JP5561050B2 - 画像形成装置およびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
が高く(耐ホットオフセット性)、かつ定着温度が低い(低温定着性)トナーが求められている。また、トナーが保管中および装置内の雰囲気温度下でブロッキングしない耐熱保存性が必要である。
しかしながら、これらの技術においては結晶性樹脂がメインのバインダー樹脂と相溶しないので結晶性樹脂を低温定着性の得られる量を配合するとトナーの表面や外部に結晶性樹脂が一部露出することで耐熱性を損なう、あるいはフィルミングが起こり画像の欠陥が起こる等の欠点があった。
また、特開2008−112073号公報(特許文献4)では、乳化凝集法により、非結晶性ポリエステル樹脂に内在される結晶性ポリエステル樹脂が離型剤と接触した構造を有することにより、記録媒体中での結晶性ポリエステル樹脂の定着後の再結晶化を抑制して接着性を改良し、定着速度による定着性の依存を少なくする技術が開示されている。
本発明は、低温定着性及び耐ホットオフセット性に優れるポリエステル結晶を含有するトナーを、フィルミング等の障害無く安定かつ高品質な画像を形成する装置ならびにプロセスカートリッジを提供することを課題とする。
(1)少なくとも静電荷像現像用トナーと電子写真感光体を使用する画像形成装置において、該トナーが少なくともビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂100質量部に対して、結晶性ポリエステル樹脂を5〜40質量部、及びワックスを3〜20質量部含有し、(i)該ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂の有機溶剤溶液に、該結晶性ポリエ
ステル、該ワックス、着色剤を配合して樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii) 前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(iv)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程、を順次行うことにより製造され、かつ該感光体の最表面層の弾性変形率が40%以上であることを特徴とする画像形成装置。
(2)該感光体の最表面層のユニバーサル硬度が180N/mm2以上であることを特徴とする、(1)に記載の画像形成用装置。
(3)該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の画像形成用装置。
(4)該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂を使用することを特徴とする、(1)又は(2)に記載の画像形成用装置。
(5)少なくとも、(1)に記載の静電荷像現像用トナーと、(1)〜(4)の少なくともいずれかに記載の電子写真感光体を使用する、電子写真用プロセスカートリッジ。
(結晶性ポリエステルの効果)
本発明におけるトナー中の結晶性ポリエステル樹脂は、結晶性をもつがゆえに定着開始温度付近において、急激な粘度低下を示す熱溶融特性を示す。つまり、溶融開始温度直前までは結晶性による耐熱保存性が良く、溶融開始温度では急激な粘度低下(シャープメルト性)し、定着することから、良好な耐熱保存性と低温定着性を兼ね備えたトナーを設計することが出来る。また、離型幅(定着下限温度とホットオフセット発生温度の差)についても、良好な結果を示すことが判った。
非晶質ポリエステルであり、原料モノマーとして、多価アルコール成分と、カルボン酸、カルボン酸無水物、カルボン酸エステル等の多価カルボン酸成分とを縮重合させて得られる。
多価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2 − ビス(4
−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2 − ビス(
4 −ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールA のアルキレン(炭素数2〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物、エチレングリコール、プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、グリセリン、ペンタエリスリトール、トリメチロールプロパン、水添ビスフェノールA 、ソルビトール、又はそれらのアルキレン(炭素数2
〜3)オキサイド(平均付加モル数1〜10)付加物等が挙げられ、これらの1種以上を
含有するものが好ましい。
〜20 のアルキル基又は炭素数2〜20 のアルケニル基で置換されたコハク酸、トリ
メリット酸、ピロメリット酸、それらの酸の無水物及びそれらの酸のアルキル(炭素数1〜3)エステル等が挙げられ、これらの1種以上を含有するものが好ましい。
ことができる。具体的には、樹脂の強度を上げるために全単量体を一括仕込みしたり、低分子量成分を少なくするために2価の単量体を先ず反応させた後、3価以上の単量体を添加して反応させる等の方法を用いてもよい。また、重合の後半に反応系を減圧することにより、反応を促進させてもよい。
ポリエステルの分子量は3,000〜20,000が好ましい。3,000より低い場合は耐熱性とオフセット性が劣る傾向にあり、20,000以上になると低温定着性が悪化
する傾向にある。
ここで「結晶性ポリエステル」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明瞭な吸熱ピークを有するものを指す。本発明に用いられるトナーにおいて、結晶性ポリエステルは、炭素数が2〜12 、好ましくは4〜10の脂肪族ジ
オールを80モル%以上含有したアルコール成分と炭素数が2〜12、好ましくは4〜10の脂肪族ジカルボン酸化合物を80モル% 以上含有したカルボン酸成分を縮重合させ
て得られた樹脂(以下、脂肪族系結晶性ポリエステルという)が好ましい。
ンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,8−オクタンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ドデカンジオール等が挙げられ、特にα,ω−直鎖アルキルジオールが好ましい。
く、特にその中の1種の脂肪族ジオールが、アルコール成分中の70モル% 以上、好ま
しくは80モル% 以上、より好ましくは85〜95 モル% を占めているのが望ましい
炭素数2〜12の脂肪族ジオール以外にアルコール成分に含まれていてもよい2 価の
アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン( 2 .2 )−2, 2−ビス( 4−
ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールA のアルキレンオキサイド付加物等の
芳香族アルール; ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,4−シクロヘ
