JP5006164B2 - 画像形成装置、画像形成方法及びプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
(1)電子写真感光体と、電子写真感光体に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を書き込む露光手段と、静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段と、前記可視像化された可視像を記録材に転写する転写手段と、記録材上の可視像を定着させる定着手段と、前記感光体表面の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段で硬化した架橋表面層を有しており、
前記現像手段で使用されるトナーは、体積平均粒径が1〜5μmで、平均円形度が0.95〜0.98であり、
前記トナー表面に添加される外添剤は、一次平均粒径10〜20nmである外添剤の量をX重量%、一次平均粒径100〜200nmである外添剤の量をY重量%とすると、下記式(I)の関係を満たし、
前記クリーニング手段は、硬度が70〜80°で、25℃での反発弾性が10〜35%であるポリウレタンゴム板からなるクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置。
1<3X/5+Y<3 …(I)
(ただし上記式(I)中、XおよびYは、 X<Y、0<X≦1、1≦Y である。)
(4)前記トナーは、カラートナーであることを特徴とする前記(1)から(3)のいずれかに記載の画像形成装置。
(6)前記現像手段で使用される現像剤は、前記トナーを用いた一成分現像剤であることを特徴とする前記(1)から(4)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(8)前記帯電手段は、ローラ状で電子写真感光体に近接非接触配置された帯電部材を備えることを特徴とする前記(1)から(7)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(10)前記画像形成装置は、電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写した後、前記中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、
複数色のトナー画像を前記中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、前記カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする前記(1)から(9)のいずれか1項に記載の画像形成装置。
(12)前記(1)から(11)のいずれか1項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法。
(13)電子写真感光体と、少なくとも静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段及び電子写真感光体表面の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に設けられた画像形成装置用プロセスカートリッジであって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段で硬化した架橋表面層を有しており、
前記現像手段で使用されるトナーは、体積平均粒径が1〜5μmで、平均円形度が0.95〜0.98であり、
前記トナー表面に添加される外添剤は、一次平均粒径10〜20nmである外添剤の量をX重量%、一次平均粒径100〜200nmである外添剤の量をY重量%とすると、下記式(I)の関係を満たし、
前記クリーニング手段は、硬度が70〜80°で、25℃での反発弾性が10〜35%であるポリウレタンゴム板からなるクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
1<3X/5+Y<3 …(I)
(ただし上記式(I)中、XおよびYは、 X<Y、0<X≦1、1≦Y である。)
本発明の架橋表面層に、3官能以上のラジカル重合性モノマーを用いており、これにより3次元の網目構造が発達し、架橋度が非常に高い高硬度架橋表面層が得られ、高い耐摩耗性が達成される。これに対し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーのみを用いた場合は、架橋表面層中の架橋結合が希薄となり飛躍的な耐摩耗性向上が達成されない。架橋表面層に高分子材料が含有されている場合、3次元網目構造の発達が阻害され架橋度の低下が起こり、本発明に比べ充分な耐摩耗性が得られない。更に、含有される高分子材料とラジカル重合性組成物(ラジカル重合性モノマーや電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物)の反応より生じた硬化物との相溶性が悪く、相分離から局部的な摩耗が生じ、表面の傷となって現れる。
また本発明の架橋表面層は、上記3官能性ラジカル重合性モノマーに加え、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を含有しており、これが上記3官能以上のラジカル重合性モノマー硬化時に架橋結合中に取り込まれる。これに対し、官能基を有しない低分子電荷輸送物質を架橋表面層中に含有させた場合、その相溶性の低さから低分子電荷輸送物質の析出や白濁現象が起こり、架橋表面層の機械的強度も低下する。
(1)1−置換エチレン官能基としては、例えば下記式(i)で表わされる官能基が挙げられる。
CH2=CH−X2− ・・・(i)
CH2=C(Y4)−X3− ・・・(ii)
(ただし、式中、Y4は、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、メトキシ基あるいはエトキシ基等のアルコキシ基、−COOR37基(R37は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル、フェネチル基等のアラルキル基、置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基、または−CONR38R39(R38およびR39は、水素原子、置換基を有していてもよいメチル基、エチル基等のアルキル基、置換基を有していてもよいベンジル基、ナフチルメチル基、あるいはフェネチル基等のアラルキル基、または置換基を有していてもよいフェニル基、ナフチル基等のアリール基を表わし、互いに同一または異なっていてもよい。)、また、X3は上記式(i)のX2と同一の置換基及び単結合、アルキレン基を表わす。ただし、Y4,X3の少なくとも何れか一方がオキシカルボニル基、シアノ基、アルケニレン基、及び芳香族環である。)
また静電的特性においても、2官能以上の電荷輸送性化合物を用いた場合は複数の結合で架橋構造中に固定されるため、電荷輸送時の中間体構造(カチオンラジカル)が安定して保てず、電荷のトラップによる感度の低下、残留電位の上昇が起こしやすくなる。これらの電気的特性の劣化は、画像濃度低下、文字の細り等の画像として現れる。このようなことから、電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物は、1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を用い、架橋結合間にペンダント状に固定化することにより、クラックや傷の発生、及び静電的特性の安定化しやすくなる。
また、電荷輸送性構造としてはトリアリールアミン構造が効果が高い。また官能基数が1つでもあるものが好ましく、さらには下記一般式(1)又は(2)の構造で示される化合物を用いた場合、感度、残留電位等の電気的特性が良好に持続される。
(1)ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基等。
(2)アルキル基、好ましくは、C1〜C12特にC1〜C8、さらに好ましくはC1〜C4の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり、これらのアルキル基にはさらにフッ素原子、水酸基、シアノ基、C1〜C4のアルコキシ基、フェニル基又はハロゲン原子、C1〜C4のアルキル基もしくはC1〜C4のアルコキシ基で置換されたフェニル基を有していてもよい。具体的にはメチル基、エチル基、n−ブチル基、i−プロピル基、t−ブチル基、s−ブチル基、n−プロピル基、トリフルオロメチル基、2−ヒドロキシエチル基、2−エトキシエチル基、2−シアノエチル基、2−メトキシエチル基、ベンジル基、4−クロロベンジル基、4−メチルベンジル基、4−フェニルベンジル基等が挙げられる。
(3)アルコキシ基(−OR2)であり、R2は(2)で定義したアルキル基を表わす。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、i−プロポキシ基、t−ブトキシ基、n−ブトキシ基、s−ブトキシ基、i−ブトキシ基、2−ヒドロキシエトキシ基、ベンジルオキシ基、トリフルオロメトキシ基等が挙げられる。
