JP4415919B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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Description
本発明は、静電潜像等の静電的な特性をもつ潜像を感光体上に形成し、現像し、得られた可視像を記録材へ転写する画像形成方法に関し、特に、転写工程後の感光体上に残留した静電潜像現像用トナーをクリーニングブレードにより除去する工程を有する画像形成方法に関する。
電子写真法においては、感光体に形成された静電潜像を、着色粒子に必要に応じて外添剤やキャリア等の他の粒子を配合してなる静電潜像現像用トナー（以下、単に「トナー」ともいう。）で現像し、得られた可視像を紙やＯＨＰシート等の記録材へ転写した後、転写された可視像を定着して印刷物を得る。
フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は、一般に３原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの３色のカラートナー又はそれに黒色を加えた４色を用いて色の再現を行うものであり、カラー複写（カラーコピー）の場合の一例としては、先ず、カラー原稿を多数の画素に分解して読み取り、色別のデジタル画像信号として、帯電させた感光体上に光を当てて静電潜像を形成する。次に、色別の静電潜像に画像信号に対応するカラートナーにより、感光体上に静電潜像を現像し、これを紙やＯＨＰシート等からなる記録材に転写する。
この現像、転写工程を第２色以降、色別に順次繰り返し、レジストレーションを合わせつつ記録材に重ねる。そして、全色の現像、転写の後、通常は、ただ一回の定着を行ってフルカラー画像が形成される。また、カラー印刷（カラープリント）においては、コンピュータ等から感光体に直接送られた４色のデジタル信号に基づいて色別に静電潜像を形成し、上記と同様に色別に現像、記録材に転写した後、定着して画像形成される。
この現像、転写工程を第２色以降、色別に順次繰り返し、レジストレーションを合わせつつ記録材に重ねる。そして、全色の現像、転写の後、通常は、ただ一回の定着を行ってフルカラー画像が形成される。また、カラー印刷（カラープリント）においては、コンピュータ等から感光体に直接送られた４色のデジタル信号に基づいて色別に静電潜像を形成し、上記と同様に色別に現像、記録材に転写した後、定着して画像形成される。
上記転写工程において、転写されずに感光体上に残留したトナー（以下、「転写残トナー」ともいう。）はクリーニング装置により除去される。このクリーニング工程により転写残トナーが除去された感光体の部分は再び潜像形成工程に用いられる。
従来、クリーニング装置として、クリーニングブレード、ファーブラシローラー、研磨能力を有するクリーニングローラ、或いは吸引器などを用いる様々なクリーニングの方式が知られている。そのなかでも、クリーニングブレードを用いる方式は簡潔な構造であり、広く用いられている。
従来、クリーニング装置として、クリーニングブレード、ファーブラシローラー、研磨能力を有するクリーニングローラ、或いは吸引器などを用いる様々なクリーニングの方式が知られている。そのなかでも、クリーニングブレードを用いる方式は簡潔な構造であり、広く用いられている。
一方、現像に用いるトナーとしては、従来、粉砕法により製造されたトナー（いわゆる粉砕法トナー）が広く用いられてきた。しかし、粉砕法トナーは、トナー粒子の形状が不定形である点や、粒径分布を制御することが難しい点が、画質向上を妨げる一因となっていた。これに対し近年、画像の再現性や精細性等の画質を向上させる観点から、重合法により得られるトナー（いわゆる重合法トナー）のように、着色粒子の形状や粒径分布が高度に制御されたトナーが用いられるようになってきた。
重合法は、重合性単量体と着色剤を含有する液状組成物を水系分散媒体中で造粒して得た液滴を形成し、該液滴を重合させて着色粒子を製造する方法であり、粉砕法と比べて着色粒子の形状が球形に近い、いわゆる球形トナーが得られ、その粒径分布を、小粒径でシャープなものとすることができる。
重合法は、重合性単量体と着色剤を含有する液状組成物を水系分散媒体中で造粒して得た液滴を形成し、該液滴を重合させて着色粒子を製造する方法であり、粉砕法と比べて着色粒子の形状が球形に近い、いわゆる球形トナーが得られ、その粒径分布を、小粒径でシャープなものとすることができる。
しかし、球形トナーを用いると、転写残トナーがクリーニング工程において感光体とクリーニングブレードの間をすり抜けやすい。すなわち、クリーニング工程後の感光体上に転写残トナーが残留するクリーニング不良が生じやすく、画像形成の繰り返しによって転写残トナーが感光体上にフィルミングしたり、トナー貯蔵部に回収されると、感光体表面の帯電不良や、潜像の形成不良、トナーの帯電量低下、カブリ等の原因となる。
上記クリーニング不良は、クリーニングブレード先端（感光体との当接部）の磨耗や欠損、印字速度（感光体の回転速度）の高速化や、画像精細化の観点からのトナーの小粒径化によって、さらに発生しやすくなる。
上記クリーニング不良は、クリーニングブレード先端（感光体との当接部）の磨耗や欠損、印字速度（感光体の回転速度）の高速化や、画像精細化の観点からのトナーの小粒径化によって、さらに発生しやすくなる。
特許文献１には、主にポリウレタン樹脂よりなるクリーニングブレードに、イソシアネート化合物及び該ポリウレタン樹脂が反応してなる０．１２ｍｍ以上１．２ｍｍ以下の厚みの硬化層が、トナー担持体との当接部のみに形成されてなるクリーニングブレードが開示されている（特許文献１の請求項１）。
この特許文献には、上記クリーニングブレードは、自由長部分の運動性（縦方向の運動性）を維持したまま、トナー担持体との当接部を低摩擦係数で高硬度化し、良好なクリーニング性と耐久性を実現できることが記載されている。
この特許文献には、上記クリーニングブレードは、自由長部分の運動性（縦方向の運動性）を維持したまま、トナー担持体との当接部を低摩擦係数で高硬度化し、良好なクリーニング性と耐久性を実現できることが記載されている。
特許文献２には、２３℃におけるショアＡ硬度が６０〜８０であるポリウレタンからなる弾性体を基材とし、少なくとも相手部材（感光体）との当接部はフレキシブルダイヤモンドライクカーボン（ＦＤＬＣ）からなる層を有し、ヘイドン式対ガラス面静摩擦係数が摩擦速度と共に大きくなり、摩擦速度６，０００ｍｍ／分における前記静摩擦係数が２．５以下であり、且つ、摩擦速度１，０００〜６，０００ｍｍ／分における前記静摩擦係数の変動が１．０以下である電子写真装置用ブレードが開示されている（特許文献２の請求項１及び請求項４）。
この特許文献には、上記電子写真装置用ブレードは、基材となる弾性体の基本特性を損なうことなく、表面のみ摩擦係数を低下させた電子写真装置用ブレードであることが記載されている。
この特許文献には、上記電子写真装置用ブレードは、基材となる弾性体の基本特性を損なうことなく、表面のみ摩擦係数を低下させた電子写真装置用ブレードであることが記載されている。
また、特許文献３には、最大変位と塑性変位の差を示す弾性変位の最大変位に対する割合で表される弾性変異率が５０％以上の弾性体からなるクリーニングブレードが記載されている。
しかしながら、これらのクリーニングブレードは、球形トナーに対するクリーニング性が十分とはいえない。
本発明は、球形トナーのすり抜けを十分に阻止し、且つ、磨耗や欠損を生じにくい耐久性を有するクリーニングブレードを用いて、球形トナーを用いる場合にも長期に渡り優れたクリーニング性を維持することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成すべくクリーニングブレードの感光体との当接部付近の深さ方向の弾性率に新たに着目して、鋭意検討した結果、クリーニングブレードの感光体との当接部における表面から１５〜２５μｍ、５０〜１００μｍそれぞれの深さ部分の弾性率に相当する１０ｍＮ（ミリニュートン）時と１００ｍＮ時の押込み弾性率の間に一定の関係があり、且つ２０〜５０℃の損失正接が一定範囲の場合に上記目的を達成し得るという知見を得た。
すなわち、従来のクリーニングブレードの物性として用いられていた、ショアＡ硬度や反発弾性率は、クリーニングブレード全体の物性を表すものなのに対し、本発明では、押込み弾性率により、クリーニングブレードの微細な部分の物性をコントロールするものである。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、結着樹脂及び着色剤を含有する着色粒子を含み、該着色粒子の平均円形度が０．９５〜０．９９８であるトナーにより感光体上に可視像を形成する現像工程、前記可視像を記録材に転写し転写像を形成する転写工程、前記転写像を定着する定着工程及び、転写後の感光体上に残留するトナーを該感光体上に圧接したクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、
前記クリーニングブレードの、
感光体に対する当接部の２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が５〜１５ＫＰａで、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が１．３〜１．７で、
２０〜５０℃の損失正接ｔａｎδが０．０１〜０．０５の範囲であることを特徴とする画像形成方法を提供するものである。
すなわち、従来のクリーニングブレードの物性として用いられていた、ショアＡ硬度や反発弾性率は、クリーニングブレード全体の物性を表すものなのに対し、本発明では、押込み弾性率により、クリーニングブレードの微細な部分の物性をコントロールするものである。
本発明は上記知見に基づいてなされたものであり、結着樹脂及び着色剤を含有する着色粒子を含み、該着色粒子の平均円形度が０．９５〜０．９９８であるトナーにより感光体上に可視像を形成する現像工程、前記可視像を記録材に転写し転写像を形成する転写工程、前記転写像を定着する定着工程及び、転写後の感光体上に残留するトナーを該感光体上に圧接したクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、
前記クリーニングブレードの、
感光体に対する当接部の２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が５〜１５ＫＰａで、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が１．３〜１．７で、
２０〜５０℃の損失正接ｔａｎδが０．０１〜０．０５の範囲であることを特徴とする画像形成方法を提供するものである。
前記クリーニングブレードが、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタンにより形成されていることが、ブレードの耐久性の観点から好ましい。
本発明によれば、クリーニング工程において小粒径の球形トナーのすり抜けを阻止することが可能であり、前記着色粒子の、体積平均粒径が４〜８μｍであり、粒径４μｍ以下の粒子の割合が３０個数％以下、粒径１６μｍ以上の粒子の割合が１体積％以下である場合でも優れたクリーニング性が得られる。
優れたクリーニング性を得る観点から、前記感光体表面上におけるトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜が１０〜８０μＣ／ｇであることが好ましい。
本発明によれば、前記クリーニング工程において、前記クリーニングブレードの前記感光体に当接した部分における前記感光体の回転速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上となる高速印字を行う場合でも優れたクリーニング性が得られる。