キサンジメタノール、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グリコール、水添ビスフェノールA 等が挙げられる
。
等の芳香族アルコール; ソルビトール、 ,2,3,6−ヘキサンテトロール、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセリン、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4− ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメ
チロールプロパン等の脂肪族アルコール; 1,4−ソルビタン等の脂環式アルコール等
が挙げられる。
上、好ましくは90〜100モル% 、より好ましくは95〜100モル% 含有されているのが望ましく、特にその中の1種の脂肪族ジカルボン酸化合物が、カルボン酸成分中の80モル% 以上、好ましくは90〜100モル% 以上を占めているのが望ましい。
炭素数2〜12の脂肪族ジカルボン酸化合物以外にカルボン酸成分に含まれていてもよい2価のカルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸等の芳香族カルボン酸;n−ドデシルコハク酸、n−ドデセニルコハク酸の脂肪族カルボン酸; シク
ロヘキサンジカルボン酸等の脂環式カルボン酸; 及びこれらの酸の無水物、アルキルエ
ステル等が挙げられる。
リメリット酸)、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2, 4−ナフタレント
リカルボン酸、ピロメリット酸等の芳香族カルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1, 3−ジカルボキシル−2−メチル−2
−メチレンカルボキシプロパン、テトラ (メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の脂肪族カルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸等の脂環式カルボン酸; 及びこれらの酸無水物、アルキル( 炭素数1〜3)エステル等の誘導体等が挙げられる。
結晶性ポリエステルの融点は40〜110℃が好ましく、50〜90℃がさらに好ましく、55〜70℃が最も好ましい。40℃より低いと耐熱性に劣る傾向にあり,110℃
より高いと低温定着性が劣る傾向にある。
結晶性ポリエステルの分子量は2,000〜10,000が好ましい。2,000より低い場合は耐熱性とフィルミング性が劣る傾向にあり、20,000以上になると低温定着
性が悪化する傾向にある。
(変性用ビニル系樹脂)
変性用ビニル系樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、チレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、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、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、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体;ポリメチル(メタ)クリレート、ポリブチル(メタ)クリレート、ポリステアリル(メタ)アクリレート、ポリべヘニル(メタ)アクリレートなどのアクリル系重合体、又はそれらの共重合体、その他にポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルブチラール、などが挙げられ、これらビニル系樹脂は、ラジカル(共)重合等の常用の重合反応によって得られる。
ポリエステル樹脂のビニル系樹脂による変性の方法としてはポリエステル樹脂の合成時にラジカル重合の可能な酸性分(あるいはアルコール成分)を配合しておき、このポリエステル樹脂の存在下にビニル系単量体をラジカル重合してグラフトマー変性をする方法、ビニル系樹脂に酸基、又はアルコール基、あるいはエステル基を配合しておきエステル化反応、あるいはエステル交換反応により変性する方法、また、ポリエステル樹脂の存在下に、過酸化水素、有機アシル系過酸化物のように水素引き抜き性の強いラジカル重合開始剤を用いてビニル系単量体を重合することでポリエステル樹脂の一部をグラフト変性する方法等がある。
しい。5,000より低い場合は耐熱性とオフセット性が劣る傾向にあり、100,000以上になると低温定着性が悪化する傾向にある。少量のゲル分を含んだ場合についても上記の傾向にある。
このようなゲル分は高温側のオフセット性を良化するのに好適である。ゲル分は、GPC
で分子量を測定する前に濾別されるが、クロマト図の面積よりおおよそ30%以下と見積もられるものの低温定着性が優れる。
本発明に用いられるトナーには、離型性付与のため、ワックスを含有させることが好ましい。ワックスとしては、離型性を有するものであればいかなるものも使用可能である。
具体的には、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、共重合ポリエチレン等のオレフィン系ワックス;パラフィンワックス;ベヘン酸ベヘニル、モンタン酸エステル、ステアリン酸ステアリル等の長鎖脂肪族基を有するエステル系ワックス;水添ひまし油、カルナバワックス等の植物系ワックス;ジステアリルケトン等の長鎖アルキル基を有するケトン;アルキル基を有するシリコーン;ステアリン酸等の高級脂肪酸;エイコサノール等の長鎖脂肪族アルコール;グリセリン、ペンタエリスリトール等の多価アルコールと長鎖脂肪酸により得られる多価アルコールのカルボン酸エステル、又は部分エステル;オレイン酸アミド、ステアリン酸アミド等の高級脂肪酸アミド;低分子量ポリエステル等が挙げられ、これらのワックスの中で、定着性を改善するためには、ワックスの融点は30℃以上が好ましく、40℃以上がより好ましく、50℃以上が特に好ましい。ま
た、100℃以下が好ましく、90℃以下がより好ましく、80℃以下が特に好ましい。融点が低すぎると定着後にワックスが表面に露出し、べたつきを生じる場合があり、一方、融点が高すぎると低温での定着性が劣る場合がある。
高級脂肪酸エステル系ワックスとしては具体的には例えば、ベヘン酸ベヘニル、ステアリン酸ステアリル、ペンタエリスリトールのステアリン酸エステル、モンタン酸グリセリド等の、炭素数15〜30の脂肪酸と1〜5価のアルコールとのエステルが好ましい。また、エステルを構成するアルコール成分としては、1価アルコールの場合は炭素数10〜30のものが好まく、多価アルコールの場合には炭素数3〜10のものが好ましい。
