JP2006201506A - 画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像担持体表面に形成されたトナー像をベルト部材表面に転写する第一転写工程と、前記ベルト部材表面上のトナー像を被転写体上に転写する第二転写工程と、被転写体上のトナー像を定着し、画像を形成する定着工程と、をこの順に含む画像形成方法において、第一転写工程が、前記像担持体と剛体転写部材との間に前記ベルト部材を通過させることによりトナー像をベルト部材表面に転写する工程であり、且つ、前記トナーの形状係数が140以下であることを特徴とする画像形成方法。
【選択図】図1
Description
図1はベルト部材としてベルト状中間転写体を用いた画像形成装置の一例としてのカラープリンターの要部概略構造を説明する模式図であって、2は像担持体(ここでは、感光体ドラム)、1はベルト部材であるベルト状中間転写体、3は一次転写部材、4は転写電源、6は二次転写部材、Kは、紙等の被転写部材、等を備えた複数色(ここでは、クロBk、シアンC、マゼンタM、イエローY)のカラー現像装置である。
しかし、近年、転写部材が、金属等の剛体であるものが提案されている(特許文献1、2参照)。これは、コストの低下、電気抵抗値のばらつきの低下を狙ったものであるが、剛体のロールではこの隙間がトナーのパイルハイト差分生じ、隙間があるためトナーが転写できず白く抜ける現象(回りぬけ)が起こる(図2(B))。
即ち、本発明は、次の画像形成方法及び装置を提供するものである。
本発明に用いるトナーは、形状係数が140以下であれば特に限定されない。
本発明の電子写真用トナーの形状係数SF1の値は140以下であり、110〜135 がより好ましい。110未満では安定に製造することが困難であり、収率が低下しコストが上昇してしまう。また140を超えると転写部材に剛体を用いると、像のぬけが生じることがあり好ましくない。
この製造方法は、少なくとも樹脂粒子を分散させてなる分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程(以下「第1工程」と称することがある)、前記凝集粒子分散液中に、樹脂微粒子を分散させてなる樹脂微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に前記樹脂微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程(以下「第2工程」と称することがある)、及び、前記付着粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程(以下「第3工程」と称することがある)を含む。
第1工程は、分散液中で凝集粒子を形成し凝集粒子分散液を調製する工程である(以下、第1工程を「凝集工程」と称することがある)。
前記第2工程は、前記凝集粒子分散液中に、樹脂微粒子を分散させてなる樹脂微粒子分散液を添加混合して前記凝集粒子に前記樹脂微粒子を付着させて付着粒子を形成する工程である(以下、第2工程を「付着工程」と称することがある)。
前記第3工程は、前記付着粒子を加熱し融合してトナー粒子を形成する工程である(以下、第3工程を「融合工程」と称することがある)。
加熱温度と時間を調整することは、粒子の形状を球形から不定形まで制御する代表的な手段となる。より高温で、長時間の融合を行なうことにより、表面エネルギー的に安定な球形粒子が得られる。すなわち、加熱温度と時間を適切に制御することによって、形状係数SF1が140以下の粒子を得ることが出来る。
次に、上記トナーを用いた本発明の画像形成方法について説明する。
本発明の画像形成方法は、像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像担持体表面に形成されたトナー像をベルト部材表面に転写する第一転写工程と、前記ベルト部材表面上のトナー像を被転写体上に転写する第二転写工程と、被転写体上のトナー像を定着し、画像を形成する定着工程と、をこの順に含む画像形成方法において、第一転写工程が、前記像担持体と剛体転写部材との間に前記ベルト部材を通過させることによりトナー像をベルト部材表面に転写する工程であり、且つ、前記トナーの形状係数が140以下であることを特徴とする。
ここで剛体転写部材とは、転写部材の表面が剛体で構成され、発泡ゴム等の弾性体を用いないものをいう。剛体としては、各種金属や導電性プラスチックが挙げられる。
剛体転写部材とベルト部材の接点と、像担持体とベルト部材との接点とがずれ幅(図3中のd)は、ベルト部材の表面抵抗値によるが、1〜7mm程度が好ましく、特に、1.5〜7mmが好ましい。
