JP2019159128A - 電子写真画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
このPFPEを感光体の保護層に適用することで、クリーニング性が向上し、滑剤メモリの発生は改善されるものの、その効果は限定的であった。
前記有機感光体が、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置される感光層と、前記感光層上に配置される保護層と、を有し、
前記保護層が、重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有し、
前記導電性微粒子の個数平均1次粒径が、80〜200nmの範囲内であり、
前記現像工程では、個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子を外添したトナーを用いることを特徴とする電子写真画像形成方法。
この滑剤メモリの発生を抑制するため、感光体の保護層にPFPEを適用することが考えられる。PFPEの適用により、感光体海部(平坦部)/トナーの付着力の低減と、感光体/クリーニングブレードの摩擦力の低減が可能となり、クリーニング性を向上させることができ、結果として、滑剤メモリが改善するものの、その効果は限定的である。
そこで、上記に加え、感光体表面に大径(個数平均1次粒径:80〜200nmの範囲内)の導電性微粒子を導入してその表面に凹凸を付与し、感光体/トナーの接触面積を減らして付着力を低減することで、よりクリーニング性を向上させることができると考えている。
すなわち、大径の金属酸化物粒子を外添剤として適用した場合には、感光体の保護層にPFPEと大径の導電性微粒子とを併用して初めて、実用上問題のない品質(滑剤メモリの抑制と優れた転写効率)を得ることができるものである。
本発明の電子写真画像形成方法は、有機感光体(以下、感光体ともいう。)を使用し、少なくとも帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程を有する電子写真画像形成方法であって、有機感光体が、導電性支持体と、導電性支持体上に配置される感光層と、感光層上に配置される保護層と、を有し、保護層が、重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有し、導電性微粒子の個数平均1次粒径が、80〜200nmの範囲内であり、現像工程では、個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子を外添したトナーを用いることを特徴とする。
工程2:露光部により有機感光体上に静電的に形成された静電潜像を形成する工程(露光工程)
工程3:現像部によって静電潜像を現像することにより顕像化させてトナー画像を得る工程(現像工程)
工程4:形成されたトナー画像を転写手段によって紙などの転写媒体上に転写する工程(転写工程)
工程5:転写媒体上に転写されたトナー画像を接触加熱方式の定着処理によって転写媒体に定着する工程(定着工程)
工程6:有機感光体の表面をクリーニング部によってクリーニングする工程(クリーニング工程)
電子写真画像形成装置は、有機感光体、有機感光体表面を帯電する帯電手段、帯電手段により帯電された有機感光体表面に像露光を行い静電潜像を形成する露光手段、露光手段により形成された静電潜像を顕像化してトナー画像を形成する現像手段、現像手段により有機感光体表面に形成されたトナー画像を用紙等又は転写ベルト等の転写媒体上に転写する転写手段、有機感光体に当接して該有機感光体の表面をクリーニングするクリーニング手段と、を備えて構成されている。
マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、ドラム状の感光体1Mの周囲に感光体1Mの回転方向に沿って順次配置された、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、1次転写ローラー5M及びクリーニング手段6Mを有する。
シアン色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、ドラム状の感光体1Cの周囲に感光体1Cの回転方向に沿って順次配置された、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、1次転写ローラー5C及びクリーニング手段6Cを有する。
