸基或いは加水分解性基の少なくとも
いずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた表面保
護層は、電荷輸送性能を有する構造単位を含み、且つ架
橋構造を有するシロキサン系樹脂を含有する樹脂層であ
り、シロキサン系樹脂は上記一般式(1)で表される架
橋性化合物から形成されることを特徴とする〔10〕〜
〔13〕のいずれか1項記載の画像形成装置。
【0025】〔15〕 前記架橋性化合物は、下記一般
式(2)で表される架橋性化合物であることを特徴とす
る〔13〕又は〔14〕記載の画像形成装置。
【0026】一般式(2) (R1O)3Si(R4) (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R4は水酸基
を含む炭素数3以上の有機基を表す。) 〔16〕 前記トナーは、結着樹脂と着色剤とを含む着
色粒子100質量部に対して、数平均一次粒子径が0.
01〜0.5μmの疎水性の粒子を0.5〜5質量部添
加したトナーであることを特徴とする〔10〕〜〔1
5〕のいずれか1項記載の画像形成装置。
【0027】〔17〕 前記着色粒子は、下記式で示さ
れる球形化度が0.93〜0.96であることを特徴と
する〔10〕〜〔16〕のいずれか1項記載の画像形成
装置。
【0028】球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の
周囲長)/(粒子投影像の周囲長) 〔18〕 前記着色粒子は、下記式で示される体積平均
粒径の変動係数(CV値)が25%以下であることを特
徴とする〔10〕〜〔17〕のいずれか1項記載の画像
形成装置。
【0029】CV値={(体積粒度分布における標準偏
差)/(体積平均粒径)}×100 上記において電子写真感光体上に形成されたトナー像が
転写材又は中間転写体上に転写させないトナー像である
とは、本来の画像ではなく、例えば画像形成が適正に行
われるために、あるいは画像形成が適正に行われている
か否かを判断するために、形成されるトナー画像という
意味であり、その代表的な例は、トナー濃度検知のため
のパッチ画像である。
【0030】この画像は、通常、最高画像濃度まで現像
されるが、最終画像としては形成されないので、形成さ
れたトナー画像は最終画像を担持する転写材には転写さ
れず、濃度測定後に感光体面より除去される。従って、
単位面積当たりのトナー量が多く、クリーニングされる
時点で大きなクリーニング負荷を与えていた。なお、以
後の説明において、この種の画像をトナーパッチ画像あ
るいは単にパッチ画像ということがある。
【0031】トナー像を形成するに用いるトナーの粒径
を体積平均粒径が3〜5μmとするのは、5μmを超え
るトナーを用いると5μm以下のトナーに比して仕上が
り画像品質が劣り、一方、3μm未満のトナーを用いる
と飛散する傾向が強くなり、人体内に吸い込むと、悪影
響をもたらす可能性もあるためである。
【0032】又、一様帯電させる手段、像露光する手
段、トナー像形成手段は、電子写真方式の画像形成装置
に通常用いられるものが本発明でも用いられる。
【0033】即ち、一様帯電させる手段としては、コロ
トロン、スコロトロン型のコロナ帯電器、ローラ帯電
器、ブラシ帯電器等である。
【0034】像露光する手段としては、最近は半導体レ
ーザー光源、LED光源等を用い、これらをビーム状や
スポット状にして均一帯電された感光体面を像様に露光
し潜像形成を行う。
【0035】トナー像形成手段は、一成分、二成分何れ
の現像方式によるものでもよく、これらは、後に述べる
現像剤を用いることが出来る現像器であればよい。
【0036】転写手段も特に限定はなく、公知の転写方
式を用いればよく、ワイヤーや針状電極を用いたコロナ
放電方式、ローラ、ブレード等を感光体面に接触した転
写材又は中間転写体の裏面に押圧し、バイアス電圧をか
けて転写する方式等が用いられる。
【0037】転写材とは、最終的にトナー画像を定着し
担持させるもので、画像支持体、転写紙等とも呼ばれ、
通常は普通紙、加工紙等であるが、樹脂板等でもよい。
これに対し、中間転写体とは、トナー像を一時的には担
持するが、定着はされず最終画像として担持はしない部
材である。その代表的なものは、ポリイミド等の伸縮性
のない樹脂フィルムを無端ベルトにしたものである。
【0038】尚、請求項1〜9に記載した発明と、請求
項10〜18に記載された発明は、その基本構成をやや
異にする為、請求項1〜9に記載した発明を本発明の第
1の発明、請求項10〜18に記載された発明を第2の
発明ということがある。
【0039】第1の発明においては、高画質化のために
小粒径トナーの使用は前提として、感光体の表面保護層
をいわゆるシリコンハードコート化し、クリーニングブ
レードの反撥弾性、硬度、自由長の長さ、感光体への当
接圧等のクリーニング条件、トナーパッチ画像形成時の
トナー付着量等の条件を適正に定めたものである。即
ち、感光体には水酸基或いは加水分解性基の少なくとも
いずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させたシリコ
ンハードコートの表面保護層を設け、トナーパッチ形成
には、トナーの感光体への最大付着量を0.2〜0.4
(mg/cm2)に抑えることした。これにより、感光
体の耐久性を確保しつつ、トナーすり抜けやフィルミン
グが発生しないという本発明の目的を達成することがで
きる。
【0040】尚、トナーの最大付着量を0.2〜0.4
(mg/cm2)に抑える方法としては、画像面積率を
60(%)以下にする、或いは、最大露光量を通常の画
像形成時の最大露光量の80(%)以下にする等の方法
により行われ、感光体上のクリーニングトナー量が低減
されるので好ましい。また、小粒径化されたトナーの好
ましい条件としては、適正な外添剤の添加、トナー粒子
の球形化度、粒度分布の均一化が挙げられる。
【0041】本発明で用いられる弾性ゴムブレード8′
は、図1に示すように支持部材227に自由端を持つよ
うに設置された構成である。弾性ゴムブレードの材質
は、ウレタンゴム、シリコーンゴム等が用いられるが、
上記物性条件を満たす限り特に限定はなく用いることが
出来る。
【0042】弾性ゴムブレード8′の自由端は、感光体
の回転方向と反対側(カウンター)に圧接することが好
ましい。
【0043】本発明の第1の発明において、弾性ゴムブ
レードの、ゴム硬度はJIS A60〜70°、反発弾
性は30〜70%、自由長は7〜12mm、感光体への
押圧力は5〜30mN/cmのものを用いる。また、ヤ
ング率は3000〜6000kPa、厚さは1.5〜
3.0mmのものが好ましいが、特に限定されるもので
はない。
【0044】第2の発明においては、小粒径トナーの使
用を前提とすること、シリコンハードコートを適用する
ことは第1の発明と共通であるが、画像形成装置を転写
体上に転写させないトナー像であるが中間転写体までは
転写する方式とし、感光体上ではなく中間転写体上でク
リーニングすることにした。中間転写体表面の水に対す
る接触角を、感光体表面の接触角より小さくするが、こ
れは感光体より中間転写体へのトナーの転写をし易くす
るためである。
【0045】ここにおいて純水に対する接触角の測定
は、接触角計CA−DT−A型(協和界面科学社製)を
用い、液適法にて測定することが出来る。なお、感光層
の純水に対する接触角は90°以上がよい。
【0046】又、トナー像を中間転写体上に転写し、転
写材上には転写しないように制御する手段とは、1次転
写の時にはパッチ画像領域においても転写電流を流し、
2次転写時にはこの部分については転写電流を流さない
ようにする方法が考えられる。
【0047】図2は、中間転写体6上にZとWにより定
められた通常の画像形成領域外に、転写させない画像
(トナーパッチ像)100を形成し、これを中間転写体
6に転写したところを示す斜視図である。この場合は感
光体1Y(イエロー画像用)にはトナーパッチ像のトナ
ーは殆ど無く、中間転写体には通常画像のトナー像とト
ナーパッチ像が転写されるようにシークエンス制御され
ている。尚、Xは画像形成方向を、7Yは1次転写手段
を表す。
【0048】これにより、感光体表面が摩耗しにくいこ
とに加えて、感光体上でのトナークリーニング量が大幅
に減少し、トナークリーニング量が多いパッチ画像のク
リーニングは中間転写体で行うため、感光体の耐久性向
上に非常な効果がある。
【0049】尚、中間転写体のクリーニング時の負荷を
軽減するため、トナーパッチ部のトナー最大付着量は
0.2〜0.5(mg/cm2)とするのが好ましい。
また、トナー粒子の好ましい条件等は第1の発明と同様
である。
【0050】尚、上記したトナーの球形化度を測定する
には、特に限定はないが、例えばトナー粒子を電子顕微
鏡で500倍に拡大した写真を撮影し、画像解析装置に
より求める方法がある。簡便な測定方法としては、FP
IA−1000(東亜医用電子社製)により測定するこ
とが出来る。
【0051】又、トナーの体積平均粒径と体積粒度分布
における標準偏差および体積変動係数(CV値)はコー
ルターカウンターTA−IIあるいはコールターマルチサ
イザー(コールター社製)で測定されるものである。本
発明においてはコールターマルチサイザーを用い、粒度
分布を出力するインターフェース(日科機社製)、パー
ソナルコンピューターを接続して使用した。前記コール
ターマルチサイザーにおいて使用するアパーチャーとし
ては100μmのものを用いて、2μm以上のトナーの
体積、個数を測定して粒度分布および体積平均粒径を算
出した。
【0052】本発明のトナーの体積変動係数は、好まし
くは25%以下である。変動係数が25%以下であるこ
とにより、転写されるトナー層の空隙が減少し、また、
帯電量分布がシャープとなり、転写効率が高くなって感
光体クリーニングの負荷を低減し、また、画質が向上す
る。
【0053】本発明の変動係数を制御する方法は特に限
定されるものではない。例えば、トナー粒子を風力によ
り分級する方法も使用できるが、変動係数をより小さく
するためには後述する乳化重合法によるトナーの作製や
液中での分級が効果的である。この液中で分級する方法
としては、遠心分離機を用い、回転数を制御してトナー
粒子径の違いにより生じる沈降速度差に応じてトナー粒
子を分別回収し調製する方法がある。
【0054】特に粉砕法や懸濁重合法によりトナーを製
造する場合、体積粒度分布における変動係数を25%以
下とするためには分級操作が必須である。懸濁重合法で
は、重合前に重合性単量体を水系媒体中にトナーとして
の所望の大きさの油滴に分散させることが必要なためで
ある。
【0055】
【発明の実施の形態】トナーの製造方法 本発明のトナーは、特に限定はないが、通常の粉砕法よ
り、いわゆる乳化重合法や懸濁重合法を用いる重合法が
好ましい。
【0056】懸濁重合法や、単量体を乳化重合して微粒
の重合粒子を製造し、その後に、有機溶媒、凝集剤等を
添加して会合する方法で製造することができる。会合の
際にトナーの構成に必要な離型剤や着色剤などの分散液
と混合して会合させて調製する方法や、単量体中に離型
剤や着色剤などのトナー構成成分を分散した上で乳化重
合する方法などがあげられる。ここで会合とは樹脂粒子
および着色剤粒子が複数個融着することを示す。
【0057】即ち、懸濁重合法を用いたトナーの製造に
おいては、重合性単量体中に着色剤や必要に応じて離型
剤、荷電制御剤、さらに重合開始剤等の各種構成材料を
添加し、ホモジナイザー、サンドミル、サンドグライン
ダー、超音波分散機などで重合性単量体に各種構成材料
を溶解あるいは分散させる。この各種構成材料が溶解あ
るいは分散された重合性単量体を分散安定剤を含有した
水系媒体中にホモミキサーやホモジナイザーなどを使用
しトナーとしての所望の大きさの油滴に分散させる。そ
の後、撹拌機構の付いた反応装置へ移し、加熱すること
で重合反応を進行させる。反応終了後、分散安定剤を除
去し、濾過、洗浄し、さらに乾燥することで本発明に用
いる着色粒子を調製する。尚、着色粒子に外添剤を添加
したものをトナーと呼ぶことが多いが、誤解を生じない
場合は、着色粒子をもトナーということがある。