上述したような本発明の画像形成方法によれば、球形トナーを用いる場合にも長期に渡り優れたクリーニング性を維持することができる画像形成方法を提供することを目的とする。
図１は、本発明の画像形成方法を実施する画像形成装置の一構成例である。図１において、図１に示す電子写真装置は、感光体としての感光体ドラム１を有し、感光体ドラム１は矢印Ａ方向に回転自在に装着されている。感光体ドラム１は、導電性支持ドラム体の上に光導電層を設けたものであり、この光導電層は、例えば有機感光体、セレン感光体、酸化亜鉛感光体、アモルファスシリコン感光体等で構成される。これらの中でも有機感光体で構成されるものが好ましい。光導電層は導電性支持ドラムに結着されている。光導電層を導電性支持ドラムに結着するために用いられる樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、アクリル樹脂、ポリカーボネート樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。上記の中でもポリカーボネート樹脂が好ましい。
感光体ドラム１の周囲には、その周方向に沿って、帯電部材としての帯電ロール２、露光装置としての光照射装置３、現像装置４、転写ロール５及びクリーニングブレード６が配置されている。
また、感光体ドラム１の搬送方向下流側には、定着装置７が設けられる。定着装置７は、熱ロール７ａと支持ロール７ｂとからなる。
記録材１４の搬送路は、感光体ドラム１と転写ロール５の間、及び、熱ロール７ａと支持ロール７ｂの間を通過するように設けられる。
現像装置４は、一成分接触現像方式に用いられる現像装置であり、トナー１３が収容されるケーシング８内に、現像ロール９と、現像ロール上の過剰トナーをかき取る現像ロール用ブレード１０と、供給ロール１１と、トナーの攪拌を行う攪拌翼１２とを有する。
感光体ドラム１の周囲には、その周方向に沿って、帯電部材としての帯電ロール２、露光装置としての光照射装置３、現像装置４、転写ロール５及びクリーニングブレード６が配置されている。
また、感光体ドラム１の搬送方向下流側には、定着装置７が設けられる。定着装置７は、熱ロール７ａと支持ロール７ｂとからなる。
記録材１４の搬送路は、感光体ドラム１と転写ロール５の間、及び、熱ロール７ａと支持ロール７ｂの間を通過するように設けられる。
現像装置４は、一成分接触現像方式に用いられる現像装置であり、トナー１３が収容されるケーシング８内に、現像ロール９と、現像ロール上の過剰トナーをかき取る現像ロール用ブレード１０と、供給ロール１１と、トナーの攪拌を行う攪拌翼１２とを有する。
図１に示す画像形成装置を用いて画像を形成する工程は、以下に示すような帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程、及び定着工程からなる。
帯電工程は、帯電部材により、感光体ドラム１の表面を、プラス又はマイナスに一様に帯電する工程である。帯電部材での帯電方式としては、図１で示した帯電ロール２の他に、ファーブラシ、磁気ブラシ、ブレード等で帯電させる接触帯電方式と、コロナ放電による非接触帯電方式とがあり、このような接触帯電方式又は非接触帯電方式に置き換えることも可能である。
帯電工程は、帯電部材により、感光体ドラム１の表面を、プラス又はマイナスに一様に帯電する工程である。帯電部材での帯電方式としては、図１で示した帯電ロール２の他に、ファーブラシ、磁気ブラシ、ブレード等で帯電させる接触帯電方式と、コロナ放電による非接触帯電方式とがあり、このような接触帯電方式又は非接触帯電方式に置き換えることも可能である。
露光工程は、図１に示すような露光装置としての光照射装置３により、画像信号に対応した光を感光体ドラム１の表面に照射し、一様に帯電された感光体ドラム１の表面に静電潜像を形成する工程である。このような光照射装置３としては、例えばレーザー照射装置やＬＥＤ照射装置がある。
現像工程は、露光工程により感光体ドラム１の表面に形成された静電潜像に、現像装置４により、トナーを付着させて可視像を形成する工程であり、反転現像においては光照射部にのみトナーを付着させ、正規現像においては、光非照射部にのみトナーを付着させる。
一成分接触現像方式の現像装置４内において、攪拌翼１２は、ケーシング８のトナー供給方向上流側に形成されたトナー槽８ａに配置され、トナー１３を攪拌する。
現像ロール９は、感光体ドラム１に一部接触するように配置され、感光体ドラム１と反対方向Ｂに回転するようになっている。供給ロール１１は、現像ロール９と接触して現像ロール９と同じ方向Ｃに回転し、トナー槽８ａから攪拌翼１２によりトナー１３の供給を受けて、該供給ロール１１の外周にトナーを付着させ、現像ロール９の外周にトナーを供給するようになっている。この他の現像方式としては、一成分非接触現像方式、二成分接触現像方式、二成分非接触現像方式がある。
現像ロール９は、感光体ドラム１に一部接触するように配置され、感光体ドラム１と反対方向Ｂに回転するようになっている。供給ロール１１は、現像ロール９と接触して現像ロール９と同じ方向Ｃに回転し、トナー槽８ａから攪拌翼１２によりトナー１３の供給を受けて、該供給ロール１１の外周にトナーを付着させ、現像ロール９の外周にトナーを供給するようになっている。この他の現像方式としては、一成分非接触現像方式、二成分接触現像方式、二成分非接触現像方式がある。
現像ロール９の周囲において、供給ロール１１との接触点から感光体ドラム１との接触点との間の位置には、トナー層厚規制部材及びトナー帯電部材としての現像ロール用ブレード１０が配置されている。この現像ロール用ブレード１０は、たとえば導電性ゴム弾性体または金属で構成されている。
転写工程は、現像装置４により形成された感光体ドラム１の表面の可視像を、紙などの記録材１４に転写する工程であり、通常、図１に示すような転写ロール５により転写が行なわれているが、その他にもベルト転写、コロナ転写がある。
クリーニング工程は、転写工程後の感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーをクリーニングする工程であり、本発明ではクリーニングブレード６を感光体上に圧接して転写残トナーをかき取る。かき取った転写残トナーは通常、図示されていない回収装置によって回収される。
クリーニング工程は、転写工程後の感光体ドラム１の表面に残留した転写残トナーをクリーニングする工程であり、本発明ではクリーニングブレード６を感光体上に圧接して転写残トナーをかき取る。かき取った転写残トナーは通常、図示されていない回収装置によって回収される。
図１に示す画像形成装置では、感光体ドラム１は、帯電ロール２によりその表面が負極性に全面均一に帯電されたのち、光照射装置３により静電潜像が形成され、さらに、現像装置４により可視像が現像される。次いで、感光体ドラム１上の可視像は転写ロール５により、紙などの記録材１４に転写され、感光体ドラム１の表面に残留する転写残トナーは、クリ−ニングブレード６によりクリーニングされ、この後、次の画像形成サイクルに入る。
定着工程は、記録材１４に転写された可視像を定着させる工程であり、図１に示す画像形成装置においては、図示しない加熱手段により加熱された熱ロール７ａと支持ロール７ｂの少なくとも一方を回転させて、これらの間に記録材１４を通過させながら加熱加圧する。
定着方法としては、加熱、圧力、加熱圧力、溶剤蒸気等が知られているが、そのなかでも、上記したような熱ローラーによる加熱圧力方式が最も広く利用されている。
定着方法としては、加熱、圧力、加熱圧力、溶剤蒸気等が知られているが、そのなかでも、上記したような熱ローラーによる加熱圧力方式が最も広く利用されている。
図１に示す画像形成装置は、モノクロ用のものであるが、カラー画像を形成する複写機やプリンター等のカラー画像形成装置にも本発明の画像形成方法を適用することが可能である。
本発明の画像形成方法で用いられるクリーニングブレードは、感光体の感光面の回転軸方向全体に渡り均一に当接できる形状であれば如何なる形状又は構造であっても良い。図２はクリーニングブレードの一構成例である。また図３はクリーニングブレードを回転する感光体に当接させた状態を、回転軸の一端側から他端側に向かう方向で観察した状態を模式的に示す図である。
図２においてクリーニングブレード６は感光体の軸方向に平行となる方向に細長く且つ厚みが薄い形状（横長扁平形状）を有し、感光体の感光面に当接する当接部６ａが長手方向の一辺に沿って設けられ、当接部６ａの反対側に金具が取り付けられ、その金具の両端にそれぞれ、該クリーニングブレードをクリーニング装置に固定するための固定部６ｂが設けられている。当接部６ａ側の断面形状は、通常、図３に示すように矩形である。
図３に示すように、クリーニングブレード６は、その当接部側の先端が感光体表面の移動方向に対向するように（すなわちクリーニングブレードと感光体表面の移動方向のなす角が鋭角）傾けられた状態で、感光体表面に当接する。このような当接状態において感光体を回転させると、クリーニングブレード６の当接部側の先端は若干変形し、クリーニングブレード６の感光体表面と向き合う面の当接部側の先端が、感光体表面と当接する。
本発明において、押込み弾性率（Ａ）及び（Ｂ）の測定位置としての「当接部」とは、感光体表面と当接しているクリーニングブレードの角６ｃから縦方向（クリーニングブレードの扁平面に沿った方向であって、且つ、感光体の軸方向に対して垂直の方向のこと）に少なくとも４ｍｍまでの領域のことを意味し、感光体表面に当接している領域がクリーニングブレードの角６ｃから縦方向に４ｍｍ以上ある場合には、実際に感光体表面に当接している領域を意味する。
また、当接部が表面硬化処理されている場合には、当接部の表面硬化処理されている部分の押込み弾性率を測定する。
図２においてクリーニングブレード６は感光体の軸方向に平行となる方向に細長く且つ厚みが薄い形状（横長扁平形状）を有し、感光体の感光面に当接する当接部６ａが長手方向の一辺に沿って設けられ、当接部６ａの反対側に金具が取り付けられ、その金具の両端にそれぞれ、該クリーニングブレードをクリーニング装置に固定するための固定部６ｂが設けられている。当接部６ａ側の断面形状は、通常、図３に示すように矩形である。
図３に示すように、クリーニングブレード６は、その当接部側の先端が感光体表面の移動方向に対向するように（すなわちクリーニングブレードと感光体表面の移動方向のなす角が鋭角）傾けられた状態で、感光体表面に当接する。このような当接状態において感光体を回転させると、クリーニングブレード６の当接部側の先端は若干変形し、クリーニングブレード６の感光体表面と向き合う面の当接部側の先端が、感光体表面と当接する。
本発明において、押込み弾性率（Ａ）及び（Ｂ）の測定位置としての「当接部」とは、感光体表面と当接しているクリーニングブレードの角６ｃから縦方向（クリーニングブレードの扁平面に沿った方向であって、且つ、感光体の軸方向に対して垂直の方向のこと）に少なくとも４ｍｍまでの領域のことを意味し、感光体表面に当接している領域がクリーニングブレードの角６ｃから縦方向に４ｍｍ以上ある場合には、実際に感光体表面に当接している領域を意味する。
また、当接部が表面硬化処理されている場合には、当接部の表面硬化処理されている部分の押込み弾性率を測定する。
本発明の画像形成方法においては、２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が５〜１５ＫＰａ、好ましくは６〜１３ＫＰａで、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が１．１〜１．８、好ましくは１．２〜１．６で、２０〜５０℃の損失正接（正弦損失）tanδが０．０１〜０．１、好ましくは０．０１〜０．０５の範囲であるクリーニングブレードを用いる。
