JP2003316061A - 画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
画像形成方法及び画像形成装置Info
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Abstract
ング性を改善し、更に画像ボケや環境メモリの発生を防
止した画像形成方法、画像形成装置を提供することであ
る。 【解決手段】 有機感光体上に形成された静電潜像を、
現像工程で顕像化したトナー像を記録紙に転写し、該有
機感光体上に残留したトナーを除去する画像形成方法に
おいて、前記有機感光体が30℃80%RH環境下で調
湿し、40〜200℃の範囲で測定した示差走査熱量分
析の吸熱エネルギー変化量ΔHが0.1〜20J/g
で、且つ表面層に数平均一次粒子径1nm以上、100
nm未満の無機粒子を含有した有機感光体であり、前記
現像工程で用いるトナーの30℃80%RH環境下にお
ける飽和水分量が0.1〜2.0質量%であることを特
徴とする画像形成方法。
Description
ーの分野において用いられる画像形成方法、画像形成装
置に関するものである。
を含有する有機感光体が最も広く用いられている。有機
感光体(以下、単に感光体ともいう)は可視光から赤外
光まで各種露光光源に対応した材料を開発しやすいこ
と、環境汚染のない材料を選択できること、製造コスト
が安いことなどが他の感光体に対して有利な点である
が、同じ有機物から構成されているトナーとの付着力が
高く、トナーのクリーニング性が低下しやすく、又多数
枚の複写やプリント時に感光体表面の劣化や傷が発生し
やすい。
方法では、パソコンのプリンターとしての用途や、また
通常の複写機においても画像処理の容易さや複合機への
展開の容易さからデジタル方式の画像形成方式が急激に
主流となりつつある。デジタル方式の画像形成では、コ
ピーのみならず、オリジナル画像を作成する使用法が多
くなり、デジタル方式の電子写真画像形成はより高画質
が要求される傾向にある。
画像形成方法であるが、10μm未満の微粒子トナーは
有機感光体への付着力が大きくなり、トナーの感光体か
ら記録紙への転写性の低下や、クリーニング性が低下す
るという問題が発生しやすい。トナーの転写性やクリー
ニング性が低下すると単に画像濃度が低下するだけでな
く、文字画像等が識別不能の画像ボケや鮮鋭性の低下が
発生しやすい。
の残留トナーのクリーニング性及び有機感光体の耐摩耗
性を改良する方法として、特開昭56−117245
号、同63−91666号及び特開平1−205171
号の各公報には感光体の最表面層に疎水性シリカを含有
せしめ、感光体表面の機械的強度を大とし、耐久性を向
上せしめることができることが記載されている。更に又
特開昭57−176057号、同61−117558号
又は特開平3−155558号等の各公報には前記疎水
性シリカをシランカップリング剤等で処理して成る疎水
性シリカ粒子を感光体の最表面層に含有せしめ、感光体
の機械的強度を大ならしめると共に潤滑性を付与してよ
り高耐久性の感光体が得られることが記載されている。
十分さを改良する方法として、焼結シリカを感光体表面
層に適用する技術が特願平7−9957号に記載されて
いる。即ち、30℃80%RHの環境下で調湿した場合
の示差走査熱量分析において40℃以上200℃以下の
範囲の吸熱エネルギー変化量ΔHが0〜20ジュール/
gであり、且つ体積平均粒径0.05μm以上2μm以
下である疎水性シリカを含有する感光体が記載されてお
り、該感光体に用いる疎水性シリカ粒子として焼結性シ
リカが用いられている。
求される高解像化に対しては、上記疎水化シリカを用い
た感光体では、従来問題にならなかった微小な感光体の
電位変動やバラツキを忠実に画像に再現することにな
り、新たな画像不良として認識されることとなった。即
ち、有機感光体の表面層に前記のような疎水性シリカを
含有させると、感光体の摩耗性や、クリーニング不良は
改善されるが、高温高湿条件下で画像ボケが発生しやす
いとか、急激な湿度の変化が起こり、高湿から低湿に環
境が変化した場合には、反転現像で黒帯状の画像欠陥を
発生させるメモリー現象(以後、環境メモリという)を
引き起こすし易い。本発明者等はこの現象を検討した結
果、現像剤中のトナーが感光体や周辺部材に比べての環
境への順応が遅いため、感光体の現像部やクリーニング
部などトナーが滞留する部位と他の部位との間に湿度差
が生じ、この湿度差が原因となって、画像ボケや環境メ
モリを発生させていることを見いだした。
術の問題点を解決するために成されたものである。即
ち、本発明の目的は、有機感光体を用いた画像形成方法
において、トナーの転写性、クリーニング性を改善し、
更に画像ボケや環境メモリの発生を防止した画像形成方
法を提供することである。又、本発明の目的は、有機感
光体を用いた画像形成装置において、トナーの転写性、
クリーニング性を改善し、更に画像ボケや環境メモリの
発生を防止した画像形成装置を提供することである。
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。
を、現像工程で顕像化したトナー像を記録紙に転写し、
該有機感光体上に残留したトナーを除去する画像形成方
法において、前記有機感光体が30℃80%RH環境下
で調湿し、40〜200℃の範囲で測定した示差走査熱
量分析の吸熱エネルギー変化量ΔHが0.1〜20J/
gで、且つ表面層に数平均一次粒子径1nm以上、10
0nm未満の無機粒子を含有した有機感光体であり、前
記現像工程で用いるトナーの30℃80%RH環境下に
おける飽和水分量が0.1〜2.0質量%であることを
特徴とする画像形成方法。
該疎水性シリカの疎水化度が50%以上であることを特
徴とする前記1に記載の画像形成方法。
て、X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2
°)で、27.2°に主ピークを有するチタニルフタロ
シアニン顔料を含有することを特徴とする前記1又は2
に記載の画像形成方法。
を、現像手段で顕像化したトナー像を記録紙に転写した
後、該有機感光体上に残留したトナーを除去するクリー
ニング手段を有する画像形成装置において、前記有機感
光体が30℃80%RH環境下で調湿し、40〜200
℃の範囲で測定した示差走査熱量分析の吸熱エネルギー
変化量ΔHが0.1〜20J/gで、且つ表面層に数平
均一次粒子径1nm以上、100nm未満の無機粒子を
含有した有機感光体であり、前記現像手段で用いるトナ
ーの30℃80%RH環境における飽和水分量が0.1
〜2.0質量%であることを特徴とする画像形成装置。
該疎水性シリカの疎水化度が50%以上であることを特
徴とする前記4に記載の画像形成装置。
て、X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2
°)で、27.2°に主ピークを有するチタニルフタロ
シアニン顔料を含有することを特徴とする前記4又は5
に記載の画像形成装置。
ブレードを有することを特徴とする前記4〜6のいずれ
か1項に記載の画像形成装置。
は、上記構成を有することにより、トナーの転写性、ク
リーニング性を改善し、更に画像ボケや環境メモリの発
生を防止した良好な電子写真画像を提供することができ
る。
する。
境下で調湿し、40〜200℃の範囲で測定した示差走
査熱量分析の吸熱エネルギー変化量ΔHが0.1〜20
J/gで、且つ表面層に数平均一次粒子径1nm以上、
100nm未満の無機粒子を含有した有機感光体であ
る。そして、30℃80%RH環境における飽和水分量
が0.1〜2.0質量%であるトナーを用いて該有機感
光体上にトナー像を形成することにより、優れたトナー
の転写性を示し、画像ボケや、環境メモリ等の画像欠陥
を生じない電子写真画像を得ることができる。
有機感光体の表面層に含有される無機粒子の数平均一次
粒子径は1nm以上、100nm未満であるが、好まし
くは10nm以上、90nm以下、最も好ましくは10
nm以上、50nm未満である。表面層に含有される無
機粒子の数平均一次粒子径が1nm未満では感光体表面
に微細な凹凸が形成されず、上記トナーの転写性、クリ
ーニング性の改善効果が小さく、100nm以上の無機
粒子では、40〜200℃の範囲で測定した示差走査熱
量分析の吸熱エネルギー変化量ΔHが、10J/gより
大きくなりやすい。このことは水分子等のキャリアトラ
