JP2018004960A - 画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】表面保護層を備えた電子写真感光体と、トナー粒子を含むトナーを有する現像剤を収容する現像手段であって、トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、平均円形度が0.955以上0.971以下であり、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上40個数%以下であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下である現像手段と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段と、を備える画像形成装置。
【選択図】なし
Description
特許文献2には、「平均円形度が0.94以上0.98以下であって、個数基準で円形度が小さい側から数えた円相当径の累積が90%のときの粒子が0.92未満の円形度を有し、0.92未満の円形度を有する粒子のトナー全体に対する割合が3個数%未満であって、円形度が0.90以上0.95未満の粒子がトナー全体の20%以上40%以下、円形度0.95以上1.00以下の粒子がトナー全体の60%以上80%以下である」静電荷像現像用トナーが開示されている。
一方で、感光層及び表面保護層をこの順で有する電子写真感光体を備える画像形成装置では、表面保護層が硬質のため、表面保護層の表面に付着した放電生成物は、クリーニングブレードによっても除去され難く、高温高湿環境下での像流れが発生し易い。
導電性基体上に、感光層及び表面保護層をこの順に備えた電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナー粒子を含むトナーを有する現像剤であって、前記トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、平均円形度が0.955以上0.971以下であり、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上40個数%以下であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下である現像剤を収容し、前記現像剤により前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
クリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードの先端を前記電子写真感光体の回転方向と対向する方向に向けて接触させて前記電子写真感光体の表面の残留物を除去するクリーニング手段と、
前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置である。
前記表面保護層は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する化合物を含む組成物の硬化物から構成されている請求項1に記載の画像形成装置である。
前記トナー粒子は、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上30個数%以下である請求項1又は2に記載の画像形成装置である。
前記トナー粒子は、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上25個数%以下である請求項3に記載の画像形成装置である。
前記トナー粒子は、円形度が0.900以上0.950未満のトナー粒子の存在割合が前記トナー粒子の全体に対して5個数%以上15個数%以下、円形度が0.950以上1.000以下のトナー粒子の存在割合がトナー粒子全体に対して75個数%以上85個数%以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置である。
前記トナー粒子は、円形度が0.900以上0.950未満のトナー粒子の存在割合が前記トナー粒子の全体に対して10個数%以上15個数%以下である請求項5に記載の画像形成装置である。
前記トナー粒子は、前記結晶性ポリエステル樹脂が前記結着樹脂の全体に対して1質量%以上10質量%以下の範囲で含有される請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置である。
請求項2に係る発明によれば、現像手段に収容された現像剤に含まれるトナーが、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上の粒子の存在割合が16個数%未満のトナー粒子を有する場合、又は、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%を超えるトナー粒子を有する場合と比較して、表面保護層がアクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する化合物を含む組成物の硬化物から構成されている電子写真感光体を備えていても、高温高湿環境下での像流れの発生を抑制し得る画像形成装置が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置は、導電性基体上に、感光層及び表面保護層をこの順に備えた電子写真感光体(以降、「特定感光体」と称することがある)と、特定感光体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した特定感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、後述する特定トナーを有する現像剤を収容し、現像剤により特定感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、クリーニングブレードを有し、クリーニングブレードの先端を特定感光体の回転方向と対向する方向に向けて接触させて特定感光体の表面の残留物を除去するクリーニング手段(以降、「特定クリーニング手段」と称することがある)と、記録媒体に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を備える。
しかしながら、表面保護層を有する感光体(特定感光体)では、表面保護層は感光層に比べ硬質であるため、クリーニングブレードによって表面保護層の表層部分を削り取る等の作用が生じ難い。特に、表面保護層が、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する化合物を含む組成物の硬化物から構成されている場合は、より硬質であるため、削り取る等の作用がより生じ難い。そのため、特定感光体を備える画像形成装置では、表面保護層の表面に付着した放電生成物が、クリーニングブレードによって除去され難いため、高温高湿環境下での像流れが発生し易い。
特定トナーは、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、平均円形度が0.955以上0.971以下であり、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上40個数%以下であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下であるトナー粒子を有する。
なお、トナーの形状を上記の特定トナーの形状の範囲を超えて球形に近づけすぎた場合(つまり、4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上の粒子の存在割合が40個数%を超え、平均円形度0.971を超える場合)、特定トナーにより形成されるトナーダムが大きくなり易く、ニップ部の変形がさらに大きくなり、トナーダムの形態を維持し難くなり易い。そのため、トナーのクリーニング性が低下し、トナーのすり抜けが発生し易くなる。すり抜けたトナーは画像上筋状の欠陥として顕在化し易い。
本実施形態に係る画像形成装置には、電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;電子写真感光体の表面に形成されたトナー像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー像の転写後、帯電前に電子写真感光体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置;電子写真感光体の温度を上昇させ、相対温度を低減させるための電子写真感光体加熱部材を備える装置等の周知の画像形成装置の構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、特定トナーを有する現像剤が収容されている。また、現像装置4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーの供給がなされる。