本発明に用いられるトナーに用いられる着色剤は特に限定はなく、トナーに適した公知の種々のものが使用できる。例えば、ファーネスブラック、ランプブラック等のカーボンブラック類;ベンジジンイエロー、ベンジジンオレンジ、キノリンイエロー、アシッドグリーン、アルカリブルー、ローダミン、マゼンタ、マカライトグリーン、ヒドロキシアントラキノン、フタロシアニン系染顔料、キナクリドン系染顔料、ジオキサン系染顔料、アニリン黒、アゾ系染顔料、ナフトキノン系染顔料、インジゴ系染顔料、ニグロシン系染顔料、フタロシアニン系染顔料、ポリメチン系染顔料、ジ及びトリアリールメタン系染顔料等の合成染顔料等が挙げられ、これらの2種以上を併用することもできる。
なお、本発明に用いられるトナーはモノクロトナー、フルカラートナー、1成分現像剤、2成分現像剤の何れの静電荷像現像用トナーに用いても有効である。
(製造方法)
本発明に用いられるトナーの製造方法は特に限定されるものではない。すなわち、粉砕法や重合法によってトナーを製造することができる。粉砕法でトナーを製造する場合は、一般に微粉が発生し易いので分級工程が必要となる。微粉を発生しにくいという観点から本発明に用いられるトナーは水系媒体中で粒子を形成させることが好ましい。
以下、溶解懸濁法を代表例として、本発明に用いられるトナーの製造方法について説明する。
転相乳化法の方が粒子径制御において優れているので好ましいが、この方法は例えば、特開2007-72488に開示される製造方法に従って製造される。
き各種ハロゲン化炭化水素類;などが挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、例えば、ドデシルアンモニウムクロライド、ドデシルアンモニウムブロマイド、ドデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ドデシルピリジニウムクロライド、ドデシルピリジニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド等が挙げられ、アニオン性界面活性剤としては、例えば、ステアリン酸ナトリウム、ドデカン酸ナトリウム、等の脂肪酸石けん、硫酸ドデシルナトリウム、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、ラウリル硫酸ナトリウムあるいはこれらのアミン塩等が挙げられる。ノニオン界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンドデシルエーテル、ポリオキシエチレンヘキサデシルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンソルビタンモノオレアートエーテル、モノデカノイルショ糖等が挙げられる。
(外添)
かくして得られたトナー粒子粉体には、必要に応じて、シリカ粒子粉体、酸化チタン粉体などを外添することが出来る。
無機微粒子としては、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、炭化ジルコニウム、炭化ハフニウム、炭化バナジウム、炭化タンタル、炭化ニオブ、炭化タングステン、炭化クロム、炭化モリブデン、炭化カルシウム等の各種炭化物、窒化ホウ素、窒化チタン、窒化ジルコニウム等の各種窒化物、ホウ化ジルコニウム等の各種ホウ化物、酸化チタン、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化亜鉛、酸化銅、酸化アルミニウム、酸化セリウム、シリカ、コロイダルシリカ等の各種酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の各種チタン酸化合物、リン酸カルシウム等のリン酸化合物、二硫化モリブデン等の硫化物、フッ化マグネシウム、フッ化炭素等のフッ化物、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の各種金属石鹸、滑石、ベントナイト、各種カーボンブラックや導電性カーボンブラック、マグネタイト、フェライト等を用いることができる。有機微粒子としては、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、メラミン系樹脂等の微粒子を用いることができる。
また、外添微粒子は、異なる二種以上を併用することもでき、表面処理されたものと表面処理されていないものを併用することや、異なる表面処理がされたものを併用することもでき、正帯電性のものと負帯電性のものを適宜組み合わせて使用することもできる。
外添微粒子の添加方法としては、ヘンシェルミキサー等の高速攪拌機を用いる方法や、圧縮剪断応力を加えることの出来る装置による方法等が挙げられる。
上記の製造方法により得られる静電荷像現像用トナーは、トナーをキャリアとともに用いる二成分系現像剤、又は、キャリアを使用しない磁性もしくは非磁性一成分系現像剤のいずれの形態で用いてもよい。二成分系現像剤として用いる場合、キャリアとしては、鉄粉、マグネタイト粉、フェライト粉等の磁性物質またはそれらの表面に樹脂コーティングを施したものや磁性キャリア等公知のものを用いることができる。樹脂コーティングキャリアの被覆樹脂としては一般的に知られているスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレ
ンアクリル共重合系樹脂、シリコーン樹脂、変性シリコーン樹脂、フッ素樹脂、またはこれらの混合物等が利用できる。
<感光体最表層の機械物性>
最表層は、トナーの固着(フィルミング)を防止する観点から、弾性変形率は、40%以上が好ましく、より好ましくは42%以上、更に好ましくは44%以上である。
ポリエステル結晶を含有する本発明に用いられるトナーにおいては、フィルミング部分のトナーを剥離して顕微鏡観察しても、感光層表面に傷は見当たらないことが多い。そのような場合、トナーの付着は、感光層が塑性変形し、トナーとの接触面積が大きくなることによってファンデルワールス力のような非静電的な付着力が大きくなり、転写による静電的剥離力、クリーニングブレード等による非静電的剥離力を上回るため結果として感光体表面に残留し、画像欠陥を継続的に引き起こすと考えられる。特に、本願に用いられるような変性ポリエステル樹脂と、結晶性ポリエステル樹脂からなるトナーの場合、トナー自体の貯蔵弾性率が高く、その分感光体は十分な弾性変形率が無いと、繰返し疲労時に塑性変形し、上述のフィルミングを発生し易くなると考えられる。特に、感光体の弾性変形率が40%より小さい場合、フィルミングが発生し易くなる虞がある。
上記の高弾性変形率を発現させるための感光層最表面用樹脂としては、ポリエステル樹脂およびビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。それらの樹脂を最表面に含有する感光層を設けたものであれば、その層構成は特に制限されない。中でも、電荷発生層と、電荷輸送層とが積層された積層型の感光体が好ましい。
該ポリエステル樹脂としては、下記一般式〔1〕で表されるポリエステル樹脂(全芳香族ポリエステル樹脂の場合は、ポリアリレート樹脂とも言う)を含有することが好ましい。
、式[4]中のR4及びR5は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、Ar5はアリーレン基を表す。kは0以上の整数を表す。
