JP2012032808A - 画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 個数平均粒子径が30乃至300nmの疎水化処理炭酸カルシウム粒子と個数平均粒子径が30乃至300nmの疎水化処理チタン酸ストロンチウム粒子を該像担持体表面に塗付する。
【選択図】 なし
Description
個数平均粒径が30乃至300nmの疎水化処理炭酸カルシウム粒子と個数平均粒径が30乃至300nmのチタン酸ストロンチウム粒子とが、該像担持体表面に塗付されることを特徴とする画像形成方法に関する。
次に、画像形成工程について記載する。
さらに、必要に応じて種々の添加剤(荷電制御剤等)をさらに含有してもよい。
・ポリエステル樹脂 100質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・ノルマルパラフィンワックス(最大吸熱ピーク:70℃) 5質量部
・3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸のアルミニウム化合物(荷電制御剤) 1質量部
本実施例で使用する炭酸カルシウムは水酸化カルシウムと炭酸ガスを反応させて製造した合成炭酸カルシウムである。以下、その製造方法を示す。
得られた疎水化処理炭酸カルシウム粒子を表1に示す。
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た。該含水酸化チタンに対し、0.97倍モル量のSr(OH)2・8H2Oを加えてSUS製反応容器に入れ、窒素ガス置換した。さらにSrTiO3換算で0.1mol/リットル以上2.0mol/リットル以下になるように蒸留水を加えた。窒素雰囲気中で該スラリーを83℃まで1乃至25℃/時間で昇温し、83℃に到達してから3乃至7時間反応を行った。反応後室温まで冷却し、上澄み液を除去した後純水で洗浄をくり返した。上記スラリーの昇温速度および反応時間を変化させて、平均粒径の異なる種々のチタン酸ストロンチウムのスラリーを得た。さらに窒素雰囲気下、上記スラリーをスラリーの固形分に対して3乃至15質量%のステアリン酸ナトリウムを溶解した水溶液中に入れ、撹拌しながら、硫酸亜鉛水溶液を滴下して、チタン酸ストロンチウムの表面にステアリン酸亜鉛を析出させた。ステアリン酸ナトリウム水溶液濃度および硫酸亜鉛水溶液滴下速度を調整し、疎水化度および疎水化度分布の異なる疎水化表面処理チタン酸ストロンチウムのスラリーを得た。該スラリーを純水でくり返し洗浄した後ヌッチェで濾過し、得られたケーキを乾燥してステアリン酸亜鉛で表面処理したチタン酸ストロンチウムを得た。
得られた疎水化処理チタン酸ストロンチウム粒子を表2に示す。
上記トナー粒子100質量部に対して、疎水性シリカ(シリカ母体100部にジメチルシリコーンオイル20部で表面処理したもの、BET=220m2/g)1.5質量部、炭酸カルシウム粒子c−1乃至c−16と、チタン酸ストロンチウム粒子s−1乃至s−16の中から1種類ずつ選んだ2つの粒子をヘンシェルミキサーFM10B(三井三池化工機社製)にて、回転数:66s−1、時間:2分の条件で外添してトナー1乃至46を得た。また、比較のためにチタン酸ストロンチウムのかわりに100nmのルチル型酸化チタン粒子t(疎水化度84、疎水化度分布幅2)を外添したトナー47も作製した。
得られたトナーの外添処方を表3に示す。
本実施例および比較例ではトナーとキャリアによる2成分現像を行うため、樹脂コートフェライトキャリアを以下の方法にて作製した。
熱硬化性樹脂:熱硬化性フェノール樹脂(硬化温度:120℃)
熱可塑性樹脂:フェノールノボラック樹脂(軟化点:160℃)
上記2種類の熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂を固形分としてそれぞれ30質量部と70質量部の割合で混合した後、メチルセロソルブ溶液で希釈して10質量%の被覆樹脂溶液を作製した。この被覆樹脂溶液を流動床コーティング装置を用いて球形フェライト粒子(平均粒径40μm、飽和磁化20Am2/kg)1.5kgにスプレー塗布した。このとき、流動化ベッド室への送風温度を40℃に設定し、また、このときの撹拌羽根の回転速度は450rpmであり、スプレー条件はスプレーノズルヘの空気圧が3.4kg/cm2(333kPa)、であり、流量が48l/min、被覆樹脂溶液の供給速度8.0ml/minで行った。スプレー終了後、得られたキャリアを流動化ベッド室中で温度140℃で20分間保持して熱硬化性樹脂を硬化させ、樹脂被覆キャリアを得た。
直径60mmのアルミニウムシリンダーを支持体として、この上にポリアミド樹脂(商品名:アミランCM8000、東レ製)の5質量%メタノール溶液を浸漬法で塗布し、膜厚が0.5μmの下引き層を形成した。