ップの原因となる物質が多くなり、その結果、環境メモ
リを発生しやすくなる。又ブレードの摩耗も増大し、ク
リーニング不良も発生しやすくなる。本発明の吸熱エネ
ルギー変化量ΔHは0〜10J/gであるが、より好ま
しくは0〜8.0J/gである。
m未満の無機粒子としては、シリカ、酸化亜鉛、酸化チ
タン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸
化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチ
モンやタンタルをドープした酸化スズ、酸化ジルコニウ
ム等の微粒子を好ましく用いることができる。これらの
中でもコスト、粒径の調整や表面処理の容易さ等からシ
リカ、特に表面を疎水化した疎水性シリカが好ましい。
過型電子顕微鏡観察によって10000倍に拡大し、ラ
ンダムに300個の粒子を一次粒子として観察し、画像
解析によりフェレ径の数平均径として測定値を算出す
る。
ルに対する濡れ性の尺度(メタノールウェッタビリテ
ィ)で示される疎水化度で50%以上のものが好まし
い。疎水化度が50%未満であると前記吸熱エネルギー
変化量ΔHが、10J/gより大きくなりやすく、その
結果、環境メモリを発生しやすい。より好ましい疎水化
度は65%以上、最も好ましい疎水化度は70%以上で
ある。
ィとは、メタノールに対するシリカ微粉末の濡れ性を評
価するものである。濡れ性の測定は以下の方法で行う。
内容量250mLのビーカーに入れた蒸留水50mL
に、測定対象のシリカ微粉末を0.2g添加して撹拌す
る。次にメタノールを先端が液体中に浸漬されているビ
ュレットからゆっくり撹拌した状態でシリカ微粉末の全
体が濡れるまでゆっくり滴下する。このシリカ微粉末を
完全に濡らすために必要なメタノールの量をa(mL)
とした時、下記式(1)により疎水化度を算出する。
成されたシリカ粉末をを疎水化することにより得られ
る。特に乾式法(ケイ素化ハロゲン化合物の蒸気相酸
化)により生成されたいわゆるヒュームドシリカと称さ
れるものを疎水化剤で処理したものが、水分吸着サイト
が少なく好ましい。これは従来公知の技術によって製造
されるものである。例えば四塩化ケイ素ガスの酸水素焔
中における熱分解酸化反応を利用するもので、基礎とな
る反応式は次のようなものである。
は、塩化チタンなど他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハ
ロゲン化合物と共に用いることによってシリカと他の金
属酸化物の複合微粉体を得ることも可能である。
を撹拌等によりクラウド状に分散させたものに、アルコ
ール等で溶解した疎水化処理剤溶液を噴霧するか或いは
気化した疎水化処理剤を接触させて付着させる乾式処
理、又は、シリカ粉末を溶液中に分散させ、その中に疎
水化処理剤を滴下して付着させる湿式処理等の従来公知
の方法で行うことが出来る。
いることが出来、具体例を下記に挙げる。又、これらの
化合物は組み合わせて使用しても良い。
ルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピ
ルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリ
デシルベンゼンスルフォニルチタネート及びビス(ジオ
クチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネ
ート等が挙げられる。
アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ
−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキ
シシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシ
ラン、N−β−ビニルベンジルアミノエチル−N−γ−
アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチ
ルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリ
メトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキ
シルトリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラ
ン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシ
シラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェ
ニルトリメトキシシラン及びp−メチルフェニルトリメ
トキシシラン等が挙げられる。
ーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル及びアミ
ノ変性シリコーンオイル等が挙げられる。
して1〜40質量%添加して被覆することが好ましく、
3〜30質量%がより好ましい。
ンポリシロキサン化合物を用いてもよい。該ハイドロジ
ェンポリシロキサン化合物の分子量は1000〜200
00のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防止
機能も良好である。特にメチルハイドロジェンポリシロ
キサンを最後の表面処理に用いると良好な効果が得られ
る。
リカを有機感光体の表面層にバインダーと共に含有させ
るが表面層の疎水性シリカの割合はバインダーに対して
1〜20質量%、好ましくは2〜15質量%、最も好ま
しくは2〜10質量%で使用されるのがよい。20質量
%を超えると、感光体の吸熱エネルギー変化量ΔHを1
0J/g以下にするのが難しくなり、環境メモリやトナ
ーの転写性を低下させ、クリーニング不良も起こしやす
い。一方、1質量%未満だと感光体の耐摩耗性の低下を
起こしやすい。
Hを10J/g以下にするには、感光体表面層に含有さ
れる疎水性シリカに数平均一次粒径が1nm以上、10
0nm未満の粒子を用いると共に、感光体を構成する各
層に用いられているバインダー樹脂の吸水性を小さくす
ることが必要である。特に表面層、中間層の吸水率を小
さくするようなバインダー樹脂の選択が必要である。即
ち、高温高湿下では水分子は表面や導電性支持体を伝っ
て、感光層中に進入しやすいく、これを防ぐためには表
面層と中間層の吸水性を小さくすることが重要であり、
又、感光層の中で最も占有容積が大きい電荷輸送層のバ
インダー樹脂の吸水性を小さくすることも重要である。
と同時に、これら表面層のバインダー樹脂の吸水率を小
さくすることにより、感光体の吸熱エネルギー変化量Δ
Hを10J/g以下にすることが可能となる。
を吸水率を0.5%以下、好ましくは0.3%以下の実
質的に吸湿性を持たないバインダー樹脂から選択するこ
とが好ましい。このようなバインダー樹脂としてはポリ
カーボネート、ポリエステル、ポリアリレート等の樹脂
が好ましく、特に良好な電子写真特性を有するポリカー
ボネートが好ましい。
面層に含まれている膜形成可能な全てのバインダー樹脂
の吸水率の質量平均を意味し、該膜形成の可能なバイン
ダー樹脂が2種類以上含有されている場合の吸水率は、
各バインダー樹脂の吸水率の質量平均が1.0%以下、
好ましくは0.5%以下になるように樹脂を選択するこ
とが好ましい。例えば表面層のバインダー樹脂に吸水率
1.5%の樹脂Aを5g、吸水率0.5%の樹脂Bを1
0gの割合の混合樹脂を用いた場合は、表面層のバイン
ダー樹脂の吸水率は(1.5×5+0.5×10)/
(5+10)=0.83%の吸水率とする。
上記表面層のバインダー樹脂で定義したものと同じであ
る。
次に、20℃に維持したイオン交換水に試料を投入し、
一定時間経過後に引き上げ試料表面の水を清潔な布で拭
き取り、質量を測定する。以上の操作を質量増が飽和す
るまで繰り返し、その結果得られた試料の増加質量(増
加分)を初期の質量で除した値を吸水率とした。
電性支持体との接着性や電荷発生層との接着性、或いは
導電性支持体からのフリーキャリアのブロッキング特性
等を満たす特性を求められることから、体積抵抗が10
9〜1013Ωcmの極性基を有する樹脂が好ましい。こ
のような抵抗特性を有し、溶解溶媒性を改良した樹脂と
して、ポリアミド樹脂が好ましく用いられる。吸水率は
5%以下、好ましくは3.0%以下が好ましく、中間層
のバインダーの吸水率が5%より大きいと中間層を通し