Ar1〜Ar4の具体例としては、1,2−フェニレン基、1,3−フェニレン基、1,4−フェニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基等が挙げられる。中でも、アリーレン基としては、電気特性の観点から、1,4−フェニレン基が好ましい。アリーレン基は1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで用いてもよい。
より詳しくは、Ar3及びAr4は、それぞれ独立に置換基の数は0以上2以下が好ましく、接着性の観点から置換基を有することがより好ましく、中でも、耐磨耗性の観点から置換基の数は1個であることが特に好ましい。また、置換基としてはアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
ることが好ましい。
一方、Ar1及びAr2は、それぞれ独立して、置換基の数は0以上2以下が好ましく、耐磨耗性の観点から置換基を有さないことがより好ましい。
上記式[1]において、Xは単結合、酸素原子、硫黄原子、下記式[2]で表される基、又は下記式[3]で表される基であって、式[2]中のR1及びR2は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、又はアリール基を表し、R1とR2とが結合して、シクロアルキリデン基のような環を形成していてもよく、式[3]中のR3は、アルキレン基、アリーレン基、又は下記式[4]で表される基であって、式[4]中のR4及びR5は、それぞれ独立に、アルキレン基を表し、Ar5はアリーレン基を表す。
式[2]中のR1及びR2のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基などが挙げられ、アリール基としては、フェニル基、ナフチル基などが挙げられる。また、式[2]中のR1とR2とが結合して形成されるシクロアルキリデン基としては、シクロペンチリデン基、シクロヘキシリデン基、シクロヘプチリデン基などが挙げられる。さらに、式[3]中のR3のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などが挙げられる。式[3]中のR3のアリーレン基としては、フェニレン基、テルフェニレン基などが挙げられる。式[4]で表される基として、具体的には下記式[6]で表される基が挙げられる。
また、上記式[1]において、Yは、単結合、酸素原子、硫黄原子、又は上記式[5]表される基である。
式[5]中のR6及びR7は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アリール基、又はR6とR7とが結合して形成されるシクロアルキリデン基を表す。感光層用バインダー樹脂としての機械的特性と感光層形成用塗布液に対する溶解性を勘案すれば、式[5]中のR6及びR7は、アリール基として、フェニル基、ナフチル基が好ましく、アルコキシ基として、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基が好ましい。また、アルキル基としては、炭素数が1〜10のアルキル基が好ましく、さらに好ましくは炭素数が1〜8であり、特に好ましくは炭素数が1〜2である。ポリエステル樹脂を製造する際に用いる二価ヒドロキシアリール成分の製造の簡便性を勘案すれば、Yとして、単結合、−O−、−S−、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシレンが好ましく、より好ましくは、−CH2−、−CH(CH3)−、−C(CH3)2−、シクロヘキシレンであり、特に好ましくは−CH2−、−CH(CH3)−である。
上記ポリエステル樹脂の中のジカルボン酸残基であるジカルボン酸成分は、下記一般式[8]で表される。
−4,4'−ジカルボン酸残基等が挙げられる。これらの中でも、ジカルボン酸成分の製
造の簡便性を考慮すれば、ジフェニルエーテル−2,2'−ジカルボン酸残基、ジフェニ
ルエーテル−2,4'−ジカルボン酸残基、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基がより好ましく、ジフェニルエーテル−4,4'−ジカルボン酸残基が特に好ましい
。
−ジカルボン酸残基、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸残基、ビフェニル−2,2'−
ジカルボン酸残基、ビフェニル−4,4'−ジカルボン酸残基であり、特に好ましくは、
イソフタル酸残基、テレフタル酸残基であり、これらのジカルボン酸残基を複数組み合わせて用いることも可能である。一般式[8]で表されるカルボン酸残基を有する好ましいポリエステル樹脂の具体例としては、下記式[10]が挙げられる。イソフタル酸残基とテレフタル酸残基の比率は通常50:50であるが、任意に変更することができる。その場合、テレフタル酸残基の比率が高い程、電気特性の観点からは好ましい。
上記の高弾性変形率を発現させるための感光層最表面用樹脂としては、上述のポリエステル樹脂以外に、下記一般式(11)で表されるビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂が挙げられる。
、A−1、A−2、A−3が好ましく、A−1が最も好ましい。
上述のポリエステル樹脂、及びポリカーボネート樹脂において、粘度平均分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは10,000以上、より好ましくは20,000以上、また、その上限は、好ましくは70,000以下、より好ましくは50,000以下であることが望ましい。粘度平均分子量の値が小さすぎる場合、感光層の機械的強度が不足する可能性があり、大きすぎる場合、感光層形成のための塗布液の粘度が高すぎて生産性が低下する可能性がある。なお、粘度平均分子量は、例えばウベローデ型毛細管粘度計等を用いて、実施例に記載の方法で測定することができる。
導電性支持体、陽極酸化層、下引き層については、公知の、例えば特開2009−186967号公報に開示されている例を使用することが出来る。
(感光層)
感光層の形式としては、電荷発生材料と電荷輸送材料とが同一層に存在し、バインダー樹脂中に分散された単層型と、電荷発生材料がバインダー樹脂中に分散された電荷発生層及び電荷輸送材料がバインダー樹脂中に分散された電荷輸送層の二層からなる機能分離型(積層型)とが挙げられるが、本発明に用いられる電子写真感光体の感光層は、いずれの形式であってもよい。
(積層型感光層)
・電荷発生層
電荷発生層については、公知の、例えば特開2009−186967号公報に開示されている例を使用することが出来る。
積層型感光体の電荷輸送層は、電荷輸送材料、バインダー樹脂と、必要に応じて使用されるその他の成分とを含有する。このような電荷輸送層は、具体的には、電荷輸送材料等とバインダー樹脂とを溶剤に溶解又は分散して塗布液を作製し、これを順積層型感光層の場合には電荷発生層上に、また、逆積層型感光層の場合には導電性支持体上に(下引き層を設ける場合は下引き層上に)塗布、乾燥して得ることができる。
<その他の機能層>