【0058】又、本発明のトナーを製造する方法とし
て、乳化重合法で樹脂粒子を作製後、水系媒体中で会合
あるいは融着させて調製する方法も挙げることができ
る。この方法としては、特に限定されるものではない
が、例えば、特開平5−265252号公報や特開平6
−329947号公報、特開平9−15904号公報に
示す方法を挙げることができる。すなわち、樹脂粒子と
着色剤などの構成材料の分散粒子、あるいは樹脂および
着色剤等より構成される微粒子を複数以上会合させる方
法、特に水中にてこれらを乳化剤を用いて分散した後
に、臨界凝集濃度以上の凝集剤を加え塩析させると同時
に、形成された重合体自体のガラス転移点温度以上で加
熱融着させて融着粒子を形成しつつ徐々に粒径を成長さ
せ、目的の粒径となったところで水を多量に加えて粒径
成長を停止し、さらに加熱、撹拌しながら粒子表面を平
滑にして形状を制御し、その粒子を含水状態のまま流動
状態で加熱乾燥することにより、本発明のトナーを形成
することができる。なお、ここにおいて凝集剤と同時に
水に対して無限溶解する有機溶媒を加えてもよい。
【0059】本発明のトナー樹脂を構成する重合性単量
体として使用されるものは、スチレン、o−メチルスチ
レン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−
メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロ
ロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレ
ン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチル
スチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチ
ルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシル
スチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレンあ
るいはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリ
ル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イ
ソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t
−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2
−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリ
ル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジ
エチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチ
ル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチ
ル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アク
リル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸
イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−
エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラ
ウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル
誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレ
フィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、
フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル
類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニ
ル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニ
ルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチル
ケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等
のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニ
ルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化
合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化
合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アク
リルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体
がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わ
せて使用することができる。
【0060】又、樹脂を構成する重合性単量体としてイ
オン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが
さらに好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン
酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有す
るもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マ
レイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイ
ン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエ
ステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク
酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォ
ン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3
−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリ
レート等が挙げられる。
【0061】さらに、ジビニルベンゼン、エチレングリ
コールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリ
レート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアク
リレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、
ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビ
ニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。
【0062】これら重合性単量体はラジカル重合開始剤
を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法
では油溶性重合開始剤を用いることができる。
【0063】本発明において優れた樹脂としては、ガラ
ス転移点が20〜90℃のものが好ましく、軟化点が8
0〜220℃のものが好ましい。ガラス転移点は示差熱
量分析方法で測定されるものであり、軟化点は高化式フ
ローテスターで測定することができる。さらに、これら
樹脂としてはゲルパーミエーションクロマトグラフィー
により測定される分子量が数平均分子量(Mn)で10
00〜100000、重量平均分子量(Mw)で200
0〜1000000のものが好ましい。さらに、分子量
分布として、Mw/Mnが1.5〜100、特に1.8
〜70のものが好ましい。
【0064】本発明のトナーは少なくとも樹脂と着色剤
を含有するものであるが、必要に応じて定着性改良剤で
ある離型剤や荷電制御剤等を含有することもできる。さ
らに、上記樹脂と着色剤を主成分とする着色粒子に対し
て無機微粒子や有機微粒子等で構成される外添剤を添加
したものであってもよい。
【0065】本発明のトナーに使用する着色剤としては
カーボンブラック、磁性体、染料、顔料等を任意に使用
することができ、カーボンブラックとしてはチャンネル
ブラック、ファーネスブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等が使用される。磁
性体としては鉄、ニッケル、コバルト等の強磁性金属、
これらの金属を含む合金、フェライト、マグネタイト等
の強磁性金属の化合物、強磁性金属を含まないが熱処理
する事により強磁性を示す合金、例えばマンガン−銅−
アルミニウム、マンガン−銅−錫等のホイスラー合金と
呼ばれる種類の合金、二酸化クロム等を用いる事ができ
る。
【0066】染料としてはC.I.ソルベントレッド
1、同49、同52、同58、同63、同111、同1
22、C.I.ソルベントイエロー19、同44、同7
7、同79、同81、同82、同93、同98、同10
3、同104、同112、同162、C.I.ソルベン
トブルー25、同36、同60、同70、同93、同9
5等を用いることができ、またこれらの混合物も用いる
ことができる。顔料としてはC.I.ピグメントレッド
5、同48:1、同53:1、同57:1、同122、
同139、同144、同149、同166、同177、
同178、同222、C.I.ピグメントオレンジ3
1、同43、C.I.ピグメントイエロー14、同1
7、同93、同94、同138、C.I.ピグメントグ
リーン7、C.I.ピグメントブルー15:3、同60
等を用いることができ、これらの混合物も用いることが
できる。数平均一次粒子径は種類により多様であるが、
概ね10〜200nm程度が好ましい。
【0067】さらに、定着性改良剤(離型剤)としての
低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=1500〜9
000)や低分子量ポリエチレン等を添加してもよい。
【0068】荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、
且つ水中に分散することができるものを使用することが
できる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸ま
たは高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4
級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸
金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0069】尚、これら荷電制御剤や定着性改良剤の粒
子は、分散した状態で数平均一次粒子径が10〜500
nm程度とすることが好ましい。
【0070】外添剤 本発明のトナーでは、外添剤として無機微粒子や有機微
粒子などの微粒子を添加して使用することでより効果を
発揮することができる。この理由としては、外添剤の埋
没や脱離を効果的に抑制することができるため、その効
果が顕著にでるものと推定される。
【0071】この無機微粒子としては、シリカ、チタニ
ア、アルミナ等の無機酸化物粒子の使用が好ましく、さ
らに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタ
ンカップリング剤等によって疎水化処理されていること
が好ましい。
【0072】外添剤は数平均一次粒径が0.01〜0.