ここで、押込み弾性率とは、ＩＳＯ１４５７７に規定された押込み試験の手順に従って、被検体であるクリーニングブレードに上記特定の荷重（１０ｍＮ又は１００ｍＮ）を負荷した圧子を押込んだときに測定される弾性率である。圧子としては、好ましくは、基部が正方形の角錐形ダイヤモンド圧子で、頂点を挟む対面角度α＝１３６°（ビッカース角錐）、又は基部が三角形の角錐形ダイヤモンド圧子（例えばバーコビッチ角錐）が用いられる。
本発明において、１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）はクリーニングブレードの表面部の極めて浅い部位、具体的にはブレード表面から深さが約１５〜２５μｍ程度の部分の材料の弾性を示し、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）は、クリーニングブレードのより深い部位、具体的にはブレード表面から深さが約５０〜１００μｍ程度の部分の材料の弾性を示す。
本発明において、１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）はクリーニングブレードの表面部の極めて浅い部位、具体的にはブレード表面から深さが約１５〜２５μｍ程度の部分の材料の弾性を示し、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）は、クリーニングブレードのより深い部位、具体的にはブレード表面から深さが約５０〜１００μｍ程度の部分の材料の弾性を示す。
また、損失正接tanδとは、被検体の粘弾性に関する損失弾性率（Ｇ”）と貯蔵弾性率（Ｇ’）との比（Ｇ”／Ｇ’）である。損失弾性率（Ｇ”）と貯蔵弾性率（Ｇ’）等の粘弾性は、例えば、粘弾性測定装置（レオメーター）（レオメトリックス社製、商品名「ＲＤＡ−ＩＩ型」）等の装置により測定することができる。損失正接tanδが小さくなると粘性特性に対して弾性特性が支配的となり、損失正接tanδが大きくなると弾性特性に対して粘性特性が支配的となる。
上記物性を有するクリーニングブレードは、球形トナーのすり抜けを充分に阻止するかき取り性能と、磨耗や欠損を生じにくい耐久性を有するので、球形トナーを用いる画像形成方法に適用する場合にも長期に渡り優れたクリーニング性を維持することができる。
クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）の値が上記範囲から外れる場合には、長期間又は多数枚の連続印字を行うと、クリーニング性の低下が著しい。
その原因は、押込み弾性率（Ａ）の値が小さすぎると感光体に対するブレードの当接部の磨耗が生じやすく、一方、この押込み弾性率（Ａ）の値が大きすぎるとブレードの当接部が欠けやすいためと推測される。
その原因は、押込み弾性率（Ａ）の値が小さすぎると感光体に対するブレードの当接部の磨耗が生じやすく、一方、この押込み弾性率（Ａ）の値が大きすぎるとブレードの当接部が欠けやすいためと推測される。
クリーニングブレードの当接部６ａの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）と、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が上記範囲から外れる場合にも、長期間又は多数枚の連続印字試験を行うとクリーニング性の低下が著しい。
上記の比（Ａ）／（Ｂ）の値が上記範囲よりも小さい場合には、ブレード表面部の極めて浅い部分の弾性と、該表面部のより深い部分の弾性がそれほど大きく変わらず、感光体表面との動摩擦係数が下がるためにトナーのすり抜けが起こりやすくなりクリーニング性が不充分となる。
上記の比（Ａ）／（Ｂ）の値が上記範囲よりも大きい場合には、ブレード表面部の極めて浅い部分の弾性と、該表面部のより深い部分の弾性の差が大きく、
クリーニングブレードと感光体の密着が不充分であるために、特に感光体の回転速度の速い高速印字を行うとクリーニング性が不充分となる。
上記の比（Ａ）／（Ｂ）の値が上記範囲よりも小さい場合には、ブレード表面部の極めて浅い部分の弾性と、該表面部のより深い部分の弾性がそれほど大きく変わらず、感光体表面との動摩擦係数が下がるためにトナーのすり抜けが起こりやすくなりクリーニング性が不充分となる。
上記の比（Ａ）／（Ｂ）の値が上記範囲よりも大きい場合には、ブレード表面部の極めて浅い部分の弾性と、該表面部のより深い部分の弾性の差が大きく、
クリーニングブレードと感光体の密着が不充分であるために、特に感光体の回転速度の速い高速印字を行うとクリーニング性が不充分となる。
クリーニングブレードの２０〜５０℃の損失正接tanδの値が上記範囲から外れる場合には、多数枚の連続印字を行うと、クリーニング性の低下が著しい。
その理由は、損失正接tanδの値が上記範囲よりも小さい場合には、感光体に対するクリーニングブレードの当接部が欠けやすく、一方、損失正接tanδの値が上記範囲よりも大きい場合には、ブレードの当接部の温度が感光体との回転接触によって上昇し該当接部が変形するためと推測される。
その理由は、損失正接tanδの値が上記範囲よりも小さい場合には、感光体に対するクリーニングブレードの当接部が欠けやすく、一方、損失正接tanδの値が上記範囲よりも大きい場合には、ブレードの当接部の温度が感光体との回転接触によって上昇し該当接部が変形するためと推測される。
また、クリーニングブレードの反発弾性率は、１５〜５０％であることが好ましい。
ここで反発弾性率とは、打撃を材料に加えたとき、吸収されずに残留した位置エネルギーの大きさを尺度として表される。
本発明における反発弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ６２５５に規定された反発弾性試験方法の手順に従って、被検体であるクリーニングブレードに対し、上記規格で定められた、リュプケ式反発弾性試験装置またはトリプソ式反発弾性試験装置を用いて得られる反発弾性率である。
クリーニングブレードの反発弾性率が上記範囲内である場合には、感光体に対するクリーニングブレードの当接部に滞留するトナーの量が少なくなる傾向があるため、クリーニング性に優れ、且つ、滞留するトナーによる研磨作用が軽減される結果、クリーニングブレードの耐久性も向上すると推測される。
クリーニングブレードの反発弾性率が上記下限値未満の場合には、クリーニングブレードの当接部に滞留するトナーの量が多くなる傾向がある。一方、該反発弾性率が上記範囲の上限値よりも大きい場合には、感光体との密着性が悪くなる傾向があり、特に高速印字を行う場合にクリーニング性が低下しやすい。
ここで反発弾性率とは、打撃を材料に加えたとき、吸収されずに残留した位置エネルギーの大きさを尺度として表される。
本発明における反発弾性率は、ＪＩＳ Ｋ ６２５５に規定された反発弾性試験方法の手順に従って、被検体であるクリーニングブレードに対し、上記規格で定められた、リュプケ式反発弾性試験装置またはトリプソ式反発弾性試験装置を用いて得られる反発弾性率である。
クリーニングブレードの反発弾性率が上記範囲内である場合には、感光体に対するクリーニングブレードの当接部に滞留するトナーの量が少なくなる傾向があるため、クリーニング性に優れ、且つ、滞留するトナーによる研磨作用が軽減される結果、クリーニングブレードの耐久性も向上すると推測される。
クリーニングブレードの反発弾性率が上記下限値未満の場合には、クリーニングブレードの当接部に滞留するトナーの量が多くなる傾向がある。一方、該反発弾性率が上記範囲の上限値よりも大きい場合には、感光体との密着性が悪くなる傾向があり、特に高速印字を行う場合にクリーニング性が低下しやすい。
クリーニングブレードのショアＡ硬度は通常６０〜９０、好ましくは６５〜８０、より好ましくは６８〜７５である。クリーニングブレードのショアＡ硬度がこの範囲内にあることで、感光ドラム表面の磨耗とクリーニングブレードの捲れ現象が抑制される。
一方、クリーニングブレードのショアＡ硬度が上記範囲から外れる場合には、ブレードが塑性変形を起こし、感光体との間に間隙を生じ、クリーニング性が低下しやすい。
ここでショアＡ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式のタイプＡ（「ＪＩＳ Ａ硬度」ともいう）に規定された硬度試験方法の手順に従って、被検体であるクリーニングブレードに上記規格で定められた形状の圧子をスプリングを介して押し付けたときの圧子の押込み深さから硬度を求める試験機（デュロメータ）を用いて得られる硬度である。
一方、クリーニングブレードのショアＡ硬度が上記範囲から外れる場合には、ブレードが塑性変形を起こし、感光体との間に間隙を生じ、クリーニング性が低下しやすい。
ここでショアＡ硬度とは、ＪＩＳ Ｋ ６２５３のスプリング式のタイプＡ（「ＪＩＳ Ａ硬度」ともいう）に規定された硬度試験方法の手順に従って、被検体であるクリーニングブレードに上記規格で定められた形状の圧子をスプリングを介して押し付けたときの圧子の押込み深さから硬度を求める試験機（デュロメータ）を用いて得られる硬度である。
上記物性を有するクリーニングブレードは、ポリウレタン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体等の高弾性が得られやすいゴム弾性体で形成することができる。特に、上記物性を有し、感光体に対するブレードの当接部の磨耗や欠損の発生を少なくする観点から、ポリウレタンが好ましい。
ポリウレタンとしては、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を構成原料として反応させてプレポリマーを調製し、該プレポリマーに架橋剤、及び必要に応じて触媒等の添加剤を加えて、架橋して得られるものが好ましい。得られたポリウレタンを必要に応じてさらに炉内での後架橋や常温下での熟成を行うことで、例えば、シート状のポリウレタン弾性体が形成される。このシート状のポリウレタン弾性体を所望の形状に裁断することでクリーニングブレードが得られる。
ポリウレタンとしては、ポリオール成分とポリイソシアネート成分を構成原料として反応させてプレポリマーを調製し、該プレポリマーに架橋剤、及び必要に応じて触媒等の添加剤を加えて、架橋して得られるものが好ましい。得られたポリウレタンを必要に応じてさらに炉内での後架橋や常温下での熟成を行うことで、例えば、シート状のポリウレタン弾性体が形成される。このシート状のポリウレタン弾性体を所望の形状に裁断することでクリーニングブレードが得られる。
ポリオール成分としては、例えば、アルキレングリコールと脂肪族二塩基酸との縮合体であるアルキレングリコール系ポリエステルポリオール（例えば、エチレンアジペートエステルポリオール、ブチレンアジペートエステルポリオール、ヘキシレンアジペートエステルポリオール、エチレンプロピレンアジペートエステルポリオール、エチレンブチレンアジペートエステルポリオール、エチレンネオペンチレンアジペートエステルポリオールのようなアルキレングリコールとアジピン酸とのポリエステルポリオール等）；カプロラクトンを開環重合して得られるポリカプロラクトンエステルポリオール等のポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール；ポリ（オキシテトラメチレン）グリコール、ポリ（オキシプロピレン）グリコール等のポリエーテルポリオール等が用いられる。
これらのなかでも、アルキレングリコール系ポリエステルポリオールやポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール等のポリエステルポリオールが特に好ましい。
これらのなかでも、アルキレングリコール系ポリエステルポリオールやポリカプロラクトン系ポリエステルポリオール等のポリエステルポリオールが特に好ましい。