積層型感光体、単層型感光体ともに、感光層又はそれを構成する各層には、成膜性、可撓性、塗布性、耐汚染性、耐ガス性、耐光性等を向上させる目的で、周知の酸化防止剤、可塑剤、紫外線吸収剤、電子吸引性化合物、レベリング剤、可視光遮光剤等の添加物を含有させても良い。
本発明に用いられるような変性ポリエステル樹脂を主体とするトナー粒子は貯蔵弾性率が高く、前述の通り、感光体は十分な弾性変形率が無いと、繰返し疲労時に塑性変形した場合には、フィルミングを発生し易くなる。それに加えて、本発明に用いられるトナーに含まれるような結晶性ポリエステルは低融点でかつ機械的に柔らかいため、トナー粒子の表面に露出した場合は感光体表面で変形してあたかも接着剤のように機能し、より付着を促進することとなるため、クリーニングブレードの当接圧を高めることは必ずしも得策ではなく、感光体の弾性変形率を大きくし、トナーの接触面積を減らすことがより効果的である。
表面が絶えずリフレッシュされるため、そのような放電生成物や劣化変性物による副作用はほとんど見られない。また、硬化性樹脂は、架橋等の硬化反応が100%進行するわけではなく、必ず未反応残基が存在するため、その部分が最表層中の他の成分や、クリーニングブレード等の他の部材成分と化学反応を起こして画像欠陥につながる可能性がある。
上記した感光体を構成する各層は、含有させる物質を溶剤に溶解または分散させて得られた塗布液を、導電性支持体上に浸漬塗布、スプレー塗布、ノズル塗布、バーコート、ロールコート、ブレード塗布等の公知の方法により、各層ごとに順次塗布・乾燥工程を繰り返すことにより形成される。
次に、本発明に用いられるトナー及び電子写真感光体を有する画像形成装置(本発明の画像形成装置)の実施の形態について、装置の要部構成を示す図1を用いて説明する。但し、実施の形態は以下の説明に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変形して実施することができる。
電子写真感光体1は、上述した電子写真感光体であれば特に制限はないが、図1ではその一例として、円筒状の導電性支持体の表面に上述した感光層を形成したドラム状の感光体を示している。この電子写真感光体1の外周面に沿って、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5及びクリーニング装置6がそれぞれ配置されている。
現像ローラ44は、電子写真感光体1と供給ローラ43との間に配置され、電子写真感光体1及び供給ローラ43に各々当接している。供給ローラ43及び現像ローラ44は、回転駆動機構(図示せず)によって回転される。供給ローラ43は、貯留されているトナーTを担持して、現像ローラ44に供給する。現像ローラ44は、供給ローラ43によって供給されるトナーTを担持して、電子写真感光体1の表面に接触させる。
転写装置5は、その種類に特に制限はなく、コロナ転写、ローラ転写、ベルト転写等の静電転写法、圧力転写法、粘着転写法等、任意の方式を用いた装置を使用することができる。ここでは、転写装置5が電子写真感光体1に対向して配置された転写チャージャー、転写ローラ、転写ベルト等から構成されるものとする。この転写装置5は、トナーTの帯電電位とは逆極性で所定電圧値(転写電圧)を印加し、電子写真感光体1に形成されたトナー像を記録紙(用紙、媒体)Pに転写するものである。
なお、定着装置についてもその種類に特に限定はなく、ここで用いたものをはじめ、熱ローラ定着、フラッシュ定着、オーブン定着、圧力定着等、任意の方式による定着装置を設けることができる。
続いて、帯電された感光体1の感光面を、記録すべき画像に応じて露光装置3により露光し、感光面に静電潜像を形成する。そして、その感光体1の感光面に形成された静電潜像の現像を、現像装置4で行う。
現像ローラ44に担持された帯電トナーTが感光体1の表面に接触すると、静電潜像に対応するトナー像が感光体1の感光面に形成される。そしてこのトナー像は、転写装置5によって記録紙Pに転写される。この後、転写されずに感光体1の感光面に残留しているトナーが、クリーニング装置6で除去される。
なお、画像形成装置は、上述した構成に加え、例えば除電工程を行うことができる構成としても良い。除電工程は、電子写真感光体に露光を行うことで電子写真感光体の除電を行う工程であり、除電装置としては、蛍光灯、LED等が使用される。また除電工程で用いる光は、強度としては露光光の3倍以上の露光エネルギーを有する光である場合が多い。
なお、電子写真感光体1、帯電装置2、露光装置3、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6、及び定着装置7のうち1つ又は2つ以上と組み合わせて、一体型の電子写真用プロセスカートリッジ(以下適宜「カートリッジ」という)として構成し、このカートリッジを複写機やレーザービームプリンタ等の電子写真装置本体に対して着脱可能な構成にしてもよい。例としては、電子写真感光体1、帯電装置2、現像装置4、転写装置5、クリーニング装置6を組み込んだ一体型カートリッジ、あるいは電子写真感光体1、帯電装置2、クリーニング装置6を一体化したカートリッジとし、現像装置4を別にカートリッジとするタイプが挙げられる。これらのカートリッジでは、例えば電子写真感光体1が劣化した場合、あるいは現像装置4中のトナーが消費されて無くなった場合に、このカートリッジごと画像形成装置本体から取り外し、別の新しいカートリッジを画像形成装置本体に装着することにより、画像形成装置の保守・管理が容易となる。
本発明に用いられるトナーに関し、各粒子径及び円形度、電気伝導度、熱特性等は次のように測定した。
1ミクロン未満の体積平均径(MV)を有す粒子の体積平均径(MV)は、日機装株式会社製型式Microtrac Nanotrac150(以下ナノトラックと略す)および同社解析ソフトMic
rotrac Particle Analyzer Ver10.1.2-019EEを用い、電気伝導度が0.5μS/cmのイオン交換水を溶媒とし、溶媒屈折率:1.333、測定時間:600秒、測定回数:1回の測定条件で取り扱い説明書に記載された方法で測定した。その他の設定条件は、粒子屈折率:1.59、透過性:透過、形状:真球形、密度:1.04とした。
1ミクロン以上の体積中位径(Dv50)を有す粒子の体積中位径(Dv50)は、ベックマン・コールター社製マルチサイザーIII(アパーチャー径100μm:以下、マルチサイザ
ーと略す)を用い、同社アイソトンIIを分散媒として、分散質濃度0.03%になるように分散させて測定した。
本発明に用いられるトナーにおける「平均円形度」は、以下のように測定し、以下のように定義する。すなわち、トナー母粒子を分散媒(アイソトンII、ベックマンコールター社製)に、5720〜7140個/μLの範囲になるように分散させ、フロー式粒子像分析装置(シスメックス社製、FPIA3000)を用いて、以下の装置条件にて測定を行い、その値を「平均円形度」と定義する。本発明に用いられるトナーにおいては、同様の測定を3回行い、3個の「平均円形度」の相加平均値を、「平均円形度」として採用する。
・モード :HPF
・HPF分析量 :0.35μL
