JP5424585B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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Description
帯電された前記静電潜像担持体を露光して前記静電潜像担持体に静電潜像を形成する露光工程、
トナー供給部材によりトナー担持体にトナーを供給する工程、
トナー層規制部材で前記トナー担持体上の前記トナーを規制する工程、
前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナー担持体上の前記トナーで現像して前記静電潜像担持体にトナー像を形成する現像工程、及び、
中間転写体を介して又は介さずに前記静電潜像担持体に形成された前記トナー像を転写材へ転写する転写工程
を有する画像形成方法において、
前記トナー担持体の十点平均表面粗さ(Rz)が、4.0μm以上20.0μm以下であり、
前記トナーが、トナー粒子と、体積基準のメジアン径(D50s)が0.15μm以上1.00μm以下である脂肪酸金属塩と、を有し、
前記脂肪酸金属塩の下記(1)式で定義されるスパン値Bが、1.75以下である
スパン値B=(D95s−D5s)/D50s (1)式
D5s:脂肪酸金属塩の体積基準における5%積算径
D50s:脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径
D95s:脂肪酸金属塩の体積基準における95%積算径
ことを特徴とする画像形成方法に関する。
上述の結着樹脂と共にポリエステル樹脂やポリカーボネート樹脂の如きカルボキシル基を有する極性樹脂を併用することが好ましい。
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。本発明のトナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中の分散性の点から選択される。
水系媒体調製時に使用する分散安定剤としては、無機系の難水溶性の分散安定剤が好ましく、しかも酸に可溶性である難水溶性無機分散安定剤を用いることが好ましい。
本発明で用いられる脂肪酸金属塩の体積基準のメジアン径(D50)の測定は、JIS Z8825−1(2001年)に準じて測定されるが、具体的には以下の通りである。
(1)バッチ式セルホルダーをLA−920に取り付ける。
(2)所定量のイオン交換水をバッチ式セルに入れ、バッチ式セルをバッチ式セルホルダーにセットする。
(3)専用のスターラーチップを用いて、バッチ式セル内を撹拌する。
(4)「表示条件設定」画面の「屈折率」ボタンを押し、ファイル「110A000I」(相対屈折率1.10)を選択する。
(5)「表示条件設定」画面において、粒子径基準を体積基準とする。
(6)1時間以上の暖気運転を行なった後、光軸の調整、光軸の微調整、ブランク測定を行なう。
(7)ガラス製の100ml平底ビーカーに約60mlのイオン交換水を入れる。この中に分散剤として、「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(8)発振周波数50kHzの発振器2個を、位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に約3.3lのイオン交換水を入れ、この水槽中にコンタミノンNを約2ml添加する。
(9)前記(7)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(10)前記(9)のビーカー内の水溶液に超音波を照射した状態で、約1mgの脂肪酸金属塩を少量ずつ前記ビーカー内の水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、この際に脂肪酸金属塩が固まりとなって液面に浮く場合があるが、その場合はビーカーを揺り動かすことで固まりを水中に沈めてから60秒間の超音波分散を行なう。また、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(11)前記(10)で調製した脂肪酸金属塩が分散した水溶液を、気泡が入らないように注意しながら直ちにバッチ式セルに少量ずつ添加して、タングステンランプの透過率が90%〜95%となるように調整する。そして、粒度分布の測定を行う。得られた体積基準の粒度分布のデータを元に、体積基準のメジアン径(D50)を算出する。
トナーの個数平均粒径(D1)は、以下のようにして算出する。測定装置としては、100μmのアパーチャーチューブを備えた細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置「コールター・カウンター Multisizer 3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)を用いる。測定条件の設定及び測定データの解析は、付属の専用ソフト「ベックマン・コールター Multisizer 3 Version3.51」(ベックマン・コールター社製)を用いる。尚、測定は実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで行なう。