黒色画像を形成する画像形成ユニット10Bkは、ドラム状の感光体1Bkの周囲に感光体1Bkの回転方向に沿って順次配置された、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、1次転写ローラー5Bk及びクリーニング手段6Bkを有する。
感光体1Y、1M、1C、1Bkとしては、本発明に係る有機感光体を用いる。
以上のようにして、用紙P上に画像を形成することができる。
本発明に係る有機感光体は、導電性支持体と、導電性支持体上に配置される感光層と、感光層上に配置される保護層と、を有し、保護層が重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有し、導電性微粒子の個数平均1次粒径が80〜200nmの範囲内であることを技術的特徴とする。
導電性支持体1aと感光層1cとの間には、中間層1bを有していてもよい。
感光層1cは、電荷発生層1e及び電荷輸送層1fから構成されている。
保護層1dには、重合性基を有する導電性微粒子1dAが含有されている。
保護層は、感光層の上に配置され、感光体の表面を構成する当該感光層を保護するための層である。
本発明に係る重合性モノマーは、重合性基を有し、紫外線、可視光線、電子線等の活性線の照射により、又は加熱等のエネルギーの付加により、重合して、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となる化合物である。なお、重合性モノマーには、重合性基を有するパーフルオロポリエーテルを含めないものとする。
パーフルオロポリエーテル(perfluoropolyether:PFPE)は、パーフルオロアルキレンエーテルを繰り返し単位として有するオリゴマー又はポリマーである。保護層にPFPEを適用することにより、保護層中にフッ素成分が組み込まれ、保護層表面の摩擦の差が小さくなるため、スティックスリップが抑制されクリーニング性を向上させることができる。
末端にヒドロキシ基を有するPFPEとしては、例えば、ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のFomblin D2、Fluorolink D4000、Fluorolink E10H、5158X、5147X、Fomblin Z DOL、Fomblin Z−tet−raol、ダイキン工業株式会社製のDemnum−SA等が挙げられる。
末端にカルボキシ基を有するPFPEとしては、例えば、ソルベイスペシャルティポリマーズ社製のFomblinZDIZAC4000、ダイキン工業株式会社製のDemnum−SH等が挙げられる。
本発明に係るPFPEは、重合性基の数が4以上である第1のパーフルオロポリエーテルと、重合性基の数が0〜3の範囲内である第2のパーフルオロポリエーテルとを含むことが好ましい。第1のPFPEと第2のPFPEとを混合させることで、成膜時にハジキや白濁させることなく高濃度で膜中にフッ素成分を導入することができるため、更に低摩擦力及び低付着力化効果によりクリーニング性を向上させることができる。
(ii)末端にヒドロキシ基を有するPFPEに対して、(メタ)アクリロイル基を有するイソシアネートをウレタン化反応させる方法
(iii)末端にカルボキシ基を有するPFPEを常法により酸ハロゲン化物とし、この酸ハロゲン化物に対して、(メタ)アクリロイル基とヒドロキシ基を有する化合物をエステル化反応させる方法
第2のPFPEは、重合性基の数が異なる以外は上記第1のPFPEと同じ構造を有する。第2のPFPEは、重合性基の数が0〜3の範囲内である。重合性基の数が2又は3の場合、当該重合性基は、片末端に結合していてもよいし、両末端にそれぞれ結合していてもよい。
本発明に係る保護層は、重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有している。
導電性微粒子が有する重合性基は、炭素−炭素二重結合を有し、重合可能な基である。導電性微粒子が有する重合性基は、1種でもそれ以上でもよく、互いに同じであっても異なっていてもよく、また、重合性モノマーやPFPEが有する重合性基と同じであっても異なっていてもよい。
導電性微粒子としては、ラジカル重合反応を経て硬化するラジカル重合性基を有する導電性微粒子であることが好ましい。
導電性微粒子は、1種でもそれ以上でもよく、互いに同じであっても異なっていてもよい。