5μmであることが好ましく、添加量としては、着色粒
子100質量部に対して0.5〜5.0質量部、好まし
くは0.5〜4.0質量部である。また、外添剤として
は種々のものを組み合わせて使用してもよい。
【0073】感光体 本発明に用いられる特定の有機感光体の構成は、通常ド
ラム状の感光体基体表面に、必要により下引き層(中間
層)を塗布し、その上に電荷発生層、および電荷輸送層
の順に積層されて構成され、更にその上に架橋構造を有
するシロキサン系樹脂を含有する樹脂層が表面層として
塗設される。
【0074】前記シロキサン系樹脂は、電荷輸送性能を
有する構成単位を有することが好ましい。
【0075】電荷輸送性能を有する構造単位を有し、且
つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂は公知の方法によ
り、即ち水酸基或いは加水分解性基を有する有機ケイ素
化合物を用いて製造される。前記有機ケイ素化合物は前
記一般式(1)又は(2)の化学式で示されるものが好
ましい。
【0076】式中のケイ素に炭素が直接結合した形の有
機基、或いは、水酸基又は加水分解性基としては下記の
ものがある。
【0077】加水分解性基としてメトキシ基、エトキシ
基、メチルエチルケトオキシム基、ジエチルアミノ基、
アセトキシ基、プロペノキシ基、プロポキシ基、ブトキ
シ基、メトキシエトキシ基等が挙げられる。ケイ素に炭
素が直接結合した形の有機基としては、メチル、エチ
ル、プロピル、ブチル等のアルキル基、フェニル、トリ
ル、ナフチル、ビフェニル等のアリール基、γ−グリシ
ドキシプロピル、β−(3,4−エポキシシクロヘキシ
ル)エチル等の含エポキシ基、γ−アクリロキシプロピ
ル、γ−メタアクリロキシプロピルの含(メタ)アクリ
ロイル基、γ−ヒドロキシプロピル、2,3−ジヒドロ
キシプロピルオキシプロピル等の含水酸基、ビニル、プ
ロペニル等の含ビニル基、γ−メルカプトプロピル等の
含メルカプト基、γ−アミノプロピル、N−β(アミノ
エチル)−γ−アミノプロピル等の含アミノ基、γ−ク
ロロプロピル、1,1,1−トリフルオロプロピル、ノ
ナフルオロヘキシル、パーフルオロオクチルエチル等の
含ハロゲン基、その他ニトロ、シアノ置換アルキル基等
を挙げることができる。
【0078】前記シロキサン系樹脂の原料として用いら
れる前記有機ケイ素化合物は、一般にはケイ素原子に結
合している加水分解性基の数が1のとき、有機ケイ素化
合物の高分子化反応は抑制される。2、3又は4のとき
は高分子化反応が起こりやすく、特に3或いは4では高
度に架橋反応を進めることが可能である。従って、これ
らをコントロールすることにより得られる塗布層液の保
存性や塗布層の硬度等を制御することが出来る。
【0079】又、前記シロキサン系樹脂の原料としては
前記有機ケイ素化合物を酸性条件下又は塩基性条件下で
加水分解してオリゴマー化或いはポリマー化した加水分
解縮合物を用いることもできる。
【0080】尚、シロキサン系樹脂とは前記の如く、予
め化学構造単位にシロキサン結合を有するモノマー、オ
リゴマー、ポリマーを反応させて(加水分解反応、触媒
や架橋剤を加えた反応等を含む)3次元網目構造を形成
し、硬化させた樹脂を意味する。即ち、シロキサン結合
を有する有機ケイ素化合物を加水分解反応とその後の脱
水縮合によりシロキサン結合を促進させ3次元網目構造
を形成させ、その結果生成した架橋構造を有するシロキ
サン系樹脂を意味する。
【0081】又、前記シロキサン系樹脂は水酸基或いは
加水分解性基を有するコロイダルシリカを含ませて、架
橋構造の一部にシリカ粒子を取り込んだ樹脂としてもよ
い。
【0082】本発明に好ましく用いられる電荷輸送性能
を有する構造単位を有し、且つ架橋構造を有するシロキ
サン系樹脂とは、電子或いは正孔のドリフト移動度を示
す特性を有する化学構造(=電荷輸送性能を有する構造
単位)をシロキサン系樹脂中に部分構造として組み込ん
だものである。具体的には一般的に電荷輸送物質として
用いられる化合物(以後電荷輸送性化合物又はCTMと
も云う)を該シロキサン系樹脂中に部分構造として有し
ている。
【0083】尚、前記の電荷輸送性能を有する構造単位
とは、別の定義としてはTime−Of−Flight
法などの電荷輸送性能を検知できる公知の方法により電
荷輸送に起因する検出電流が得られる構造単位、或いは
残基として表現することもできる。
【0084】以下にシロキサン系樹脂中に有機ケイ素化
合物との反応により電荷輸送性能を有する構造単位を形
成することのできる電荷輸送性化合物について説明す
る。
【0085】例えば正孔輸送型CTMとしては、オキサ
ゾール、オキサジアゾール、チアゾール、トリアゾー
ル、イミダゾール、イミダゾロン、イミダゾリン、ビス
イミダゾリジン、スチリル、ヒドラゾン、ベンジジン、
ピラゾリン、スチルベン化合物、アミン、オキサゾロ
ン、ベンゾチアゾール、ベンズイミダゾール、キナゾリ
ン、ベンゾフラン、アクリジン、フェナジン、アミノス
チルベン、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−
ビニルピレン、ポリ−9−ビニルアントラセンなどの化
学構造を前記シロキサン系樹脂の部分構造として含有す
る。
【0086】一方、電子輸送型CTMとしては、無水コ
ハク酸、無水マレイン酸、無水フタル酸、無水ピロメリ
ット酸、無水メリット酸、テトラシアノエチレン、テト
ラシアノキノジメタン、ニトロベンゼン、ジニトロベン
ゼン、トリニトロベンゼン、テトラニトロベンゼン、ニ
トロベンゾニトリル、ピクリルクロライド、キノンクロ
ルイミド、クロラニル、ブロマニル、ベンゾキノン、ナ
フトキノン、ジフェノキノン、トロポキノン、アントラ
キノン、1−クロロアントラキノン、ジニトロアントラ
キノン、4−ニトロベンゾフェノン、4,4′−ジニト
ロベンゾフェノン、4−ニトロベンザルマロンジニトリ
ル、α−シアノ−β−(p−シアノフェニル)−2−
(p−クロロフェニル)エチレン、2,7−ジニトロフ
ルオレン、2,4,7−トリニトロフルオレノン、2,
4,5,7−テトラニトロフルオレノン、9−フルオレ
ニリデンジシアノメチレンマロノニトリル、ポリニトロ
−9−フルオロニリデンジシアノメチレンマロノジニト
リル、ピクリン酸、o−ニトロ安息香酸、p−ニトロ安
息香酸、3,5−ジニトロ安息香酸、ペンタフルオロ安
息香酸、5−ニトロサリチル酸、3,5−ジニトロサリ
チル酸、フタル酸、メリット酸等がある。
【0087】本発明において、好ましい電荷輸送性能を
有する構造単位は、前記の如き通常用いられる電荷輸送
性化合物の残基である。
【0088】即ち、代表的には硬化性有機ケイ素化合物
と結合して、樹脂層を形成することが出来る下記一般式
で示される電荷輸送性化合物を挙げることができるが、
下記構造に限定されるものではなく、電荷輸送能を有
し、且つ水酸基を有している化合物であればよい。
【0089】X−(R7−OH)m ここにおいて、 X:電荷輸送性能を有する構造単位 R7:単結合、置換又は無置換のアルキレン基、アリー
レン基 m:1〜5の整数である その中でも代表的なものを挙げれば下記のごときものが
ある。例えばトリアリールアミン系化合物は、トリフェ
ニルアミン等のトリアリールアミン構造を電荷輸送性能
を有する構造単位Xとして有し、前記Xを構成する炭素
原子を介して、又はXから延長されたアルキレン、アリ
ーレン基を介して水酸基を有する化合物が好ましく用い
られる。
【0090】
【化1】
【0091】本発明の有機感光体の層構成は、特に限定
はないが、電荷発生層、電荷輸送層、或いは電荷発生・
電荷輸送層(電荷発生と電荷輸送の両方の機能を有する
単層型感光層)等の感光層と、その上に本発明の樹脂層
を塗設した構成をとるのが好ましい。又、前記電荷発生
層、電荷輸送層、或いは電荷発生・電荷輸送層は各層が
複数の層から構成されていてもよい。
【0092】本発明の電荷発生層に含有される電荷発生
物質(CGM)としては、例えばフタロシアニン顔料、
多環キノン顔料、アゾ顔料、ペリレン顔料、インジゴ顔
料、キナクリドン顔料、アズレニウム顔料、スクワリリ
ウム染料、シアニン染料、ピリリウム染料、チオピリリ
ウム染料、キサンテン色素、トリフェニルメタン色素、
スチリル色素等が挙げられ、これらの電荷発生物質(C
GM)は単独で又は適当なバインダー樹脂と共に層形成
が行われる。
【0093】前記電荷輸送層に含有される電荷輸送物質
(CTM)としては、例えばオキサゾール誘導体、オキ
サジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾー
ル誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、
イミダゾロン誘導体、イミダゾリン誘導体、ビスイミダ
ゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、
ベンジジン化合物、ピラゾリン誘導体、スチルベン化合
物、アミン誘導体、オキサゾロン誘導体、ベンゾチアゾ
ール誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘
導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナ
ジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、ポリ−N−ビニ
ルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン、ポリ−9−
ビニルアントラセン等が挙げられこれらの電荷輸送物質
(CTM)は通常バインダーと共に層形成が行われる。
【0094】電荷発生層(CGL)、電荷輸送層(CT
L)に含有されるバインダー樹脂としては、ポリカーボ
ネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、メ
タクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポ
リ塩化ビニリデン樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポ
リビニルアセテート樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、
塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体樹脂、塩化
ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂、ウレタン樹脂、
シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン−アルキッ
ド樹脂、フェノール樹脂、ポリシラン樹脂、ポリビニル
カルバゾール等が挙げられる。
【0095】本発明に於いて電荷発生層中の電荷発生物
質とバインダー樹脂との割合は質量比で1:10〜1
0:1が好ましい。また、電荷発生層の膜厚は5μm以
下が好ましく、特に0.05〜2μmが好ましい。
【0096】又、電荷輸送層は前記の電荷輸送物質とバ
インダー樹脂を適当な溶剤に溶解し、その溶液を塗布乾
燥することによって形成される。電荷輸送物質とバイン
ダー樹脂との混合割合は質量比で10:1〜1:10が
好ましい。
【0097】電荷輸送層の膜厚は通常5〜50μm、特
に10〜40μmが好ましい。また、電荷輸送層が複数
設けられている場合は、電荷輸送層の上層の膜厚は10
μm以下が好ましく、かつ、電荷輸送層の上層の下に設
けられた電荷輸送層の全膜厚より小さいことが好まし
い。
【0098】本発明に用いられる有機感光体のシロキサ
ン系樹脂を含む樹脂層は、表面層が電荷輸送層の場合は
前記電荷輸送層を兼ねても良いが、好ましくは電荷輸送
層もしくは電荷発生層とは別層の表面層として設けるの
がよい。この場合、前記感光層と本発明の樹脂層の間に
更に別層を設けても良い。又電子写真感光体の表面特性
を改良する目的で該樹脂層の上に更に薄層の表面保護層
を設けても良い。
【0099】本発明においては導電性支持体と感光層の
間に、バリヤー機能を備えた中間層(下引き層)を設け
るのが好ましい。
【0100】中間層用の材料としては、カゼイン、ポリ
ビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アク
リル酸共重合体、ポリビニルブチラール、フェノール樹
脂ポリアミド類(ナイロン6、ナイロン66、ナイロン
610、共重合ナイロン、アルコキシメチル化ナイロン
等)、ポリウレタン、ゼラチン及び酸化アルミニウムを
用いた中間層、或いは特開平9−68870号公報の如
く金属アルコキシド、有機金属キレート、シランカップ
リング剤による硬化型中間層等が挙げられる。中間層の
膜厚は、0.1〜10μmが好ましく、特には0.1〜
5μmが好ましい。
【0101】次に本発明に用いられる感光体の導電性支
持体としては、 1)アルミニウム板、ステンレス板などの金属板 2)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
アルミニウム、パラジウム、金などの金属薄層をラミネ
ート若しくは蒸着によって設けたもの 3)紙或いはプラスチックフィルムなどの支持体上に、
導電性ポリマー、酸化インジウム、酸化錫などの導電性
化合物の層を塗布若しくは蒸着によって設けたもの等が
挙げられる。
【0102】本発明で用いられる導電性支持体の材料と
しては、主としてアルミニウム、銅、真鍮、スチール、
ステンレス等の金属材料、その他プラスチック材料をベ
ルト状またはドラム状に成形加工したものが用いられ
る。中でもコスト及び加工性等に優れたアルミニウムが
好ましく用いられ、通常押出成型または引抜成型された
薄肉円筒状のアルミニウム素管が多く用いられる。
【0103】また、前記導電性支持体は、その表面に封
孔処理されたアルマイト膜が形成されたものであっても
良い。
【0104】次に本発明に用いられる感光体を製造する
ための塗布加工方法としては、浸漬塗布、スプレー塗
布、円形量規制型塗布等の塗布加工法が用いられるが、
樹脂層側の塗布加工は下層の膜を極力溶解させないた
め、又、均一塗布加工を達成するためスプレー塗布又は
円形量規制型(円形スライドホッパ型がその代表例)塗
布等の塗布加工方法を用いるのが好ましい。なお前記ス
プレー塗布については例えば特開平3−90250号及
び特開平3−269238号公報に詳細に記載され、前
記円形量規制型塗布については例えば特開昭58−18
9061号公報に詳細に記載されている。
【0105】画像形成装置次にこれに限定されるもので
はないが、図3にて本発明に係る画像形成方法を採用し
たデジタル複写機の画像形成のプロセスを説明する。
【0106】既に述べてきたように本発明の画像形成プ
ロセスはプリンタ、デジタル複写機等の反転現像を含む
画像形成方法において、特にその効果を発揮する。
【0107】図3の画像形成装置において、図中に記載
はないが、原稿に光源からの光りを当てて、反射光を画
像読み取り部にて電気信号に変え、この画像データを露
光手段(画像書き込み手段)3に送っている(3−1は
レーザー光源、3−2はポリゴンミラー、3−3がfθ
レンズである)。
【0108】一方、像形成を担う感光体ドラム1は帯電
手段2でコロナ放電により均一に帯電され、続いて露光
手段3のレーザー光源から像露光光が感光体ドラム1上
に照射される。そして次の現像手段4で反転現像され、
転写手段7で転写材(画像支持体)Pに転写される。転
写材Pは分離極9により、感光体ドラムから分離され、
定着装置24で定着される。一方感光体ドラム1は、ク
リーニング手段8により清掃される。また、12は帯電
前露光ランプであり、これは分離極9の後で、クリーニ
ング手段8の前にあっても良い。
【0109】トナー像を転写材に転写した後、感光体上
に残留したトナーはクリーニングにより除去され、感光
体は次のプロセスに繰り返し使用される。
【0110】本発明に於いてクリーニングする機構は、
いわゆる弾性ゴムブレードを用いたクリーニング方式で
ある。8′は弾性ゴムブレード(クリーニングブレー
ド)を示す。
【0111】弾性ゴムブレード8′を構成する材料とし
ては、シリコーンゴム、ウレタンゴムなどの弾性体を使
用することができる。
【0112】上記においては単色によるプロセスについ
て説明したが、本発明は複数色でのカラー画像形成に用
いることも出来る。画像読み取り時に色分解された各分
解色ごとの信号を、帯電、レーザー光露光による画像書
き込みとそれに対応するカラートナーが現像されるとい
うプロセスを繰り返し、イエロー、マゼンタ、シアン、
黒トナーの4色トナー像が、感光体上に形成され一括し
て或いは順次転写材に転写されるものである。
【0113】尚、無論、本発明の第1の発明において
は、パッチ画像等のトナー像が転写材に転写されないよ
うに転写時の制御を行う。
【0114】図4は、主に本発明の第2の発明に係る中
間転写体を有する画像形成装置の一例である、カラー複
写機の構成を説明するための断面図である。
【0115】図4に示す画像形成装置本体GHは、タン
デム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組
の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、ベル
ト状の中間転写体6と給紙搬送手段及び定着装置24と
を有する。
【0116】イエロー色の画像を形成する画像形成部1
0Yは、像形成体としての感光体1Yの周囲に配置され
た帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、転写手
段7Y及びクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ色
の画像を形成する画像形成部10Mは、像形成体として
の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段
4M、及びクリーニング手段8Mを有する。シアン色の
画像を形成する画像形成部10Cは、像形成体としての
感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4
C、及びクリーニング手段8Cを有する。黒色画像を形
成する画像形成部10Kは、像形成体としての感光体1
K、帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、及び
クリーニング手段8Kを有する。帯電手段2Yと露光手
段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと
露光手段3C及び帯電手段2Kと露光手段3Kとは、潜
像形成手段を構成する。