て感光層中の吸湿性が上昇し、環境メモリ等を増大させ
る。このような特性を満たすポリアミド樹脂としては以
下のような化学構造を有する樹脂が挙げられる。
説明する。本発明において、有機感光体とは電子写真感
光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機
能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成
された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物
質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発
生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等
公知の有機電子写真感光体を全て含有する。
いが、基本的には電荷発生層、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機能を同一層
に有する層)等の感光層から構成されるが、その上に表
面層を塗設した構成でもよい。又、表面層は保護層の機
能と電荷輸送の機能を有していることが好ましい。
の構成について記載する。導電性支持体本発明の感光体
に用いられる導電性支持体としてはシート状或いは円筒
状の導電性支持体が用いられる。
ることによりエンドレスに画像を形成できるに必要な円
筒状の支持体を意味し、真直度で0.1mm以下、振れ
0.1mm以下の範囲にある導電性の支持体が好まし
い。この真直度及び振れの範囲を超えると、良好な画像
形成が困難になる。
ム、ニッケルなどの金属ドラム、又はアルミニウム、酸
化錫、酸化インジュウムなどを蒸着したプラスチックド
ラム、又は導電性物質を塗布した紙・プラスチックドラ
ムを使用することができる。導電性支持体としては常温
で比抵抗103Ωcm以下が好ましい。
表面に封孔処理されたアルマイト膜が形成されたものを
用いても良い。アルマイト処理は、通常例えばクロム
酸、硫酸、シュウ酸、リン酸、硼酸、スルファミン酸等
の酸性浴中で行われるが、硫酸中での陽極酸化処理が最
も好ましい結果を与える。硫酸中での陽極酸化処理の場
合、硫酸濃度は100〜200g/l、アルミニウムイ
オン濃度は1〜10g/l、液温は20℃前後、印加電
圧は約20Vで行うのが好ましいが、これに限定される
ものではない。又、陽極酸化被膜の平均膜厚は、通常2
0μm以下、特に10μm以下が好ましい。
ー機能を備えた前記した中間層を設ける。
いバインダー樹脂中に酸化チタンを含有させることが好
ましい。該酸化チタン粒子の平均粒径は、数平均一次粒
径で10nm以上400nm以下の範囲が良く、15n
m〜200nmが好ましい。10nm未満では中間層に
よるモアレ発生の防止効果が小さい。一方、400nm
より大きいと、中間層塗布液の酸化チタン粒子の沈降が
発生しやすく、その結果中間層中の酸化チタン粒子の均
一分散性が悪く、又黒ポチも増加しやすい。数平均一次
粒径が前記範囲の酸化チタン粒子を用いた中間層塗布液
は分散安定性が良好で、且つこのような塗布液から形成
された中間層は黒ポチ発生防止機能の他、環境特性が良
好で、且つ耐クラッキング性を有する。
は、樹枝状、針状および粒状等の形状があり、このよう
な形状の酸化チタン粒子は、例えば酸化チタン粒子で
は、結晶型としては、アナターゼ型、ルチル型及びアモ
ルファス型等があるが、いずれの結晶型のものを用いて
もよく、また2種以上の結晶型を混合して用いてもよ
い。その中でもルチル型で且つ粒状のものが最も良い。
いることが好ましく、表面処理の1つは、複数回の表面
処理を行い、かつ該複数回の表面処理の中で、最後の表
面処理が反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を行
うものである。また、該複数回の表面処理の中で、少な
くとも1回の表面処理がアルミナ、シリカ、及びジルコ
ニアから選ばれる少なくとも1種類以上の表面処理を行
い、最後に反応性有機ケイ素化合物を用いた表面処理を
行うことが好ましい。
ア処理とは酸化チタン粒子表面にアルミナ、シリカ、或
いはジルコニアを析出させる処理を云い、これらの表面
に析出したアルミナ、シリカ、ジルコニアにはアルミ
ナ、シリカ、ジルコニアの水和物も含まれる。又、反応
性有機ケイ素化合物の表面処理とは、処理液に反応性有
機ケイ素化合物を用いることを意味する。
ン粒子の表面処理を少なくとも2回以上行うことによ
り、酸化チタン粒子表面が均一に表面被覆(処理)さ
れ、該表面処理された酸化チタン粒子を中間層に用いる
と、中間層内における酸化チタン粒子等の酸化チタン粒
子の分散性が良好で、かつ黒ポチ等の画像欠陥を発生さ
せない良好な感光体を得ることができるのである。
一般式(1)で表される化合物が挙げられるが、酸化チ
タン表面の水酸基等の反応性基と縮合反応をする化合物
であれば、下記化合物に限定されない。
直接結合した形の有機基を表し、Xは加水分解性基を表
し、nは0〜3の整数を表す。)一般式(1)で表され
る有機ケイ素化合物において、Rで示されるケイ素に炭
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、ペンチル、ヘキシル、オクチ
ル、ドデシル等のアルキル基、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−トリフロオロプロピル、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を挙げ
られる。また、Xの加水分解性基としてはメトキシ、エ
トキシ等のアルコキシ基、ハロゲン基、アシルオキシ基
が挙げられる。
化合物は、単独でも良いし、2種以上組み合わせて使用
しても良い。
化合物の具体的化合物で、nが2以上の場合、複数のR
は同一でも異なっていても良い。同様に、nが2以下の
場合、複数のXは同一でも異なっていても良い。又、一
般式(1)で表される有機ケイ素化合物を2種以上を用
いるとき、R及びXはそれぞれの化合物間で同一でも良
く、異なっていても良い。
ケイ素化合物としてはポリシロキサン化合物が挙げられ
る。該ポリシロキサン化合物の分子量は1000〜20
000のものが一般に入手しやすく、又、黒ポチ発生防
止機能も良好である。
を最後の表面処理に用いると良好な効果が得られる。
機能と電荷輸送機能を1つの層に持たせた単層構造の感
光層構成でも良いが、より好ましくは感光層の機能を電
荷発生層(CGL)と電荷輸送層(CTL)に分離した
構成をとるのがよい。機能を分離した構成を取ることに
より繰り返し使用に伴う残留電位増加を小さく制御で
き、その他の電子写真特性を目的に合わせて制御しやす
い。負帯電用の感光体では中間層の上に電荷発生層(C
GL)、その上に電荷輸送層(CTL)の構成を取るこ
とが好ましい。正帯電用の感光体では前記層構成の順が
負帯電用感光体の場合の逆となる。本発明の最も好まし
い感光層構成は前記機能分離構造を有する負帯電感光体
構成である。
について説明する。 電荷発生層 電荷発生層には電荷発生物質(CGM)を含有する。そ
の他の物質としては必要によりバインダー樹脂、その他
添加剤を含有しても良い。
して、例えば、他のフタロシアニン顔料、アゾ顔料、ペ
リレン顔料、アズレニウム顔料などを単独で或いは併用
して用いることができる。
ダーを用いる場合、バインダーとしては公知の樹脂を用
いることができるが、最も好ましい樹脂としてはホルマ
ール樹脂、ブチラール樹脂、シリコーン樹脂、シリコー
ン変性ブチラール樹脂、フェノキシ樹脂等が挙げられ
る。バインダー樹脂と電荷発生物質との割合は、バイン
ダー樹脂100質量部に対し20〜600質量部が好ま
しい。これらの樹脂を用いることにより、繰り返し使用
に伴う残留電位増加を最も小さくできる。電荷発生層の
膜厚は0.1μm〜2μmが好ましい。
散し製膜するバインダー樹脂を含有する。その他の物質
としては必要により酸化防止剤等の添加剤を含有しても
良い。
荷輸送物質(CTM)を用いることができる。例えばト
リフェニルアミン誘導体、ヒドラゾン化合物、スチリル
化合物、ベンジジン化合物、ブタジエン化合物などを用
いることができる。これら電荷輸送物質は通常、適当な
バインダー樹脂中に溶解して層形成が行われる。これら
の中で繰り返し使用に伴う残留電位増加を最も小さくで
きるCTMは高移動度で、且つ組み合わされるCGMと
