JP6566681B2 - 画像形成方法 - Google Patents
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Description
像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、
帯電された該像担持体を露光して静電潜像を形成する露光工程、
該静電潜像をトナーで現像してトナー像を該像担持体上に形成する現像工程、
該トナー像を、中間転写ベルトを介して転写材へ転写する転写工程、
該転写材上の該トナー像を定着させる定着工程、および
該中間転写ベルト上に残存する転写残トナーをクリーニングブレードで除去するクリーニング工程、
を有する画像形成方法であって、
該中間転写ベルトの表面が、該クリーニングブレードに交差する方向に溝形状を有し、
該トナーの重量平均粒径四方(D4μm×D4μm)における該中間転写ベルトの表面の面内平均粗さが、10nm以上30nm以下であり、
該中間転写ベルトの回転方向に直交する方向における該中間転写ベルトの表面の十点平均粗さRzjisが、0.26μm以上0.67μm以下であり、
該トナーが、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有するトナー粒子を有し、
該トナー粒子が、懸濁重合法により製造したトナー粒子であり、
画像処理解像度512×512画素(1画素あたり0.19μm×0.19μm)のフロー式粒子像測定装置によって計測された該トナーのアスペクト比が、0.850以上であり、
該トナーのガラス転移点Tg(T)が、50.0℃以上70.0℃以下であり、
該トナーの円相当径0.25μm以上39.5μm未満のトナー粒子に対する、該トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子の割合が、1.0個数%以上15.0個数%以下であり、
該トナーが、下記式(1)の関係を満たす
ことを特徴とする画像形成方法に関する。
Tg(N)−Tg(T)≧1.5 式(1)
(式(1)中、Tg(N)は、該トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子のガラス転移点を示す。)
して更に詳しく説明する。
まず、4色のトナーを用いたカラー画像形成装置について、図1を用いて説明する。なお、図1に示す形態では、第1ステーションをイエロー(Y)、第2ステーションをマゼンタ(M)、第3ステーションをシアン(C)、第4ステーションをブラック(K)としている。第1ステーションでは、1aは像担持体としての感光ドラムで、帯電手段としての帯電ローラ2a、感光ドラム上1aに残存する転写残トナーをクリーニングするクリーニングユニット3a、及び現像手段としての現像ユニット8aを有する。現像ユニット8aは、現像スリーブ4a、非磁性一成分現像剤(トナーとも称する)5a、現像剤塗布ブレード7aを有し、上述の1a〜8aは、一体型のプロセスカートリッジ9aとなっている。不図示の露光手段は、レーザー光を多面鏡によって走査させるスキャナユニットから構成され、画像信号に基づいて変調された走査ビーム12aを感光ドラム1a上に照射する。なお、第2〜第4ステーションでのプロセスカートリッジ9b〜9dも、第1ステーションでのプロセスカートリッジ9aと同様の構成である。
次に、カラー画像形成装置における中間転写ベルトのクリーニングについて説明する。図2(a)に、クリーニング手段27と、中間転写ベルト13の接触する部分を模式的に示す。なお、クリーニング手段27は、ウレタンゴムで形成された弾性を有するクリーニングブレード28である。クリーニングブレード28は、メッキ鋼板を材料とする板金部30に、ポリウレタンゴムを材料とするゴム部29が接着された構成となっており、ゴム部29の厚みは、例えば2mmである。なお、ゴム部29の硬度は、JIS K6253規格で77°のものを用いた。クリーニングブレード28は揺動構成となっており、揺動軸32を不図示の中間転写ベルトユニットに固定し、加圧バネ31で板金30を加圧することで、揺動軸32を中心にクリーニングブレード28が可動する。ゴム部29に対向して、中間転写ベルト13の内側には、テンションローラ15が配置されている。クリーニングブレード28は、中間転写ベルト13の駆動回転方向に対して、カウンター方向にテンションローラ15上で接触し、ニップ部33にて転写残トナーを掻き取る(図2(b))。このようにして、二次転写を終えた後、中間転写ベルト13上に残存した転写残トナーは、中間転写ベルトクリーニング手段27により、その表面から除去、回収される。