導電性微粒子の個数平均1次粒径は、カタログ値でもよいが、以下のようにして求めることができる。すなわち、走査型電子顕微鏡(日本電子株式会社製)により撮影された10000倍の拡大写真をスキャナーに取り込み、得られた写真画像から、凝集粒子を除く300個の粒子像を、ランダムに自動画像処理解析システム「ルーゼックス AP」(株式会社ニレコ製、「LUZEX」は同社の登録商標、ソフトウェアVer.1.32)を使用して2値化処理して当該粒子像のそれぞれの水平方向フェレ径を算出し、その平均値を算出して、導電性粒子の個数平均1次粒径とする。ここで、水平方向フェレ径とは、上記粒子像を2値化処理したときの外接長方形のx軸に平行な辺の長さをいう。
S−2:CH2=CHSi(OCH3)3
S−3:CH2=CHSiCl3
S−4:CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−5:CH2=CHCOO(CH2)2Si(OCH3)3
S−6:CH2=CHCOO(CH2)2Si(OC2H5)(OCH3)2
S−7:CH2=CHCOO(CH2)3Si(OCH3)3
S−8:CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−9:CH2=CHCOO(CH2)2SiCl3
S−10:CH2=CHCOO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−11:CH2=CHCOO(CH2)3SiCl3
S−12:CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)(OCH3)2
S−13:CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(OCH3)3
S−14:CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)(OCH3)2
S−15:CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3
S−16:CH2=C(CH3)COO(CH2)2Si(CH3)Cl2
S−17:CH2=C(CH3)COO(CH2)2SiCl3
S−18:CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(CH3)Cl2
S−19:CH2=C(CH3)COO(CH2)3SiCl3
S−20:CH2=CHSi(C2H5)(OCH3)2
S−21:CH2=C(CH3)Si(OCH3)3
S−22:CH2=C(CH3)Si(OC2H5)3
S−23:CH2=CHSi(OC2H5)3
S−24:CH2=C(CH3)Si(CH3)(OCH3)2
S−25:CH2=CHSi(CH3)Cl2
S−26:CH2=CHCOOSi(OCH3)3
S−27:CH2=CHCOOSi(OC2H5)3
S−28:CH2=C(CH3)COOSi(OCH3)3
S−29:CH2=C(CH3)COOSi(OC2H5)3
S−30:CH2=C(CH3)COO(CH2)3Si(OC2H5)3
S−31:CH2=CHCOO(CH2)2Si(CH3)2(OCH3)
本発明に係る重合性基を有する導電性微粒子としては、単一の導電性材によって構成されたものであってもよいが、芯材の表面の一部又は全部に導電性材からなる外殻が形成されてなるコア・シェル構造の複合微粒子などの、複数材料によって構成されたものであることが好ましい。例えば、導電性微粒子としては、芯材の表面に導電性金属酸化物が付着された複合微粒子を使用することが好ましい。
複合微粒子は、樹脂の屈折率との差が小さいため、光透過性が大きく、結果として膜強度を確保することができる。そのため、後述するような大径の外添剤が保護層を削りながらすり抜けやすくなることを抑制することができる。すなわち、芯材を設けることで(特に、硫酸バリウム)、分散性と光透過性とを確保でき、クリーニングブレードへの引っ掛かりや、外添剤が保護層を削りながらすり抜けることを抑制することができる。
なお、本発明において、体積抵抗率は、温度23℃、湿度50%の環境下において武田理研(株)製TR8611A型デジタル超絶縁抵抗/微少電流計により測定される値である。
複合微粒子を構成する芯材としては、例えば、体積抵抗率が1010〜1016Ω・cm程度の絶縁性材料が挙げられる。具体的には、硫酸バリウム、シリカ、酸化アルミニウムなどが挙げられ、これらのうち少なくとも1種を用いることが好ましい。これらの中でも、硫酸バリウムは分散性が高いことに加え、経済性の観点からも好ましい。