のイオン化ポテンシャル差が0.5(eV)以下の特性
を有するものであり、好ましくは0.30(eV)以下
である。
表面分析装置AC−1(理研計器社製)で測定される。
ダー樹脂としては熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂いずれの
樹脂かを問わない。例えばポリスチレン、アクリル樹
脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹
脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウ
レタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アル
キッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、
メラミン樹脂並びに、これらの樹脂の繰り返し単位構造
のうちの2つ以上を含む共重合体樹脂。又これらの絶縁
性樹脂の他、ポリ−N−ビニルカルバゾール等の高分子
有機半導体が挙げられる。これらの中で吸水率が小さ
く、CTMの分散性、電子写真特性が良好なポリカーボ
ネート樹脂が最も好ましい。
は、バインダー樹脂100質量部に対し10〜200質
量部が好ましい。又、電荷輸送層の膜厚は10〜40μ
mが好ましい。
表面層を用いる。又、該表面層には電荷輸送物質を含有
させ、電荷輸送性を付与することが好ましい。即ち、電
荷輸送層を複数層としその最上層を本発明の表面層とす
る構成が最も好ましい。
成を例示したが、本発明では上記以外の感光体層構成で
も良い。
媒又は分散媒としては、n−ブチルアミン、ジエチルア
ミン、エチレンジアミン、イソプロパノールアミン、ト
リエタノールアミン、トリエチレンジアミン、N,N−
ジメチルホルムアミド、アセトン、メチルエチルケト
ン、メチルイソプロピルケトン、シクロヘキサノン、ベ
ンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、ジクロロ
メタン、1,2−ジクロロエタン、1,2−ジクロロプ
ロパン、1,1,2−トリクロロエタン、1,1,1−
トリクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロ
エタン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、ジオキサ
ン、メタノール、エタノール、ブタノール、イソプロパ
ノール、酢酸エチル、酢酸ブチル、ジメチルスルホキシ
ド、メチルセロソルブ等が挙げられる。本発明はこれら
に限定されるものではないが、ジクロロメタン、1,2
−ジクロロエタン、メチルエチルケトン等が好ましく用
いられる。また、これらの溶媒は単独或いは2種以上の
混合溶媒として用いることもできる。
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、感光層の上層側の
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。なお保護層は前記円形量
規制型塗布加工方法を用いるのが最も好ましい。前記円
形量規制型塗布については例えば特開昭58−1890
61号公報に詳細に記載されている。
いられるトナーは30℃80RH%環境における飽和水
分量が0.1以上2.0質量%以下である。本発明に用
いられる有機感光体の表面層は無機粒子を含有してお
り、摩耗しにくい特徴を有する反面、表面が比較的親水
性になるため、トナーが吸湿性の特性を有していると感
光体表面の残留トナーのクリーニング性が低下し、トナ
ーフィルミングが発生し、画像ボケや画像欠陥の原因と
なる。即ち、本発明に用いられるトナーは30℃80R
H%環境における飽和水分量が0.1以上2.0質量%
以下の範囲を外れると、特に2.0質量%を越えると感
光体と残留トナーの付着力が増大し、クリーニング性が
低下し、トナーフィルミングの発生が多くなり、前記し
た画像ボケの発生や、環境メモリ等の画像欠陥を発生さ
せやすく、電子写真画像の画像品質を保てなくなる。一
方飽和水分量が0.1未満にするためにはトナーに用い
るすべての素材に吸湿性を抑止する材料を必要とし、ト
ナー自体のコストが高くなり過ぎ製品価格を実現しえな
くなる。
H環境における飽和水分量が0.1〜2.0質量%に抑
える必要があるが、具体的な水分量調整方法としては、
例えば次のようなものがある。
疎水成分を増量する。バインダー樹脂の構成成分中、疎
水性の強いスチレン成分を全モノマー中50質量%以上
占めるようにする。特に好ましくは60%以上、さらに
好ましくは70%以上がよい。
それには後記するように外添剤の疎水化度を高くするの
が効果的である。外添剤の疎水化度が60以上のものを
使用するのが望ましい。
くするのも有効な方法である。それには特にポリオレフ
ィン系ワックスを使用すると好適であり、表面に存在す
るポリオレフィンの量を増加させるためには、機械式粉
砕機を使用し、破砕時に摩擦熱を付与しトナー表面にブ
リードアウトさせる方法がある。
最も一般的に用いられている粉砕法、即ちバインダー樹
脂と着色剤、その他必要により添加される種種の添加剤
を混練粉砕後分級して作製しても良いし、離型剤、着色
剤を含有したトナー樹脂粒子を媒体中で合成作製して製
造してもよい。
関しては水系媒体中で融着させる方法として、例えば特
開昭63−186253号公報、同63−282749
号公報、特開平7−146583号公報等に記載されて
いる方法や、樹脂粒子を塩析/融着させて形成する方法
等をあげることができる。ここで用いられる樹脂粒子は
重量平均粒径50〜2000nmが好ましく、これらの
樹脂粒子は乳化重合、懸濁重合、シード重合等のいずれ
の造粒重合法によっても良いが、好ましく用いられるの
は乳化重合法である。
いて記述する。前記混練粉砕後分級によるトナーの製造
方法においても、トナー樹脂粒子を媒体中で合成作製す
る方法においても、いずれの場合も従来公知の重合性単
量体を用いることができる。また、要求される特性を満
たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて
用いることができる。バインダー樹脂としては特に限定
されるものではなく、スチレン系樹脂、アクリル系樹
脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチ
レン−ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等、一般的に知ら
れているバインダー樹脂を使用することができる。
ン−アクリル樹脂を構成する単量体としては、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−t−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、アクリ
ル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノ
エチル等のアクリル酸エステル誘導体等が挙げられ、こ
れらは単独あるいは組み合わせて使用することができ
る。
体としては、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、弗化ビニル、弗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、N−ブチルアクリルアミド、N,N−ジブ
チルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメ
タクリルアミド、N−オクタデシ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。
ル系樹脂)で含カルボン酸重合体を得るための単量体例
としては、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアク
リル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮
酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオ
クチルエステル、ケイ皮酸無水物、アルケニルコハク酸
メチルハーフエステル等が挙げられる。