次に、本実施形態における中間転写ベルトの構成について説明する。中間転写ベルト13は、基層と表層を有する二層以上からなる無端のフィルム状部材であることが好ましい。図3(a)に中間転写ベルト13の表層近傍の回転駆動方向に直交する方向における拡大部分断面図を示す。基層101は、ポリエチレンナフタレート樹脂に抵抗調整剤としてカーボンブラックを分散した、厚み70μmの層を示す。表層102は、アクリル共重合体103に抵抗調整剤としてアンチモンドープ酸化亜鉛粒子105を分散し、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFE)粒子104を添加した、厚み3μmの層を示す。表層102に添加されたPTFE粒子104は、図3(a)に示すように最表層面に析出し、一部が露出した状態で突起形状を形成する他、表層中にも分散された状態で存在している。
次に、中間転写ベルト13の作製方法について説明する。中間転写ベルトの表層が硬化性樹脂を含有することが好ましい。硬化性樹脂として、好ましくは、アクリル共重合体である。
電性材料を混合して用いてもよい。これらの導電材料は1種、あるいは2種以上を混合して用いても良い。これらの中でも、サブミクロン以下の粒子状金属酸化物系導電性フィラーが好ましく、アンチモンドープ酸化亜鉛粒子などが挙げられる。
中間転写ベルト13上のトナーを、転写材Sへ転写させる際の転写効率を向上させるためには、中間転写ベルト表層102が平滑である必要がある。具体的には、トナーの重量平均粒径四方(D4μm×D4μm)における、中間転写ベルト表面の面内平均粗さが10nm以上30nm以下である。
中間転写ベルト13のクリーニング性能を満足するためには、中間転写ベルト表層102が適度な粗さを有する必要がある。
されるものではない。
本発明に用いられるトナーは、結着樹脂と着色剤と離型剤を含有するトナー粒子を有し、以下4つ特徴を有する。1つ目は、画像処理解像度 512×512画素(1画素あたり0.19μm×0.19μm)のフロー式粒子像測定装置によって計測されたトナーのアスペクト比が、0.850以上である。2つ目は、トナーのガラス転移点Tg(T)が、50.0℃以上70.0℃以下ある。3つ目は、トナーの円相当径0.25μm以上39.5μm未満のトナー粒子に対する、トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子の割合が、1.0個数%以上15.0個数%以下である。4つ目は、トナーが下記式(1)の関係を満たすことである。
Tg(N)−Tg(T)≧1.5 式(1)
式(1)中、Tg(N)は、該トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子のガラス転移点を示す。
ガラス転移点Tg(T)、Tg(N)の測定方法は、示差走査熱量計(DSC)用いて測定することができる。DSCは、例えば「Q1000」(TA Instruments社製)を用いてASTMD3418−82に準じて測定する。装置検出部の温度補正はインジウムと亜鉛の融点を用い、熱量の補正についてはインジウムの融解熱を用いる。具体的には、検体であるサンプルの約2mgを精秤し、アルミニウム製のパンの中に入れ、リファレンスとして空のアルミニウム製のパンを用い、下記シーケンスにて測定する。本発明のトナーにおいては、モジュレーティッドモードを用いる。また、ここでいうガラス転移点(Tg)は中点法で求める。また、Tg(N)を測定するために、円相当径0.25μm以上1.98μm未満の粒子を得るためには、気流式の分級装置を用いて得ることができる。また、遠心分離装置を用いて、下記(1)〜(5)の方法により、サンプルを得る方法もある。上記2種類の方法を組み合わせても良い。
(1)50ml遠心分離用チューブにRO水30mlと、
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6ml入れた後、トナー約1gを導入する。
(2)上記(1)で作製したチューブをシェイカーにセットし、振とう数6s−1、振とう時間20minの条件で振とうさせる。
(3)上記(2)で作製した振とう後の溶液を、50mlスイングローター用ガラスチューブに入れ、遠心分離機に回転数58s−1、回転時間30minの条件で遠心分離を掛け、トナーと微粉とを分離する。
(4)トナーは、下層に堆積する。微粉は、RO水とともに、上澄み液に存在する。
(5)上記(4)の上澄み液を減圧濾過器で濾過した後、乾燥機で1時間以上乾燥し、微粉を得る。