芯材の屈折率が上記範囲内であることにより、複合微粒子を大径化しても保護層の光透過性が損なわれないので、抵抗調整が可能となる。
複合微粒子を構成する導電性金属酸化物としては、例えば、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、ジルコニア、酸化インジウムスズなどが挙げられる。
導電性金属酸化物の付着量が上記範囲であることにより、電気特性及び膜強度の向上を図ることができる。
導電性支持体は、感光層を支持可能で、かつ導電性を有する部材である。導電性支持体としては、例えば、金属製のドラム又はシート、ラミネートされた金属箔を有するプラスチックフィルム、蒸着された導電性物質の膜を有するプラスチックフィルム、導電性物質又はそれとバインダー樹脂とからなる塗料を塗布してなる導電層を有する金属部材やプラスチックフィルム、紙等が挙げられる。ここで用いられる金属としては、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛、ステンレス鋼等が挙げられ、導電性物質としては、例えば、上記金属、酸化インジウム、酸化スズ等が挙げられる。
感光層は、露光により所期の画像の静電潜像を有機感光体の表面に形成するための層である。感光層は、単層で構成されていてもよいし、複数の層が積層されて構成されていてもよい。例えば、電荷輸送化合物と電荷発生化合物とを含有する単層構成や、電荷輸送化合物を含有する電荷輸送層と、電荷発生化合物を含有する電荷発生層との積層構成等が挙げられる。
本発明に係る有機感光体は、保護層形成用塗布液として、重合性モノマー、重合性基を有するPFPE及び重合性基を有する導電性微粒子を含む組成物を含有する塗布液を用いる以外は、公知の感光体の製造方法によって製造することができる。例えば、導電性支持体上に形成された感光層の表面に、上記組成物を含有する保護層形成用塗布液を塗布する工程と、形成された塗膜に対して活性線の照射又は加熱を施して当該組成物を重合させる工程と、を有する方法を採用することが可能である。
溶剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が混合して用いられてもよい。
重合開始剤は、1種単独で用いられてもよいし、2種以上が混合して用いられてもよい。
本発明の電子写真画像形成方法は、現像工程において個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子を外添した静電荷像現像用トナー(以下、トナーともいう。)を用いることを特徴とする。
外添剤は、流動性や帯電性を制御する目的でトナー母体粒子の表面に付着させるものである。外添剤としては、個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子が用いられる。
金属酸化物粒子の個数平均1次粒径が70nmより小さい場合には、スペーサーとしての効果が小さいため、付着力の低減が難しく、転写効率が不十分となり、150nmより大きい場合には、付着力の低減にはよいが、トナーへの付着強度が弱いために外れやすく、滑剤メモリに不利となる。
なお、個数平均1次粒径の標準偏差は、上述の100個の1次粒径の測定値から求めることができる。
本発明に係るトナーを構成するトナー母体粒子は、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤を含有するものであり、結着樹脂としては、親水性極性基を有する樹脂を含有することが好ましい。トナー母体粒子の製造方法としては、粉砕法、乳化重合凝集法、懸濁重合法、溶解懸濁法、乳化凝集法等が挙げられる。本発明に好ましいトナー母体粒子の作製方法としては、乳化凝集法、乳化重合凝集法が挙げられる。
本発明に係るトナーに含有される結着樹脂としては、例えばトナーが粉砕法、溶解懸濁法、乳化凝集法などによって製造される場合には、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン・(メタ)アクリル系共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、カーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルホン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、又は尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。