コールジアクリレート、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アクリレート、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
ルジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタク
リレート等の架橋剤を添加してもよい。
上のカルボン酸と2価以上のアルコール成分を縮合重合
させて得られる樹脂である。2価のカルボン酸の例とし
てはマレイン酸、フマール酸、シトラコ酸、イタコン
酸、グルタコ酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル
酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン
酸、マロン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニル
コハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハ
ク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸
等が挙げられ、これらの酸無水物も使用することができ
る。
アルコール成分の例としては、ポリオキシプロピレン
(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)
プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−
ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシ
エチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−
ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒ
ドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン
(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン等のエーテル化ビスフェノール、エチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
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、1,4,ブテンジ
オール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタング
リコール、1,6−ヘキサングリコール、1,4−シク
ロヘキサンジメタノール、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
リテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビス
フェノールZ、水素添加ビスフェノールA等をあげるこ
とができる。
有するものとしては、下記3価のカルボン酸、例えば
1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナ
フタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリ
カルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,
2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキ
シル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、
1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ
(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オ
クタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール
三量体酸等があげられ、これらの酸無水物、あるいは多
価アルコール成分、具体的にはソルビトール、1,2,
3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペ
ンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペ
ンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、
1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メ
チルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブ
タントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロー
ルプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼ
ン等を添加することで架橋ポリエステル樹脂とすること
もできる。
ることができる。無機顔料としては、従来公知のものを
用いることができる。具体的な無機顔料を以下に例示す
る。
ブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、
サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラッ
ク、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いら
れる。
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
マグネタイトを添加することができる。この場合には所
定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜6
0質量%添加することが好ましい。
ことができる。具体的な有機顔料を以下に例示する。
C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッ
ド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメン
トレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピ
グメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、
C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメン
トレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:
1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメ
ントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、
C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメント
レッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.
I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッ
ド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げら
れる。
は、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメ
ントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、
C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメント
イエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.
I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエ
ロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.