トナーのアスペクト比は、フロー式粒子像分析装置「FPIA−3000」(シスメックス社製)によって、校正作業時の測定及び解析条件で測定した。
各粒子のアスペクト比を算出後、得られたアスペクト比の相加平均値を算出し、その値をトナーのアスペクト比とする。
トナーの重量平均粒径(D4)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」(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 Tetra150」(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。
(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、重量平均粒径(D4)を算出する。尚、前記専用ソフトでグラフ/体積%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」が重量平均粒径(D4)である。
上記の外添剤は、トナー粒子の摩擦帯電均一化のために添加するという目的を持つ場合もある。
懸濁重合法により、以下の様にしてトナー粒子1を製造した。
(水系分散媒体の調整工程)
造粒タンクにイオン交換水350.00部、リン酸三ナトリウム15.00部、10質量%塩酸8.00部を添加しリン酸ナトリウム水溶液を作成し、60℃に加温した。次に、塩化カルシウム9.00部を溶解し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業製)を用いて周速25m/sにて30分撹拌することで、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。更に、塩化ナトリウム2.50部を溶解させ、水系分散媒体を得た。
(重合性単量体組成物1の調製:分散工程)
・スチレン・・・・・30.00部
・C.I.ピグメントレッド122・・・・・4.50部
・C.I.ピグメントレッド150・・・・・3.50部
・負荷電性制御剤・・・・・1.00部
(3,5−ジ−ターシャリーブチルサリチル酸のアルミニウム化合物)
上記の混合物をアトライター(日本コークス社製)に導入し、半径1.25mmのジルコニアビーズを用いて200rpmにて25℃で180分間撹拌を行い、重合性単量体組成物1を得た。
(重合性単量体組成物2の調製:溶解工程)
・スチレン・・・・・44.00部
・n−ブチルアクリレート・・・・・26.00部
・極性樹脂A・・・・・10.00部
(スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−2−ヒドロキシエチルメタクリレート共重合体、Mw=15200、Tg=90℃、酸価Av=25mgKOH/g、水酸基価OHv=8mgKOH/g)
・極性樹脂B・・・・・5.00部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとテレフタル酸との重縮合物であるポリエステル樹脂、Mw=9500、Tg=74℃、酸価Av=9mgKOH/g、水酸基価OHv=25mgKOH/g)
・極性樹脂C・・・・・1.50部
(2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を10%含有するスチレン−2−エチルへキシルアクリレート共重合体、Mp=18000)
上記の混合物を温度調節が可能な撹拌槽に投入し、T.K.ホモミクサー(特殊機化工業製)を用いて、周速20m/sにて180分間、混合・分散し、重合性単量体組成物2を得た。
重合性単量体組成物2に、重合性単量体組成物1を投入し、周速20m/sにて、さらに、120分間、混合・分散し、重合性単量体組成物1と2の混合物を得た。引き続き、上記混合物を60℃まで昇温した。次いで、以下の材料を投入し、周速20m/sにて、さらに撹拌を60分間継続した。
・ワックス1(ベヘン酸ベヘニル 融点72℃)・・・・・15.00部
・ジビニルベンゼン・・・・・0.20部
さらに、重合開始剤(2,2’−アゾビス−イソブチロバレロニトリル)9.00部を、投入し、周速20m/sにて、さらに撹拌を5分間継続した。
水系分散媒体中に重合性単量体組成物3を投入し、温度60℃、窒素雰囲気下において、T.K.ホモミクサーにて周速20m/sで撹拌した。次いで造粒タンク下部より、造粒タンク内の混合液を連続的に抜き出しタンク上部に混合液を戻し循環させた。循環ライン中に具備したキヤビトロン(大平洋機工社製)を用いてローター周速40m/sにて重合性単量体組成物3を水系分散媒体中で分散させた。キャビトロンを通過した積算流量が、造粒タンクに仕込んだ液量の5倍となるまで循環させ、重合性単量体組成物の分散液を得た。