・HPF検出個数:8,000〜10,000個
以下は、上記装置で測定され、上記装置内で自動的に計算されて表示されるものであるが、「円形度」は下記式で定義される。
そして、HPF検出個数である8,000〜10,000個を測定し、この個々の粒子の円形度の算術平均(相加平均)が「平均円形度」として装置に表示される。
<熱特性>
セイコー電子工業(株)社製熱分析装置DSC220CUを用い、同社の取り扱い説明書に記載された方法で30℃から120℃まで10℃/minの速度で昇温させた際の吸熱曲線のメインピークより、融点・融解熱量・融解ピーク半値幅を測定し、続いて120℃から30℃まで10℃/minの速度で降温させた際の発熱曲線より、結晶化温度・結晶化ピーク半値幅を測定した。
重合体一次粒子分散液のTHF可溶成分を、以下の条件でゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定した。
装置:東ソー社製GPC装置 HLC−8020、カラム:ポリマーラボラトリー 社製PL−gel Mixed−B 10μ、溶媒:THF、試料濃度:0.1質量%、検量線:標準ポリスチレン
本発明に用いられるトナーは、下記のように製造した。
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド平均2.2モル付加物(BPA-PO)、テレフタル酸ジ
メチル(TPM)、フマル酸ジメチル(FM)、テトラブトキシチタン(CT)を下記の量、ト
ルク計のついた減圧反応機に入れ、窒素シール下180℃まで突沸しないように攪拌しな
がら熱した。常圧〜10kPaで3時間反応して、このとき生成するアルコールを系外に抜いた。
ステル樹脂を得た。
BPO-PO 1.00モル
TPM 0.95モル
FM 0.05モル
CT 0.01モル
得られたポリエステルの分子量(Mw)は14,000で、Tgは58℃であった。
ポリエステルの製造例1と同じ操作をして、以下の組成のポリエステルを得た。得られたポリエステルのMwは7,200で、Tgは65℃あった。
BPO-PO 1.00モル
TPM 1.10モル
無水トリメリット酸 0.05モル
CT 0.01モル
<ビニル系樹脂の製造例:ビニル系樹脂A>
スチレン80質量部、アクリル酸ブチル20質量部の混合液に過酸化ベンゾイル4質量部を溶解させて重合装置に入れた。続いてポリビニルピロリドン(BASF社製、ルビスコー
ルK90)0.2質量部を溶解した脱イオン水200質量部を追加して攪拌下に90℃で6時間反応させた。その後、脱水、乾燥をして、スチレン/アクリル酸ブチル共重合樹脂を得
た。この樹脂のMwは22,000で、Tgは62℃であった。
上記で製造したポリエステルA 100質量部をメチルエチルケトン190質量部に溶解させて、重合装置に入れた。続いて、スチレン10質量部、過酸化ベンゾイル0.4質量部を加えて還流下(80℃)に10時間反応させた。得られた樹脂のMwは35,000であり、この分子量の増加はポリエステルAにスチレンがグラフトマーとして共重合したことを示す。Tgは62℃であった。
上記で製造したポリエステルB 100質量部を減圧反応機に入れた。続いて、上記で製造したビニル系樹脂A 20質量部を加え、攪拌下、200℃、6kPaで2時間エステ
ル交換反応して変性ポリエステル樹脂を得た。得られた樹脂のMwは65,000であり、この分子量の増加はポリエステルBにビニル系樹脂Aがエステル交換して共重合したことを示す。Tgは65℃であった。
1,6−ヘキサンジオール1モル、セバシン酸0.95モル、CT0.01モルの組成で、ポリエステル製造例1と同じ手順で縮重合反応してMwが6,800、融点が60℃の結晶性ポリエステルを得た。
<結晶性ポリエステルの製造例2:結晶性ポリエステルB>
ダイセル社製、プラクセルH1P(分子量1万、融点60℃)を用いた。
結晶性ポリエステルAを100質量部、パラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融点82℃)25質量部、20%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(第一工業製薬社製、ネオゲンS20D、以下20%DBS水溶液と略す)1.1質量部、脱塩水35
9部を90℃に加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、高圧乳化機を用いて20MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が500nm
以下になるまで分散して乳化液A1を作製した。最終粒径(MV)は、265nmであった。
結晶性ポリエステルBを100質量部、パラフィンワックス(日本精蝋(株),HNP-9、融点82℃)25質量部、20%DBS水溶液1.1質量部、脱塩水359質量部を90℃に
加熱して、ホモミキサー(特殊機化工業社製 マークIIfモデル)を用い10分間攪拌した。次いで、90℃加熱下で、高圧乳化機を用いて35MPaの加圧条件で循環乳化を開始し、ナノトラックで粒子径を測定し体積平均粒径(MV)が500nm以下になるまで分散して乳化液A2を作製した。最終粒径(MV)は、340nmであった。
変性ポリエステルA溶液を100質量部、乳化液A1を53質量部、青色原料である
C.I.ピグメントブルー15を2.8質量部をアトライター(三井三池工機社製)を用いて充分に混合、分散した(変性ポリエステルA混合液)。
一方、高速撹拌装置TK 式ホモミキサー( 特殊機化工業社製) を備えた四つ口容器
中にイオン交換水300質量部と0.1MのNa3PO4水溶液390質量部を投入し、40℃ に加温した。ここに、1.0MのCaCl2 の水溶液60質量部を添加し、回転数
10000rpm で撹拌して微細な難水溶性分散安定剤Ca3(PO4)2を含む水系分媒体を調製した。
0000rpmで4分間撹拌を続けて、造粒を行なった。その後、撹拌をパドル型撹拌翼に切り替え、40℃ で2時間、減圧下でメチルエチルケトンを該造粒液から回収した。
減圧留去終了後、容器中の内容物を室温まで冷却し、これに塩酸を加えて難水溶性分散安定剤を溶解し、濾過、水洗、乾燥を経てトナー粒子(A)を得た。マルチサイザーIII
を用いて測定したトナー粒子(A)の体積中位粒径(Dv50)は6.2μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.981であった。このトナー粒子(A)は変性ポリエステルA 100質量部に対して、結晶性ポリエステルAを20質量部、ワックスを5質量部配合されたものである。
協立理工株式会社サンプルミルKR−3内に、トナー粒子(A)100部を投入し、続いて体積平均一次粒径80nmのコロイダルシリカ2.04部、体積平均一次粒径30nmの大粒径シリカ0.36部を添加し計5分間攪拌・混合した。その後、アルミナ処理をした体積平均一次粒径250nmのチタニア粒子0.30部、体積平均一次粒径10nmの小粒径シリカ0.76部を添加して計6分間攪拌・混合し、篩別する事により現像用トナー(1)を得た。
現像用トナー(1)の調整において、変性ポリエステルA溶液を変性ポリエステルB溶液に変えた以外は同様の配合量と手順でトナー粒子(B)を得た。マルチサイザーIIIを用