(1)Multisizer 3専用のガラス製250ml丸底ビーカーに前記電解水溶液約200mlを入れ、サンプルスタンドにセットし、スターラーロッドの撹拌を反時計回りで24回転/秒にて行なう。そして、専用ソフトの「アパーチャーのフラッシュ」機能により、アパーチャーチューブ内の汚れと気泡を除去しておく。
(2)ガラス製の100ml平底ビーカーに前記電解水溶液約30mlを入れる。この中に分散剤として「コンタミノンN」(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)をイオン交換水で約3質量倍に希釈した希釈液を約0.3ml加える。
(3)発振周波数50kHzの発振器2個を位相を180度ずらした状態で内蔵し、電気的出力120Wの超音波分散器「Ultrasonic Dispension System Tetora150」(日科機バイオス社製)を準備する。超音波分散器の水槽内に所定量のイオン交換水を入れ、この水槽中に前記コンタミノンNを約2ml添加する。
(4)前記(2)のビーカーを前記超音波分散器のビーカー固定穴にセットし、超音波分散器を作動させる。そして、ビーカー内の電解水溶液の液面の共振状態が最大となるようにビーカーの高さ位置を調整する。
(5)前記(4)のビーカー内の電解水溶液に超音波を照射した状態で、トナー約10mgを少量ずつ前記電解水溶液に添加し、分散させる。そして、さらに60秒間超音波分散処理を継続する。尚、超音波分散にあたっては、水槽の水温が10℃以上40℃以下となる様に適宜調節する。
(6)サンプルスタンド内に設置した前記(1)の丸底ビーカーに、ピペットを用いてトナーを分散した前記(5)の電解質水溶液を滴下し、測定濃度が約5%となるように調整する。そして、測定粒子数が50000個になるまで測定を行なう。
(7)測定データを装置付属の前記専用ソフトにて解析を行ない、個数平均粒径(D1)を算出する。尚、専用ソフトでグラフ/個数%と設定したときの、「分析/体積統計値(算術平均)」画面の「平均径」が個数平均粒径(D1)である。
トナーの個数平均粒度分布における2.0μm以下の割合は、フロー式粒子像測定装置「FPIA−2100」(シスメックス社製)を用いて測定する。具体的な測定方法は、以下の通りである。
トナー担持体の十点平均表面粗さRz(日本工業規格(JIS)B0601:2001による)の測定には、接触式表面粗さ計((株)小阪研究所製:サーフコーダ−SE−3300)を用いた。測定条件は、カットオフ値が0.8mm、測定長さが2.5mm、送りスピードが0.1mm/秒、倍率が5000倍の設定で行った。測定点数は現像領域の現像ローラ表面を任意で10点測定し、その平均値を求めた。各ローラのRzjisの結果は表2に示す。
まず、トナー担持体が弾性層と表面層を持つ場合を説明する。トナー担持体の中央部および、トナー担持体両端部からそれぞれ30mm中央部側の合計3点から、鋭利なかみそり刃を用いて、トナー担持体表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して表面層膜厚測定サンプル(1)、(2)、(3)を得る。この切断面を、ビデオマイクロスコープ(キーエンス社製、倍率2000倍)により観察し、得られたサンプル(1)、(2)、(3)それぞれにおいて、測定位置を変えて5点表面層膜厚を測定し、合計15点の測定結果の平均値をトナー担持体表面層の膜厚とする。ここで、表面層に粒子を含む場合の表面層厚さの測定位置は、表面層中に存在する粒子を含まない部分であって、具体的には隣り合う粒子と粒子の中点±2.0μmに入る適当な1点である(図2を参照)。また、表面膜厚とは、その点を通る弾性層表面の垂線における表面層表面−弾性層表面間距離である。
トナー担持体から直接Dvpを測定することができる。まず、トナー担持体から表面層を切り取り、切り取った表面層を適当な方法で引き裂いて破断し、破断面を、ビデオマイクロスコープの如き光学的拡大観察手段で観察する。観察倍率は2000倍が好ましい。
まず、トナー担持体を23℃/55%Rhの環境に24時間以上静置する。その後、23℃/55%Rhの測定環境において、Nano Indenter(商品名、MTS社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い、DCMヘッド、バーコヴィッチ型圧子(CSMモード)で、深さ10nmから100nmまで測定する。試料は、トナー担持体の中央部から、鋭利なかみそり刃を用いて、トナー担持体表面層を弾性層ごとかまぼこ形状に切り出して表面層厚さ測定サンプルを得る。この切断面から、樹脂粒子の輪郭線が全て観察可能である樹脂粒子のみを選ぶ。測定に際しては、粒子1個につき、深さ10nmごとに値をピックアップし、100nmまでの合計10個の測定値の平均を、測定粒子の弾性率とする。この操作を、任意の100個について行い、この100個の平均値を本発明における粒子の弾性率とする。