これらは、1種又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらのビニル系単量体は、1種又は2種以上を組み合わせて使用することができる。
本発明に係るトナーにおいては、トナー母体粒子をコア・シェル構造とする場合、シェル層を構成する樹脂として、スチレン・アクリル変性樹脂を用いることが好ましい。本発明において、スチレン・アクリル変性ポリエステル樹脂とは、ポリエステル樹脂から構成されるポリエステルセグメントとスチレン・アクリル系重合体から構成されるスチレン・アクリル系重合体セグメントとが、両反応性単量体を介して結合した樹脂をいう。スチレン・アクリル系重合体セグメントとは、芳香族ビニル系単量体とアクリル酸エステル系単量体及び/又はメタクリル酸エステル系単量体を重合して得られる重合体部分をいい、ポリエステルセグメントとはポリエステル樹脂から構成される重合体部分をいう。
本発明に係るトナーには、着色剤を添加することができる。着色剤としては、公知の着色剤が使用できる。
これらは、1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
これらは、1種単独又は2種以上を組み合わせて用いることができる。
10質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量部の範囲内である。
0質量部の範囲内であることが好ましく、より好ましくは2〜8質量部の範囲内である。
荷電制御剤としては、摩擦帯電により正又は負の帯電を与えることのできる物質であれば特に限定されず、公知の種々の正帯電制御剤及び負帯電制御剤を用いることができる。
離型剤としては、公知の種々のワックスを用いることができる。
本発明においては、本発明に係る外添剤としての金属酸化物粒子の他に、流動性や帯電性を改善する目的で他の外添剤を添加することもできる。他の外添剤としては、例えば、ステアリン酸アルミニウム粒子、ステアリン酸亜鉛粒子などの無機ステアリン酸化合物粒子、あるいはチタン酸ストロンチウム、チタン酸亜鉛などの無機チタン酸化合物粒子などの無機粒子が挙げられる。
トナー母体粒子の製造方法として好ましく用いられる乳化重合凝集法は、乳化重合法によって製造された結着樹脂の微粒子(以下、「結着樹脂微粒子」ともいう。)の分散液を、着色剤の微粒子(以下、「着色剤微粒子」ともいう。)分散液及びワックスなどの離型剤の分散液と混合し、所望のトナー粒子径となるまで凝集させ、更に結着樹脂微粒子間の融着を行うことにより形状制御を行って、トナー母体粒子を製造する方法である。
(2)水系媒体中に、必要に応じて内添剤を含有した結着樹脂微粒子が分散されてなる分散液を調製する工程
(3)乳化重合により、結着樹脂微粒子の分散液を調整する工程
(4)着色剤の微粒子の分散液と、結着樹脂微粒子の分散液とを混合して、着色剤の微粒子と結着樹脂微粒子とを凝集、会合、融着させてトナー母体粒子を形成する工程
(5)トナー母体粒子の分散系(水系媒体)からトナー母体粒子を濾別し、界面活性剤などを除去する工程
(6)トナー母体粒子を乾燥する工程
(7)トナー母体粒子に外添剤を添加する工程
(2)得られた混合物を押出混練機などにより加熱しながら混練する工程
(3)得られた混練物をハンマーミルなどにより粗粉砕処理した後、更にターボミル粉砕機などにより粉砕処理を行う工程
(4)得られた粉砕物を、例えば、コアンダ効果を利用した気流分級機を用いて微粉分級処理しトナー母体粒子を形成する工程
(5)トナー母体粒子に外添剤を添加する工程
本発明に係るトナーを構成するトナー粒子の粒径は、例えば、体積基準のメディアン径で4〜10μmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは5〜9μmの範囲内である。
本発明に係るトナーは、非磁性の1成分現像剤として使用することもできるが、キャリアと混合して2成分現像剤として使用してもよい。
以下のようにして、導電性微粒子1〜11を作製した。
まず、図3に示す製造装置を用い、硫酸バリウム芯材の表面に酸化スズが付着されてなる複合微粒子を作製した。