感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電潜像を形成する露光装置(静電潜像形成手段の一例)3、静電潜像に帯電したトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存する残留物を除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが、順に配置されている。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電潜像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電潜像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電潜像が、現像装置4Yによってトナー像として可視像化(現像)される。
一方、感光体1Y上に残留した残留物は感光体クリーニング装置6Yで除去され、残留物のうちトナーは回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
以下、プロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、プロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、電子写真感光体107と、電子写真感光体107の周囲に備えられた帯電装置108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電潜像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
なお、部材の符号は省略して説明する。
本実施形態に係る画像形成装置における特定感光体は、導電性基体上に、感光層及び表面保護層をこの順に有するものである。感光層は、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の感光層に含有して機能を一体化した単層型感光層でもよく、電荷発生層と電荷輸送層とを有する機能が分離された積層型感光層でもよい。感光層が積層型感光層である場合、電荷発生層と電荷輸送層との順序は特に限定されないが、特定感光体は、導電性基体上に、電荷発生層、電荷輸送層、及び表面保護層をこの順に有する構成が好ましい。また、特定感光体は、これらの層以外の層を含んでいてもよい。
図3は、本実施形態に係る画像形成装置における電子写真感光体の層構成の一例を示す模式断面図である。電子写真感光体107Aは、導電性基体104上に、下引層101が設けられ、その上に電荷発生層102、電荷輸送層103、及び表面保護層106が順次形成された構造を有する。電子写真感光体107Aにおいては、電荷発生層102と電荷輸送層103とに機能が分離された感光層105が構成されている。
また、図4は、本実施形態に係る画像形成装置における電子写真感光体の層構成の他の例を示す模式断面図である。図4に示す電子写真感光体107Bは、導電性基体104上に、下引層101が設けられ、感光層105及び表面保護層106が順次形成された構造を有する。電子写真感光体107Bにおいては、電荷発生材料と電荷輸送材料とを同一の感光層105に含有して機能を一体化した単層型感光層が構成されている。
なお、特定感光体は、下引層101を設けてもよいし、設けなくてもよい。
以下、特定感光体の詳細について説明するが、符号は省略して説明する。
導電性基体としては、例えば、金属(アルミニウム、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、モリブデン、バナジウム、インジウム、金、白金等)又は合金(ステンレス鋼等)を含む金属板、金属ドラム、及び金属ベルト等が挙げられる。また、導電性基体としては、例えば、導電性化合物(例えば導電性ポリマー、酸化インジウム等)、金属(例えばアルミニウム、パラジウム、金等)又は合金を塗布、蒸着又はラミネートした紙、樹脂フィルム、ベルト等も挙げられる。ここで、「導電性」とは体積抵抗率が1013Ωcm未満であることをいう。
酸性処理液による処理は、例えば、以下のようにして実施される。先ず、リン酸、クロム酸及びフッ酸を含む酸性処理液を調製する。酸性処理液におけるリン酸、クロム酸及びフッ酸の配合割合は、例えば、リン酸が10質量%以上11質量%以下の範囲、クロム酸が3質量%以上5質量%以下の範囲、フッ酸が0.5質量%以上2質量%以下の範囲であって、これらの酸全体の濃度は13.5質量%以上18質量%以下の範囲がよい。処理温度は例えば42℃以上48℃以下が好ましい。被膜の膜厚は、0.3μm以上15μm以下が好ましい。
下引層は、例えば、無機粒子と結着樹脂とを含む層である。
これらの中でも、上記抵抗値を有する無機粒子としては、例えば、酸化錫粒子、酸化チタン粒子、酸化亜鉛粒子、酸化ジルコニウム粒子等の金属酸化物粒子がよく、特に、酸化亜鉛粒子が好ましい。
無機粒子の体積平均粒径は、例えば、50nm以上2000nm以下(好ましくは60nm以上1000nm以下)がよい。
特に、電子受容性化合物としては、アントラキノン構造を有する化合物が好ましい。アントラキノン構造を有する化合物としては、例えば、ヒドロキシアントラキノン化合物、アミノアントラキノン化合物、アミノヒドロキシアントラキノン化合物等が好ましく、具体的には、例えば、アントラキノン、アリザリン、キニザリン、アントラルフィン、プルプリン等が好ましい。
下引層に用いる結着樹脂としては、例えば、電荷輸送性基を有する電荷輸送性樹脂、導電性樹脂(例えばポリアニリン等)等も挙げられる。
これら結着樹脂を2種以上組み合わせて使用する場合には、その混合割合は、必要に応じて設定される。
添加剤としては、多環縮合系、アゾ系等の電子輸送性顔料、ジルコニウムキレート化合物、チタニウムキレート化合物、アルミニウムキレート化合物、チタニウムアルコキシド化合物、有機チタニウム化合物、シランカップリング剤等の公知の材料が挙げられる。シランカップリング剤は前述のように無機粒子の表面処理に用いられるが、添加剤として更に下引層に添加してもよい。
下引層の表面粗さ(十点平均粗さ)は、モアレ像抑制のために、使用される露光用レーザ波長λの1/(4n)(nは上層の屈折率)から1/2までに調整されていることがよい。
表面粗さ調整のために下引層中に樹脂粒子等を添加してもよい。樹脂粒子としてはシリコーン樹脂粒子、架橋型ポリメタクリル酸メチル樹脂粒子等が挙げられる。また、表面粗さ調整のために下引層の表面を研磨してもよい。研磨方法としては、バフ研磨、サンドブラスト処理、湿式ホーニング、研削処理等が挙げられる。
これらの溶剤として具体的には、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、iso−プロパノール、n−ブタノール、ベンジルアルコール、メチルセルソルブ、エチルセルソルブ、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n−ブチル、ジオキサン、テトラヒドロフラン、メチレンクロライド、クロロホルム、クロロベンゼン、トルエン等の通常の有機溶剤が挙げられる。
図示は省略するが、下引層と感光層との間に中間層をさらに設けてもよい。
中間層は、例えば、樹脂を含む層である。中間層に用いる樹脂としては、例えば、アセタール樹脂(例えばポリビニルブチラール等)、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、カゼイン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ゼラチン、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、メタクリル樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリビニルアセテート樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸樹脂、シリコーン樹脂、シリコーン−アルキッド樹脂、フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂等の高分子化合物が挙げられる。
中間層は、有機金属化合物を含む層であってもよい。中間層に用いる有機金属化合物としては、ジルコニウム、チタニウム、アルミニウム、マンガン、ケイ素等の金属原子を含有する有機金属化合物等が挙げられる。
これらの中間層に用いる化合物は、単独で又は複数の化合物の混合物若しくは重縮合物として用いてもよい。
