JP2006243330A - 画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ビッカース硬度(JIS規格)500Kg/m2以上の感光体の表面を帯電させ、該感光体上に静電潜像を形成させ、該静電潜像をトナーにより現像させ、現像されたトナー像を転写材に転写する画像形成方法において、該感光体の10μm×10μmの範囲における平均傾斜Δaが0.1〜0.9であり、一次粒子が立方体状の粒子形状及び/又は直方体状の粒子形状でかつ一次粒子の平均粒径が30nm〜300nmであるペロブスカイト型結晶の無機粉体を感光体表面に付着させ、該無機粉体の1次平均粒径をDμmとしたとき、該感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRaと平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra
D<4×(Ra/Δa)
を満足することを特徴とする。
【選択図】 なし
Description
該感光体の10μm×10μmの範囲における平均傾斜Δaが0.1〜0.9であり、一次粒子が立方体状の粒子形状及び/又は直方体状の粒子形状でかつ一次粒子の平均粒径が30nm〜300nmであるペロブスカイト型結晶の無機粉体を感光体表面に付着させ、該無機粉体の1次平均粒径をDμmとしたとき、該感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRaと平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra
D<4×(Ra/Δa)
を満足することを特徴とする画像形成方法。
D+2×Ra≦λ/2
を満足することを特徴とする〔1〕〜〔6〕に記載の画像形成方法。
図1に本発明に係る画像形成装置の一例を示す。なお、同図は、デジタル方式の複写機の概略構成を示す縦断面図である。同図に示す複写機は、感光体としてドラム型の電子写真感光体101を備えている。この感光体101は、駆動手段(不図示)によって矢印方向に回転駆動される。感光体101の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、一次帯電手段である帯電ローラ102、露光手段103、現像器(現像手段)104、転写帯電器(転写手段)105が配設されている。さらに、転写材111の搬送方向(矢印方向)の転写帯電器105の下流側(同図中の左側)には、定着器106が配設されている。感光体101表面は、一次帯電器102により一様帯電される。次いで、露光手段103から発せられるレーザ光により、イメージ露光が行なわれ、レーザ光照射部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。感光体101上の静電潜像は、現像器104の帯電したトナーによって現像される。現像された感光体101上のトナー像は、矢印方向に搬送される転写材111に、転写帯電器105によって転写される。トナー像転写後の転写材111は定着器106に搬送され、ここで加熱・加圧を受けて、表面にトナー像が定着される。転写後に感光体に残った転写残トナーはクリーニング装置107のドラムにカウンターに当接された弾性を有するクリーニングブレードにより回収除去される。
本発明における感光体への無機粉体供給部材は、感光体に研磨剤を供給し画像流れを防止し、クリーニング性を向上させるものである。
図3に本発明における電子写真感光体の一例を示す。
a−Si感光体成膜装置、アモルファスシリコン感光体の形成方法、及び、その手順を以下に説明する。
そこで本発明者が鋭意検討を行った結果、一次粒子の平均粒径が30nm以上300nm以下であり、粒子形状が立方体状または直方体状であるペロブスカイト型結晶である無機微粉体を感光体表面に付着させて接触部材との間に介在させて摺擦することで高硬度感光体における放電生成物質、紙粉、トナー等の付着物を除去でき、画像流れやクリーングブレード欠けを防止できることを見出した。
摩擦帯電量=CV/(W1−W2)
本発明のトナーの製造方法は特に限定されず、懸濁重合法、乳化重合法、会合重合法、混練粉砕法などが用いられる。
画質を向上させるには、レーザビームのスポット径をできるだけ小さくすることが必要である。しかしながら、光源に用いられている近赤外域に発振波長を持つ半導体レーザでは、光学系の操作でビーム径を細くしてもスポット輪郭の鮮明さが得られ難い。その原因は、スポット径Dがレーザ光の波長λに正比例し(D=1.22λ/NA(NAはレンズ開口数))、レーザ光の波長自体にある。したがって、画質向上には、レーザ光の波長自体を短くすることが有効である。
図7で示すように、「Ra」で表現される表面粗さは実際には「2Ra」の深さの凹部分を有していると捉えることが出来る。この凹部分存在する付着物を取り除くためには、まず凹部分に研磨粒子が侵入する必要がある。凹部分の大きさ、凸部間の距離の平均的な値は「2×2Ra/Δa」であらわされ、これよりも研磨粒子が小さい時に凹部分を研磨粒子の稜線で擦りやすくなるために十分な付着物掻き取り効果が得られる。
VHF帯を用いた高周波プラズマCVD法による電子写真装置用感光体の製造装置を用い、φ30の鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、電荷注入阻止層、光導電層、表面層からなるa−Si系感光体を作製した。さらに光導電層のSiH4とH2の混合比および総流量、ならびに放電電力(プラズマパワー)、基体温度の成膜条件を変えることによって、表面形状の異なる種々の感光体を作製した。なお表面層はa−SiNとした。