具体的には、母液槽11中に純水3500cm3を投入し、次に個数平均1次粒径が100nmである球状の硫酸バリウム芯材900gを投入して5パス循環させた。母液槽11から流出するスラリーの流速は2280cm3/minであった。また、強分散装置13の撹拌速度を16000rpmとした。循環完了後のスラリーを純水で全量9000cm3にメスアップし、そこに1600gのスズ酸ナトリウム及び2.3cm3の水酸化ナトリウム水溶液(濃度25N)を投入して5パス循環させた。このようにして母液を得た。
表面修飾剤S−14 10質量部
メチルエチルケトン 1000質量部
導電性微粒子1の作製において、芯材である硫酸バリウムの個数平均1次粒径をそれぞれ80nm、200nmに変更した以外は同様にして、重合性基を有する導電性微粒子2(個数平均1次粒径:80nm)及び3(個数平均1次粒径:200nm)を作製した。
下記成分を下記分量で、直径0.5mmのアルミナビーズが入った湿式サンドミルに入れ、30℃にて6時間混合した。その後、メチルエチルケトンとアルミナビーズを濾別し、60℃にて乾燥することにより、重合性基を有する導電性微粒子4(個数平均1次粒径:100nm)を作製した。
表面修飾剤S−14 10質量部
メチルエチルケトン 1000質量部
導電性微粒子4の作製において、酸化スズをそれぞれ酸化チタン、酸化亜鉛に変更した以外は同様にして、重合性基を有する導電性微粒子5(個数平均1次粒径:100nm)及び6(個数平均1次粒径:100nm)を作製した。
導電性微粒子1の作製において、芯材となる硫酸バリウムをそれぞれシリカ、酸化アルミニウムに変更した以外は同様にして、重合性基を有する導電性微粒子7(個数平均1次粒径:100nm)及び8(個数平均1次粒径:100nm)を作製した。
導電性微粒子4の作製において、酸化スズの個数平均1次粒径を20nmに変更した以外は同様にして、重合性基を有する導電性微粒子9(個数平均1次粒径:20nm)を作製した。
導電性微粒子1の作製において、複合微粒子1に対し表面修飾剤S−14による処理を行わなかった以外は同様にして、導電性微粒子10(個数平均1次粒径:100nm)を作製した。
導電性微粒子1の作製において、芯材である硫酸バリウムの個数平均1次粒径を300nmに変更した以外は同様にして、重合性基を有する導電性微粒子11(個数平均1次粒径:300nm)を作製した。
以下のようにして、有機感光体1〜19を作製した。
(1)導電性支持体の準備
円筒形アルミニウム支持体の表面を切削加工し、導電性支持体を準備した。
下記成分を下記分量で混合し、分散機としてサンドミルを用いて、バッチ式で10時間の分散を行い、中間層形成用の塗布液を調製した。当該塗布液を浸漬塗布法によって導電性支持体の表面に塗布し、110℃で20分間乾燥し、厚さ2μmの中間層を導電性支持体上に形成した。
酸化チタン粒子(SMT500SAS:テイカ株式会社) 11質量部
エタノール 200質量部
(3.1)電荷発生層の形成
下記成分を下記分量で混合し、循環式超音波ホモジナイザー(RUS−600TCVP:株式会社日本精機製作所)を19.5kHz、600Wにて循環流量40L/時間で0.5時間分散することにより、電荷発生層形成用の塗布液を調製した。当該塗布液を浸漬塗布法によって中間層の表面に塗布し、乾燥させて、厚さ0.3μmの電荷発生層を中間層上に形成した。
24質量部
ポリビニルブチラール樹脂(エスレックBL−1:積水化学工業株式会社、「エスレック」は、同社の登録商標) 12質量部
混合液(3−メチル−2−ブタノン/シクロヘキサノン=4/1(V/V))
400質量部
下記成分を下記分量で混合した電荷輸送層形成用の塗布液を浸漬塗布法によって電荷発生層の表面に塗布し、120℃で70分間乾燥することにより、厚さ24μmの電荷輸送層を電荷発生層上に形成した。
ポリカーボネート樹脂(Z300:三菱ガス化学株式会社) 100質量部
酸化防止剤(IRGANOX1010:BASF社、「IRGANOX」は同社の登録商標) 4質量部
下記成分を下記分量で混合した保護層形成用の塗布液(ラジカル重合性樹脂組成物)を、電荷輸送層の表面に円形スライドホッパー塗布機を用いて塗布した。次いで、塗布された塗布液の膜に、メタルハライドランプで紫外線を1分間照射して当該膜を硬化させることにより、厚さ3.0μmの保護層を電荷輸送層(感光層)上に形成した。
PFPE−A−4M 30質量部
導電性微粒子1 100質量部
重合開始剤(イルガキュア819:BASFジャパン社) 10質量部
2−ブタノール 400質量部
有機感光体1の作製において、保護層における重合性モノマー、導電性微粒子及びPFPEを表Iに記載のとおりに変更した以外は同様にして、感光体2〜19を作製した。