中間層を形成する塗布方法としては、浸漬塗布法、突き上げ塗布法、ワイヤーバー塗布法、スプレー塗布法、ブレード塗布法、ナイフ塗布法、カーテン塗布法等の通常の方法が用いられる。
電荷発生層は、例えば、電荷発生材料と結着樹脂とを含む層である。また、電荷発生層は、電荷発生材料の蒸着層であってもよい。電荷発生材料の蒸着層は、LED(Light Emitting Diode)、有機EL(Electro−Luminescence)イメージアレー等の非干渉性光源を用いる場合に好適である。
なお、n−型の判定は、通常使用されるタイムオブフライト法を用い、流れる光電流の極性によって判定され、正孔よりも電子をキャリアとして流しやすいものをn−型とする。
結着樹脂としては、例えば、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアリレート樹脂(ビスフェノール類と芳香族2価カルボン酸の重縮合体等)、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、フェノキシ樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド樹脂、アクリル樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルピリジン樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、カゼイン、ポリビニルアルコール樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂等が挙げられる。ここで、「絶縁性」とは、体積抵抗率が1013Ωcm以上であることをいう。
これらの結着樹脂は1種を単独で又は2種以上を混合して用いられる。
なお、この分散の際、電荷発生層形成用塗布液中の電荷発生材料の平均粒径を0.5μm以下、好ましくは0.3μm以下、更に好ましくは0.15μm以下にすることが有効である。
電荷輸送層は、例えば、電荷輸送材料と結着樹脂とを含む層である。電荷輸送層は、高分子電荷輸送材料を含む層であってもよい。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
上記各基の置換基としては、ハロゲン原子、炭素数1以上5以下のアルキル基、炭素数1以上5以下のアルコキシ基が挙げられる。また、上記各基の置換基としては、炭素数1以上3以下のアルキル基で置換された置換アミノ基も挙げられる。
なお、電荷輸送材料と結着樹脂との配合比は、質量比で10:1から1:5までが好ましい。
表面保護層は、感光層上に設けられる。表面保護層は、例えば、帯電時の感光層の化学的変化を防止したり、感光層の機械的強度を更に改善する目的で設けられる。
表面保護層としては、硬化膜(架橋膜)で構成された層を適用することがよい。これら層としては、例えば、下記1)又は2)に示す層が挙げられる。
2)非反応性の電荷輸送材料と、電荷輸送性骨格を有さず、反応性基を有する反応性基含有非電荷輸送材料と、を含む組成物の硬化膜で構成された層(つまり、非反応性の電荷輸送材料と、当該反応性基含有非電荷輸送材料の重合体又は架橋体と、を含む層)
なお、反応性基含有非電荷輸送材料における反応性基としても、上記の周知の反応性基が挙げられる。
なお、表面保護層は、上記の材料以外に、周知の添加剤が含まれていてもよい。
なお、表面保護層形成用塗布液は、無溶剤の塗布液であってもよい。
特定感光体における表面保護層としては、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する化合物を含む組成物の硬化物から構成されることが好ましい。
中でも、表面保護層は、同一分子内に電荷輸送性骨格及びアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物(以下、「特定の電荷輸送材料(a)」とも称する)を含む組成物の硬化物から構成させることがよい。
以下、特定の電荷輸送材料(a)を含む組成物の硬化物(硬化膜)を例に挙げて説明する。
表面保護層に用いられる特定の電荷輸送材料(a)は、同一分子内に電荷輸送性骨格及びアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物であり、この構造上の条件を満たしていれば、特に限定されるものではない。
ここで、特定の電荷輸送材料(a)中の電荷輸送性骨格とは、反応性電荷輸送材料(a)中の電荷輸送性骨格としては、例えば、トリアリールアミン系化合物、ベンジジン系化合物、ヒドラゾン系化合物などの含窒素の正孔輸送性化合物に由来する骨格が挙げられる。
その理由は明確ではないが、以下のように推測される。
通常、硬化反応には反応性の高いアクリロイル基を有する化合物が用いられることが多い。嵩高い電荷輸送性骨格に置換基として反応性の高いアクリロイル基を有する場合、硬化反応にムラが生じやすいため、硬化膜に表面保護層のムラおよびシワを発生させやすくなる。一方、アクリロイル基よりも反応性の低いメタクリロイル基を有する特定の電荷輸送材料(a)を用いることで、硬化膜に表面保護層のムラおよびシワの発生を抑制させやすくなると推測される。
表面保護層における機械強度については、嵩高い電荷輸送性骨格と重合部位(アクリロイル基又はメタクリロイル基)が近くリジッド(剛直)であると重合部位同士が動き難くなり、反応する確率が低下してしまう場合があるものと考えられる。
ここで、置換アリール基における置換基としては、D:−(CH2)d−(O−CH2−CH2)e−O−CO−C(CH3)=CH2以外のものとして、炭素数1乃至4のアルキル基若しくはアルコキシ基、炭素数6以上10以下の置換若しくは未置換のアリール基等が挙げられる。
Ar1乃至Ar4としては、下記式(1)乃至(7)のうちのいずれかであることが好ましい。なお、下記式(1)乃至(7)は、Ar1乃至Ar4の各々に連結され得る「−(D)C1」乃至「−(D)C4」を総括的に示した「−(D)C」と共に示す。
即ち、一般式(A)で表される化合物は、前駆体であるアルコールを、対応するメタクリル酸、又はメタクリル酸ハロゲン化物と縮合させるか、前駆体であるアルコールがベンジルアルコール構造の場合には、ヒドロキシエチルメタクリレート等の水酸基を有するメタクリル酸誘導体との脱水エーテル化などにより合成し得る。
以下、その他の反応性電荷輸送材料(a”)の具体例を示す。
この範囲とすることで、硬化膜の電気特性に優れ、硬化膜を厚膜化し得る。
この態様の場合、特定の電荷輸送材料(a)の全てを4つ以上のメタクリロイル基(反応性基)を有する化合物とする場合に比べ、電荷輸送性骨格の存在量を低下させることなく、架橋密度を減じさせられることから、電気特性を維持しつつも、表面保護層の強度の調整が行われうる。
なお、特定の電荷輸送材料(a)は、電荷輸送性骨格及び4つ以上のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物を含む態様に限らない。特定の電荷輸送材料(a)として、電荷輸送性骨格及び1つ以上3つ以下のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する化合物を単独で含む態様であってもよい。
また、表面保護層を構成する硬化膜は、前述した特定の電荷輸送材料(a)の他に、反応性基を有さない公知の電荷輸送材料、必要に応じて用いた硬化膜であってもよい。ここで、反応性基とは、ラジカル重合性の不飽和結合を意味する。
反応性基を有さない公知の電荷輸送材料としては、例えば、この公知の電荷輸送材料を併用すると、反応性基を有さないため、実質的に電荷輸送成分の濃度を高め、表面保護層の電気特性を更に改善しうる。また、反応性基を有さない公知の電荷輸送材料は、表面保護層の強度の調整に寄与しうる。更に、特定の電荷輸送材料(a)は、電荷輸送性骨格を有することから、反応性基を有さない公知の電荷輸送材料との相溶性に優れるため、反応性基を有さない従来の電荷輸送材料のドーピングが行われ、より一層の電気特性の向上が図れる。
表面保護層の形成には、熱エネルギー、光エネルギー、及び電子線エネルギーから選択される少なくとも一つのエネルギーを印加して、特定の電荷輸送材料(a)を含む組成物を重合、硬化させることで行う。なお、重合、硬化反応には、重合開始剤(b)を使用しなくてもよいが、例えば、以下に例示する光重合開始剤又は熱重合開始剤から選択される少なくとも一つの重合開始剤(b)を用いることで反応が進行し易くなる。
分子内開裂型の光重合開始剤としては、ベンジルケタール系、アルキルフェノン系、アミノアルキルフェノン系、ホスフィンオキサイド系、チタノセン系、及びオキシム系の光重合開始剤が挙げられる。