パドル撹拌翼のついた反応タンクに、イオン交換水46.70部、リン酸三ナトリウム2.00部、10質量%塩酸1.00部を添加し、リン酸ナトリウム水溶液を作成し、60℃に加温した。次に、塩化カルシウム1.20部を溶解し、パドル撹拌翼を用いて、周速1.0m/sにて30分撹拌することで、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。重合性単量体組成物の分散液を、上記反応タンクに移し、パドル撹拌翼で、周速1.5m/sにて撹拌しつつ温度70℃に昇温した。5時間反応させた後、更に85℃に昇温し、2時間反応させた。
30℃に冷却後、塩酸を加えpHを1.4にし、Ca3(PO4)2を溶解した。更に、ろ別、洗浄の後、温度40℃にて48時間乾燥させ、目開き150μmの篩を用いて粗粉を除去し、粒子径を調整してマゼンタトナー粒子1を得た。
ジメチルシリコーンオイルと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1.0部(一次粒子の個数平均粒径:7nm)と、
イソブチトリメトキシシランとジメチルシリコーンオイルで表面処理された疎水性酸化チタン微粒子(一次粒子の個数平均粒径15nm)1.0部を加えて、
ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用い、4000rpmで10分間混合してマゼンタトナー1を得た。得られたマゼンタトナーの物性を表1に示す。
トナー1の製造例において、水系分散媒体の調整工程におけるリン酸三ナトリウムの添加量を10.00部に変更し、10質量%塩酸の添加量を5.30部に変更した。また、60℃に加温後に投入する塩化カルシウムの添加量を6.00部に変更し、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。更に、塩化ナトリウムを添加しなかった。また、重合工程において、あらかじめ、反応タンクに、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製しなかった。これら以外は、トナー1の製造例と同様にして、マゼンタトナー2得た。得られたマゼンタトナーの物性を表1に示す。
トナー1の製造例において、水系分散媒体の調整工程におけるリン酸三ナトリウムの添加量を10.00部に変更し、10質量%塩酸の添加量を5.30部に変更した。また、60℃に加温後に投入する塩化カルシウムの添加量を6.00部に変更し、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。更に、塩化ナトリウムを添加しなかった。これら以外は、トナー1の製造例と同様にして、マゼンタトナー3を得た。得られたマゼンタトナーの物性を表1に示す。
トナー1の製造例において、水系分散媒体の調整工程におけるリン酸三ナトリウムの添加量を22.50部に変更し、10質量%塩酸の添加量を12.00部に変更した。また、60℃に加温後に投入する塩化カルシウムの添加量を13.50部に変更し、微細な難水溶性安定化剤Ca3(PO4)2を含む水系分散媒体を調製した。更に、塩化ナトリウムを3.75部添加した。そして、溶解工程において、スチレン添加量を42.00部、n−ブチルアクリレート添加量を28.00部に変更した。これら以外は、トナー1の製造例と同様にして、マゼンタトナー4を得た。得られたマゼンタトナーの物性を表1に示す。
トナー1の製造例において、溶解工程のスチレン添加量を53.00部、n−ブチルアクリレートの添加量を17.00部に変更した。それ以外は、トナー1の製造例と同様にして、マゼンタトナー5を得た。得られたマゼンタトナーの物性を表1に示す。
実施例1では、基層101と表層102の2層からなる中間転写ベルト13を用いた。以下に、中間転写ベルト13の作製方法について説明する。
まず、基層の作製方法について説明する。ポリエチレンナフタレート樹脂をブロー成形することで、ボトル状成形体を得て、これを超音波カッターにより切断することで、無端状のベルト体を得た。なお、ポリエチレンナフタレート樹脂中には、抵抗調整剤としてカーボンブラックを分散している。このようにして得られた厚さ70μmのポリエチレンナフタレート樹脂ベルトを中間転写ベルト13の基層101として用いた。
次に、表層形成用の塗工液の作製方法について説明する。紫外線を遮蔽した容器中に、
