JP6243101B2 - 保護剤ブロック及びその製造方法、並びにプロセスカートリッジ、画像形成装置 - Google Patents
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Description
特に低温環境において、保護剤ブロックの密度に偏差があると、保護剤ブロックの削れ方や感光体への保護剤の供給に偏差が生じやすく、不具合が顕著であった。
該保護剤ブロックは、金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む保護剤粒子を圧縮成型して形成され、
当該保護剤ブロック上の複数個所それぞれで下記の測定条件により測定して得られるラマンスペクトルに基づいて、該ラマンスペクトルごとに下記式(1)で求められる窒化ホウ素と金属石鹸との質量比Mrの平均値が0.050〜0.330であり、変動係数が0.035以上0.075以下であるとともに、厚みが15mm以上であることを特徴とする保護剤ブロックである。
(ラマンスペクトルの測定条件)
ラマン分光分析装置を用い、レーザパワー1.0W、レーザ光の照射領域は1mm径で測定する。その時の下記質量比Mrに関する標準偏差を平均値(算術平均)で割ったものを変動係数とする。
Mr=(log(ABN/ASP)+1.3588)/7.7374 ・・・(1)
ここで、ABNはラマンスペクトルの波数範囲1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積、ASPはラマンスペクトルの波数範囲1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積である。
発明者らは、以上の知見に基づいて鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。
すなわち、本発明に係る保護剤ブロックは、金属石鹸と窒化ホウ素を主成分とする保護剤ブロックにおいて、当該保護剤ブロック上の複数個所それぞれで測定して得られるラマンスペクトルに基づいて、該ラマンスペクトルごとに下記式(1)で求められる窒化ホウ素と金属石鹸との質量比Mrの平均値が0.050〜0.330であり、変動係数が0.075以下であることを特徴とするものである。
Mr=(log(ABN/ASP)+1.3588)/7.7374 ・・・(1)
ここで、ABNはラマンスペクトルの波数範囲1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積、ASPはラマンスペクトルの波数範囲1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積である。
本発明の保護剤ブロックは、感光体を保護に非常に有用であるが、中間転写体の保護にも用いることができる。
つぎに、本発明に係る保護剤ブロックの製造方法について説明する。
金属石鹸粒子とBN粒子をそのまま用いて圧縮成型した場合、特に厚さ15mm以上の保護剤ブロックを製造する場合は、金属石鹸粒子やBN粒子が成型型の隙間から漏れ出したり、均一な組成分布(前記窒化ホウ素と金属石鹸との質量比Mrの変動係数0.075以下)の保護剤ブロックを製造することが難しかった。
Mr=(log(ABN/ASP)+1.3588)/7.7374 ・・・(1)
ここで、ABNはラマンスペクトルの波数範囲1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積、ASPはラマンスペクトルの波数範囲1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積である。
[実施形態1]
図5は、画像形成装置に係る保護剤供給手段の感光体への配置例である。
像担持体であるドラム状の感光体11に対向して配置された保護剤供給手段である保護剤塗布装置20は、本発明の保護剤ブロックであって感光体11を保護する保護剤をブロック状(棒状、円柱状、四角柱状、六角柱状等)に成形した保護剤ブロック21と、この保護剤ブロック21が左右前後に振れないように支持する保護剤ブロック支持ガイド(不図示)と、回転しながら保護剤ブロック21と接触するブラシ22aを有する保護剤供給部材22を備えている。さらに、保護剤塗布装置20は、保護剤ブロック21を保護剤供給部材22のブラシ22aに押し当てて保護剤を保護剤供給部材22のブラシ22aに移行させる押圧力付与機構(例えばバネ、スプリング等)23と、保護剤供給部材22により感光体上に供給された保護剤を薄層化する保護層形成機構24等を備えている。
図6では、保護剤供給手段である保護剤塗布装置20は図5に示すものと同じである。また、符号14は感光体11のクリーニング手段であるクリーニング装置であり、保護剤塗布装置20の感光体回転方向上流側に設置されているが、このクリーニング装置14は、保護剤塗布前に感光体11表面をクリーニングし、帯電を良好に行わせるだけでなく、保護剤の塗布が良好に行なわれるようにする機能も有するので、保護剤塗布装置20の構成部材と見做すこともできる。
次に本発明に係るプロセスカートリッジと画像形成装置の実施形態を説明する。
図7は、本発明に係る画像形成装置の画像形成部に具備される、保護剤塗布装置20を備えたプロセスカートリッジの構成例の概略を説明するための断面図である。
図7に示す画像形成部10は、像担持体であるドラム状の感光体11と、感光体11を帯電する帯電手段である帯電装置(図示の例では帯電ローラ)13と、帯電された感光体11にレーザ光L等を照射して静電潜像を形成する潜像形成手段(レーザ光L以外図示せず)と、感光体11上の静電潜像をトナーで現像して可視像化する現像手段である現像装置15と、感光体11上のトナー像を転写媒体(または中間転写媒体)17に転写する転写手段16と、転写後の感光体11の表面に残留するトナーを除去するクリーニング手段であるクリーニング装置14と、クリーニング装置14から帯電装置13に至る部分に配置された保護剤供給手段である保護剤塗布装置20等を有している。そして、この画像形成部10では、感光体11とともに、保護剤塗布装置20、帯電装置13、現像装置15、クリーニング装置14をカートリッジ内に設けたプロセスカートリッジ10Cを用いている。なお、本発明においては、クリーニング装置14は、保護剤塗布前に感光体11表面をクリーニングし、保護剤の塗布が良好に行なわれるようにする機能もあるので、保護剤塗布装置20の構成部材と見做すことができる。
次に本発明に係る画像形成装置の実施形態を説明する。
図8は、本発明の保護剤ブロックを有する保護剤塗布装置を具備する画像形成装置100の構成例を示す概略構成図である。
この画像形成装置100は、画像形成を行う画像形成装置本体(プリンタ部)110と、この本体110の上部に設置された原稿読取部(スキャナ部)120と、その上に設置された原稿自動給紙装置(ADF)130と、画像形成装置本体110の下部に設置された給紙部200とを備えており、複写機の機能を有している。また、この画像形成装置100は、外部装置との通信機能を有しており、装置外部のパーソナルコンピュータ等と接続することにより、プリンタやスキャナとして用いることができる。また、電話回線や光回線と接続することにより、ファクシミリとして用いることができる。
