JP4254324B2 - Image forming apparatus and image forming method - Google Patents
Image forming apparatus and image forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP4254324B2 JP4254324B2 JP2003115421A JP2003115421A JP4254324B2 JP 4254324 B2 JP4254324 B2 JP 4254324B2 JP 2003115421 A JP2003115421 A JP 2003115421A JP 2003115421 A JP2003115421 A JP 2003115421A JP 4254324 B2 JP4254324 B2 JP 4254324B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- toner
- image forming
- image
- unit
- turbidity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Photoreceptors In Electrophotography (AREA)
- Cleaning In Electrography (AREA)
- Color Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カラー複写機やカラープリンタとして用いられる画像形成装置及び該画像形成装置を用いた画像形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年カラー複写機やカラープリンタにおいても、カラー画像を求める傾向が強い。実用的に価値の高いカラー画像形成方法を通常よく用いられる呼称で大別すると、転写ドラム方式、中間転写方式、KNC方式(電子写真感光体(以後、単に感光体とも云う)上に多色重ね合わせ画像を作り一括転写する方式)、タンデム方式の4種類がある。
【0003】
無論これらは異なる観点から付けられた呼称であるから、例えば中間転写方式であり且つタンデム方式といったものが当然存在する。このタンデム方式のカラー画像形成装置は、高画質のフルカラー画像が得られることで知られている。この方式ではイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応したそれぞれの感光体で、トナー画像を形成し、中間転写体上にカラー重ね合わせ像を造り、転写材に一括転写するものである。
【0004】
このタンデム方式のカラー画像形成では、トナー画像を各感光体から中間転写体に転写する一次転写と中間転写体から記録紙へ転写する二次転写の2段階の転写工程が入るため、しばしば、トナー画像の転写不良に伴う画像不良が発生しやすい。
【0005】
例えば、感光体から中間転写体へのトナーの転写不良では、画像濃度の低下、転写抜け等の画像不良が発生しやすい。一方、中間転写体から記録紙へのトナーの転写不良では転写はじきに伴う文字チリや鮮鋭性の低下、中間転写体上へのトナーフィルミングに伴う周期性の画像欠陥等が報告されている。
【0006】
この「転写抜け」や「文字チリ」の原因となる転写性の改善やトナーフィルミングの防止、或いはクリーニング不良を改善するために、電子写真感光体の表面層に微粒子を含有させて、表面に凹凸をつけ、感光体表面のトナーの付着力を低減し、転写性を改良したり、ブレードとの摩擦力を低減させるなどの技術が検討されてきた。例えば、感光層にアルキルシルセスキオキサン樹脂微粒子を含有させることが報告されている(特許文献1)。しかし、アルキルシルセスキオキサン樹脂微粒子は吸湿性があり、高湿環境下では感光体の表面の濡れ性、即ち表面エネルギーが大きくなり、転写性が低下しやすいといった問題が発生する。一方、感光体表面を低表面エネルギー化するために、フッ素樹脂粉体を含有させた電子写真感光体が報告されている。しかしながらフッ素樹脂粉体では十分な表面強度が得られず、感光体表面の傷に起因したスジ故障は発生し易く、画像ボケも発生しやすいという問題があった(特許文献2)。
【0007】
一方、中間転写体の転写性を改善する為には、中間転写体に固形の潤滑剤を供給し、中間転写体の表面エネルギーを低下させる技術が公開されている(特許文献3、4、5)。しかしながら、このような中間転写体の表面を制御するだけでは、2回の転写工程を有する中間転写体を用いた画像形成方式のトータルの転写性の改良には、尚不十分であり、特に高温高湿や長期のコピー画像の形成等に対しては尚一層の改善が必要であることが見出された。
【0008】
一方、電子写真プロセスに目を向けると潜像画像形成方式は、ハロゲンランプを光源とするアナログ画像形成とLEDやレーザを光源とするデジタル方式の画像形成に大別される。最近はパソコンのプリンターとして、また通常の複写機においても画像処理の容易さや複合機への展開の容易さからデジタル方式の潜像画像形成方式が急激に主流となりつつある。
【0009】
デジタル方式の画像形成では、コピーのみならず、オリジナル画像を作製する使用法が多くなり、デジタル方式の電子写真画像形成はより高画質が要求される傾向にある。
【0010】
前記高画質化の要求に対して、形状因子や粒度分布を制御した小粒径化したトナーを用いて、電子写真感光体上の潜像を忠実に顕像化する研究が進められているが、前記中間転写体を用いた画像形成方式にこのようなトナーを適用しても、トナーの転写性の向上、クリーニング性の改良効果が当初予想した程には上がらず、尚転写抜けや文字チリが発生しやすい。
【0011】
即ち、中間転写体を用いた画像形成方式では電子写真感光体及び中間転写体の両方の表面エネルギーをバランス調整し、且つトナーの特性を中間転写方式に改良することにより、一次転写と二次転写の両方トータルのトナーの転写性を改善する事が必要であることが見出された。
【0012】
【特許文献1】
特開平5−181291号公報
【0013】
【特許文献2】
特開昭63−56658号公報
【0014】
【特許文献3】
特開平6−337598号公報
【0015】
【特許文献4】
特開平6−332324号公報
【0016】
【特許文献5】
特開平7−271142号公報
【0017】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点を解決するためになされた。本発明の目的は、中間転写体を用いた画像形成装置を用いて良好なカラーの電子写真画像を提供することであり、特に多数枚の画像形成において、中間転写体を用いたカラー画像に発生しやすい、転写抜け、文字チリや鮮鋭性の劣化を改善し、鮮鋭性が良好で鮮やかな色相のカラー画像を再現する電子写真方式の画像形成装置、画像形成方法を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の中間転写体を用いるカラー画像を形成する画像形成装置において、感光体から中間転写体へのカラートナー像の一次転写性、及び中間転写体上に重ねあわされた各色トナー像の記録材への二次転写性について詳しく検討した結果、各色トナーの遊離外添剤の量が一次転写性及び二次転写性に、特に中間転写体から記録紙への二次転写性に大きく関与していることを見出し、本発明を完成した。即ち、各色トナーの内、少なくとも1つのトナーに、遊離外添剤が多い、濁度の大きいトナーを用いることにより、中間転写体から記録紙へのトナーの転写性が顕著に改善され、転写抜けや文字チリ等の画像欠陥が少なく、鮮鋭性が良好なカラーの電子写真画像を形成することができる。
【0019】
即ち、本発明の目的は下記構成の何れかを採ることにより達成される。 1.電子写真感光体、帯電手段、露光手段、現像手段、転写手段、クリーニング手段を有する画像形成ユニットを複数配列して設け、該複数の画像形成ユニット毎に色相が異なるトナーを用いて電子写真感光体上にトナー像を形成し、該形成されたトナー像を、順次電子写真感光体から中間転写体上に重ね合わせて転写し、該中間転写体上でカラートナー像を形成する一次転写手段及び該中間転写体上のカラートナー像を記録材に転写する二次転写手段を有する画像形成装置を用いる画像形成方法において、該複数の画像形成ユニットの現像手段に用いられる各色トナーの外添剤添加量が一定であり、下記で定義される各色トナーの濁度が60未満で、各色トナーのうち最大濁度のトナーは黄色系トナーであり、各色トナー間の濁度の差が最大10〜35であり、且つ電子写真感光体表面の水に対する接触角が90°以上であることを特徴とする画像形成装置。 トナー濁度;HAZE値=拡散成分/全透過成分の百分率で定義される。 トナーの濁度測定方法;トナー5.0gを界面活性剤(洗浄力ファミリー;花王(株)製)1mlの入った水溶液50mlに分散させ、遠心分離器(2000rpm:10分間)を用いて分離する。トナー成分は沈殿するため、遊離成分である上澄み液を採取する。これを日本電色(株)製COH−300Aを用いて、入射光に対する全透過成分の内の拡散成分の割合を算出したHAZE値(百分率:但し%は省略する)をトナーの濁度とする。
【0020】
2.前記複数の画像形成ユニットの少なくとも1つの電子写真感光体の表面層がフッ素系樹脂粒子を含有していることを特徴とする前記1に記載の画像形成方法。
【0021】
3.前記複数の画像形成ユニットの少なくとも1つに、電子写真感光体の表面に表面エネルギー低下剤を供給する剤付与手段を有していることを特徴とする前記1に記載の画像形成方法。
【0022】
4.前記複数の画像形成ユニットの現像手段に用いられる各色トナーの粒度分布がトナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0024】
5.複数の画像形成ユニットが4つの画像形成ユニットであり、黒色系トナーを有する画像形成ユニット、黄色系トナーを有する画像形成ユニット、マゼンタ色系トナーを有する画像形成ユニット及びシアン色系トナーを有する画像形成ユニットからなることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0025】
6.黒色系トナーのトナー濁度が20未満であることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の画像形成方法。
【0027】
以下、本発明について更に詳細に説明する。
本発明においてトナーの濁度は以下のように定義され、測定することが出来る。
【0028】
濁度;HAZE値=拡散成分/全透過成分の百分率で定義される。
トナーの濁度測定方法;トナー5.0gを界面活性剤(洗浄力ファミリー;花王(株)製)1mlの入った水溶液50mlに分散させ、遠心分離器(2000rpm:10分間)を用いて分離する。トナー成分は沈殿するため、遊離成分である上澄み液を採取する。これを日本電色(株)製COH−300Aを用いて、入射光に対する全透過成分の内の拡散成分の割合を算出したHAZE値(百分率:但し%は省略する)をトナーの濁度とする。
【0029】
トナーの濁度の値が大きい場合は、外添剤等の微粒子の遊離成分が多いことを意味する。
【0030】
本発明では、複数の画像形成ユニットの現像手段に用いられる各色トナーの濁度が60未満であり、且つ各色トナー間の濁度の差が最大10〜35であるトナー群を用いることにより、中間転写体に重ね合わされたカラートナー像の記録紙への転写性が顕著に改善され、転写抜け、文字チリや、中間転写体上のトナーフィルミング等による周期性の画像欠陥を著しく改善でき、鮮鋭性が良好で、色相が鮮やかなカラー画像を形成することができる。
【0031】
即ち、各色トナーの濁度が60以上だと、微粒子の遊離成分が多いために、感光体及び中間転写体上で遊離成分が飛散し、文字チリや鮮鋭性の低下を発生しやすい。また、遊離した成分が感光体表面に多く付着し、ブラックスポット(苺状の斑点画像)等の画像欠陥が発生しやすい。又、各色トナーの濁度が60未満でも、各色トナー間の濁度の差が最大5未満では、感光体から中間転写体へのトナーの転写性の低下及び中間転写体から記録紙への転写性が低下しやすく、転写抜け、カラー画像の画像濃度の低下、鮮鋭性の低下等を発生しやすい。一方、各色トナー間の濁度の差が最大45より大きいと各トナー間の帯電量のバランス制御が難しく成りやすく、文字チリが発生しやすく、鮮鋭性の劣化を生じやすい。
【0032】
各色トナーの濁度は60未満だが、好ましくは50未満、最も好ましくは40未満である。一方、各色トナー間の濁度の差は最大10〜35である。
【0033】
本発明の各色トナーとしては、黒色系トナー、黄色系トナー、マゼンタ色系トナー、シアン色系トナーの4色のトナー群を用いることが好ましい。4色のトナーを用いることにより、文字画像及びカラー画像の両方の画像を鮮明に且つ色鮮やかに作製することができる。
【0034】
又、各色トナーの内、黒トナーの濁度は20未満が好ましい。黒トナーの濁度が20未満であることにより、文字を主体とした画像の鮮鋭性が良好に形成されやすい。
【0035】
又、カラー画像の内、最大濁度のトナーは黄色系のトナーであるのが好ましい。黄色系のトナーは濁度が大きくなっても、比較的鮮鋭性の低下、色相の低下を起こしにくい。
【0036】
トナーの濁度を前記定義と測定方法に従って60未満の範囲に制御し、且つ各トナー間の濁度の差を最大5〜45にする為には、トナーの表面に付着する外添剤粒子の種類の選択と該外添剤粒子(以下単に外添剤とも云う)のトナー表面への固着度合いを制御する事が重要である。
【0037】
本発明に好ましく用いられる外添剤の数平均粒子径は、0.05〜0.5μmである。
【0038】
外添剤の粒径が0.05μmより小さい場合は、トナー感光体間の物理的付着力が軽減されない為に転写性が落ち、結果的に画像濃度の低下を招く。
【0039】
粒径が0.5μmより大きい場合は、一旦付着した外添剤が現像器内の撹拌等のストレスにより容易に離脱し遊離するため、遊離量が現像器内で蓄積されるため、現像器内で再凝集し、転写時に核となり、転写抜けを生じる。また、遊離した成分が感光体表面に多く付着するため、感光体表面へのフィルミングが発生しやすくなる。
【0040】
外添剤のトナーへの添加量は、着色粒子(外添剤添加前のトナー)100質量部に対し、0.05〜5.0質量部(以後、特に断らない限り「部」とは、「質量部」を示す)が好ましく、特には1.0〜4.0部が好ましい。
【0041】
0.05部より少ないと物理的付着力の低減効果が得られないために転写性の低下を招きやすい。5.0部より多いとトナー表面に過剰の外添剤が存在するために、現像器内の撹拌等のストレスにより容易に離脱し遊離傾向がある。そのため、遊離したものが現像器内で蓄積され、現像器内で再凝集し核となり、これが現像されたトナー像に混入すると転写時に転写抜けを生じやすい。また、遊離した成分が感光体表面に多く付着するため、感光体表面へのトナーフィルミングが発生しやすくなる。
【0042】
外添剤の着色粒子への付着状態を制御する方法としては限定されず、一般的に用いられている微粒子の外添装置、トナー表面に固定又は固着する装置のすべてを用いることが出来る。
【0043】
固定化の具体的な装置としてはヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー、TURBO SPHEREミキサー等を使用することができる。中でもヘンシェルミキサーは、外添剤の混合処理と固定処理を同一の装置で行えること、また撹拌混合の容易性や外部からの加熱の容易性などの観点で好適に使用することができる。
【0044】
上記固定処理時の混合方法としては、撹拌羽根の先端の周速が5〜50m/sで処理されることが望ましい。好ましくは10〜40m/sで処理されることが望ましい。また、予備混合を行い樹脂粒子表面に外添剤を均一に付着させることが好ましく、温度の制御方法としては、外部より温水等を用いて必要な温度に調整することが好ましい。
【0045】
温度の測定方法は、トナーが撹拌混合されている状態でトナーが流動している部位の温度を測定するものである。また、固定処理後に冷水を流通させ、冷却、解砕工程を行うことが好ましい。
【0046】
外添剤の着色粒子表面への固定化の度合いを制御する方法としては、Tg−20≦(撹拌混合温度)≦Tg+20の温度条件で着色粒子と外添剤を撹拌混合し、機械的衝撃力を付与しながら、任意の時間の調整によって、着色粒子表面に外添剤粒子を均一に付着させることができる。
【0047】
ここで言うTgとはトナー又は該トナーを構成する結着樹脂のガラス転移温度を指す。ガラス転移温度は、DSC7示差走査カロリーメーター(パーキンエルマー社製)を用いて測定した。測定方法は、10℃/minで0℃から200℃へ昇温し、ついで、10℃/minで200℃から0℃へ冷却して前履歴を消した後、10℃/minで0℃から200℃へ昇温し、セカンドヒートの吸熱ピーク温度を求め、Tgとした。吸熱ピークが複数有る場合は、主吸熱ピークの温度をTgとした。
【0048】
トナー又は該トナーを構成する結着樹脂のTgとしては40〜70℃が好ましく使用される。40℃より小さいとトナーの保存性が悪く、凝集してしまう。70℃より大きいと定着性、生産性の観点から好ましくない。
【0049】
流動性付与の観点から、外添剤の付着制御後に更に外添剤を外添してもよいが、前記トナーとしての濁度が本発明の範囲内に入ることが必要である。
【0050】
前記外添剤の数平均粒子径の測定方法については、透過型電子顕微鏡観察によって観察し、画像解析によって測定されたものを用いて表示した。
【0051】
前記外添剤の組成としては特に限定されず、任意の外添剤を用いることが出来る。
【0052】
例えば、無機の外添剤としては各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等が挙げられる。
【0053】
更に、上記無機外添剤に疎水化処理をおこなったものでもよい。疎水化処理を行う場合には、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤等のいわゆるカップリング剤によって疎水化処理することが好ましく、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム等の高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理したものも好ましく使用される。
【0054】
また、樹脂外添剤を用いる場合も、特にその組成が限定されるものでは無い。一般的にはビニル系の有機外添剤粒子やメラミン・ホルムアルデヒド縮合物、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリウレタン等の外添剤粒子が好ましい。この理由としては乳化重合法や懸濁重合法等の製造方法によって容易に製造することが可能であるからである。
【0055】
次に本発明に好ましく用いられるトナーについて記載する。
本発明のトナーの粒径は、個数平均粒径で3〜8μmのものが好ましい。この粒径は、重合法によりトナー粒子を形成させる場合には、後に詳述するトナーの製造方法において、凝集剤の濃度や有機溶媒の添加量、または融着時間、さらには重合体自体の組成によって制御することができる。
【0056】
個数平均粒径が3〜8μmであることにより、感光体に付着してフィルミングを発生させる付着力の大きいトナー微粒子が少なくなり、また、転写効率が高くなってハーフトーンの画質が向上し、細線やドット等の画質が向上する。
【0057】
本発明に用いられるトナーの粒度分布は、トナー粒子の粒径をD(μm)とするとき、自然対数lnDを横軸にとり、この横軸を0.23間隔で複数の階級に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムにおいて、最頻階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m1)と、前記最頻階級の次に頻度の高い階級に含まれるトナー粒子の相対度数(m2)との和(M)が70%以上であるトナーであることが好ましい。
【0058】
相対度数(m1)と相対度数(m2)との和(M)が70%以上であることにより、トナー粒子の粒度分布の分散が狭くなるので、当該トナーを画像形成工程に用いることにより、前記トナー画像の一次転写性及び二次転写性を良好にし、選択現像の発生を確実に抑制することができる。
【0059】
本発明において、前記の個数基準の粒度分布を示すヒストグラムは、自然対数lnD(D:個々のトナー粒子の粒径)を0.23間隔で複数の階級(0〜0.23:0.23〜0.46:0.46〜0.69:0.69〜0.92:0.92〜1.15:1.15〜1.38:1.38〜1.61:1.61〜1.84:1.84〜2.07:2.07〜2.30:2.30〜2.53:2.53〜2.76・・・)に分けた個数基準の粒度分布を示すヒストグラムであり、このヒストグラムは、下記の条件に従って、コールターマルチサイザーにより測定されたサンプルの粒径データを、I/Oユニットを介してコンピュータに転送し、当該コンピュータにおいて、粒度分布分析プログラムにより作製されたものである。
【0060】
〔測定条件〕
(1)アパーチャー:100μm
(2)サンプル調製法:電解液〔ISOTON R−11(コールターサイエンティフィックジャパン社製)〕50〜100mlに界面活性剤(中性洗剤)を適量加えて攪拌し、これに測定試料10〜20mgを加える。この系を超音波分散機にて1分間分散処理することにより調製する。
【0061】