(4)アリールオキシ基であり、アリール基としてはフェニル基、ナフチル基が挙げられる。これは、C1〜C4のアルコキシ基、C1〜C4のアルキル基またはハロゲン原子を置換基として含有してもよい。具体的には、フェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、4−メトキシフェノキシ基、4−メチルフェノキシ基等が挙げられる。
(5)アルキルメルカプト基またはアリールメルカプト基であり、具体的にはメチルチオ基、エチルチオ基、フェニルチオ基、p−メチルフェニルチオ基等が挙げられる。
(8)置換又は無置換のスチリル基、置換又は無置換のβ−フェニルスチリル基、ジフェニルアミノフェニル基、ジトリルアミノフェニル基等。
但し、1官能及び2官能のラジカル重合性モノマーやラジカル重合性オリゴマーを多量に含有させると架橋表面層の3次元架橋結合密度が実質的に低下し、耐摩耗性の低下を招く。このためこれらのモノマーやオリゴマーの含有量は、3官能以上のラジカル重合性モノマー100重量部に対し50重量部以下、好ましくは30重量部以下に制限される。
また光エネルギーにより硬化するときには、酸素による架橋阻害を防止するために、酸素濃度を低減することが好ましい。
UV照射の場合、メタルハライドランプ等を用いるが、照度(365nm)は300mW/cm2以上、1000mW/cm2以下が好ましく、例えば600mW/cm2のUV光を照射する場合、例えば硬化に際し、ドラムを回転して全ての面を均一に45〜360秒程度照射すればよい。このときドラム温度は100℃を越えないように制御する。
硬化終了後は、残留溶媒低減のため100〜150℃で10分〜30分加熱して、本発明の感光体を得る。
導電性支持体としては、体積抵抗1010Ω・cm以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を蒸着またはスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板およびそれらを押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理を施した管などを使用することができる。また、特開昭52−36016号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
次に感光層について説明する。感光層は積層構造でも単層構造でもよい。
積層構造の場合には、感光層は電荷発生機能を有する電荷発生層と電荷輸送機能を有する電荷輸送層とから構成される。また、単層構造の場合には、感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層である。以下、積層構造の感光層及び単層構造の感光層のそれぞれについて述べる。
(電荷発生層)
電荷発生層は、電荷発生機能を有する電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダー樹脂を併用することもできる。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコン等が挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でターミネートしたものや、ホウ素原子、リン原子等をドープしたものが良好に用いられる。
電荷輸送層は電荷輸送機能を有する層である。電荷輸送層は電荷輸送機能を有する電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成し、この上に上記本発明のラジカル重合性組成物(電荷輸送性構造を有しないラジカル重合性モノマー及び電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物;以下同じ)を含有する架橋表面層用塗工液を塗布し、外部エネルギーにより架橋硬化させる。
電荷輸送物質としては、前記電荷発生層で記載した電子輸送物質、正孔輸送物質及び高分子電荷輸送物質を用いることができる。高分子電荷輸送物質を用いることにより、表面層塗工時の下層の溶解性を低減でき、とりわけ有用である。
単層構造の感光層は電荷発生機能と電荷輸送機能を同時に有する層で、電荷発生機能を有する電荷発生物質と電荷輸送機能を有する電荷輸送物質と結着樹脂を適当な溶媒に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤等を添加することもできる。電荷発生物質の分散方法、それぞれ電荷発生物質、電荷輸送物質、可塑剤、レベリング剤は前記電荷発生層、電荷輸送層において既に述べたものと同様のものが使用できる。結着樹脂としては、先に電荷輸送層の項で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層で挙げたバインダー樹脂を混合して用いてもよい。また、先に挙げた高分子電荷輸送物質も使用可能で、架橋表面層への下層感光層組成物の混入を低減できる点で有用である。かかる感光層の膜厚は、5〜30μm程度が適当であり、好ましくは10〜25μm程度が適当である。
本発明では感光層と架橋表面層の接着強度を向上させるため、感光層と架橋表面層の間に接着層を設けてもよい。架橋表面層を設けることで耐摩耗性を向上させるとともに、表面の高硬度化によって低下した接着強度を、接着層を設けることで接着性を向上させることが可能となる。
接着層には電荷輸送層で用いられるバインダー樹脂と架橋表面層で用いられるラジカル重合性モノマー、さらに必要に応じて1官能の電荷輸送構造を有するラジカル重合性化合物を混合させた塗工液を電荷輸送層上に塗布し、さらに続けて架橋表面層用塗工液を塗布し、同時に光硬化させることで電荷輸送層と架橋表面層を結合させる働きを示すようになる。
本発明の接着層では架橋表面層と感光層の接着性を向上させるため、ラジカル重合性モノマーとバインダー樹脂を含有させている。また電気特性を向上させるために、必要に応じて電荷輸送構造を有する1官能のラジカル重合化合物を含有させることができる。ここで用いるラジカル重合性モノマーは架橋表面層で使用される3官能以上のラジカル重合性モノマーのみならず、1官能、2官能のラジカル重合性モノマーを用いることも可能である。また、電荷輸送構造を有する1官能のラジカル重合化合物としては架橋表面層で用いられるものが使用可能である。
本発明の感光体においては、導電性支持体と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
また、本発明においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、架橋表面層、単層感光層、電荷発生層、電荷輸送層、接着層、下引き層等の各層に酸化防止剤を添加することができる。
(フェノール系化合物)
2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−ブチル−4−エチルフェノール、ステアリル−β−(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシフェニル)プロピオネート、2,2’−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2’−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−チオビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4’−ブチリデンビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−5−t−ブチルフェニル)ブタン、1,3,5−トリメチル−2,4,6−トリス(3,5−ジ−t−ブチル−4−ヒドロキシベンジル)ベンゼン、テトラキス−[メチレン−3−(3’,5’−ジ−t−ブチル−4’−ヒドロキシフェニル)プロピオネート]メタン、ビス[3,3’−ビス(4’−ヒドロキシ−3’−t−ブチルフェニル)ブチリックアッシド]クリコ−ルエステル、トコフェロール類など。
N−フェニル−N’−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N−フェニル−N−sec−ブチル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジ−イソプロピル−p−フェニレンジアミン、N,N’−ジメチル−N,N’−ジ−t−ブチル−p−フェニレンジアミンなど。
2,5−ジ−t−オクチルハイドロキノン、2,6−ジドデシルハイドロキノン、2−ドデシルハイドロキノン、2−ドデシル−5−クロロハイドロキノン、2−t−オクチル−5−メチルハイドロキノン、2−(2−オクタデセニル)−5−メチルハイドロキノンなど。
ジラウリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジステアリル−3,3’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−3,3’−チオジプロピオネートなど。
トリフェニルホスフィン、トリ(ノニルフェニル)ホスフィン、トリ(ジノニルフェニル)ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ(2,4−ジブチルフェノキシ)ホスフィンなど。