ピグメントイエロー138等が挙げられる。
C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブ
ルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、
C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブ
ルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられ
る。
は複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加
量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは
3〜15質量%が選択される。
る。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用す
ることができ、具体的にはシランカップリング剤、チタ
ンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好
ましく用いることができる。
良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添
剤を添加して使用することができる。これら外添剤とし
ては特に限定されるものでは無く、種々の無機微粒子、
有機微粒子及び滑剤を使用することができる。
用することができる。具体的には、シリカ、チタン、ア
ルミナ微粒子等が好ましく用いることができる。これら
無機微粒子としては疎水性のものが好ましい。具体的に
は、シリカ微粒子として、例えば日本アエロジル社製の
市販品R−805、R−976、R−974、R−97
2、R−812、R−809、ヘキスト社製のHVK−
2150、H−200、キャボット社製の市販品TS−
720、TS−530、TS−610、H−5、MS−
5等が挙げられる。
ロジル社製の市販品T−805、T−604、テイカ社
製の市販品MT−100S、MT−100B、MT−5
00BS、MT−600、MT−600SS、JA−
1、富士チタン社製の市販品TA−300SI、TA−
500、TAF−130、TAF−510、TAF−5
10T、出光興産社製の市販品IT−S、IT−OA、
IT−OB、IT−OC等が挙げられる。
エロジル社製の市販品RFY−C、C−604、石原産
業社製の市販品TTO−55等が挙げられる。
径が10〜2000nm程度の球形の有機微粒子を使用
することができる。このものとしては、スチレンやメチ
ルメタクリレートなどの単独重合体やこれらの共重合体
を使用することができる。
ルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オ
レイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の
塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウ
ム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシ
ノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の
金属塩が挙げられる。
0.1〜5質量%程度が好ましい。トナー化工程は上記
で得られたトナー粒子を、例えば流動性、帯電性、クリ
ーニング性の改良を行うことを目的として、前述の外添
剤を添加してもよい。外添剤の添加方法としては、ター
ビュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキ
サー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用す
ることができる。
トナー用添加剤として種々の機能を付与することのでき
る材料を加えてもよい。具体的には離型剤、荷電制御剤
等が挙げられる。
で、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオ
レフィン系ワックスや、これらの変性物、カルナウバワ
ックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビス
アミドなどのアミド系ワックスなどをあげることができ
る。これらは離型剤粒子として加えられ、樹脂や着色剤
と共に塩析/融着させることが好ましいことはすでに述
べた。
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。
一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよいが、
好ましくは二成分現像剤としてである。
一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法も
あるが、通常はトナー粒子中に0.1〜5μm程度の磁
気粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その
含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に
含有させるのが普通である。
て用いることができる。この場合は、キャリアの磁気粒
子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、そ
れらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従
来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ま
しい。上記磁気粒子は、その体積平均粒径としては15
〜100μm、より好ましくは25〜60μmのものが
よい。
には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置
「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMP
ATEC)社製)により測定することができる。
覆されているもの、あるいは樹脂中に磁気粒子を分散さ
せたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティ
ング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例え
ば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−ア
クリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或い
はフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂
分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限
定されず公知のものを使用することができ、例えば、ス
チレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹
脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
現像剤のいずれを用いても感光体上の静電潜像を現像す
ることができる。
バインダー樹脂よりなる磁性トナーからなり、これらに
は着色剤を含むこともできる。
ャリア粒子(キャリア)とで構成される。現像は現像剤
搬送体としての現像スリーブと感光体ドラムとの間にト
ナーと同極性、或いは逆極性の直流電圧と該直流電圧に
交流電圧とが重畳された現像バイアスが印加され、接触
或いは非接触のにて行われる。
について説明する。トナーの平均粒径が大きくなると、
画像の荒れが目立つようになる。通常、10本/mm程
度のピッチで並んだ細線の解像力がある現像には、平均
粒径20μm程度のトナーでも問題ないが、しかし、平
均粒径2〜9μmの微粒子化したトナーを用いると、解
像力は格段に向上して、濃淡差も忠実に再現した鮮明な
高画質画像を与えるようになる。
の非磁性又は磁性のトナーを用いることができる。トナ