マイクロゴム硬度計MD−1タイプA(高分子計器社製)を用いる。なお、本発明においては、トナー担持体表面に表面層を持つものについてのみ測定した。まず、トナー担持体を23℃/55%Rhの環境に24時間以上静置する。その後、23℃/55%Rhの測定環境において、測定位置は以下に示すように、軸方向3箇所×周方向4箇所の合計12箇所を測定した。これらの12点の平均値をトナー担持体表面層のマイクロゴム硬とする。
軸方向:現像ローラ軸方向中心部と、軸方向両端部から内側に各30mmの位置の3点
周方向:上記軸方向3点にそれぞれに関して、周方向に角度90°刻み
次に本発明で用いるトナーの製造例について述べる。
スチレン単量体100質量部に対して、C.I.Pigment Blue15:3を16.5質量部、3,5−ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のアルミ化合物〔ボントロンE88(オリエント化学工業社製)〕を2.0質量部用意した。これらを、アトライター(三井鉱山社製)に導入し、半径1.25mmのジルコニアビーズ(140質量部)を用いて200rpmにて25℃で180分間撹拌を行い、マスターバッチ分散液1を調製した。
・スチレン単量体 30質量部
・n−ブチルアクリレート単量体 18質量部
・低分子量ポリスチレン 20質量部
(Mw=3,000、Mn=1,050、Tg=55℃)
・炭化水素系ワックス 9質量部
(フィッシャートロプシュワックス、最大吸熱ピーク=78℃、Mw=750)
・ポリエステル樹脂 5質量部
(テレフタル酸:イソフタル酸:プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物):エチレンオキサイド変性ビスフェノールA(2モル付加物)=30:30:30:10の重縮合物、酸価11、Tg=74℃、Mw=11,000、Mn=4,000)
上記材料を65℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、5,000rpmにて均一に溶解し分散した。これに、重合開始剤1,1,3,3−テトラメチルブチルパーオキシ2−エチルヘキサノエートの70%トルエン溶液7.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
TK式ホモミキサーによる重合性単量体組成物の造粒を、10,000rpmにて15分間撹拌することに変更する以外は、トナー粒子1と同様に操作して、トナー粒子2を得た。得られたトナー粒子2の物性を表1に示す。
TK式ホモミキサーによる重合性単量体組成物の造粒を、10,000rpmにて20分間撹拌することに変更する以外は、トナー粒子1と同様に操作して、トナー粒子3を得た。得られたトナー粒子3の物性を表1に示す。
トナー粒子1製造において、減圧下でトナー粒子の残存モノマーを留去した後の冷却スラリーを、8,000rpmの遠心分離を5分行い、個液分離を行った。得られた固形分に対し、イオン交換水を固形分が30質量%になるように加え、もう一度スラリー化した。このスラリーに塩酸を加えpHを1.4にし、6時間撹拌することでリン酸カルシウム塩を溶解した。トナー粒子を濾別し水洗を行った後、温度40℃にて48時間乾燥し、トナー粒子4を得た。得られたトナー粒子4の物性を表1に示す。
トナー粒子1製造において、減圧下でトナー粒子の残存モノマーを留去した後の冷却スラリーを、10,000rpmの遠心分離を5分行い、個液分離を行った。得られた固形分に対し、イオン交換水を固形分が30質量%になるように加え、もう一度スラリー化した。このスラリーに塩酸を加えpHを1.4にし、6時間撹拌することでリン酸カルシウム塩を溶解した。トナー粒子を濾別し水洗を行った後、温度40℃にて48時間乾燥し、トナー粒子5を得た。得られたトナー粒子5の物性を表1に示す。
トナー粒子1製造において、イオン交換水の投入量を710質量部から780質量部に変更し、0.1M−Na3PO4水溶液の投入量を400質量部とし、1.0M−CaCl2水溶液の投入量を60質量部とする以外は、トナー粒子1と同様の操作を行った。得られたトナー粒子6の物性を表1に示す。
トナー粒子1製造において、イオン交換水の投入量を580質量部から770質量部に変更し、0.1M−Na3PO4水溶液の投入量を570質量部とし、1.0M−CaCl2水溶液の投入量を86質量部とする以外は、トナー粒子1と同様の操作を行った。得られたトナー粒子7の物性を表1に示す。
トナー粒子1を、風力分級により微粉と粗粉両側をカットし、粒度分布を調整した。得られたトナー粒子8の物性を表1に示す。
下記材料を予め混合物し、二軸エクストルーダーで溶融混練し、冷却した混練物をハンマーミルで粗粉砕し、得られた微粉砕物を分級してトナー粒子9を得た。トナー粒子9の物性を表1に示す。
・結着樹脂 100質量部
[スチレン−n−ブチルアクリレート共重合樹脂(Mw=30,000、Tg=62℃)]
・C.I.Pigment Blue15:3 5質量部
・ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のアルミ化合物 3質量部