一方、ポリイソシアネート成分としては、例えば、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート等が用いられる。
クリーニングブレードの物性、特に、１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）、及び１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）、すなわち表面部の極めて浅い部位の深さの弾性及び、より深い位置の弾性を調節するために、クリーニングブレードの表面に硬化処理を行うことが好ましい。
クリーニングブレード表面の硬化処理としては、主として表面部の極めて浅い部位の深さの弾性を調節する観点から、例えば、有機溶媒に溶解したイソシアナートをポリウレタンで形成されたクリーニングブレード表面に塗り付け、スプレイ、浸漬等の方法で塗布し、ポリウレタンとイソシアナートを反応させることによる硬化処理が挙げられる。この硬化処理において、イソシアナートの濃度や反応時間、反応速度を調整することにより、上記範囲とすることができる。硬化処理は、クリーニングブレードの当接部のみに行ってもよい。
クリーニングブレード表面の硬化処理としては、主として表面部の極めて浅い部位の深さの弾性を調節する観点から、例えば、有機溶媒に溶解したイソシアナートをポリウレタンで形成されたクリーニングブレード表面に塗り付け、スプレイ、浸漬等の方法で塗布し、ポリウレタンとイソシアナートを反応させることによる硬化処理が挙げられる。この硬化処理において、イソシアナートの濃度や反応時間、反応速度を調整することにより、上記範囲とすることができる。硬化処理は、クリーニングブレードの当接部のみに行ってもよい。
本発明の画像形成方法は、着色粒子の平均円形度が０．９５〜０．９９８であるトナーを用いる。平均円形度がこの範囲であると細線再現性に優れた画像が得られる。
本発明において、円形度は、粒子像と同じ投影面積を有する円の周囲長を、粒子の投影像の周囲長で除した値として定義される。また、本発明における平均円形度は、粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、着色粒子の凹凸の度合いを示す指標であり、平均円形度は着色粒子が完全な球形の場合に１を示し、着色粒子の表面形状が複雑になるほど小さな値となる。平均円形度は、１μｍ以上の円相当径の粒子群について測定された各粒子の円形度（Ｃｉ）をｎ個の粒子について下式よりそれぞれ求め、次いで、下記式より平均円形度（Ｃａ）を求める。
円形度（Ｃｉ）＝粒子の投影面積に等しい円の周囲長／粒子投影像の周囲長
円形度（Ｃｉ）＝粒子の投影面積に等しい円の周囲長／粒子投影像の周囲長
上記式において、ｆｉは円形度Ｃｉの粒子の頻度である。
上記円形度及び平均円形度は、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」又は「ＦＰＩＡ−２０００」を用いて測定することができきる。
上記円形度及び平均円形度は、シスメックス社製フロー式粒子像分析装置「ＦＰＩＡ−１０００」又は「ＦＰＩＡ−２０００」を用いて測定することができきる。
特に本発明によれば、クリーニング工程において小粒径の球形トナーのすり抜けを阻止することが可能であり、前記着色粒子の体積平均粒径が４〜８μｍであり、粒径４μｍ以下の粒子の割合が３０個数％以下、粒径１６μｍ以上の粒子の割合が１体積％以下である場合でも優れたクリーニング性が得られる。
なお、体積平均粒径、及び体積％は、２成分トナーのように着色粒子以外の粒子を含むトナーである場合、トナー中の着色粒子を分離して着色粒子のみの体積平均粒径、及び体積％を測定する。
着色粒子の表面に、外添剤のような微小粒子が付着している場合でも、微小粒子による着色粒子の大きさの変動は無視できるので、微小粒子が付着した状態で粒子の大きさに関する数値を測定してよい。
なお、体積平均粒径、及び体積％は、２成分トナーのように着色粒子以外の粒子を含むトナーである場合、トナー中の着色粒子を分離して着色粒子のみの体積平均粒径、及び体積％を測定する。
着色粒子の表面に、外添剤のような微小粒子が付着している場合でも、微小粒子による着色粒子の大きさの変動は無視できるので、微小粒子が付着した状態で粒子の大きさに関する数値を測定してよい。
優れたクリーニング性を得る観点から、前記感光体表面上におけるトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜が１０〜８０μＣ／ｇであることが好ましい。
ここで、感光体表面上でのトナー帯電量Ｑ／Ｍは、使用状態の感光体上に付着したトナーの単位重量あたり帯電量である。感光体表面上でのトナー帯電量は、プリンターを用いて１枚目のベタ印字を行い、次いで、２枚目のベタ印字を途中で停止させた後、感光体上に現像されたトナーの帯電量（μＣ／ｇ）を、例えば、吸引式帯電量測定装置（トレックジャパン社製、商品名「２１０ＨＳ−２Ａ」）を用いて測定することができる。
ここで、感光体表面上でのトナー帯電量Ｑ／Ｍは、使用状態の感光体上に付着したトナーの単位重量あたり帯電量である。感光体表面上でのトナー帯電量は、プリンターを用いて１枚目のベタ印字を行い、次いで、２枚目のベタ印字を途中で停止させた後、感光体上に現像されたトナーの帯電量（μＣ／ｇ）を、例えば、吸引式帯電量測定装置（トレックジャパン社製、商品名「２１０ＨＳ−２Ａ」）を用いて測定することができる。
以下において、本発明で用いられるトナーについて説明する。
本発明で用いられるトナーは着色粒子を含み、必要に応じて該着色粒子の表面に付着する外添剤や、着色粒子を担持する粒子であるキャリア等の他の粒子又は成分を含有していてもよい。
トナー中の着色粒子は、結着樹脂及び着色剤を含有し、その他、必要に応じて帯電制御剤等の他の成分を含有していてもよい。
本発明で用いられるトナーは着色粒子を含み、必要に応じて該着色粒子の表面に付着する外添剤や、着色粒子を担持する粒子であるキャリア等の他の粒子又は成分を含有していてもよい。
トナー中の着色粒子は、結着樹脂及び着色剤を含有し、その他、必要に応じて帯電制御剤等の他の成分を含有していてもよい。
着色粒子に含有される結着樹脂としては、従来よりトナーの結着樹脂として用いられている樹脂類を用いることができる。例えば、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン、及びその置換体の重合体；スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−アクリル酸２−エチルヘキシル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレンメタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、及びスチレン−ブタジエン共重合体等のスチレン共重合体；ポリメチルメタクリレート、ポリエステル、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、ポリオレフィン、（メタ）アクリレート樹脂、ノルボルネン系樹脂、及びスチレン系樹脂の各水添物などが挙げられる。
着色剤としては、あらゆる顔料及び染料を用いることができる。モノクロトナーを得る場合、ブラック着色剤として、例えば、カーボンブラック、チタンブラック等が用いられる。
フルカラートナー（イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）を得る場合は、各々、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤を使用する。
イエロー着色剤としては、例えば、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー３、１２、１３、１４、１５、１７、６２、６５、７３、７４、７５、８３、９０、９３、９７、１２０、１３８、１５５、１８０、１８１、１８５及び１８６等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントレッド３１、４８、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６３、１７０、１８４、１８５、１８７、２０２、２０６、２０７、２０９、２５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物等のフタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物等が利用できる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、６、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、１７、および６０等が挙げられる。
着色剤の量は、結着樹脂１００重量部に対して、好ましくは１〜１０重量部である。
フルカラートナー（イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー）を得る場合は、各々、イエロー着色剤、マゼンタ着色剤及びシアン着色剤を使用する。
イエロー着色剤としては、例えば、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントイエロー３、１２、１３、１４、１５、１７、６２、６５、７３、７４、７５、８３、９０、９３、９７、１２０、１３８、１５５、１８０、１８１、１８５及び１８６等が挙げられる。
マゼンタ着色剤としては、例えば、アゾ系顔料、縮合多環系顔料等の化合物が用いられる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントレッド３１、４８、５７、５８、６０、６３、６４、６８、８１、８３、８７、８８、８９、９０、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６３、１７０、１８４、１８５、１８７、２０２、２０６、２０７、２０９、２５１、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９等が挙げられる。
シアン着色剤としては、例えば、銅フタロシアニン化合物等のフタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物等が利用できる。具体的にはＣ．Ｉ．ピグメントブルー２、３、６、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、１７、および６０等が挙げられる。
着色剤の量は、結着樹脂１００重量部に対して、好ましくは１〜１０重量部である。
着色粒子には、帯電制御剤が含有されていることが好ましい。帯電制御剤としては、従来からトナーに用いられている帯電制御剤を何ら制限なく用いることができる。帯電制御剤の中でも、帯電制御樹脂を用いることが好ましい。帯電制御樹脂は、結着樹脂との相溶性が高く、無色であり、高速での連続印刷においても帯電性が安定したトナーを得ることができる。
帯電制御樹脂には、負帯電制御樹脂と正帯電制御樹脂とがあり、本発明のトナーを負帯電性トナーとするか、正帯電性トナーとするかによって、使い分ける。
負帯電制御樹脂としては、重合体の側鎖に、カルボキシル基又はその塩、フェノール類基又はその塩、チオフェノール基又はその塩、スルホン酸基又はその塩から選択される置換基を有する樹脂等が挙げられる。
負帯電制御樹脂としては、重合体の側鎖に、カルボキシル基又はその塩、フェノール類基又はその塩、チオフェノール基又はその塩、スルホン酸基又はその塩から選択される置換基を有する樹脂等が挙げられる。