硫酸チタニル水溶液を加水分解して得られた含水酸化チタンスラリーをアルカリ水溶液で洗浄した。次に、該含水酸化チタンのスラリーに塩酸を添加して、pHを0.65に調整してチタニアゾル分散液を得た。該チタニアゾル分散液にNaOHを添加し、分散液のpHを4.5に調整し上澄み液の電気伝導度が70μS/cmになるまで洗浄をくり返しした。
スチレンアクリル樹脂 100部
(スチレン−ブチルアクリレート共重合比=78:22)
磁性体 90部
サリチル酸金属化合物 2部
パラフィンワックス 3部
上記を、ヘンシェルミキサーを用いて混合し、二軸押し出し混練機で溶融混練した後、ハンマーミルで粗粉砕し、ジェットミルで微粉砕した後、分級して平均粒径7μmの着色粒子を得た。
画像流れの評価は温度30℃湿度80%RHの環境下にてキヤノン製デジタル複写機GP405コロナ帯電改造機にて5%画像にて10万枚の画出しを行ない、10万枚画出し後に本体電源を切ってから、同環境にて12時間放置した後のデジタルハーフトーン画像および5ポイント文字画像を評価することにより行った。評価結果は以下のようにランク分けした。
○:画像流れ無し
△:ハーフトーンハイライト飛びが僅かにあるが、文字は問題なし
×:ハーフトーンハイライトが完全に飛び、文字もボケて読めない
○:まったくすり抜けなし
△:若干すり抜けがあるが、画像ではほとんど目立たない
×:すり抜けがあり、画像で目立つ
◎:汚れ全く無し
○:研磨粒子が帯電装置に付着しているが、画像に影響なし
△:研磨粒子が帯電装置に付着しており、画像に僅かに影響があるが目立たない
×:研磨粒子が帯電装置に付着しており、画像に影響がある
○:静電潜像の幅48μm以下 1ドット再現良
△:静電潜像の幅60μm以下48μm以上
×:静電潜像の幅60μmより大 1ドット再現悪
<ペロブスカイト型研磨粒子供給部材を設けて感光体に付着させて用いる例>
供給部材として図2に示す、クリーニング装置クリーニングブレードの上流からペロブスカイト型研磨粒子を供給する構成とした。ペロブスカイト型研磨粒子供給速度は、A4横通紙1000枚あたり2gの供給量となるよう削れ量を調整した。
1<D/2Ra D<4×(Ra/Δa)
を満足することで画像流れを防止し、良好なクリーニング性能を得ることが出来る。
さらに露光手段から出力される最大光強度波長λnm、表面粗さRanmおよびペロブスカイト型研磨粒子の1次平均粒径Dnmに関して、次式
D+2×Ra≦λ/2
を満足することで短波長レーザによる露光においても良好なドット再現を得ることが出来る。
<ペロブスカイト型研磨粒子をトナーに外添して用いる例>
着色粒子100部に対して、シリカ100部にジメチルシリコーンオイル20部で表面処理した疎水性シリカ(BET=220m2/g)1.2部と、無機微粉体をヘンシェルミキサーFM10Bにて、回転数:66S-1、時間:3分の条件で外添してトナーBを得た。着色粒子に対するペロブスカイト型研磨粒子の添加量は、0.04質量%〜5.2質量%のものを作製した。
1<D/2Ra D<4×(Ra/Δa)
を満足することでクリーニング磁気ブラシ等の摺擦部材を必要とすることなく、画像流れを防止でき、クリーニング性能も向上させることができる。
D+2×Ra≦λ/2
を満足することで短波長レーザによる露光においても良好なドット再現を得ることが出来る。
102、帯電ローラ
103、露光装置
104、現像装置
105、転写部材
106、定着装置
107、クリーニング装置
111、転写媒体
701、感光体表面
702、研磨粒子
Claims (7)
- ビッカース硬度(JIS規格)500Kg/m2以上の感光体の表面を帯電させ、該感光体上に静電潜像を形成させ、該静電潜像をトナーにより現像させ、現像されたトナー像を転写材に転写する画像形成方法において、
該感光体の10μm×10μmの範囲における平均傾斜Δaが0.1〜0.9であり、一次粒子が立方体状の粒子形状及び/又は直方体状の粒子形状でかつ一次粒子の平均粒径が30nm〜300nmであるペロブスカイト型結晶の無機粉体を感光体表面に付着させ、該無機粉体の1次平均粒径をDμmとしたとき、該感光体の10μm×10μmの範囲における表面粗さRaと平均傾斜Δaとの関係について、次式
1<D/2Ra
D<4×(Ra/Δa)
を満足することを特徴とする画像形成方法。 - 該感光体がシリコン原子を母体とする非単結晶材料で構成された光導電層を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
- 該無機粉体がチタン酸ストロンチウムまたはチタン酸バリウムまたはチタン酸カルシウムであ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。
- 該感光体は炭素原子、炭化珪素、窒化珪素、フッ化マグネシウムのいずれかを母体とする非単結晶材料で構成された表面層からなることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該無機粉体を感光体表面に付着させる手段が現像装置と兼ねることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の画像形成方法。
- 該トナーに凝集体の粒径が600nm以上の粒子が1個数%以下であるペロブスカイト型結晶の該無機粉体が0.05〜5質量%外添してあることを特徴とする請求項5に記載の画像形成方法。
- 該潜像形成手段が380〜500nmの波長の光により潜像形成を行う露光手段であり、露光手段から出力される最大光強度波長λnm、表面粗さRanmおよび無機粉体の1次平均粒径Dnmに関して、次式
D+2×Ra≦λ/2
を満足することを特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の画像形成方法。
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