いて測定したトナー粒子(B)の体積中位粒径(Dv50)は5.5μmであり、フロー式粒子分析装置で測定した平均円形度は0.980であった。このトナー粒子(B)は変性ポリエステルB 100質量部に対して、結晶性ポリエステルAを20質量部、ワックスを5質量
部配合されたものである。又、外添についても同様に行い、現像用トナー(2)を得た。
表1に示すように、変性ポリエステル、結晶性ポリエステル、ワックスの配合量を調整してトナー粒子(C,D,E)を製造した。さらに外添を行い、現像用トナー(3〜5)を製
造した。
ビニル系樹脂で変性されたポリエステルの製造例1においてビニル変性を行わずに、ポ
リエステルA 100質量部をメチルエチルケトン190質量部に溶解させてた溶液をそのまま使用した以外は現像用トナー(1)と同じ手順でトナー粒子(F),現像用トナー(6)
<比較現像用トナー(7)(8)の調整>
現像用トナー(1)と同じ手順で、表2に示すトナー粒子(G,H)、を用いそれぞれ現像用トナー(7),(8)を作成した。
<感光体の弾性変形率測定>
感光体の弾性変形率は、Fischer社製微小硬度計FISCHERSCOPE H100C(もしくはその後継機で同等性能を有するHM2000)を用いて、温度25℃、相対湿度50%の環境下で測定した。測定には対面角136°のビッカース四角錐ダイヤモンド圧子を用いる。測定条件は以下の通りに設定して行い、圧子にかかる荷重とその荷重下における押し込み深さとを連続的に読み取り、それぞれY軸、X軸にプロットした図2に示すようなプロファイルを取得する。
・測定条件
最大押込み加重 5mN
負荷所要時間 10秒
除荷所要時間 10秒
上記の弾性変形率は下記式により定義される値であり、押し込みに要した全仕事量に対して、除荷の際に膜が弾性によって行う仕事の割合である。
上記式中、全仕事量Wt(nJ)は図4中のA−B−D−Aで囲まれる面積を示し、弾性変形仕事量We(nJ)はC−B−D−C で囲まれる面積を示す。弾性変形率が大き
いほど、負荷に対する変形が残留しにくく、弾性変形率が100の場合には変形が残らないことを意味する。
感光体表面のユニバーサル硬度を、Fischer社製微小硬度計FISCHERSCOPE H100Cを用いて、温度25℃、相対湿度50%の環境下で測定した。ユニバーサル硬度値は、押込み加重5mNまで押し込んだ時の値であり、その時の押込み深さから以下の式により定義される値である。この領域での測定では、基体(アルミニウム管)の硬度の影響を排除することができる。
次に、本発明に用いられる電子写真感光体は、下記のように製造した。
<感光体P1の製造>
直径30mm、長さ376mmのアルミニウム製(3003材)チューブ上に、以下の下引き層用分散液を、乾燥後の膜厚が1.25μmとなるように浸漬塗布し、乾燥させ下引き層を形成した。
)メタン[下記式(G)で表される化合物]/ヘキサメチレンジアミン[下記式(H)で表される化合物]/デカメチレンジカルボン酸[下記式(I)で表される化合物]/オクタ
デカメチレンジカルボン酸[下記式(J)で表される化合物]の組成モル比率が、60%
/15%/5%/15%/5%からなる共重合ポリアミドのペレットとを加熱しながら撹拌、混合してポリアミドペレットを溶解させた後、超音波分散処理を行なうことにより、メタノール/1−プロパノール/トルエンの質量比が7/1/2で、疎水性処理酸化チタン/共重合ポリアミドを質量比3/1で含有する、固形分濃度18.0%の下引き層分散液とした。
次に、下記の電荷輸送材料CT−1aとCT−1bの混合物(モル比2:1)を80部、下記の構造単位からなるポリエステル樹脂PE−1(粘度平均分子量は43,000)100部、酸化防止剤として、チバスペシャルティーケミカルズ社製、商品名IRGANOX1076を8重量部、レベリング剤としてシリコーンオイル0.1部をテトラヒドロフランとト
ルエンの混合溶媒(テトラヒドロフラン80重量%、トルエン20重量%)640部に混合し、電荷輸送層形成用塗布液を調製した。この液を上述の電荷発生層上に、乾燥後の膜厚が25μmとなるようにアプリケーターを用いて塗布し、125 ℃で20分間乾燥し
て電荷輸送層を形成して、感光体P1を作製した。
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−2を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P2を作製した。
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−2(粘度平均分子量は40,000、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P3を作製した。
感光体P3の電荷輸送材料を、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−3を使用した以外は、感光体P3の製造と同様に感光体P4を作製した。
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−4を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−3(粘度平均分子量は30,000、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P5を作製した。
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−5を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−1(粘度平均分子量は30,000、a:b:c=13:53:35(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P5を作製した。
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、下記のCT−6を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−2(粘度平均分子量は30,000、a:b:c=17:53:30(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P5を作製した。
感光体P1の電荷輸送層の電荷輸送材料として、CT−1aとCT−1bの混合物に代えて、前記のCT−3を使用し、バインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPE−4(粘度平均分子量は40,000、m:n=65:35(モル比)、イソフタル酸:テレフタル酸=50:50)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に感光体P8を作製した。
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−3(粘度平均分子量は40,000)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP1を作製した。
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−4(粘度平均分子量は40,000)を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP2を作製した。
感光体P1の電荷輸送層のバインダー樹脂をPE−1に代えて、下記のPC−5(粘度平均分子量は50,000,a:b=85:15(モル比))を使用した以外は、感光体P1の製造と同様に比較感光体AP2を作製した。
現像用トナー1および感光体P1を用いて、画像評価、フィルミング試験、定着試験を
行った。
<画質評価>
得られたトナー1と感光体P1を、印刷速度243mm/s、非磁性一成分、現像ゴムローラー、金属規制ブレード、帯電ローラー(PCR)、ベルト転写、熱定着方式を用いたベルト定着機を搭載したフルカラープリンタ(沖データ社製タンデムフルカラープリンターMICROLINE9800)を用いて、印字率5%で、6000枚の連続印字をいった。この際、トナーと感光体は、それぞれトナーカートリッジ、ドラムカートリッジに搭載してからプリンターに組み込んで試験した。
画像形成装置を用いて、印字後の、感光体のトナーフィルミング、印字紙上にフィルミングによる画像地汚れを観察して評価した。
◎(良好) :感光体、印字紙上のいずれにもフィルミング無し
○(わずかに発生):感光上にはわずかにフィルミングが発生するが、印字紙上の地汚れ無し
×(発生) :フィルミングにより印字紙上に地汚れが発生
<定着試験>
未定着のトナー像を担持した記録紙(OKIエクセレントホワイト)を用意し、加熱ローラの表面温度を100℃から195℃まで5℃刻みで変化させ、定着ニップ部に搬送し、243mm/secの速度で排出されたときの定着状態を観察した。定着時に加熱ローラにトナーのオフセットあるいは用紙巻き付きが生じず、定着後の記録紙上のトナーが十分に記録紙に接着している温度領域を定着温度領域とする。定着機は熱定着方式を用いたベルト定着機を使用して、シリコーンオイルの塗布なしで評価した。
。また感光体上にフィルミングは発生せず、画像上にもフィルミングによる画像欠陥は発生していなかった。定着試験においては、145℃から195℃までの定着温度領域を示し、低温から高温までの広い定着温度巾を持つものであった。
実施例2〜5
現像用トナー1に代えて、それぞれ現像用トナー2〜5を用いた以外は、実施例1と同
様に評価を行った。結果を表4に示す。
感光体P1に代えて、それぞれ感光体P2〜P8を用いた以外は、実施例1と同様に評
価を行った。結果を表4に示す。
比較例1〜3
現像用トナー1に代えて、それぞれ比較現像用トナー6〜8を用いた以外は、実施例1
と同様に評価を行った。結果を表4に示す。
感光体P1に代えて、それぞれ比較感光体AP1〜AP3を用いた以外は、実施例1と
同様に評価を行った。結果を表4に示す。
着温度領域が狭まる上に、画質、フィルミングの双方においても欠陥が生じる結果となっている。さらに、比較例2,3に示すように、結晶性ポリエステル、ワックスを適切な量を使用しない場合定着温度領域が狭まるか、あるいはフィルミングや画像欠陥が生じる結果となっている。また、比較例4,5に示すように、弾性変形率の低い感光体を使用した場合には、トナーが適切に設計されていても、フィルミングや画像欠陥が生じることが分かる。
2 帯電装置(帯電ローラ;帯電部)
3 露光装置(露光部)
4 現像装置(現像部)
5 転写装置
6 クリーニング装置
7 定着装置
41 現像槽
42 アジテータ
43 供給ローラ
44 現像ローラ
45 規制部材
71 上部定着部材(定着ローラ)
72 下部定着部材(定着ローラ)
73 加熱装置
T トナー
Claims (8)
- 少なくとも静電荷像現像用トナーと電子写真感光体を使用する画像形成装置において、該トナーが少なくともビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂100質量部に対して、結晶性ポリエステル樹脂を5〜40質量部、及びワックスを3〜20質量部含有し、(i)該ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂の有機溶剤溶液に、該結晶性ポリエステ
ル、該ワックス、着色剤を配合して樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii) 前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(iv)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程、を順次行うことにより製造され、かつ該感光体の最表面層の弾性変形率が40%以上であることを特徴とする画像形成装置。 - 該感光体の最表面層のユニバーサル硬度が180N/mm2以上であることを特徴とする、請求項1に記載の画像形成用装置。
- 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成用装置。
- 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂を使用することを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成用装置。
- 少なくとも静電荷像現像用トナーと電子写真感光体を使用する電子写真用プロセスカートリッジにおいて、該トナーが少なくともビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂100質量部に対して、結晶性ポリエステル樹脂を5〜40質量部、及びワックスを3〜20質量部含有し、(i)該ビニル系樹脂で変性されたポリエステル樹脂の有機溶剤溶液に、
該結晶性ポリエステル、該ワックス、着色剤を配合して樹脂溶液を製造する工程、(ii)前記樹脂溶液を水性媒体と混合させることにより、前記水性媒体中に前記樹脂溶液の微粒子が懸濁した懸濁液を製造する工程、(iii) 前記合一体中の有機溶剤を除去する工程、(iv)前記合一体を前記水性媒体から分離し、乾燥する工程、を順次行うことにより製造され、かつ該感光体の最表面層の弾性変形率が40%以上であることを特徴とする電子写真用プロセスカートリッジ。 - 該感光体の最表面層のユニバーサル硬度が180N/mm2以上であることを特徴とす
る、請求項5に記載の電子写真用プロセスカートリッジ。 - 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ポリエステル樹脂を含有することを特徴とする、請求項5又は6に記載の電子写真用プロセスカートリッジ。
- 該電子写真感光体が、最表層のバインダー樹脂として、ビフェノール系ユニットを30モル%以上共重合成分として含有するポリカーボネート樹脂を使用することを特徴とする、請求項5又は6に記載の電子写真用プロセスカートリッジ。
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