本発明におけるトナーは、体積平均粒径が1.0〜5.0μmであることが好ましい。このような粒径を有するトナーとすることにより、ドットを忠実に再現できるため高解像で高画質の画像が得られ、とりわけフルカラー複写機などに用いた場合に色再現性に優れた高画質の画像が得られる。本発明における範囲よりも体積平均粒径が大きい場合、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなる場合が多い。逆に、体積平均粒径が本発明の範囲よりも小さいトナーは、実質的に作製が困難である。
さらに、本発明の画像形成装置で用いられるトナーは、平均円形度が0.95〜0.98であることが好ましい。平均円形度SR=(粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長)で定義され、トナーが真球に近いほど1に近い値となる。円形度の高いトナーは、現像電界の影響を受けやすく、静電潜像の電界に沿って忠実に現像される。微小な潜像ドットを再現する際には緻密で均一な現像がされることで細線再現性が高くなる。また、円形度の高いトナーは、その表面は滑らかで適度な流動性をもつために電界の影響を受けやすく、電界に沿って忠実に転移しやすいために転写率が高くなり、高品位の画像を得ることができる。しかし、トナーの平均円形度が0.95未満では、忠実な現像、転写率の高い転写ができなくなるため、平均円形度は0.95以上が好ましい。
本発明におけるトナーの表面に添加する外添剤は、無機微粒子が好ましく用いられる。無機微粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
1<3X/5+Y<3 …(I)
ただし上式(I)中、XおよびYは、 X<Y、0<X≦1、1≦Y である。
油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化し、余剰にある界面活性剤等を洗浄除去してトナー粒子を得る。重合性単量体としてアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチルなどのアミノ基を有すアクリレート、メタクリレートなどを一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有すものを選ぶことよって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。ラテックスとして懸濁重合法に使用されうる単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。
水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。トナー組成物の油相には、樹脂、プレポリマー、顔料等の着色剤、離型剤、帯電制御剤等を揮発性溶剤に溶解又は分散する。水系媒体中に、トナー組成物からなる油相を界面活性剤、固体分散剤等の存在下で分散させ、プレポリマーの反応を行わせて粒子化する。
粉砕系の一例としては、少なくとも結着剤樹脂、帯電制御剤および着色剤を含む原材料を機械的に混合する工程と、溶融混練する工程と、粉砕する工程と、分級する工程とを有するトナーの製造方法が適用できる。また、着色剤の分散性を向上させるために着色剤をマスターバッチ処理後、他の原材料と混合し、次工程へ処理しても良い。
本発明に係るトナーはバインダー樹脂として変性ポリエステル(i)を含むことが好ましい。変性ポリエステル(i)としては、ポリエステル樹脂中にエステル結合以外の結合基が存在したり、またポリエステル樹脂中に構成の異なる樹脂成分が共有結合、イオン結合などで結合した状態をさす。具体的には、ポリエステル末端に、カルボン酸基、水酸基と反応するイソシアネート基などの官能基を導入し、さらに活性水素基を有する化合物と反応させ、ポリエステル末端を変性したものを指す。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。
2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(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、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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エーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。
本発明においては、前記変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、未変性ポリエステル(ii)をバインダ樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様な多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
着色剤としては公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
また、トナーバインダー、着色剤とともに離型剤としてワックスを含有させることもできる。本発明で用いるワックスとしては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
本発明のトナーは、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩(フッ素変性四級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
本発明における外添剤の重要な事項については先述したとおりであるが、以下では一般的に考慮されねばならない事項について述べる。得られた着色粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子や疎水化処理無機微粒子等を用いることができる。それらは、条件を満たせば公知のものすべてが使用可能である。例えば、シリカ微粒子、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウムなど)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。
(トナーの製造方法)
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。
この反応は、分子鎖の架橋反応又は伸長反応の少なくともいずれかの反応を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
また、トナーはキャリアを使用しない一成分系の磁性トナー又は非磁性トナーとしても用いることができる。
本発明におけるクリーニングブレードは、硬度(JIS−A硬度/JIS K6253硬さ試験で規定)が70〜80°であるのが好ましい。硬度が70°未満の場合には、軟らかくクリーニングブレード自体が磨耗しやすいために、磨耗により生じる隙間のためにトナーすり抜けが発生し経時でクリーニング性能が劣化しやすい。また、硬度が80°を超える場合には、硬いためクリーニングブレードの欠けが生じやすく、経時でクリーニング性能が劣化しやすい。
本発明におけるクリーニングブレードは、反発弾性(JIS K6255反発弾性試験で規定)が25℃において10〜35%であるのが好ましい。反発弾性が10%未満の場合には、クリーニングブレードは十分にトナーをせき止められずにすり抜けやすくなってしまう。また、反発弾性が35%を超える場合は、ブレードエッジが微小に振動するスティックスリップ運動が激しくなり、ブレードエッジが経時でカケやすくなり、カケた部分からトナーがすり抜けクリーニング性能が劣化する。
そこで、本発明におけるクリーニングブレードは、25℃での反発弾性を10〜35%とする。これにより、経時でもクリーニング性能の劣化を抑制することが可能となる。
クリーニングブレードの作製は、公知の方法で行うことができる。例えば、ポリウレタンゴム板の製造方法は、ポリオール化合物とジイソシアネート化合物を反応させてイソシアネートプレポリマー又はイソシアネート擬似プレポリマーを製造するプレポリマー製造工程、イソシアネートプレポリマー又はイソシアネート擬似プレポリマーと架橋剤並びに鎖延長剤を含む成分と混合して反応性組成物とする混合工程、反応性組成物を金型等を使用して所定形状の成形体に成形する成形工程により製造する。こうして得られたウレタンゴム板は、裁断工程により所定のブレード形状に裁断される。
イソシアネート化合物とポリオール化合物の種類と割合、反応条件、架橋方法により硬度と反発弾性が変化するので、これらを適宜調整することにより硬度と反発弾性を本発明の範囲とすることができる。
さらに中間転写体を介するレイアウトによって、画像形成装置内のレイアウトの自由度が向上し、装置の小型化、メンテナンス性の向上などが達成される。
次に図面に基づいて本発明の画像形成方法ならびに画像形成装置を詳しく説明する。