アルキルフェノン系の光重合開始剤としては、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニル−プロパン−1−オン、1−[4−(2−ヒドロキシエトキシ)−フェニル]−2−ヒドロキシ−2−メチル−1−プロパン−1−オン、2−ヒドロキシ−1−{4−[4−(2−ヒドロキシ−2−メチル−プロピオニル)−ベンジル]フェニル}−2−メチル−プロパン−1−オン、アセトフェノン、2−フェニル−2−(p−トルエンスルホニルオキシ)アセトフェノンが挙げられる。
チタノセン系としては、ビス(η5−2,4−シクロペンタジエン−1−イル)−ビス(2,6−ジフルオロ−3−(1H−ピロール−1−イル)−フェニル)チタニウムなどが挙げられる。
水素引抜型の光重合開始剤として具体的には、ベンゾフェノン系としては、2−ベンゾイル安息香酸、2−クロロベンゾフェノン、4,4’−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル 4’−メチルジフェニル スルフィド、p,p’−ビスジエチルアミノベンゾフェノンなどが挙げられる。
チオキサントン系としては、2,4−ジエチルチオキサンテン−9−オン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントンなどが挙げられる。
ベンジル系としては、ベンジル、(±)−カンファーキノン、p−アニシルなどが挙げられる。
なお、光や電子線によって特定の電荷輸送材料(a)を含む組成物を硬化させた場合に、硬化反応の進行が早すぎて、残留ひずみにより、ムラおよびシワが発生した表面保護層となる場合がある。この場合、重合開始剤としては、熱重合開始剤を用いることが好ましい。特に、特定の電荷輸送材料(a)が、アクリロイル基よりも反応性の低いメタクリロイル基を有する場合、熱重合開始剤を用いることで、残留ひずみの発生が抑制され易くなるため、表面保護層は、ムラおよびシワの発生が抑制され易くなる。
また、パーテトラA、パーヘキサHC、パーヘキサC、パーヘキサV、パーヘキサ22、パーヘキサMC、パーブチルH,パークミルH、パークミルP、パーメンタH、パーオクタH、パーブチルC、パーブチルD、パーヘキシルD、パーロイルIB、パーロイル355、パーロイルL、パーロイルSA、ナイパーBW、ナイパーBMT−K40/M、パーロイルIPP、パーロイルNPP、パーロイルTCP、パーロイルOPP、パーロイルSBP、パークミルND、パーオクタND、パーヘキシルND、パーブチルND、パーブチルNHP、パーヘキシルPV、パーブチルPV、パーヘキサ250、パーオクタO、パーヘキシルO、パーブチルO、パーブチルL、パーブチル355、パーヘキシルI、パーブチルI、パーブチルE、パーヘキサ25Z、パーブチルA、パーへヘキシルZ、パーブチルZT、パーブチルZ(以上、日油化学社製);
熱重合開始剤は、単独で用いても硬化反応は進行するが、2種以上を用いると、残留ひずみが抑制された硬化物の表面保護層が得られやすい。
特に、2種以上の熱重合開始剤のうち、10時間半減期温度の最低のものと最高のものとの差が20℃以上である熱重合開始剤を組み合わせて用いることが好ましい。10時間半減期温度の差が20℃以上ある2種の熱重合開始剤の組み合わせにより、残留ひずみが抑制された硬化物の表面保護層がより得られやすくなる。
また、熱重合開始剤は、塗布液のポットライフと硬化反応の進行度の点から、10時間半減期温度が40℃以上120℃以下のもので組み合わせることが好ましく、50℃以上110℃以下のもので組み合わせることがより好ましい。
また、10時間半減期温度が20℃以上異なる熱重合開始剤において、10時間半減期温度の最低の熱重合開始剤の質量(L)と最高の熱重合開始剤の質量(H)との比は、L:H=2:8以上9:1以下であることが好ましく、L:H=3:7以上9:1以下であることがより好ましく、L:H=4:6以上9:1以下であることが更に好ましい。10時間半減期温度の最低の熱重合開始剤の質量比をある程度以上とすることで硬化反応をよりマイルドに進行させることができ、残留ひずみが抑制された硬化物の表面保護層が得やすくなるものと推測される。
ここで、「電荷輸送性を有さない」とは、Time of Flight法によりキャリア輸送が観測されないことを意味する。
かかる反応性化合物としては、1官能若しくは多官能の、重合性モノマー、オリゴマー、及びポリマーが挙げられ、例えば、アクリレート若しくはメタクリレートのモノマー、オリゴマー、及びポリマーが挙げられる。
また、上述したモノマー、オリゴマー、及びポリマーは、特定の電荷輸送材料を含有する組成物中の電荷輸送性を持つ化合物(前述の特定の電荷輸送材料とその他の電荷輸送材料)の全量に対し、100質量%以下で用いることがよく、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。
また、特定の電荷輸送材料(a)と反応しないポリマー(e)としては、ラジカル重合可能な不飽和二重結合を含有しないポリマーであればよく、具体的には、ポリカーボネート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、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、ポリスチレン樹脂など公知のものが挙げられる。
これらポリマーは、特定の電荷輸送材料(a)を含有する組成物中の電荷輸送性を持つ化合物(前述の特定の電荷輸送材料(a)とその他の電荷輸送材料)の全量に対し、100質量%以下で用いることがよく、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましい。
シランカップリング剤としては、ビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−β(アミノエチル)γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、テトラメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン等が用いられる。
また、市販のハードコート剤としては、KP−85、X−40−9740、X−8239(以上、信越化学工業社製)、AY42−440、AY42−441、AY49−208(以上、東レダウコーニング社製)等が用いられる。
更に、撥水性等の付与のために、(トリデカフルオロ−1,1,2,2−テトラヒドロオクチル)トリエトキシシラン、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン、3−(ヘプタフルオロイソプロポキシ)プロピルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロアルキルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロデシルトリエトキシシラン、1H,1H,2H,2H−パーフルオロオクチルトリエトシキシラン等の含フッ素化合物を加えてもよい。更に、特開2001−166510号公報などに開示されている反応性の含フッ素化合物などを混合してもよい。
シランカップリング剤の量は特に限定されないが、含フッ素化合物の量は、フッ素を含まない化合物に対して質量比で0.25倍以下とすることが好ましい。
酸化防止剤としては、ヒンダードフェノール系又はヒンダードアミン系が好ましく、有機イオウ系酸化防止剤、フォスファイト系酸化防止剤、ジチオカルバミン酸塩系酸化防止剤、チオウレア系酸化防止剤、ベンズイミダゾール系酸化防止剤、などの公知の酸化防止剤を用いてもよい。酸化防止剤の添加量としては、表面保護層形成のための組成物中の全固形分に対して、20質量%以下が好ましく、10質量%以下がより好ましい。
ヒンダードアミン系酸化防止剤としては、「サノールLS2626」、「サノールLS765」、「サノールLS770」、「サノールLS744」、「チヌビン144」、「チヌビン622LD」、「マークLA57」、「マークLA67」、「マークLA62」、「マークLA68」、「マークLA63」が挙げられ、チオエーテル系として「スミライザ−TPS」、「スミライザーTP−D」が挙げられ、ホスファイト系として「マーク2112」、「マークPEP−8」、「マークPEP−24G」、「マークPEP−36」、「マーク329K」、「マークHP−10」等が挙げられる。
粒子の一例として、ケイ素含有粒子が挙げられる。ケイ素含有粒子とは、構成元素にケイ素を含む粒子であり、具体的には、コロイダルシリカ及びシリコーン粒子等が挙げられる。ケイ素含有粒子として用いられるコロイダルシリカは、平均粒径1nm以上100nm以下(好ましくは10nm以上30nm以下)のシリカを、酸性又はアルカリ性の水分散液、アルコール、ケトン、並びにエステル等の有機溶媒中に分散させたものから選ばれ、一般に市販されているものを使用してもよい。
