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技術 画像形成装置及び画像形成方法

出願人 富士ゼロックス株式会社
発明者 井口もえ木齋藤裕田崎モナ筧壮太郎山岸由佳鳥居靖子高橋左近
出願日 2019年3月22日 (1年9ヶ月経過) 出願番号 2019-055419
公開日 2020年9月24日 (3ヶ月経過) 公開番号 2020-154257
状態 未査定
技術分野 電子写真におけるクリーニング・その他 電子写真における現像剤
主要キーワード アンモニア水量 実施例比較 各恒温槽 総滴下量 相対速度比 キャリアガス種 アルミニウム金属粉末 撹拌周速
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (2)

課題

得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成装置を提供する。

解決手段

像保持体、前記像保持体表面清掃するブレード、及び、トナーを備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成装置。

概要

背景

電子写真法など、静電荷像を経て画像情報可視化する方法は、現在さまざまな分野で利用されている。
従来、電子写真法においては、感光体静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。

また、従来のクリーニング装置としては、特許文献1に記載されたものが知られている。
特許文献1には、トナー像を表面に保持して回転する第一の画像担持体と、そのトナー像を第二の画像担持体に転写する転写装置とを備える画像形成装置に適用され、第一の画像担持体表面を清掃するクリーニング装置において、当該クリーニング装置が、第一の画像担持体の表面に当接するクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードよりも第一の画像担持体回転方向の下流側に設けられ、第一の画像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、当該潤滑剤供給手段よりも第一の画像担持体回転方向の下流側に設けられ、第一の画像担持体表面に供給される潤滑剤を均一化する均一化手段とを有することを特徴とするクリーニング装置が開示されている。

また、従来の画像形成装置としては、特許文献2に記載されたものが知られている。
特許文献2には、少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、A<B<Cの関係を満たす現像剤を用い、帯電器及び感光体とを備え、前記帯電体と前記感光体との間隔が、前記トナーに外添する潤滑剤の体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置が開示されている。

概要

得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成装置を提供する。像保持体、前記像保持体表面を清掃するブレード、及び、トナーを備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成装置。なし

目的

本発明が解決しようとする課題は、像保持体、及び、前記像保持体表面を清掃するブレード、及び、トナーを備える画像形成装置において、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有しないか、又は、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に平均一次粒子径が20nm未満若しくは90nm超、円形度が0.87未満若しくは0.94超であるシリカ粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

この技術が所属する分野

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請求項1

像保持体、前記像保持体表面清掃するブレード、及び、トナーを備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成装置

請求項2

前記シリカ粒子が、分子量200以上600以下のシロキサン化合物を有する請求項1に記載の画像形成装置。

請求項3

前記シロキサン化合物の含有量が、前記シリカ粒子の全質量に対し、10ppm以上1,000ppm以下である請求項2に記載の画像形成装置。

請求項4

前記シロキサン化合物の含有量が、前記トナーの全質量に対し、0.01ppm以上10ppm以下である請求項2又は請求項3に記載の画像形成装置。

請求項5

前記シロキサン化合物が、テトラキストリメチルシロキシシランを含む請求項2乃至請求項4のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項6

前記潤滑剤被膜における潤滑剤が、金属石鹸である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項7

前記金属石鹸が、ステアリン酸亜鉛である請求項6に記載の画像形成装置。

請求項8

前記トナーが、外添剤として、金属石鹸粒子を含む請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項9

潤滑剤の固形物及びブラシを有し、前記ブラシにより前記潤滑剤の固形物を掻き取り前記像保持体上へ供給する潤滑剤供給手段を更に備える請求項1乃至請求項8のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項10

前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、前記像保持体の表面に前記ブレードを接触させて清掃する清掃手段と、を更に備える請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の画像形成装置。

請求項11

像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、前記像保持体の表面にブレードを接触させて清掃する清掃工程と、を含み、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成方法

技術分野

0001

本発明は、画像形成装置及び画像形成方法に関する。

背景技術

0002

電子写真法など、静電荷像を経て画像情報可視化する方法は、現在さまざまな分野で利用されている。
従来、電子写真法においては、感光体静電記録体上に種々の手段を用いて静電潜像を形成し、この静電潜像にトナーと呼ばれる検電性粒子を付着させて静電潜像(トナー像)を現像し、被転写体表面に転写し、加熱等により定着する、という複数の工程を経て、可視化する方法が一般的に使用されている。

0003

また、従来のクリーニング装置としては、特許文献1に記載されたものが知られている。
特許文献1には、トナー像を表面に保持して回転する第一の画像担持体と、そのトナー像を第二の画像担持体に転写する転写装置とを備える画像形成装置に適用され、第一の画像担持体表面を清掃するクリーニング装置において、当該クリーニング装置が、第一の画像担持体の表面に当接するクリーニングブレードと、当該クリーニングブレードよりも第一の画像担持体回転方向の下流側に設けられ、第一の画像担持体表面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給手段と、当該潤滑剤供給手段よりも第一の画像担持体回転方向の下流側に設けられ、第一の画像担持体表面に供給される潤滑剤を均一化する均一化手段とを有することを特徴とするクリーニング装置が開示されている。

0004

また、従来の画像形成装置としては、特許文献2に記載されたものが知られている。
特許文献2には、少なくとも体積平均粒径が80〜300nmの微粒子と、研磨剤と、潤滑剤と、が外添されたトナーを含む現像剤であって、前記微粒子、前記研磨剤及び前記トナーの体積平均粒径をそれぞれA、B及びCとしたとき、A<B<Cの関係を満たす現像剤を用い、帯電器及び感光体とを備え、前記帯電体と前記感光体との間隔が、前記トナーに外添する潤滑剤の体積平均粒径よりも大きいことを特徴とする画像形成装置が開示されている。

先行技術

0005

特開2000−330443号公報
特開2007−226270号公報

発明が解決しようとする課題

0006

本発明が解決しようとする課題は、像保持体、及び、前記像保持体表面を清掃するブレード、及び、トナーを備える画像形成装置において、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有しないか、又は、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に平均一次粒子径が20nm未満若しくは90nm超、円形度が0.87未満若しくは0.94超であるシリカ粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成装置を提供することである。

課題を解決するための手段

0007

前記課題を解決するための具体的手段には、下記の態様が含まれる。
<1>像保持体、前記像保持体表面を清掃するブレード、及び、トナーを備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成装置。
<2> 前記シリカ粒子が、分子量200以上600以下のシロキサン化合物を有する<1>に記載の画像形成装置。
<3> 前記シロキサン化合物の含有量が、前記シリカ粒子の全質量に対し、10ppm以上1,000ppm以下である<2>に記載の画像形成装置。
<4> 前記シロキサン化合物の含有量が、前記トナーの全質量に対し、0.01ppm以上10ppm以下である<2>又は<3>に記載の画像形成装置。
<5> 前記シロキサン化合物が、テトラキストリメチルシロキシシランを含む<2>乃至<4>のいずれか1つに記載の画像形成装置。
<6> 前記潤滑剤被膜における潤滑剤が、金属石鹸である<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の画像形成装置。
<7> 前記金属石鹸が、ステアリン酸亜鉛である<6>に記載の画像形成装置。
<8> 前記トナーが、外添剤として、金属石鹸粒子を含む<1>乃至<7>のいずれか1つに記載の画像形成装置。
<9> 潤滑剤の固形物及びブラシを有し、前記ブラシにより前記潤滑剤の固形物を掻き取り前記像保持体上へ供給する潤滑剤供給手段を更に備える<1>乃至<8>のいずれか1つに記載の画像形成装置。
<10> 前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、前記像保持体の表面に前記ブレードを接触させて清掃する清掃手段と、
を更に備える<1>乃至<9>のいずれか1つに記載の画像形成装置。
<11> 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、前記像保持体の表面にブレードを接触させて清掃する清掃工程と、を含み、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ平均円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む画像形成方法。

発明の効果

0008

前記<1>、<9>又は<10>に係る発明によれば、像保持体、及び、前記像保持体表面を清掃するブレード、及び、トナーを備える画像形成装置において、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有しないか、又は、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に平均一次粒子径が20nm未満若しくは90nm超、円形度が0.87未満若しくは0.94超であるシリカ粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成装置が提供される。
前記<2>に係る発明によれば、前記シリカ粒子が、分子量200未満又は600超のシロキサン化合物をのみを有する場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<3>に係る発明によれば、前記シロキサン化合物の含有量が、前記シリカ粒子の全質量に対し、10ppm未満又は1,000ppm超である場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<4>に係る発明によれば、前記シロキサン化合物の含有量が、前記トナーの全質量に対し、0.01ppm未満又は10ppm超である場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<5>に係る発明によれば、前記シロキサン化合物が、直鎖状シロキサン化合物のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<6>に係る発明によれば、前記潤滑剤被膜における潤滑剤が、フッ素樹脂である場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<7>に係る発明によれば、前記金属石鹸が、ステアリン酸マグネシウムである場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<8>に係る発明によれば、前記トナーが、外添剤として、シリカ粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性により優れる画像形成装置が提供される。
前記<11>に係る発明によれば、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、前記像保持体の表面にブレードを接触させて清掃する清掃工程と、を含み画像形成方法において、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有しないか、又は、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に平均一次粒子径が20nm未満若しくは90nm超、円形度が0.87未満若しくは0.94超であるシリカ粒子のみを含む場合に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性に優れる画像形成方法が提供される。

図面の簡単な説明

0009

本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
本実施形態に係る画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。

0010

以下に、本実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。

0011

本実施形態において「〜」を用いて示された数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本実施形態中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本実施形態中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本実施形態において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本実施形態において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本実施形態において各成分は該当する物質複数種含んでいてもよい。本実施形態において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本実施形態において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本実施形態において、「静電荷像現像用トナー」を単に「トナー」ともいい、「静電荷像現像剤」を単に「現像剤」ともいう。

0012

本実施形態においてシロキサンとは、特別に断らない限り、シロキサン結合アルキル基のみで構成されたシロキサンを指す。本実施形態においては、分子量1,000以下のシロキサンが前記シロキサン化合物の範疇入り、分子量1,000を超えるシロキサンはシリコーンオイルの範疇に入る。

0013

(画像形成装置)
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体、及び、前記像保持体表面を清掃するブレード(「クリーニングブレード」ともいう。)、及び、トナーを備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑剤の固形物をブラシにて掻き取り前記像保持体上へ供給する潤滑剤供給手段を更に備えることが好ましい。
更に、本実施形態に係る画像形成装置は、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、前記像保持体の表面に前記ブレードを接触させて清掃する清掃手段と、を更に備えることが好ましい。

0014

従来の画像記録装置においては、像保持体表面における潤滑剤によりブレードと像保持体表面との動摩擦力が低下し、磨耗が低減する。しかしながら、潤滑剤のみでは、ブレードと像保持体表面との静止摩擦力の低減が十分でなく、断続的な出力では磨耗低減に効果が少なく、また、平均粒径の大きなシリカ粒子又は球形樹脂粒子を用いることで、スペーサーとして機能させ、ブレードと像保持体表面との静止摩擦力は下がるが、前記粒子のすり抜けによる画質欠陥が生じ、得られる画像における画像抜け(例えば、白抜け)が発生する場合があった。
前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、更に、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含むことにより、ブレードと像保持体表面との静止摩擦力、及び、動摩擦力が共に低減し、像保持体及びブレードの磨耗を抑え、良好なクリーニング性に優れるとともに、前記粒子のすり抜けも抑制するため、得られる画像における画像抜け抑制性に優れる。

0015

また、本実施形態に係る画像形成装置は、前記シリカ粒子を含むことにより、ブレードと像保持体表面との間における前記シリカ粒子のすり抜けを抑制し、像保持体における外添剤汚染抑制性、及び、帯電手段への汚染抑制性にも優れる。
更に、本実施形態に係る画像形成装置は、前記シリカ粒子を含むことにより、ブレードと像保持体表面との間における前記シリカ粒子のすり抜けを抑制し、また、ブレードと像保持体表面との静止摩擦力、及び、動摩擦力が共に低減し、ブレードの摩耗抑制性にも優れる。

0016

以下、本実施形態に係る画像形成装置の詳細について説明する。

0017

<像保持体>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体(「感光体」又は「電子写真感光体」ともいう。)を備え、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有する。
前記像保持体は、導電性基体と、導電性基体上に設けられた感光層と、を有していることが好ましい。
また、前記像保持体表面における前記潤滑剤被膜が接する層としては、反応性電荷輸送材料を含む組成物の硬化膜で構成されていることが好ましい。
なお、前記像保持体において、前記潤滑剤被膜が接する層は、保護層として機能する層、又は、電荷輸送層として機能する層として設けられることが好ましい。
前記潤滑剤被膜が接する層が保護層として機能する層である場合、この保護層の下層には、電荷輸送層及び電荷発生層からなる感光層、又は、単層型感光層を有することが好ましい。
具体的には、前記潤滑剤被膜が接する層が保護層として機能する層の場合、導電性基体上に、感光層(電荷発生層及び電荷輸送層、又は単層型感光層)、前記潤滑剤被膜が接する層として保護層、及び、前記潤滑剤被膜が順次形成された態様が挙げられる。
一方、前記潤滑剤被膜が接する層が電荷輸送層として機能する層の場合、導電性基体上に、電荷発生層、前記潤滑剤被膜が接する層として電荷輸送層、及び、前記潤滑剤被膜が順次形成された態様が挙げられる。

0018

前記像保持体表面に有する潤滑剤被膜は、前記像保持体表面の全体を被覆していても、前記像保持体表面の一部のみを被覆していてもよい。
前記潤滑剤被膜の被覆率は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、前記像保持体表面の全面積に対し、2面積%以上100面積%以下であることが好ましく、5面積%以上90面積%以下であることがより好ましく、10面積%以上80面積%以下であることが特に好ましい。

0019

前記潤滑剤被膜の平均厚さは、0.01μm以上100μm以下であることがより好ましく、0.02μm以上20μm以下であることがより好ましい。
潤滑剤被膜の平均厚さの測定方法は、像保持体の表面部分の面方向に垂直な方向の断面において、像保持体表面の潤滑剤被膜を有する部分における潤滑剤被膜の厚さを10箇所以上測定し、平均値をとるものとする。

0020

前記潤滑剤被膜に含まれる潤滑剤としては、特に制限はなく、公知の潤滑剤が用いられる。
前記潤滑剤としては、金属石鹸、フッ素樹脂、ポリオレフィンシリコーン樹脂、シリコーンオイル等が挙げられる。
金属石鹸としては、公知の金属石鹸、すなわち、長鎖脂肪酸と、ナトリウム及びカリウム以外の金属との塩が用いられる。
金属石鹸としては、例えば、ステアリン酸の、亜鉛カドミウムバリウム、鉛、鉄、ニッケルコバルト、銅、アルミニウムマグネシウムカルシウム等の金属塩二塩基性ステアリン酸鉛オレイン酸の、亜鉛、マグネシウム、鉄、コバルト、銅、鉛、カルシウム等の金属塩;パルミチン酸の、アルミニウム、カルシウム等の金属塩;カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノール酸亜鉛、リノール酸コバルト、リシノール酸カルシウムリシノレイン酸亜鉛、リシノレイン酸カドミウム;及びこれらの混合物等が挙げられる。
フッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレンPTFE)、テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、ポリビニリデンフルオライドPVDF)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、ポリビニルフルオライド(PVF)、フルオロオレフィンビニルエーテル共重合体、フッ化ビニリデン−四フッ化エチレン共重合体、フッ化ビニリデン−六フッ化プロピレン共重合体等が挙げられる。
ポリオレフィンとしては、例えば、パラフィンワックスパラフィンラテックスマイクロクリスタリンワックス等が挙げられる。

0021

中でも、前記潤滑剤としては、得られる画像における画像抜け抑制、像保持体における外添剤汚染抑制、帯電手段への汚染抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、金属石鹸、又は、フッ素樹脂であることが好ましく、金属石鹸であることがより好ましく、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸カルシウム、又は、ステアリン酸アルミニウムであることが更に好ましく、ステアリン酸亜鉛であることが特に好ましい。

0022

前記潤滑剤被膜は、潤滑剤以外のその他の成分を含んでいてもよい。
前記潤滑剤被膜におけるその他の成分としては、公知の添加剤無機充填剤等)、及び、外添剤等のトナーに由来する成分等が挙げられる。
無機充填剤としては、例えば、雲母ガラス繊維ガラス球クリオライト酸化亜鉛酸化チタン炭酸カルシウムクレー類、タルクシリカウォラストナイトゼオライトけい藻土けい砂軽石粉スレート粉アルミナ、アルミナホワイト硫酸アルミニウム硫酸バリウムリトポン硫酸カルシウム二硫化モリブデン黒鉛アルミニウムドープ酸化亜鉛酸化スズ被覆酸化チタン、酸化スズ、酸化スズ被覆硫酸バリウム、チタン酸カリウムアルミニウム金属粉末ニッケル金属粉末などが挙げられるが、これに限られるものではない。
前記潤滑剤被膜における潤滑剤の含有量は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、50質量%以上100質量%以下であることが好ましく、70質量%以上100質量%以下であることがより好ましく、80質量%以上100質量%以下であることが更に好ましく、90質量%以上100質量%以下であることが特に好ましい。

0023

また、前記像保持体自体の大きさ及び形状、前記潤滑剤被膜以外の各層の材質及び厚さ、導電性基体の材質及び形状等は、特に制限はなく、公知の態様が用いられ、所望に応じ、適宜設定すればよい。

0024

<ブレード、及び、清掃手段>
本実施形態に係る画像形成装置は、前記像保持体表面を清掃するブレードを備える。
また、本実施形態に係る画像形成装置は、前記像保持体の表面に前記ブレードを接触させて清掃する清掃手段を更に備えることが好ましい。
前記ブレートは、特に制限はなく、公知のクリーニングブレードが用いられるが、少なくとも表面に樹脂を有するブレードであることが好ましく、樹脂を含む組成物からなるブレードであることがより好ましい。
ブレードを構成する樹脂は、ゴムを含むことが好ましい。
ゴムとしては、特に限定されないが、例えば、ポリウレタンゴムポリイミドゴム、シリコーンゴムフッ素ゴムクロピレンゴム、ブタジエンゴムが挙げられる。
中でも、ポリウレタンゴムが好ましい。

0025

ポリウレタンゴムは、ポリイソシアネートポリオールとを重合することで合成されるものであることが好ましい。また、ポリオール以外にイソシアネート基と反応し得る官能基を有する樹脂を用いてもよい。なお、ポリウレタンゴムはハードセグメントソフトセグメントとを有していることが好ましい。
ここで、「ハードセグメント」及び「ソフトセグメント」とは、ポリウレタンゴム材料中で、前者を構成する材料の方が、後者を構成する材料よりも相対的に硬い材料からなり、後者を構成する材料の方が前者を構成する材料よりも相対的に柔らかい材料からなるセグメントを意味する。
ハードセグメントを構成する材料(ハードセグメント材料)とソフトセグメントを構成する材料(ソフトセグメント材料)との組み合わせとしては、特に限定されず、一方が他方に対して相対的に硬く、他方が一方に対して相対的に柔らかい組み合わせとなるよう公知の樹脂材料から選択し得るが、本実施形態においては、以下の組み合わせが好適である。

0026

・ソフトセグメント材料
ソフトセグメント材料としては、ポリオールとして、ジオール二塩基酸との脱水縮合で得られるポリエステルポリオール、ジオールとアルキルカーボネートの反応により得られるポリカーボネートポリオールポリカプロラクトンポリオールポリエーテルポリオール等が挙げられる。なお、ソフトセグメント材料として用いられる上記ポリオールの市販品としては、例えば、ダイセル化学工業(株)製のプラクセル205やプラクセル240などが挙げられる。

0027

・ハードセグメント材料
また、ハードセグメント材料としては、イソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂を用いることが望ましい。また、柔軟性のある樹脂であることが望ましく、柔軟性の点から直鎖構造を有する脂肪族系の樹脂であることがより望ましい。具体例としては、2つ以上のヒドロキシル基を含むアクリル樹脂や、2つ以上のヒドロキシ基を含むポリブタジエン樹脂、2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂等を用いることが望ましい。
2つ以上のヒドロキシ基を含むアクリル樹脂の市販品としては、例えば、綜研化学(株)製のアクトフローグレード:UMB−2005B、UMB−2005P、UMB−2005、UME−2005等)が挙げられる。
2つ以上のヒドロキシル基を含むポリブタジエン樹脂の市販品としては、例えば、出光興産社製、R−45HT等が挙げられる。

0028

2つ以上のエポキシ基を有するエポキシ樹脂としては、従来の一般的なエポキシ樹脂のごとく硬くて脆い性質を有するものではなく、従来のエポキシ樹脂よりも柔軟強靭性であるものが望ましい。上記エポキシ樹脂としては、例えば、分子構造の面では、その主鎖構造中に、主鎖の可動性を高くし得る構造(柔軟性骨格)を有するものが好適であり、柔軟性骨格としては、アルキレン骨格や、シクロアルカン骨格ポリオキシアルキレン骨格等が挙げられ、特にポリオキシアルキレン骨格が好適である。
また、物性面では、従来のエポキシ樹脂と比べて、分子量に比して粘度が低いエポキシ樹脂が好適である。具体的には、重量平均分子量が900±100の範囲内であり、25℃における粘度が15,000±5,000mPa・sの範囲内であることが好ましく、15,000±3,000mPa・sの範囲内であることがより好ましい。この特性を有するエポキシ樹脂の市販品としては、例えば、DIC(株)製EPLICON EXA−4850−150等が挙げられる。

0029

ハードセグメント材料及びソフトセグメント材料を用いる場合、ハードセグメント材料及びソフトセグメント材料の総量に対するハードセグメントを構成する材料の質量比(以下「ハードセグメント材料比」ともいう。)が10質量%以上30質量%以下の範囲内であることが好ましく、13質量%以上23質量%以下の範囲内であることがより好ましく、15質量%以上20質量%以下の範囲内であることが更に好ましい。
ハードセグメント材料比が、10質量%以上であることにより、耐摩耗性が得られる。一方、ハードセグメント材料比が30質量%以下であることにより、硬くなり過ぎることがなく、柔軟性や伸張性が得られ、欠けの発生が抑制される。

0030

・ポリイソシアネート
ポリウレタンゴムの合成に用いられるポリイソシアネートとしては、例えば、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネートMDI)、2,6−トルエンジイソシアネート(TDI)、1,6−ヘキサンジイソシアネート(HDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、3,3−ジメチルビフェニル−4,4−ジイソシアネート(TODI)などが挙げられる。
なお、求められる大きさ(粒子径)のハードセグメント凝集体の形成し易さという点から、ポリイソシアネートとしては、4,4’−ジフェニルメタンジイソシアネート(MDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート(NDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HDI)がより好ましい。

0031

ポリイソシアネートのイソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂100質量部に対する配合量は、20質量部以上40質量部以下が好ましく、20質量部以上35質量部以下がより好ましく、20質量部以上30質量部以下が更に好ましい。
20質量部以上であることにより、ウレタン結合量が多く確保されてハードセグメントが成長し、求められる硬さが得られる。一方40質量部以下であることにより、ハードセグメントが大きくなり過ぎず、伸張性が得られ、クリーニングブレードの欠けの発生が抑制される。

0032

架橋
架橋剤としては、ジオール(2官能)、トリオール(3官能)、テトラオール(4官能)等が挙げられ、これらを併用してもよい。また、架橋剤としてアミン系化合物を用いてもよい。なお、3官能以上の架橋剤を用いて架橋されたものであることが望ましい。3官能の架橋剤としては、例えば、トリメチロールプロパングリセリントリイソプロパノールアミン等が挙げられる。
架橋剤のイソシアネート基に対して反応し得る官能基を有する樹脂100質量部に対する配合量は2質量部以下が望ましい。2質量部以下であることにより、分子運動化学架橋拘束されることなく、熟成によるウレタン結合由来のハードセグメントが大きく成長し、求められる硬さが得やすくなる。

0033

・ブレードの物性
ブレードの弾性率の指標としての100%モジュラス(modulus)は、3MPa以上15MPa以下であることが好ましく、5MPa以上10MPa以下がより好ましく、5MPa以上8MPa以下が更に好ましい。ブレードの弾性率(100%モジュラス)が上記範囲であることにより、クリーニングブレードの被クリーニング部材との摩擦による撓みが、良好に制御される。
なお、上記の100%モジュラスは以下の方法により測定される。JIS−K6251に準拠して、ダンベル状3号形試験片を用い、引張速度500mm/minで計測し、100%歪み時の応力より求める。なお、測定装置は、東洋精機(株)製、ストログラフAEエラストマを用いる。

0034

ブレードに含まれる樹脂としては、硬さ(JIS−Aの硬さ)が、A60以上A85以下であることが好ましく、A65以上A80以下がより好ましく、A65以上A75以下が更に好ましい。
なお、上記の硬さは以下の方法により測定される。
JIS−K6253(1997年)に準拠して、23℃×50%RHの各恒温槽にて保管したサンプルをデュロメータA型を用いて硬さを測定する。

0035

・ブレードを像保持体に押し当てられる力、及び、接触する角度
前記ブレードは、クリーニング性の観点から、前記像保持体に押し当てられていることが好ましい。
前記ブレードが前記像保持体に押し当てられる力NF(Normal Force)は、特に制限はなく、公知の範囲であればよいが、2.0gf/mm以上2.8gf/mm以下の範囲であることが好ましく、2.2gf/mm以上2.4gf/mm以下の範囲であることがより好ましい。
また、前記ブレードと前記像保持体との接触部における前記像保持体表面に対する前記ブレードの角度W/A(Working Angle)は、8°以上14°以下の範囲であることが好ましく、9°以上13°以下の範囲であることがより好ましい。

0036

前記清掃手段におけるその他の部材(例えば、前記ブレードの固定部材等)及びその形状等は、特に制限はなく、所望に応じ、適宜選択すればよい。

0037

<トナー>
本実施形態に係る画像形成装置は、トナーを備え、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む。

0038

特定シリカ粒子
本実施形態に係る画像形成装置は、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子(以下、「特定シリカ粒子」ともいう。)を含む。
特定シリカ粒子は、前記トナーにおける外添剤であることが好ましい。

0039

<<特定シリカ粒子の平均一次平均粒子径>>
特定シリカ粒子の平均一次粒子径は、20nm以上90nm以下であり、得られる画像における画像抜け抑制、像保持体における外添剤汚染抑制、帯電手段への汚染抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、25nm以上85nm以下であることが好ましく、30nm以上80nm以下であることがより好ましく、35nm以上70nm以下であることが特に好ましい。
本実施形態において粒子の一次粒子径とは、一次粒子像と同じ面積をもつ円の直径(いわゆる円相当径)であり、粒子が外添されたトナーの電子顕微鏡画像撮影し、トナー母粒子上の粒子を少なくとも300個画像解析して求める。粒子の平均一次粒子径とは、一次粒径個数基準分布において小径側から累積50%となる粒径である。

0040

<<特定シリカ粒子の平均円形度>>
特定シリカ粒子の平均円形度は、0.87以上0.94以下であり、得られる画像における画像抜け抑制、像保持体における外添剤汚染抑制、帯電手段への汚染抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、0.88以上0.93以下であることが好ましく、0.89以上0.92以下であることがより好ましく、0.895以上0.915以下であることが特に好ましい。
特定シリカ粒子の平均円形度は、以下の方法により算出する。
走査型電子顕微鏡(SEM)によりトナー母粒子表面を40,000倍で観察し、トナーの外縁上の少なくとも200個の特定シリカ粒子について観察し、観察した特定シリカ粒子の画像を、画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)を用いて解析し、外添剤一次粒子の画像解析によって得られた円形度から、平均円形度を算出する。
なお、円形度は、以下の式により算出する。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
上式において、Aは投影面積を表し、PMは周囲長を表す。

0041

<<特定シリカ粒子の体積平均粒子径>>
特定シリカ粒子の体積平均粒子径は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、20nm以上90nm以下であることが好ましく、30nm以上90nm以下であることがより好ましく、35nm以上85nm以下であることが更に好ましく、40nm以上80nm以下であることが特に好ましい。
本実施形態における特定シリカ粒子の体積平均粒径は、前記円形度の測定方法と同様にして、特定シリカ粒子を画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)で解析し、円相当径を求め、少なくとも200個の粒子について粒径(円相当径)を測定し、粒径の体積基準の分布において小径側から累積50%となる粒径、体積平均粒子径を求める。

0042

<<ゾルゲルシリカ粒子>>
特定シリカ粒子は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、ブレードの摩耗抑制の観点から、ゾルゲルシリカ粒子であることが好ましい。ゾルゲルシリカ粒子が適度に水を含んでいることによって、ゾルゲルシリカ粒子が外添されたトナーは、現像器内での攪拌によって期待される帯電量に到達しやすい。

0043

ゾルゲルシリカ粒子が含有する水の量は、加熱したときの質量減少割合によって評価できる。
ゾルゲルシリカ粒子は、昇温速度30℃/分で30℃から250℃まで加熱したときの質量減少割合が1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。
当該質量減少割合が1質量%以上であると、低温低湿環境において良好な帯電の立ち上がり性が得られる。この観点から、当該質量減少割合は、2質量%以上であることがより好ましく、3質量%以上であることが更に好ましい。
当該質量減少割合が10質量%以下であると、高温高湿環境において過度電荷のリークを抑制でき良好な帯電量が得られる。この観点から、当該質量減少割合は、9質量%以下であることがより好ましく、8質量%以下であることが更に好ましい。

0044

本実施形態においてゾルゲルシリカ粒子を加熱したときの質量減少割合は、下記の測定方法により求める。
約20mgのゾルゲルシリカ粒子をミクロ熱重量測定装置((株)島津製作所製、型番DTG−60AH)の試料室に入れ、昇温速度30℃/分で30℃から250℃まで昇温し、初期質量との差分から質量減少割合を算出する。
ミクロ熱重量測定装置に供する試料は、トナーの材料であるゾルゲルシリカ粒子、又は、トナーから分離したゾルゲルシリカ粒子である。トナーからゾルゲルシリカ粒子を分離する方法に制限はなく、例えば、トナーを界面活性剤を含む水に分散させた分散液に超音波印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液常温(23℃±2℃)で乾燥させてゾルゲルシリカ粒子を得る。

0045

ゾルゲルシリカ粒子は、例えば、次のようにして得られる。
アルコール化合物アンモニア水とを含むアルカリ触媒溶液テトラアルコキシシラン滴下し、テトラアルコキシシランを加水分解及び縮合させゾルゲルシリカ粒子を含む懸濁液を得る。次いで、懸濁液から溶媒を除去し粒状物を得る。次いで、粒状物を乾燥することにより、ゾルゲルシリカ粒子を得る。ゾルゲルシリカ粒子の平均一次粒径は、アルカリ触媒溶液の量に対するテトラアルコキシシランの滴下量によって制御することができる。ゾルゲルシリカ粒子が含有する水の量、すなわち、昇温速度30℃/分で30℃から250℃まで加熱したときの質量減少割合は、粒状物を乾燥する際の乾燥条件によって制御することができる。

0046

<<シロキサン化合物>>
特定シリカ粒子は、得られる画像における画像抜け抑制の観点から、シロキサン化合物を有することが好ましく、表面にシロキサン化合物を有することがより好ましい。
前記シロキサン化合物は、例えば、前記特定シリカ粒子の表面の一部に有していても、表面全体に有していてもよい。
また、前記シロキサン化合物は、特定シリカ粒子だけでなく、トナー母粒子の表面の一部に付着していてもよい。
前記シロキサン化合物は、例えば、特定シリカ粒子(特にはゾルゲルシリカ粒子)の表面処理剤として用いる;特定シリカ粒子に外添する;トナー母粒子に外添する;などの方法によって、トナー中における表面にシロキサン化合物を有する特定シリカ粒子が調製される。

0047

前記シロキサン化合物の分子量は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、シロキサン化合物の動粘度を相対的に高めて、その結果、無機粒子の間にはたらく摩擦力を高める観点から、100以上であることが好ましく、200以上であることがより好ましく、250以上であることが更に好ましく、280以上であることが特に好ましく、300以上であることが最も好ましい。
また、前記シロキサン化合物の分子量は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、シロキサン化合物の導電性を相対的に高めて、その結果、トナーの導電性を相対的に高める観点から、1,000以下であることが好ましく、600以下であることがより好ましく、550以下であることが更に好ましく、500以下であることが特に好ましく、450以下であることが最も好ましい。

0048

前記シロキサン化合物は、1分子中のSi原子個数が、最少で2個である。
前記シロキサン化合物は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、シロキサン化合物の動粘度を相対的に高めて、その結果、無機粒子の間にはたらく摩擦力を高める観点から、1分子中のSi原子の個数が、3個以上であることが好ましく、4個以上であることがより好ましく、5個以上であることが更に好ましい。
前記シロキサン化合物は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、シロキサン化合物の導電性を相対的に高めて、その結果、トナーの導電性を相対的に高める観点から、1分子中のSi原子の個数が、7個以下であることが好ましく、6個以下であることがより好ましく、5個以下であることが更に好ましい。
前記シロキサン化合物は、上記の両観点から、1分子中のSi原子の個数が5個であることが特に好ましい。

0049

前記シロキサン化合物の25℃における動粘度は、無機粒子の間にはたらく摩擦力を適度に高める観点から、2mm2/s以上5mm2/s以下であることが好ましい。

0050

本実施形態においてシロキサンの動粘度(mm2/s)とは、毛細管粘度計一種であるオストワルド粘度計を用いて測定した25℃における粘度を密度で除した値である。

0051

前記シロキサン化合物の一例として、シロキサン結合が分岐していない直鎖状シロキサンが挙げられる。
前記直鎖状シロキサンとしては、例えば、ヘキサアルキルジシロキサンオクタアルキルトリシロキサンデカアルキルテトラシロキサン、ドデカアルキルペンタシロキサン、テトラデカアルキルヘキサシロキサンヘキサデカアルキルヘプタシロキサンが挙げられる。
これら直鎖状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子直鎖状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。

0052

前記直鎖状シロキサンの具体例としては、オクタメチルトリシロキサンデカメチルテトラシロキサンドデカメチルペンタシロキサン、テトラデカメチルヘキサシロキサン、ヘキサデカメチルヘプタシロキサンが挙げられる。

0053

前記シロキサン化合物の一例として、シロキサン結合が分岐している分岐状シロキサンが挙げられる。
前記分岐状シロキサンとしては、例えば、1,1,1,3,5,5,5−ヘプタアルキル−3−(トリアルキルシロキシトリシロキサンテトラキス(トリアルキルシロキシ)シラン、1,1,1,3,5,5,7,7,7−ノナアルキル−3−(トリアルキルシロキシ)テトラシロキサン等の分岐状シロキサンが挙げられる。
これら前記分岐状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子分岐状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。

0054

前記分岐状シロキサンの具体例としては、メチルトリストリメチルシロキシ)シラン(分子式C10H30O3Si4)、テトラキス(トリメチルシロキシ)シラン(分子式C12H36O4Si5)、1,1,1,3,5,5,7,7,7−ノナメチル−3−(トリメチルシロキシ)テトラシロキサン(分子式C12H36O4Si5)が挙げられる。

0055

前記シロキサン化合物の一例として、シロキサン結合のみで構成された環状構造を有する環状シロキサンが挙げられる。
前記環状シロキサンとしては、例えば、ヘキサアルキルシクロトリシロキサン、オクタアルキルシクロテトラシロキサン、デカアルキルシクロペンタシロキサン、ドデカアルキルシクロヘキサシロキサン、テトラデカアルキルシクロヘプタシロキサン、ヘキサデカアルキルシクロオクタシロキサンが挙げられる。
これら前記環状シロキサンが有するアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。低分子環状シロキサン1分子中に複数個あるアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。

0056

前記環状シロキサンの具体例としては、ヘキサメチルシクロトリシロキサンオクタメチルシクロテトラシロキサンデカメチルシクロペンタシロキサンドデカメチルシクロヘキサシロキサン、テトラデカメチルシクロヘプタシロキサン、ヘキサデカメチルシクロオクタシロキサンが挙げられる。

0057

前記シロキサン化合物としては、シロキサン化合物を含むトナーが現像器内での攪拌によって期待される帯電量に到達しやすい観点から、低分子直鎖状シロキサン及び低分子分岐状シロキサンからなる群から選択される少なくとも1種が好ましく、低分子分岐状シロキサンがより好ましく、テトラキス構造を有するシロキサン化合物が更に好ましい。テトラキス構造を有するシロキサンとは、分子中に下記の構造(すなわちテトラキスシロキシシラン構造)を少なくとも1個有するシロキサンを指す。

0058

0059

テトラキス構造を有する前記シロキサン化合物としては、テトラキス(トリアルキルシロキシ)シランが挙げられ、ここでアルキル基としては、例えば、炭素数1以上10以下(好ましくは炭素数1以上6以下、より好ましくは炭素数1以上3以下、更に好ましくは炭素数1又は2)の直鎖状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の分岐状アルキル基、炭素数3以上10以下(好ましくは炭素数3以上6以下、より好ましくは炭素数3又は4)の環状アルキル基が挙げられる。中でも、炭素数1以上3以下のアルキル基が好ましく、メチル基及びエチル基の少なくとも一方が好ましく、メチル基が更に好ましい。テトラキス構造を有するシロキサン化合物1分子中のアルキル基は互いに同じでも異なっていてもよい。

0060

前記シロキサン化合物としては、シロキサン化合物を含むトナーが現像器内での撹拌によって期待される帯電量に到達しやすい観点から、テトラキス(トリメチルシロキシ)シランが特に好ましい。

0061

トナーに含まれる前記シロキサン化合物の含有量は、無機粒子の間にはたらく摩擦力を高める観点から、トナーの全質量に対して、0.01ppm以上であることが好ましく、0.05ppm以上であることがより好ましく、0.1ppm以上であることが特に好ましい。
トナーに含まれる前記シロキサン化合物の含有量は、トナーの導電性を低下させない観点から、トナーの全質量に対して、5ppm以下であることが好ましく、1ppm以下であることがより好ましく、0.5ppm以下であることが特に好ましい。
なお、本実施形態における「ppm」は、特に断りのない限り、質量基準である。

0062

トナーに含まれる前記シロキサン化合物の含有量は、ガスクロマトグラフ質量分析計((株)島津製作所製、GCMS−QP2020)及び無極性カラム(Restek社製、Rtx−1、10157、膜厚1.00μm、長さ60m、内径0.32mm)を用いて、ヘッドスペース法により測定する。具体的な特定方法は次のとおりである。
トナーをバイアルビン量し、バイアルビンにキャップをして密封し、加熱時間3分間で190℃まで昇温させる。次いで、バイアルビン内の揮発成分をカラムに導入し、下記の条件で前記シロキサン化合物の検出を行う。基準物質(Tetrakis(trimethylsiloxy)silane)をエタノール希釈して濃度を振った標準液を用いて検量線を作成する。サンプルのピーク面積に相当する前記シロキサン化合物に当たるピーク合計面積と、基準物質(Tetrakis(trimethylsiloxy)silane)の検量線とから、前記シロキサン化合物の合計量を算出し、更に、トナー全量に対する前記シロキサン化合物の総含有量(ppm)を算出する。
キャリアガス種ヘリウム
キャリアガス圧:120kPa(圧力一定)
オーブン温度:40℃(5分間)→(15℃/分)→250℃(6分間)(合計25分間)
イオン源温度:260℃
インターフェース温度:260℃

0063

トナーに含まれる前記シロキサン化合物の含有量は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、無機粒子の間にはたらく摩擦力を高める観点から、特定シリカ粒子の全質量に対して、5ppm以上であることが好ましく、10ppm以上であることがより好ましく、15ppm以上であることが更に好ましく、20ppm以上であることが特に好ましい。
トナーに含まれる前記シロキサン化合物の含有量は、得られる画像における画像抜け抑制、及び、トナーの導電性を低下させない観点から、特定シリカ粒子の全質量に対して、1,000ppm以下であることが好ましく、500ppm以下であることがより好ましく、200ppm以下であることが更に好ましく、100ppm以下であることが更に好ましい。
上記の質量割合は、{トナーに含まれる前記シロキサン化合物の総含有量÷トナーに含まれる特定シリカ粒子の総含有量}を百万分率換算した値である。

0064

トナーに含まれる特定シリカ粒子の総含有量は、下記の測定方法によって求める。
トナーを界面活性剤を含む水に分散させた分散液に超音波を印加したのち、分散液を高速遠心し、上澄み液を常温(23℃±2℃)で乾燥させて無機粒子を得て、上澄み液から得た無機粒子を秤量する。ここで、上澄み液から得た特定シリカ粒子の表面にはシロキサン化合物が付着していることがあるが、付着しているシロキサン化合物は特定シリカ粒子に比べて微量であるので無視する。

0065

特定シリカ粒子は、疎水化表面処理を施された疎水性ゾルゲルシリカ粒子であってもよい。疎水化処理剤は特に制限されないが、ケイ素含有有機化合物が好ましい。ケイ素含有有機化合物としては、アルコキシシラン化合物シラザン化合物、シリコーンオイルが挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0066

特定シリカ粒子の疎水化処理剤としては、シラザン化合物(例えば、ジメチルジシラザントリメチルジシラザン、テトラメチルジシラザンペンタメチルジシラザン、ヘキサメチルジシラザン等)が好ましく、1,1,1,3,3,3−ヘキサメチルジシラザン(HMDS)が特に好ましい。

0067

特定シリカ粒子が疎水化表面処理を施された疎水性ゾルゲルシリカ粒子である場合においても、加熱したときの質量減少割合は前述した範囲が好ましく、また、平均一次粒径は先述の範囲が好ましい。

0068

特定シリカ粒子が疎水化表面処理を施された疎水性ゾルゲルシリカ粒子である場合、前記シロキサン化合物は、疎水化処理された後のゾルゲルシリカ粒子の表面に付着していることが好ましい。

0069

特定シリカ粒子の含有量は、得られる画像における画像抜け抑制の観点から、トナーの全質量に対して、0.01質量%以上10質量%以下が好ましく、0.05質量%以上5質量%以下がより好ましく、0.1質量%以上3質量%以下が更に好ましい。

0070

−トナー母粒子−
トナー母粒子は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。

0071

<<結着樹脂>>
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレンパラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタアクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチルアクリル酸エチルアクリル酸n−プロピルアクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリルアクリル酸2−エチルヘキシルメタクリル酸メチルメタクリル酸エチルメタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリルメタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテルビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトンビニルエルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレンプロピレンブタジエン等)等の単量体単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂ポリウレタン樹脂ポリアミド樹脂セルロース樹脂ポリエーテル樹脂変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。

0072

結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂は、全結着樹脂に対して、含有量が2質量%以上40質量%以下(好ましくは2質量%以上20質量%以下)の範囲で用いることがよい。

0073

樹脂の「結晶性」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、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。

0074

・非晶性ポリエステル樹脂
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。非晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。

0075

多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸マロン酸マレイン酸フマル酸シトラコン酸イタコン酸グルタコン酸、コハク酸アルケニルコハク酸アジピン酸セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸イソフタル酸フタル酸ナフタレンジカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0076

多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレン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プロピレングリコールブタンジオールヘキサンジオールネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオールシクロヘキサンジメタノール水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0077

非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121:1987「プラスチック転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。

0078

非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5,000以上1,000,000以下が好ましく、7,000以上500,000以下がより好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2,000以上100,000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー(株)製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー(株)製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、テトラヒドロフラン(THF)溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。

0079

非晶性ポリエステル樹脂は、公知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧し、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点溶剤溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と重縮合させるとよい。

0080

・結晶性ポリエステル樹脂
結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。結晶性ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。

0081

多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸等の二塩基酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0082

多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えば主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオール)が挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールとしては、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、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等が挙げられる。
多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0083

ここで、多価アルコールは、脂肪族ジオールの含有量を80モル%以上とすることがよく、好ましくは90モル%以上である。

0084

結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下がさらに好ましい。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。

0085

結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下が好ましい。

0086

結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、非晶性ポリエステルと同様に、公知の製造方法により得られる。

0087

結着樹脂の含有量は、トナー母粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下が更に好ましい。

0089

着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。

0090

着色剤の含有量は、トナー母粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。

0091

<<離型剤>>
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックスカルナバワックスライスワックスキャンデリラワックス等の天然ワックスモンタンワックス等の合成又は鉱物石油系ワックス脂肪酸エステルモンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。

0092

離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。

0093

離型剤の含有量は、トナー母粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。

0094

<<その他の添加剤>>
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー母粒子に含まれる。

0095

<<トナー母粒子の特性等>>
トナー母粒子は、単層構造のトナー母粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層シェル層)とで構成された所謂コアシェル構造のトナー母粒子であってもよい。コア・シェル構造のトナー母粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。

0096

トナー母粒子の体積平均粒径(D50v)は、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。

0097

トナー母粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲チャンネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。

0098

トナー母粒子の平均円形度は、0.94以上1.00以下が好ましく、0.95以上0.98以下がより好ましい。

0099

トナー母粒子の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
まず、測定対象となるトナー母粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理を行って外添剤を除去したトナー母粒子を得る。

0100

−その他の外添剤−
本実施形態に係るトナーは、外添剤として、特定シリカ粒子以外の無機粒子を含んでいてもよい。
その他の無機粒子としては、特定シリカ粒子以外のシリカ粒子、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4、SrTiO3等の無機粒子が挙げられる。

0101

その他の外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
疎水化処理剤の量は、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下であることが好ましい。

0102

本実施形態に係るトナーは、その他の外添剤として無機粒子以外の粒子を含んでもよい。無機粒子以外の外添剤としては、樹脂粒子ポリスチレンポリメチルメタクリレートメラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等が挙げられる。

0103

中でも、得られる画像における画像抜け抑制の観点から、本実施形態に係るトナーは、外添剤として、潤滑剤粒子を含むことが好ましく、金属石鹸粒子を含むことがより好ましい。
潤滑剤粒子における潤滑剤としては、前述した潤滑剤のうち、金属石鹸等の固体のものが挙げられ、好ましい態様も同様である。
潤滑剤粒子の個数平均粒径は、得られる画像における画像抜け抑制の観点から、0.1μm以上10.0μm以下が好ましく、0.3μm以上6.0μm以下がより好ましい。

0104

その他の外添剤の外添量は、トナー母粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。

0105

<<トナーの製造方法>>
本実施形態に係るトナーは、トナー母粒子を製造後、トナー母粒子に対して、特定シリカ粒子を外添することで得られる。
トナー母粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、公知の製法が採用される。これらの中でも、凝集合一法により、トナー母粒子を得ることがよい。

0106

具体的には、例えば、トナー母粒子を凝集合一法により製造する場合、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー母粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー母粒子を製造する。

0107

以下、各工程の詳細について説明する。以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー母粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。

0108

・樹脂粒子分散液準備工程
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。

0109

樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。

0110

樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。水系媒体としては、例えば、蒸留水イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0111

界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤ポリエチレングリコール系アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。

0112

樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミルサンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、転相乳化法によって分散媒に樹脂粒子を分散させてもよい。転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相O相)に塩基を加えて中和したのち、水系媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。

0113

樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下が更に好ましい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。

0114

樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。

0115

樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。

0116

・凝集粒子形成工程
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー母粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。

0117

具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。

0118

凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオン錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。

0119

無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム硝酸カルシウム塩化バリウム塩化マグネシウム塩化亜鉛塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩;ポリ塩化アルミニウムポリ水酸化アルミニウム多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸クエン酸グルコン酸等のオキシカルボン酸イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸NTA)、エチレンジアミン四酢酸EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。

0120

・融合・合一工程
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー母粒子を形成する。

0121

以上の工程を経て、トナー母粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、を更に混合し、凝集粒子の表面に更に樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー母粒子を形成する工程と、を経て、トナー母粒子を製造してもよい。

0122

融合・合一工程終了後、溶液中に形成されたトナー母粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、及び乾燥工程を施して乾燥した状態のトナー母粒子を得る。洗浄工程は、帯電性の観点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。固液分離工程は、生産性の観点から、吸引濾過加圧濾過等を施すことがよい。乾燥工程は、生産性の観点から、凍結乾燥気流乾燥流動乾燥振動型流動乾燥等を施すことがよい。

0123

そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー母粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダーヘンシェルミキサーレーディミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。

0124

−静電荷像現像剤−
本実施形態に係る画像形成装置に用いられるトナーは、トナーを含む静電荷像現像剤であることが好ましい。
本実施形態に用いられる静電荷像現像剤は、前記トナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、前記トナーとキャリアとを混合した二成分現像剤であってもよい。

0125

キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に樹脂を被覆した被覆キャリアマトリックス樹脂中に磁性粉が分散して配合された磁性粉分散型キャリア多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型キャリア;等が挙げられる。
磁性粉分散型キャリア、樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、この表面を樹脂で被覆したキャリアであってもよい。

0126

磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属フェライトマグネタイト等の磁性酸化物;などが挙げられる。

0127

被覆用の樹脂及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレンポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテートポリビニルアルコールポリビニルブチラールポリ塩化ビニルポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステルポリカーボネートフェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。被覆用の樹脂及びマトリックス樹脂には、導電性粒子等、その他添加剤を含ませてもよい。導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。

0128

芯材の表面を樹脂で被覆するには、被覆用の樹脂、及び各種添加剤(必要に応じて使用する)を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する樹脂の種類や、塗布適性等を案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中でキャリアの芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、その後に溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。

0129

二成分現像剤におけるトナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。

0130

<潤滑剤供給手段>
本実施形態に係る潤滑剤供給手段としては、画像形成装置の搭載前に像保持体上に予め潤滑剤を被覆する方法、潤滑剤粒子を含有する現像剤により潤滑剤粒子を供給する方法、像保持体上に潤滑剤を供給する供給手段を備える装置を搭載することにより潤滑剤を供給する方法が挙げられる。
本実施形態に係る画像形成装置は、潤滑剤を前記像保持体上へ供給する潤滑剤供給手段を更に備えることが好ましく、潤滑剤の固形物及びブラシを有し、前記ブラシにより前記潤滑剤の固形物を掻き取り前記像保持体上へ供給する潤滑剤供給手段を更に備えることがより好ましい。
前記潤滑剤供給手段における潤滑剤は、固形物であること以外、前述した潤滑剤と好ましい態様は同様である。
前記ブラシとしては、特に制限はなく、公知のものが用いられるが、回転ブラシであることが好ましい。
潤滑剤供給手段としては、例えば、像保持体と接触して配置される回転ブラシ61と、回転ブラシに接触して配置される潤滑剤の固形物と、で構成される。前記潤滑剤供給手段では、潤滑剤の固形物と接触した状態で回転ブラシを回転させることで、回転ブラシに潤滑剤が付着すると共に、その付着した潤滑剤が像保持体の表面に供給され、前記潤滑剤被膜が形成される。
潤滑剤粒子をトナーに外添した現像剤より潤滑剤粒子を供給する際の粒子の個数平均粒径は、0.1μm以上10.0μm以下であることが好ましく、0.3μm以上6μm以下がより好ましい。

0131

回転ブラシの繊維としては、ナイロン、アクリル樹脂、ポリプロピレン、ポリエステル樹脂等の樹脂繊維が挙げられる。
また、回転ブラシは、例えば、繊維密度が15×103本/inch2以上120×103本/inch2以下(23.4本/mm2以上186本/mm2以下)、繊維長さが1.0mm以上7.0mm以下、繊維の太さが0.5デニール以上30デニール以下のものが好ましく採用される。
回転ブラシにおける繊維の前記像保持体の表面への進入量は、特に制限はないが、0.3mm以上1.5mm以下であることが好ましい。
回転ブラシの回転速度は、前記像保持体の周速に応じて変えることが好ましいが、例えば、前記像保持体との相対速度比が0.5以上1.5以下であることが好ましい。また、回転ブラシの回転方向は、前記像保持体の回転方向と同方向でも、逆方向であってもよい。
また、回転ブラシに付着したトナーを、機械的に叩き落とす板状部材を有していてもよい。

0132

前記潤滑剤供給手段による前記像保持体への前記潤滑剤の供給量は、特に制限はないが、具体的には例えば、前記像保持体の1回転当たり、1μg以上100μg以下であることが好ましく、3μg以上20μg以下であることがより好ましい。
前記像保持体への前記潤滑剤の供給量は、例えば、回転ブラシの表面の繊維密度、繊維の長さ、繊維の太さ及び繊維の材質、回転ブラシの回転速度等を調整することにより調整される。また、潤滑剤と回転ブラシとの押し付け圧力を変えることによって潤滑剤の供給量を調整してもよい。また、潤滑剤と回転ブラシとを接離させる機構を設け、潤滑剤と回転ブラシとの接触時間を制御して、潤滑剤の供給量を調整してもよい。

0133

<帯電手段、静電荷像形成手段、現像手段、転写手段>
本実施形態に係る画像形成装置は、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、前記トナーを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、前記像保持体の表面に前記ブレードを接触させて清掃する清掃手段と、を更に備えることが好ましい。
本実施形態に係る画像形成装置における帯電手段、静電荷像形成手段、現像手段、及び、転写手段としては、前記トナーを用いること以外は特に制限はなく、公知の各手段が用いられる。
前記トナー及び前記清掃手段については、前述した通りであり、好ましい態様も同様である。

0134

<その他の手段>
本実施形態に係る画像形成装置は、前述した以外のその他の手段を有していてもよい。 その他の手段としては、特に制限はなく、公知の手段が用いられる。

0135

また、本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写し、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面を清掃するクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光照射して除電する除電手段を備える装置;等の公知の画像形成装置が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。

0136

本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に着脱するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。

0137

(画像形成方法)
本実施形態に係る画像形成方法は、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、トナーを含む静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、前記像保持体の表面にブレードを接触させて清掃する清掃工程と、を含み、前記像保持体表面に潤滑剤被膜を有し、前記トナーにおけるトナー母粒子の表面に少なくとも平均一次粒子径が20nm以上90nm以下であり、かつ円形度が0.87以上0.94以下であるシリカ粒子を含む。
本実施形態に係る画像形成方法における像保持体、潤滑剤被膜、トナー、ブレード等の好ましい態様は、前述した通りであり、好ましい態様も同様である。
また、本実施形態に係る画像形成方法は、本実施形態に係る画像形成装置を好適に用いられる。
本実施形態に係る画像形成装置における帯電工程、静電荷像形成工程、現像工程、及び、転写工程としては、前記トナーを用いること以外は特に制限はなく、公知の各工程が用いられる。
また、本実施形態に係る画像形成装置における清掃工程は、前記ブレードを用いること以外は特に制限はなく、公知の清掃工程が用いられる。

0138

以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

0139

図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジであってもよい。

0140

各ユニット10Y、10M、10C、10Kの上方には、各ユニットを通して中間転写ベルト(中間転写体の一例)20が延設されている。中間転写ベルト20は、駆動ロール22及び支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行するようになっている。支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーの供給がなされる。

0141

第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成及び動作を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。

0142

第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(清掃手段の一例)6Yが順に配置されている。
一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。

0143

以下、第1のユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。

0144

静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。

0145

現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして、感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。

0146

感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写位置へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用し、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、第1のユニット10Yでは制御部(図示せず)によって例えば+10μAに制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。

0147

第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。

0148

第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と、中間転写ベルトの内面に接する支持ロール24と、中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用し、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。

0149

この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロール圧接部(ニップ部)へと送り込まれ、トナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。

0150

トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体としては、記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用アート紙等が好適に使用される。

0151

カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連カラー画像形成動作が終了される。

0152

<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
本実施形態に用いられるプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に用いられるプロセスカートリッジは、本実施形態に係る画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジであり、本実施形態に用いられる静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、本実施形態に係る画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジであることが好ましい。

0153

本実施形態に用いられるプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像手段と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。

0154

以下、本実施形態に用いられるプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。

0155

図2は、本実施形態に係る画像記録装置に用いられるプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(清掃手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。

0156

次に、本実施形態に用いられるトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に用いられるトナーカートリッジは、前記トナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。

0157

図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kが着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。

0158

以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。

0159

<シリカ粒子の作製>
シリカ粒子分散液S1の調製−
撹拌機滴下ノズル温度計具備した1.5Lのガラス製反応容器メタノール320部、10%アンモニア水72部を添加して混合し、アルカリ触媒溶液を得た。
このアルカリ触媒溶液を30℃に調整した後、撹拌しながら、テトラメトキシシラン45部と8.0%アンモニア水9部とを同時に滴下を行い、親水性のシリカ粒子分散液を得た。ここで、滴下時間は10分とした。
その後、得られたシリカ粒子分散液をロータリーフィルターR−ファイン(寿工業社製)で固形分濃度40%まで濃縮した。この濃縮したものをシリカ粒子分散液S1とした。

0160

−シリカ粒子分散液S2〜S5の調製−
シリカ粒子分散液S1の調製において、表1に従って、アルカリ触媒溶液の10%アンモニア水量、シリカ粒子生成条件(アルカリ触媒溶液へのテトラメトキシシラン(TMOS)及び8%アンモニア水の総滴下量、及び量を変更した以外は、シリカ粒子分散液S1と同様にして、シリカ粒子分散液S2〜S5を作製した。

0161

−シリカ粒子S1の作製−
シリカ粒子分散液S1を250部に、疎水化処理剤としてヘキサメチルジシラザン(HMDS)を20部添加し、120℃で2時間反応させた後、冷却した後、噴霧乾燥スプレードライ)により乾燥し、シリカ粒子の表面が疎水化処理された疎水性のシリカ粒子(S1)を得た。次いで、得られた疎水性シリカ粒子にメタノール20部にテトラキストリメチルシロキシシランを0.0108部溶解させた溶媒を塗布し混合した後、80℃で乾燥させた。

0162

−シリカ粒子S2〜S9の作製−
表2に示すように、テトラキストリメチルシロキシシラン(TKTMSS)の添加量を変更した以外は、シリカ粒子1の作製と同様にして、シリカ粒子S2〜S9を作製した。

0163

0164

0165

(実施例1)
<トナー1の作製>
ポリエステル樹脂粒子分散液(1)の調製−
・エチレングリコール(和光純薬工業(株)製):37部
・ネオペンチルグリコール(和光純薬工業(株)製):65部
・1,9−ノナンジオール(和光純薬工業(株)製):32部
・テレフタル酸(和光純薬工業(株)製):96部
上記材料をフラスコ仕込み、1時間かけて温度200℃まで上げ、反応系内が攪拌されていることを確認したのち、ジブチル錫オキサイドを1.2部投入した。生成する水を留去しながら同温度から6時間かけて240℃まで温度を上げ、240℃で4時間脱水縮合反応を継続し、酸価が9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃であるポリエステル樹脂(1)を得た。

0166

ポリエステル樹脂(1)を溶融状態のまま、キャビトロンCD1010(ユーロテック社製)に毎分100部の速度で移送した。別途準備した濃度0.37%の希アンモニア水を、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度でポリエステル樹脂(1)と共にキャビトロンCD1010に移送した。回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cm2の条件でキャビトロンCD1010を運転し、固形分30質量%のポリエステル樹脂粒子分散液(1)を得た。ポリエステル樹脂粒子分散液(1)に含まれる樹脂粒子の体積平均粒径は160nmであった。

0167

−着色剤粒子分散液(1)の調製−
シアン顔料銅フタロシアニン、C.I.Pigment Blue15:3、大日精化工業(株)製):10部
アニオン性界面活性剤ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2部
・イオン交換水:80部
上記材料を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006、スギマシン社製)で1時間分散処理を施し、固形分20質量%の着色剤粒子分散液(1)を得た。着色剤粒子分散液(1)に含まれる着色剤粒子の体積平均粒径は180nmであった。

0168

−離型剤粒子分散液(1)の調製−
・パラフィンワックス(HNP-9、日本精(株)製):50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2部
・イオン交換水:200部
上記材料を120℃に加熱して、IKA社製ウルトラタラックスT50で分散処理を施し、次いで圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理を施し、固形分20質量%の離型剤粒子分散液(1)を得た。離型剤粒子分散液(1)に含まれる離型剤粒子の体積平均粒径は200nmであった。

0169

トナー粒子(1)の作製−
次いで、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、撹拌軸シール磁力シールして撹拌を継続しながら90℃まで加熱して3時間保持した。次いで、降温速度2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。固形分を30℃のイオン交換水に再分散し、回転速度300rpmで15分間撹拌し洗浄した。この洗浄操作を更に6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過により濾紙を用いて固液分離を行った。固形分に真空乾燥を施しトナー粒子(1)を得た。トナー粒子(1)の体積平均粒径は5.8μmであった。

0170

外添トナー(1)(トナー(1))の作製−
トナー粒子(1)100部と疎水性シリカ(1)1部とニッサンエレクトールMZ−2(日油(株)製)0.2部をヘンシェルミキサーに入れ、撹拌周速30m/secで15分間撹拌し、外添トナー(1)を得た。

0171

<キャリアの作製>
フェライト粒子(体積平均粒径36μm):100部
トルエン:14部
シクロヘキシルアクリレート樹脂(重量平均分子量6万):2部
・カーボンブラック(キャボット社製R330):0.2部
トルエンとシクロヘキシルアクリレート樹脂とカーボンブラックとを混合しスターラーで10分間攪拌し分散液を調製した。次いで、分散液とフェライト粒子とを真空脱気ニーダーに入れて60℃において30分間撹拌し、次いで、加温しながら減圧して脱気し乾燥させてキャリアを得た。

0172

<静電荷像現像剤の調製>
外添トナー(1)とキャリアを、外添トナー:キャリア=9:100(質量比)の割合でVブレンダーに入れ、20分攪拌し、現像剤(静電荷像現像剤)を得た。

0173

<評価>
実施例比較例で得られた現像剤を画像形成装置「Apeos PortsIVC5575(富士ゼロックス(株)製)改造機(環境変動における濃度自動制御センサーを切ったもの)」の現像装置に収容した。この画像形成装置を用いて、高温高湿環境下(28℃85%RH環境下)で、画像密度40%の画像をA4紙に連続5枚出力を間欠モードで合計20,000枚出力した。続けて、ハーフトン画像を10枚出力した。その後、以下の評価を実施した。

0174

−像保持体表面への汚染抑制性−
画像出力後、像保持体表面を目視にて観察し、像保持体表面への汚染のレベルを評価した。評価基準は、以下の通りである。G3までが許容範囲とした。
−評価基準−
G1:感光体表面に外添剤がほとんどみられない。
G2:感光体表面に外添剤が稀に見られる。
G3:感光体表面に外添剤が部分的に見られる。
G4:感光体表面に外添剤が多く見られる。
G5:感光体表面に外添剤が非常に多く見られる。

0175

−帯電器(帯電手段)への汚染抑制性−
画像出力後、帯電器を目視にて観察し、帯電器への汚染のレベルを評価した。評価基準は、以下の通りである。G3までが許容範囲とした。
−評価基準−
G1:帯電器に白筋がほとんどみられない。
G2:帯電器に稀に白筋が見られる。
G3:帯電器に白筋が部分的に見られる。
G4:帯電器に白筋が見られ目立つ。
G5:帯電器全体に白筋が非常に多い。

0176

−ブレードの摩耗抑制性−
画像出力後、クリーニングブレードをレーザー顕微鏡により観察し、ブレードの磨耗量のレベルを評価した。評価基準は、以下の通りである。G3までが許容範囲とした。
−評価基準−
G1:ブレードにほとんど磨耗がみられない。
G2:ブレードに稀に磨耗が見られる。
G3:ブレードに磨耗が部分的に見られる。
G4:ブレードに磨耗が見られ目立つ。
G5:ブレードに磨耗が非常に多く見られる。

0177

−得られる画像における画像抜け抑制性−
最後に出力した画像を目視にて観察し、ブレードニップ部からの外添剤すり抜けにより生じる「画像抜け」(白抜け)の発生状況を評価した。
−評価基準−
G1:外添剤のすり抜けによる画像抜けが全く見られない非常に良好な画像である。
G2:外添剤のすり抜けによる画像抜けがほとんど見られない大変良好な画像である。
G3:外添剤のすり抜けによる画像抜けが部分的に見られるが問題ない画像である。
G4:外添剤のすり抜けによる画像抜けが目立つ画像である。
G5:外添剤のすり抜けによる画像抜けが非常に目立つ画像である。

0178

(実施例2乃至実施例9、及び、比較例1乃至比較例5)
表3に記載のようにシリカ粒子、潤滑剤及びシリコーン化合物の種類、並びに、含有量等を変更した以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤をそれぞれ作製した。
また、実施例1と同様にして、評価を行った。評価結果をまとめて表3に示す。
なお、実施例2では、前記画像形成装置における像保持体に、ステアリン酸亜鉛をバーコーターにより塗布し、潤滑剤被膜を形成した。
また、実施例8では、シリカ粒子S1の作製時に、テトラキストリメチルシロキシシランの代わりにメチルトリス(トリメチルシロキシ)シランを用いた以外は、実施例1と同様にして、トナー及び現像剤を作製した。

0179

0180

前述した以外の表3に記載の略号の詳細を、以下に示す。
Lu1:ステアリン酸亜鉛、日油(株)製、商品名「ニッサンエレクトールMZ−2」
Lu2:溶融成型させたステアリン酸亜鉛バー
Lu3:ステアリン酸カルシウム、日油(株)製、商品名「ニッサンエレクレートMC−2」
Lu4:日油(株)製、商品名「ステアリン酸亜鉛FP」
MTTMSS:メチルトリス(トリメチルシロキシ)シラン

実施例

0181

前記表3に示す結果から、本実施例の画像形成装置は、比較例の画像形成装置に比べ、得られる画像における画像抜け抑制性に優れることがわかる。
また、前記表3に示す結果から、本実施例の画像形成装置は、像保持体表面への汚染抑制性、帯電手段への汚染抑制性、及び、ブレードの摩耗抑制性にも優れることがわかる。

0182

1Y、1M、1C、1K感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K帯電ロール(帯電手段の一例)
3露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3Kレーザ光線
4Y、4M、4C、4K現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8Kトナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K画像形成ユニット
20中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22駆動ロール
24支持ロール
26二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28定着装置(定着手段の一例)
30中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116取り付けレール
117筐体
118露光のための開口部
200プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)

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