ウレタンゴムにカーボン微粒子(0.1μm)1乃至7質量%と酸化亜鉛微粒子(0.1μm)1質量%とを分散し、金型中で回転させながら成形して作製した厚さ2mmのウレタンゴムシートを作製した。このゴムシートをSUS板金に貼り付けて、クリーニングブレードとし、カートリッジにセットした。
キヤノン製複写機iRC3580にて以下の条件で画像出力評価を行った。感光体および磁性キャリアは上記したものを用いた。帯電ローラにはDCバイアスにACバイアスを重畳したバイアスを印加し、放電電流が100μAとなるようにACバイアスのVppを設定した。また、本実施例ではシアンステーションを使用した。製造したキャリアにトナー1を混合した現像剤を用い、クリーニングは設定3とした。
評価は以下の評価基準で行った。
評価環境は30℃90%RHである。1ドット2スペース横罫線画像を1枚間欠で1万枚出力し、初期から1000枚の間における画像の罫線の細り具合を、23℃5%RH環境で出力した同様の画像と比較して画像形成中に起こる画像流れを評価した。
A:罫線幅の細り5%未満(見た目画質良好)
B:罫線幅の細り5%以上10%未満(見た目画質良好)
C:罫線幅の細り10%以上30%未満(見た目画質ほぼ良好)
D:罫線幅の細り30%以上50%未満(見た目画質少し悪目だが許容レベル)
E:罫線幅の細り50%以上(画質が一目見て悪いレベル)
評価環境は30℃85%RHである。画像比率4%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませて、1枚間欠で1万枚出力を行った。その直後、1ドット2スペース横罫線画像を出力し、評価機を2週間放置した。2週間放置後に、1ドット2スペース横罫線画像を出力し、放置直前の画像と比較して評価した。
A:罫線幅の細り5%未満(罫線の細りを認識できない)
B:罫線幅の細り5%以上10%未満(見た目画質良好)
C:罫線幅の細り10%以上30%未満(見た目画質ほぼ良好)
D:罫線幅の細り30%以上50%未満(見た目画質少し悪目だが許容レベル)
E:罫線幅の細り50%以上(画質が一目見て悪いレベル)
評価環境は30℃85%RHである。画像比率4%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませ、1枚間欠で1万枚複写した後、2週間放置した。その後、デジタルハーフトーンハイライト画像をプリントアウトし、放置時に帯電ローラと感光体が接触している部分およびその近傍に対応する位置の画像濃度の低下(ドット面積低下率)を評価した。
A:ドット面積低下率10%未満(濃度薄を認識できない)
B:ドット面積低下率10%以上20%未満(わずかに濃度薄があるが、わかりにくい)
C:ドット面積低下率20%以上40%未満(少し濃度薄がわかる程度)
D:ドット面積低下率40%以上70%未満(濃度薄がわかるが気にならない程度)
E:ドット面積低下率70%以上(濃度薄がよくわかり、見た目悪い)
評価環境は30℃85%RHである。画像比率4%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませ、1枚間欠で1万枚複写した後、2週間放置した。その後、デジタルハーフトーンハイライト画像をプリントアウトし、感光体の微小なキズ部分に対応する位置の濃度低下(ドット面積低下率)を評価した。
A:ドット面積低下率10%未満(スジ状画像流れを認識できない)
B:ドット面積低下率10%以上20%未満(わずかにスジ状の画像流れがあるが、わかりにくい)
C:ドット面積低下率20%以上40%未満(少しスジ状の画像流れがわかる程度)
D:ドット面積低下率40%以上70%未満(スジ状の画像流れがわかるが気にならない程度)
E:ドット面積低下率70%以上(スジ状の画像流れがよくわかり、見た目悪い)
高温高湿環境下(30℃85%RH)で、画像比率0.5%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませ、1枚間欠で2000枚プリントアウトを行った。その後、本体から感光体ユニットを外して、空回転機に設置し、感光体駆動停止時のビビリ振動鳴きの音量を測定した。
A:鳴きは聞こえない(5dB未満)
B:鳴きがわずかに聞こえるがわかりにくいレベル(5乃至20dB)
C:鳴きが聞こえるが、気にならないレベル(21乃至40dB)
D:鳴きがよく聞こえる(41dB以上)
画像形成パターンは画像比率4%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませ、30℃85%RHの環境下で画像出力し、1枚間欠で1万枚複写した。その後、23.5℃5%RHの環境下で感光体表面電位の測定を行った。また、無機粒子を外添していないトナーを用いて、同条件での複写を行い、同様にして感光体表面電位を測定した。両者の感光体表面電位の差の絶対値を用いて、帯電ローラ汚染について評価した。
A:電位低下2V未満
B:電位低下2V以上5V未満
C:電位低下5V以上10V未満
D:電位低下10V以上