本発明のトナーは、次の方法で製造した。即ち、下の樹脂微粒子分散液、着色剤粒子分散液、離形剤粒子分散液をそれぞれ調製し、これを所定量混合攪拌しながら、無機金属塩の重合体を添加してイオン的に中和し、上記各粒子の凝集体を形成した。無機水酸化物で系内のpHを弱酸性から中性に調整した後、前記樹脂微粒子のガラス転移点以上の温度に加熱し、融合・合一させた。その後、十分な洗浄・固液分離・乾燥の工程を経て所望のトナーを得た。以下に、それぞれの材料の調整方法、凝集粒子の作成方法の具体例を示す。
スチレン 320重量部
n-ブチルアクリレート 80重量部
アクリル酸 6重量部
ドデカンチオール 20重量部
四臭化炭素 4重量部
アクリル酸 6重量部
アクリル酸エチル 70重量部
スチレン 24重量部
黄色顔料PY180 ( クラリアントジャパン社製) 50重量部
非イオン性界面活性剤ノニポール400 (花王社製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
着色剤にシアン顔料(銅フタロシアニンB15:3 :大日精化社製)を用いた以外は材料の着色剤粒子分散液の調製1と同様にして中心粒径167 nmの着色剤粒子を分散した分散液を得た。
着色剤にマゼンタ顔料(PR122 :大日インキ化学社製)を用いた以外は着色剤粒子分散液の調製1と同様にして中心粒径186nm の着色剤粒子を分散した分散液を得た。
着色剤に黒顔料(カーボンブラック:キャボット社製)を用いた以外は着色剤粒子分散液の調製1と同様にして中心粒径159 nmの着色剤粒子を分散した分散液を得た。
パラフィンワックスHNP0190 (融点85℃、日本精蝋社製) 50重量部
カチオン性界面活性剤サニゾールB50 (花王社製) 5重量部
イオン交換水 200重量部
上記成分を95℃に加熱して、IKE 社製ウルトラタラックスT50 で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、中心粒径180 nmの離型剤粒子分散液を得た。
上記樹脂微粒子分散液 200重量部
上記着色剤粒子分散液の調製1 80重量部
上記離型剤粒子分散液 5重量部
ポリ塩化アルミニウム 1.23重量部
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを4.2 に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら97℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに40℃のイオン交換水3L を用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.4 μS/cm、表面張力が71.2 kmol-l となったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A ろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナーを得た。この時のトナーの体積平均粒径D50 をコールターカウンターで測定したところ6.0 μm 、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。また、体積平均粒度分布指標GSDvと数平均粒度分布指標GSDpとの比(GSDv/GSDp) は1.10であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は112で球形状であることが観察された。このトナーの帯電性を測定したところ23℃、60%RH 環境で-27 μC/g 、10℃、30%RH 環境で-29 μC/g 、さらに、28℃、85%RH 環境でも-24 μC/g と良好な帯電性を示した。
また、上記のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は128 で丸みを帯びたポテト形状であることが観察された。このトナーの帯電性を測定したところ23℃、60%RH 環境で-30 μC/g 、10℃、30%RH 環境で-31 μC/g 、さらに、28℃、85%RH 環境でも-27 μC/g と良好な帯電性を示した。
また、上記のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は135 でポテト形状であることが観察された。このトナーの帯電性を測定したところ23℃、60%RH 環境で-28 μC/g 、10℃、30%RH 環境で-32 μC/g 、さらに、28℃、85%RH 環境でも-27 μC/g と良好な帯電性を示した。