本発明に用いられるトナーの粒径は、体積平均粒径で3〜8μmが好ましい。トナーの体積平均粒径および粒度分布は、コールターカウンターTA−II、コールターマルチサイザー、SLAD1100(島津製作所社製レーザ回折式粒径測定装置)等を用いて測定することができる。コールターカウンターTA−II及びコールターマルチサイザーではアパーチャー径=100μmのアパーチャーを用いて2.0〜40μmの範囲における粒径分布を測定し求めたものである。
【0062】
このトナーを製造する方法としては特に限定されるものでは無い。しかしながら、重合法トナー(重合トナーとも云う)が製造方法として簡便である点と、粉砕トナーに比較して均一性に優れる点等で好ましい。
【0063】
重合トナーとはトナー用バインダーの樹脂の生成とトナー形状がバインダー樹脂の原料モノマーの重合、及びその後の化学的処理により形成されるて得られるトナーを意味する。より具体的には懸濁重合、乳化重合等の重合反応と必要により、その後に行われる粒子同士の融着工程を経て得られるトナーを意味する。重合トナーは原料モノマーを水系で均一に分散した後に重合させトナーを製造することから、トナーの粒度分布、及び形状が均一なトナーが得られる。
【0064】
いずれにしろ、粉砕法トナーであれ重合法トナーであれ、上記本発明の要件を満たすものであれば、本発明の目的を達成できる。
《本発明に使用されるトナーの構成、及び製造方法》
本発明に使用されるトナーの製造方法は、最も一般的に用いられている粉砕法、即ちバインダー樹脂と着色剤、その他必要により添加される種種の添加剤を混練粉砕後分級して作製しても良いし、離型剤、着色剤を含有した樹脂粒子を媒体中で合成作製して製造してもよい。
【0065】
水系媒体中で融着させる方法として、例えば特開昭63−186253号公報、同63−282749号公報、特開平7−146583号公報等に記載されている方法や、樹脂粒子を塩析/融着させて形成する方法等をあげることができる。
【0066】
ここで用いられる樹脂粒子は重量平均粒径50〜2000nmが好ましく、これらの樹脂粒子は乳化重合、懸濁重合、シード重合等のいずれの造粒重合法によっても良いが、好ましく用いられるのは乳化重合法である。
【0067】
以下、樹脂の製造に用いられる単量体は、いずれの製造方法においても、従来公知の重合性単量体を用いることができる。また、要求される特性を満たすように、1種または2種以上のものを組み合わせて用いることができる。
【0068】
バインダー樹脂としては特に限定されるものではなく、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂、エポキシ樹脂等、一般的に知られているバインダー樹脂を使用することができる。
【0069】
スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル樹脂を構成する樹脂としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−t−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレンあるいはスチレン誘導体、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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル等のアクリル酸エステル誘導体等が具体的に樹脂を構成する単量体として挙げられ、これらは単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【0070】
その他のビニル系重合体の具体的例示化合物としては、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、弗化ビニル、弗化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド、N−ブチルアクリルアミド、N,N−ジブチルアクリルアミド、メタクリルアミド、N−ブチルメタクリルアミド、N−オクタデシルアクリルアミド等のアクリル酸あるいはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独あるいは組み合わせて使用することができる。
【0071】
さらに、スチレン−アクリル系樹脂(ビニル系樹脂)で含カルボン酸重合体を得るための単量体例としては、アクリル酸、メタクリル酸、α−エチルアクリル酸、フマル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、マレイン酸モノブチルエステル、マレイン酸モノオクチルエステル、ケイ皮酸無水物、アルケニルコハク酸メチルハーフエステル等が挙げられる。
【0072】
さらに、ジビニルベンゼン、エチレングルコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート等の架橋剤を添加してもよい。
【0073】
また、ポリエステル樹脂としては、2価以上のカルボン酸と2価以上のアルコール成分を縮合重合させて得られる樹脂である。2価のカルボン酸の例としてはマレイン酸、フマール酸、シトラコ酸、イタコン酸、グルタコ酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、アジピン酸、セバシン酸、アゼライン酸、マロン酸、n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸、イソドデシルコハク酸、イソドデセニルコハク酸、n−オクチルコハク酸、n−オクテニルコハク酸等が挙げられ、これらの酸無水物も使用することができる。
【0074】
また、ポリエステル樹脂を構成する2価のアルコール成分の例としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のエーテル化ビスフェノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,4,ブテンジオール、ネオペンチルグリコール、1,5−ペンタングリコール、1,6−ヘキサングリコール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、ビスフェノールZ、水素添加ビスフェノールA等をあげることができる。
【0075】
また、ポリエステル樹脂として架橋構造を有するものとしては、下記3価のカルボン酸、例えば1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸、ピロメリット酸、エンポール三量体酸等があげられ、これらの酸無水物、あるいは多価アルコール成分、具体的にはソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタトリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等を添加することで架橋ポリエステル樹脂とすることもできる。
【0076】
本発明において、黒色系トナー(以下、トナーBkとも称する)、黄色系トナー(以下、トナーYとも称する)、マゼンタ色系トナー(以下、トナーMとも称する)、シアン色系トナー(以下、トナーCとも称する)中に用いられる着色剤としては無機顔料、有機顔料を挙げることができる。
【0077】
無機顔料としては、従来公知のものを用いることができる。具体的な無機顔料を以下に例示する。
【0078】
黒色系の顔料としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラック等のカーボンブラック、更にマグネタイト、フェライト等の磁性粉も用いられる。
【0079】
これらの無機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。
【0080】
磁性トナーとして使用する際には、前述のマグネタイトを添加することができる。この場合には所定の磁気特性を付与する観点から、トナー中に20〜60質量%添加することが好ましい。
【0081】
有機顔料としても従来公知のものを用いることができる。具体的な有機顔料を以下に例示する。
【0082】
マゼンタまたはレッド用の顔料(マゼンタ色系)としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48:1、C.I.ピグメントレッド53:1、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222等が挙げられる。
【0083】
オレンジまたはイエロー用の顔料(黄色系)としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138等が挙げられる。
【0084】
グリーンまたはシアン用の顔料(シアン色系)としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントグリーン7等が挙げられる。
【0085】
これらの有機顔料は所望に応じて単独または複数を選択併用する事が可能である。また顔料の添加量は重合体に対して2〜20質量%であり、好ましくは3〜15質量%が選択される。
【0086】
着色剤は表面改質して使用することもできる。その表面改質剤としては、従来公知のものを使用することができ、具体的にはシランカップリング剤、チタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等が好ましく用いることができる。
【0087】
本発明で得られたトナーには、流動性の改良やクリーニング性の向上などの目的で、いわゆる外添剤を添加して使用することができる。これら外添剤としては前記に記したように、特に限定されるものでは無く、種々の無機粒子、有機粒子及び滑剤を使用することができる。
【0088】
又、前記外添剤粒子とは別に、滑剤を外添剤としてトナーに添加してもよい。滑剤には、例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。
【0089】
これら滑剤の添加量は、トナーに対して0.1〜5質量%程度が好ましい。
トナー化工程は上記で得られたトナー粒子を、例えば流動性、帯電性、クリーニング性の改良を行うことを目的として、前述の外添剤を添加してもよい。外添剤の添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。
【0090】
トナーは、バインダー樹脂、着色剤以外にトナー用添加剤として種々の機能を付与することのできる材料を加えてもよい。具体的には離型剤、荷電制御剤等が挙げられる。
【0091】
尚、離型剤としては、種々の公知のもので、具体的には、ポリプロピレン、ポリエチレン等のオレフィン系ワックスや、これらの変性物、カルナウバワックスやライスワックス等の天然ワックス、脂肪酸ビスアミドなどのアミド系ワックスなどをあげることができる。これらは離型剤粒子として加えられ、樹脂や着色剤と共に塩析/融着させることが好ましいことはすでに述べた。
【0092】
荷電制御剤も同様に種々の公知のもので、且つ水中に分散することができるものを使用することができる。具体的には、ニグロシン系染料、ナフテン酸または高級脂肪酸の金属塩、アルコキシル化アミン、第4級アンモニウム塩化合物、アゾ系金属錯体、サリチル酸金属塩あるいはその金属錯体等が挙げられる。
【0093】
《現像剤》
本発明に用いられるトナーは、一成分現像剤でも二成分現像剤として用いてもよいが、好ましくは二成分現像剤としてである。
【0094】
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤として前記トナーをそのまま用いる方法もあるが、通常はトナー粒子中に0.1〜5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤として用いる。その含有方法としては、着色剤と同様にして非球形粒子中に含有させるのが普通である。
【0095】
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。この場合は、キャリアの磁性粒子として、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の材料を用いる。特にフェライト粒子が好ましい。上記磁性粒子は、その体積平均粒径としては15〜100μm、より好ましくは25〜60μmのものがよい。
【0096】
キャリアの体積平均粒径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
【0097】
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂により被覆されているもの、あるいは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コーティング用の樹脂組成としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。また、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレンアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。
【0098】
次に、本発明に用いられる感光体について詳細に説明する。
本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体は無機感光体、有機感光体のいずれを用いてもよいが、潜像形成の際に、像露光に用いられるレーザ光への感色性、生産性の良好さ等から有機感光体が好ましい。
【0099】
ここで、有機感光体とは電子写真感光体の構成に必要不可欠な電荷発生機能及び電荷輸送機能の少なくとも一方の機能を有機化合物に持たせて構成された電子写真感光体を意味し、公知の有機電荷発生物質又は有機電荷輸送物質から構成された感光体、電荷発生機能と電荷輸送機能を高分子錯体で構成した感光体等公知の有機電子写真感光体を全て含有する。
【0100】
本発明の画像形成装置に用いられる電子写真感光体は感光体表面を低表面エネルギーの物性にし、感光体から中間転写体へのトナーの転写性を向上させることが好ましい。このための方策として、1つは、本発明では感光体の表面層をフッ素系樹脂粒子を含有させた表面層にすること、他の1つは感光体の表面に表面エンルギー低下剤を供給することにより、感光体表面の水に対する接触角を90°以上にし、感光体の表面エネルギーを小さくし、感光体から中間転写体へのトナーの転写性を良好にすることができる。この感光体表面の水に対する接触角を90°以上にすること(好ましくは95°以上にすること)と、前記したトナー濁度を調製したトナー群を用いることを併用することにより、中間転写体を用いた画像形成装置のトナーの一次転写性と二次転写性の両方の転写効率を挙げ、その相乗効果により、文字画像、カラー画像とも鮮鋭性が良好で、且つ色相再現が良好なカラーの電子写真画像を提供することができる。
【0101】
上記フッ素系樹脂粒子としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリ三フッ化塩化エチレン、ポリフッ化ビニル、ポリ四フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリ四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン共重合体、ポリエチレン−三フッ化エチレン共重合体、ポリ四フッ化エチレン−六フッ化プロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体等の樹脂粒子を挙げることができ、体積平均粒径で0.05〜10μmが好ましく、より好ましくは0.1〜5μmである。又、感光体に含有するフッ素系樹脂粒子の量は、感光体の表面層のバインダー樹脂に対して、好ましくは0.1〜90質量%、より好ましくは1〜50質量%であり、0.1%未満の場合は感光層に十分な耐刷性や潤滑性を付与することができず、前記トナーの一次転写性の改善が小さく、画像濃度の低下、転写抜け、鮮鋭性の劣化等が発生しやすい。90質量%を超えると表面層の形成が困難に成りやすい。
【0102】
なお、上記フッ素系樹脂粒子の体積平均粒径はレーザ回折/散乱式粒度分布測定装置「LA−700」(堀場製作所(株)社製)により測定される。又、感光体の表面接触角は、純水に対する接触角を接触角計(CA−DT−A型:協和界面科学社製)を用いて20℃50%RHの環境下で測定する。
【0103】
次に、表面エネルギー低下剤について、記載する。ここで表面エネルギー低下剤とは電子写真感光体の表面に付着し、電子写真感光体の表面エネルギーを低下させる物質を云い、具体的には表面に付着することにより、電子写真感光体の表面の接触角(純水に対する接触角)を1°以上増加させる材料を云う。
【0104】
ところで、表面エネルギー低下剤としては脂肪酸金属塩が挙げられる。
又、表面エネルギー低下剤としては、電子写真感光体の表面の接触角(純水に対する接触角)を1°以上増加させる材料であれば、脂肪酸金属塩等の材料に限定されない。
【0105】
本発明に用いられる表面エネルギー低下剤としては、感光体表面への延展性及び均一な膜形成性能を有する材料として脂肪酸金属塩が最も好ましい。該脂肪酸金属塩は、炭素数10以上の飽和又は不飽和脂肪酸の金属塩が好ましい。たとえばステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸インジウム、ステアリン酸ガリウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸リチウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸ナトリウム、パルチミン酸アルミニウム、オレイン酸アルミニウム等が挙げられ、より好ましくはステアリン酸金属塩である。
【0106】
上記脂肪酸金属塩の中でも特にフローテスターの流出速度が高い脂肪酸金属塩は劈開性が高く、感光体表面により効果的に脂肪酸金属塩の層を形成することができる。流出速度の範囲としては1×10-7以上1×10-1以下が好ましく、5×10-4以上1×10-2以下であると最も好ましい。フローテスターの流出速度の測定は島津フローテスター「CFT−500」(島津製作所(株)製)を用いて測定した。
【0107】
図1は、本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【0108】
このカラー画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部(画像形成ユニット)10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7と、給紙搬送手段21及び定着手段24とから成る。画像形成装置の本体Aの上部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。
【0109】
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、クリーニング手段6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5M、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部10Cは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5C、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部10Bkは、第1の像担持体としてのドラム状の感光体1Bk、帯電手段2Bk、露光手段3Bk、現像手段4Bk、一次転写手段としての一次転写ローラ5Bk、クリーニング手段6Bkを有する。
【0110】
無端ベルト状中間転写体ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の第2の像担持体としての無端ベルト状中間転写体70を有する。
【0111】
画像形成部10Y、10M、10C、10Bkより形成された各色の画像は、一次転写手段としての一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkにより、回動する無端ベルト状中間転写体70上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録材(定着された最終画像を担持する支持体:例えば普通紙、透明シート等)としての用紙Pは、給紙手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写手段としての二次転写ローラ5Aに搬送され、用紙P上に二次転写してカラー画像が一括転写される。カラー画像が転写された用紙Pは、定着手段24により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。
【0112】
一方、二次転写手段としての二次転写ローラ5Aにより用紙Pにカラー画像を転写した後、用紙Pを曲率分離した無端ベルト状中間転写体70は、クリーニング手段6Aにより残留トナーが除去される。
【0113】
画像形成処理中、一次転写ローラ5Bkは常時、感光体1Bkに圧接している。他の一次転写ローラ5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。
【0114】
二次転写ローラ5Aは、ここを用紙Pが通過して二次転写が行われる時にのみ、無端ベルト状中間転写体70に圧接する。
【0115】