【0117】中間転写体6は、無端状のベルトであり、
複数のローラにより張架され、回動可能に支持されてい
る。
【0118】画像形成部10Y、10M、10C及び1
0Kより形成された各色のカラー画像は、回動する中間
転写体6上に転写手段(1次転写手段)7Y、7M、7
C及び7Kにより逐次転写されて、重ね合されたカラー
画像が形成される。
【0119】給紙カセット20内に収容された画像支持
体Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22
A、22B、22C、レジストローラ23等を経て、転
写手段(2次転写手段)7Aに搬送され、画像支持体P
上に重ね合わせカラー画像が転写される。カラー画像が
転写された画像支持体Pは、定着装置24により定着処
理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ
26上に載置される。
【0120】一方、転写手段7Aにより画像支持体Pに
カラー画像を転写した後、画像支持体Pを分離した中間
転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが
除去される。
【0121】トナーパッチの濃度検知センサー13は、
本複写機の画像形成部10Y、10M、10C及び10
Kにより形成されたトナーパッチの検知を行う。このパ
ッチは最終画像としては形成されないものであり、これ
らのパッチが形成された中間転写体が転写手段7A(二
次転写手段)部分を通過するときには、転写手段7Aは
解除されていて、画像支持体に全く転写されることなく
濃度検知センサー13の所まで達し、検知が終了した後
は、クリーニング手段8Aにより残留トナーとして除去
される。
【0122】尚、上記においては、転写手段(1次転写
手段)7Y、7M、7C及び7Kは、その機構による限
定はないが、金属棒等芯金の上に弾性体を取り付けた弾
性ローラタイプのものに電圧を印加したものがよい。
【0123】尚、5Y、5M、5C、5Kは、現像手段
4Y、4M、4C、4Kにそれぞれ新規トナーを補給す
るトナー補給手段である。
【0124】画像形成装置本体GHの上部には、自動原
稿送り装置201と原稿画像走査露光装置202から成
る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装
置201の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段によ
り搬送され、原稿画像走査露光装置202の光学系によ
り原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイ
メージセンサCCDに読み込まれる。
【0125】ラインイメージセンサCCDにより光電変
換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナロ
グ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処
理等を行った後、画像書き込み手段(露光手段)3Y、
3M、3C、3Kに信号を送る。
【0126】自動原稿送り装置201は自動両面原稿搬
送手段を備えている。この自動原稿送り装置201は原
稿載置台上から給送される多数枚の原稿dの内容を、連
続して一挙に読み取り、記憶手段に蓄積することが可能
であるから(電子RDH機能)、複写機能により多数枚
の原稿内容を複写する場合、或いはファクシミリ機能に
より多数枚の原稿dを送信する場合等に便利に使用され
る。
【0127】本発明において、各画像形成部10Y、1
0M、10C、10Kにより形成された各色トナーパッ
チは濃度検知センサー13により読み込まれ、その検知
レベルに基づいて、各色の画像形成の条件設定を行う。
【0128】尚、トナーパッチを作る為の露光光源とし
ては、像露光光源、即ち、半導体レザー光源、LED光
源等が用いられる。また、トナーパッチの濃度検知セン
サーは、ホトトランジスタ、CCD等を用いラインを直
角にスキャンし濃度パターンを検知出来るものであれば
よい。
【0129】本発明の第2の発明における具体的な実施
の態様は、実施例3として後述する。
【0130】その他の構成本発明に使用される好適な定
着方法としては、いわゆる接触加熱方式をあげることが
できる。特に、接触加熱方式として、熱圧定着方式、さ
らには熱ローラ定着方式および固定配置された加熱体を
内包した回動する加圧部材により定着する圧接加熱定着
方式をあげることができる。
【0131】本発明の画像形成装置は、複写機、レーザ
ープリンタ、LEDプリンタ、液晶シャッター式プリン
タ等の電子写真装置一般に適用し得るものであるが、更
には電子写真技術を応用したディスプレイ、記録、軽印
刷、製版、ファクシミリ等の装置にも広く適用し得るも
のである。
【0132】更にまた上記の他、予め画像情報をRO
M、磁気ディスク等の画像メモリに記憶させ、必要に応
じて画像メモリ内の情報を取り出して、画像形成部に出
力させることができる。従って画像読み取り部を持た
ず、コンピュータ等からの情報をメモリに記憶させ画像
形成部へ出力させる装置も、本発明の画像形成装置に含
まれる。これらの最も一般的なものとして、LEDプリ
ンタやLBP(レーザービームプリンタ)がある。
【0133】
【実施例】次に、実施例にて本発明の構成と効果を具体
的に説明するが、本発明の構成はこれにより限定される
ものではない。
【0134】1.トナー及び現像剤の作製 〔ラテックス1HML〕 (1)核粒子の調製(第一段重合) 撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた5000mlの セパラブルフラスコにアニオン系界面活性剤 (101) C1021(OCH2CH22OSO3Na 7.08g をイオン交換水3010gに溶解させた界面活性剤溶液
(水系媒体)を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌
速度で撹拌しながら、フラスコ内の温度を80℃に昇温
させた。
【0135】この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫
酸カリウム:KPS)9.2gをイオン交換水200g
に溶解させた開始剤溶液を添加し、温度を75℃とした
後、スチレン70.1g、n−ブチルアクリレート1
9.9g、メタクリル酸10.9gからなる単量体混合
液を1時間かけて滴下し、この系を75℃にて2時間に
わたり加熱、撹拌することにより重合(第一段重合)を
行い、ラテックス(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の分
散液)を調製した。これを「ラテックス(1H)」とす
る。
【0136】(2)中間層の形成(第二段重合) 撹拌装置を取り付けたフラスコ内において、スチレン1
05.6g、n−ブチルアクリレート30.0g、メタ
クリル酸6.2g、n−オクチル−3−メルカプトプロ
ピオン酸エステル5.6gからなる単量体混合液を90
℃に加温し溶解させて単量体溶液を調製した。
【0137】一方、アニオン系界面活性剤(上記式(1
01))1.6gをイオン交換水2700mlに溶解さ
せた界面活性剤溶液を98℃に加熱し、この界面活性剤
溶液に、核粒子の分散液である前記ラテックス(1H)
を固形分換算で28g添加した後、循環経路を有する機
械式分散機「クレアミックス(CLEARMIX)」
(エム−テクニック社製)により、乳化粒子(油滴)を
含む分散液(乳化液)を調製した。
【0138】次いで、この分散液(乳化液)に、重合開
始剤(KPS)5.1gをイオン交換水240mlに溶
解させた開始剤溶液と、イオン交換水750mlとを添
加し、この系を98℃にて12時間にわたり加熱撹拌す
ることにより重合(第二段重合)を行い、ラテックス
(高分子量樹脂からなる樹脂粒子の表面が中間分子量樹
脂により被覆された構造の複合樹脂粒子の分散液)を得
た。これを「ラテックス(1HM)」とする。
【0139】(3)外層の形成(第三段重合) 上記の様にして得られたラテックス(1HM)に、重合
開始剤(KPS)7.4gをイオン交換水200mlに
溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下
に、スチレン300g、n−ブチルアクリレート95
g、メタクリル酸15.3g、n−オクチル−3−メル
カプトプロピオン酸エステル10.4gからなる単量体
混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間に
わたり加熱撹拌することにより重合(第三段重合)を行
った後、28℃まで冷却しラテックス(高分子量樹脂か
らなる中心部と、中間分子量樹脂からなる中間層と、低
分子量樹脂からなる外層とを有する複合樹脂粒子の分散
液)を得た。
【0140】このラテックスを「ラテックス(1HM
L)」とする。このラテックス(1HML)を構成する
複合樹脂粒子は、138,000、80,000および
13,000にピーク分子量を有するものであり、ま
た、この複合樹脂粒子の重量平均粒径は122nmであ
った。
【0141】〔着色粒子1〜3の製造〕アニオン系界面
活性剤(101)59.0gをイオン交換水1600m
lに撹拌溶解し、この溶液を撹拌しながら、カーボンブ
ラック「リーガル330」(キャボット社製)420.