〔オリエント化学工業社製:ボントロンE88〕
・エステルワックス 6.0質量部
(ベヘン酸ベヘニル:最大吸熱ピーク=72℃、Mw=700)
次に、本発明で用いる脂肪酸金属塩の製造例について述べる。
撹拌装置付きの受け容器を用意し、撹拌機を350rpmで回転させた。この受け容器に0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液500質量部と投入し、液温を85℃に調整した。次に、この受け容器に0.2質量%硫酸亜鉛水溶液525質量部を、15分かけて滴下した。全量仕込み終了後、反応時の温度状態で10分間熟成し、反応を終結した。
金属石鹸微粒子1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を0.25質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液に、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.15質量%硫酸亜鉛水溶液に変更すること以外は脂肪酸金属塩の製造例1と同様にして、脂肪酸金属塩2を得た。得られた脂肪酸金属塩2の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を0.25質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液に、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.15質量%硫酸亜鉛水溶液に、また、粉砕の条件を風量9.5m3/min、にし、粉砕工程を3回行うように変更した。得られた脂肪酸金属塩3の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を0.7質量%ステアリン酸ナトリウムに変更し、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.3質量%硫酸亜鉛水溶液に変更した。また、粉砕の条件を風量4.0m3/min、処理速度50kg/hとした。得られた脂肪酸金属塩4の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を1.0質量%ステアリン酸ナトリウムに変更し、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.4質量%硫酸亜鉛水溶液に変更した。また、15分間の熟成で反応を終結させた。また、粉砕の条件を風量4.0m3/min、にした。得られた脂肪酸金属塩5の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を1.0質量%ステアリン酸ナトリウムに変更し、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.7塩化カルシウム水溶液に変更した。また、5分間の熟成で反応を終結させた。粉砕の条件を風量5.0m3/minに変更し粉砕後は風力式の分級機で微粗粉を取り除き、脂肪酸金属塩6を得た。得られた脂肪酸金属塩6の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.3質量%塩化リチウム水溶液に変更した。それ以外は脂肪酸金属塩の製造例1と同様にして、脂肪酸金属塩7を得た。得られた脂肪酸金属塩7の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を0.5質量%ラウリン酸ナトリウムに変更した。それ以外は脂肪酸金属塩の製造例1と同様にして、脂肪酸金属塩8を得た。得られた脂肪酸金属塩8の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を1.0質量%ステアリン酸ナトリウムに変更し、0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.4質量%硫酸亜鉛水溶液に変更した。また、粉砕工程を行った後の分級工程は行わなかった。得られた脂肪酸金属塩9の物性を表2に示す。
市販されているステアリン酸亜鉛(MZ2 日本油脂製)を風力分級にて粒度を調整し、脂肪酸金属塩10とした。得られた脂肪酸金属塩10の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、0.5質量%ステアリン酸ナトリウム水溶液を0.05質量%ステアリン酸ナトリウムに変更し、また0.2質量%硫酸亜鉛水溶液を0.02質量%硫酸亜鉛水溶液に変更した。また、粉砕の条件を風量10.0m3/min、にし、3回粉砕工程を施した。その後、メッシュ通しにより粗粒を除去し、さらに風力分級により粒度を調整し、脂肪酸金属塩11を得た。得られた脂肪酸金属塩11の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩1を風力分級により粒度を調整した。得られた脂肪酸金属塩12の物性を表2に示す。