本発明の画像形成方法ならびに画像形成装置とは、平滑な電荷輸送性表面架橋層を有する感光体を用い、例えば少なくとも感光体に帯電、画像露光、現像の過程を経た後、画像保持体(転写紙)へのトナー画像の転写、定着及び感光体表面のクリーニングというプロセスよりなる画像形成方法ならびに画像形成装置である。
その他、感光体に近接していない原稿読み取り、給紙、定着、排紙等のプロセスは公知のものが使用できる。
図6において、本体(100)は電子写真方式によるカラー画像形成を行なうための画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)、画像形成部(130Bk,130C,130M,130Y)、給紙部(140)から主に構成されている。画像信号を元に、画像処理部(図示せず)で画像処理を行ない、画像形成用の黒(Bk),シアン(C),マゼンタ(M),イエロー(Y)の各色信号に変換し、画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)に送信する。画像書込部(120Bk,120C,120M,120Y)は、例えば、レーザ光源、回転多面鏡等の偏向器、走査結像光学系及びミラー群(いずれも図示せず)からなるレーザ走査光学系であり、上記の各色信号に対応した4つの書込光路を有し、画像形成部(130Bk,130C,130M,130Y)に各色信号に応じた画像書込を行なう。
そして、画像形成後の転写紙は転写ベルト(500)で定着装置(150)に搬送され、画像が定着されてカラー画像が得られる。転写されずに残った中間転写ベルト(220)上のトナーは、導電性ファーブラシ(261)、(262)からなる中間転写体クリーニング装置によってベルトから除去される。
これに対して、本実施形態に係るプリンタでは、中間転写ベルト(220)を使用するので紙粉の混入が少なく、かつ、紙転写時の感光体への紙粉の付着も防止される。各感光体(210Bk,210C,210M,210Y)が独立した色のトナーを使用するので各感光体クリーニング装置(300Bk,300C,300M,300Y)を接離する必要もなく、確実にトナーのみを回収することができる。
上記樹脂層を構成する樹脂材料としては、ポリカーボネート、フッ素系樹脂(ETFE,PVDF)、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(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−アクリル酸オクチル共重合体及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(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−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂(シリコーン変性アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等)、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂、変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる1種類あるいは2種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
図8に示す定着装置は、誘導加熱手段(6)の電磁誘導により加熱される加熱ローラ(1)と、加熱ローラ(1)と平行に配置された定着ローラ(2)(対向回転体)と、加熱ローラ(1)と定着ローラ(2)とに張り渡され、加熱ローラ(1)により加熱されるとともに少なくともこれらの何れかのローラの回転により矢印A方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)(3)と、ベルト(3)を介して定着ローラ(2)に圧接されるとともにベルト(3)に対して順方向に回転する加圧ローラ(4)(加圧回転体)とから構成されている。
定着ローラ(2)(対向回転体)は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金(2a)と、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金(2a)を被覆した弾性部材(2b)とからなる。そして、加圧ローラ(4)からの押圧力でこの加圧ローラ(4)と定着ローラ(2)との間に所定幅の接触部を形成するために外径を20〜40mm程度として加熱ローラ(1)と同じか、(1)より大きくしている。弾性部材(2b)は、その肉厚を4〜6mm程度としている。この構成により、加熱ローラ(1)の熱容量は定着ローラ(2)の熱容量より小さくなるので、加熱ローラ(1)が急激に加熱されてウォームアップ時間が短縮される。
また、図9にベルト(3)の構成を示す。ベルト(3)の構成は、以下の通りである。
内層から表層に向かって下記4層となる。
・基体(樹脂層:ポリイミド(PI)樹脂など)
・発熱層(導電材料として、Ni,Ag,SUS等):(3a)
・中間層(弾性層で均一定着を狙う):(3b)
・表層(離型層)(弗素樹脂材料で、離型効果とオイルレスを狙う):(3c)
離型層(3c)の厚さ、即ち表面離型層は経時耐磨耗性を確保するためには最低10μmは必要である。
また、離型層(3c)の厚さが300μmよりも大きい場合には、ベルト(3)の熱容量が大きくなってウォームアップにかかる時間が長くなる。さらに加えて、トナー定着工程においてベルト表面温度が低下しにくくなって、定着部出口における融解したトナーの凝集効果が得られず、ベルトの離型性が低下してトナーがベルトに付着する、いわゆるホットオフセットが発生する。
励磁コイル(7)の外側には、フェライト等の強磁性体よりなる半円筒形状の励磁コイルコア(9)が、励磁コイルコア支持部材(10)に固定されて励磁コイル(7)に近接配置されている。
〜有機微粒子エマルションの合成〜
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、水683部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業製)11部、メタクリル酸166部、アクリル酸ブチル110部、過硫酸アンモニウム1部を仕込み、3800回転/分で30分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。加熱して、系内温度75℃まで昇温し4時間反応させた。さらに、1%過硫酸アンモニウム水溶液30部加え、75℃で6時間熟成してビニル系樹脂(メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液[微粒子分散液1]を得た。[微粒子分散液1]をLA−920で測定した体積平均粒径は、110nmであった。[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分を単離した。単離した樹脂分のTgは58℃であり、重量平均分子量は13万であった。
水990部、[微粒子分散液1]83部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.3%水溶液(エレミノールMON−7:三洋化成工業製)37部、酢酸エチル90部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。これを[水相1]とする。
N,N,N,−トリメチル−[3−(4−ペルフルオロノネニルオキシベンズアミド)プロピル]アンモニウム、ヨージド製品名フタージェント310(ネオス社製)10部、メタノール297部を容器に入れ、50℃に加熱し透明になるまで攪拌する。得られたフッ素系活性剤メタノール溶液を、攪拌しているイオン交換水693部に滴下し、滴下終了後50℃で30分攪拌して、[フッ素系活性剤水溶液1]を得た。
冷却管、撹拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529部、テレフタル酸208部、アジピン酸46部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、反応容器に無水トリメリット酸44部を入れ、180℃、常圧で3時間反応し、[低分子ポリエステル1]を得た。[低分子ポリエステル1]は、数平均分子量2300、重量平均分子量6700、Tg43℃、酸価25であった。
冷却管、撹拌機および窒索導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81部、テレフタル酸283部、無水トリメリット酸22部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で7時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した[中間体ポリエステル1]を得た。[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2200、重量平均分子量9700、Tg54℃、酸価0.5、水酸基価52であった。