また、装置本体Aから筐体8を支持レール82L、82Rを介して引き出し可能にしてある。
【0116】
筐体8は、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とから成る。
【0117】
画像形成部10Y、10M、10C、10Bkは、垂直方向に縦列配置されている。感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示左側方には無端ベルト状中間転写体ユニット7が配置されている。無端ベルト状中間転写体ユニット7は、ローラ71、72、73、74を巻回して回動可能な無端ベルト状中間転写体70、一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bk、及びクリーニング手段6Aとから成る。
【0118】
図2は中間転写体のクリーニング手段の一例である。
中間転写体のクリーニング手段6Aは図2で示されるように支軸63の周りに回転可能に制御されるブラケット62に取り付けられたブレード61で構成され、バネ荷重或いは重り荷重を変えることにより、ローラ71へのブレード押圧力を調整することが出来るようにしてある。
【0119】
筐体8の引き出し操作により、画像形成部10Y、10M、10C、10Bkと、無端ベルト状中間転写体ユニット7とは、一体となって、本体Aから引き出される。
【0120】
筐体8の図示左側の支持レール82Lは、無端ベルト状中間転写体70の左方で、定着手段24の上方空間部に配置されている。筐体8の図示右側の支持レール82Rは、最下部の現像手段4Bkの下方付近に配置されている。支持レール82Rは、現像手段4Y、4M、4C、4Bkを筐体8に着脱する動作に支障を来さない位置に配置されている。
【0121】
筐体8の感光体1Y、1M、1C、1Bkの図示右方は、現像手段4Y、4M、4C、4Bkにより囲まれ、図示下方は、帯電手段2Y、2M、2C、2Bk、及びクリーニング手段6Y、6M、6C、6Bk等により囲まれ、図示左方は、無端ベルト状中間転写体70により囲まれている。
【0122】
その中で感光体、クリーニング手段及び帯電手段等は一つの感光体ユニットを形成し、現像手段及びトナー補給装置等は一つの現像ユニットを形成している。
【0123】
図3は感光体と無端ベルト状中間転写体と一次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkを中間転写体としての無端ベルト状中間転写体70の背面から各感光体1Y、1M、1C、1Bkへ押圧するが、図3の配置図にも示すように、押圧しない時の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体70と各感光体1Y、1M、1C、1Bkとの接触点よりも感光体回転方向下流側に一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkを配置し各感光体1Y、1M、1C、1Bkへ押圧する。このとき中間転写体としての無端ベルト状中間転写体70は各感光体1Y、1M、1C、1Bkの外周に沿うように曲げられ、感光体と無端ベルト状中間転写体70の接触領域の最も下流側に一次転写ローラ5Y、5M、5C、5Bkが配置される構成となる。
【0124】
図4はバックアップローラと無端ベルト状中間転写体と二次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。二次転写ローラ5Aは図4の配置図にも示すように、該二次転写ローラ5Aで押圧しない時の中間転写体としての無端ベルト状中間転写体70とバックアップローラ74との接触中央部よりもバックアップローラ74の回転方向上流側に配置されていることが望ましい。
【0125】
中間転写体は、ポリイミド、ポリカーボネート、PVdF等の高分子フィルムや、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の合成ゴムにカーボンブラック等の導電性フィラーを添加して導電化したもの等が用いられ、ドラム状、ベルト状どちらでもよいが、装置設計の自由度の観点からベルト状が好ましい。
【0126】
又、中間転写体の表面は、適当に粗面化されていることが好ましい。中間転写体の十点表面粗さRzを0.5〜2μmにすることにより、感光体に供給された表面エネルギー低下剤を中間転写体表面に取り込み、中間転写体上のトナー付着力を低下させ、中間転写体から記録材へのトナーの二次転写の転写率を向上させることが容易になる。この場合、中間転写体の十点表面粗さRzが感光体の十点表面粗さRzより、大きい方が効果が大きい傾向にある。
【0127】
本発明は電子写真感光体の表面に表面エネルギー低下剤を付与しながら、電子写真感光体上の潜像を現像し、トナー像として顕像化することを特徴とするが、表面エネルギー低下剤を感光体に付与する方法は、現像剤に表面エネルギー低下剤を混合して、現像剤から感光体に付与する方法もあるが、本発明ではこのような方法とは異なる方法を用いることが好ましい。即ち、表面エネルギー低下剤を現像剤に混合する場合は、該混合により、トナーの帯電特性、流動性等の現像特性に影響を与え、十分な混合量を達成することが困難であり、又、本発明のトナーとの関係でいえば、現像剤に表面エネルギー低下剤を混合することにより、転写抜けや、文字チリの発生防止効果が著しく低下しやすく、以下に記すような現像剤混合とは異なる手段、方法を用いることが好ましい。
【0128】
即ち、本発明は電子写真感光体の表面に表面エネルギー低下剤を供給する剤付与手段を有することが好ましい。剤付与手段は電子写真感光体周辺の適当な位置に設置することができるが、設置空間を有効利用するには、図1記載の帯電手段、現像手段、クリーニング手段の一部を利用して、設置しても良い。以下、クリーニング手段に剤付与手段を併用した例を挙げる。
【0129】
図5は本発明の画像形成ユニットに設置されるクリーニング手段の構成図である。
【0130】
該クリーニング手段は図1の6Y、6M、6C、6Bk等のクリーニング手段として用いられる。図5のクリーニングブレード66Aが支持部材66Bに取り付けられている。該クリーニングブレードの材質としてはゴム弾性体が用いられ、その材料としてはウレタンゴム、シリコンゴム、フッ素ゴム、クロロピレンゴム、ブタジエンゴム等が知られているが、これらの内、ウレタンゴムは他のゴムに比して摩耗特性が優れている点で特に好ましい。
【0131】
一方、支持部材66Bは板状の金属部材やプラスチック部材で構成される。金属部材としてはステンレス鋼板、アルミ板、或いは制震鋼板等が好ましい。
【0132】
本発明において、感光体表面に圧接するクリーニングブレードの先端部は、感光体の回転方向と反対方向(カウンター方向)に向けて負荷をかけた状態で圧接することが好ましい。図5に示すようにクリーニングブレードの先端部は感光体と圧接するときに、圧接面を形成することが好ましい。
【0133】
クリーニングブレードの感光体への当接荷重P、当接角θの好ましい値としては、P=5〜40N/m、θ=5〜35°である。
【0134】
当接荷重Pはクリーニングブレード66Aを感光体ドラム1に当接させたときの圧接力P′の法線方向ベクトル値である。
【0135】
又当接角θは感光体の当接点Aにおける接線Xと変形前のブレード(図面では点線で示した)とのなす角を表す。66Eは支持部材を回転可能にする回転軸であり、66Gは荷重バネを示す。
【0136】
又、前記クリーニングブレードの自由長Lは図5に示すように支持部材66Bの端部Bの位置から変形前のブレードの先端点の長さを表す。該自由長の好ましい値としてはL=6〜15mm、である。クリーニングブレードの厚さtは0.5〜10mmが好ましい。ここで、クリーニングブレードの厚さとは図5に示すように支持部材66Bの接着面に対して垂直な方向を示す。
【0137】
図5のクリーニング手段には剤付与手段を兼ねたブラシロール66Cが用いられている。該ブラシロールは感光体1に付着したトナーの除去、クリーニングブレード66Aで除去されたトナーの回収機能と共に、表面エネルギー低下剤を感光体に供給する剤付与手段としての機能を有する。即ち該ブラシロールは感光体1と接触し、その接触部においては感光体と進行方向が同方向に回転し、感光体上のトナーや紙粉を除去すると共に、クリーニングブレード66Aで除去されたトナーを搬送し、搬送スクリュー66Jに回収する。この間の経路はブラシロール66Cに除去手段としてのフリッカ66Iを当接させることにより、感光体1からブラシロール66Cに転移したトナー等の除去物を除去することが好ましい。更にこのフリッカに付着したトナーをスクレーパ66Dで除去し、トナーを搬送スクリュー66Jに回収する。回収されたトナーは廃棄物として外部に取り出されるか、或いはトナーリサイクル用のリサイクルパイプ(図示せず)を経由して現像器に搬送され再利用される。フリッカ66Iの材料としてはステンレス、アルミニウム等の金属管が好ましく用いられる。一方、スクレーパ66Dとしては、リン青銅板、ポリエチレンテレフタレート板、ポリカーボネート板等の弾性板が用いられ、先端がフリッカの回転方向に対し鋭角を形成するカウンター方式で当接させるのが好ましい。
【0138】
又、表面エネルギー低下剤(ステアリン酸亜鉛等の固形素材)66Kはブラシロールにバネ荷重66Sで押圧されて取り付けられており、ブラシは回転しながら、該表面エネルギー低下剤を擦過して、感光体の表面に表面エネルギー低下剤を供給する。
【0139】
ブラシロール66Cとしては導電性又は半導電性体のブラシロールが用いられる。
【0140】
本発明で用いられるブラシロールのブラシ構成素材は、任意のものを用いることができるが、疎水性で、かつ誘電率が高い繊維形成性高分子重合体を用いるのが好ましい。このような高分子重合体としては、例えばレーヨン、ナイロン、ポリカーボネート、ポリエステル、メタクリル酸樹脂、アクリル樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、スチレン−ブタジエン共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、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、スチレン−アルキッド樹脂、ポリビニルアセタール(例えばポリビニルブチラール)等が挙げられる。これらのバインダ樹脂は単独であるいは2種以上の混合物として用いることができる。特に、好ましくはレーヨン、ナイロン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリプロピレンである。
【0141】
また、前記ブラシは、導電性又は反導電性のものが用いられ、構成素材にカーボン等の低抵抗物質を含有させ、任意の比抵抗に調整したものが使用できる。
【0142】
ブラシロールのブラシ毛の比抵抗は、常温常湿(温度26℃、相対湿度50%)で、長さ10cmの1本のブラシ毛の両端に500Vの電圧を印加した状態で測定して、101Ωcm〜106Ωcmの範囲内のものが好ましい。
【0143】
即ち、ブラシロールはステンレス等の芯材に101Ωcm〜106Ωcmの比抵抗を持つ導電性又は半導電性のブラシ毛を用いることが好ましい。101Ωcmよりも比抵抗が低いと、放電によるバンディング等が発生しやすくなる。また、106Ωcmよりも高いと、感光体との電位差が低くなって、クリーニング不良が発生しやすくなる。
【0144】
ブラシロールに用いるブラシ毛1本の太さは、5〜20デニールが好ましい。5デニールに満たないと、十分な擦過力が無いため表面付着物を除去できない。また、20デニールより大きいと、ブラシが剛直になるため感光体の表面を傷つける上に摩耗を進行させ、感光体の寿命を低下させる。
【0145】
ここでいう「デニール」とは、前記ブラシを構成するブラシ毛(繊維)の長さ9000mの質量をg(グラム)単位で測定した数値である。
【0146】
前記ブラシのブラシ毛密度は、4.5×102/cm2〜2.0×104/cm2(1平方センチあたりのブラシ毛数)である。4.5×102/cm2に満たないと、剛直度が低く擦過力が弱い上に、擦過にムラができ、付着物を均一に除去することができない。2.0×104/cm2より大きいと、剛直になって擦過力が強くなるために感光体を摩耗させ、感度低下によるカブリや傷による黒スジ等の不良画像が発生する。
【0147】
本発明で用いられるブラシロールの感光体に対する食い込み量は0.4〜1.5mmに設定されるのが好ましく、0.5〜1.2mmがより好ましい。この食い込み量は、感光体ドラムとブラシロールの相対運動によって発生するブラシにかかる負荷を意味する。この負荷は、感光体ドラムから見れば、ブラシから受ける擦過力に相当し、その範囲を規定することは、感光体が適度な力で擦過されることが必要であることを意味する。
【0148】
この食い込み量とはブラシを感光体に当接したとき、ブラシ毛が感光体表面で曲がらずに、直線的に内部に進入したと仮定した時の内部への食い込み長さを云う。
【0149】
表面エネルギー低下剤が供給された感光体ではブラシによる感光体表面の擦過力が小さいため、食い込み量が、0.4mmより小さいと、トナーや紙粉などの感光体表面へのフィルミングを抑制することができず、画像上でムラなどの不良が発生する。一方、1.5mmより大きいと、ブラシによる感光体表面の擦過力が大きすぎるために、感光体の摩耗量が大きくなり、感度低下によるカブリが発生したり、感光体表面に傷が発生し、画像上にスジ故障が発生したりして問題である。
【0150】
ブラシロールに用いられるロール部の芯材としては、主としてステンレス、アルミニウム等の金属、紙、プラスチック等が用いられるが、これらにより限定されるものではない。
【0151】
本発明で用いられるブラシロールは円柱状の芯材の表面に接着層を介してブラシを設置した構成であることが好ましい。
【0152】
ブラシロールは、その当接部分が感光体の表面と同方向に移動するように回転するのが好ましい。該当接部分が逆方向に移動すると、感光体の表面に過剰なトナーが存在した場合に、ブラシロールにより除去されたトナーがこぼれて記録材や装置を汚す場合がある。
【0153】
感光体とブラシロールとが前記のように、同方向に移動する場合に、両者の表面速度比は1対1.1〜1対2の範囲内の値であることが好ましい。ブラシロールの回転速度が感光体よりも遅いとブラシロールのトナー除去能力が低下するためにクリーニング不良が発生しやすく、感光体よりも速いとトナー除去能力が過剰となってブレードバウンディングやめくれが発生しやすくなる。
【0154】
【実施例】
次に、本発明の態様を具体的に説明するが、本発明の構成はこれに限られるものではない。
〔現像剤の作製〕
トナー及び現像剤の作製
(トナー1Bk、1Ya、1Yb、1M、1Cの作製)
n−ドデシル硫酸ナトリウム0.90kgと純水10.0リットルを入れ攪拌溶解した。この溶液に、リーガル330R(キャボット社製カーボンブラック)1.20kgを徐々に加え、1時間よく攪拌した後に、サンドグラインダー(媒体型分散機)を用いて、20時間連続分散した。このものを「着色剤分散液1」とする。
【0155】
また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgとイオン交換水4.0リットルとからなる溶液を「アニオン界面活性剤溶液A」とする。
【0156】
ノニルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物0.014kgとイオン交換水4.0リットルとからなる溶液を「ノニオン界面活性剤溶液B」とする。
【0157】
過硫酸カリウム223.8gをイオン交換水12.0リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液C」とする。
【0158】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた容積100リットルのGL(グラスライニング)反応釜に、WAXエマルジョン(数平均分子量3000のポリプロピレンエマルジョン:数平均一次粒子径=120nm/固形分濃度=29.9%)3.41kgと「アニオン界面活性剤溶液A」全量と「ノニオン界面活性剤溶液B」全量とを入れ、攪拌を開始した。次いで、イオン交換水44.0リットルを加えた。
【0159】
加熱を開始し、液温度が75℃になったところで、「開始剤溶液C」全量を滴下して加えた。その後、液温度を75℃±1℃に制御しながら、スチレン12.1kgとアクリル酸n−ブチル2.88kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン548gとを滴下しながら投入した。滴下終了後、液温度を80℃±1℃に上げて、6時間加熱攪拌を行った。ついで、液温度を40℃以下に冷却し攪拌を停止し、ポールフィルターで濾過してラテックスを得た。これを「ラテックス−A」とする。
【0160】
なお、ラテックス−A中の樹脂粒子のガラス転移温度は57℃、軟化点は121℃、分子量分布は、重量平均分子量=1.27万、重量平均粒径は120nmであった。
【0161】
ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.055kgをイオン交換純水4.0リットルに溶解した溶液を「アニオン界面活性剤溶液D」とする。
【0162】
また、ノニルフェノールポリエチレンオキサイド10モル付加物0.014kgをイオン交換水4.0リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液E」とする。
【0163】
過硫酸カリウム(関東化学社製)200.7gをイオン交換水12.0リットルに溶解した溶液を「開始剤溶液F」とする。
【0164】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、櫛形バッフルを付けた100リットルのGL反応釜に、WAXエマルジョン(数平均分子量3000のポリプロピレンエマルジョン:数平均一次粒子径=120nm/固形分濃度 29.9%)3.41kgと「アニオン界面活性剤溶液D」全量と「ノニオン界面活性剤溶液E」全量とを入れ、攪拌を開始した。
【0165】
次いで、イオン交換水44.0リットルを投入した。加熱を開始し、液温度が70℃になったところで、「開始剤溶液F」を添加した。ついで、スチレン11.0kgとアクリル酸n−ブチル4.00kgとメタクリル酸1.04kgとt−ドデシルメルカプタン9.02gとをあらかじめ混合した溶液を滴下した。滴下終了後、液温度を72℃±2℃に制御して、6時間加熱攪拌を行った。さらに、液温度を80℃±2℃に上げて、12時間加熱攪拌を行った。液温度を40℃以下に冷却し攪拌を停止した。ポールフィルターで濾過し、この濾液を「ラテックス−B」とする。
【0166】
なお、ラテックス−B中の樹脂粒子のガラス転移温度は58℃、軟化点は132℃、分子量分布は、重量平均分子量=24.5万、重量平均粒径は110nmであった。
【0167】
塩析剤としての塩化ナトリウム5.36kgをイオン交換水20.0リットルに溶解した溶液を「塩化ナトリウム溶液G」とする。
【0168】
フッ素系ノニオン界面活性剤1.00gをイオン交換水1.00リットルに溶解した溶液を「ノニオン界面活性剤溶液H」とする。
【0169】
温度センサー、冷却管、窒素導入装置、粒径および形状のモニタリング装置を付けた100リットルのSUS反応釜に、上記で作製したラテックス−A=20.0kgとラテックス−B=5.2kgと着色剤分散液1=0.4kgとイオン交換水20.0kgとを入れ攪拌した。ついで、40℃に加温し、塩化ナトリウム溶液G、イソプロパノール(関東化学社製)6.00kg、ノニオン界面活性剤溶液Hをこの順に添加した。その後、10分間放置した後に、昇温を開始し、液温度85℃まで60分で昇温し、85±2℃にて0.5〜3時間加熱攪拌して塩析/融着させながら粒径成長させた(塩析/融着工程)。次に純水2.1リットルを添加して粒径成長を停止させ、融着粒子分散液を作製した。
【0170】
温度センサー、冷却管、粒径および形状のモニタリング装置を付けた5リットルの反応容器に、上記で作製した融着粒子分散液5.0kgを入れ、液温度85℃±2℃にて、0.5〜15時間加熱攪拌して形状制御した(形状制御工程)。その後、40℃以下に冷却し攪拌を停止した。次に遠心分離機を用いて、遠心沈降法により液中にて分級を行い、目開き45μmの篩いで濾過し、この濾液を会合液とする。ついで、ヌッチェを用いて、会合液よりウェットケーキ状の非球形状粒子を濾取した。その後、イオン交換水により洗浄した。この非球形状粒子をフラッシュジェットドライヤーを用いて吸気温度60℃にて乾燥させ、ついで流動層乾燥機を用いて60℃の温度で乾燥させた。得られた着色粒子の100質量部に、疎水性シリカ(疎水化度=75/数平均一次粒子径=12nm)を0.5質量部、及び0.05μmの酸化チタン0.25質量部添加し、ヘンシェルミキサーの周速を40m/s、52℃で10分間混合し「トナー1Bk」を得た。
【0171】
トナー1Bkの製造において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントイエロー185を使用した以外同様にして「トナー1Ya」を得た。又、ヘンシェルミキサーの周速を少し遅くして、「トナー1Yb」を得た。
【0172】
トナー1Bkの製造において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントレッド122を使用した以外同様にして「トナー1M」を得た。
【0173】