本発明に係るプロセスカートリッジや画像形成装置において好適に用いられる感光体11の例について説明する。本発明の画像形成装置に用いる像担持体である感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に表面層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
・モノ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、3−t−ブチル−4−ヒドロキシニソールなど。
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)など。
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)ブチリックアシッド]グリコールエステル、トコフェノール類など。
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ーブチル−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。
次に、本発明に係るプロセスカートリッジや画像形成装置において好適に用いられるトナーについて説明する。
本発明の画像形成装置に用いるトナーは、平均円形度が0.93〜1.00であることが好ましい。本発明では、下記の式(2)より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
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 ・・・(2)
ニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
[実施例1]
(1)保護剤ブロックの作製
次の手順で本発明の保護剤ブロックを作製した。
(粒子化工程)
平均粒径が18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナとを9:1:0.5(質量比)で秤量し、オスターブレンダーにより6秒間混合し、30秒停止した。この操作を三回行い、混合した粉体(紛体混合物)を得た。
つぎに、混合した粉体を図3に示す加圧ローラ装置に上方から投入し、平均粒径が54μmの保護剤粒子を製造した。なお、平均粒径の測定は、島津レーザ回折式粒度分布測定装置SALD−3100/2200を用いて行った。
製造した保護剤粒子を電子顕微鏡でSEM観察したところ、図9に示すように、扁平の粒子が重なり、融合した形状をしていた。また、製造した保護剤粒子を10本のガラス製キャピラリーにサンプリングし、ラマンスペクトルを測定した。ラマンスペクトルは、ラマン分光分析装置(装置名Raman950、サーモニコレジャパン社製)を用い、レーザパワー1.0Wで測定した。
測定したラマンスペクトルをOMNICソフトウエア(サーモサイエンティフィック社製)により1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積ABNと、1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積ASPの比(ABN/ASP)から前記式(1)により算出される質量比Mrを求めた。
その結果、質量比Mrの平均値は、0.097であり、変動係数は0.030であった。
製造した平均粒径54μmの保護剤粒子を、加圧成型型に投入し、プレス機により真密度の65%に相当する厚みまで圧縮し、その状態で10秒間停止し、さらにステアリン酸亜鉛−パルミチン酸亜鉛粒の真比重の92%に相当する厚みまで圧縮して、幅8mm、厚さ18.1mm、長さ322mmの保護剤ブロックを4本作成した。
作製した保護剤ブロック表面の端部より66mmの地点から長さ方向に10mm間隔で20点ラマンスペクトルを測定した。なお、ラマンスペクトルは、試料室を改造し、保護剤ブロックを直接測定できるようにしたラマン分光分析装置(装置名Raman950、サーモニコレジャパン社製)を用い、レーザパワー1.0Wで測定した。レーザ光の照射領域は1mm径程度である。
測定したラマンスペクトルをOMNICソフトウエア(サーモサイエンティフィック社製)により1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積ABNと、1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積ASPの比(ABN/ASP)から前記式(1)により算出される質量比Mrを求めた。
その結果、質量比Mrの平均値は、0.098であり、変動係数は0.036であった。
作製した保護剤ブロック4本をタンデム型カラー画像形成装置(imagio MPC4500、株式会社リコー製)の各画像形成ステーションの保護剤塗布装置に搭載し、この画像形成装置においてA4縦サイズの用紙への画像形成を連続200000枚行った。なお、評価用の出力チャートとして、ISOテストチャート(ISO/IEC JTC 1/SC 28 のホームページhttp://www.iso.org/jtc1/sc28)を用いた。
その結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が85μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(71:29(質量比))と、平均一次粒径が0.20μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が292μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.111であり、変動係数は0.070であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み18.5mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.108であり、変動係数は0.073であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像において、凝視すると、かすかにスジ状の画像が見えるが、実用上問題のない画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が35μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(69:31(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が110μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.103であり、変動係数は0.052であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み15.