正帯電制御樹脂としては、例えば、−ＮＨ２、−ＮＨＣＨ３、−Ｎ（ＣＨ３）２、−ＮＨＣ２Ｈ５、−Ｎ（Ｃ２Ｈ５）２、−ＮＨＣ２Ｈ４ＯＨ等のアミノ基を含有する樹脂、及びそれらがアンモニウム塩化された官能基を含有する樹脂が挙げられる。
上述した帯電制御樹脂の使用量は、結着樹脂を得るために使用される重合性単量体１００重量部に対して、好ましくは０．０１〜３０重量部であり、更に好ましくは０．３〜２５重量部である。
着色粒子は、粒子の内部（コア層）と外部（シェル層）に異なる二つの重合体を組み合わせて得られる、所謂コアシェル型（または、「カプセル型」ともいう。）の粒子とすることができる。コアシェル型粒子では、内部（コア層）の低軟化点物質をそれより高い軟化点を有する物質で被覆することにより、最低定着温度の低温化とトナーの保存性とのバランスを取ることができるので好ましい。
このコアシェル型粒子のシェル層は、重合法より製造されたコア層となる粒子にｉｎ ｓｉｔｕ法によりシェル層を形成することが好ましい。
このコアシェル型粒子のシェル層は、重合法より製造されたコア層となる粒子にｉｎ ｓｉｔｕ法によりシェル層を形成することが好ましい。
本発明のトナーは外添剤を含んでいてもよい。着色粒子の表面に外添剤を付着、埋設等させることによって、トナーの帯電性、流動性、保存性などを調整することができる。
外添剤としては、従来からトナーに用いられている外添剤を何ら制限なく用いることができ、例えば、無機粒子や有機樹脂粒子が挙げられる。無機粒子としては、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、及び酸化錫等が挙げられ、有機樹脂粒子としては、アクリル（又はメタクリル）酸エステル重合体粒子、及びスチレン−アクリル（又はメタクリル）酸エステル共重合体粒子等が挙げられる。これらのうち、シリカや酸化チタンが好適であり、粒子表面が疎水化処理されたものが好ましく、疎水化処理されたシリカ粒子が特に好ましい。
外添剤の量は、特に限定されないが、着色粒子１００重量部に対して、通常、０．１〜６重量部である。これらの外添剤は２種以上を組み合わせて用いても良い。外添剤を組み合わせて用いる場合には、平均粒子径の異なる無機粒子同士、又は無機粒子と有機樹脂粒子を組み合わせる方法が好適である。外添剤をトナー粒子に付着させるには、通常、外添剤と着色粒子とをヘンシェルミキサーなどの混合機により、撹拌して行う。
外添剤としては、従来からトナーに用いられている外添剤を何ら制限なく用いることができ、例えば、無機粒子や有機樹脂粒子が挙げられる。無機粒子としては、シリカ、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、及び酸化錫等が挙げられ、有機樹脂粒子としては、アクリル（又はメタクリル）酸エステル重合体粒子、及びスチレン−アクリル（又はメタクリル）酸エステル共重合体粒子等が挙げられる。これらのうち、シリカや酸化チタンが好適であり、粒子表面が疎水化処理されたものが好ましく、疎水化処理されたシリカ粒子が特に好ましい。
外添剤の量は、特に限定されないが、着色粒子１００重量部に対して、通常、０．１〜６重量部である。これらの外添剤は２種以上を組み合わせて用いても良い。外添剤を組み合わせて用いる場合には、平均粒子径の異なる無機粒子同士、又は無機粒子と有機樹脂粒子を組み合わせる方法が好適である。外添剤をトナー粒子に付着させるには、通常、外添剤と着色粒子とをヘンシェルミキサーなどの混合機により、撹拌して行う。
本発明においては、上記方法により得られた着色粒子、好ましくはコアシェル型着色粒子をそのまま静電潜像現像用トナーとして用いてもよいが、さらに、外添剤、キャリアその他の微粒子をヘンシェルミキサー等の高速撹拌機を用いて混合することにより静電潜像現像用トナーが調製される。
本発明の画像形成方法によれば、重合法トナーのように、着色粒子の球形度が高く、小粒径で、且つ粒径分布がシャープなトナーを用いる場合に対応できる優れたクリーニング性を長期に渡り発揮する。
また、本発明の画像形成方法によれば、クリーニングブレードが前記感光体に当接した部分の両者の相対速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上となる高速印字を行う場合でも優れたクリーニング性を発揮する。
従って、本発明の画像形成方法は、高画質対応且つ高速印字対応の画像形成方法として好適に実施される。
また、本発明の画像形成方法によれば、クリーニングブレードが前記感光体に当接した部分の両者の相対速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上となる高速印字を行う場合でも優れたクリーニング性を発揮する。
従って、本発明の画像形成方法は、高画質対応且つ高速印字対応の画像形成方法として好適に実施される。
以下、本発明を実施例により更に詳細に説明する。なお、本発明の範囲は、かかる実施例に限定されないことはいうまでもない。なお、以下の実施例において、部及び％は、特に断りのない限り重量部又は重量％を表す。
以下の手順により、実施例１〜３及び比較例１〜３で用いるクリーニングブレードと、全ての実施例と比較例に共通して用いるトナーを製造し、試験した。
以下の手順により、実施例１〜３及び比較例１〜３で用いるクリーニングブレードと、全ての実施例と比較例に共通して用いるトナーを製造し、試験した。
〔実施例１のクリーニングブレードの製造〕
２官能のポリエステルポリオール化合物であるポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子量：２，０００）８６．３６部を７０℃で３時間、減圧下（５ｍｍＨｇ）にて加熱、攪拌し、脱水した。これに対して、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）４３．１２部を添加し、窒素気流中、８０℃にて３時間反応させ、ＮＣＯ基末端擬似プレポリマーを得た。
８０℃に加熱した前記ＮＣＯ基末端擬似プレポリマーに、ポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子量：２，０００）を１６．７０部、架橋剤としてトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）３．１２部、及び鎖延長剤として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）７．２１部の混合物である硬化剤成分を添加、減圧下で撹拌して脱泡し反応性組成物を得た。
２官能のポリエステルポリオール化合物であるポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子量：２，０００）８６．３６部を７０℃で３時間、減圧下（５ｍｍＨｇ）にて加熱、攪拌し、脱水した。これに対して、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）４３．１２部を添加し、窒素気流中、８０℃にて３時間反応させ、ＮＣＯ基末端擬似プレポリマーを得た。
８０℃に加熱した前記ＮＣＯ基末端擬似プレポリマーに、ポリカプロラクトンエステルジオール（平均分子量：２，０００）を１６．７０部、架橋剤としてトリメチロールプロパン（ＴＭＰ）３．１２部、及び鎖延長剤として１，４−ブタンジオール（ＢＤ）７．２１部の混合物である硬化剤成分を添加、減圧下で撹拌して脱泡し反応性組成物を得た。
内面が直径３４０ｍｍ、幅６００ｍｍの成形面である円筒状金型にキャスティングして１５０℃にて１時間加熱して硬化させて、厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体を成形した。
表面硬化処理として、成形されたシート状ポリウレタン弾性体を、ＭＤＩのシクロヘキサン３ｗｔ％溶液に３分間浸漬し、表面をシクロヘキサンで拭いた後、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード１を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット１とした。
表面硬化処理として、成形されたシート状ポリウレタン弾性体を、ＭＤＩのシクロヘキサン３ｗｔ％溶液に３分間浸漬し、表面をシクロヘキサンで拭いた後、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード１を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット１とした。
〔実施例２のクリーニングブレードの製造〕
実施例１のクリーニングブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体に、表面硬化処理としてブチルアクリレートの２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（長瀬産業社製、商品名：イルガキュアー６５１）溶液（濃度：３ｗｔ％）をブレード表面に塗布し、ＵＶ−ＬＥＤ照射器（キーエンス社製、商品名「ＵＶ−４００」）で１分間ブレード部分をスポット硬化し、さらに、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード２を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット２とした。
実施例１のクリーニングブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体に、表面硬化処理としてブチルアクリレートの２，２−ジメトキシ−１，２−ジフェニルエタン−１−オン（長瀬産業社製、商品名：イルガキュアー６５１）溶液（濃度：３ｗｔ％）をブレード表面に塗布し、ＵＶ−ＬＥＤ照射器（キーエンス社製、商品名「ＵＶ−４００」）で１分間ブレード部分をスポット硬化し、さらに、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード２を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット２とした。
〔実施例３のクリーニングブレードの製造〕
ポリブチレンアジペートジオール（平均分子量２，０００）１００重量部に対し、ＭＤＩを１１７．６重量部加え、窒素ガス雰囲気下に７０℃で１〜４時間攪拌し、イソシアネート基含量量が１６．３重量％のプレポリマーを調製した。
これとは別に、ポリブチレンアジペートジオール（平均分子量２，０００）７７．５重量部と、１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンを６０：４０の重量比で混合した硬化剤１１．９重量部と、感温性触媒（サンアプロ社製、商品名「ＳＡ１１０２」）０．１９重量部とを混合した硬化剤組成物を調製した。
ポリブチレンアジペートジオール（平均分子量２，０００）１００重量部に対し、ＭＤＩを１１７．６重量部加え、窒素ガス雰囲気下に７０℃で１〜４時間攪拌し、イソシアネート基含量量が１６．３重量％のプレポリマーを調製した。
これとは別に、ポリブチレンアジペートジオール（平均分子量２，０００）７７．５重量部と、１，４−ブタンジオールとトリメチロールプロパンを６０：４０の重量比で混合した硬化剤１１．９重量部と、感温性触媒（サンアプロ社製、商品名「ＳＡ１１０２」）０．１９重量部とを混合した硬化剤組成物を調製した。
上記により得られたプレポリマーと硬化剤組成物を混合撹拌し反応性組成物とした後、真空脱泡を行い、内面が直径３４０ｍｍ、幅６００ｍｍの成形面である円筒状金型に反応性組成物をキャスティングして１５０℃にて１時間加熱して硬化させて、厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体を成形した。