脂肪酸金属塩の製造例1において、粉砕時の風量を5.0m3/minとする以外は、同様の操作により脂肪酸金属塩の粉末を得た。さらに得られた粉末を風力分級により粒度を調整した。得られた脂肪酸金属塩13の物性を表2に示す。
表3に示したトナー粒子100質量部と脂肪酸金属塩0.10質量部との組み合わせにて、さらにヘキサメチルジシラザンで表面処理された疎水性シリカ微粉体1.5質量部(数平均一次粒子径:10nm)を加え、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で150秒間混合工程を行う(混合工程1)。その後、120秒間の休止工程とる(休止工程1)。120秒間の休止工程後、直ちに混合工程を再開し、150秒間の混合工程を行う(混合工程2)。その後、120秒間の休止工程とる(休止工程2)。120秒経過後、直ちに混合を再開し、150秒間混合を継続した(混合工程3)。その後、120秒間の休止工程とる(休止工程3)。120秒経過後、直ちに混合を再開し、150秒間混合を継続した(混合工程4)。上記のように混合工程と休止工程を繰り返すことにより、それぞれのトナー製造例について、槽内の最高到達温度は約35℃未満であった。
(弾性層の形成)
軸芯体としてSUS製のΦ8mm芯金にニッケルメッキを施し、さらにプライマ−DY35−051(商品名、東レダウコーニングシリコーン社製)を塗布、焼付けしたものを用いた。ついで、軸芯体を内径16mmの円筒状金型に同心となるように配置し、液状シリコーンゴム材料SE6724A/B(商品名、東レ・ダウコーニングシリコーン社製)100質量部に対し、カーボンブラックトーカブラック#7360SB(商品名、東海カーボン社製)を35質量部、耐熱性付与剤としてシリカ粉体を0.2質量部、および白金触媒0.1質量部を混合した付加型シリコーンゴム組成物を金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、金型を加熱してシリコーンゴムを150℃、15分間加硫硬化し、脱型した後、さらに200℃、2時間加熱し硬化反応を完結させ、厚み4mmの弾性層を軸芯体の外周に設けた。
トナー担持体表面層の結着樹脂成分として、ポリテトラメチレングリコールPTG1000SN(商品名、保土谷化学社製)100質量部に、イソシアネート化合物ミリオネートMT(商品名、日本ポリウレタン工業社製)20質量部をMEK溶媒中で段階的に混合し、窒素雰囲気下80℃にて7時間反応させて、水酸基価が20のポリエーテルポリオールを作製した。
窒素雰囲気下、数平均分子量500のポリプロピレングリコール100質量部に対し、粗製MDI57質量部を90℃で2時間加熱反応した後、ブチルセロソルブを固形分70%になるように加え、固形分当たりのNCO%が5.0%のイソシアネート化合物を得た。その後、反応物温度50℃の条件下、MEKオキシムを22質量部を滴下し、ブロックポリイソシアネートAを得た。
上記のようにして作製したポリオールに対し、ブロックポリイソシアネートAをNCO/OH基比が1.4になるように混合し、結着樹脂固形分100質量部に対し、カーボンブラック(商品名:MA100、三菱化学社製、Ph=3.5)20質量部を混合し、総固形分比が35質量%になるようにMEKに溶解、混合し、1.5mmの粒径のガラスビースを用いてサンドミルを用いて4時間分散して分散液1を作製した。その後、分散液中の結着樹脂成分固形分と同量のMEK中に、球状ウレタン樹脂粒子アートパールC800透明(商品名、根上工業社製)を風力分級により粒度を調整したものを75質量部添加し、超音波分散することにより球状ウレタン樹脂粒子分散液を得た。得られた球状ウレタン樹脂粒子分散液を分散液1に追加して、サンドミルを用いてさらに30分間分散して表面層用塗料を得た。
上記のようにして得られた表面層用塗料を、オーバーフロー方式の浸漬塗工装置を用いて前記弾性層上にそれぞれ浸漬塗工した後乾燥させ、150℃にて2時間加熱処理することで、弾性層の上層にトナー担持体表面層を設けた。得られたトナー担持体1の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子アートパールC800透明(商品名、根上工業社製)の分級条件を変更し、その粒子を75質量部添加することに変更した。得られたトナー担持体2の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、球状ウレタン樹脂粒子アートパールC400透明(商品名、根上工業社製)に変更し、風力分級により粒度を調整した。得られた粒子の添加量は、トナー担持体の製造例1と同様、75質量部である。得られたトナー担持体3の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、球状ウレタン樹脂粒子の添加量を45質量部に変更する以外は、トナー担持体の製造例1と同様の操作を行い、トナー担持体4を得た。得られたトナー担持体4の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、球状ウレタン樹脂粒子の添加量を90質量部に変更する以外は、トナー担持体の製造例1と同様の操作を行い、トナー担持体5を得た。