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.103であり、変動係数は0.055であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が25μmのステアリン酸亜鉛と、平均一次粒径が0.17μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が73μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.097であり、変動係数は0.044であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み24.3mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.098であり、変動係数は0.049であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が13μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(72:28(質量比))と、平均一次粒径が0.17μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が31μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.098であり、変動係数は0.065であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み20.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.098であり、変動係数は0.062であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が20μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(72:28(質量比))と、平均一次粒径が0.17μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が65μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.099であり、変動係数は0.037であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.099であり、変動係数は0.035であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が22μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(72:28(質量比))と、平均一次粒径が0.17μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が68μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.099であり、変動係数は0.033であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.099であり、変動係数は0.037であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を95:5:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が54μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.051であり、変動係数は0.070であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.051であり、変動係数は0.075であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像において、凝視すると、かすかにスジ状の画像が見えるが、実用上問題のない画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を93:7:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が56μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.073であり、変動係数は0.052であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.072であり、変動係数は0.056であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を81:19:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が53μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.232であり、変動係数は0.044であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.234であり、変動係数は0.049であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を85:15:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が52μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.176であり、変動係数は0.032であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.175であり、変動係数は0.037であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を79:21:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が53μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.265であり、変動係数は0.041であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.266であり、変動係数は0.044であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像においても、非常に高画質の画像が得られた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナの混合割合を76:24:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が53μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.314であり、変動係数は0.069であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.314であり、変動係数は0.072であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像において、凝視すると、かすかにスジ状の画像が見えるが、実用上問題のない画像が得られた。
(1)保護剤ブロックの作製
平均粒径が3μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))を溶融し、冷却することで、幅8mm、厚さ18.1mm、長さ322mmの保護剤ブロックを4本作成した。
(2)保護剤ブロックの評価
作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像には、スジ状の異常画像が多数発生していた。