トナー1Bkの製造において、カーボンブラックの代わりにC.I.ピグメントブルー15:3を使用した以外同様にして「トナー1C」を得た。トナー1Bk、1Ya、1M、1Cのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)の測定結果を表1に、トナー濁度の測定結果を表2に示す。又、トナー1Ybの個数平均粒径、M(m1+m2)はトナー1Yaとほとんど同じであった。
(トナー2Bk、2Ya〜2Yf、2M、2Cの作製)
前記トナー1Bk、1Y、1M、1Cの作製において、疎水性シリカ(疎水化度=75/数平均一次粒子径=12nm)を疎水性シリカ(疎水化度=77/数平均一次粒子径=20nm)に変更し、ヘンシェルミキサーの周速、及び時間を変更した以外は、同様にしてトナー2Bk、2Ya〜2Yf、2M、2Cを作製した。トナー2Bk、2Ya〜2Yf、2M、2Cの濁度の測定結果を表2に示す。尚、これらのトナーのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)は基本的にトナー1Bk、1Ya、1M、1Cの各色に対応したそれら(トナーの個数平均粒径、M(m1+m2))の測定結果とほとんど同じであった。
(トナー3Bk、3Ya〜3Yd、3M、3Cの作製)
前記トナー1Bk、1Y、1M、1Cの作製において、疎水性シリカ(疎水化度=75/数平均一次粒子径=12nm)を0.5質量部から1.8質量部に変更し、ヘンシェルミキサーの周速及び混合時間を変更した以外は、同様にしてトナー3Bk、3Ya〜3Yd、3M、3Cを作製した。トナー3Bk、3Ya〜3Yd、3M、3Cの濁度の測定結果を表2に示す。尚、これらのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)は基本的にトナー1Bk、1Ya、1M、1Cの各色に対応したそれらの測定結果とほとんど同じであった。
(トナー4Bk、4Ya〜4Yc、4M、4Cの作製)
前記トナー1Bk、1Y、1M、1Cの作製において、疎水性シリカ(疎水化度=75/数平均一次粒子径=12nm)を0.5質量部から疎水性シリカ(疎水化度=77/数平均一次粒子径=20nm)を1.8質量部に変更し、ヘンシェルミキサーの周速及び混合時間を変更した以外は、同様にしてトナー4Bk、4Ya〜4Yc、4M、4Cを作製した。トナー4Bk、4Ya〜4Yc、4M、4Cの濁度の測定結果を表2に示す。尚、これらのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)は基本的にトナー1Bk、1Ya、1M、1Cの各色に対応したそれらの測定結果とほとんど同じであった。
(トナー5Bk、5Y、5Ma〜5Mc、5Cの作製)
前記トナー1Bk、1Y、1M、1Cの作製において、疎水性シリカ(疎水化度=75/数平均一次粒子径=12nm)を0.5質量部から疎水性シリカ(疎水化度=77/数平均一次粒子径=20nm)を3.3質量部に変更し、ヘンシェルミキサーの周速及び混合時間を変更した以外は、同様にしてトナー5Bk、5Y、5Ma〜5Mc、5Cを作製した。トナー5Bk、5Y、5Ma〜5Mc、5Cの濁度の測定結果を表2に示す。尚、これらのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)は基本的にトナー1Bk、1Ya、1M、1Cの各色に対応したそれらの測定結果とほとんど同じであった。
(トナー6Bk、6Y、6M、6Ca〜6Ccの作製)
前記トナー1Bk、1Y、1M、1Cの作製において、ヘンシェルミキサーの周速及び混合時間を変更した以外は、同様にしてトナー6Bk、6Y、6M、6Ca〜6Ccを作製した。トナー6Bk、6Y、6M、6Ca〜6Ccの濁度の測定結果を表2に示す。尚、トナーの個数平均粒径、M(m1+m2)は基本的にトナー1Bk、1Ya、1M、1Cの各色に対応したそれらの測定結果とほとんど同じであった。
【0174】
【表1】
【0175】
【表2】
【0176】
〔現像剤の製造〕
トナー1Bk〜1C、トナー2Bk〜2C、トナー3Bk〜3C、トナー4Bk〜4C、トナー5Bk〜5C、トナー6Bk〜6Ccの各トナー10質量部と、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した45μmフェライトキャリア100質量部とを混合することにより、評価用の現像剤1Bk〜1C、現像剤2Bk〜2C、現像剤3Bk〜3C、現像剤4Bk〜4C、現像剤5Bk〜5C、現像剤6Bk〜6Ccを製造した。
〔感光体の作製〕
下記のごとくして、実施例に用いる感光体を作製した(各実施例の感光体は各画像ユニット共、同じ種類の感光体を用いる為、計4本以上を作製した)。
【0177】
感光体1の作製
下記中間層塗布液を調製し、洗浄済み円筒状アルミニウム基体上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの中間層を形成した。
【0178】
〈中間層(UCL)塗布液〉
ポリアミド樹脂(アミランCM−8000:東レ社製) 60g
メタノール 1600ml
下記塗布液成分を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を浸漬塗布法で塗布し、前記中間層の上に乾燥膜厚0.2μmの電荷発生層を形成した。
【0179】
〈電荷発生層(CGL)塗布液〉
Y型チタニルフタロシアニン(Cu−Kα特性X線によるX線回折の
最大ピーク角度が2θで27.3) 60g
シリコーン樹脂溶液(KR5240、15%キシレン−ブタノール溶液
:信越化学社製) 700g
2−ブタノン 2000ml
下記塗布液成分を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
【0180】
〈電荷輸送層(CTL)塗布液〉
電荷輸送物質(4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル)
トリフェニルアミン) 200g
ビスフェノールZ型ポリカーボネート
(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 300g
ヒンダードアミン(サノールLS2626:三共社製) 3g
疎水性シリカ(数平均一次粒径:20nm) 30g
1,2−ジクロロエタン 2000ml
上記感光体1の表面の水に対する接触角は84°であった。
【0181】
感光体2の作製
感光体1の作製において、電荷輸送層までは同様に塗布した。
【0182】
〈表面保護層〉
電荷輸送物質(4−メトキシ−4′−(4−メチル−α−フェニルスチリル)
トリフェニルアミン) 200g
ビスフェノールZ型ポリカーボネート
(ユーピロンZ300:三菱ガス化学社製) 300g
ヒンダードアミン(サノールLS2626:三共社製) 3g
疎水性シリカ(数平均一次粒径:20nm) 8g
ポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(平均粒径0.5μm) 100g
1−ブタノール 50g
を混合し、溶解して表面保護層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層の上に浸漬塗布法で塗布し、100℃、40分の加熱硬化を行い乾燥膜厚4μmの表面保護層を形成し、感光体2を作製した。該感光体2の表面の水に対する接触角は112°であった。
【0183】
感光体3〜6の作製
上記感光体2の表面保護層中のポリテトラフルオロエチレン樹脂粒子(平均粒径0.5μm)の量を増減して、前記表面接触角を124°、118°、96°、91°に変化させた感光体3、4、5、6を作製した。
【0184】
表面エネルギー低下剤A〜Fの作製
ステアリン酸ナトリウムを水に溶解し、15質量%液を作製した。又、硫酸亜鉛を水に溶解し、25質量%液を作製した。直径6cmのタービン羽根を有する撹拌装置付きの2リットルの受け容器を用意し、タービン羽根を350rpmで回転させた。この受け容器にステアリン酸ナトリウム液を投入し、液温80℃に調整した。次に、この受け容器に80℃にした硫酸亜鉛液を30分かけて滴下した。ステアリン酸ナトリウムと硫酸亜鉛の当量比は0.98とし、金属石鹸スラリー量が500gとなるように混合した。全量仕込み終了後、反応時の温度状態で、10分間熟成し、反応を終結させた。次にこのようにして得られた金属石鹸スラリーを2回水洗し、続いて水を用いて洗浄した。得られた金属石鹸ケーキを110℃の乾燥温度で乾燥し、15MPaの圧力で固形化した。その後30℃80%RHの環境条件下に24時間放置し、表3に示す含水率を変化させたステアリン酸亜鉛の固形材料(表面エネルギー低下剤A〜F)を得た。これらA〜Fの含水率は110℃の乾燥時間を変化させて調製した。
【0185】
【表3】
【0186】
実施例1
〈評価〉
各実施例、比較例において、表2に示す組み合わせの感光体及び現像剤群(トナー群)を用い、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック)の各現像手段を有する画像形成ユニットを図1記載の中間転写体を有するデジタル複写機に搭載し、オリジナル画像に白地部、Bk及びY、M、Cのソリッド(べた)画像部、文字画像部、ハーフトーン画像を有するA4画像を常温常湿(20℃、50%RH)下、1万枚印刷し評価した。評価項目、評価方法、評価基準を下記に記載する。
【0187】
文字チリ
文字画像を形成し、目視及び20倍ルーペにて文字周辺のトナーチリを観察し、以下の基準で評価した。
【0188】
◎:ルーペ観察でも、文字周辺のトナーチリが観察されない(良好)
○:目視では判別できないが、ルーペでは文字周辺のトナーチリが観察される(実用上問題ない)
×:目視で文字周辺のトナーチリが観察され、文字の鮮鋭性が劣る(実用上 問題あり)
転写抜け
濃度0.4のハーフトーン画像を転写紙(坪量200g/m2)の両面に形成し、転写抜けによるホワイトスポットの発生を目視にて評価した。
【0189】
◎◎:まったく転写抜けない(非常に良好)
◎:画像100枚あたり裏面のみ1〜2個の転写抜けが存在するものの凝視しなければ判別できない(良好)
○:画像50枚あたり1〜4個の転写抜けが存在するものの凝視しなければ判別できない(実用上問題ない)
×:画像50枚あたり、表裏関係なく、5個以上の明瞭な転写抜けが存在する(実用上問題あり)
ブラックスポット
ハーフトーン画像に、周期性が感光体の周期と一致し、ブラックスポット(苺状のスポット画像)がA4サイズ当たり何個あるかで判定した。
【0190】
◎:0.4mm以上のブラックスポットの発生頻度:全ての複写画像が3個/A4以下(良好)
○:0.4mm以上のブラックスポットの発生頻度:4個/A4以上、15個/A4以下が1枚以上発生(実用上問題なし)
×:0.4mm以上のブラックスポットの発生頻度:16個/A4以上が1枚以上発生(実用上問題有り)
画像濃度
画像濃度の測定は、各色のべた部を濃度計「RD−918」(マクベス社製)を使用し、記録紙をゼロとした相対反射濃度で測定した。
【0191】
◎:Bk、及びY、M、Cのソリッド(べた)画像部の各濃度が1.2以上(良好)
○:Bk、及びY、M、Cのソリッド(べた)画像部の各濃度が0.8以上(実用上問題なし)
×:Bk、及びY、M、Cのソリッド(べた)画像部の各濃度が0.8未満(実用上問題あり)
(鮮鋭性)
画像の鮮鋭性は、低温低湿(10℃20%RH)、高温高湿(30℃80%RH)の両環境において画像を出し、文字潰れで評価した。3ポイント、5ポイントの文字画像を形成し、下記の判断基準で評価した。
【0192】
◎:3ポイント、5ポイントとも明瞭であり、容易に判読可能
○:3ポイントは一部判読不能、5ポイントは明瞭であり、容易に判読可能
×:3ポイントは殆ど判読不能、5ポイントも一部あるいは全部が判読不能
中間転写体を有するデジタル複写機のプロセス条件
画像形成のライン速度L/S:180mm/s
感光体(60mmφ)の帯電条件:非画像部の電位は、電位センサで検知し、フィードバック制御できるようにし、その制御可能範囲は−500V〜−900Vであり、全露光した場合の感光体の表面電位は−50〜0Vの範囲にした。
【0193】
像露光光:半導体レーザ(波長:780nm)
中間転写体:シームレスの無端ベルト状中間転写体70を用い、半導電樹脂製のベルトで体積抵抗率が1×108Ω・cm、Rzが0.9μmのものを用いた。
【0194】
一次転写条件
一次転写ローラ(図1の5Y、5M、5C、5Bk(各6.05mmφ)):芯金に弾性ゴムを付した構成:表面比抵抗1×106Ω、転写電圧印加
二次転写条件
中間転写体としての無端ベルト状中間転写体70とそれを挟み込むようにバックアップローラ74と二次転写ローラ5Aが配置され、バックアップローラ74の抵抗値が1×106Ωであり、二次転写手段としての二次転写ローラの抵抗値が1×106Ωであり定電流制御(約80μA)をするようにしてある。
【0195】
定着はローラ内部にヒータを配置した定着ローラによる熱定着方式である。
中間転写体と感光体との最初の接触点から次色感光体との最初の接触点までの中間転写体上での距離Yは95mmにした。
【0196】
駆動ローラ71、ガイドローラ72、73及び二次転写のためのバックアップローラ74の外周長さ(円周長さ)を31.67mm(=95mm/3)にし、テンションローラ76の外周長さを23.75mm(=95mm/4)にした。
【0197】
そして、一次転写ローラの外周長さを19mm(=95mm/5)にした。
感光体のクリーニング条件
クリーニングブレード:ウレタンゴムブレードを感光体回転方向にカウンター方式で当接した。
【0198】
中間転写体のクリーニング条件
クリーニングブレード:ウレタンゴムブレードを中間転写体進行方向にカウンター方式で当接した。
【0199】
結果を表4に示す。
【0200】
【表4】
【0201】
上記表4より、本発明の要件を満足する感光体(表面の水に対する接触角が90°以上)と現像手段の現像剤群の組み合わせ、即ち、各色トナーの濁度が60未満で、各色トナー間の濁度の差が最大10〜35の範囲にある現像剤群の組み合わせ(No.4〜8、10〜11、14〜19、22、23、25、26、28、29)は文字チリ、転写抜け、ブラックスポット、画像濃度、鮮鋭性とも実用範囲以上の良好な評価を達成しているのに対し、本発明外の現像剤群を用いた組み合わせ(No.1、9、13、21、24、27、30)では、各色トナー間の濁度の差が4.1のNo.1ではトナーの流動性が十分でなく、転写抜け、画像濃度、鮮鋭性が低下し、濁度差が47台のNo.13、No.30では帯電量のバランスの不安定さから、文字チリ(カラーの文字チリ)が多く、鮮鋭性が低下している。No.30では、転写抜けも発生している。又、各色トナーのいずれかの濁度が60以上の現像剤群(No.21、No.24、No.27)は遊離外添剤が過多となり、ブラックスポットが多発して鮮鋭性が低下している。又、表面の水に対する接触角が84°の感光体を用いた組み合わせ(No.9)では、転写抜けが発生し、鮮鋭性が劣化している。又、本発明の要件を満たす組み合わせの中でも、表面の水に対する接触角が95°以上の感光体と前記現像剤群の各色トナー間の濁度の差が最大10〜35で且つ黒トナーの濁度が20未満の現像剤群(No.4、5、6、7、10、11、14、15、16、18、29)は改善効果が顕著である。
【0202】
実施例2(感光体1を用い、表面エネルギー低下剤を供給した例)
上記実施例1の中間転写体を有するデジタル複写機の画像形成装置ユニットのクリーニング装置を図5に示した剤付与手段を兼ねたブラシロールを持つクリーニング手段に変更し、表面エネルギー低下剤のステアリン酸亜鉛を図5の66Kに設置して、感光体表面にブラシロールを介してステアリン酸亜鉛を供給しながら、実施例1と同様に表5に示す感光体、表面エネルギー低下剤及び現像剤群(トナー群)を組み合わせた(組み合わせNo.31〜60)画像形成ユニットを中間転写体を有するデジタル複写機組み込み評価した。評価項目、評価方法、評価基準も実施例1と同様にした。
【0203】
図5の剤付与手段を有するクリーニング手段のクリーニング条件
クリーニングブレード:ウレタンゴムブレードを感光体回転方向にカウンター方式で当接した。
【0204】
クリーニングブラシ:導電性アクリル樹脂、ブラシ毛密度(3×103/cm2)、食い込み量を1.0mmに設定した。
【0205】
【表5】
【0206】
上記の条件での評価をした。その結果、実施例1とほぼ同一の評価結果が得られた。即ち、感光体の表面層がフッ素系樹脂粒子を含有していなくても、感光体表面に表面エネルギー低下剤を供給し、感光体表面の水に対する接触角を90°以上にすることにより、実施例1と同様の効果が得られた。
【0207】
実施例3(トナーの粒度分布を変更した例)
(トナー7Bk、7Y、7M、7Cの作製)
前記トナー2Bk、2Yb、2M、2Cのトナー製造において、遠心沈降法による液中の分級のレベルを変えて、M(m1+m2)等を変えた以外は、同様にしてトナー7Bk、7Y、7M、7Cを作製した。トナー7Bk、7Y、7M、7Cのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)及びトナー濁度を表6に示す。
【0208】
これらのトナーの各トナー10質量部と、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した45μmフェライトキャリア100質量部とを混合することにより、評価用の現像剤7Bk、7Y、7M、7Cとした現像剤22群を作製した。
(トナー8Bk、8Y、8M、8Cの作製)
前記トナー2Bk、2Yb、2M、2Cのトナー製造において、遠心沈降法による液中の分級のレベルを変えて、M(m1+m2)等を変えた以外は、同様にしてトナー8Bk、8Y、8M、8Cを作製した。トナー8Bk、8Y、8M、8Cのトナーの個数平均粒径、M(m1+m2)及びトナー濁度を表6に示す。
【0209】
これらのトナーの各トナー10質量部と、スチレン−メタクリレート共重合体で被覆した45μmフェライトキャリア100質量部とを混合することにより、評価用の現像剤8Bk、8Y、8M、8Cとした現像剤23群を作製した。
【0210】
【表6】
【0211】
実施例1の組み合わせNo.4の現像剤4群(トナー2Bk、2Yb、2M、2C)の代わりに現像剤22群、23群を用いた他は、実施例1と同様にして評価を行った。その結果を表7に示す。
【0212】
【表7】
【0213】
表7より、前記トナー粒子の相対度数の和(M)が70%以上の現像剤22群は、(M)が70%未満の現像剤23群に比し、評価項目の改善度が優れていることが見られる。
【0214】
【発明の効果】
本発明を用いることにより、中間転写体を用いた電子写真方式のトナー転写特性の改善を達成でき、トナー転写の低下から発生する転写抜けや文字チリ等の画像欠陥を防止でき、且つ画像濃度や鮮鋭性が良好なカラー画像を形成できる電子写真方式の画像形成装置、画像形成方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示すカラー画像形成装置の断面構成図である。
【図2】中間転写体のクリーニング手段の一例である。
【図3】感光体と無端ベルト状中間転写体と一次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。
【図4】バックアップローラと無端ベルト状中間転写体と二次転写ローラとの位置関係を示す配置図である。
【図5】本発明の画像形成ユニットに設置されるクリーニング手段の構成図である。
【符号の説明】
1Y、1M、1C、1Bk 感光体
2Y、2M、2C、2Bk 帯電手段
3Y、3M、3C、3Bk 露光手段
4Y、4M、4C、4Bk 現像手段
5A 二次転写ローラ(二次転写手段)
5Y、5M、5C、5Bk 一次転写ローラ(一次転写手段)
6A、6Y、6M、6C、6Bk クリーニング手段
7 無端ベルト状中間転写体ユニット
10Y、10M、10C、10Bk 画像形成部(画像形成ユニット)
61 ブレード
62 ブラケット
63 支軸
70 無端ベルト状中間転写体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming apparatus used as a color copying machine or a color printer, and an image forming method using the image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
In recent years, color copying machines and color printers have a strong tendency to obtain color images. Color image forming methods with high practical value can be broadly classified by commonly used names. Multi-color overlay on transfer drum method, intermediate transfer method, KNC method (electrophotographic photosensitive member (hereinafter also referred to simply as photosensitive member)). There are four types: tandem method, which makes a combined image and batch transfer).