表面保護層中のコロイダルシリカの固形分含有量は、特に限定されるものではないが、製膜性、電気特性、強度の面から、表面保護層の全固形分全量を基準として、0.1質量%以上50質量%以下(好ましくは0.1質量%以上30質量%以下)の範囲で用いられることがよい。
表面保護層中のシリコーン粒子の含有量は、表面保護層の全固形分全量を基準として、好ましくは0.1質量%以上30質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上10質量%以下である。
これら粒子の中でも、ケイ素含有粒子を用いることが好ましい。
これらの金属酸化物粒子は、シランカップリング剤で表面処理されていてもよい。このシランカップリング剤としては、例えば、分子構造中にアクリロイル基、メタクリロイル基、及びアミノ基から選ばれる少なくとも一つを有するシランカップリング剤などが挙げられる。
この表面保護層形成用塗布液は、無溶媒であってもよいし、必要に応じて、トルエン、キシレンなどの芳香族;メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン系;酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル系;テトラヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテル系;エチレングリコールモノメチルエーテルなどのセロソルブ系;イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール系;等の溶媒などの単独又は混合溶媒を用いて調製される。
その後、得られた塗膜に対して、熱を付与してラジカル重合を生起させる方法が用いられ、これにより、当該塗膜を重合、硬化させる。
熱により塗膜を重合、硬化させる際、加熱条件は50℃以上であることが好ましい。この温度以下であると硬化膜の寿命が短く好ましくない。特に、加熱温度としては、100℃以上170℃以下が、強度、電気特性、硬化膜の表面性の点から好ましい。
例えば、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有し、同一分子内に電荷輸送性骨格を有さない化合物を含む組成物の硬化物が挙げられる。この場合、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有し、同一分子内に電荷輸送性骨格を有さない化合物と、非反応性の電荷輸送材料および各種粒子(金属粒子、金属酸化物粒子、樹脂粒子、ケイ素含有粒子など)の少なくとも一種とを含む組成物の硬化物であってもよい。
アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する電荷輸送性を有さない化合物としては、例えば、前述の1官能、又は、2官能以上の多官能の、アクリレート又はメタクリレートのモノマー、オリゴマー、及びポリマーと同様の化合物が挙げられる。
非反応性の電荷輸送材料としては、公知の電荷輸送材料が挙げられる。
各種粒子としては、前述の金属粒子、金属酸化物粒子、樹脂粒子、及びケイ素含有粒子から選択される少なくとも一種が挙げられ、具体的には、前述の各種粒子と同様の粒子が挙げられる。また、例えば、金属酸化物粒子を含む場合、カップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子を用いてもよく、例えば、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有するシランカップリング剤で表面処理された金属酸化物粒子が挙げられる。
単層型感光層(電荷発生/電荷輸送層)は、例えば、電荷発生材料と電荷輸送材料と、必要に応じて、結着樹脂、及びその他周知の添加剤と、を含む層である。なお、これら材料は、電荷発生層及び電荷輸送層で説明した材料と同様である。
そして、単層型感光層中、電荷発生材料の含有量は、全固形分に対して10質量%以上85質量%以下がよく、好ましくは20質量%以上50質量%以下である。また、単層型感光層中、電荷輸送材料の含有量は、全固形分に対して5質量%以上50質量%以下がよい。
単層型感光層の形成方法は、電荷発生層や電荷輸送層の形成方法と同様である。
単層型感光層の膜厚は、例えば、5μm以上50μm以下がよく、好ましくは10μm以上40μm以下である。
図1に示す画像形成装置においては、帯電手段として、帯電ロール2Y、2M、2C、2Kを用いているが、この形態に限定されるものではない。
帯電手段の他の例としては、例えば、帯電ブラシ、帯電フィルム、帯電ゴムブレード、帯電チューブ等を用いた接触型帯電器が使用されてもよい。
また、非接触方式のローラ帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン帯電器やコロトロン帯電器等のそれ自体公知の帯電器等が用いられてもよい。
図1に示す画像形成装置においては、静電潜像形成手段として、レーザ光線3Y、3M、3C、3Kを照射しうる露光装置3を用いているが、この形態に限定されるものではない。
露光装置としては、例えば、電子写真感光体の表面に、半導体レーザ光、LED光、液晶シャッタ光等の光を、定められた像様に露光する光学系機器等が挙げられる。光源の波長は電子写真感光体の分光感度領域内とする。半導体レーザの波長としては、780nm付近に発振波長を有する近赤外が主流である。しかし、この波長に限定されず、600nm台の発振波長レーザや青色レーザとして400nm以上450nm以下に発振波長を有するレーザも利用してもよい。また、カラー画像形成のためにはマルチビームを出力し得るタイプの面発光型のレーザ光源も有効である。
現像手段(現像装置)としては、例えば、特定感光体に現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置が挙げられる。
現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、一成分系現像剤又は二成分系現像剤をブラシ、ローラ等を用いて感光体に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。中でも現像剤を表面に保持した現像ローラを用いるものが好ましい。
転写手段としては、図1に示す画像形成装置においては、中間転写体を用いた中間転写方式が採用されており、一次転写ロール5Y、5M、5C、5K、及び、二次転写ロール26を用いているが、この形態に限定されるものではない。
転写手段の他の例としては、例えば、転写コロトロンや転写ロール等を用いた直接転写方式、記録媒体を静電的に吸着して搬送し感光体上のトナー像を転写する転写ベルト方式を利用した転写手段などが挙げられる。
転写手段には、例えば、ロールの他、ベルト、フィルム、ゴムブレード等を用いた接触型転写帯電器、コロナ放電を利用したスコロトロン転写帯電器やコロトロン転写帯電器等のそれ自体公知の転写帯電器が使用される。
中間転写ベルトとしては、半導電性を付与した、ポリイミド、ポリアミドイミド、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエステル、ゴム等を含むものが使用される。
また、中間転写体の形態としては、ベルト状に限定されず、ドラム状のものを用いてもよい。
特定クリーニング手段は、クリーニングブレードを有し、クリーニングブレードの先端を特定感光体の回転方向と対向する方向に向けて接触させて特定感光体の表面の残留物を除去するものである。
図5は、図1に示す感光体クリーニング装置6Yが特定クリーニング手段である場合のクリーニングブレードの設置態様を示す概略構成図である。
図5に示すように、クリーニングブレード6YBの先端は、感光体1Yの回転方向(矢印方向)と対向する方向を向いており、この状態で感光体1Yの表面に接触している。
また、クリーニングブレード6YBの感光体1Yに対する押し付け圧Nは、0.6gf/mm2以上6.0gf/mm2以下に設定されることが好ましい。
ここで、上記角度θとは、具体的には、図5に示すように、クリーニングブレード6YBの先端と感光体1Yとの接触部における接線(図5中の一点鎖線)とクリーニングブレードの非変形部とでなす角の角度を指す。
また、上記押し付け圧Nとは、図5に示すように、クリーニングブレード6YBが感光体1Yに接触する位置において感光体1Yの中心に向けて押し付ける圧力(gf/mm2)である。
クリーニングブレードを構成する材料としては、シリコーンゴム、フッ素ゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ポリウレタンゴム等の弾性材料が用いられ、中でも、耐摩耗性、耐欠け性、耐クリープ性等の機械的性質に優れる、ポリウレタンゴムが好ましい。