0gを徐々に添加し、次いで「クレアミックス」(エム
−テクニック社製)を用いて分散処理することにより、
着色剤粒子の分散液(以下「着色剤分散液1」とい
う。)を調製した。この着色剤分散液における着色剤粒
子の粒子径を、電気泳動光散乱光度計「ELS−80
0」(大塚電子社製)を用いて測定したところ、重量平
均粒径で89nmであった。
【0142】次に、パラフィンワックス(炭素数30〜
55)を50g、アニオン性界面活性剤ネオゲンSC
(第一工業製薬社製)5g、イオン交換水200mlと
を96℃に加熱しホモジナイザー;ウルトラタラックス
T50(IKA社製)で分散した後、圧力吐出型ホモジ
ナイザーで分散処理し、結晶性化合物分散液を得た。
【0143】ラテックス1HML420.7g(固形分
換算)と、イオン交換水900gと、着色剤分散液1を
166gと結晶性化合物分散液210g、温度センサ
ー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応
容器(四つ口フラスコ)に入れ撹拌した。容器内の温度
を30℃に調整した後、この溶液に5モル/Lの水酸化
ナトリウム水溶液を加えてpHを8〜10.0に調整し
た。
【0144】次いで、塩化マグネシウム・6水和物1
2.1gをイオン交換水1000mlに溶解した水溶液
を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分
間放置した後に昇温を開始し、この系を6〜60分間か
けて90℃まで昇温し、会合粒子の生成を行った。その
状態で、「コールターカウンター TA−II」にて会合
粒子の粒径を測定し、体積平均粒径が4μmになった時
点で、塩化ナトリウム80.4gをイオン交換水100
0mlに溶解した水溶液を添加して粒子成長を停止さ
せ、更に熟成処理として液温度85〜98℃にて2〜1
2時間にわたり加熱撹拌することにより、粒子の融着及
び結晶性化合物の相分離を継続させた(熟成工程)。
【0145】その後、30℃まで冷却し、塩酸を添加し
てpHを2.0に調整し、撹拌を停止した。生成した会
合粒子を濾過し、45℃のイオン交換水で繰り返し洗浄
を行い、その後、40℃の温風で乾燥することにより、
着色粒子を得た。
【0146】この着色粒子の体積平均粒径は4μmであ
り、球形化度は0.95、体積平均粒径の変動係数は1
7%であった。なお、この着色粒子を着色粒子1とす
る。
【0147】前記凝集工程のpH、熟成処理工程の温
度、熟成時間、撹拌強度を制御することにより、トナー
粒径を調整して、体積平均粒径2μmの着色粒子2と、
体積平均粒径6μmの着色粒子3を得た。これらの球形
化度はほぼ0.95に、また体積平均粒径の変動係数は
ほぼ17%に揃えた。
【0148】〔トナー1〜3の作製〕以上の様にして得
られた着色粒子1〜3の各々に、平均一次粒子径35n
mの疎水性シリカ0.8質量部、平均一次粒子径25n
mの疎水性酸化チタン1.0質量部を添加し、10Lヘ
ンシェルミキサーの回転翼周速を30m/sに設定し2
5分間混合した。これらをトナー1〜3とする。なお、
外部添加剤の添加によってその形状や粒径は変化しな
い。
【0149】〔キャリアの製造〕 フェライト芯材の製造 MnOを18mol%、MgOを4mol%、Fe23
を78mol%を湿式ボールミルで2時間粉砕、混合し
乾燥させた後に、900℃で2時間保持することにより
仮焼成し、これをボールミルで3時間粉砕しスラリー化
した。分散剤およびバインダーを添加し、スプレードラ
イヤーにより造粒、乾燥し、その後1200℃で3時間
本焼成を行い、抵抗値4.3×108Ω・cmのフェラ
イト芯材粒子を得た。
【0150】被覆用樹脂の製造 先ず、界面活性剤として炭素数12のアルキル基を有す
るベンゼンスルホン酸ナトリウムを用いた水溶液媒体中
の濃度を0.3質量%とした乳化重合法により1,1,
1−トリフルオロエチルメタクリレート/メチルメタク
リレート(共重合比2/8)の共重合体を合成し、体積
平均一次粒径0.1μm、重量平均分子量(Mw)20
0,000、数平均分子量(Mn)91,000、Mw
/Mn=2.2、軟化点温度(Tsp)230℃および
ガラス転移温度(Tg)110℃の樹脂微粒子を得た。
なお、前記樹脂微粒子は、乳化状態において、水と共沸
し、残存モノマー量を510ppmとした。
【0151】次に、フェライト芯材粒子100質量部と
前記樹脂微粒子2質量部とを撹拌羽根付き高速撹拌混合
機に投入し、120℃で30分間撹拌混合して機械的衝
撃力の作用を利用して体積平均粒径61μmの樹脂被覆
キャリアを得た。
【0152】〔現像剤の製造〕外部添加剤が添加された
着色粒子(トナー1〜3)の各々と、キャリアとを混合
し、トナー濃度が6質量%の現像剤1〜3を調製した。
【0153】2.感光体の作製 感光体P1の製造 長さ380mm、直径60mmの円筒状導電性支持体上
に下記の塗布液を塗布し、感光体P1を作製した。
【0154】 〈下引き層〉 チタンキレート化合物(TC−750 松本製薬社製) 30g シランカップリング剤(KBM−503 信越化学社製) 17g 2−プロパノール 150ml 上記塗布液を用いて円筒状導電性支持体上に、膜厚0.