固体潤滑剤(粒径200nmのPTFE粒子、ルブロン:ダイキン工業社製)、
ペンタエリスリトールトリアクリレートおよびペンタエリスリトールテトラアクリレートを含有するアクリル系紫外線硬化型ハードコート材料であるルシフラール(商品名、日本ペイント社製)を混合した。そこにPTFE粒子の分散剤として高分子量のフッ素系グラフトポリマーGF400(商品名、東亞合成社製)とメチルイソブチルケトンを添加して、高速せん断式分散器(ホモジナイザー)で処理することにより、粗分散を行った。
次に、表層の形成方法について説明する。中間転写ベルトの基層上に、表層形成用塗工液を、25℃、相対湿度60%の塗布環境でディップコートした。そして、塗工終了してから10秒後に塗工環境と同じ場所にある紫外線照射装置(商品名:UE06/81−3、アイグラフィック社製、積算光量:1000mJ/cm2)を用いて紫外線を照射し、表層102を硬化させた。その結果、厚さ3μmの樹脂硬化膜が形成され、この樹脂硬化膜を中間転写ベルト表層102とした。このようにして表層102を有する中間転写ベルト13を作製した。
次に、上述の方法で得られた中間転写ベルト表層102に溝形状110の形成を行った。中間転写ベルト13を中間転写ベルト13の内径よりも若干大きな外径を有する円筒に弾性変形させて装着する。粒度9μmの酸化アルミニウムを砥粒とするラッピングフィルム(Lapika#2000(商品名)、KOVAX社製)を、上述の円筒に装着された中間転写ベルトの表面に面圧1.96N/mm2で当接させる。そして、40secの間上述の円筒を回転させ、表層102に幅幅111が2μm、溝深さ112が1μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト8を得た。
作製した中間転写ベルト13の表層102の観察視野(トナー重量平均粒径四方)における、表層102の面内平均粗さの測定を行った。測定には走査型プローブ顕微鏡(SPI3800:エスアイアイ・ナノテクノロジー社製)を用いた。カンチレバーはシリコーン製で、先端半径15nm以下、バネ定数15N/m、共振周波数136KHzのものを用いた。測定モードには、試料を破壊することなく、ナノオーダで精度の高い像を得ることができるダイナミックフォースモードを用いた。測定周波数は、0.3〜1.0Hzとした。トナーの重量平均粒径の測定から得られたトナーの重量平均粒径から観察視野を決定し、6μm四方における表層102の面内平均粗さ(Ra)を測定した。なお、表層102の面内平均粗さは、重複しない任意の10カ所の平均値を測定結果とした。
作製した中間転写ベルト13の表層102における、十点平均粗さRzjisを測定した。測定には、表面粗さ/輪郭形状測定器サーフコム1500SD(東京精密製)を用い、規格JIS B0601:2001に準拠し、カットオフ波長0.25mm、測定基準長さ0.25mm、測定長1.25mmの条件で測定した。表層102の十点平均粗さRzjisは、中間転写ベルト13の表面の移動方向と直交する方向に測定器の触針をスキャンさせて測定し、任意の少なくとも5か所の平均値を測定結果とした。
作製した中間転写ベルト13の表層102における接触面積率を測定した。測定には、コンフォーカル顕微鏡(OPTELICS、レーザーテック社製)を用いた。観察領域は100μm四方、測定波長は546nm、中間転写ベルトの厚さ方向のスキャン頻度を0.2μmとし、表層の厚さ3μmのスキャンを行った。得られた表面形状に対し、以下の方法で接触面積率を算出した。
接触面積率%=(接触領域の面積/観察領域の面積)×100
により算出した。そして、上述の方法で任意の少なくとも5か所の平均値を測定結果とした。この値は、中間転写ベルトの表面の移動方向と略直交する方向におけるクリーニングブレードの範囲内における、中間転写ベルトの総面積に対するクリーニングブレードの接触面積の割合を代表することができる。
作製した中間転写ベルト13を、図1に示す本実施形態の画像形成装置100に装着し、転写効率の評価を行った。尚、トナーは、図1に記載のYMCKで示された全てのトナー容器5に、トナー1を充填して評価を行った。画像パターンは、YMCの各ステーションより現像したベタ画像を重ね、中間転写ベルト上の単位面積当たりのトナー量を1.3mg/cm2としたものとした。この画像パターンのトナー像を、転写材Sに最適な二次転写バイアスにより二次転写した。そして、二次転写前後のトナー量から、転写効率を、次式、
転写効率%=(転写されたトナー量/転写前のトナー量)×100