表面硬化処理として、シート状ポリウレタン弾性体を金型より脱型し、ＭＤＩのシクロヘキサン３ｗｔ％溶液に３分間浸漬し、表面をシクロヘキサンで拭いた後、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード３を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット３とした。
表面硬化処理として、シート状ポリウレタン弾性体を金型より脱型し、ＭＤＩのシクロヘキサン３ｗｔ％溶液に３分間浸漬し、表面をシクロヘキサンで拭いた後、１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの実施例クリーニングブレード３を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、実施例クリーニングブレードユニット３とした。
〔比較例１のクリーニングブレードの製造〕
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって、厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体を得た。
このシート状ポリウレタン弾性体は１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。表面硬化処理は行わなかった。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード１を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット１とした。
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって、厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体を得た。
このシート状ポリウレタン弾性体は１０５℃にて６時間ポストキュアを行い、さらに室温で７日放置した。表面硬化処理は行わなかった。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体を裁断して縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード１を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット１とした。
〔比較例２のクリーニングブレードの製造〕
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体の先端クリーニング部分が３ｍｍ露出するようテープでマスキングし（縦方向長さの４０％程度）、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）に３０分間浸漬後、シート状ポリウレタン弾性体を引き上げ、余分なＭＤＩを拭き取り、マスキングを取り外した。
その後、１３０℃のオーブンで６０分間、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させた後、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体の浸漬部分が残るように裁断して、縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード２を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット２とした。
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体の先端クリーニング部分が３ｍｍ露出するようテープでマスキングし（縦方向長さの４０％程度）、８０℃のイソシアネート（ＭＤＩ）に３０分間浸漬後、シート状ポリウレタン弾性体を引き上げ、余分なＭＤＩを拭き取り、マスキングを取り外した。
その後、１３０℃のオーブンで６０分間、含浸されたイソシアネート化合物とポリウレタン樹脂とを反応させた後、さらに室温で７日放置した。
放置後のシート状ポリウレタン弾性体の浸漬部分が残るように裁断して、縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード２を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット２とした。
〔比較例３のクリーニングブレードの製造〕
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体の先端クリーニング部分が３ｍｍ露出するようテープでマスキングし（縦方向長さの４０％程度）、基材弾性体のエッジ部を形成する長辺面及び先端面に、プラズマ化学気相蒸着法にて厚さ２μｍのフレキシブルダイヤモンドライクカーボン（ＦＤＬＣ）の蒸着膜を形成して、感光体に対する当接部にＦＤＬＣ層が形成されたシート状ポリウレタン弾性体を得た。
シート状ポリウレタン弾性体のコート部分が残るように裁断して、縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード３を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット３とした。
実施例１のブレード製造と同様の操作で金型による成形まで行なって得られた厚さ１．６ｍｍのシート状ポリウレタン弾性体の先端クリーニング部分が３ｍｍ露出するようテープでマスキングし（縦方向長さの４０％程度）、基材弾性体のエッジ部を形成する長辺面及び先端面に、プラズマ化学気相蒸着法にて厚さ２μｍのフレキシブルダイヤモンドライクカーボン（ＦＤＬＣ）の蒸着膜を形成して、感光体に対する当接部にＦＤＬＣ層が形成されたシート状ポリウレタン弾性体を得た。
シート状ポリウレタン弾性体のコート部分が残るように裁断して、縦１２ｍｍ，横２３８ｍｍの比較例クリーニングブレード３を作製し、ホットメルト接着剤を使用して所定の金具に貼着し、比較例クリーニングブレードユニット３とした。
〔トナーの製造〕
１．帯電制御樹脂組成物の調製
帯電制御樹脂（樹脂を構成する単量体の比：スチレン８２％、ｎ−ブチルアクリレート１１％、メタクリル酸ジメチルアミノベンジルクロライド７％、重量平均分子量１２，０００、ガラス転移温度６７℃）１００部に、トルエン２４部、及びメタノール６部を分散させ、加温せずに、冷却しながら２本ロールで混練した。帯電制御樹脂がロールに巻き付いてから、マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２；クラリアント社製）１００部を徐々に添加して、混練、分散させ、帯電制御樹脂組成物を得た。ロール間隙は、初期１ｍｍで、徐々に間隙を広げ、３ｍｍまで広げた。混練は、１時間行ない、その途中、有機溶剤を、帯電制御樹脂の混練状態に合わせ、何回かに分けて添加した。
１．帯電制御樹脂組成物の調製
帯電制御樹脂（樹脂を構成する単量体の比：スチレン８２％、ｎ−ブチルアクリレート１１％、メタクリル酸ジメチルアミノベンジルクロライド７％、重量平均分子量１２，０００、ガラス転移温度６７℃）１００部に、トルエン２４部、及びメタノール６部を分散させ、加温せずに、冷却しながら２本ロールで混練した。帯電制御樹脂がロールに巻き付いてから、マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２；クラリアント社製）１００部を徐々に添加して、混練、分散させ、帯電制御樹脂組成物を得た。ロール間隙は、初期１ｍｍで、徐々に間隙を広げ、３ｍｍまで広げた。混練は、１時間行ない、その途中、有機溶剤を、帯電制御樹脂の混練状態に合わせ、何回かに分けて添加した。
２．コロイド溶液の調製
イオン交換水２５０部に塩化マグネシウム９．８部を溶解した水溶液に、イオン交換水５０部に水酸化ナトリウム６．９部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加して、分散安定剤として水酸化マグネシウムコロイド（難水溶性の無機水酸化物コロイド）分散液を調製した。
イオン交換水２５０部に塩化マグネシウム９．８部を溶解した水溶液に、イオン交換水５０部に水酸化ナトリウム６．９部を溶解した水溶液を攪拌下で徐々に添加して、分散安定剤として水酸化マグネシウムコロイド（難水溶性の無機水酸化物コロイド）分散液を調製した。
３．重合性単量体組成物
スチレン８０．５部及びｎ−ブチルアクリレート１９．５部、前記帯電制御樹脂組成物１２部、ジビニルベンゼン０.６部、トリイソブチルメルカプタン１部、テトラエチルチウラムジスルフィド１部、ポリメタクリル酸エステルマクロモノマー（東亞合成社製、商品名「ＡＡ−６」）０．８部、及びジペンタエリスリトールヘキサミリステレート１０部を攪拌、混合して、均一分散し、重合性単量体組成物を得た。
スチレン８０．５部及びｎ−ブチルアクリレート１９．５部、前記帯電制御樹脂組成物１２部、ジビニルベンゼン０.６部、トリイソブチルメルカプタン１部、テトラエチルチウラムジスルフィド１部、ポリメタクリル酸エステルマクロモノマー（東亞合成社製、商品名「ＡＡ−６」）０．８部、及びジペンタエリスリトールヘキサミリステレート１０部を攪拌、混合して、均一分散し、重合性単量体組成物を得た。
４．シェル用単量体の水分散液
メチルメタクリレート（計算Ｔｇ＝１０５℃）２部と水１００部を超音波乳化機にて微分散化処理して、シェル用単量体の水分散液を得た。シェル用単量体の液滴の粒径は、粒径分布測定装置（島津製作所株式会社製、商品名「ＳＡＬＤ２０００Ａ型」）で測定したところ、Ｄ９０が１．６μｍであった。
メチルメタクリレート（計算Ｔｇ＝１０５℃）２部と水１００部を超音波乳化機にて微分散化処理して、シェル用単量体の水分散液を得た。シェル用単量体の液滴の粒径は、粒径分布測定装置（島津製作所株式会社製、商品名「ＳＡＬＤ２０００Ａ型」）で測定したところ、Ｄ９０が１．６μｍであった。
５．カプセルトナーの製造
前記により得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、前記重合性単量体組成物を投入し、液滴が安定するまで攪拌し、そこに、重合開始剤のｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（日本油脂社製、商品名「パーブチルＯ」）６部を添加後、乳化分散機（荏原製作所製、商品名「エバラマイルダー」）を用いて１５，０００ｒｐｍの回転数で３０分間高剪断攪拌して、重合性単量体組成物の液滴を造粒した。この造粒した重合性単量体組成物の水分散液を、攪拌翼を装着した１０Ｌの反応器に入れ、９０℃で重合反応を開始させ、重合転化率がほぼ１００％に達したときにサンプリングして、着色粒子（コア）の粒径を測定した。この結果、体積平均粒径は、７．４μｍであった。
前記により得られた水酸化マグネシウムコロイド分散液に、前記重合性単量体組成物を投入し、液滴が安定するまで攪拌し、そこに、重合開始剤のｔ−ブチルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート（日本油脂社製、商品名「パーブチルＯ」）６部を添加後、乳化分散機（荏原製作所製、商品名「エバラマイルダー」）を用いて１５，０００ｒｐｍの回転数で３０分間高剪断攪拌して、重合性単量体組成物の液滴を造粒した。この造粒した重合性単量体組成物の水分散液を、攪拌翼を装着した１０Ｌの反応器に入れ、９０℃で重合反応を開始させ、重合転化率がほぼ１００％に達したときにサンプリングして、着色粒子（コア）の粒径を測定した。この結果、体積平均粒径は、７．４μｍであった。