実施例1において、粒子化工程に用いる粉体を、平均粒径が22μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(72:28(質量比))と、平均粒径が0.29μmの球形アルミナとを9:0.5(質量比)で秤量し、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が65μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.000であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.000であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像には、スジ状の異常画像が多数発生していた。
実施例1の粒子化工程で用いる混合紛体、すなわち、平均粒径が18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナとを9:1:0.5(質量比)で秤量し、オスターブレンダーにより6秒間混合し、30秒停止した。この操作を三回行い、混合した粉体を、加熱して金属石鹸を溶融し、冷却することで厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。
この保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.090であり、変動係数は0.076であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像には、スジ状の異常画像が多数発生していた。
実施例1の粒子化工程で用いる混合紛体、すなわち、平均粒径が18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.15μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.27μmの球形アルミナとを9:1:0.5(質量比)で秤量し、オスターブレンダーにより6秒間混合し、30秒停止した。この操作を三回行い、混合した。
混合した保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.110であり、変動係数は0.050であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み17.2mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.103であり、変動係数は0.119であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストの結果、200000枚目の画像には、スジ状の異常画像が多数発生していた。
実施例1において、粒子化工程に用いる平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛と平均粒径16μmのパルミチン酸亜鉛(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.21μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.22μmの球形アルミナの混合割合を85:15:0.5(質量比)とし、それ以外は実施例1と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が55μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.177であり、変動係数は0.037であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み19mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.175であり、変動係数は0.033であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストを、20℃の環境で行った。200000枚目の画像においても高画質の画像が得られた。
実施例14において、平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛と平均粒径16μmのパルミチン酸亜鉛(65:35(質量比))の代わりに、平均粒径21μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))を用いる以外は、実施例14と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が54μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.176であり、変動係数は0.035であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み18mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.175であり、変動係数は0.036であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストを、20℃の環境で行った。200000枚目の画像においても高画質の画像が得られた。
実施例14において、平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛と平均粒径16μmのパルミチン酸亜鉛(65:35(質量比))の代わりに、平均粒径120μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))を用いる以外は、実施例14と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が320μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.176であり、変動係数は0.88であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み19mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.175であり、変動係数は0.090であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストを、20℃の環境で行った。200000枚目の画像において、スジ状の異常画像が出てしまった。保護剤ブロックを調べたところ、保護剤ブロックの削れ方が場所により大きく異なり、スジ状の異常画像に相当する箇所の保護剤ブロックは、既になくなってしまっていた。
実施例15において、平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物と平均粒径16μmのパルミチン酸亜鉛(65:35(質量比))と、平均一次粒径が0.21μmの六方晶系窒化ホウ素と、平均粒径が0.22μmの球形アルミナの混合割合を80:20:0.5(質量比)とする以外は実施例15と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が55μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.250であり、変動係数は0.038であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み19.5mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.251であり、変動係数は0.035であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストを、18℃の環境で行った。200000枚目の画像においても高画質の画像が得られた。