[0003]
Of course, since these are names given from different viewpoints, there are naturally, for example, an intermediate transfer system and a tandem system. This tandem color image forming apparatus is known for obtaining a high-quality full-color image. In this method, a toner image is formed on each photoconductor corresponding to each color of yellow, magenta, cyan, and black, a color superposition image is formed on an intermediate transfer body, and is collectively transferred onto a transfer material.
[0004]
In this tandem color image formation, there are often two stages of transfer processes, a primary transfer in which a toner image is transferred from each photoconductor to an intermediate transfer body and a secondary transfer in which the toner image is transferred from the intermediate transfer body to a recording paper. Image defects due to image transfer defects are likely to occur.
[0005]
For example, defective transfer of toner from the photosensitive member to the intermediate transfer member tends to cause image defects such as a decrease in image density and missing transfer. On the other hand, poor transfer of toner from the intermediate transfer member to recording paper has been reported such as character dust and sharpness reduction accompanying transfer repelling, and periodic image defects accompanying toner filming on the intermediate transfer member.
[0006]
In order to improve transferability, prevent toner filming, or improve cleaning defects that cause this “transfer omission” and “character dust”, the surface layer of the electrophotographic photosensitive member is incorporated with fine particles on the surface. Techniques have been studied such as providing irregularities, reducing the adhesion of toner on the surface of the photoreceptor, improving transferability, and reducing the frictional force with the blade. For example, it has been reported that alkylsilsesquioxane resin fine particles are contained in a photosensitive layer (Patent Document 1). However, the alkylsilsesquioxane resin fine particles have a hygroscopic property, and in a high-humidity environment, there arises a problem that the wettability of the surface of the photoreceptor, that is, the surface energy increases, and the transferability tends to decrease. On the other hand, in order to reduce the surface energy of the photoreceptor, an electrophotographic photoreceptor containing a fluororesin powder has been reported. However, the fluororesin powder has a problem that sufficient surface strength cannot be obtained, streak failure due to scratches on the surface of the photoreceptor is likely to occur, and image blurring is likely to occur (Patent Document 2).
[0007]
On the other hand, in order to improve the transferability of the intermediate transfer member, a technique for supplying a solid lubricant to the intermediate transfer member to reduce the surface energy of the intermediate transfer member is disclosed (Patent Documents 3, 4, and 5). ). However, simply controlling the surface of such an intermediate transfer body is still insufficient for improving the total transferability of an image forming system using an intermediate transfer body having two transfer steps, particularly at high temperatures. It has been found that further improvement is necessary for the formation of high humidity and long-term copy images.
[0008]
On the other hand, looking at the electrophotographic process, the latent image forming method is roughly divided into analog image forming using a halogen lamp as a light source and digital image forming using an LED or a laser as a light source. Recently, a digital latent image forming method is rapidly becoming mainstream as a printer of a personal computer and also in an ordinary copying machine because of the ease of image processing and the development to a multifunction machine.
[0009]
In digital image formation, not only copying but also the use of producing original images increases, and digital electrophotographic image formation tends to require higher image quality.
[0010]
In response to the demand for higher image quality, research is underway to faithfully visualize the latent image on the electrophotographic photosensitive member using a toner having a reduced particle size with controlled shape factor and particle size distribution. Even when such a toner is applied to the image forming system using the intermediate transfer member, the effect of improving the transferability of the toner and the improvement of the cleaning property are not as high as originally expected. Is likely to occur.
[0011]
That is, in the image forming method using the intermediate transfer member, the balance between the surface energy of both the electrophotographic photosensitive member and the intermediate transfer member is adjusted, and the toner characteristics are improved to the intermediate transfer method. It has been found that it is necessary to improve the transferability of both the total toner.
[0012]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 5-181291
[0013]
[Patent Document 2]
JP-A 63-56658
[0014]
[Patent Document 3]
JP-A-6-337598
[0015]
[Patent Document 4]
JP-A-6-332324
[0016]
[Patent Document 5]
JP 7-271142 A
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve the above problems. An object of the present invention is to provide an electrophotographic image of good color using an image forming apparatus using an intermediate transfer member, particularly in color images using an intermediate transfer member in the formation of a large number of images. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus and an image forming method of an electrophotographic system that improve color omission, character dust, and sharpness degradation, and reproduce a color image with good sharpness and a vivid hue.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In the image forming apparatus for forming a color image using the intermediate transfer member of the present invention, the primary transferability of the color toner image from the photosensitive member to the intermediate transfer member, and the recording material for each color toner image superimposed on the intermediate transfer member As a result of detailed examination of the secondary transfer property to the toner, the amount of the free external additive of each color toner is greatly related to the primary transfer property and the secondary transfer property, particularly the secondary transfer property from the intermediate transfer member to the recording paper. The present invention was completed. That is, by using a toner having a large amount of free external additive and a large turbidity for at least one of the color toners, the transferability of the toner from the intermediate transfer member to the recording paper is remarkably improved, and transfer omission In addition, it is possible to form a color electrophotographic image with few sharpness and image defects such as character dust and good sharpness.
[0019]
That is, the object of the present invention is achieved by adopting one of the following configurations. 1. A plurality of image forming units having an electrophotographic photosensitive member, a charging unit, an exposing unit, a developing unit, a transferring unit, and a cleaning unit are provided, and the electrophotographic photosensitive member is formed using toner having a different hue for each of the plurality of image forming units. A primary transfer means for forming a toner image thereon, sequentially transferring the formed toner image from the electrophotographic photosensitive member to the intermediate transfer member, and forming a color toner image on the intermediate transfer member; and Image forming apparatus having secondary transfer means for transferring color toner image on intermediate transfer member to recording material Forming method using The amount of external additive added to each color toner used in the developing means of the plurality of image forming units is constant, and the turbidity of each color toner defined below is less than 60, Among each color toner, the toner with the maximum turbidity is a yellow toner, An image forming apparatus having a maximum turbidity difference of 10 to 35 for each color toner and a contact angle of 90 ° or more with water on the surface of the electrophotographic photosensitive member. Toner turbidity: HAZE value = defined as a percentage of diffuse component / total transmitted component. Method for measuring turbidity of toner: 5.0 g of toner is dispersed in 50 ml of an aqueous solution containing 1 ml of a surfactant (detergency family; manufactured by Kao Corporation) and separated using a centrifuge (2000 rpm: 10 minutes). . Since the toner component precipitates, a supernatant liquid which is a free component is collected. Using this, COH-300A manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., the HAZE value (percentage: where% is omitted) calculated from the ratio of the diffuse component of the total transmitted component to the incident light is used as the turbidity of the toner. .
[0020]
2. 2. The image formation as described in 1 above, wherein the surface layer of at least one electrophotographic photosensitive member of the plurality of image forming units contains fluororesin particles. Method .
[0021]
3. 2. The image forming apparatus as described in 1 above, wherein at least one of the plurality of image forming units has an agent applying means for supplying a surface energy reducing agent to the surface of the electrophotographic photosensitive member. Method .
[0022]
4). When the particle size distribution of each color toner used for the developing means of the plurality of image forming units is D (μm), the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis, and a plurality of the horizontal axes are arranged at intervals of 0.23. In the histogram showing the number-based particle size distribution divided into classes, the relative frequency of the toner particles included in the most frequent class (m 1 ) And the relative frequency (m of toner particles contained in the next most frequent class after the most frequent class) 2 4) The image formation as described in any one of 1 to 3 above, wherein a sum (M) with respect to (1) is 70% or more. Method .
[0024]
5. A plurality of image forming units are four image forming units, an image forming unit having black toner, an image forming unit having yellow toner, an image forming unit having magenta toner, and an image forming having cyan toner 5. The image formation according to any one of 1 to 4 above, comprising a unit. Method .
[0025]
6). The image formation as described in any one of 1 to 5 above, wherein the black toner has a toner turbidity of less than 20. Method .
[0027]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
In the present invention, the turbidity of the toner is defined as follows and can be measured.
[0028]
Turbidity; HAZE value = defined as a percentage of diffuse component / total transmitted component.
Method for measuring turbidity of toner: 5.0 g of toner is dispersed in 50 ml of an aqueous solution containing 1 ml of a surfactant (detergency family; manufactured by Kao Corporation) and separated using a centrifuge (2000 rpm: 10 minutes). . Since the toner component precipitates, a supernatant liquid which is a free component is collected. Using this, COH-300A manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd., the HAZE value (percentage: where% is omitted) calculated from the ratio of the diffuse component of the total transmitted component to the incident light is used as the turbidity of the toner. .
[0029]
When the turbidity value of the toner is large, it means that there are many free components of fine particles such as external additives.
[0030]
In the present invention, the turbidity of each color toner used in the developing means of a plurality of image forming units is less than 60, and the difference in turbidity between the color toners is maximum. 10-3 By using the toner group No. 5, the transferability of the color toner image superimposed on the intermediate transfer member to the recording paper is remarkably improved, and transfer defects, character dust, toner filming on the intermediate transfer member, etc. A periodic image defect can be remarkably improved, and a color image with excellent sharpness and a vivid hue can be formed.
[0031]
That is, when the turbidity of each color toner is 60 or more, since there are many free components of fine particles, the free components are scattered on the photosensitive member and the intermediate transfer member, and character dust and sharpness are liable to occur. In addition, a large amount of free components adhere to the surface of the photoreceptor, and image defects such as black spots (spotted spot images) tend to occur. Further, even if the turbidity of each color toner is less than 60, if the difference in turbidity between each color toner is less than 5 at the maximum, the transferability of the toner from the photoconductor to the intermediate transfer member is reduced and the transfer from the intermediate transfer member to the recording paper is performed. It is easy to cause deterioration in transferability, loss of transfer, reduction in color image density, reduction in sharpness, and the like. On the other hand, if the difference in turbidity between the toners of each color is greater than 45 at the maximum, it is difficult to control the balance of the charge amount between the toners, character dust is likely to occur, and sharpness is likely to deteriorate.
[0032]
The turbidity of each color toner is less than 60, preferably less than 50, most preferably less than 40. On the other hand, the difference in turbidity between each color toner is the greatest. 1 large 0-35.
[0033]
As each color toner of the present invention, it is preferable to use a toner group of four colors of black toner, yellow toner, magenta toner, and cyan toner. By using four color toners, both the character image and the color image can be produced clearly and vividly.
[0034]
Of the toners of the respective colors, the turbidity of the black toner is preferably less than 20. When the turbidity of the black toner is less than 20, the sharpness of the image mainly composed of characters is easily formed.
[0035]
Of the color images, the toner having the maximum turbidity is preferably a yellow toner. Even when the turbidity of the yellow toner is increased, the sharpness and the hue are hardly lowered.
[0036]
In order to control the turbidity of the toner within a range of less than 60 according to the above definition and the measurement method and to make the turbidity difference between the toners 5 to 45 at the maximum, the external additive particles adhering to the toner surface It is important to select the type and control the degree of fixation of the external additive particles (hereinafter also simply referred to as external additive) to the toner surface.
[0037]
The number average particle diameter of the external additive preferably used in the present invention is 0.05 to 0.5 μm.
[0038]
When the particle size of the external additive is smaller than 0.05 μm, the physical adhesive force between the toner photoreceptors is not reduced, so that the transferability is lowered, and as a result, the image density is lowered.
[0039]
When the particle size is larger than 0.5 μm, the external additive once adhered is easily separated and released by stress such as agitation in the developing device, and the released amount is accumulated in the developing device. Reaggregates and becomes a nucleus at the time of transfer, resulting in transfer omission. In addition, since many free components adhere to the surface of the photoconductor, filming on the surface of the photoconductor tends to occur.
[0040]
The amount of the external additive added to the toner is 0.05 to 5.0 parts by mass (hereinafter referred to as “parts” unless otherwise specified) with respect to 100 parts by mass of the colored particles (toner before addition of the external additive) “Parts by mass” is preferred, and 1.0 to 4.0 parts is particularly preferred.
[0041]
If the amount is less than 0.05 parts, the effect of reducing the physical adhesive force cannot be obtained, and the transferability is likely to be lowered. When the amount is more than 5.0 parts, an excessive external additive is present on the toner surface, so that it tends to be easily detached and released by stress such as stirring in the developing device. For this reason, the liberated material is accumulated in the developing device and re-aggregates in the developing device to become nuclei. When this is mixed into the developed toner image, transfer omission is likely to occur during transfer. Further, since a large amount of free components adhere to the surface of the photoreceptor, toner filming on the surface of the photoreceptor is likely to occur.
[0042]
The method for controlling the adhesion state of the external additive to the colored particles is not limited, and any of the commonly used fine particle external addition devices and devices that fix or adhere to the toner surface can be used.
[0043]
As a specific apparatus for immobilization, a Henschel mixer, a Roedige mixer, a TURBO SPHERE mixer, or the like can be used. Among them, the Henschel mixer can be suitably used from the viewpoints of being able to perform mixing and fixing of the external additive with the same apparatus, ease of stirring and mixing, and ease of heating from the outside.
[0044]
As a mixing method at the time of the fixing process, it is desirable that the peripheral speed at the tip of the stirring blade is 5 to 50 m / s. The treatment is preferably performed at 10 to 40 m / s. In addition, it is preferable to carry out preliminary mixing so that the external additive is uniformly attached to the surface of the resin particles. As a method for controlling the temperature, it is preferable to adjust the temperature to a required temperature using warm water or the like from the outside.
[0045]
The temperature measurement method is to measure the temperature of the portion where the toner is flowing while the toner is being stirred and mixed. Moreover, it is preferable to distribute | circulate cold water after a fixing process and to perform a cooling and crushing process.
[0046]
As a method of controlling the degree of immobilization of the external additive on the colored particle surface, the colored particles and the external additive are stirred and mixed under a temperature condition of Tg−20 ≦ (stirring temperature) ≦ Tg + 20, and the mechanical impact force The external additive particles can be uniformly attached to the surface of the colored particles by adjusting the arbitrary time while imparting.
[0047]
Tg mentioned here refers to the glass transition temperature of the toner or the binder resin constituting the toner. The glass transition temperature was measured using a DSC7 differential scanning calorimeter (Perkin Elmer). The measurement method is to raise the temperature from 0 ° C. to 200 ° C. at 10 ° C./min, then cool from 200 ° C. to 0 ° C. at 10 ° C./min to erase the previous history, and then from 0 ° C. at 10 ° C./min. The temperature was raised to 200 ° C., the endothermic peak temperature of the second heat was determined, and this was taken as Tg. When there are a plurality of endothermic peaks, the temperature of the main endothermic peak was defined as Tg.
[0048]
The Tg of the toner or the binder resin constituting the toner is preferably 40 to 70 ° C. When the temperature is lower than 40 ° C., the storage stability of the toner is poor and aggregation occurs. If it is higher than 70 ° C., it is not preferable from the viewpoints of fixability and productivity.
[0049]
From the viewpoint of imparting fluidity, an external additive may be further externally added after controlling the adhesion of the external additive. However, it is necessary that the turbidity of the toner falls within the scope of the present invention.
[0050]
About the measuring method of the number average particle diameter of the said external additive, it observed using the transmission electron microscope and displayed using what was measured by the image analysis.
[0051]
The composition of the external additive is not particularly limited, and any external additive can be used.
[0052]
For example, various inorganic oxides, nitrides, borides and the like are preferably used as the inorganic external additive. For example, silica, alumina, titania, zirconia, barium titanate, aluminum titanate, strontium titanate, magnesium titanate, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, manganese oxide, Examples thereof include boron oxide, silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, silicon nitride, titanium nitride, and boron nitride.