により算出した。なお、転写効率の評価は、25℃、相対湿度50%環境下で、坪量75
g/m2のXx4200(商品名)を転写材として用いた。このとき、転写効率が94%未満の場合、目視で確認できるレベルの画像不良(トナーの粒状感、白抜け)が発生していた。
クリーニング性能の耐久性を調べるために、図1に示す画像形成装置を用い、作成した中間転写ベルト13を装着して通紙耐久評価を行った。具体的には、温度25℃、相対湿度50%の環境下にて、OCE社製Extra坪量80g/m2、A4紙を用いて、4枚間欠印刷で120000枚まで通紙を行い、クリーニング不良の発生を確認した。その際、トナーは、YMCKの全てのカートリッジにトナー1を充填して評価した。
実施例2〜5では、実施例1において使用するトナーをトナー2〜5に変更した以外は、実施例1と同様にして評価を行った。各実施例で用いたトナー、転写効率評価およびクリーニング耐久性評価結果を表1に示す。
実施例6では、実施例1よりも溝深さ112を大きくし、溝幅111が2μm、溝深さ112が1.5μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの当接時間を80secとした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
実施例7では、実施例1よりも溝幅111を小さくし、溝幅111が1μm、溝深さ112が1μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの押圧力を面圧0.98N/mm2とした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
実施例8では、実施例1よりも溝幅111を大きくし、溝幅111が2.5μm、溝深さ112が1μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの押圧力を面圧3.92N/mm2とした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
実施例9では、実施例1よりも溝幅111、溝深さ112を大きくし、溝幅111が2.5μm、溝深さ112が2μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの砥粒径を12μmとした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
比較例1では、中間転写ベルトの表層102に溝形状110を形成していない中間転写ベルト13における転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102の形成後に、ラッピングによる溝形状110を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
本比較例では、実施例7よりもさらに溝形状110を小さくし、溝幅111が0.5μm、溝深さ112が0.3μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの砥粒径を5μmとした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
比較例3では、実施例9よりもさらに溝形状110を大きくし、溝幅111が4μm、溝深さ112が2.5μmの溝形状110が形成された中間転写ベルト13における、転写効率とクリーニング性能を確認した。表層102に溝形状110を形成する際のラッピングフィルムの砥粒径を12μmとし、中間転写ベルト13に対するラッピングフィルムの当接時間を80secとした以外は、実施例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。
比較例4では、中間転写ベルト表層102にフィラーを添加して、ランダムな凹凸形状を付与した中間転写ベルト13を用いて転写効率とクリーニング性能を確認した。表層形成用塗工液の調製時に、表層102への形状付与を目的として、粒径1μmのスチレン・アクリル樹脂微粒子(ファインスウェア:日本ペイント社製)を樹脂の重量に対し50重量部添加した。それ以外は、比較例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。比較例4の中間転写ベルトの表面には、クリーニングブレードに交差する方向に溝形状は観察されなかった。