この支持部材により、クリーニングブレードが、感光体に対し上記押し付け圧にて押し付けられる。
支持部材としては、アルミニウム、ステンレス等の金属材料が挙げられる。
なお、支持部材とクリーニングブレードとの間には、両者の接着を接合するための接着剤等による接着層を有していてもよい。
図1に示す画像形成装置においては、定着手段として、定着ロール対28が用いているが、実施形態はこれに限定されない。
定着手段としては、熱ローラ対、加圧ローラ対、加圧加熱ロール対等の接触型定着装置や、フラッシュ定着器等の非接触定着装置など、公知の定着装置が広く適用されるが、前述した定着温度を達成するためには、加熱手段を含む定着装置であることが好ましい。
なお、定着手段としては、ロール対の形態でなくともよく、例えば、加熱加圧ロールと加圧ベルトとを組合せた定着装置や、加圧ロールと加熱加圧ベルトとの組合せた定着装置であってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置に収容される現像剤は、以下に示す特定トナーを有する。
まず、特定トナーについて説明する。
特定トナーは、結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂を含む。
そして、特定トナーは、平均円形度が0.955以上0.971以下であり、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上40個数%以下であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下であるトナー粒子を含む。
以下、特定トナーの詳細について説明する。
また、特定トナーは、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下を満たす。この条件(以下、「L割合」とも称する)は、トナー粒子の粒度分布の粗大側において、トナー粒子の円形度が低い(凹凸が多い)ものが特定割合以下であることを意味している。
上記Sysmex社製FPIA−3000は、水などに分散させた粒子をフロー式画像解析法によって測定する方式を採用したもので、吸引された粒子懸濁液をフラットシースフローセルに導き、シース液によって偏平な試料流に形成する。その試料流にストロボ光を照射することにより、通過中の粒子を対物レンズを通してCCDカメラで、静止画像として少なくとも5000個のトナー粒子に対して撮像する。撮像された粒子像は、2次元画像処理され、投影面積と周囲長から円相当径を算出する。円相当径は、撮影された各々の粒子に対して、2次元画像の面積から同一の面積を有する円の直径を円相当径として算出する。
式(1):円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(A×π)1/2]/PM
(上式においてAは投影面積、PMは周囲長を表す。)
トナー粒子の体積平均粒径は、コールターマルチサイザーII型(ベックマン・コールター社製)を用いると共に、電解液はISOTON‐II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。測定に際しては、分散剤としてドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム5質量%水溶液2ml中に測定試料を10mg加える。これを上記電解液100ml中に添加した測定試料を調整し、測定試料を懸濁した電解液を超音波分散機で1分間分散処理を行う。そして、上記コールターマルチサイザーII型により、アパーチャー径50μmのアパーチャーを用いて1.0μm以上30μm以下の粒子の粒度分布を測定して、体積平均分布を求める。測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し体積基準で小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径(D50v)を測定試料の体積平均粒径とする。
特定トナーは、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂、着色剤及び離型剤を含むトナー粒子を有する。特定トナーは、トナー粒子の表面に付着する外添剤を有していてもよい。
結着樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂を含む。結着樹脂は、結晶性ポリエステル樹脂以外の樹脂を含んでいてもよい。具体的には、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、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−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、非晶性ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これら結晶性ポリエステル樹脂以外の結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、結着樹脂としては、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステル樹脂とを併用することがよい。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。なお、結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香族を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族を有する重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
なお、例えば、結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量が大きすぎる場合、トナー粒子の平均円形度が0.955以上0.971以下の範囲内において、球形に近いトナー粒子が得られ難くなる。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K 7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
なお、原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレートなどの種々の顔料、又は、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
なお、融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
次に、特定トナーの製造方法について説明する。
特定トナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
まず、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
なお、結着樹脂として、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステルとを併用する場合、樹脂粒子分散液として、予め、結晶性ポリエステル樹脂と非晶性ポリエステルとを混合した樹脂粒子分散液を準備してもよい。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
現像剤は、前述した特定トナーを有するものである。
現像剤は、特定トナーのみを有する一成分現像剤であってもよいし、特定トナーとキャリアとを有する二成分現像剤であってもよい。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法、被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法、芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
(結晶性ポリエステル樹脂(A)の作製)
まず、三口フラスコに、セバシン酸ジメチル100質量部と、ヘキサンジオール67.8質量部と、ジブチルすずオキサイド0.10質量部とを窒素雰囲気下で、反応中に生成された水は系外へ除去しながら、185℃で5時間反応させた後、徐々に減圧しながら220℃まで温度をあげて、6時間反応させた後、冷却して得た、重量平均分子量が33700の結晶性ポリエステル樹脂(A)を用意した。