ーには、必要に応じて粒子の流動滑りを良くするための
流動化剤や感光体面の清浄化に役立つクリーニング助剤
等が混合される。流動化剤としては、コロイダルシリ
カ、シリコーンワニス、金属石鹸あるいは非イオン表面
活性剤等を用いることができ、クリーニング助剤として
は、脂肪酸金属塩、有機基置換シリコーンあるいはフッ
素等表面活性剤等を用いることができる。
成装置について説明する。図1は本発明の画像形成方法
の1例としての画像形成装置の断面構成図である。
ドラム(感光体)で、有機感光層をドラム上に塗布し、
その上に本発明の樹脂層を塗設した感光体で、接地され
て時計方向に駆動回転される。52はスコロトロンの帯
電器(帯電手段)で、感光体ドラム50周面に対し一様
な帯電をコロナ放電によって与えられる。この帯電器5
2による帯電に先だって、前画像形成での感光体の履歴
をなくすために発光ダイオード等を用いた帯電前露光部
51による露光を行って感光体周面の除電をしてもよ
い。
ての像露光器53により画像信号に基づいた像露光が行
われる。この図の像露光器53は図示しないレーザダイ
オードを露光光源とする。回転するポリゴンミラー53
1、fθレンズ等を経て反射ミラー532により光路を
曲げられた光により感光体ドラム上の走査がなされ、静
電潜像が形成される。
器52により、感光体表面を一様に帯電し、像露光が行
われた領域、即ち感光体の露光部電位(露光部領域)を
現像工程(手段)により、顕像化する画像形成方法であ
る。一方未露光部電位は現像スリーブ541に印加され
る現像バイアス電位により現像されない。
像器54で現像される。感光体ドラム50周縁にはトナ
ーとキャリアとから成る現像剤を内蔵した現像器54が
設けられていて、マグネットを内蔵し現像剤を保持して
回転する現像スリーブ541によって現像が行われる。
現像器54内部は現像剤攪拌搬送部材544、543、
搬送量規制部材542等から構成されており、現像剤は
攪拌、搬送されて現像スリーブに供給されるが、その供
給量は該搬送量規制部材542により制御される。該現
像剤の搬送量は適用される有機感光体の線速及び現像剤
比重によっても異なるが、一般的には20〜200mg
/cm2の範囲である。
としてそのまわりに絶縁性樹脂をコーティングしたキャ
リアと、前述のスチレンアクリル系樹脂を主材料として
カーボンブラック等の着色剤と荷電制御剤と低分子量ポ
リオレフィンからなる着色粒子に、シリカ、酸化チタン
等を外添したトナーとからなるもので、現像剤は搬送量
規制部材によって層厚を規制されて現像域へと搬送さ
れ、現像が行われる。この時通常は感光体ドラム50と
現像スリーブ541の間に直流バイアス、必要に応じて
交流バイアス電圧をかけて現像が行われる。また、現像
剤は感光体に対して接触あるいは非接触の状態で現像さ
れる。感光体の電位測定は電位センサー547を図1の
ように現像位置上部に設けて行う。
の整った時点で給紙ローラー57の回転作動により転写
域へと給紙される。
して感光体ドラム50の周面に転写電極(転写手段:転
写器)58が作動し、給紙された記録紙(紙、シート
等)Pにトナーと反対極性の帯電を与えてトナーを転写
する。
によって除電がなされ、感光体ドラム50の周面により
分離して定着装置60に搬送され、熱ローラー601と
圧着ローラー602の加熱、加圧によってトナーを溶着
したのち排紙ローラー61を介して装置外部に排出され
る。なお前記の転写電極58及び分離電極59は記録紙
Pの通過後、一次作動を中止し、次なるトナー像の形成
に備える。図1では転写電極58にコロトロンの転写帯
電極を用いている。転写電極の設定条件としては、感光
体のプロセススピード(周速)等により異なり一概に規
定することはできないが、例えば、転写電流としては+
100〜+400μA、転写電圧としては+500〜+
2000Vを設定値とすることができる。
50は、クリーニング器(クリーニング手段)62のブ
レード621の圧接により残留トナーを除去・清掃し、
再び帯電前露光部51による除電と帯電器52による帯
電を受けて次なる画像形成のプロセスに入る。
器及びクリーニング器が一体化されている着脱可能なプ
ロセスカートリッジである。
ーザプリンター、LEDプリンター及び液晶シャッター
式プリンター等の電子写真装置一般に適応するが、更
に、電子写真技術を応用したディスプレー、記録、軽印
刷、製版及びファクシミリ等の装置にも幅広く適用する
ことができる。
るが、本発明の様態はこれに限定されない。なお、文中
「部」とは「質量部」を表す。
形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、表面粗さR
z=1.5(μm)の導電性支持体を用意した。
媒にて2倍に希釈し、一夜静置後に濾過(フィルター;
日本ポール社製リジメッシュ5μmフィルター)し、中
間層塗布液を作製した。
の分散を行った。
に、乾燥膜厚2μmとなるよう塗布した。
生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に
浸漬塗布法で塗布し、膜厚0.3μmの電荷発生層を形
成した。
塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で乾燥膜厚2
0μmの電荷輸送層を形成した。
散を行い、表面層塗布液を調製した。この塗布液を前記
電荷輸送層の上に円型量規制型塗布法により乾燥膜厚5
μmになるように塗布し、110℃で70分間の乾燥を
行い、感光体1を作製した。
バインダーを表1のように変更した以外は感光体1と同
様にして感光体2〜19を作製した。
=75:20:5の質量比からなるスチレン−アクリル
樹脂100部、カーボンブラック10部、低分子量ポリ
プロピレン(数平均分子量=3500)4部とを溶融、
混練した後、機械式粉砕機を使用し、微粉砕を行い、分
級して体積平均粒径が6.3μmの着色粒子を得た。こ
の着色粒子に対して疎水性シリカ(疎水化度75/数平
均一次粒子径12nm)を1.2質量%添加し、トナー
を得た。このトナーの飽和水分量は0.3質量%であっ
た。
ト:アクリル酸=75:18:5:2の質量比からなる
スチレン−アクリル樹脂100部、カーボンブラック1
0部、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=350
0)4部とを溶融、混練した後、機械式粉砕機を使用し
微粉砕を行い、分級して体積平均粒径が6.3μmの着
色粒子を得た。この着色粒子に対して疎水性シリカ(疎
水化度75/数平均粒子径12nm)を1.2質量%添
加し、トナーを得た。このトナーの飽和水分量は1.1
質量%であった。
20:10の質量比からなるスチレン−アクリル樹脂1
00部、カーボンブラック10部、低分子量ポリプロピ
レン(数平均分子量=3500)4部とを溶融、混練し
た後、機械式粉砕機を使用し、微粉砕を行い、分級して
体積平均粒径が6.9μmの着色粒子を得た。この着色
粒子に対して疎水性シリカ(疎水化度75/数平均一次
粒子径12nm)を1.2質量%添加し、トナーを得
た。このトナーの飽和水分量は1.8質量%であった。
ク10部、低分子量ポリプロピレン(数平均分子量=3
500)4部とを溶融、混練した後、機械式粉砕機を使
用し、微粉砕を行い、分級して体積平均粒径が6.9μ
mの着色粒子を得た。この着色粒子に対して疎水性シリ
カ(疎水化度75/数平均一次粒子径12nm)を1.
2質量%添加し、トナーを得た。このトナーの飽和水分
量は2.1質量%であった。
和水分量の測定方法 トナーを30℃80RH%環境下に3日間放置し、カー
ルフィッシャー法により測定する。例えば平沼式自動微
量水分測定器AQS−724を使用して測定することが
できる。本発明における測定条件は、気化温度を110
℃、気化時間を25秒とした。
ン樹脂を被覆した体積平均粒径が45μmのフェライト
キャリアを混合し、トナー濃度6%の現像剤をそれぞれ
作製し、評価に供した。これらの現像剤4種をトナーに
対応してそれぞれ現像剤1〜現像剤4とする。
標準物質とともに試料を一定速度で加熱したときの両者
の温度差を打ち消すために必要なエネルギーを加える方
法で、DSCのピーク面積が吸熱量に比例していること
により次式に従って定量できる。
エネルギー変化量、Kは装置定数、Aはピーク面積であ