撹拌棒および温度計をセットした反応容器に、イソホロンジアミン170部とメチルエチルケトン75部を仕込み、50℃で4時間半反応を行い、[ケチミン化合物1]を得た。[ケチミン化合物1]のアミン価は417であった。
水1200部、カーボンブラック(PrinteX35 デクサ製)540部〔DBP吸油量=42ml/100mg、pH=9.5〕、ポリエステル樹脂1200部を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合し、混合物を2本ロールを用いて130℃で1時間混練後、圧延冷却しパルペライザーで粉砕して、[マスターバッチ1]を得た。
撹拌棒および温度計をセットした容器に、[低分子ポリエステル1]378部、カルナバWAX100部、酢酸エチル947部を仕込み、撹拌下80℃に昇温し、80℃のまま5時間保持した後、1時間で30℃に冷却した。次いで容器に[マスターバッチ1]500部、酢酸エチル500部を仕込み、1時間混合して[原料溶解液1]を得た。
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5000rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで25分間混合して[乳化スラリー1]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー1]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で7時間熟成を行い、[分散スラリー1]を得た。
[分散スラリー1]100部を減圧濾過した後、
(1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(2):(1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
(3):(2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
(4):(3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い[濾過ケーキ1]を得た。
(5):[濾過ケーキ1]630部、イオン交換水2928部を容器に入れ、スリーワンモータ(新東科学製)で攪拌(回転数:400rpmで5分)して30℃に加熱する。回転数・温度を保ちながら[フッ素系活性剤水溶液1]11部を滴下する。滴下終了後60分間攪拌し、濾過を行い[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ1]を得た。
[フッ素系活性剤処理後濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。そして、目開き75μmメッシュで篩い、トナーを得た。
[トナー1]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.5部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.4部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[トナー2]を作製した。
[トナー1]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程を以下に変更し、外添剤の添加を、得られたトナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.7部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.3部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.2部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[トナー3]を作製した。
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で6,000rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数13,000rpmで10分間混合し[乳化スラリー2]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー2]を投入し、30℃で5時間脱溶剤した後、45℃で3時間熟成を行い、[分散スラリー2]を得た。
[トナー3]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.7部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.3部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を2.2部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー3]と同様にして[トナー4]を作製した。
[トナー3]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.3部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.2部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.7部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー3]と同様にして[トナー5]を作製した。
[トナー1]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程を以下に変更し、外添剤の添加を、得られたトナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.2部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.1部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[トナー6]を作製した。
[顔料・WAX分散液1]749部、[プレポリマー1]を115部、[ケチミン化合物1]2.9部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で6,500rpmで3分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数16,000rpmで35分間混合し[乳化スラリー4]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー4]を投入し、30℃で8時間脱溶剤した後、45℃で7時間熟成を行い、[分散スラリー4]を得た。
[トナー1]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.8部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.4部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.4部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[比較トナー1]を作製した。
[トナー1]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.3部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.2部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を2.8部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[比較トナー2]を作製した。
[トナー1]において、〜乳化⇒脱溶剤〜の工程を以下に変更し、外添剤の添加を、得られたトナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.3部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.2部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)1.7部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[比較トナー3]を作製した。
[顔料・WAX分散液1]630部、[プレポリマー1]を120部、[ケチミン化合物1]3.1部を容器に入れ、TKホモミキサー(特殊機化製)で5,000rpmで2分間混合した後、容器に[水相1]1200部を加え、TKホモミキサーで、回転数11,000rpmで50分間混合し[乳化スラリー3]を得た。
撹拌機および温度計をセットした容器に、[乳化スラリー3]を投入し、30℃で10時間脱溶剤した後、45℃で10時間熟成を行い、[分散スラリー3]を得た。