得られたトナー担持体5の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、球状ウレタン樹脂粒子の添加量を25質量部に変更する以外は、トナー担持体の製造例1と同様の操作を行い、トナー担持体6を得た。得られたトナー担持体6の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、球状ウレタン樹脂粒子の添加量を105質量部に変更する以外は、トナー担持体の製造例1と同様の操作を行い、トナー担持体7を得た。得られたトナー担持体7の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子アートパールC800透明(商品名、根上工業社製)の分級条件を変更し、その粒子を75質量部添加した。得られたトナー担持体8の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、球状ウレタン樹脂粒子アートパールC400透明(商品名、根上工業社製)に変更し、風力分級により粒度を調整した。得られた粒子の添加量は、トナー担持体の製造例1と同様、75質量部である。得られたトナー担持体9の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、エチレンプロピレンゴム(商品名:三井3045ETP、三井化学社製)に変更した。なお、上記エチレンプロピレンゴムは、液体窒素を用いた冷凍粉砕法により粉砕し、次に、このエチレンプロピレンコム粒子を風力分級機により粒度を調整した。このエチレンプロピレンゴム粒子の添加量は75質量部とし、トナー担時体の製造例1と同様にしてトナー担持体10を得た。得られたトナー担持体10の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、体積平均粒径10.1μmの球状シリコーンゴムに変更し、添加量を75質量部とした。得られたトナー担持体11の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、フェノール樹脂(商品名:ユニベックスC10、ユニチカ社製)の分級操作により得たフェノール樹脂粒子に変更し、添加量を75質量部とした。得られたトナー担持体12の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、球状シリカ粒子(商品名:サイロスフェアC−1510、富士シリシア製)の風力分級により粒度を調整したものに変更し、添加量を75質量部とした。得られたトナー担持体13の物性を表4に示す。
Φ11mmのSUS表面に、厚みが1mmとなるように導電性シリコーンゴムを貼り付けた。研磨後に得られたトナー担持体14のRzは、13.5μmであった。
トナー担持体の製造例14において、研磨条件を変更することで、トナー担持体15を得た。得られたトナー担持体15のRzは、3.0μmであった。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子アートパールC800透明(商品名、根上工業社製)の分級条件を変更し、その粒子を75質量部添加した。得られたトナー担持体16の物性を表4に示す。
トナー担持体の製造例1における表面層用塗料の作製工程において、使用する球状ウレタン樹脂粒子を、球状ウレタン樹脂粒子アートパールC400透明(商品名、根上工業社製)に変更し、風力分級により粒度を調整した。また、得られた粒子の添加量を、65質量部に変更した。得られたトナー担持体17の物性を表4に示す。
画像評価は、市販のカラーレーザープリンタ HP Color LaserJet 4700dn(HP社製)を一部改造して評価を行った。改造はプロセススピードを240mm/secに変更した。さらに、一色のプロセスカートリッジだけの装着でも作動するよう改良した。
連続で3枚全ベタ画像を印刷、1枚目と3枚目の画像濃度差により評価した。尚、画像濃度の測定は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いた。評価紙としては、A4サイズのCLC用紙(キヤノン社製、80g/m2)を用いた。
A:0.03未満
B:0.03以上、0.05未満
C:0.05以上、0.10未満
D:0.10以上
「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」(東京電色社製)で、プリントアウト画像の非画像部の反射率(%)を測定する。得られた反射率を、同様にして測定した未使用のプリントアウト用紙(標準紙)の反射率(%)から差し引いた数値(%)を用いて評価した。数値が小さい程、画像カブリが抑制されていることになる。評価紙としては、LETTERサイズのXEROX 4024用紙(XEROX社製、75g/m2)を用いた。
A:0.5未満
B:0.5以上、1.0未満
C:1.0以上、3.0未満
D:3.0以上
ハーフトーン画像(トナーの載り量:0.6mg/cm2)をプリントアウトし、現像スジの数で評価した。評価紙としては、LETTERサイズのXEROX 4024用紙(XEROX社製、75g/m2)を用いた。