[0053]
Further, the inorganic external additive may be subjected to a hydrophobic treatment. When performing the hydrophobizing treatment, the hydrophobizing treatment is preferably performed by using a so-called coupling agent such as various titanium coupling agents and silane coupling agents, and higher fatty acid metal salts such as aluminum stearate, zinc stearate, calcium stearate and the like. Those subjected to a hydrophobizing treatment with the use of are preferably used.
[0054]
In addition, when the resin external additive is used, the composition is not particularly limited. In general, vinyl-based organic external additive particles and external additive particles such as melamine / formaldehyde condensate, polyester, polycarbonate, polyamide, and polyurethane are preferable. This is because it can be easily produced by a production method such as an emulsion polymerization method or a suspension polymerization method.
[0055]
Next, the toner preferably used in the present invention will be described.
The toner of the present invention preferably has a number average particle diameter of 3 to 8 μm. When the toner particles are formed by a polymerization method, this particle size is determined in the toner production method described in detail later, in the concentration of the aggregating agent, the amount of organic solvent added, or the fusing time, and further the composition of the polymer itself. Can be controlled by.
[0056]
When the number average particle size is 3 to 8 μm, toner particles having a large adhesion force that adheres to the photoreceptor and causes filming are reduced, and the transfer efficiency is increased to improve the image quality of the halftone. Image quality such as fine lines and dots is improved.
[0057]
The particle size distribution of the toner used in the present invention is a number standard in which the natural logarithm lnD is taken on the horizontal axis when the particle size of the toner particles is D (μm), and the horizontal axis is divided into a plurality of classes at intervals of 0.23. In the histogram showing the particle size distribution of toner particles, the relative frequency of toner particles (m 1 ) And the relative frequency (m of toner particles contained in the next most frequent class after the most frequent class) 2 ) And the toner (M) is preferably 70% or more.
[0058]
Relative frequency (m 1 ) And relative frequency (m 2 ) Is 70% or more, the dispersion of the particle size distribution of the toner particles is narrowed. Therefore, by using the toner in the image forming process, the primary transfer property and secondary transfer of the toner image are performed. And the occurrence of selective development can be reliably suppressed.
[0059]
In the present invention, the histogram showing the particle size distribution based on the number is a natural logarithm lnD (D: particle size of individual toner particles) having a plurality of classes (0 to 0.23: 0.23) at intervals of 0.23. 0.46: 0.46-0.69: 0.69-0.92: 0.92-1.15: 1.15-1.38: 1.38-1.61: 1.61-1. 84: 1.84 to 2.07: 2.07 to 2.30: 2.30 to 2.53: 2.53 to 2.76, and so on). This histogram is prepared by transferring the particle size data of a sample measured by a Coulter Multisizer to a computer via an I / O unit according to the following conditions and using the particle size distribution analysis program in the computer. is there.
[0060]
〔Measurement condition〕
(1) Aperture: 100 μm
(2) Sample preparation method: Electrolyte [ISOTON R-11 (manufactured by Coulter Scientific Japan)] 50-100 ml, an appropriate amount of a surfactant (neutral detergent) was added and stirred, and a measurement sample 10-20 mg was added thereto. Add This system is prepared by dispersing for 1 minute with an ultrasonic disperser.
[0061]
The toner used in the present invention preferably has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm. The volume average particle size and particle size distribution of the toner can be measured using a Coulter Counter TA-II, Coulter Multisizer, SLAD1100 (a laser diffraction particle size measuring device manufactured by Shimadzu Corporation), or the like. In the Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer, the particle size distribution in the range of 2.0 to 40 μm was measured and obtained using an aperture with an aperture diameter of 100 μm.
[0062]
The method for producing this toner is not particularly limited. However, a polymerized toner (also referred to as a polymerized toner) is preferable because it is simple as a production method and has excellent uniformity compared with a pulverized toner.
[0063]
The term “polymerized toner” means a toner obtained by forming a resin for a toner binder and forming a toner shape by polymerization of a raw material monomer of the binder resin and subsequent chemical treatment. More specifically, it means a toner obtained through a polymerization reaction such as suspension polymerization or emulsion polymerization and, if necessary, a subsequent step of fusing particles. Since the polymerized toner is produced by uniformly dispersing the raw material monomers in an aqueous system and then producing the toner, a toner having a uniform toner particle size distribution and shape can be obtained.
[0064]
In any case, the object of the present invention can be achieved as long as it satisfies the requirements of the present invention, whether it is a pulverized toner or a polymerized toner.
<< Constitution and Manufacturing Method of Toner Used in the Present Invention >>
The toner production method used in the present invention is the most commonly used pulverization method, that is, a binder resin, a colorant, and various additives added as necessary are kneaded and classified after classification. Alternatively, resin particles containing a release agent and a colorant may be synthesized and produced in a medium.
[0065]
As a method for fusing in an aqueous medium, for example, methods described in JP-A-63-186253, JP-A-63-282749, JP-A-7-146582, etc. For example, a method of forming it by wearing can be given.
[0066]
The resin particles used here preferably have a weight average particle size of 50 to 2000 nm. These resin particles may be formed by any granulation polymerization method such as emulsion polymerization, suspension polymerization, seed polymerization, etc., but preferably used is emulsification. It is a polymerization method.
[0067]
Hereinafter, conventionally known polymerizable monomers can be used as monomers used for the production of the resin in any production method. Moreover, it can be used combining 1 type (s) or 2 or more types so that the required characteristic may be satisfy | filled.
[0068]
The binder resin is not particularly limited, and a generally known binder resin such as a styrene resin, an acrylic resin, a styrene-acrylic resin, a polyester resin, a styrene-butadiene resin, or an epoxy resin should be used. Can do.
[0069]
Examples of the resin constituting the styrene resin, acrylic resin, and styrene-acrylic resin include styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4- Dichlorostyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, pt-butylstyrene, pn-hexylstyrene, pn-octylstyrene, pn-nonylstyrene, p- styrene or styrene derivatives such as n-decylstyrene, pn-dodecylstyrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-methacrylate -Octyl, 2-ethylhexyl methacrylate, Methacrylic acid ester derivatives such as stearyl acrylate, lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-acrylate -Specific examples of acrylic acid ester derivatives such as butyl, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl acrylate, etc. As monomers constituting the resin, these can be used alone or in combination.
[0070]
Specific examples of other vinyl polymers include olefins such as ethylene, propylene and isobutylene, halogen-based vinyls such as vinyl chloride, vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride and vinylidene fluoride, and propionic acid. Vinyl esters such as vinyl, vinyl acetate and vinyl benzoate, vinyl ethers such as vinyl methyl ether and vinyl ethyl ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone and vinyl hexyl ketone, N-vinyl carbazole and N-vinyl N-vinyl compounds such as indole and N-vinylpyrrolidone, vinyl compounds such as vinylnaphthalene and vinylpyridine, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, N-butylacrylamide, N, N-dibutylacrylamide, methacrylate Amide, N- methacrylamide, there are acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as N- octadecyl acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
[0071]
Furthermore, examples of monomers for obtaining a carboxylic acid polymer with a styrene-acrylic resin (vinyl resin) include acrylic acid, methacrylic acid, α-ethylacrylic acid, fumaric acid, maleic acid, itaconic acid, silica. Cinnamic acid, maleic acid monobutyl ester, maleic acid monooctyl ester, cinnamic acid anhydride, alkenyl succinic acid methyl half ester and the like.
[0072]
Further, a cross-linking agent such as divinylbenzene, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol dimethacrylate may be added.
[0073]
The polyester resin is a resin obtained by condensation polymerization of a divalent or higher carboxylic acid and a divalent or higher alcohol component. Examples of divalent carboxylic acids include maleic acid, fumaric acid, citraconic acid, itaconic acid, glutamic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, azelaic acid, malonic acid, n- Examples include dodecyl succinic acid, n-dodecenyl succinic acid, isododecyl succinic acid, isododecenyl succinic acid, n-octyl succinic acid, n-octenyl succinic acid, and the like, and these acid anhydrides can also be used.
[0074]
Examples of the divalent alcohol component constituting the polyester resin include polyoxypropylene (2.2) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2, 2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0) Etherified bisphenol such as -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-
[0075]
Examples of the polyester resin having a crosslinked structure include the following trivalent carboxylic acids such as 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, and 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid. 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, tetra ( Methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, pyromellitic acid, emporic trimer acid, and the like. These acid anhydrides or polyhydric alcohol components, specifically sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaery Ritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, tri A crosslinked polyester resin can also be obtained by adding methylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene or the like.
[0076]
In the present invention, black toner (hereinafter also referred to as toner Bk), yellow toner (hereinafter also referred to as toner Y), magenta toner (hereinafter also referred to as toner M), cyan toner (hereinafter referred to as toner C). Examples of the colorant used in the present invention include inorganic pigments and organic pigments.
[0077]
A conventionally well-known thing can be used as an inorganic pigment. Specific inorganic pigments are exemplified below.
[0078]
Examples of black pigments include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black, and lamp black, and magnetic powder such as magnetite and ferrite.
[0079]
These inorganic pigments can be used alone or in combination as required. Moreover, the addition amount of a pigment is 2-20 mass% with respect to a polymer, Preferably 3-15 mass% is selected.
[0080]
When used as a magnetic toner, the above-mentioned magnetite can be added. In this case, it is preferable to add 20 to 60% by mass in the toner from the viewpoint of imparting predetermined magnetic properties.
[0081]
Conventionally known organic pigments can also be used. Specific organic pigments are exemplified below.
[0082]
Examples of the magenta or red pigment (magenta color system) include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48: 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
[0083]
Examples of pigments for orange or yellow (yellow type) include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 17, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. And CI Pigment Yellow 138.
[0084]
Examples of pigments for green or cyan (cyan color) include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15: 2, C.I. I. Pigment blue 15: 3, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
[0085]
These organic pigments can be used alone or in combination as required. Moreover, the addition amount of a pigment is 2-20 mass% with respect to a polymer, Preferably 3-15 mass% is selected.
[0086]
The colorant can also be used after surface modification. As the surface modifier, conventionally known ones can be used, and specifically, silane coupling agents, titanium coupling agents, aluminum coupling agents and the like can be preferably used.
[0087]
To the toner obtained in the present invention, so-called external additives can be added and used for the purpose of improving fluidity and improving cleaning properties. As described above, these external additives are not particularly limited, and various inorganic particles, organic particles and lubricants can be used.
[0088]
In addition to the external additive particles, a lubricant may be added to the toner as an external additive. Examples of lubricants include, for example, zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium, etc., zinc oleate, manganese, iron, copper, magnesium, etc., zinc palmitate, copper, magnesium, calcium, etc. And salts of higher fatty acids such as zinc of linoleic acid, salts of calcium, etc., zinc of ricinoleic acid, salts of calcium, etc.
[0089]
The addition amount of these lubricants is preferably about 0.1 to 5% by mass with respect to the toner.
In the toner forming step, the above-described external additives may be added to the toner particles obtained above for the purpose of improving fluidity, chargeability, and cleaning properties, for example. As a method for adding the external additive, various known mixing apparatuses such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used.
[0090]
In addition to the binder resin and the colorant, the toner may be added with a material capable of imparting various functions as an additive for the toner. Specific examples include a release agent and a charge control agent.
[0091]
In addition, as a mold release agent, various well-known things, specifically, olefin type waxes, such as polypropylene and polyethylene, these modified substances, natural waxes, such as carnauba wax and rice wax, fatty acid bisamide, etc. Examples thereof include amide waxes. It has already been mentioned that these are added as release agent particles and are preferably salted out / fused together with resin and colorant.
[0092]
Similarly, various known charge control agents and those that can be dispersed in water can be used. Specific examples include nigrosine dyes, naphthenic acid or higher fatty acid metal salts, alkoxylated amines, quaternary ammonium salt compounds, azo metal complexes, salicylic acid metal salts or metal complexes thereof.
[0093]
<Developer>
The toner used in the present invention may be used as a one-component developer or a two-component developer, but is preferably a two-component developer.
[0094]
When used as a one-component developer, there is a method in which the toner is used as it is as a non-magnetic one-component developer. Usually, however, the toner particles contain about 0.1 to 5 μm of magnetic particles as a magnetic one-component developer. Use. As a method for its inclusion, it is usually contained in non-spherical particles in the same manner as the colorant.
[0095]
Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. In this case, conventionally known materials such as metals such as iron, ferrite and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead are used as the magnetic particles of the carrier. Ferrite particles are particularly preferable. The magnetic particles preferably have a volume average particle size of 15 to 100 μm, more preferably 25 to 60 μm.
[0096]
The volume average particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
[0097]
The carrier is preferably a carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The resin composition for coating is not particularly limited, and for example, olefin resin, styrene resin, styrene-acrylic resin, silicone resin, ester resin, or fluorine-containing polymer resin is used. The resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, a styrene acrylic resin, a polyester resin, a fluorine resin, a phenol resin, or the like can be used. it can.
[0098]
Next, the photoconductor used in the present invention will be described in detail.
The electrophotographic photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention may be either an inorganic photosensitive member or an organic photosensitive member. However, when forming a latent image, color sensitivity to laser light used for image exposure, An organic photoreceptor is preferable from the viewpoint of good productivity.
[0099]
Here, the organic photoconductor means an electrophotographic photoconductor formed by giving an organic compound at least one of a charge generation function and a charge transport function indispensable for the configuration of the electrophotographic photoconductor. It contains all known organic electrophotographic photoreceptors such as a photoreceptor composed of an organic charge generating material or an organic charge transport material, a photoreceptor composed of a polymer complex with a charge generating function and a charge transport function.
[0100]
In the electrophotographic photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention, it is preferable that the surface of the photoreceptor is made to have low surface energy properties and the transferability of toner from the photoreceptor to the intermediate transfer member is improved. As a measure for this, one is to make the surface layer of the photoreceptor into a surface layer containing fluorine resin particles in the present invention, and the other is to supply a surface energy reducing agent to the surface of the photoreceptor. As a result, the contact angle of water on the surface of the photosensitive member can be 90 ° or more, the surface energy of the photosensitive member can be reduced, and the transferability of toner from the photosensitive member to the intermediate transfer member can be improved. By using both the contact angle of water on the surface of the photoreceptor to 90 ° or more (preferably 95 ° or more) and the use of the toner group having the toner turbidity described above, an intermediate transfer member is used. The transfer efficiency of both the primary transfer property and secondary transfer property of the toner of the image forming apparatus using the toner is mentioned. Due to the synergistic effect, the sharpness is good for both the character image and the color image, and the color reproduction is good. An electrophotographic image can be provided.
[0101]
Examples of the fluorine resin particles include, for example, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polytrifluoroethylene chloride, polyvinyl fluoride, polytetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, polytetrafluoroethylene- Examples include resin particles such as hexafluoropropylene copolymer, polyethylene-trifluoride ethylene copolymer, polytetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer, and volume average particle diameter. The thickness is preferably 0.05 to 10 μm, more preferably 0.1 to 5 μm. The amount of the fluororesin particles contained in the photoreceptor is preferably 0.1 to 90% by mass, more preferably 1 to 50% by mass with respect to the binder resin of the surface layer of the photoreceptor. If it is less than 1%, sufficient photosensitive durability and lubricity cannot be imparted to the photosensitive layer, so that the primary transferability of the toner is small, image density is reduced, transfer is lost, sharpness is deteriorated, etc. Likely to happen. If it exceeds 90% by mass, the formation of the surface layer tends to be difficult.
[0102]
The volume average particle diameter of the fluororesin particles is measured by a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring apparatus “LA-700” (manufactured by Horiba, Ltd.). The surface contact angle of the photosensitive member is measured by using a contact angle meter (CA-DT-A type: manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd.) in an environment of 20 ° C. and 50% RH.
[0103]
Next, the surface energy reducing agent will be described. Here, the surface energy reducing agent is a substance that adheres to the surface of the electrophotographic photosensitive member and reduces the surface energy of the electrophotographic photosensitive member. Specifically, the surface energy reducing agent adheres to the surface of the electrophotographic photosensitive member. A material that increases the contact angle (contact angle with respect to pure water) by 1 ° or more.
[0104]
By the way, a fatty acid metal salt is mentioned as a surface energy reducing agent.
The surface energy reducing agent is not limited to a material such as a fatty acid metal salt as long as it is a material that increases the contact angle (contact angle with respect to pure water) of the surface of the electrophotographic photosensitive member by 1 ° or more.
[0105]
The surface energy reducing agent used in the present invention is most preferably a fatty acid metal salt as a material having spreadability to the surface of the photoreceptor and uniform film forming performance. The fatty acid metal salt is preferably a metal salt of a saturated or unsaturated fatty acid having 10 or more carbon atoms. Examples include aluminum stearate, indium stearate, gallium stearate, zinc stearate, lithium stearate, magnesium stearate, sodium stearate, aluminum palmitate, aluminum oleate, and the like, more preferably metal stearate. .
[0106]
Among the fatty acid metal salts, fatty acid metal salts having a high flow tester flow rate are particularly high in cleavage and can form a fatty acid metal salt layer more effectively on the surface of the photoreceptor. The outflow rate range is 1 x 10 -7 1 × 10 or more -1 The following is preferred, 5 × 10 -Four 1 × 10 or more -2 Most preferred is The flow rate of the flow tester was measured using a Shimadzu flow tester “CFT-500” (manufactured by Shimadzu Corporation).
[0107]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
[0108]
This color image forming apparatus is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of image forming units (image forming units) 10Y, 10M, 10C, 10Bk, an endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7, and a feeding unit. It comprises a
[0109]
An
[0110]
The endless belt-like intermediate transfer body unit 7 includes an endless belt-like
[0111]
Each color image formed by the
[0112]
On the other hand, after the color image is transferred onto the sheet P by the
[0113]
During the image forming process, the primary transfer roller 5Bk is always in pressure contact with the photoreceptor 1Bk. The other
[0114]
The
[0115]
Further, the
[0116]
The
[0117]
The
[0118]
FIG. 2 shows an example of the cleaning means for the intermediate transfer member.