画像形成パターンは画像比率4%の横罫線チャート(A4)をスキャナに読み込ませ、30℃85%RHの環境下で、1枚間欠で1万枚複写した。その後、23.5℃5%RHの環境下で反射濃度0.60のハーフトーン画像出力を行い、得られた画像の反射濃度を帯電ローラ長手方向に走査する形で多点測定して、多点間の濃度差を求めることで、帯電ローラ汚染ムラ起因を評価した。
A:反射濃度差0.05未満(ハーフトーン濃度ムラはほとんど見えない)
B:反射濃度差0.05以上0.10未満(ハーフトーン濃度ムラは僅かに見えるがわかりにくいレベル)
C:反射濃度差0.10以上0.15未満(ハーフトーン濃度ムラが見えるが気にならないレベル)
D:反射濃度差0.15以上(ハーフトーン濃度ムラがよく見える)
実施例1と同じ評価を、トナー1〜47、クリーニング設定1〜6の組み合わせを変えて行った。トナーとクリーニング設定の組合せパターンを表5に示す。
トナーに炭酸カルシウムとチタン酸ストロンチウムを外添するかわりに、炭酸カルシウムc−3とチタン酸ストロンチウムs−4をそれぞれ1:2の質量比で混合した粉体をクリーニング補助ブラシに供給し、補助ブラシを介して感光体表面に供給する構成とし、実施例1と同様に評価を行った。供給量は、トナーに外添して供給した際に、クリーニングブレードに到達する量とほぼ同じになるように調整した(A4横画像出力1000枚あたり0.4乃至2.0g)。
以上の実施例1乃至46および比較例1乃至6の評価結果を表6および表7に示す。
102 帯電ローラ
103 露光手段
104 現像器
105 転写帯電器
106 定着装置
107 クリーニング装置
401 感光体
402 クリーニングゴムブレード
403 クリーニングブレード板金
404 クリーニング補助ブラシローラ
405 直流電圧電源
Claims (8)
- 放電を伴い像担持体の表面を帯電する帯電工程、該像担持体の表面に静電潜像を形成する露光工程、該静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程、該トナー像を中間転写体を介して或いは介さずに転写材に転写する転写工程、転写材上の未定着画像を定着する定着工程を有する画像形成方法であって、
個数平均粒径が30乃至300nmの疎水化処理炭酸カルシウム粒子と個数平均粒径が30乃至300nmのチタン酸ストロンチウム粒子とが、該像担持体表面に塗付されることを特徴とする画像形成方法。 - メタノール疎水化度測定における該疎水化処理炭酸カルシウム粒子の光透過率低下開始点のメタノール濃度(体積%)をAc、該チタン酸ストロンチウム粒子の光透過率低下開始点のメタノール濃度(体積%)をAs、該疎水化処理炭酸カルシウム粒子の光透過率低下終了点のメタノール濃度(体積%)をBc、該チタン酸ストロンチウム粒子の光透過率低下終了点のメタノール濃度(体積%)をBsとしたとき、
50≦(Ac+Bc)/2≦80
80≦(As+Bs)/2≦95
5≦Bc−Ac≦20
1≦Bs−As≦5
を満足することを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。 - 像担持体への疎水化処理炭酸カルシウム粒子の塗布供給質量(Wc)とチタン酸ストロンチウム粒子の塗布供給質量(Ws)が、
0.5≦Wc/Ws≦4
を満足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。 - 該疎水化処理炭酸カルシウム粒子の個数平均粒径(Dc)と該チタン酸ストロンチウム粒子の個数平均粒径(Ds)とが、
0.4≦Ds/Dc≦2.5
を満足することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成方法。 - 該疎水化処理炭酸カルシウム粒子の粒子形状と該チタン酸ストロンチウム粒子の粒子形状とが、6面体状であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 該疎水化処理炭酸カルシウム粒子と該チタン酸ストロンチウム粒子が、トナー粒子表面に添加されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 該疎水化処理炭酸カルシウム粒子と該チタン酸ストロンチウム粒子が塗布された後且つ該帯電工程前に、帯電工程で帯電部材に印加した電圧と同極性の電圧を印加した電気導電性部材を像担持体に当接させて、該疎水化処理炭酸カルシウム粒子と該チタン酸ストロンチウム粒子の帯電極性を調整する工程を有することを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成方法。
- 該電気導電性部材が、導電材を分散させたウレタンゴムを主成分とする弾性ブレードであり、体積抵抗率が1×107Ω・cm以上1×1010Ω・cm以下であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
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