また、三口フラスコに、テレフタル酸ジメチル60質量部、フマル酸ジメチル82質量部、ドデセニルコハク酸無水物34質量部と、ビスフェノールAエチレンオキサイド付加物137質量部と、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物191質量部と、ジブチルすずオキサイド0.5質量部とを窒素雰囲気下で、反応により生成された水は系外へ除去しながら、180℃で3時間反応させた後、徐々に減圧しながら230℃まで温度をあげて、3時間反応させた後、冷却して得た、重量平均分子量が22100の非晶性ポリエステル樹脂(1)を用意した。
更に、シアン顔料(銅フタロシアニン、C.I.Pigment blue15:3、大日精化社製)50質量部と、非イオン性界面活性剤ノニポール400(花王社製)5質量部と、イオン交換水200質量部とを混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて約1時間分散し、水分量を調整して得られた着色剤粒子分散液を用意した。
パラフィンワックス(日本精蝋(株)製:HNP9,融点77℃)60質量部と、アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株):ネオゲンRK)4質量部と、イオン交換水200質量部とを混合した溶液を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザー(ゴーリン社)で120℃、350kg/cm2、1時間の条件にて分散処理して得られた、体積平均粒径が250nmの離型剤が分散した、分散液中の離型剤濃度が20質量%となるように水分量が調整された離型剤粒子分散液を用意した。
ロジン(ハリマ化成社製)100質量部と、メチルエチルケトン78質量部とを三口フラスコに収容し、攪拌ながら樹脂を溶解させた後、イオン交換水350質量部を加え、加温した。その後ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)にて分散を行った後、脱溶媒を行った。体積平均径は185nmであった。これにイオン交換水を加え固形分濃度が25%のロジン分散液を作製した。
結晶性ポリエステル樹脂(A)5質量部と、非晶性ポリエステル樹脂(1)95質量部と、メチルエチルケトン50質量部と、イソプロピルアルコール15質量部とを三口フラスコに収容し、攪拌しながら60℃に加熱して樹脂を溶解させた後、10%アンモニア水溶液25質量部を加え、さらにイオン交換水400質量部を徐々に加えて転相乳化を行い、その後減圧し、脱溶媒することで、体積平均粒径が158nmの結晶性/非晶性混合樹脂粒子が分散された、固形分濃度が25%の結晶性/非晶性混合ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)を作製した。
非晶性ポリエステル樹脂(1)100質量部に変更した以外は、結晶性/非晶性混合ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)と同様にして、体積平均粒径が175nmの非晶性ポリエステル樹脂粒子が分散された、固形分濃度が25%の非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2)を作製した。
この結晶性/非晶性混合ポリエステル樹脂粒子分散液(A1)720質量部と、着色剤粒子分散液50質量部と、離型剤粒子分散液70質量部と、ロジン分散液6部と水ガラス(日産化学社製、スノーテックス(登録商標)OL)2.2部とカチオン界面活性剤(花王(株)製:サニゾールB50)1.5質量部とを丸型ステンレス製フラスコに収容し、0.1規定の硫酸を添加してpHを3.8に調整した後、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの濃度が10質量%の硝酸水溶液30質量部を添加し、その後、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて30℃において分散した。加熱用オイルバス中で1℃/分で40℃まで加熱し、40℃で30分間保持した後、この分散液中に、非晶性ポリエステル樹脂粒子分散液(A2)を緩やかに160質量部追加して、さらに1時間保持した。
その後、0.1規定の水酸化ナトリウムを添加してpHを7.0に調整した後、攪拌を継続しながら1℃/分で88℃まで加熱して4時間保持した後、20℃/minの速度で20℃まで冷却し、これをろ過し、イオン交換水で洗浄した後、真空乾燥機を用いて乾燥させてトナー粒子1を得た。なお、トナー粒子1における結晶性ポリエステル樹脂はトナー中の結着樹脂に対して、4.1質量部であった。
トナー粒子1は、体積平均粒径が5.5μm、平均円形度0.963、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が25%であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が1.1%であった。
また、トナー粒子1のトナー粒子全体に対する円形度が0.900以上0.950未満の割合、及び、トナー粒子全体に対する円形度0.950以上1.000以下の割合についても測定した。結果を表1に示す。
さらに、外添剤が添加されたトナー8質量部と、キャリア100質量部とを混合して二成分現像剤を作製した。キャリアは、フェライト粒子(体積平均粒径:50μm)100質量部と、トルエン14質量部と、スチレン−メチルメタクリレート共重合体(成分比:スチレン/メチルメタクリレート=90/10、重量平均分子量Mw=80000)2質量部とを、まず、フェライト粒子を除く上記成分を10分間スターラーで攪拌させて分散した被覆液を調製し、次に、この被覆液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダー(井上製作所製)に入れて、60℃において30分攪拌した後、さらに加温しながら減圧して脱気し、乾燥させ、その後105μmで篩分して得た。
トナー粒子1の作製において用いたロジン分散液6部を4.8部に、水ガラスを2.2部から3.4部に、また88℃で4時間加熱したのを85℃で3時間に変更した以外はトナー粒子1と同様にしてトナー粒子2を作製した。なお、トナー粒子2における結晶性ポリエステル樹脂はトナー粒子中の結着樹脂に対して、4.1質量部であった。
トナー粒子2は、体積平均粒径が5.8μm、平均円形度0.956、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が17%であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が2.8%であった。
また、トナー粒子2のトナー粒子全体に対する円形度が0.900以上0.950未満の割合、及び、トナー粒子全体に対する円形度0.950以上1.000以下の割合についても測定した。結果を表1に示す。
トナー粒子1の作製において用いたロジン分散液6部を4.8部に、水ガラスを2.2部から5.8部に、また88℃で4時間加熱したのを85℃で3時間に変更した以外はトナー粒子1と同様にしてトナー3を作製した。なお、トナー粒子3における結晶性ポリエステル樹脂はトナー中の結着樹脂に対して、4.1質量部であった。
トナー粒子3は、体積平均粒径が5.8μm、平均円形度0.951、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が12%であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3.2%であった。
また、トナー粒子3のトナー粒子全体に対する円形度が0.900以上0.950未満の割合、及び、トナー粒子全体に対する円形度0.950以上1.000以下の割合についても測定した。結果を表1に示す。
トナー粒子1の作製において用いたロジン分散液6部を7.8部に、水ガラスを2.2部から1.4部に、また88℃で4時間加熱したのを90℃で4時間に変更した以外はトナー粒子1と同様にしてトナー粒子4を作製した。なお、トナー粒子4における結晶性ポリエステル樹脂はトナー粒子中の結着樹脂に対して、4.1質量部であった。
トナー粒子4は、体積平均粒径が5.7μm、平均円形度0.970、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が38%であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が0.4%であった。
また、トナー粒子4のトナー粒子全体に対する円形度が0.900以上0.950未満の割合、及び、トナー粒子全体に対する円形度0.950以上1.000以下の割合についても測定した。結果を表1に示す。
トナー粒子1の作製において用いたロジン分散液6部を7.8部に、水ガラスを2.2部から1.6部に、また88℃で4時間加熱したのを90℃で5時間に変更した以外はトナー粒子1と同様にしてトナー粒子5を作製した。なお、トナー粒子5における結晶性ポリエステル樹脂はトナー粒子中の結着樹脂に対して、4.1質量部であった。