[トナー1]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.5部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.1部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を0.9部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[比較トナー4]を作製した。
[トナー1]において、外添剤の添加を、トナー100部に対して、平均粒径0.015μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部と平均粒径0.015μmの酸化チタン微粉体(イソブチルトリメトキシシラン処理)0.1部と平均粒径0.140μmのシリカ微粉体(ヘキサメチルジシラザン処理)を1.0部をヘンシェルミキサーで混合してからフルイがけをした以外は[トナー1]と同様にして[比較トナー5]を作製した。
(感光体の作製)
まず、評価に用いた感光体の作製例を具体的に説明する。本発明で用いる感光体は、これらの例に限定されるものではない。
<1官能の電荷輸送性構造を有する化合物の合成例>
本発明における1官能の電荷輸送性構造を有する化合物は、例えば特許第3164426号公報記載の方法にて合成される。また、下記にこの一例を示す。
(1)ヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式B)の合成
メトキシ基置換トリアリールアミン化合物(下記構造式A)113.85g(0.3mol)と、ヨウ化ナトリウム138g(0.92mol)にスルホラン240mlを加え、窒素気流中で60℃に加温した。この液中にトリメチルクロロシラン99g(0.91mol)を1時間で滴下し、約60℃の温度で4時間半撹拌し反応を終了させた。この反応液にトルエン約1.5Lを加え室温まで冷却し、水と炭酸ナトリウム水溶液で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン:酢酸エチル=20:1)にて精製した。得られた淡黄色オイルにシクロヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして下記構造式Bの白色結晶88.1g(収率=80.4%)を得た。
融点:64.0〜66.0℃
上記(1)で得られたヒドロキシ基置換トリアリールアミン化合物(構造式B)82.9g(0.227mol)をテトラヒドロフラン400mlに溶解し、窒素気流中で水酸化ナトリウム水溶液(NaOH:12.4g,水:100ml)を滴下した。この溶液を5℃に冷却し、アクリル酸クロライド25.2g(0.272mol)を40分かけて滴下した。その後、5℃で3時間撹拌し反応を終了させた。この反応液を水に注ぎ、トルエンにて抽出した。この抽出液を炭酸水素ナトリウム水溶液と水で繰り返し洗浄した。その後、このトルエン溶液から溶媒を除去し、カラムクロマト処理(吸着媒体:シリカゲル、展開溶媒:トルエン)にて精製した。得られた無色のオイルにn−ヘキサンを加え、結晶を析出させた。この様にして例示化合物No.54の白色結晶80.73g(収率=84.8%)を得た。
融点:117.5〜119.0℃
(合成例1)
1、3−ジイミノイソインドリン292gとスルホラン2000mlを混合し、窒素気流下でチタニウムテトラブトキシド204gを滴下する。滴下終了後、徐々に180℃まで昇温し、反応温度を170℃〜180℃の間に保ちながら5時間撹拌して反応を行った。反応終了後、放冷した後析出物を濾過し、クロロホルムで粉体が青色になるまで洗浄し、つぎにメタノールで数回洗浄し、さらに80℃の熱水で数回洗浄した後乾燥し、粗チタニルフタロシアニンを得た。粗チタニルフタロシアニンを20倍量の濃硫酸に溶解し、100倍量の氷水に撹拌しながら滴下し、析出した結晶をろ過、ついで洗浄液が中性になるまで水洗を繰り返し、チタニルフタロシアニン顔料のウェットケーキを得た。このウェットケーキを、洗浄液から不純物(水溶性イオン)が検出できなくなるまで、イオン交換水で徹底的に洗浄した。
X線管球 Cu
電圧 40kV
電流 20mA
走査速度 1°/分
走査範囲 3°〜40°
時定数 2秒
合成例1により得られたチタニルフタロシアニン顔料のX線回折スペクトルを図10に示す。得られたチタニルフタロシアニン顔料はブラッグ角2θの主要ピークが少なくとも9.6°±0.2°、24.0°±0.2°および27.2°±0.2°にある結晶形を有していることが分かる。
感光体1
Al製支持体(外径30mmφ)に、下記組成の下引き層塗工液を乾燥後の膜厚が3.5μmになるように浸漬法で塗工し、下引き層を形成した。
アルキッド樹脂 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂 4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン 40部
(CR−EL、石油産業)
メチルエチルケトン 50部
〔電荷発生層用塗工液〕
下記構造式(I)のビスアゾ顔料 2.5部
ポリビニルブチラール(XYHL、UCC製) 0.5部
シクロヘキサノン 200部
メチルエチルケトン 80部
〔電荷輸送層用塗工液〕
ビスフェノールZ型ポリカーボネート 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
下記構造式(II)の低分子電荷輸送物質(D−1) 10部
テトラヒドロフラン 80部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 0.2部
(KF50−100CS、信越化学工業製)
〔架橋表面層用塗工液〕
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 8部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
下記構造式の電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 2部
(KAYARAD DPCA120、日本化薬製)
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 80部
ここで得られた感光体を[感光体1]とする。
感光体1において、架橋表面層の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物として、例示化合物No.54に変えて例示化合物No.115を用いた以外は感光体1と同様に作製した。
ここで得られた感光体を[感光体2]とする。
感光体1において、架橋表面層の電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマーとして、KAYARAD TMPTA(日本化薬製)に変えてジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(KAYARAD DPHA(日本化薬製))を用いた以外は感光体1と同様に作製した。
ここで得られた感光体を[感光体3]とする。
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、3.5μmの下引き層、0.3μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層上に下記組成の接着層用塗工液と架橋表面層用塗工液を続けてスプレー塗工し、メタルハライドランプ:160W/cm、照射距離:120mm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:120秒の条件で光照射を行ない、更に130℃で20分乾燥を加え、0.5μmの接着層と4μmの表面架橋層を設け、本発明の電子写真感光体を得た。
アルキッド樹脂 6部
(ベッコゾール1307−60−EL、大日本インキ化学工業製)
メラミン樹脂 4部
(スーパーベッカミン G−821−60、大日本インキ化学工業製)
酸化チタン 40部
(CR−EL、石油産業)
メチルエチルケトン 50部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
下記構造式(II)の低分子電荷輸送物質(D−1) 7部
テトラヒドロフラン 100部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 1部
(KF50−100CS、信越化学工業製)
ポリアリレート 1部
(Uポリマー U−100、ユニチカ製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 9部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 5部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 0.5部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 400部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 1部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