As shown in FIG. 2, the intermediate transfer member cleaning means 6A is composed of a
[0119]
The
[0120]
A support rail 82 </ b> L on the left side of the
[0121]
The right side of the photoconductors 1Y, 1M, 1C, and 1Bk in the
[0122]
Among them, the photosensitive member, the cleaning unit, the charging unit and the like form one photosensitive unit, and the developing unit and the toner replenishing device form one developing unit.
[0123]
FIG. 3 is a layout diagram showing the positional relationship among the photosensitive member, the endless belt-shaped intermediate transfer member, and the primary transfer roller. The
[0124]
FIG. 4 is a layout diagram showing the positional relationship among the backup roller, the endless belt-shaped intermediate transfer member, and the secondary transfer roller. As shown in the layout diagram of FIG. 4, the secondary transfer roller 5 </ b> A is formed from the center of contact between the endless belt-shaped
[0125]
As the intermediate transfer member, a polymer film such as polyimide, polycarbonate, PVdF, or a synthetic rubber such as silicone rubber or fluororubber added with a conductive filler such as carbon black is used. Either a belt shape may be used, but a belt shape is preferable from the viewpoint of freedom in device design.
[0126]
The surface of the intermediate transfer member is preferably appropriately roughened. By setting the 10-point surface roughness Rz of the intermediate transfer member to 0.5 to 2 μm, the surface energy reducing agent supplied to the photosensitive member is taken into the surface of the intermediate transfer member and the toner adhesion on the intermediate transfer member is reduced. It becomes easy to improve the transfer rate of the secondary transfer of toner from the intermediate transfer member to the recording material. In this case, the effect tends to be greater when the ten-point surface roughness Rz of the intermediate transfer member is larger than the ten-point surface roughness Rz of the photosensitive member.
[0127]
The present invention is characterized in that the latent image on the electrophotographic photosensitive member is developed and visualized as a toner image while applying a surface energy reducing agent to the surface of the electrophotographic photosensitive member. As a method of applying to the photoreceptor, there is a method of mixing a developer with a surface energy reducing agent and applying the developer to the photoreceptor, but in the present invention, it is preferable to use a method different from such a method. That is, when the surface energy reducing agent is mixed with the developer, the mixing affects the developing characteristics such as charging characteristics and fluidity of the toner, and it is difficult to achieve a sufficient mixing amount. Speaking of the relationship with the toner of the present invention, by mixing a surface energy reducing agent with the developer, the effect of preventing transfer loss and character dust generation is likely to be significantly reduced. It is preferable to use different means and methods.
[0128]
That is, the present invention preferably has an agent applying means for supplying a surface energy reducing agent to the surface of the electrophotographic photosensitive member. The agent applying means can be installed at an appropriate position around the electrophotographic photosensitive member. However, in order to effectively use the installation space, a part of the charging means, developing means, and cleaning means shown in FIG. May be installed. Hereinafter, examples in which the agent providing means is used in combination with the cleaning means will be given.
[0129]
FIG. 5 is a block diagram of the cleaning means installed in the image forming unit of the present invention.
[0130]
The cleaning means is used as a cleaning means such as 6Y, 6M, 6C, 6Bk in FIG. The
[0131]
On the other hand, the
[0132]
In the present invention, it is preferable that the tip of the cleaning blade that is in pressure contact with the surface of the photoconductor is in pressure contact with a load applied in a direction opposite to the rotation direction of the photoconductor (counter direction). As shown in FIG. 5, it is preferable to form a pressure contact surface when the tip of the cleaning blade is pressed against the photosensitive member.
[0133]
Preferable values of the contact load P and contact angle θ of the cleaning blade to the photosensitive member are P = 5 to 40 N / m and θ = 5 to 35 °.
[0134]
The contact load P is a normal vector value of the pressure contact force P ′ when the
[0135]
The contact angle θ represents an angle formed between the tangent line X at the contact point A of the photosensitive member and the blade before deformation (shown by a dotted line in the drawing).
[0136]
Further, as shown in FIG. 5, the free length L of the cleaning blade represents the length of the tip of the blade before deformation from the position of the end B of the
[0137]
A
[0138]
Further, a surface energy reducing agent (solid material such as zinc stearate) 66K is attached to a brush roll by being pressed by a
[0139]
As the
[0140]
Although any material can be used as the brush constituent material of the brush roll used in the present invention, it is preferable to use a fiber-forming high molecular polymer that is hydrophobic and has a high dielectric constant. Examples of such a polymer include rayon, nylon, polycarbonate, polyester, methacrylic acid resin, acrylic resin, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polypropylene, polystyrene, polyvinyl acetate, styrene-butadiene copolymer, and vinylidene chloride. -Acrylonitrile copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, silicone resin, silicone-alkyd resin, phenol formaldehyde resin, styrene-alkyd resin, polyvinyl acetal (e.g. polyvinyl Butyral). These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. Particularly preferred are rayon, nylon, polyester, acrylic resin and polypropylene.
[0141]
In addition, the brush may be conductive or anti-conductive, and a constituent material containing a low-resistance substance such as carbon and adjusted to an arbitrary specific resistance can be used.
[0142]
The specific resistance of the bristle of the brush roll was measured at a normal temperature and normal humidity (temperature of 26 ° C., relative humidity of 50%) with a voltage of 500 V applied to both ends of a single bristle having a length of 10 cm. 1 Ωcm to 10 6 Those within the range of Ωcm are preferred.
[0143]
That is, the brush roll is made of 10 on a core material such as stainless steel. 1 Ωcm to 10 6 It is preferable to use conductive or semiconductive brush hair having a specific resistance of Ωcm. 10 1 When the specific resistance is lower than Ωcm, banding or the like due to discharge is likely to occur. 10 6 If it is higher than Ωcm, the potential difference from the photosensitive member becomes low, and cleaning failure tends to occur.
[0144]
The thickness of one bristle used for the brush roll is preferably 5 to 20 denier. If it is less than 5 denier, the surface deposits cannot be removed because there is no sufficient scratching force. On the other hand, if the denier is greater than 20 denier, the brush becomes rigid, so that the surface of the photoconductor is damaged and wear progresses, thereby reducing the life of the photoconductor.
[0145]
Here, “denier” is a numerical value obtained by measuring the mass of a bristle (fiber) constituting the brush with a length of 9000 m in units of g (grams).
[0146]
The brush hair density of the brush is 4.5 × 10 2 / Cm 2 ~ 2.0 × 10 Four / Cm 2 (Number of brush hairs per square centimeter). 4.5 × 10 2 / Cm 2 If it is less than 1, the rigidity is low and the rubbing force is weak, and the rubbing becomes uneven and the deposits cannot be removed uniformly. 2.0 × 10 Four / Cm 2 If it is larger, it becomes rigid and the rubbing force becomes stronger, so that the photosensitive member is worn, and a defective image such as fogging due to sensitivity reduction or black streaks due to scratches is generated.
[0147]
The amount of biting into the photoreceptor of the brush roll used in the present invention is preferably set to 0.4 to 1.5 mm, and more preferably 0.5 to 1.2 mm. This amount of biting means the load on the brush generated by the relative movement of the photosensitive drum and the brush roll. This load corresponds to the rubbing force received from the brush when viewed from the photoconductor drum, and defining the range means that the photoconductor needs to be rubbing with an appropriate force.
[0148]
The amount of biting refers to the length of biting into the interior when it is assumed that the brush bristles have entered the interior linearly without bending on the surface of the photoreceptor when the brush is brought into contact with the photoreceptor.
[0149]
In the photoreceptor supplied with the surface energy reducing agent, the rubbing force on the photoreceptor surface by the brush is small, so if the amount of biting is less than 0.4 mm, filming of toner or paper dust on the photoreceptor surface is suppressed. Cannot be achieved, and defects such as unevenness occur on the image. On the other hand, if it is larger than 1.5 mm, the amount of abrasion on the surface of the photoconductor due to the brush is too great, the amount of wear on the photoconductor increases, fogging due to a decrease in sensitivity occurs, and scratches occur on the surface of the photoconductor. A streak failure may occur on the image.
[0150]
As the core material of the roll part used for the brush roll, metals such as stainless steel and aluminum, paper, plastics and the like are mainly used, but are not limited thereto.
[0151]
It is preferable that the brush roll used by this invention is the structure which installed the brush through the contact bonding layer on the surface of the column-shaped core material.
[0152]
The brush roll preferably rotates so that its abutting portion moves in the same direction as the surface of the photoreceptor. When the contact portion moves in the reverse direction, if excessive toner is present on the surface of the photosensitive member, the toner removed by the brush roll may spill and stain the recording material or apparatus.
[0153]
When the photoconductor and the brush roll move in the same direction as described above, the surface speed ratio between the two is preferably a value within a range of 1: 1 to 1-2. If the rotation speed of the brush roll is slower than that of the photoconductor, the toner removal capability of the brush roll will be reduced, so cleaning failure will easily occur. If it is faster than the photoconductor, the toner removal capability will be excessive and blade bounding or turning will occur It becomes easy to do.
[0154]
【Example】
Next, embodiments of the present invention will be specifically described. However, the configuration of the present invention is not limited to this.
(Development of developer)
Preparation of toner and developer
(Production of toners 1Bk, 1Ya, 1Yb, 1M, 1C)
0.90 kg of sodium n-dodecyl sulfate and 10.0 liters of pure water were added and dissolved by stirring. To this solution, 1.20 kg of Legal 330R (Cabot carbon black) was gradually added and stirred well for 1 hour, followed by continuous dispersion for 20 hours using a sand grinder (medium disperser). This is referred to as “
[0155]
A solution composed of 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate and 4.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “anionic surfactant solution A”.
[0156]
A solution composed of 0.014 kg of
[0157]
A solution obtained by dissolving 223.8 g of potassium persulfate in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution C”.
[0158]
A GL (glass lining) reaction kettle with a volume of 100 liters equipped with a temperature sensor, a condenser tube, and a nitrogen introducing device was added to a WAX emulsion (a polypropylene emulsion having a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration = 29. 9%) 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution A” and the total amount of “nonionic surfactant solution B” were added, and stirring was started. Subsequently, 44.0 liters of ion exchange water was added.
[0159]
Heating was started and when the liquid temperature reached 75 ° C., the entire amount of “Initiator Solution C” was added dropwise. Thereafter, while controlling the liquid temperature at 75 ° C. ± 1 ° C., 12.1 kg of styrene, 2.88 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 548 g of t-dodecyl mercaptan were added dropwise. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 1 ° C. and stirring was performed for 6 hours. Next, the liquid temperature was cooled to 40 ° C. or less, stirring was stopped, and filtration was performed with a pole filter to obtain a latex. This is designated as “Latex-A”.
[0160]
The glass transition temperature of the resin particles in Latex-A was 57 ° C., the softening point was 121 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 12.7 million, and the weight average particle size was 120 nm.
[0161]
A solution prepared by dissolving 0.055 kg of sodium dodecylbenzenesulfonate in 4.0 liters of ion-exchanged pure water is referred to as “anionic surfactant solution D”.
[0162]
Further, a solution obtained by dissolving 0.014 kg of
[0163]
A solution obtained by dissolving 200.7 g of potassium persulfate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.) in 12.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “initiator solution F”.
[0164]
A WAX emulsion (a polypropylene emulsion with a number average molecular weight of 3000: number average primary particle size = 120 nm / solid content concentration of 29.9%) was added to a 100 liter GL reaction kettle equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device and a comb baffle. 3.41 kg, the total amount of “anionic surfactant solution D” and the total amount of “nonionic surfactant solution E” were added, and stirring was started.
[0165]
Next, 44.0 liters of ion exchange water was added. Heating was started, and when the liquid temperature reached 70 ° C., “initiator solution F” was added. Then, a solution prepared by previously mixing 11.0 kg of styrene, 4.00 kg of n-butyl acrylate, 1.04 kg of methacrylic acid, and 9.02 g of t-dodecyl mercaptan was dropped. After completion of the dropwise addition, the liquid temperature was controlled at 72 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 6 hours. Furthermore, the liquid temperature was raised to 80 ° C. ± 2 ° C., and the mixture was heated and stirred for 12 hours. The liquid temperature was cooled to 40 ° C. or lower, and stirring was stopped. The filtrate is filtered through a pole filter, and this filtrate is designated as “Latex-B”.
[0166]
The glass transition temperature of the resin particles in Latex-B was 58 ° C., the softening point was 132 ° C., the molecular weight distribution was weight average molecular weight = 245,000, and the weight average particle size was 110 nm.
[0167]
A solution obtained by dissolving 5.36 kg of sodium chloride as a salting-out agent in 20.0 liters of ion-exchanged water is referred to as “sodium chloride solution G”.
[0168]
A solution obtained by dissolving 1.00 g of a fluorine-based nonionic surfactant in 1.00 liter of ion-exchanged water is referred to as “nonionic surfactant solution H”.
[0169]
In a 100 liter SUS reaction kettle equipped with a temperature sensor, cooling pipe, nitrogen introduction device, particle size and shape monitoring device, latex-A = 20.0 kg, latex-B = 5.2 kg, and colorant prepared above
[0170]
In a 5-liter reaction vessel equipped with a temperature sensor, a cooling pipe, a particle size and shape monitoring device, 5.0 kg of the fused particle dispersion prepared above was placed, and the liquid temperature was 85 ° C. ± 2 ° C. The shape was controlled by heating and stirring for 5 to 15 hours (shape control step). Then, it cooled to 40 degrees C or less, and stopped stirring. Next, using a centrifugal separator, classification is performed in the liquid by a centrifugal sedimentation method, followed by filtration through a sieve having an opening of 45 μm, and this filtrate is used as an association liquid. Subsequently, wet cake-like non-spherical particles were collected by filtration from the associating liquid using Nutsche. Thereafter, it was washed with ion exchange water. The non-spherical particles were dried at a suction air temperature of 60 ° C. using a flash jet dryer and then dried at a temperature of 60 ° C. using a fluidized bed dryer. To 100 parts by mass of the obtained colored particles, 0.5 part by mass of hydrophobic silica (degree of hydrophobicity = 75 / number average primary particle size = 12 nm) and 0.25 part by mass of 0.05 μm titanium oxide are added. The toner was mixed at a peripheral speed of a Henschel mixer at 40 m / s at 52 ° C. for 10 minutes to obtain “Toner 1Bk”.
[0171]
In the production of toner 1Bk, C.I. I. “Toner 1Ya” was obtained in the same manner except that CI Pigment Yellow 185 was used. In addition, “Toner 1Yb” was obtained by slightly reducing the peripheral speed of the Henschel mixer.
[0172]
In the production of toner 1Bk, C.I. I. “Toner 1M” was obtained in the same manner except that CI Pigment Red 122 was used.
[0173]
In the production of toner 1Bk, C.I. I. “Toner 1C” was obtained in the same manner except that CI Pigment Blue 15: 3 was used. Number average particle diameters of toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C, M (m 1 + M 2 ) Measurement results are shown in Table 1, and toner turbidity measurement results are shown in Table 2. The number average particle diameter of toner 1Yb, M (m 1 + M 2 ) Was almost the same as toner 1Ya.
(Production of toners 2Bk, 2Ya to 2Yf, 2M, 2C)
In the preparation of the toners 1Bk, 1Y, 1M, and 1C, hydrophobic silica (hydrophobic degree = 75 / number average primary particle size = 12 nm) is changed to hydrophobic silica (hydrophobic degree = 77 / number average primary particle size = 20 nm). The toners 2Bk, 2Ya to 2Yf, 2M, and 2C were produced in the same manner except that the peripheral speed and time of the Henschel mixer were changed. Table 2 shows the measurement results of the turbidity of the toners 2Bk, 2Ya to 2Yf, 2M, and 2C. The number average particle diameter of these toners, M (m 1 + M 2 ) Basically correspond to the respective colors of the toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C (number average particle diameter of toner, M (m 1 + M 2 )) Was almost the same as the measurement result.
(Production of toners 3Bk, 3Ya-3Yd, 3M, 3C)
In the preparation of the toners 1Bk, 1Y, 1M, and 1C, the hydrophobic silica (degree of hydrophobicity = 75 / number average primary particle size = 12 nm) was changed from 0.5 parts by weight to 1.8 parts by weight. Toners 3Bk, 3Ya to 3Yd, 3M, and 3C were prepared in the same manner except that the peripheral speed and the mixing time were changed. Table 2 shows the measurement results of the turbidity of the toners 3Bk, 3Ya to 3Yd, 3M, and 3C. The number average particle diameter of these toners, M (m 1 + M 2 ) Were basically the same as the measurement results corresponding to the toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C.
(Production of toners 4Bk, 4Ya to 4Yc, 4M, 4C)
In the preparation of the toners 1Bk, 1Y, 1M, and 1C, hydrophobic silica (hydrophobic degree = 75 / number average primary particle size = 12 nm) is changed from 0.5 parts by mass to hydrophobic silica (hydrophobic degree = 77 / number average). Toners 4Bk, 4Ya to 4Yc, 4M, and 4C were prepared in the same manner except that the primary particle size was changed to 1.8 parts by mass and the peripheral speed and mixing time of the Henschel mixer were changed. Table 2 shows the measurement results of the turbidity of the toners 4Bk, 4Ya to 4Yc, 4M, and 4C. The number average particle diameter of these toners, M (m 1 + M 2 ) Were basically the same as the measurement results corresponding to the toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C.
(Production of toners 5Bk, 5Y, 5Ma to 5Mc, 5C)
In the preparation of the toners 1Bk, 1Y, 1M, and 1C, hydrophobic silica (hydrophobic degree = 75 / number average primary particle size = 12 nm) is changed from 0.5 part by mass to hydrophobic silica (hydrophobic degree = 77 / number average). Toners 5Bk, 5Y, 5Ma to 5Mc, and 5C were prepared in the same manner except that the primary particle size was changed to 3.3 parts by mass and the peripheral speed and mixing time of the Henschel mixer were changed. Table 2 shows the turbidity measurement results of the toners 5Bk, 5Y, 5Ma to 5Mc, and 5C. The number average particle diameter of these toners, M (m 1 + M 2 ) Were basically the same as the measurement results corresponding to the toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C.