また、上記のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は142 でポテト形状であることが観察された。このトナーの帯電性を測定したところ23℃、60%RH 環境で-26 μC/g 、10℃、30%RH 環境で-32 μC/g 、さらに、28℃、85%RH 環境でも-24 μC/gを示した。
また、上記のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1 は149 で不定形形状であることが観察された。このトナーの帯電性を測定したところ23℃、60%RH 環境で-30 μC/g 、10℃、30%RH 環境で-35 μC/g 、さらに、28℃、85%RH 環境でも-27 μC/gを示した。
実施例1〜3及び比較例1〜2で得たトナーを50gに対して、疎水性シリカ(キャボット社製、TS 720)0.5 重量%を添加し、サンプルミルで混合して外添トナーを得た。他方、ポリメタクリレート(総研化学社製)を1重量%コートした平均粒径50μm のフェライトキャリアを用意し、上記の外添トナー濃度が5%になるように秤量してボールミルで5分間攪拌混合して実施例1〜3及び比較例1〜2の現像剤を得た。
Docu Print C2220(富士ゼロックス社製)を改造し、感光体ドラムから中間転写体ベルトへの転写装置として剛体転写部材であるステンレスのφ8ローラを発泡ローラに代わって取り付け、刷り順をシアン(Cyan)-マゼンタ(Magenta)-イエロー(Yellow)-クロ(Kuro)の順とした。ステンレスローラは感光体ドラムと中間転写体ベルトの接点から各々下流に2mmオフセットさせニップ圧力は15gf/cmに調整した。ここでステンレスローラを感光体ドラムと中間転写体ベルトの接点に配置した場合、本実施例のように剛体である感光体ドラムと剛体であるステンレスローラによって挟まれ中間転写体ベルトが樹脂材からなるような場合、トナーに圧力が集中しよく知られた中抜け画像となってしまう。勿論像担持体や中間転写体がゴム等の弾性体である場合などはこの限りではない。
Yellowの、即ち3番目の現像器に実施例1〜3及び比較例1〜2の現像剤を適用し、他の3色は着色剤粒子分散液の調製2〜4をもちいてトナーを作成した。これらはルーゼックス画像解析装置での形状観察で粒子の形状係数SF1 は約130であった。
結果を図4に示す。
2 像担持体
3 転写部材(一次)
4 転写電源
6 二次転写部材
12 像担持体クリーナー
13 除電器
14 コロトロン帯電器
15 現像ユニット
Claims (6)
- 像担持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、前記像担持体表面に形成された静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成する現像工程と、前記像担持体表面に形成されたトナー像をベルト部材表面に転写する第一転写工程と、前記ベルト部材表面上のトナー像を被転写体上に転写する第二転写工程と、被転写体上のトナー像を定着し、画像を形成する定着工程と、をこの順に含む画像形成方法において、第一転写工程が、前記像担持体と剛体転写部材との間に前記ベルト部材を通過させることによりトナー像をベルト部材表面に転写する工程であり、且つ、前記トナーの形状係数が140以下であることを特徴とする画像形成方法。
- 剛体転写部材が金属ロールである請求項1記載の画像形成方法。
- 剛体転写部材とベルト部材の接点と、像担持体とベルト部材との接点とが異なることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成方法。
- 導電性支持体及び該導電性支持体上に感光層を有する像担持体と、該像担持体を帯電させる帯電装置と、帯電した該像担持体を露光して静電潜像を形成する露光装置と、形状係数が140以下であるトナーを該像担持体に供給し、前記静電潜像を現像して該像担持体上にトナー像を形成する現像装置と、前記像担持体表面に形成されたトナー像をベルト部材表面に転写する第一転写装置と、該ベルト部材表面上のトナー像を被転写媒体に転写する第二転写装置と、を備える画像形成装置であって、第一転写装置が、前記像担持体と剛体転写部材との間に前記ベルト部材を通過させることによりトナー像をベルト部材表面に転写する装置であることを特徴とする画像形成装置。
- 剛体転写部材が金属ロールである請求項4記載の画像形成装置。
- 剛体転写部材とベルト部材の接点と、像担持体とベルト部材との接点とが異な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。
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