前記シェル用重合性単量体の水分散液、及び水溶性開始剤（和光純薬社製、商品名ＶＡ−０８６；２，２’−アゾビス〔２−メチル−Ｎ−（２−ハイドロキシエチル）−プロピオンアミド〕）０．２部を蒸留水６５部に溶解し、それを反応器に入れた。さらに、８時間重合を継続した後、反応を停止し、ｐＨ９．５の着色粒子の水分散液を得た。
前記により得た着色粒子の水分散液を攪拌しながら、硫酸により系のｐＨを５以下にして酸洗浄（２５℃、１０分間）を行い、濾過により水を分離した後、新たにイオン交換水５００部を加えて再スラリー化し水洗浄を行った。その後、再度、脱水と水洗浄を数回繰り返し行なって、固形分を濾過分離した後、乾燥機にて４５℃で２昼夜乾燥を行い、着色体粒子を得た。
乾燥した着色粒子を取り出し、測定した体積平均粒径（ｄｖ）は７．４μｍであり、体積平均粒径（ｄｖ）／個数平均粒径（ｄｐ）は１．２３であった。
６．現像剤の調製
前記により得られた着色粒子１００部に、疎水化処理したコロイダルシリカ（日本アエロジル社製、商品名：ＲＸ−３００）０．６部及び平均粒径０.３μｍの炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、商品名：ＣＵＢＥ−０３ＢＨＳ）０.３部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して非磁性一成分現像剤を調製した。
前記により得られた着色粒子１００部に、疎水化処理したコロイダルシリカ（日本アエロジル社製、商品名：ＲＸ−３００）０．６部及び平均粒径０.３μｍの炭酸カルシウム（丸尾カルシウム社製、商品名：ＣＵＢＥ−０３ＢＨＳ）０.３部を添加し、ヘンシェルミキサーを用いて混合して非磁性一成分現像剤を調製した。
〔試験方法〕
各クリーニングブレードについて、２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）、２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）と１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）、２０〜５０℃の損失正接tanδを測定した。
トナーについては、着色粒子の平均円形度、体積平均粒径（μｍ）、粒径４μｍ以下の粒子の割合（個数％）、粒径１６μｍ以上の粒子の割合（体積％）、感光体表面上でのトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜を測定した。
印字性能については、耐久印字試験を行って、ＮＮ（常温常湿）環境下での細線再現性、ＬＬ（低温低湿）及びＮＮ環境下でのクリーニング性が劣化する枚数を測定した。なお、ＮＮ環境は、温度２３℃、湿度５０％環境を、ＬＬ環境は、温度１０℃、湿度２０％環境を表す。
各クリーニングブレードについて、２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）、２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）と１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）、２０〜５０℃の損失正接tanδを測定した。
トナーについては、着色粒子の平均円形度、体積平均粒径（μｍ）、粒径４μｍ以下の粒子の割合（個数％）、粒径１６μｍ以上の粒子の割合（体積％）、感光体表面上でのトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜を測定した。
印字性能については、耐久印字試験を行って、ＮＮ（常温常湿）環境下での細線再現性、ＬＬ（低温低湿）及びＮＮ環境下でのクリーニング性が劣化する枚数を測定した。なお、ＮＮ環境は、温度２３℃、湿度５０％環境を、ＬＬ環境は、温度１０℃、湿度２０％環境を表す。
１．押込み弾性率（Ａ）及び（Ｂ）の測定
ＩＳＯ １４５７７に規定する押込み試験の手順に従って行った。試験機としては超微小硬度計（フィッシャーインスツルメンツ製、商品名「フィッシャースコープ１００Ｃ」）を用い、圧子としては、基部が正方形で対面角度が１３６°の角錐形ダイヤモンド圧子を用いた。
試験時の温度を２３℃とし、クリーニングブレードの感光体との当接部付近（図３参照。感光体当接面における当接している角から縦方向へ４ｍｍまでの範囲である。）の部分に圧子を押込んで１０ｍＮ又は１００ｍＮまで荷重を加え、２０秒間保持した後、緩和の際の弾性率を測定した。
押込み弾性率Ｅｉｔの測定は、試験片に対して正方形の角錐形ダイヤモンド圧子を用いて行った。押込み弾性率の計算は、一定速度で試験片に荷重をかけ、そのとき圧子の深さと形状、くぼみ曲線とわかっている圧子の面積関数から圧子と試験片の接触面積を見積もり、そのときの荷重を接触面積で割った押込み硬さを見積もった。
１０ｍＮまたは１００ｍＮの荷重をかけ、その後約２０秒その荷重を保持した。このときの荷重を１００％とみなした。その後一定速度で荷重を下げていき、その緩和曲線（図４参照。）から押込み荷重が９５％の値と６０％の値で線を引き、そのときの傾きを押込み弾性率とした。
ＩＳＯ １４５７７に規定する押込み試験の手順に従って行った。試験機としては超微小硬度計（フィッシャーインスツルメンツ製、商品名「フィッシャースコープ１００Ｃ」）を用い、圧子としては、基部が正方形で対面角度が１３６°の角錐形ダイヤモンド圧子を用いた。
試験時の温度を２３℃とし、クリーニングブレードの感光体との当接部付近（図３参照。感光体当接面における当接している角から縦方向へ４ｍｍまでの範囲である。）の部分に圧子を押込んで１０ｍＮ又は１００ｍＮまで荷重を加え、２０秒間保持した後、緩和の際の弾性率を測定した。
押込み弾性率Ｅｉｔの測定は、試験片に対して正方形の角錐形ダイヤモンド圧子を用いて行った。押込み弾性率の計算は、一定速度で試験片に荷重をかけ、そのとき圧子の深さと形状、くぼみ曲線とわかっている圧子の面積関数から圧子と試験片の接触面積を見積もり、そのときの荷重を接触面積で割った押込み硬さを見積もった。
１０ｍＮまたは１００ｍＮの荷重をかけ、その後約２０秒その荷重を保持した。このときの荷重を１００％とみなした。その後一定速度で荷重を下げていき、その緩和曲線（図４参照。）から押込み荷重が９５％の値と６０％の値で線を引き、そのときの傾きを押込み弾性率とした。
２．２０〜５０℃の損失正接tanδの測定
粘弾性測定装置（レオメーター）（レオメトリックス社製、商品名「ＲＤＡ−ＩＩ型」）を用い、周波数を一定とし温度を昇温しながら、各温度での粘弾性を測定し、損失正接（tanδ）を算出した。
測定条件は以下の通りである。
＜測定条件＞
測定治具：弾性率が高い場合には直径７．９ｍｍ、弾性率が低い場合には直径２５ｍｍのパラレルプレートを使用する。
測定試料：クリーニングブレードを２５×２×１．５ｍｍに切断して試料として使用。
測定周波数：６．２８ラジアン／秒
測定歪：初期値を０．１％とする。
試料の伸長補正：自動測定モードにて調整
測定温度：２０℃から５０℃まで毎分１℃の割合で昇温。
粘弾性測定装置（レオメーター）（レオメトリックス社製、商品名「ＲＤＡ−ＩＩ型」）を用い、周波数を一定とし温度を昇温しながら、各温度での粘弾性を測定し、損失正接（tanδ）を算出した。
測定条件は以下の通りである。
＜測定条件＞
測定治具：弾性率が高い場合には直径７．９ｍｍ、弾性率が低い場合には直径２５ｍｍのパラレルプレートを使用する。
測定試料：クリーニングブレードを２５×２×１．５ｍｍに切断して試料として使用。
測定周波数：６．２８ラジアン／秒
測定歪：初期値を０．１％とする。
試料の伸長補正：自動測定モードにて調整
測定温度：２０℃から５０℃まで毎分１℃の割合で昇温。
３．クリーニングブレードの硬度の測定
クリーニングブレードの硬度はＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式デュロメーター硬さ（タイプＡ）試験によりショアＡ硬度を測定した。測定は、前記実施例及び比較例で得られた厚さ１．６ｍｍシート状ポリウレタン弾性体を６枚重ねて厚さ９．６ｍｍとしたサンプルについて行った。
クリーニングブレードの硬度はＪＩＳ Ｋ ６２５３に準拠して、スプリング式デュロメーター硬さ（タイプＡ）試験によりショアＡ硬度を測定した。測定は、前記実施例及び比較例で得られた厚さ１．６ｍｍシート状ポリウレタン弾性体を６枚重ねて厚さ９．６ｍｍとしたサンプルについて行った。
４．平均円形度及び粒径に関する測定
容器中に、予めイオン交換水１０ｍｌを入れ、その中に分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸）０．０２ｇを加え、更にトナー０．０２ｇを加え、超音波分散機で６０Ｗ、３分間分散処理を行った。測定時のトナー濃度を３，０００〜１０，０００個／μＬとなるようにイオン交換水を適量加えて調整し、１μｍ以上の円相当径の着色粒子１，０００〜１０，０００個についてシスメックス社製フロー式粒子像分析装置（商品名「ＦＰＩＡ−２１００」）を用いて測定した。測定値から、平均円形度、体積平均粒径（μｍ）、粒径４μｍ以下の粒子の割合（個数％）、及び粒径１６μｍ以上の粒子の割合（体積％）を求めた。
容器中に、予めイオン交換水１０ｍｌを入れ、その中に分散剤として界面活性剤（アルキルベンゼンスルホン酸）０．０２ｇを加え、更にトナー０．０２ｇを加え、超音波分散機で６０Ｗ、３分間分散処理を行った。測定時のトナー濃度を３，０００〜１０，０００個／μＬとなるようにイオン交換水を適量加えて調整し、１μｍ以上の円相当径の着色粒子１，０００〜１０，０００個についてシスメックス社製フロー式粒子像分析装置（商品名「ＦＰＩＡ−２１００」）を用いて測定した。測定値から、平均円形度、体積平均粒径（μｍ）、粒径４μｍ以下の粒子の割合（個数％）、及び粒径１６μｍ以上の粒子の割合（体積％）を求めた。
５．感光体表面上でのトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜の測定
市販の非磁性一成分プリンター（有機感光体現像ドラム、１８枚機）に各実施例又は各比較例で製造したクリーニングブレードを取り付けた。このプリンターに、ＮＮ環境下に１日放置したトナーを充填したカートリッジを装着して、ＮＮ環境下で印字を行って評価した。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
先ず白ベタ印字を行い、次いで、２枚目の白ベタ印字を途中で停止させた後、感光体上に付着したトナーの実機帯電量Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）を、吸引式帯電量測定装置（トレックジャパン社製、商品名「２１０ＨＳ−２Ａ」）を用いて測定した。
市販の非磁性一成分プリンター（有機感光体現像ドラム、１８枚機）に各実施例又は各比較例で製造したクリーニングブレードを取り付けた。このプリンターに、ＮＮ環境下に１日放置したトナーを充填したカートリッジを装着して、ＮＮ環境下で印字を行って評価した。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
先ず白ベタ印字を行い、次いで、２枚目の白ベタ印字を途中で停止させた後、感光体上に付着したトナーの実機帯電量Ｑ／Ｍ（μＣ／ｇ）を、吸引式帯電量測定装置（トレックジャパン社製、商品名「２１０ＨＳ−２Ａ」）を用いて測定した。
６．細線再現性の評価
上記の試験５で使用したプリンターを用いて、ＮＮ環境下、１日放置した後、２×２ドットライン（幅約８５μｍ）で連続して線画像を形成し、１００００枚まで印字を行った。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