5μmとなるよう塗布した。
【0155】 〈電荷発生層〉 Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、 ブラッグ角2θ(±0.2°)の27.2°に最大ピークを有する チタニルフタロシアニン) 60g シリコーン変性ブチラール樹脂(X−40−1211M:信越化学社製) 700g 2−ブタノン 2000ml を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発
生層塗布液を調製した。この塗布液を前記下引き層の上
に浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.2μmの電荷発生層を
形成した。
【0156】 〈電荷輸送層〉 電荷輸送物質 N−(4−メチルフェニル)−N−{4− (β−フェニルスチリル)フェニル}−p−トルイジン 225g ポリカーボネート(粘度平均分子量30,000) 300g ジクロロメタン 2000ml を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾
燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0157】 〈表面保護層〉 メチルトリメトキシシラン 150g ジメチルジメトキシシラン 30g 反応性電荷輸送性化合物(例示化合物T−1) 15g ポリフッ化ビニリデン粒子(体積平均粒径0.2μm) 10g 2−プロパノール 75g 3%酢酸 5g を混合し、表面保護層用の塗布液を調製した。この塗布
液を前記電荷輸送層の上に円形量規制型塗布装置により
厚さ2μmの樹脂層を形成し、120℃、1時間の加熱
硬化を行い、シロキサン樹脂の表面保護層を形成した。
【0158】感光体P2の製造 反応性電荷輸送性化合物を表面保護層中に用いなかった
が、それ以外は感光体P1と同様に作製した。
【0159】実施例1 これらの現像剤1〜3と感光体P1及びP2を、下記表
1の如く組み合わせて、図3に示す画像形成装置を用
い、給紙なしモードにて20万回の実写テストを行っ
た。実写に用いた画像パターンは、画像面積率5%のソ
リット画像とし、トナー付着量は、0.3mg/cm2
とした。クリーニング条件は、反撥弾性60%、硬度6
5°、自由長8mmの弾性ゴムブレードを線圧20(m
N/cm)で当接させた。テスト終了時の画質と感光体
表面の摩耗度を肉眼とルーペ(30倍)を用いてチェッ
クしたところ、現像剤1と感光体P1の組み合わせは、
良好な結果であった。しかし、それ以外は何れかの特性
が充分でなく、本発明の前提である、画質が良好で、耐
久性を有する画像形成装置という条件を満たしていない
ことが判明した。
【0160】
【表1】
【0161】従って、以後の評価は、その他の条件を変
えて行う実写テストでは、現像剤1と感光体P1の組み
合わせのみを用いて行うことにする。
【0162】実施例2 1.弾性ゴムブレードとクリーニング条件 下記表2に記した条件にて行った。
【0163】2.トナー付着量 下記表2に記した条件にて行った。
【0164】評価機として、図3に記載の画像形成プロ
セスを有するデジタル複写機(コロナ帯電、レーザ露
光、反転現像、静電転写、爪分離、クリーニングブレー
ドを有する)に、感光体P1及び各現像剤を搭載し評価
した。上記デジタル複写機は以下の条件に設定し評価を
行った。
【0165】帯電条件 帯電器;スコロトロン帯電器、初期帯電電位を−750
V 露光条件 露光部電位を−50Vにする露光量に設定、画像面積率
は5% 現像条件 DCバイアス;−550V 最大露光部のトナー付着量;0.4mg/cm2 なお、転写極はコロトロンコロナ帯電方式を用いた。ま
た、定着装置としては、芯金として鉄を使用し、表面を
厚さ25μmのPFA(テトラフルオロエチレン−パー
フルオロアルキルビニルエーテル共重合体)で被覆され
た表面粗さRaが0.8μmの加熱ローラを使用し、加
圧ローラとして鉄の芯金を使用し、HTVシリコーンゴ
ムの上に厚み120μmのPFAチューブを被覆した表
面粗さRaが0.8μmの加圧ローラを用いた。なお、
ニップ幅は3.8mmであり、線速は420mm/se
cである。
【0166】なお、定着装置のクリーニング機構及びシ
リコーンオイル供給機構は装着していない。定着の温度
は加熱ローラの表面温度で制御し、175℃の設定温度
とした。
【0167】上記の如く、現像剤1と、感光体P1の組
み合せを用い、クリーニングブレード1〜7と設置条
件、トナー付着量条件1及び2を下記表2の如く組み合
わせて、その評価を行った。なお、パッチ部の面積は2
0mm×20mmとした。
【0168】
【表2】
【0169】3.評価方法と基準 図3記載のデジタル画像形成装置を用い、上記表2の組
み合わせで50万回の画像形成を行って、評価を行っ
た。
【0170】仕上がり画質 1枚目の画像と50万枚目画像形成後の画像を目視で評
価した。 ○;良い △;実用上は可 ×;実用上で問題あり また、1mm幅の中に引かれた細線を、何本まで解像出
来るかで、細線再現性を調べた。
【0171】トナーの感光体面フィルミング 1枚目と50万枚目画像形成後の感光体面の状態を肉眼
で観察した。 ○;良い △;実用上は可 ×;実用上で問題あり クリーニングブレードの先端の状態 1枚目と50万枚目画像形成後のクリーニングブレード
先端を肉眼とルーペ(30倍)で観察した。 ○;異常なし △;小さな欠け落ち等あるが実用上は使用可 ×;先端部の欠損等があり実用上で問題あり 結果は、下記表3に示す。
【0172】
【表3】
【0173】本発明内のものは、何れの特性も実用上は
問題がないことがわかる。しかし、本発明外のものは少
なくとも何れかの特性に問題がでることがわかる。
【0174】実施例3 1.トナー及び現像剤の作製 実施例2と同様なものを用いた。
【0175】2.感光体の作製 実施例2と同様なものを用いた。
【0176】3.接触角 上記感光体の接触角を、接触角計CA−DT−A型(協
和界面科学社製)を用い、液適法にて測定した結果、感
光層の純水に対する接触角は90°であった。
【0177】又、中間転写体はポリイミド製とし、その
表面の水に対する接触角を測定したところ96°であっ
た(中間転写体1)。この中間転写体の表面をコロナ放
電処理することにより、水に対する接触角を86°まで
下げたものを作製した(中間転写体2)。これらを上記
感光体と組み合わせて評価した。
【0178】4.1次転写と2次転写の制御方法 転写方法1:画像濃度チェック用のパッチ画像を中間転
写体には転写せず、パッチ画像は、感光体上のものを測
定した。
【0179】転写方法2:通常の画像と共に、画像濃度
チェック用のパッチ画像を中間転写体に転写し、パッチ
画像は、中間転写体上のものを測定した。
【0180】本実施例では、感光体上の転写材に転写さ
れないトナー像のトナー付着量は各色とも0.5(mg
/cm2)である。
【0181】図4に記載した中間転写体を有するカラー
画像形成装置を用い、上記の如く現像剤1と、感光体P
1を用い、中間転写体の接触角が96°の中間転写体1
又は接触角が86°の中間転写体2を組み合わせ、1次
転写と2次転写の転写方法1及び2を下記表4の如く組
み合わせて、50万回の実写テストを行って評価した。
【0182】
【表4】
【0183】評価方法と基準は実施例2と同様におこな
った。ただし、現像条件はDCバイアス(−550V)
にACバイアス(Vp−p;1.0kV、3kHz)を
重畳して用いた。
【0184】結果は、下記表5に示す。
【0185】
【表5】
【0186】本発明の内のものは何れの特性も実用上は
問題がないことがわかる。しかし、本発明外のものは少
なくとも何れかの特性に問題がでる。
【0187】
【発明の効果】本発明により、高画質画像を得るために
小粒径トナーの使用を前提として、電子写真感光体の耐
久性を確保しつつ、トナーのクリーニングブレードすり
抜けや感光体へのフィルミングの発生防止を行うことが
出来た。
【図面の簡単な説明】
【図1】弾性ゴムクリーニングブレードを説明するため
の構成断面図。
【図2】転写させない画像を説明するための斜視図。
【図3】画像形成装置の一例を示す構成断面図。
【図4】画像形成装置の一例を示す構成断面図。
【符号の説明】
1、1Y、1M、1C、1K 感光体(感光体ドラム) 2、2Y、2M、2C、2K 帯電手段 3、3Y、3M、3C、3K 露光手段(画像書き込み
手段) 4、4Y、4M、4C、4K 現像手段 6 中間転写体 7、7Y、7M、7C、7K 転写手段(1次転写手
段) 7A 転写手段(2次転写手段) 8、8Y、8M、8C、8K クリーニング手段 10Y、10M、10C、10K 画像形成部 13 濃度検知センサー 24 定着装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G03G 15/00 303 G03G 15/16 2H171 15/08 507 21/00 318 2H200 15/16 15/08 507L (72)発明者 佐藤 洋太郎 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内 Fターム(参考) 2H005 AA08 AA15 DA07 EA05 EA07 2H027 DA32 DE02 DE07 EA02 EB04 EC04 EC06 ED06 ED08 ED28 EE01 EF09 ZA07 2H068 AA03 AA08 BB33 BB57 FC05 FC08 FC11 FC15 2H077 DA04 DA31 DA47 DA63 DB13 DB14 DB15 EA03 FA13 FA19 GA13 2H134 GA01 GA10 GB02 HD01 HD04 HD05 HD11 HD17 HD18 HD19 KA16 KB09 KB14 KD07 KD08 KF03 KG02 KG03 KG04 KG08 2H171 FA09 FA10 FA14 FA17 FA26 GA01 GA20 GA25 JA10 JA58 KA10 KA17 KA27 QA02 QA04 QA08 QA18 QA19 QA20 QA24 QA29 QB02 QB15 QB17 QB19 QB32 QC02 QC03 QC22 QC25 QC36 SA12 SA18 SA19 SA22 SA23 SA26 SA28 TA03 TA07 TA15 TA17 TA18 TA20 UA03 UA06 UA07 UA10 UA12 UA15 UA16 UA24 UA27 UA28 VA02 VA04 VA06 XA06 XA14 2H200 FA08 FA19 GA14 GA16 GA23 GA29 GA30 GA34 GA40 GA45 GA47 GA60 GB12 GB22 GB25 HA02 HA12 HA28 HB02 HB12 HB22 JA02 JC03 JC07 JC15 JC17 MA04 MA20 MC08 PA12 PA14 PA19 PB18 PB20 PB39