ここで得られた感光体を[感光体4]とする。
感光体4において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体4と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート 3部
(Uポリマー U−100、ユニチカ製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 7部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 5部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 0.5部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体5]とする。
感光体4において、下記組成の接着層用塗工液に変えた以外は感光体1と同様に作製した。
〔接着層用塗工液〕
ポリアリレート 5部
(Uポリマー U−100、ユニチカ製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 5部
トリメチロールプロパントリアクリレート
(KAYARAD TMPTA、日本化薬製)
分子量:296、官能基数:3官能、分子量/官能基数=99
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 5部
(例示化合物No.54)
光重合開始剤 0.5部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 400部
ここで得られた感光体を[感光体6]とする。
φ30mmのアルミニウムシリンダー上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布、乾燥することにより、1.5μmの下引き層、0.3μmの電荷発生層、23μmの電荷輸送層を形成した。この電荷輸送層上に下記組成の接着層用塗工液と架橋表面層用塗工液を続けてスプレー塗工し、メタルハライドランプ:160W/cm、照射距離:120mm、照射強度:500mW/cm2、照射時間:120秒の条件で光照射を行ない、更に130℃で20分乾燥を加え、0.03μmの接着層と4μmの表面架橋層を設け、本発明の電子写真感光体を得た。
酸化チタン 40部
アルコール可溶性ナイロン 32部
メタノール 400部
イソプロパノール 160部
〔電荷発生層塗工液〕
合成例1で合成したチタニルフタロシアニン粉末 4部
ポリビニルブチラール 2部
メチルエチルケトン 150部
ビスフェノールZ型ポリカーボネート 10部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
下記構造式(II)の低分子電荷輸送物質(D−1) 7部
テトラヒドロフラン 100部
1%シリコーンオイルのテトラヒドロフラン溶液 1部
(KF50−100CS、信越化学工業製)
ビスフェノールZポリカーボネート 5部
(パンライトTS−2050、帝人化成製)
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 5部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(KAYARAD DPHA、日本化薬製)
分子量:536、官能基数:5.5官能、分子量/官能基数=97
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 5部
(例示化合物No.105)
光重合開始剤 0.5部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 400部
電荷輸送性構造を有さない3官能以上のラジカル重合性モノマー 10部
ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
(KAYARAD DPHA、日本化薬製)
分子量:536、官能基数:5.5官能、分子量/官能基数=97
1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物 10部
(例示化合物No.105)
光重合開始剤 1部
1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン
(イルガキュア184、チバ・スペシャルティ・ケミカルズ製)
テトラヒドロフラン 100部
ここで得られた感光体を[感光体7]とする。
感光体2において、架橋表面層の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.115に変えて、2官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.180を用いた以外は感光体2と同様に作製した。
ここで得られた感光体を[感光体8]とする。
感光体7において、架橋表面層の1官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.105に変えて、3官能の電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物の例示化合物No.379を用いた以外は感光体7と同様に作製した。
ここで得られた感光体を[感光体9]とする。
感光体1において、架橋表面層を設けなかったこと以外は感光体1と同様に作製した。
ここで得られた感光体を[比較感光体1]とする。
次に、評価に用いたクリーニングブレードの物性を下記表65に示す。
なお、ブレードは、すべてポリウレタンゴムで作製したもので、イソシアネート化合物とポリオール化合物の種類と割合、反応条件、架橋方法により硬度と反発弾性を変化させた。ブレードの厚さは2mmで、厚さ1mmの鉄製支持体にホットメルト接着剤で取り付けた。
次に、評価に用いたキャリアの具体的な作製例について説明する。本発明で用いるキャリアは、これらの例に限定されるものではない。
アクリル樹脂溶液(固形分50wt%) 21.0部
グアナミン溶液(固形分70wt%) 6.4部
アルミナ粒子[0.3μm、固有抵抗1014(Ω・cm)] 7.6部
シリコン樹脂溶液
[固形分23wt%(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
65.0部
アミノシラン
[固形分100wt%(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)]
1.0部
トルエン 60部
ブチルセロソルブ 60部
をホモミキサーで10分間分散し、アルミナ粒子を含むアクリル樹脂及びシリコーン樹脂のブレンド被覆膜形成溶液を得た。芯材として焼成フェライト粉[(MgO)1.8(MnO)49.5(Fe2O3)48.0:平均粒径;35μm]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.15μmになるようにスピラコーター(岡田精工社製)により塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き106μmの篩を用いて解砕し、キャリアを得た。結着樹脂膜厚測定は、透過型電子顕微鏡にてキャリア断面を観察することにより、キャリア表面を覆う被覆膜を観察することができるため、その膜厚の平均値をもって膜厚とした。
上記トナー1〜6及び比較トナー1〜5と上記平均粒径35μmのフェライトキャリアを用い、キャリア100重量部に対しトナー7重量部を容器が転動して攪拌される型式のターブラミキサーを用いて均一混合し帯電させて現像剤を作製した。
このようにして得られた二成分現像剤と、感光体1〜9及び比較感光体1と、ブレード1〜4及び比較ブレード1〜2をフルカラー複合機Imagio NeoC 600(リコー社製)を改造してチューニングした評価機にセットして、A4サイズ、画像面積率5%となるテスト画像を出力するランニング試験を行った。
[クリーニング性]
ランニング5万枚、10万枚終了後にそれぞれ感光体を取り出し、クリーニングブレードを通過した感光体上の転写残トナーを日東電工(株)のプリンタックC(厚さ25μm)で採取し白紙に貼付け、938スペクトロデンシトメータ(X−Rite社製)を用い、観察用光源D50、視野角2°にてIDを10点測定して平均値を算出し、ブランクとの差が0.005以下を◎、0.006〜0.010を○、0.011〜0.015を△、0.016以上を×として4段階の評価をした。
ランニング5万枚、10万枚終了後にそれぞれ帯電ローラを取り出し、帯電ローラの汚れ具合を目視にて判定した。汚れが全くなく良好なものを◎、わずかに汚れがあるが問題ないものを○、少し汚れがあるが使用できるものを△、汚れがひどく使用に耐えられないものを×として4段階の評価をした。
また、小粒径で、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができ、このようなトナーにより高解像で、高画質の画像を形成することができる。
また、カラートナーであることによって小粒径の特徴を十二分に発現することができる。
また、トナーを二成分現像剤、一成分現像剤のいずれで使用しても帯電ローラの汚染に対する抑制作用が得られる。