以下のようにして、トナー1〜9を作製した。
(1)トナー母体粒子1の作製
(1.1)コア部用樹脂微粒子A分散液の調製
(1.1.1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、温度制御装置、冷却管及び窒素導入装置を取り付けた反応容器に、あらかじめアニオン性界面活性剤としてラウリル硫酸ナトリウム2.0質量部をイオン交換水2900質量部に溶解させたアニオン性界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
n−ブチルアクリレート 154質量部
メタクリル酸 77質量部
n−オクチルメルカプタン 17質量部
下記成分を下記分量で混合し、オフセット防止剤としてパラフィンワックス(融点:73℃)51質量部を添加し、85℃に加温して溶解させて単量体溶液2を調製した。
n−ブチルアクリレート 27質量部
メタクリル酸 6質量部
n−オクチルメルカプタン 1.7質量部
樹脂微粒子a11の分散液に、重合開始剤としてKPS2.5質量部をイオン交換水110質量部に溶解させた開始剤水溶液を添加し、80℃の温度条件下において、下記成分が下記分量で配合された単量体溶液3を1時間かけて滴下した。滴下終了後、3時間にわたって加熱・撹拌することによって重合(第3段重合)を行った。その後、28℃まで冷却し、アニオン性界面活性剤溶液中にコア部用樹脂微粒子Aが分散されたコア部用樹脂微粒子Aの分散液を調製した。コア部用樹脂微粒子Aのガラス転移点は45℃であり、軟化点は100℃であった。
n−ブチルアクリレート 78質量部
メタクリル酸 16質量部
n−オクチルメルカプタン 4.2質量部
(1.2.1)シェル層用樹脂(スチレン・アクリル変性ポリエステル樹脂Bの合成
窒素導入管、脱水管、撹拌器及び熱電対を装備した容量10リットルの四つ口フラスコに、下記成分1を下記分量で入れ、230℃で8時間縮重合反応させ、更に、8kPaで1時間反応させ、160℃まで冷却した。
ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物 500質量部
テレフタル酸 117質量部
フマル酸 82質量部
エステル化触媒(オクチル酸スズ) 2質量部
アクリル酸 10質量部
スチレン 30質量部
ブチルアクリレート 7質量部
重合開始剤(ジ−t−ブチルパーオキサイド) 10質量部
得られたスチレン・アクリル変性ポリエステル樹脂B100質量部を、粉砕器(ランデルミル、RM型;株式会社徳寿工作所社)で粉砕し、あらかじめ調製した0.26質量%濃度のラウリル硫酸ナトリウム溶液638質量部と混合し、撹拌しながら超音波ホモジナイザー(US−150T:株式会社日本精機製作所)を用いてV−LEVEL、300μAで30分間超音波分散し、体積基準のメディアン径(D50)が250nmであるシェル層用樹脂微粒子Bが分散されたシェル層用樹脂微粒子Bの分散液を調製した。
ドデシル硫酸ナトリウム90質量部をイオン交換水1600質量部に撹拌溶解し、この溶液を撹拌しながら、カーボンブラック(モーガルL:キャボット社)420質量部を徐々に添加し、次いで、撹拌装置(クレアミックス:エム・テクニック社)を用いて分散処理することにより、着色剤微粒子が分散された着色剤微粒子分散液1を調製した。この分散液における着色剤微粒子の粒子径を、マイクロトラック粒度分布測定装置(UPA−150:日機装株式会社)を用いて測定したところ、117nmであった。
撹拌装置、温度センサー及び冷却管を取り付けた反応容器に、コア部用樹脂微粒子Aの分散液を固形分換算で288質量部、イオン交換水2000質量部を投入し、5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を添加してpHを10(25℃)に調整した。
100質量部のトナー母体粒子1に、外添剤(金属酸化物粒子)としてSiO2粒子(個数平均1次粒径:80nm)1.0質量部及び疎水性チタニア粒子(個数平均1次粒子径20nm)0.3質量部を添加し、ヘンシェルミキサーにより混合することにより、トナー1を作製した。
トナー1の作製において、SiO2粒子の個数平均1次粒径を表Iに記載のとおりに変更した以外は同様にして、トナー2、3及び7〜9を作製した。
トナー1の作製において、SiO2粒子に代えてTiO2粒子、Al2O3粒子、SnO2粒子を用いた以外は同様にして、トナー4〜6を作製した。