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電子写真感光体面を一様帯電させて像露
    光し静電潜像を形成する静電潜像形成手段、該静電潜像
    を体積平均粒径が3〜5μmのトナーにより現像してト
    ナー像を形成するトナー像形成手段、該トナー像を転写
    材又は中間転写体上に転写する転写手段、前記電子写真
    感光体上に残留した未転写トナーをクリーニングするク
    リーニング手段を有する画像形成装置において、 前記電子写真感光体は、導電性支持体上に有機感光層と
    水酸基或いは加水分解性基の少なくともいずれかを有す
    る有機ケイ素化合物を縮合させた表面保護層を持つ有機
    電子写真感光体であり、 前記クリーニング手段は、反撥弾性が30〜70
    (%)、硬度60〜70(°)、自由長7〜12(m
    m)の弾性ゴムブレードを、電子写真感光体面に線圧
    5.0〜30(mN/cm)で当接させてクリーニング
    するクリーニング手段であり、 前記電子写真感光体上に形成されたトナー像が転写材又
    は中間転写体上に転写させないトナー像であるとき、該
    トナー像のトナー最大付着量を0.2〜0.4(mg/
    cm2)とする付着量制御手段を設けていることを特徴
    とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記付着量制御手段は、前記転写材又は
    中間転写体上に転写させないトナー像の画像面積率を6
    0%以下とする手段であることを特徴とする請求項1記
    載の画像形成装置。
  3. 【請求項3】 前記付着量制御手段は、前記転写材又は
    中間転写体上に転写させないトナー像に対応する静電潜
    像を形成する為の最大露光量を、転写材又は中間転写体
    上に転写させるトナー像に対応する静電潜像を形成する
    為の最大露光量の80%以下とする手段であることを特
    徴とする請求項1又は2記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記水酸基或いは加水分解性基の少なく
    ともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた表
    面保護層は、下記一般式(1)で表される架橋性化合物
    を含有する有機ケイ素化合物を架橋した樹脂層であるこ
    とを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項記載の画像
    形成装置。 一般式(1) (R1O)4-m-nSi(R2m(R3n (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R2は水酸
    基、各々置換、未置換のアルキル基、アルコキシル基、
    アリール基、アリールオキシ基、R3は水酸基、アミノ
    基、アルコキシ基、アリールオキシ基の少なくとも1つ
    を含む炭素数3以上の有機基を表す。又、mは0〜2、
    nは1〜3の整数を表す。但し、m+nは1〜3の整数
    である。)
  5. 【請求項5】 前記水酸基或いは加水分解性基の少なく
    ともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた表
    面保護層は、電荷輸送性能を有する構造単位を含み、且
    つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含有する樹脂層
    であり、シロキサン系樹脂は上記一般式(1)で表され
    る架橋性化合物から形成されることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれか1項記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記架橋性化合物は、下記一般式(2)
    で表される架橋性化合物であることを特徴とする請求項
    4又は5記載の画像形成装置。 一般式(2) (R1O)3Si(R4) (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R4は水酸基
    を含む炭素数3以上の有機基を表す。)
  7. 【請求項7】 前記トナーは、結着樹脂と着色剤とを含
    む着色粒子100質量部に対して、数平均一次粒子径が
    0.01〜0.5μmの疎水性の粒子を0.5〜5質量
    部添加したトナーであることを特徴とする請求項1〜6
    のいずれか1項記載の画像形成装置。
  8. 【請求項8】 前記着色粒子は、下記式で示される球形
    化度が0.93〜0.96であることを特徴とする請求
    項1〜7のいずれか1項記載の画像形成装置。 球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/
    (粒子投影像の周囲長)
  9. 【請求項9】 前記着色粒子は、下記式で示される体積
    平均粒径の変動係数(CV値)が25%以下であること
    を特徴とする請求項1〜8のいずれか1項記載の画像形
    成装置。 CV値={(体積粒度分布における標準偏差)/(体積
    平均粒径)}×100
  10. 【請求項10】 電子写真感光体面を一様帯電させて像
    露光し静電潜像を形成する静電潜像形成手段、該静電潜
    像を体積平均粒径が3〜5μmのトナーにより現像して
    トナー像を形成するトナー像形成手段、該トナー像を中
    間転写体上に転写する第1転写手段、該中間転写体上に
    転写したトナー像を転写材上に転写する第2転写手段、
    前記電子写真感光体上に残留した未転写トナーをクリー
    ニングする電子写真感光体クリーニング手段、とを有す
    る画像形成装置において、 前記電子写真感光体は、導電性支持体上に有機感光層と
    水酸基或いは加水分解性基の少なくともいずれかを有す
    る有機ケイ素化合物を縮合させた表面保護層を持つ有機
    電子写真感光体であり、 前記中間転写体は表面の水に対する接触角が、前記電子
    写真感光体表面の水に対する接触角よりも小さく、 前記電子写真感光体上に形成されたトナー像が転写材上
    に転写させないトナー像であるとき、該トナー像を中間
    転写体上に転写して前記転写材上に転写しないように、
    1次転写手段及び2次転写手段を制御する手段を有する
    ことを特徴とする画像形成装置。
  11. 【請求項11】 前記1次転写手段は、電圧印加可能な
    ローラ部材又はブレード部材を中間転写体の背面に面圧
    0.5〜100(mPa)で当接させる方式の押圧転写
    手段であり、 前記クリーニング手段は、反撥弾性が30〜70
    (%)、硬度60〜70(°)のクリーニングブレード
    を、中間転写体表面に線圧5.0〜30(mN/cm)
    で当接させる方式のクリーニング手段であることを特徴
    とする請求項10記載の画像形成装置。
  12. 【請求項12】 前記転写材上に転写させないトナー像
    を感光体上に形成するとき、該トナー像のトナー最大付
    着量を0.2〜0.5(mg/cm2)とすることを特
    徴とする請求項10又は11記載の画像形成装置。
  13. 【請求項13】 前記水酸基或いは加水分解性基の少な
    くともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた
    表面保護層は、下記一般式(1)で表される架橋性化合
    物を含有する有機ケイ素化合物を架橋した樹脂層である
    ことを特徴とする請求項10〜12のいずれか1項記載
    の画像形成装置。 一般式(1) (R1O)4-m-nSi(R2m(R3n (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R2は水酸
    基、各々置換、未置換のアルキル基、アルコキシル基、
    アリール基、アリールオキシ基、R3は水酸基、アミノ
    基、アルコキシ基、アリールオキシ基の少なくとも1つ
    を含む炭素数3以上の有機基を表す。又、mは0〜2、
    nは1〜3の整数を表す。但し、m+nは1〜3の整数
    である。)
  14. 【請求項14】 前記水酸基或いは加水分解性基の少な
    くともいずれかを有する有機ケイ素化合物を縮合させた
    表面保護層は、電荷輸送性能を有する構造単位を含み、
    且つ架橋構造を有するシロキサン系樹脂を含有する樹脂
    層であり、シロキサン系樹脂は上記一般式(1)で表さ
    れる架橋性化合物から形成されることを特徴とする請求
    項10〜13のいずれか1項記載の画像形成装置。
  15. 【請求項15】 前記架橋性化合物は、下記一般式
    (2)で表される架橋性化合物であることを特徴とする
    請求項13又は14記載の画像形成装置。 一般式(2) (R1O)3Si(R4) (式中、R1は炭素数1〜6のアルキル基、R4は水酸基
    を含む炭素数3以上の有機基を表す。)
  16. 【請求項16】 前記トナーは、結着樹脂と着色剤とを
    含む着色粒子100質量部に対して、数平均一次粒子径
    が0.01〜0.5μmの疎水性の粒子を0.5〜5質
    量部添加したトナーであることを特徴とする請求項10
    〜15のいずれか1項記載の画像形成装置。
  17. 【請求項17】 前記着色粒子は、下記式で示される球
    形化度が0.93〜0.96であることを特徴とする請
    求項10〜16のいずれか1項記載の画像形成装置。 球形化度=(粒子投影像と同一面積の円の周囲長)/
    (粒子投影像の周囲長)
  18. 【請求項18】 前記着色粒子は、下記式で示される体
    積平均粒径の変動係数(CV値)が25%以下であるこ
    とを特徴とする請求項10〜17のいずれか1項記載の
    画像形成装置。 CV値={(体積粒度分布における標準偏差)/(体積
    平均粒径)}×100
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