また、感光体表面の帯電均一性を向上させることができる。
また、感光体上の残留トナーによる汚染の少ない帯電装置が得られる。
また、高速で良好なフルカラー画像を得ることができる。
また、カラー画像を記録材上に一括転写可能なため、高速で色ズレを抑えた良好な画像を提供することができる。
また、上述のように従来より表面層が硬度な感光体を用い、かつ、従来より小粒径なトナーを用いても、クリーニングブレードからすり抜けるトナーによる帯電ローラの汚染が抑制され、汚染が原因の画像欠陥が生じない画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することができる。
1 感光体
2 除電ランプ
3 帯電チャージャ
4 イレーサ
5 画像露光部
6 現像ユニット
7 転写前チャージャ
8 レジストローラ
9 転写紙
10 転写チャージャ
11 分離チャージャ
12 分離爪
13 クリーニング前チャージャ
14 ファーブラシ
15 クリーニングブレード
100 本体
120Bk 画像書込部(黒)
120C 画像書込部(シアン)
120M 画像書込部(マゼンダ)
120Y 画像書込部(イエロー)
130Bk 画像形成部(黒)
130C 画像形成部(シアン)
130M 画像形成部(マゼンダ)
130Y 画像形成部(イエロー)
140 給紙部
150 定着装置
160 レジストローラ対
200Bk 現像装置(黒)
200C 現像装置(シアン)
200M 現像装置(マゼンダ)
200Y 現像装置(イエロー)
210Bk 感光体(黒)
210C 感光体(シアン)
210M 感光体(マゼンダ)
210Y 感光体(イエロー)
215Bk 帯電装置(黒)
215C 帯電装置(シアン)
215M 帯電装置(マゼンダ)
215Y 帯電装置(イエロー)
220 中間転写ベルト
230Bk 1次転写装置(黒)
230C 1次転写装置(シアン)
230M 1次転写装置(マゼンダ)
230Y 1次転写装置(イエロー)
241 導電性ローラ
242 導電性ローラ
243 導電性ローラ
250Bk トナー移送管(黒)
250C トナー移送管(シアン)
250M トナー移送管(マゼンダ)
250Y トナー移送管(イエロー)
260 中間転写ベルトクリーニング装置
261 導電性ファーブラシ
262 導電性ファーブラシ
300Bk クリーニング装置(黒)
300C クリーニング装置(シアン)
300M クリーニング装置(マゼンダ)
300Y クリーニング装置(イエロー)
500 転写ベルト
600 2次転写ローラ
101 感光ドラム
102 帯電手段
103 露光
104 現像手段
105 転写体
106 転写手段
107 クリーニングブレード
1 加熱ローラ
2 定着ローラ(対向回転体)
2a 芯金
2b 弾性部材
3 耐熱性ベルト(トナー加熱媒体)
4 加圧ローラ(加圧回転体)
4a 芯金
4b 弾性部材
5 温度検知部材
6 誘導加熱手段
7 励磁コイル
8 コイルガイド板
9 励磁コイルコア
10 励磁コイルコア支持部材
11 記録材
N 定着ニップ部
W1 接触部位
T トナー像
(図9について)
3a 発熱層
3b 中間層
3c 表層
Claims (13)
- 電子写真感光体と、電子写真感光体に均一に帯電を施す帯電手段と、帯電した電子写真感光体の表面に静電潜像を書き込む露光手段と、静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段と、前記可視像化された可視像を記録材に転写する転写手段と、記録材上の可視像を定着させる定着手段と、前記感光体表面の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段と、を少なくとも有する画像形成装置であって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段で硬化した架橋表面層を有しており、
前記現像手段で使用されるトナーは、体積平均粒径が1〜5μmで、平均円形度が0.95〜0.98であり、
前記トナー表面に添加される外添剤は、一次平均粒径10〜20nmである外添剤の量をX重量%、一次平均粒径100〜200nmである外添剤の量をY重量%とすると、下記式(I)の関係を満たし、
前記クリーニング手段は、硬度が70〜80°で、25℃での反発弾性が10〜35%であるポリウレタンゴム板からなるクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置。
1<3X/5+Y<3 …(I)
(ただし上記式(I)中、XおよびYは、 X<Y、0<X≦1、1≦Y である。) - 前記電子写真感光体は、前記感光層と架橋表面層との間に接着層を有し、少なくとも感光層、接着層及び架橋表面層を順次積層した層構成であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
- 前記トナーは、少なくとも、活性水素基を有する化合物と反応可能な部位を有する重合体、ポリエステル、着色剤、離型剤とを有機溶媒中に溶解又は分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋反応又は伸長反応の少なくとも1つの反応をさせて得られることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成装置。
- 前記トナーは、カラートナーであることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像手段で使用される現像剤は、前記トナーと、磁性キャリアと、からなる二成分現像剤であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記現像手段で使用される現像剤は、前記トナーを用いた一成分現像剤であることを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、少なくとも交番電圧を重畳した直流電圧を印加することを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記帯電手段は、ローラ状で電子写真感光体に近接非接触配置された帯電部材を備えることを特徴とする請求項1から7のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、複数の電子写真感光体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、を有するタンデム型であることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 前記画像形成装置は、電子写真感光体上に現像されたトナー画像を中間転写体上に一次転写した後、前記中間転写体上のトナー画像を記録材上に二次転写する中間転写手段を有する画像形成装置であって、
複数色のトナー画像を前記中間転写体上に順次重ね合わせてカラー画像を形成し、前記カラー画像を記録材上に一括で二次転写することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の画像形成装置。 - 前記定着手段は、磁性金属から構成されて電磁誘導により加熱される加熱ローラと、前記加熱ローラと平行に配置された定着ローラと、前記加熱ローラと前記定着ローラとに張り渡され、前記加熱ローラにより加熱されるとともにこれらのローラによって回転される無端帯状のトナー加熱媒体と、前記トナー加熱媒体を介して前記定着ローラに圧接されるとともに、前記トナー加熱媒体に対して順方向に回転して定着ニップ部を形成する加圧ローラとを有することを特徴とする請求項1から10のいずれか1項に記載の画像形成装置。
- 請求項1から11のいずれか1項に記載の画像形成装置を用いた画像形成方法。
- 電子写真感光体と、少なくとも静電潜像をトナーにより可視像化する現像手段及び電子写真感光体表面の転写残トナーをクリーニングするクリーニング手段とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在に設けられた画像形成装置用プロセスカートリッジであって、
前記電子写真感光体は、導電性支持体上に少なくとも感光層を有し、該感光層の表面に少なくとも電荷輸送性構造を有しない3官能以上のラジカル重合性モノマーと電荷輸送性構造を有するラジカル重合性化合物を光エネルギー照射手段で硬化した架橋表面層を有しており、
前記現像手段で使用されるトナーは、体積平均粒径が1〜5μmで、平均円形度が0.95〜0.98であり、
前記トナー表面に添加される外添剤は、一次平均粒径10〜20nmである外添剤の量をX重量%、一次平均粒径100〜200nmである外添剤の量をY重量%とすると、下記式(I)の関係を満たし、
前記クリーニング手段は、硬度が70〜80°で、25℃での反発弾性が10〜35%であるポリウレタンゴム板からなるクリーニングブレードを有することを特徴とする画像形成装置用プロセスカートリッジ。
1<3X/5+Y<3 …(I)
(ただし上記式(I)中、XおよびYは、 X<Y、0<X≦1、1≦Y である。)
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