印字５００枚毎に、印字評価システム（ＹＡ−ＭＡ社製、商品名「ＲＴ２０００」）によって測定し、線画像の濃度分布データを採取した。この時、その濃度の最大値の半値における全幅を線幅として、一枚目の線画像の線幅を基準として、その線幅の差が１０μｍ以下のものは１枚目の線画像を再現しているとして、線画像の線幅の差が１０μｍ以下を維持できる枚数を調べた。
上記の試験５で使用したプリンターを用いて、ＮＮ環境下、１日放置した後、２×２ドットライン（幅約８５μｍ）で連続して線画像を形成し、１００００枚まで印字を行った。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
印字５００枚毎に、印字評価システム（ＹＡ−ＭＡ社製、商品名「ＲＴ２０００」）によって測定し、線画像の濃度分布データを採取した。この時、その濃度の最大値の半値における全幅を線幅として、一枚目の線画像の線幅を基準として、その線幅の差が１０μｍ以下のものは１枚目の線画像を再現しているとして、線画像の線幅の差が１０μｍ以下を維持できる枚数を調べた。
７．クリーニング性の評価
上記の試験５で使用したプリンターを用いて、ＮＮ又はＬＬ環境下、１日放置した後、連続して５％印字濃度のハーフトーン印字を行い、１０，０００枚まで印字を行った。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
印字５００枚毎に、帯電ロールの表面を目視観察した。帯電ロールの表面にクリーニングブレードをすり抜けた転写残トナーが付着したことが確認された時点をクリーニング不良発生枚数とした。
上記の試験５で使用したプリンターを用いて、ＮＮ又はＬＬ環境下、１日放置した後、連続して５％印字濃度のハーフトーン印字を行い、１０，０００枚まで印字を行った。クリーニングブレードと当接する位置における感光体表面の移動速度は１２ｃｍ／ｓｅｃとした。
印字５００枚毎に、帯電ロールの表面を目視観察した。帯電ロールの表面にクリーニングブレードをすり抜けた転写残トナーが付着したことが確認された時点をクリーニング不良発生枚数とした。
〔結果〕
試験結果を表１に示す。
なお、表１中の略記は、以下の通りである。
＊１： 結着樹脂用及びシェル用重合性単量体に関する略記
ＳＴ（スチレン）、ＢＡ（アクリル酸ブチル）、ＤＶＢ（ジビニルベンゼン）、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）、ＡＡ−６（ＭＭＡマクロモノマー）
＊２： 表面硬化に関する略記
ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）
試験結果を表１に示す。
なお、表１中の略記は、以下の通りである。
＊１： 結着樹脂用及びシェル用重合性単量体に関する略記
ＳＴ（スチレン）、ＢＡ（アクリル酸ブチル）、ＤＶＢ（ジビニルベンゼン）、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）、ＡＡ−６（ＭＭＡマクロモノマー）
＊２： 表面硬化に関する略記
ＭＤＩ（４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート）
〔結果のまとめ〕
小粒径の球形トナーを用いて高速連続印字を行った耐久印字試験の結果、実施例１〜３では長期に渡り良好なクリーニング性能及び細線再現性が発揮されたのに対し、比較例１〜３ではクリーニング性能又は細線再現性の劣化が早期に認められた。
比較例１は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が１０．４であり５〜１５ＫＰａの範囲に入っていたが、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）の値が小さすぎるため、比（Ａ）／（Ｂ）が２．０となり１．１〜１．８の上限値を超えていた。この比較例１の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において実施例よりも劣っていた。特に、ＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性はそれほど劣化しなかったが、ＬＬ環境下でのクリーニング性能が極めて早期に劣化したのが特徴的であった。
比較例２は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が２０．６であり５〜１５ＫＰａの上限値を超えていた。また、比（Ａ）／（Ｂ）が１．０となり１．１〜１．８の下限値よりも小さかった。この比較例２で用いたクリーニングブレードは、特許文献１に開示されたクリーニングブレードに類似する。比較例２の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において、実施例よりも劣っていた。特に、全ての評価項目において比較的早期に劣化が認められたのが特徴的であった。
比較例３は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が５．５であり５〜１５ＫＰａの範囲に入っていたが、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）の値に対して１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）の値が小さすぎたため、比（Ａ）／（Ｂ）が１．０となり１．１〜１．８の下限値よりも小さかった。この比較例３で用いたクリーニングブレードは、特許文献２に開示されたクリーニングブレードに類似する。比較例３の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において、実施例よりも劣っていた。特に、全ての評価項目において極めて早期に劣化が認められたのが特徴的であった。
小粒径の球形トナーを用いて高速連続印字を行った耐久印字試験の結果、実施例１〜３では長期に渡り良好なクリーニング性能及び細線再現性が発揮されたのに対し、比較例１〜３ではクリーニング性能又は細線再現性の劣化が早期に認められた。
比較例１は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が１０．４であり５〜１５ＫＰａの範囲に入っていたが、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）の値が小さすぎるため、比（Ａ）／（Ｂ）が２．０となり１．１〜１．８の上限値を超えていた。この比較例１の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において実施例よりも劣っていた。特に、ＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性はそれほど劣化しなかったが、ＬＬ環境下でのクリーニング性能が極めて早期に劣化したのが特徴的であった。
比較例２は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が２０．６であり５〜１５ＫＰａの上限値を超えていた。また、比（Ａ）／（Ｂ）が１．０となり１．１〜１．８の下限値よりも小さかった。この比較例２で用いたクリーニングブレードは、特許文献１に開示されたクリーニングブレードに類似する。比較例２の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において、実施例よりも劣っていた。特に、全ての評価項目において比較的早期に劣化が認められたのが特徴的であった。
比較例３は、クリーニングブレードの２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が５．５であり５〜１５ＫＰａの範囲に入っていたが、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）の値に対して１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）の値が小さすぎたため、比（Ａ）／（Ｂ）が１．０となり１．１〜１．８の下限値よりも小さかった。この比較例３で用いたクリーニングブレードは、特許文献２に開示されたクリーニングブレードに類似する。比較例３の耐久印字試験の結果は、ＬＬ又はＮＮ環境下でのクリーニング性能及びＮＮ環境下での細線再現性の全ての評価項目において、実施例よりも劣っていた。特に、全ての評価項目において極めて早期に劣化が認められたのが特徴的であった。
１ 感光体ドラム
２ 帯電ロール
３ 光照射装置
４ 現像装置
５ 転写ロール
６ クリーニングブレード
６ａ 感光体に対する当接部
６ｂ 固定部
６ｃ クリーニングブレードの感光体表面に当接する角
７ 定着装置
７ａ 熱ロール
７ｂ 支持ロール
８ ケーシング
８ａ トナー槽
９ 現像ロール
１０ 現像ロール用ブレード
１１ 供給ロール
１２ 攪拌翼
１３ トナー
１４ 記録材
２ 帯電ロール
３ 光照射装置
４ 現像装置
５ 転写ロール
６ クリーニングブレード
６ａ 感光体に対する当接部
６ｂ 固定部
６ｃ クリーニングブレードの感光体表面に当接する角
７ 定着装置
７ａ 熱ロール
７ｂ 支持ロール
８ ケーシング
８ａ トナー槽
９ 現像ロール
１０ 現像ロール用ブレード
１１ 供給ロール
１２ 攪拌翼
１３ トナー
１４ 記録材
Claims (8)
- 結着樹脂及び着色剤を含有する着色粒子を含み、該着色粒子の平均円形度が０．９５〜０．９９８であるトナーにより感光体上に可視像を形成する現像工程、前記可視像を記録材に転写し転写像を形成する転写工程、前記転写像を定着する定着工程及び、転写後の感光体上に残留するトナーを該感光体上に当接したクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、
前記クリーニングブレードの、
感光体に対する当接部の２３℃における１０ｍＮ時の押込み弾性率（Ａ）が、５〜１５ＫＰａで、１００ｍＮ時の押込み弾性率（Ｂ）との比（Ａ）／（Ｂ）の値が１．３〜１．７で、
２０〜５０℃の損失正接ｔａｎδが０．０１〜０．０５の範囲であることを特徴とする画像形成方法。 - 前記クリーニングブレードが、ポリエステルポリオールとポリイソシアネートとの反応により得られるポリウレタンにより形成されていることを特徴とする請求項１記載の画像形成方法。
- 前記着色粒子の、体積平均粒径が４〜８μｍであり、粒径４μｍ以下の粒子の割合が３０個数％以下、粒径１６μｍ以上の粒子の割合が１体積％以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の画像形成方法。
- 前記感光体表面上におけるトナー帯電量の絶対値｜Ｑ／Ｍ｜が１０〜８０μＣ／ｇであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記クリーニング工程において、前記クリーニングブレードの前記感光体に当接した部分における前記感光体の回転速度が１０ｃｍ／ｓｅｃ以上であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記着色粒子が、さらに帯電制御樹脂を含有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記着色粒子が、コアシェル型粒子であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の画像形成方法。
- 前記クリーニングブレードの表面が、硬化処理されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の画像形成方法。
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