A:未発生
B:1個所以上、3個所以下
C:4個所以上、6個所以下
D:7個所以上、あるいは幅0.5mm以上のスジ
トナー担持体のフィルミング評価はトナー担持体表面の目視及び画像で評価を行った。
A:画像上に濃淡ムラの発生がなく、トナー担持体表面も良好
B:画像上に濃淡ムラの発生はないが、トナー担持体表面に若干のフィルミングが確認される。
C:画像上に軽度な濃淡ムラ発生
D:画像上に醜い濃淡ムラ発生
表5に示したトナーとトナー担持体との組み合わせによって、上記画像評価に従って評価を実施した。あわせて評価結果を表5に添付した。
市販の HP Color LaserJet 4700dn(HP社製)用ブラックカートリッジから中に入っているトナーを抜き取り、エアーブローにて内部を清掃した後、トナー製造例1のトナー(315g)を充填した。次に非発泡のウレタン樹脂コートのトナー供給ローラを装着し、さらにトナー担持体1を装着し、上記画像評価に従い評価を実施した。評価結果を表5に示す。
表6に示したトナーとトナー担持体との組み合わせによって、上記画像評価に従って評価を実施した。あわせて評価結果を表6に添付した。いずれも本発明の実施範囲外であり、高速プリント下において種々の弊害が発生した。
11 帯電ローラー
14 トナー担持体
15 トナー供給部材
16 トナー規制部材
17 トナー
23 トナー容器
25 撹拌部
Claims (10)
- 静電潜像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、
帯電された前記静電潜像担持体を露光して前記静電潜像担持体に静電潜像を形成する露光工程、
トナー供給部材によりトナー担持体にトナーを供給する工程、
トナー層規制部材で前記トナー担持体上の前記トナーを規制する工程、
前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を前記トナー担持体上の前記トナーで現像して前記静電潜像担持体にトナー像を形成する現像工程、及び、
中間転写体を介して又は介さずに前記静電潜像担持体に形成された前記トナー像を転写材へ転写する転写工程
を有する画像形成方法において、
前記トナー担持体の十点平均表面粗さ(Rz)が、4.0μm以上20.0μm以下であり、
前記トナーが、トナー粒子と、体積基準のメジアン径(D50s)が0.15μm以上1.00μm以下である脂肪酸金属塩と、を有し、
前記脂肪酸金属塩の下記(1)式で定義されるスパン値Bが、1.75以下である
スパン値B=(D95s−D5s)/D50s (1)式
D5s:脂肪酸金属塩の体積基準における5%積算径
D50s:脂肪酸金属塩の体積基準におけるメジアン径
D95s:脂肪酸金属塩の体積基準における95%積算径
ことを特徴とする画像形成方法。 - 前記トナーの下記(2)式で定義されるスパン値Aと前記脂肪酸金属塩のスパン値Bとが、下記(3)式を満たす
スパン値A=(D90t−D10t)/D50t (2)式
D10t:個数基準における10%積算径
D50t:個数基準におけるメジアン径(D50)
D90t:個数基準における90%積算径
0.25≦(A/B)≦0.75 (3)式
請求項1に記載の画像形成方法。 - 前記脂肪酸金属塩の体積基準のメジアン径(D50s)が、0.30μm以上0.60μm以下であり、
前記脂肪酸金属塩のスパン値Bが、1.40以下である
請求項1又は2に記載の画像形成方法。 - 前記脂肪酸金属塩が、ステアリン酸亜鉛又はステアリン酸カルシウムである請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記トナー担持体が、軸芯体、前記軸芯体の外周に形成された弾性層及び前記弾性層の外周に形成された表面層を有し、
前記表面層が、結着樹脂及び粒子を含有し、
前記表面層の膜厚が5.0μm以上20.0μm以下である
請求項1〜4のいずれか1項に記載の画像形成方法。 - 前記表面層に含有される粒子の体積平均粒径(Dvp)が、3.0μm以上20.0μm以下であり、
前記表面層に前記粒子が前記結着樹脂100質量部に対して30質量部以上100質量部以下の割合で配合されている請求項5に記載の画像形成方法。 - 前記表面層に含有される前記粒子の弾性率が、0.02MPa以上3.60MPa以下である請求項5または6に記載の画像形成方法。
- 前記表面層に含有される前記粒子が、弾性率が0.10MPa以上1.90MPa以下の樹脂粒子である請求項5〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記トナー担持体の表面のマイクロゴム硬度が、30度以上43度以下である請求項5〜8のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記トナー供給部材が、発泡弾性体の表面層を有する請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法。
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