実施例15において、平均粒径18μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物の代わりに、平均粒径120μmのステアリン酸亜鉛とパルミチン酸亜鉛の混合物(65:35(質量比))を用いる以外は、実施例14と同じ条件で保護剤ブロックを作製した。
このとき、粒子化工程では平均粒径が325μmの保護剤粒子が得られた。また、得られた保護剤粒子のラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.253であり、変動係数は0.91であった。
ついで、圧縮成型工程により厚み19.5mmの保護剤ブロックを作製した。また、保護剤ブロックのラマンスペクトル測定結果より、前記式(1)により算出される質量比Mrの平均値は、0.250であり、変動係数は0.096であった。
また、作製した保護剤ブロック4本を用いた前記タンデム型カラー画像形成装置における連続画像形成テストを、18℃の環境で行った。200000枚目の画像において、スジ状の異常画像が出てしまった。保護剤ブロックを調べたところ、保護剤ブロックの削れ方が場所により大きく異なり、スジ状の異常画像に相当する箇所の保護剤ブロックは、既になくなってしまっていた。
2 スクレバー
3 搬送ベルト
10 画像形成部(画像形成ステーション)
10C プロセスカートリッジ
11,11Y,11M,11C,11K 感光体
12 二次転写装置
13 帯電装置(帯電ローラ)
14 クリーニング装置
15 現像装置
16 転写装置(一次転写装置)
17 中間転写媒体(または転写媒体)
18 潜像形成装置
19 ベルトクリーニング装置
20 保護剤塗布装置
21 保護剤ブロック
22 保護剤供給部材
22a ブラシ
22b 支持体
23 押圧力付与機構
24 保護層形成機構
24a 展延ブレード
24b 押圧部材
24c ブレード支持体
40 定着装置
41 クリーニングブレード
42 クリーニング押圧機構
51 現像ローラ
52,53 現像剤攪拌搬送部材
70 排紙トレイ
100 画像形成装置
110 画像形成装置本体(プリンタ部)
120 原稿読取部(スキャナ部)
130 原稿自動給紙装置(ADF)
200 給紙部
201a,201b,201c,201d 給紙カセット
210 両面用搬送装置
gm 保護剤粒子
Pm 紛体混合物
Claims (9)
- 金属石鹸と窒化ホウ素を主成分とする保護剤ブロックにおいて、
該保護剤ブロックは、金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む保護剤粒子を圧縮成型して形成され、
当該保護剤ブロック上の複数個所それぞれで下記の測定条件により測定して得られるラマンスペクトルに基づいて、該ラマンスペクトルごとに下記式(1)で求められる窒化ホウ素と金属石鹸との質量比Mrの平均値が0.050〜0.330であり、変動係数が0.035以上0.075以下であるとともに、厚みが15mm以上であることを特徴とする保護剤ブロック。
(ラマンスペクトルの測定条件)
ラマン分光分析装置を用い、レーザパワー1.0W、レーザ光の照射領域は1mm径で測定する。その時の下記質量比Mrに関する標準偏差を平均値(算術平均)で割ったものを変動係数とする。
Mr=(log(ABN/ASP)+1.3588)/7.7374 ・・・(1)
ここで、ABNはラマンスペクトルの波数範囲1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積、ASPはラマンスペクトルの波数範囲1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積である。 - 前記ラマンスペクトルは、当該保護剤ブロック上の長さ方向の複数個所それぞれで測定して得られるものであることを特徴とする請求項1に記載の保護剤ブロック。
- 前記金属石鹸は、ステアリン酸亜鉛及び/又はパルミチン酸亜鉛であることを特徴とする請求項1または2に記載の保護剤ブロック。
- 金属石鹸と窒化ホウ素を主成分とする保護剤ブロックの製造方法において、
少なくとも金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む保護剤粒子を圧縮成型して保護剤ブロックとする圧縮成型工程を有し、
前記保護剤ブロック上の複数個所それぞれで下記の測定条件により測定して得られるラマンスペクトルに基づいて、該ラマンスペクトルごとに下記式(1)で求められる窒化ホウ素と金属石鹸との質量比Mrの平均値が0.050〜0.330であり、変動係数が0.035以上0.075以下であるとともに、厚みが15mm以上であることを特徴とする保護剤ブロックの製造方法。
(ラマンスペクトルの測定条件)
ラマン分光分析装置を用い、レーザパワー1.0W、レーザ光の照射領域は1mm径で測定する。その時の下記質量比Mrに関する標準偏差を平均値(算術平均)で割ったものを変動係数とする。
Mr=(log(ABN/ASP)+1.3588)/7.7374 ・・・(1)
ここで、ABNはラマンスペクトルの波数範囲1377.837〜1354.695cm-1のピーク面積、ASPはラマンスペクトルの波数範囲1481.012〜1420.264cm-1のピーク面積である。 - 更に、少なくとも金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む混合物について加工処理を行い、平均粒径30〜300μmの金属石鹸と窒化ホウ素を主成分とする保護剤粒子を得る粒子化工程を有することを特徴とする請求項4に記載の保護剤ブロックの製造方法。
- 前記加工処理は、前記少なくとも金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む混合物を圧縮成型し、その成型物を粉砕する処理、または前記少なくとも金属石鹸の粉体と窒化ホウ素の粉体を含む混合物をローラで加圧する処理であることを特徴とする請求項5に記載の保護剤ブロックの製造方法。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の保護剤ブロックを有する保護剤供給手段を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 請求項1〜3のいずれかに記載の保護剤ブロックを有する保護剤供給手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 複数の画像形成ステーションを備え、複数の色の画像を重ね合わせてカラー画像を形成する画像形成装置であって、
該複数の画像形成ステーションのうち、1つの画像形成ステーションのみが請求項1〜3のいずれかに記載の保護剤ブロックを有する保護剤供給手段を備えることを特徴とする画像形成装置。
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