以上のようにして作製した有機感光体及びトナーを用いて、下記の各評価を行った。
評価結果を表IIに示す。
作製した各有機感光体及びトナーをフルカラー印刷機(bizhub PRESS C1070:コニカミノルタ株式会社、「bizhub」は同社の登録商標)に搭載し、10℃、15%RHの低温低湿環境(LL環境)で、カバレッジ50%のシアンベタ縦帯画像をA4横送りの向きで10000枚連続した後に全面ハーフ画像を出力し、目視による画像評価を行い、下記評価基準に従って評価した。
B:滑剤メモリがごく僅かに視認できるが実用上問題なし
C:滑剤メモリが僅かに視認できるが実用上問題なし
D:滑剤メモリが視認でき、実用上問題あり
E:滑剤メモリが明確に視認でき、実用上問題あり
作製した各有機感光体及びトナーをフルカラー印刷機(bizhub PRESS C1070:コニカミノルタ株式会社、「bizhub」は同社の登録商標)に搭載し、10℃、15%RHの低温低湿環境(LL環境)で、シアン全面ベタ画像をA4横送りの向きで印字中に強制停止を行い、下記式に従い1次転写効率(転写効率)を算出し、下記評価基準に従って評価した。
(1次転写効率)=(転写ベルト上のトナー量)÷(現像〜転写前感光体上のトナー量)
B:1次転写効率が94%以上96%未満(実用上問題なし)
C:1次転写効率が92%以上94%未満(実用上問題なし)
D:1次転写効率が90%以上92%未満(実用上問題あり)
E:1次転写効率が90%未満(実用上問題あり)
表I及びIIから明らかなように、本発明の画像形成方法である実施例1〜18は、比較例1〜10と比べて、滑剤メモリの発生を抑制し、転写効率に優れていることがわかる。
以上から、有機感光体における保護層が重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有し、導電性微粒子の個数平均1次粒径が80〜200nmの範囲内であり、現像工程では、個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子を外添したトナーを用いる画像形成方法が、滑剤メモリの発生を抑え、かつ優れた転写効率を実現することに有用であることが確認できた。
1a 導電性支持体
1c 感光層
1d 保護層
1dA 重合性基を有する導電性微粒子
100 画像形成装置
Claims (7)
- 有機感光体を使用し、少なくとも帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程及びクリーニング工程を有する電子写真画像形成方法であって、
前記有機感光体が、導電性支持体と、前記導電性支持体上に配置される感光層と、前記感光層上に配置される保護層と、を有し、
前記保護層が、重合性モノマー、重合性基を有するパーフルオロポリエーテル及び重合性基を有する導電性微粒子を重合した重合硬化物を含有し、
前記導電性微粒子の個数平均1次粒径が、80〜200nmの範囲内であり、
前記現像工程では、個数平均1次粒径が70〜150nmの範囲内である金属酸化物粒子を外添したトナーを用いることを特徴とする電子写真画像形成方法。 - 前記金属酸化物粒子が、シリカ粒子であることを特徴とする請求項1に記載の電子写真画像形成方法。
- 前記導性微粒子が、芯材の表面に導電性金属酸化物を付着させた複合微粒子であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子写真画像形成方法。
- 前記複合微粒子における芯材が、硫酸バリウム、シリカ及び酸化アルミニウムの中から選択される化合物を含むことを特徴とする請求項3に記載の電子写真画像形成方法。
- 前記複合微粒子における芯材が、硫酸バリウムであることを特徴とする請求項4に記載の電子写真画像形成方法。
- 前記重合性基を有するパーフルオロポリエーテルが、重合性基の数が4以上である第1のパーフルオロポリエーテルと、重合性基の数が0〜3の範囲内である第2のパーフルオロポリエーテルとを含むことを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
- 前記重合性基が、アクリロイル基又はメタクリロイル基であることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の電子写真画像形成方法。
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