る。
80%RHの環境下に24時間放置し、調湿した。その
後、DSC測定までの間、密封容器内に保存し、調湿終
了後60分以内に下記条件で測定を行った。
の測定方法 トナーを30℃80%RH環境下に3日間放置し、カー
ルフィッシャー法により測定する。例えば平沼式自動微
量水分測定器AQS−724を使用して測定することが
できる。本発明における測定条件は、気化温度を110
℃、気化時間を25秒とした。
075(コロナ帯電、レーザ露光、反転現像、静電転
写、爪分離、ブレードクリーニング、クリーニング補助
ブラシローラー採用プロセスを有する)を用い、該複写
機に感光体及び現像剤を表2のように組み合わせて搭載
し、評価した。画像評価は、画素率が7%の文字画像、
人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4
等分にあるオリジナル画像をA4中性紙に複写して行っ
た。複写条件は最も厳しいと思われる高温高湿環境(3
0℃、80%RH)にて連続10万枚コピーを行い以下
の評価を行った。
紙の反射濃度を「0」とした相対反射濃度で測定した) ◎:1.2以上:良好 ○:0.8以上:実用上問題ないレベル ×:0.8未満:実用上問題となるレベル 画像ボケ(10万枚のコピーを全数検査:目視判定) ◎:画像ボケの発生が30枚以下:良好 ○:画像ボケの発生が31枚〜100枚:実用上問題な
いレベル △:画像ボケの発生が101枚〜500枚:実用可否の
再評価を必要とする ×:画像ボケの発生が501枚以上:実用上問題となる
レベル 環境メモリ:上記Konica7075複写機を高温高
湿下(HH:30℃80%RH)に24hr放置後、低
湿低温下(LL:10℃20%RH)に置き、30分
後、コピーした。オリジナル画像で0.3の濃度のハー
フトーン画像を0.3の濃度にコピー、コピー画像の濃
度差(ΔHD=最大濃度−最小濃度)で判定 ◎:ΔHDが0.02未満:良好 ○:ΔHDが0.02以上0.04未満:実用上問題な
いレベル △:ΔHDが0.04以上0.06未満:実用可否の再
評価を必要とする ×:ΔHDが0.06以上:実用上問題となるレベル クリーニング性(10万枚のコピーを全数検査) ◎:トナーのすり抜けによる画像欠陥の発生が30枚以
下:良好 ○:トナーのすり抜けによる画像欠陥の発生が31枚〜
100枚:実用上問題ないレベル △:トナーのすり抜けによる画像欠陥の発生が101枚
〜500枚:実用可否の再評価を必要とする ×:トナーのすり抜けによる画像欠陥の発生が501枚
以上:実用上問題となるレベル トナーの転写性(20万枚コピー終了後、感光体上に6
0mg/cm2の画像を形成し、転写紙に転写された単
位面積当たりの付着量(fmg/cm2)を測定し、以
下の計算により転写率を算定した) トナーの転写率=(f/60)×100 ◎:トナーの転写率85%以上:良好 ○:トナーの転写率65〜84%以上:実用上問題ない
レベル ×:トナーの転写率64%以下:実用上問題となるレベ
ル その他評価条件 尚、上記7075を用いたその他の評価条件は下記の条
件に設定した。
V 露光条件 露光部電位を−50Vにする露光量に設定。
(mm)、自由長9mmのクリーニングブレードをカウ
ンター方向に線圧18(N/m)となるように重り荷重
方式で当接した。
(無機粒子の数平均一次粒径、ΔH、トナーの飽和含水
量の条件)を満たした組み合わせ1〜3、5〜7、9、
14、16〜18は画像ボケ、環境メモリ、クリーニン
グ性を含めた評価項目全体が改善されている。一方、ト
ナーの飽和吸水量が2.1のトナーを用いた組み合わせ
4、8では画像ボケや環境メモリを含め全評価項目の評
価が劣化している。ΔHが10を超えている組み合わせ
10、11、15では画像ボケ、環境メモリを中心とし
た評価項目が劣化している。一方、無機粒子の数平均一
次粒径が100nmより大きい組み合わせ12,13で
はクリーニング性が低下しており、このことから画像ボ
ケも発生し、本発明の組み合わせに比し劣っていること
が見いだされる。又、表面層が無機粒子を含有していな
い感光体の組み合わせ19では感光体のΔHは小さい
が、クリーニング性、トナーの転写性が劣り、画像濃度
も低下している。
構成を用いることにより、画像ボケ、環境メモリ、クリ
ーニング性、トナーの転写性が改良され、高画質、高耐
久の画像形成方法及び画像形成装置を提供する事が出来
る。
装置の断面構成図。
Claims (7)
- 【請求項1】 有機感光体上に形成された静電潜像を、
現像工程で顕像化したトナー像を記録紙に転写し、該有
機感光体上に残留したトナーを除去する画像形成方法に
おいて、前記有機感光体が30℃80%RH環境下で調
湿し、40〜200℃の範囲で測定した示差走査熱量分
析の吸熱エネルギー変化量ΔHが0.1〜20J/g
で、且つ表面層に数平均一次粒子径1nm以上、100
nm未満の無機粒子を含有した有機感光体であり、前記
現像工程で用いるトナーの30℃80%RH環境下にお
ける飽和水分量が0.1〜2.0質量%であることを特
徴とする画像形成方法。 - 【請求項2】 前記無機粒子が疎水性シリカであり、該
疎水性シリカの疎水化度が50%以上であることを特徴
とする請求項1に記載の画像形成方法。 - 【請求項3】 前記有機感光体が電荷発生物質として、
X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)
で、27.2°に主ピークを有するチタニルフタロシア
ニン顔料を含有することを特徴とする請求項1又は2に
記載の画像形成方法。 - 【請求項4】 有機感光体上に形成された静電潜像を、
現像手段で顕像化したトナー像を記録紙に転写した後、
該有機感光体上に残留したトナーを除去するクリーニン
グ手段を有する画像形成装置において、前記有機感光体
が30℃80%RH環境下で調湿し、40〜200℃の
範囲で測定した示差走査熱量分析の吸熱エネルギー変化
量ΔHが0.1〜20J/gで、且つ表面層に数平均一
次粒子径1nm以上、100nm未満の無機粒子を含有
した有機感光体であり、前記現像手段で用いるトナーの
30℃80%RH環境における飽和水分量が0.1〜
2.0質量%であることを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項5】 前記無機粒子が疎水性シリカであり、該
疎水性シリカの疎水化度が50%以上であることを特徴
とする請求項4に記載の画像形成装置。 - 【請求項6】 前記有機感光体が電荷発生物質として、
X線回折スペクトルのブラッグ角2θ(±0.2°)
で、27.2°に主ピークを有するチタニルフタロシア
ニン顔料を含有することを特徴とする請求項4又は5に
記載の画像形成装置。 - 【請求項7】 前記クリーニング手段がクリーニングブ
レードを有することを特徴とする請求項4〜6のいずれ
か1項に記載の画像形成装置。
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JP2002123825A JP4301765B2 (ja) | 2002-04-25 | 2002-04-25 | 画像形成方法及び画像形成装置 |
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JP2008535009A (ja) * | 2005-03-30 | 2008-08-28 | ゼンジエント イメイジング テクノロジーズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | 電子写真式印刷ローラー用カバー層 |
JP2009186672A (ja) * | 2008-02-05 | 2009-08-20 | Sharp Corp | 電子写真感光体及びそれを搭載する画像形成装置 |
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- 2002-04-25 JP JP2002123825A patent/JP4301765B2/ja not_active Expired - Fee Related
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