トナー粒子5は、体積平均粒径が5.9μm、平均円形度0.973、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が43%であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が0.2%であった。
また、トナー粒子5のトナー粒子全体に対する円形度が0.900以上0.950未満の割合、及び、トナー粒子全体に対する円形度0.950以上1.000以下の割合についても測定した。結果を表1に示す。
−下引層の形成−
酸化亜鉛(平均粒子径70nm:テイカ社製:比表面積値15m2/g)100質量部をトルエン500質量部と攪拌混合し、シランカップリング剤(KBM503:信越化学工業社製)1.3質量部を添加し、2時間攪拌した。その後トルエンを減圧蒸留にて留去し、120℃で3時間焼き付けを行い、シランカップリング剤で表面処理を施した酸化亜鉛を得た。表面処理を施した酸化亜鉛110質量部を500質量部のテトラヒドロフランと攪拌混合し、アリザリン0.6質量部を50質量部のテトラヒドロフランに溶解させた溶液を添加し、50℃にて5時間攪拌した。その後、減圧ろ過にてアリザリンを付与させた酸化亜鉛をろ別し、更に60℃で減圧乾燥を行い、アリザリンを付与させた酸化亜鉛を得た。
電荷発生材料としてのCukα特性X線を用いたX線回折スペクトルのブラッグ角度(2θ±0.2°)が少なくとも7.3°、16.0°、24.9°、28.0°の位置に回折ピークを有するヒドロキシガリウムフタロシアニン(CGM−1)15質量部、結着樹脂としての塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂(VMCH、日本ユニカー社製)10質量部、及びn−酢酸ブチル200質量部からなる混合物を、直径1mmφのガラスビーズを用いてサンドミルにて4時間分散した。得られた分散液にn−酢酸ブチル175質量部、及びメチルエチルケトン180質量部を添加し、攪拌して電荷発生層形成用塗布液を得た。この電荷発生層形成用塗布液を下引層上に浸漬塗布し、室温(25℃)で乾燥して、厚さが0.2μmの電荷発生層を形成した。
次に、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1’]ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD)45質量部、及び結着樹脂としてビスフェノールZポリカーボネート樹脂(粘度平均分子量:5万):55質量部をテトラヒドロフラン(THF)/トルエン混合溶剤(質量比70/30):800質量部、に加えて溶解し、電荷輸送層形成用塗布液を得た。この電荷輸送層形成用塗布液を電荷発生層上に塗布し、130℃、45分の乾燥を行って膜厚が20μmの電荷輸送層を形成した。
(化合物A−4の合成)
以上のようにして、特定感光体を得た。
ポリウレタン製で、硬度75度、347mm×10mm×2mm(厚み)の板状物をクリーニングブレードとして用いた。
画像形成装置として、富士ゼロックス社製D136 Printerに、前述した特定感光体とクリーニングブレードとを取り付けた。また、現像装置内に前述したトナー1〜5を有する現像剤を収容した改造機を用意した。
クリーニングブレードは、その先端を感光体の回転方向と対向する方向に向けて接触させた。なお、クリーニングブレードは、角度θを23°、押し付け圧Nを2.6gf/mm2とした。
また、画像形成の際の特定感光体の表面の回転速度は600mm/sとし、定着手段による定着温度は190℃又は175℃とした。
像流れの評価は、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、高温高湿環境下(温度28℃、湿度85%RH)において、画像濃度40%の全面ハーフトーン画像を2万枚プリントした後、同環境下にて24時間静置し、画像濃度40%の全面ハーフトーン画像を1枚プリントした画像を目視することにより評価した。評価基準は以下のとおりである。結果を表1に示す。
−評価基準−
A:像流れ全くなし
B:画像上問題となる像流れなし
C:画像上問題となる像流れ発生
クリーニング性の評価は、A4用紙(富士ゼロックス社製 C2紙)を用いて、高温高湿環境下(温度28℃、湿度85%RH)において、画像濃度40%の全面ハーフトーン画像を2万枚プリントした後の特定感光体の表面を目視にて観察した。
−評価基準−
A:クリーニング性問題無し
B:微細なトナーすり抜けがあるが画像上問題無し
C:トナーすり抜けがあり、画像上筋が発生
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電潜像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
6YB クリーニングブレード
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
107 電子写真感光体
108 帯電装置(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電潜像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
118 露光のための開口部
117 筐体
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (7)
- 導電性基体上に、感光層及び表面保護層をこの順に備えた電子写真感光体と、
前記電子写真感光体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記電子写真感光体の表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
トナー粒子を含むトナーを有する現像剤であって、前記トナー粒子は、結晶性ポリエステル樹脂を含む結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有し、平均円形度が0.955以上0.971以下であり、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上40個数%以下であり、粒径が7.5μm以上15μm未満でかつ円形度が0.900以上0.940未満のトナー粒子の存在割合が3個数%以下である現像剤を収容し、前記現像剤により前記電子写真感光体の表面に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
クリーニングブレードを有し、前記クリーニングブレードの先端を前記電子写真感光体の回転方向と対向する方向に向けて接触させて前記電子写真感光体の表面の残留物を除去するクリーニング手段と、
前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 前記表面保護層は、アクリロイル基及びメタクリロイル基の少なくとも一方を有する化合物を含む組成物の硬化物から構成されている請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子は、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上30個数%以下である請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子は、粒径が4.5μm以上7.5μm未満でかつ円形度が0.980以上のトナー粒子の存在割合が16個数%以上25個数%以下である請求項3に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子は、円形度が0.900以上0.950未満のトナー粒子の存在割合が前記トナー粒子の全体に対して5個数%以上15個数%以下、円形度が0.950以上1.000以下のトナー粒子の存在割合がトナー粒子全体に対して75個数%以上85個数%以下である請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子は、円形度が0.900以上0.950未満のトナー粒子の存在割合が前記トナー粒子の全体に対して10個数%以上15個数%以下である請求項5に記載の画像形成装置。
- 前記トナー粒子は、前記結晶性ポリエステル樹脂が前記結着樹脂の全体に対して1質量%以上10質量%以下の範囲で含有される請求項1〜6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
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