比較例では、比較例4よりも大粒径のフィラーを添加して、ランダムな凹凸形状を付与した中間転写ベルト13を用いて転写効率とクリーニング性能を確認した。表層形成用塗工液の調製時に、表層102への形状付与を目的として、粒径2μmのメラミンシリカ樹脂粒子(オプトビーズ:日産化学社製)を樹脂の重量に対し50重量部添加した。それ以外は、比較例1と同様にして表層102を有する中間転写ベルト13を得た。転写効率及びクリーニング性能の耐久性の評価結果を表1に示す。比較例5の中間転写ベルトの表面には、クリーニングブレードに交差する方向に溝形状は観察されなかった。
がわかる。また、クリーニング性能の耐久性を満足するためには、実施例5と比較例4の結果から、表層102の形状は、クリーニングブレードに交差する溝形状が形成されていることが必要であることがわかる。また、実施例9と比較例1及び比較例2の結果から、トナーの重量平均粒径四方における面内平均粗さが、10nm以上であることが必要であることがわかる。
5 一次転写ローラ
8 中間転写ベルト
12 ベルトクリーニング装置
15 二次転写ローラ
21 クリーニングブレード
22 支持部材
81 中間転写ベルトの基層
82 中間転写ベルトの表層
84 溝
100 画像形成装置
Claims (10)
- 像担持体を帯電手段により帯電する帯電工程、
帯電された該像担持体を露光して静電潜像を形成する露光工程、
該静電潜像をトナーで現像してトナー像を該像担持体上に形成する現像工程、
該トナー像を、中間転写ベルトを介して転写材へ転写する転写工程、
該転写材上の該トナー像を定着させる定着工程、および
該中間転写ベルト上に残存する転写残トナーをクリーニングブレードで除去するクリーニング工程、
を有する画像形成方法であって、
該中間転写ベルトの表面が、該クリーニングブレードに交差する方向に溝形状を有し、
該トナーの重量平均粒径四方(D4μm×D4μm)における該中間転写ベルトの表面の面内平均粗さが、10nm以上30nm以下であり、
該中間転写ベルトの回転方向に直交する方向における該中間転写ベルトの表面の十点平均粗さRzjisが、0.26μm以上0.67μm以下であり、
該トナーが、結着樹脂、着色剤および離型剤を含有するトナー粒子を有し、
該トナー粒子が、懸濁重合法により製造したトナー粒子であり、
画像処理解像度512×512画素(1画素あたり0.19μm×0.19μm)のフロー式粒子像測定装置によって計測された該トナーのアスペクト比が、0.850以上であり、
該トナーのガラス転移点Tg(T)が、50.0℃以上70.0℃以下であり、
該トナーの円相当径0.25μm以上39.5μm未満のトナー粒子に対する、該トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子の割合が、1.0個数%以上15.0個数%以下であり、
該トナーが、下記式(1)の関係を満たす
ことを特徴とする画像形成方法。
Tg(N)−Tg(T)≧1.5 式(1)
(式(1)中、Tg(N)は、該トナーの円相当径0.25μm以上1.98μm未満のトナー粒子のガラス転移点を示す。) - 前記クリーニングブレードの接触面積率が、前記中間転写ベルトの表面の総面積に対して80%以上97%以下である請求項1に記載の画像形成方法。
- 前記溝形状の幅が、前記トナーの重量平均粒径の半分未満である請求項1または2に記載の画像形成方法。
- 前記中間転写ベルトが、二層以上の層からなり、
前記中間転写ベルトの表層が、硬化性樹脂を含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の画像形成方法。 - 前記硬化性樹脂が、アクリル共重合体である請求項4に記載の画像形成方法。
- 前記中間転写ベルトの表層が、さらに、フッ素含有粒子を含有する請求項4または5に記載の画像形成方法。
- 前記フッ素含有粒子が、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)である請求項6に記載の画像形成方法。
- 前記クリーニングブレードが、ポリウレタンゴムを材料とするブレードである請求項1〜7のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記クリーニングブレードの硬度が、JIS K6253規格で70度以上80度以下である請求項1〜8のいずれか1項に記載の画像形成方法。
- 前記クリーニングブレードが、前記中間転写ベルトに対して、カウンター方向で当接している請求項1〜9のいずれか1項に記載の画像形成方法。
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