(Production of toners 6Bk, 6Y, 6M, and 6Ca to 6Cc)
Toners 6Bk, 6Y, 6M, and 6Ca to 6Cc were prepared in the same manner except that the peripheral speed and mixing time of the Henschel mixer were changed in the preparation of the toners 1Bk, 1Y, 1M, and 1C. Table 2 shows the measurement results of the turbidity of the toners 6Bk, 6Y, 6M, and 6Ca to 6Cc. The number average particle diameter of the toner, M (m 1 + M 2 ) Were basically the same as the measurement results corresponding to the toners 1Bk, 1Ya, 1M, and 1C.
[0174]
[Table 1]
[0175]
[Table 2]
[0176]
[Manufacture of developer]
45 μm ferrite carrier 100 coated with 10 parts by mass of toner 1Bk-1C, toner 2Bk-2C, toner 3Bk-3C, toner 4Bk-4C, toner 5Bk-5C, toner 6Bk-6Cc, and styrene-methacrylate copolymer. The developer 1Bk to 1C, the developer 2Bk to 2C, the developer 3Bk to 3C, the developer 4Bk to 4C, the developer 5Bk to 5C, and the developer 6Bk to 6Cc for evaluation were manufactured by mixing with parts by mass. .
[Production of photoconductor]
Photoconductors used in the examples were produced as follows (the photoconductors in each example were produced in a total of four or more because each image unit uses the same type of photoconductor).
[0177]
Production of
The following intermediate layer coating solution was prepared and applied on a washed cylindrical aluminum substrate by a dip coating method to form an intermediate layer having a dry film thickness of 0.3 μm.
[0178]
<Intermediate layer (UCL) coating solution>
Polyamide resin (Amilan CM-8000: manufactured by Toray Industries, Inc.) 60 g
1600 ml of methanol
The following coating solution components were mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.2 μm on the intermediate layer.
[0179]
<Charge generation layer (CGL) coating solution>
Y-type titanyl phthalocyanine (X-ray diffraction of Cu-Kα characteristic X-ray
Maximum peak angle is 27.3 at 2θ) 60g
Silicone resin solution (KR5240, 15% xylene-butanol solution
700g made by Shin-Etsu Chemical)
2-butanone 2000ml
The following coating solution components were mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method to form a charge transport layer having a thickness of 20 μm.
[0180]
<Charge transport layer (CTL) coating solution>
Charge transport material (4-methoxy-4 '-(4-methyl-α-phenylstyryl)
200 g of triphenylamine)
Bisphenol Z-type polycarbonate
(Iupilon Z300: Mitsubishi Gas Chemical Company) 300g
Hindered amine (Sanol LS2626: Sankyosha) 3g
Hydrophobic silica (number average primary particle size: 20 nm) 30 g
1,2-dichloroethane 2000ml
The contact angle of the surface of the
[0181]
Production of photoconductor 2
In the production of the
[0182]
<Surface protective layer>
Charge transport material (4-methoxy-4 '-(4-methyl-α-phenylstyryl)
200 g of triphenylamine)
Bisphenol Z-type polycarbonate
(Iupilon Z300: Mitsubishi Gas Chemical Company) 300g
Hindered amine (Sanol LS2626: Sankyosha) 3g
Hydrophobic silica (number average primary particle size: 20 nm) 8 g
100 g of polytetrafluoroethylene resin particles (average particle size 0.5 μm)
1-butanol 50g
Were mixed and dissolved to prepare a surface protective layer coating solution. This coating solution was applied onto the charge transport layer by a dip coating method, and heat-cured at 100 ° C. for 40 minutes to form a surface protective layer having a dry film thickness of 4 μm. The contact angle of water on the surface of the photoreceptor 2 with respect to water was 112 °.
[0183]
Preparation of photoreceptors 3-6
The surface contact angle is changed to 124 °, 118 °, 96 °, 91 ° by increasing or decreasing the amount of polytetrafluoroethylene resin particles (average particle size 0.5 μm) in the surface protective layer of the photoreceptor 2. Photoconductors 3, 4, 5, 6 were prepared.
[0184]
Preparation of surface energy reducing agents A to F
Sodium stearate was dissolved in water to prepare a 15% by mass solution. Further, zinc sulfate was dissolved in water to prepare a 25% by mass solution. A 2 liter receiving vessel with a stirring device having a turbine blade having a diameter of 6 cm was prepared, and the turbine blade was rotated at 350 rpm. A sodium stearate solution was charged into the receiving container, and the solution temperature was adjusted to 80 ° C. Next, a zinc sulfate solution heated to 80 ° C. was dropped into the receiving container over 30 minutes. The equivalent ratio of sodium stearate and zinc sulfate was 0.98, and the mixture was mixed so that the amount of metal soap slurry was 500 g. After the completion of charging the whole amount, the reaction was terminated by aging for 10 minutes at the temperature during the reaction. Next, the metal soap slurry thus obtained was washed twice with water and subsequently with water. The obtained metal soap cake was dried at a drying temperature of 110 ° C. and solidified at a pressure of 15 MPa. Thereafter, it was allowed to stand for 24 hours under an environmental condition of 30 ° C. and 80% RH to obtain solid materials of zinc stearate (surface energy reducing agents A to F) having different moisture contents as shown in Table 3. These water contents A to F were prepared by changing the drying time at 110 ° C.
[0185]
[Table 3]
[0186]
Example 1
<Evaluation>
In each of the examples and comparative examples, each of the developing units of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and Bk (black) is used by using the photosensitive member and developer group (toner group) shown in Table 2. 1 is mounted on the digital copying machine having the intermediate transfer member shown in FIG. 1, and the original image has a white background, Bk, Y, M, and C solid (solid) image portions, character image portions, and halftone images. An A4 image having a thickness of 10,000 was printed and evaluated under normal temperature and normal humidity (20 ° C., 50% RH). Evaluation items, evaluation methods, and evaluation criteria are described below.
[0187]
Character chile
A character image was formed, and toner dust around the character was observed visually and with a 20-fold magnifier, and evaluated according to the following criteria.
[0188]
A: Toner dust around the characters is not observed even with loupe observation (good)
○: Cannot be visually discerned, but toner dust around the characters is observed with a loupe (no problem in practice)
×: Toner dust around the character is visually observed, and the sharpness of the character is inferior (practically problematic)
Transcription missing
Transfer a halftone image with a density of 0.4 to a transfer paper (basis weight 200 g / m 2 ) And the occurrence of white spots due to missing transfer was visually evaluated.
[0189]
◎◎: No transfer at all (very good)
A: 1 to 2 transfer omissions exist only on the back surface per 100 images, but it cannot be distinguished without staring (good)
○: Although there are 1 to 4 transfer omissions per 50 images, it cannot be determined without staring (no problem in practical use)
×: 5 or more clear transfer omissions exist for 50 images regardless of the front and back sides (practical problem)
Black spot
In the halftone image, the periodicity coincided with the cycle of the photosensitive member, and it was determined how many black spots (saddle-shaped spot images) per A4 size.
[0190]
A: Occurrence frequency of black spots of 0.4 mm or more: All copy images are 3 / A4 or less (good)
○: Occurrence frequency of black spots of 0.4 mm or more: 1 or more of 4 / A4 or more and 15 / A4 or less (no problem in practical use)
X: Occurrence frequency of black spots of 0.4 mm or more: 1 or more of 16 / A4 or more (practical problem)
Image density
The image density was measured by using a densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth Co., Ltd.) for the solid portion of each color and measuring the relative reflection density with zero recording paper.
[0191]
A: Each density of a solid (solid) image portion of Bk and Y, M, and C is 1.2 or more (good)
○: Each density of Bk and Y, M, C solid (solid) image part is 0.8 or more (no problem in practical use)
X: Each density of the solid (solid) image portion of Bk and Y, M, and C is less than 0.8 (practical problem)
(Sharpness)
The sharpness of the image was evaluated by squeezing the characters in both low temperature and low humidity (10 ° C., 20% RH) and high temperature, high humidity (30 ° C., 80% RH) environments. 3-point and 5-point character images were formed and evaluated according to the following criteria.
[0192]
◎: 3 points and 5 points are clear and easy to read
○: 3 points are partially unreadable, 5 points are clear and easily readable
×: 3 points are almost unreadable 5 points are partially or completely unreadable
Process conditions for digital copiers with intermediate transfer members.
Image formation line speed L / S: 180 mm / s
Charging condition of the photoconductor (60 mmφ): The potential of the non-image part is detected by a potential sensor and can be feedback controlled. The controllable range is −500 V to −900 V, and the surface of the photoconductor when fully exposed The potential was in the range of −50 to 0V.
[0193]
Image exposure light: Semiconductor laser (wavelength: 780 nm)
Intermediate transfer body: A seamless endless belt-like
[0194]
Primary transfer conditions
Primary transfer roller (5Y, 5M, 5C, 5Bk (6.05 mmφ in FIG. 1)): Configuration in which elastic rubber is attached to the core metal:
Secondary transfer conditions
An endless belt-like
[0195]
Fixing is a thermal fixing method using a fixing roller in which a heater is disposed inside the roller.
The distance Y on the intermediate transfer member from the first contact point between the intermediate transfer member and the photosensitive member to the first contact point with the next color photosensitive member was set to 95 mm.
[0196]
The outer peripheral length (circumferential length) of the
[0197]
The outer peripheral length of the primary transfer roller was 19 mm (= 95 mm / 5).
Photoconductor cleaning conditions
Cleaning blade: A urethane rubber blade was brought into contact with the photoconductor rotating direction in a counter manner.
[0198]
Intermediate transfer member cleaning conditions
Cleaning blade: A urethane rubber blade was brought into contact with the intermediate transfer member in the counter direction.
[0199]
The results are shown in Table 4.
[0200]
[Table 4]
[0201]
From Table 4 above, a combination of a photoreceptor satisfying the requirements of the present invention (surface contact angle with water of 90 ° or more) and the developer group of the developing means, that is, each color toner has a turbidity of less than 60, and each color toner Maximum turbidity difference between 10-3 No. 5 developer group combination (No. 4 ~ 8, 10-1 1 , 14 ~ 19 , 22, 23, 25, 26, 28, 29) have achieved good evaluations over the practical range in terms of character dust, omission of transfer, black spots, image density, and sharpness. In the combination using the agent group (No. 1, 9, 13, 21, 24, 27, 30), the turbidity difference between the color toners was 4.1. In No. 1, the fluidity of the toner was insufficient, transfer omission, image density and sharpness were lowered, and the turbidity difference was 47 units. 13, no. At 30, the balance of charge amount is unstable, so that there are many character dust (colored character dust) and sharpness is lowered. No. At 30, transfer omission also occurs. In addition, in the developer group (No. 21, No. 24, No. 27) in which any turbidity of each color toner is 60 or more, there are excessive free external additives, black spots occur frequently, and sharpness decreases. ing. Further, in the combination (No. 9) using a photoconductor having a contact angle with water of 84 ° on the surface, transfer omission occurs and sharpness deteriorates. Further, among the combinations satisfying the requirements of the present invention, the turbidity difference between each color toner in the developer group and the photosensitive member having a contact angle with water of 95 ° or more on the surface is a maximum of 10 to 35 and the turbidity of the black toner The developer group (No. 4, 5, 6, 7, 10, 11, 14, 15, 16, 18, 29) having a degree of less than 20 has a remarkable improvement effect.
[0202]
Example 2 (Example in which a
The cleaning device of the image forming apparatus unit of the digital copying machine having the intermediate transfer member of the first embodiment is changed to cleaning means having a brush roll that also serves as the agent applying means shown in FIG. While the zinc was placed at 66K in FIG. 5 and zinc stearate was supplied to the surface of the photoconductor via a brush roll, the photoconductor, surface energy reducing agent and developer group shown in Table 5 as in Example 1 ( The image forming unit combined with (toner group) (combination No. 31 to 60) was evaluated for incorporation in a digital copying machine having an intermediate transfer member. Evaluation items, evaluation methods, and evaluation criteria were the same as in Example 1.
[0203]
Cleaning conditions of the cleaning means having the agent applying means of FIG.
Cleaning blade: A urethane rubber blade was brought into contact with the photoconductor rotating direction in a counter manner.
[0204]
Cleaning brush: conductive acrylic resin, brush hair density (3 × 10 Three / Cm 2 ), The amount of biting was set to 1.0 mm.
[0205]
[Table 5]
[0206]
Evaluation was performed under the above conditions. As a result, almost the same evaluation results as in Example 1 were obtained. That is, even if the surface layer of the photoconductor does not contain fluorine-based resin particles, the surface energy reducing agent is supplied to the surface of the photoconductor, and the contact angle with water on the surface of the photoconductor is set to 90 ° or more. The same effect as in Example 1 was obtained.
[0207]
Example 3 (example in which the toner particle size distribution is changed)
(Production of toners 7Bk, 7Y, 7M, and 7C)
In the toner production of the toners 2Bk, 2Yb, 2M, and 2C, M (m 1 + M 2 The toners 7Bk, 7Y, 7M, and 7C were prepared in the same manner except that, and the like were changed. Number average particle diameters of toners 7Bk, 7Y, 7M, and 7C, M (m 1 + M 2 ) And toner turbidity are shown in Table 6.
[0208]
By mixing 10 parts by weight of each of these toners and 100 parts by weight of 45 μm ferrite carrier coated with a styrene-methacrylate copolymer, developer 22 for evaluation is made as developer 7Bk, 7Y, 7M, 7C. Groups were made.
(Production of toners 8Bk, 8Y, 8M, 8C)
In the toner production of the toners 2Bk, 2Yb, 2M, and 2C, M (m 1 + M 2 The toners 8Bk, 8Y, 8M, and 8C were prepared in the same manner except that, and the like were changed. Number average particle diameters of toners 8Bk, 8Y, 8M, and 8C, M (m 1 + M 2 ) And toner turbidity are shown in Table 6.
[0209]
By mixing 10 parts by mass of each toner of these toners and 100 parts by mass of 45 μm ferrite carrier coated with a styrene-methacrylate copolymer,
[0210]
[Table 6]
[0211]
Combination No. 1 of Example 1 Evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the developer 22 group and the 23 group were used instead of the 4 developer 4 groups (toners 2Bk, 2Yb, 2M, and 2C). The results are shown in Table 7.
[0212]
[Table 7]
[0213]
From Table 7, the developer group 22 having a sum (M) of the relative frequencies of the toner particles of 70% or more is superior to the
[0214]
【The invention's effect】
By using the present invention, it is possible to achieve improvement in toner transfer characteristics of an electrophotographic system using an intermediate transfer member, to prevent image defects such as omission of transfer and character dust generated due to a decrease in toner transfer, and image density and An electrophotographic image forming apparatus and an image forming method capable of forming a color image with excellent sharpness can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram of a color image forming apparatus showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 illustrates an example of an intermediate transfer member cleaning unit.
FIG. 3 is a layout diagram showing a positional relationship among a photosensitive member, an endless belt-shaped intermediate transfer member, and a primary transfer roller.
FIG. 4 is a layout diagram showing a positional relationship among a backup roller, an endless belt-shaped intermediate transfer member, and a secondary transfer roller.
FIG. 5 is a configuration diagram of a cleaning unit installed in the image forming unit of the present invention.
[Explanation of symbols]
1Y, 1M, 1C, 1Bk photoconductor
2Y, 2M, 2C, 2Bk charging means
3Y, 3M, 3C, 3Bk exposure means
4Y, 4M, 4C, 4Bk developing means
5A Secondary transfer roller (secondary transfer means)
5Y, 5M, 5C, 5Bk Primary transfer roller (primary transfer means)
6A, 6Y, 6M, 6C, 6Bk Cleaning means
7 Endless belt-like intermediate transfer unit
10Y, 10M, 10C, 10Bk Image forming unit (image forming unit)
61 blade
62 Bracket
63 Spindle
70 Endless belt-shaped intermediate transfer member
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003115421A JP4254324B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Image forming apparatus and image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003115421A JP4254324B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Image forming apparatus and image forming method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004318012A JP2004318012A (en) | 2004-11-11 |
JP4254324B2 true JP4254324B2 (en) | 2009-04-15 |
Family
ID=33474630
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003115421A Expired - Fee Related JP4254324B2 (en) | 2003-04-21 | 2003-04-21 | Image forming apparatus and image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4254324B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4770205B2 (en) * | 2005-03-09 | 2011-09-14 | 富士ゼロックス株式会社 | Image forming apparatus |
-
2003
- 2003-04-21 JP JP2003115421A patent/JP4254324B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2004318012A (en) | 2004-11-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4674786B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4032168B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
US7718330B2 (en) | Image forming method and an image forming apparatus | |
JP2009053682A (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
US7142801B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4492030B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
US7666564B2 (en) | Method for forming image | |
JP4254324B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2008145661A (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
JP4352735B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4096794B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP3953025B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4352737B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2003215836A (en) | Image forming device | |
US20040190951A1 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP4096793B2 (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP3807185B2 (en) | Image forming method and image forming apparatus | |
JP4134699B2 (en) | Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge | |
JP2005181569A (en) | Image forming apparatus and image formation method | |
JP4048683B2 (en) | Cleaningless electrophotographic image forming apparatus, electrophotographic image forming method using the same, and process cartridge | |
JP2001042556A (en) | Image forming method, image forming device and developer used in same | |
JP2005181568A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2004318010A (en) | Image forming apparatus and image forming method | |
JP2005215253A (en) | Electrophotographic image forming method | |
JP4172894B2 (en) | Color image forming apparatus and image forming unit |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050921 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070918 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080701 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080811 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081104 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081111 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090106 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120206 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130206 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140206 Year of fee payment: 5 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |