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JP2004061769A - 画像形成方法 - Google Patents

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JP2004061769A
JP2004061769A JP2002218784A JP2002218784A JP2004061769A JP 2004061769 A JP2004061769 A JP 2004061769A JP 2002218784 A JP2002218784 A JP 2002218784A JP 2002218784 A JP2002218784 A JP 2002218784A JP 2004061769 A JP2004061769 A JP 2004061769A
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toner
image
fixing
image forming
forming method
Prior art date
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Application number
JP2002218784A
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English (en)
Inventor
Mitsuo Aoki
青木 三夫
Hiroto Higuchi
樋口 博人
Hiyo Shu
冰 朱
Maiko Kondo
近藤 麻衣子
Shinya Nakayama
中山 慎也
Hiroharu Suzuki
鈴木 弘治
Yasushi Furuichi
古市 泰
Yutaka Takahashi
高橋 裕
Tadashi Kasai
葛西 正
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】画像形成の際に、画像劣化の生じやすい転写工程において、転写による画像劣化を防止し、高品位の画質の画像を形成しうる画像形成方法を提供する。
【解決手段】感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで形成されたトナー像を圧力と40〜80℃の熱により転写紙に転写と同時に定着する一次定着と、さらに一次定着した転写紙を搬送し加熱手段を通過させることにより熱定着させる二次定着を有する画像形成方法であって、該トナーの体積固有抵抗が1×10Ω・cm以上、重量平均粒径が3.0〜10.0μmであり、該トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が、一次定着<二次定着であることを特徴とする画像形成方法。
【選択図】   図1

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の画像形成方法、さらに詳しくはその画像形成方法を採用したプリンタや複写機などの画像形成装置による画像形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成法には、多くの工程が必要になる。即ちスキャナーや光学系で原稿を電気信号に変換する。プリンターの場合は直接プロッターの信号で入力する。次いで電気信号をレーザー等の書きこみにより、感光体に光学像として照射され、帯電している感光体上に静電潜像を作る。次にその潜像に対し、現像工程でトナーに代表される有色微粉末を静電的に付着させる。更に転写工程で転写紙に静電的に転写される。最近、カラーの分野では中間転写体上に3〜4色のトナー像を転写し、転写紙に転写する方式も多く用いられている。そして、転写紙上にトナーを熱などにより溶融、固着させ、画像を形成する。
【0003】
以上のすべての工程で画像(潜像も含めて)の劣化は発生する。特に現像、転写、定着の各工程での画像の劣化が大きいことは周知の通りである。
この内、現像工程では、トナーの小径化、球形化、キャリアの小径化などで、改善されてきている。現在、転写工程でのチリ、ニジミ、などでの画像劣化が大きい。また定着工程でもトナーを転写紙に融着させる過程でトナーの溶融によるトナー像の広がりで劣化することがある。
以上の劣化現象で特に転写工程での画像劣化が大きい。
【0004】
そこで、転写工程と定着工程を同時に行うことが提案されている。
例えば、特開昭55−87156号公報にはアモルファスシリコーン感光体を用いて加熱定着ロールを用いて用紙への転写と定着を同時に行う方法が提案されている。また特開平6−175512号公報にも重合トナーを用いた熱エネルギーで転写と定着を同時に行う方法が提案されている。
また、特開平7−5776号公報には、アモルファスシリコーン感光体を用い、トナーとしてカプセルトナーを用いて圧力ローラに転写バイアスを印加する方法が提案されている。カプセルトナーを用いる方法として特開平5−107796号公報、特開平6−230599号公報など多くの提案がされている。
【0005】
しかしながら、上記の特開昭55−87156号公報や特開平6−175512号公報では定着の熱が直接感光体に伝達する。感光体に耐熱性の良い感光体を用いれば良いが、感光体周りの現像部、トナー、クリーニング部にも定着できる温度まで伝達するため、冷却装置を設けるなどの対応が考えられるが感光体の回転スピードから考慮すると事実上困難である。
特開平7−5776号公報ではカプセルトナーを用い、転写に静電気を用いているため、転写工程の画像劣化防止は十分ではない。また、特開平5−107796号公報も含めてカプセルトナーを用い圧力ローラで定着する方法が多く提案されているが、カプセルトナーは実用的には問題が大きく、特に、現像と定着の両立ができていない、またコストが高すぎるなどの問題があり、汎用的に利用されていないのが現状である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を鑑み、転写による画像劣化の無い転写、同時定着方法において電界による転写を用いず、圧力と感光体周りに悪影響しない温度で転写紙上に仮定着をし、感光体上のトナー像をそのまま転写紙に転移させて、別に配置された本定着装置により定着を行うことにより、画像劣化のない高品位の画質を得ることができる画像形成方法を提供することを目的とするものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は、上記目的を達成するために、ドラム状感光体と2つのローラに張った転写紙搬送用の無端ベルトと本定着装置を配置し、かつ感光体と搬送ベルトの一方のローラが当接するように配置し、転写紙を挟んで転写、搬送できるようにし、感光体とベルト駆動ローラに圧力を与え、更に転写搬送ベルトの温度をトナーの軟化点付近の温度に保持し、転写紙に感光体上のトナーを仮定着(一次定着)し搬送ベルトで搬送し、更に搬送ベルトで仮定着した転写紙を搬送し本定着装置(二次定着)を通すことにより、画像の劣化の無い良質の画像を得ることができることを見い出し、本発明を完成するに至った。
【0008】
即ち、本発明によれば、
(1)感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで形成されたトナー像を圧力と40〜80℃の熱により転写紙に転写と同時に定着する一次定着と、さらに一次定着した転写紙を搬送し加熱手段を通過させることにより熱定着させる二次定着を有する画像形成方法であって、該トナーの体積固有抵抗が1×10Ω・cm以上、重量平均粒径3.0〜10.0μmであり、該トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が、一次定着<二次定着であることを特徴とする画像形成方法、
(2)前記トナーの粒径の分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)が1.3以下であることを特徴とする前記(1)に記載の画像形成方法、
(3)前記トナーの平均円形度が0.90以上であることを特徴とする前記(1)又は(2)に記載の画像形成方法、
(4)前記トナーのガラス転移温度Tgが50〜65℃であることを特徴とする前記(1)〜(3)のいずれかに記載の画像形成方法、
(5)前記トナーの軟化温度Tmが90〜110℃であることを特徴とする前記(1)〜(4)のいずれかに記載の画像形成方法、
(6)前記トナーの溶融粘度が1000PaSとなる温度が100〜130℃であることを特徴とする前記(1)〜(5)のいずれかに記載の画像形成方法、
(7)前記トナーのゆるみ見掛け密度が0.30g/cc以上であることを特徴とする前記(1)〜(6)のいずれかに記載の画像形成方法、
(8)前記感光体の表面摩擦係数が0.70以下であることを特徴とする前記(1)〜(7)のいずれかに記載の画像形成方法、
(9)前記感光体が有機光半導体であることを特徴とする前記(1)〜(8)のいずれかに記載の画像形成方法、
(10)前記感光体が導電性支持体上に感光層と金属酸化物を含有した保護層を設けた感光体であることを特徴とする前記(1)〜(9)のいずれかに記載の画像形成方法、
が提供される。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明で用いる画像形成装置全体の概略図である。
該画像形成装置は、周知の電子写真方式を用い内部に記録媒体であるドラム状感光体1を備えている。感光体1の周囲には矢印で示す回転方向に沿って、電子写真複写行程を実施する帯電器2、露光手段3、現像手段4、転写手段5、クリーニング手段6および定着手段7が配置されている。
【0010】
露光手段3は、スキャナー31で読みとったデータ、及び図示しないPC等外部より送られた画像信号を変換し、ポリゴンモータ32でレーザ光をスキャンさせミラー33を通して読み取られた画像信号を基に感光体1上に静電潜像を形成する。この感光体1は有機感光体の他アモルファス等既存の感光体を用いることが出来る。
感光体1上に形成された静電潜像は、現像手段4によってトナー画像が形成され、そのトナー画像を転写するための転写材が転写材の貯蔵されている転写材バンク101、106から給紙ローラ102、107で給紙され給紙コロ103、108で給送される。コロ104は感光体上トナー像と同期を取って転写材を搬送する為のレジストコロ104であり、転写材は転写手段5に送られ静電転写される。トナー像が載った転写材は、転写ベルト53を通して定着手段7に搬送、定着された後に、機外へ排出される。
一方、未転写部や汚れの付着した感光体1はクリーニング手段6によりクリーニングされ次の作像ステップに入る。
【0011】
定着手段7は(後述する)転写手段5で半溶解されたトナーを完全に定着する為に、本発明では必要な構成である。
基本構成としてはハロゲンランプ等の加熱手段74(以下「ヒータ」という。)を有する定着ローラ71と、圧接される加圧ローラ72とを備えている。
定着ローラ71は、例えば外径φ50の芯金(図示せず)表面にゴム硬度:42HS(アスカC)程度のシリコーンゴム等の弾性層を好ましくは400μmの厚みに設け、更にトナーの粘性による付着を防止する目的で、フッ素樹脂等の離型性の良い樹脂表層が形成されている。弾性層の厚みは画像品質と定着時の熱伝達効率を考慮して通常は100〜500μm程度が好ましい。また樹脂表層は、PFAチューブ等で構成され、その厚みは機械的劣化を考慮して10〜50μm程度の厚みが好ましい。この様な構成の定着ローラを使用することで、定着での画像品質は格段に向上する。定着ローラ71の外周面には、温度検知手段が設けられ、定着ローラ71の表面温度を例えば約165℃にほぼ一定に保つようにヒータ74が制御されている。
加圧ローラ72は例えば外径φ38の芯金表面に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(PFA)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)のようなオフセット防止層が被覆されている。定着ローラ71と同様に芯金の中にヒータ73を設けている。このヒータは定着手段7における安定化作用の他に後述する熱転写で重要な構成である。詳細は後述する。芯金(図示せず)表面には、シリコーンゴム等の弾性層を設けも良いが、本発明ではベルト温度の安定性を加味して配置していない。
【0012】
このような構成の定着器において、定着ローラ71と加圧ローラ72とが、例えば面圧:9.3N/cmの加圧力で圧接されて定着ニップ幅:約10mmを構成している。定着手段7は感光体駆動手段(図示せず)と同期して駆動され、転写材を挟持搬送する。この際、定着ローラ71はヒータ74によって所定の温度に制御されており、転写材上のトナー像は、両ローラ間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、ローラ対を出て冷却されることによって永久像として転写材に定着される。
定着ローラに弾性層を設けることで、トナー像の表面及び転写紙との接点がより密着され、定着性やミクロな濃度ムラや光沢の不均一が少なくなり、品位の良い定着画像を得ることが出来る。
【0013】
次に、本発明の特徴的な構成について図1に基づいて説明する。
本発明の特徴は転写手段5にある。従来の転写プロセスは静電気を利用した静電転写方式であるが、本発明は圧力を利用して転写する点にある。しかし、圧力のみを利用すると感光体や転写ローラ等に制約され充分な転写機構が容易に作れないばかりか押圧力で画像を劣化させる欠点を持つ。この為本発明では、従来の静電的な転写効果でなく、定着でもちいる熱を利用して弱い圧力との併用による新規な転写方式を用いている。
【0014】
転写ローラ52は例えばローラの硬度を60Hs(アスカC硬度計にて)の弾性体とし、接触幅は約1.5mm、押圧力は面圧で5N/cmになっている。面圧が10N/cm以上になると圧力が高くて感光体上のトナーを押しつぶす為、画像の劣化につながる。2N/cm以下だと充分な転写特性が得られない。面圧はローラの硬度や接触幅によって決定されることであるが、約2〜10N/cmが好ましい範囲である。(後述する)熱を加えない時に転写材にほぼトナーが転写する程度の面圧で決定されれば本発明の効果が発揮出来る。転写ローラ52は圧力転写する為の重要なローラであり、ここでは上記の硬度を持つ弾性体構造とし、必要な面圧と接触幅を得ている。更にベルトの熱を低下させない様、例えば金属シリンダの表面には熱伝導率:0.5×(1/1000)[cal/cm・sec・℃]以下のシリコンゴムを3mm厚で構成し硬度:60Hsを得ている。
【0015】
転写ベルト53は基材を例えばシームレスのポリイミドフィルムで構成している。例えばその外側にフッ素樹脂層を設けてある。又、必要に応じてフィル層の上にシリコーンゴム層を設けその上にフッ素樹脂層を設けても良い。この転写ベルトが定着手段の加圧ローラ72とベルト転写ローラ52の間に架けられている。この例では図示してないがローラ52は感光体速度と同期してベルト53が等速する様駆動される。ベルトを用いることは本発明の必須要件であるが、その材料については耐熱性な材料を種々選択することで効果が得られる。この例では基材の外側にフッ素樹脂層を設けたが、これはベルトの熱を低下させない為のもので、本発明の主旨とする所ではない。本発明では後述のごとく熱源も利用した転写方式の為、従来の転写ベルトの様にゴム材を基材とすることは好ましくない。
【0016】
熱源は前述の定着手段7を併用することで達成できる。転写ベルト53は加熱され、圧力と併用して感光体上トナーを画像劣化させることなく転写材に転写させる為の本発明で必須の手段である。従来、加熱を利用して転写する技術が開示されているが、本発明が従来技術と異なる点は加熱温度が極めて低い点にある。温度が高ければ転写性は向上するが、反面感光体や現像手段4やクリーニング手段6に熱的破壊を防止する技術が必要となる。又感光体上トナーを感光体からはく離する為のはく離効果を感光体にもたせなければならず、本来の感光体の機能を損なうことになる。この時の温度は大体140℃以上から発生すると言える。又、低い温度であれば転写が効率良く行われない。その温度は大体80℃以下である。本発明は従来達成出来なかった40〜80℃の温度でベルトを加熱すること及び前述の圧力と併用することで、安定した半溶解トナーを作り転写を達成するものである。このことで前述の感光体や現像手段4やクリーニング手段6に熱的ストレスを与えることなく充分な転写性能を達成するものである。又、この為の熱源として定着手段7を用いている。ベルト温度は前述の圧力転写条件との関連で決定されるが、前述の加圧条件下ではトナーの軟化点付近で制御する程度で良い。低ければ、トナーは転移しない。高ければトナーは溶解し感光体のも固着することになり転写材に効率良く転写されない。本発明に使用したトナー及び圧力転写条件であれば、40〜80℃程度が(良く転写されることから)安定した半溶解トナーを作れる温度だと考えられる。
【0017】
以下ベルト温度について詳細する。
転写ベルト53の温度検出用サーミスタ56が転写ローラ52に近接して配置されている。この時の設定温度は例えば転写効果が最も発揮される70℃に設定した。サーミスタは熱源と作用位置に時間的なズレがある為、更に1ヶ所設けた方が正確に制御出来るが、この例では時間的遅れを加味した制御を行うことで省略している。ベルト53が停止中はヒータ73はサーミスタ検知に係わらずOFF制御されている。ベルト駆動と共にヒータ73が強制的にONされ、ヒートされたベルト53がサーミスタ位置56を通過するまで継続する。その後サーミスタの設定値によりヒータ制御され、設定温度に達した後(ベルト位置がヒータ73に到達する時間を考慮して)そのベルト位置が再び加圧ローラ72まで達する時間だけ遅らせた後でヒータ73をOFFする様制御した。この様に制御することで転写ベルトは約70℃に加熱される訳だが、種々の転写紙条件を考慮すると精度良く温度が保たれる訳ではないが、前述のごとく圧力との併用での熱源は40〜80℃と比較的広い温度範囲が可能な為、この例のごとく制御でも本発明の効果の充分発揮出来る。もちろん定着手段の熱源と併用した本方式のベルト安定化策は種々考えられるが、全て本発明の作用が含まれる。
【0018】
この様に定着手段7では定着ローラ71の温度を本来の定着する機能として設定し、加圧ローラ72に配置されたヒータにより転写ベルト温度制御する様設定したことで、転写紙通過時の加圧ローラ温度低下も防止出来、効率良く定着出来る様になった。
この様な構成でベルトを加熱し加圧による併用転写を行い、本発明のトナーで定着手段7を通過させ定着させることにより、定着後画像も均一な画像を得ることが出来る。
【0019】
この様に不均一なトナーを半溶解することが本発明の効果に重要な点あるが、本発明の効果を得る為にはトナーの物性も重要となる。すなわち、半溶解トナーが安定して得られる為にはトナーの軟化点が安定して、軟化点付近で良く溶解することが重要である。以下に述べるトナーが本発明を達成するに容易な特性である。
【0020】
本発明は、感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、形成されたトナー像を圧力により転写紙に転写と同時に定着する一次定着と、さらに一次定着した転写紙を搬送し加熱手段を通過させることにより熱定着させる二次定着を有する画像形成方法において、該トナーの体積固有抵抗が1×10Ω・cm以上、重量平均粒径が3.0〜10.0μmであり、該トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が一次定着<二次定着であることを特徴とするものである。
【0021】
圧力により転写紙に転写と同時に定着する一次定着においては、感光体上に形成されたトナー像は密に現像される必要がある。もし密に現像されない場合、転写時に圧力が不均一となり、一次定着性にばらつきが生じる。トナー像を密に現像するためには、帯電量が高く均一であることが好ましく、その電荷(帯電量)をトナーに保持するためにはトナーの体積固有抵抗が高いことが必要となり、1×10Ω・cm以上であることが重要であり、好ましくは5×10〜1×1012Ω・cmである。1×10Ω・cm未満の場合はトナー像は疎に現像され、転写時に圧力が不均一となり、一次定着性にばらつきが生じる。
トナーの体積固有抵抗の測定は、トナー3.0gを6t/cmの荷重をかけ直径40mmの円盤状のペレットにしたものをTR−10C型誘電体損測定器(安藤電気株式会社)にて測定する。なお周波数は1KHz、RATIOは11×10−9である。
【0022】
トナーの重量平均粒径は3.0〜10.0μmであること重要である。トナー粒径が小さいほど画像品質は優れる。10.0μmより大きい場合は画像品質が悪くなることが有るため好ましくない。また、3.0μmより小さい場合はトナーの生産性が悪化することや、流動性の悪化が顕著となり好ましくない。
本発明はトナーの粒径の分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)が1.3以下であることが好ましい。分散度が1.3を越えた場合、一次定着での転写、定着圧が均一に加わり難くなるため圧力定着性にばらつきが発生して好ましくない。
【0023】
重量平均粒径、個数平均粒径の測定はCoulter MULTISIZER
IIeを使用した。
また、表1に本発明に使用されるトナーの粒径分布の一例を示す。なお、アパーチャー径は100μmである。
【0024】
【表1】
Figure 2004061769
【0025】
【表2】
Figure 2004061769
【0026】
画像品質については、トナー像の転写後、定着後の体積及び面積が変化し画像品質が悪化する。この現象はデジタル現像の場合が特に顕著であり、独立したドットの再現性が大きく影響を受ける。
ハーフトーンの濃度は一様であるべきだが、ミクロな濃度むらが生じていると、肉眼で見たときにざらついた印象をあたえる。
ざらつきの物理的評価値は粒状度(granularity)である。
ノイズは濃度変動の周波数特性であるウィナースペクトラム(Wiener Spectrum)によって測定できる。
平均値が0である濃度変動成分をf(x)とすると
F(u)=∫f(x)exp(−2πiux)dx     (1)
WS(u)=F(u)                 (2)
(ここでuは空間周波数である。)
粒状度(GS)は、WSと視覚の周波数特性(Visual Transfer Function:VTF)の積を積分した値で、下記の式(3)で表される。
GS=exp(−1.8<D>)∫WS(u)1/2VTF(u)du (3)
Exp(−1.8<D>)は濃度と人の知覚する明るさの差を補正するための係数である。<D>は濃度の平均値を表す。
粒状度は画像のなめらかさの主観評価と高い相関がある。
粒状度の値が小さいほど滑らかな高画質となり、逆に大きいとざらついたプアな画像品質となる。
【0027】
本発明ではトナーのテープ剥離法により測定される転写紙への一次定着と二次定着の定着性は「一次定着<二次定着」であることが重要である。一次定着は、静電的な転写によるトナーの飛び散りを防止することが目的であるので、完全に定着させる必要はなく、転写紙に固定される程度で良い。また、一次定着性を向上させるために圧力を上げすぎると、トナー像や転写紙の潰れが発生し、画像品質を悪化させるため好ましくない。一次定着の圧力は0.1〜30Kg/cmが好ましく、より好ましくは0.5〜15Kg/cmである。温度は前記したように40〜80℃、好ましくは45〜70℃である。
また二次定着は通常の加熱二本ロールを用いることができ、その定着温度は100〜200℃であることが好ましい。圧力は0.7〜10kg/cmが好ましい。
【0028】
本発明のトナーは平均円形度が0.90以上であることが好ましい。平均円形度が0.90未満の場合、トナー粒子が不定形となり感光体上でのトナー像の集合状態が不均一となり、一次定着での転写、定着性が悪化する。
平均円形度の測定は(株)SYSMEX製フロー式粒子像分析装置FPIA−2100を用いて測定することができる。測定は、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液に調整した後0.45μmのフィルターを通した液50〜100mlに分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、試料を1〜10mg加える。これを、超音波分散機で1分間の分散処理を行い、粒子濃度を5000〜15000個/μlに調整した分散液を用いて測定を行なう。CCDカメラで撮像した2次元の画像面積と、同一の面積を有する円の直径を円相当径として、円相当径で0.6μm以上をCCDの画素の精度から有効とし平均円形度の算出に用いる。平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行い、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算することによって得ることができる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割ることにより算出することができる。
平均円形度が0.90以上のトナーは、機械的な衝撃による粉砕や、熱処理による方法などで作ることができる。
【0029】
本発明はトナーのガラス転移温度Tgが50〜65℃であることが好ましい。Tgが50℃より低い場合、トナーの保存性が悪化する。また65℃より高い場合、二次定着における熱定着性が悪化する。
Tgの測定はASTM D3418−82に準じて行う。DSC曲線は一度昇温、降温させた後、昇温速度10℃/minで測定されたDSC曲線を用いる。
【0030】
本発明はトナーの軟化温度Tmが90〜110℃であることが好ましい。Tmが90℃より低い場合、Tgと同様に保存性が悪化する。また110℃より高い場合もTgと同様に二次定着における熱定着性が悪化する。
軟化温度Tmの測定はフローテスターCFT−500C(島津製作所)で測定っする、測定条件は、押出圧力:1.9612MPa、昇温速度:6℃/min、ダイ径:1.0mm、ダイ長さ:1.0mmの条件下にて1/2流出した時の温度をTmとする。
【0031】
本発明はトナーの溶融粘度が1000PaSとなる温度が100〜130℃であることが好ましい。該温度が100℃より低い場合、二次定着においてホットオフセット現象が発生し易くなる。また130℃より高い場合、二次定着における熱定着性が悪化する。
溶融粘度の測定はフローテスターCFT−500C(島津製作所)で測定した値であり、測定条件は、押出圧力:1.9612MPa、昇温速度:6℃/min、ダイ径:1.0mm、ダイ長さ:1.0mmの条件下にて測定する。
なお、溶融粘度ηは下記の式により求める。
溶融粘度η=τ/γ=πDP/128LQ
ただし、P:押出圧力(Pa)Q=X/10×A/t
D:ダイ径(mm)
L:ダイ長さ(mm)
t:計測時間(s)
X:計測時間tに対するピストンの移動量(mm)
A:ピストンの断面積(mm
溶融粘度ηが1000PaSとなる温度を求める。
【0032】
本発明はトナーのゆるみ見掛け密度が0.30g/cc以上であることが好ましい。0.30g/cc未満の場合、トナーの凝集性が強くなり、感光体上でのトナー像厚みが不均一となり一次定着での転写、定着性が悪化する。
ゆるみ見掛け密度はパウダーテスター(PTN型:ホソカワミクロン社製)を用い測定する。
【0033】
本発明は感光体の表面摩擦係数が0.70以下であることが好ましい。該表面摩擦係数が0.70以上より高い場合、一次定着で転写、定着する際に感光体との離型性が悪くなり、一次定着での画像品質が悪化する。
感光体の表面摩擦係数を低くする方法として、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩を感光体表面に均一に塗布することが考案されているが、最も一般的な手段はトナー中に添加する方法である。
表面摩擦係数の測定は協和界面化学(株)社製、全自動摩擦摩耗解析装置を用い測定する。この時接触子として3mmステンレス球を用いる。
【0034】
本発明は感光体が有機光半導体であることが好ましい。
本発明は感光体が導電性支持体上に感光層と金属酸化物を含有した保護層を設けた感光体であることが好ましい。
金属酸化物を含有した保護層を設けた感光体を用いた場合、一次定着で加圧ロールによる圧力が加わっても機械的強度が強いため、感光体の膜削れが少なく、安定した画像品質を得ることができる。
また、感光体の保護層中に含有する金属酸化物としては、アルミナ、酸化チタン、シルカの中から選ばれる一種であることが望ましい。
保護層は耐摩耗性を向上する目的で、フッ素樹脂、シリコーン樹脂等の樹脂中にシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズなどの各種金属酸化物を添加したものが用いられるが、特に膜削れ防止効果が高いアルミナ、酸化チタン、シリカが好ましい。
【0035】
次に本発明で用いるトナーを構成する各成分について説明する。
本発明で使用される結着樹脂としては従来公知の樹脂が全て使用可能である。例えば、ポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂(スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体)、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、塩化ビニル樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、石油樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリビニルブチラート樹脂などが挙げられる。
【0036】
本発明では特にポリエステル樹脂が好ましい。ポリエステル樹脂は、アルコール成分とカルボン酸成分との縮重合によって得られる。使用されるアルコール成分としては、例えばエチレングリコール、ジエングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール類、1,4−ビス(ヒドロキシメタ)シクロヘキサン、及びビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、その他二価のアルコール単量体、三価以上の多価アルコール単量体を挙げることができる。また、カルボン酸成分としては、例えばマレイン酸、フマール酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、コハク酸、マロン酸等の二価の有機酸単量体、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−シクロヘキサントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチレンカルボキシプロパン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
【0037】
また上記の樹脂は単独使用も可能であるが、二種類以上併用しても良い。
また、これら樹脂の製造方法も特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合いずれも使用できる。
【0038】
本発明においてトナーに使用される離型剤として公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用することができる。
カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が5以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が1μm以下の粒径であるものが好ましい。
モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が5〜14であることが好ましい。
酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は10〜30が好ましい。
その他の離型剤としては、固形シリコーンワニス、高級脂肪酸高級アルコール、モンタン系エステルワックス、低分子量ポリプロピレンワックス等、従来公知のいかなる離型剤をも混合して使用できる。
これらの離型剤の使用量は、トナー樹脂成分100重量部に対し、通常1〜20重量部、好ましくは3〜10重量部である。
【0039】
また外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
【0040】
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0041】
本発明のトナー(現像剤)は、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。
【0042】
具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、第四級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP一415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
【0043】
本発明においてトナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料の全てが適用される。具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、カルコオイルブルー、オイルブラック、アゾオイルブラックなど特に限定されない。
着色剤の使用量は、結着樹脂100重量部に対して、通常1〜10重量部、好ましくは3〜7重量部である。
【0044】
本発明のトナーの製造方法は、従来公知の方法でよく、結着樹脂、離型剤、着色剤、その他場合によっては帯電制御剤等をミキサー等を用いて混合し、熱ロール、エクストルーダー等の混練機を用い混練した後、冷却固化し、これをジェットミル、ターボジェット、クリプトロン等の粉砕で粉砕し、その後分級し得られる。
上記トナーに無機無粉末を添加するにはスーパーミキサー、ヘンシェルミキサーなどの混合機を用いる。
【0045】
本発明の画像形成方法は、一成分現像方式、二成分現像方式のいずれでもよい。
二成分現像方式の場合、現像剤にトナーと混合して使用するキャリアとしては、ガラス、鉄、フェライト、ニッケル、ジルコン、シリカ等を主成分とする、粒径30〜500μm程度の粉末、または該粉末を芯材としてスチレン−アクリル系樹脂、シリコン系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリフッ化ビニリデン系樹脂等をコーティングしたものから適宜選択して使用可能である。
この場合、トナーとキャリアの使用割合は、通常キャリア100重量部に対して2〜10重量部である。
【0046】
【実施例】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
【0047】
実施例1
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    89重量部
(重量平均分子量:325000、Tg:67.5℃)
ポリエチレンワックス(分子量900)           5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           5重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて120℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径7.0μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.35)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.3重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は1×1011Ω・cm、また平均円形度は0.88、Tgは67℃、Tmは115℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は135℃、ゆるみ見掛密度は0.28g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例1の現像剤を得た。
上記現像剤を用い、表面摩擦係数0.75の、電荷移動層を構成する樹脂がポリカーボネートからなる感光体を備えた図1に示す画像形成装置にて、線速362mm/secの条件で画像を形成した。
【0048】
比較例1
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    84重量部
(重量平均分子量:382000、Tg:68.0℃)
ポリエチレンワックス(平均粒径:900μm)       5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)          10重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて120℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径7.0μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.35)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.3重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は5×10Ω・cm、また平均円形度は0.89、Tgは68℃、Tmは117℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は137℃、ゆるみ見掛密度は0.29g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にメチルメタクリレート樹脂(MMA)をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し比較例1の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0049】
比較例2
実施例1の現像剤を用い、表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を使用し、トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が一次定着>二次定着となるよう、一次定着装置の転写圧力を6N/cmと高く設定した以外は実施例1と同様にして画像を形成した。
【0050】
比較例3
実施例1のトナーを、重量平均粒径2.8μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.5)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)1.5重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は7×10Ω・cm、また平均円形度は0.87、Tgは68℃、Tmは117℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は137℃、ゆるみ見掛密度は0.25g/ccであった。このトナーを用いて実施例1と同様にして比較例3の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0051】
比較例4
実施例1のトナーを、重量平均粒径11μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.32)とした後ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.2重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は4×10Ω・cm、また平均円形度は0.89、Tgは68℃、Tmは117℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は137℃、ゆるみ見掛密度は0.29g/ccであった。このトナーを用いて実施例1と同様にして比較例4の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0052】
実施例2
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    89重量部
(重量平均分子量:325000、Tg:67.5℃)
ポリプロピレンワックス(分子量8000)         3重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           7重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて120℃で混練後、気流式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径5.0μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.20)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.5重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は5×1010Ω・cm、また平均円形度は0.87、Tgは67℃、Tmは113℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は132℃、ゆるみ見掛密度は0.25g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.4μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例2の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0053】
実施例3
<トナー処方>
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体        88重量部
(重量平均分子量:55000、Tg:52℃)
ライスワックス                      5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           6重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて70℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径4.5μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.29)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.5重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は2×10Ω・cm、また平均円形度は0.95、Tgは49℃、Tmは89℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は98℃、ゆるみ見掛密度は0.28g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.4μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例3の現像剤を得た。
【0054】
実施例4
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    89重量部
(重量平均分子量:280000、Tg:61℃)
カルナウバワックス(平均粒径:300μm)        5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           6重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて90℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径9.5μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.10)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.3重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は5×10Ω・cm、また平均円形度は0.98、Tgは60℃、Tmは120℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は132℃、ゆるみ見掛密度は0.28g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.4μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例4の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0055】
実施例5
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    70重量部
(重量平均分子量:310000、Tg:68℃)
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体        20重量部
(重量平均分子量:85000、Tg:60℃)
カルナウバワックス                    4重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           5重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて100℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径8.5μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.15)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.4重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は8×1010Ω・cm、また平均円形度は0.96、Tgは64℃、Tmは105℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は132℃、ゆるみ見掛密度は0.29g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例5の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0056】
実施例6
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    50重量部
(重量平均分子量:310000、Tg:68℃)
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体        47重量部
(重量平均分子量:85000、Tg:60℃)
カルナウバワックス                    4重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           8重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて100℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径8.5μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.20)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.4重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は9×10Ω・cm、また平均円形度は0.95、Tgは63℃、Tmは100℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は120℃、ゆるみ見掛密度は0.28g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例6の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0057】
実施例7
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    40重量部
(重量平均分子量:310000、Tg:68℃)
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体        48重量部
(重量平均分子量:85000、Tg:60℃)
カルナウバワックス                    5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           6重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて100℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径9.0μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.25)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)0.8重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は1×1010Ω・cm、また平均円形度は0.94、Tgは61℃、Tmは98℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は105℃、ゆるみ見掛密度は0.33g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例7の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0058】
実施例8
<トナー処方>
ポリエステル樹脂                    30重量部
(重量平均分子量:310000、Tg:68℃)
スチレン−n−ブチルアクリレート共重合体        59重量部
(重量平均分子量:85000、Tg:60℃)
カルナウバワックス                    5重量部
カーボンブラック(三菱化成 #44)           5重量部
帯電制御剤(スピロンブラックTR−H:保土谷化学)    1重量部
以上の処方で2軸エクストルーダーを用いて100℃で混練後、機械式粉砕機により粉砕、分級し、重量平均粒径9.0μm(重量平均粒径/個数平均粒径1.20)とした後、ヘンシェルミキサーを用い、シリカ(R−972 日本アエロジル)1.0重量%、ステアリン酸亜鉛微粉末0.2重量%を混合しトナーを得た。
このトナーの体積固有抵抗は8×1010Ω・cm、また平均円形度は0.93、Tgは58℃、Tmは100℃、溶融粘度が1000PaSとなる温度は120℃、ゆるみ見掛密度は0.35g/ccであった。キャリアとしては平均粒径50μmのマグネタイト粒子にシリコーン樹脂をコート(膜厚0.5μm)したものを用い、前記トナーとトナー濃度5.0重量%の割合で混合し実施例8の現像剤を得た。
上記現像剤を用いて表3に示す表面摩擦係数を有する感光体を用いる以外は実施例1と同様の条件で画像を形成した。
【0059】
実施例9
実施例8において、感光体として酸化アルミニウム(平均粒径0.3μm)を10重量%添加した保護層を設けた感光体を使用した以外は、実施例8と同様にして画像を形成した。
【0060】
◎定着性の評価方法
一次定着性:一次定着後の画像にメンデイングテープ(3M社製)を貼り、幅1インチの1.0kgの円柱状の重石を、サンプルの上で往復させた後、ゆっくり引き剥がす。その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定し、下記式にて定着率を算出した。
二次定着性:一次定着を行わず、二次定着定着後の画像にメンデイングテープ(3M社製)を貼り、幅1インチの1.0kgの円柱状の重石を、サンプルの上で往復させた後、ゆっくり引き剥がす。その前後の画像濃度をマクベス濃度計により測定し、下記式にて定着率を算出した。
定着率(%)=(テープで引き剥がした後の画像濃度/引き剥がし前の画像濃度)×100
◎画像品質
粒状度の評価
imagioMF7070(リコー製複写機)の転写、定着部を改造して図1のユニット構成にした試験機を作製した。転写、一次定着の押圧力は面圧で4N/cm、ベルト温度は55℃に設定した。二次定着は面圧:5N/cmの加圧力で圧接させて定着ニップ幅:約10mmを構成し、温度は165〜185℃に設定した。この装置を用いて、大日本スクリーン社のGenaScan5000スキャナで1000dpiにて読み込み、画像データを得た。画像データから、濃度分布に変換し、前記式(3)にて粒状度を評価した。
評価結果は表3に示す。
【0061】
【表3】
Figure 2004061769
【0062】
【発明の効果】
本発明の画像形成方法は、転写、同時定着方法において、電界による転写を行なわず、圧力と感光体周りに悪影響を与えない温度で転写紙上に仮定着(一次定着)を行ない、感光体上のトナー像をそのまま転写紙に転移させ、次いで別に配置された本定着(二次定着)装置により定着を行なう方法であって、該トナーとして前記特定の体積固有抵抗、重量平均粒径、トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が、一次定着<二次定着としたことにより、転写による画像劣化がなく、高品位の画質の画像を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で用いる画像形成装置全体の概略図。
【符号の説明】
1 ドラム状感光体
2 帯電器
3 露光手段
31 スキャナー
32 ポリゴンモータ
33 ミラー
4 現像手段
41 現像スリーブ
5 転写手段
52 転写ローラ
53 転写ベルト
55 転写ベルトクリーニング手段
56 冷却手段
57 温度検知手段
6 クリニーング手段
61 クリーニングブレード
62 クリーニングブラシ
63 クリーニングトナー捕集手段
7 定着手段
71 定着ローラ
72 加圧ローラ
73 加熱手段
74 加熱手段
101 転写材バンク
102 給紙ローラ
103 給紙コロ
104 レジストコロ
105 排紙コロ
106 転写材バンク
107 給紙ローラ
108 給紙コロ

Claims (10)

  1. 感光体上に形成した静電潜像をトナーにより現像してトナー像を形成し、次いで形成されたトナー像を圧力と40〜80℃の熱により転写紙に転写と同時に定着する一次定着と、さらに一次定着した転写紙を搬送し加熱手段を通過させることにより熱定着させる二次定着を有する画像形成方法であって、該トナーの体積固有抵抗が1×10Ω・cm以上、重量平均粒径が3.0〜10.0μmであり、該トナーのテープ剥離法により測定される転写紙への定着性が、一次定着<二次定着であることを特徴とする画像形成方法。
  2. 前記トナーの粒径の分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)が1.3以下であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成方法。
  3. 前記トナーの平均円形度が0.90以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の画像形成方法。
  4. 前記トナーのガラス転移温度Tgが50〜65℃であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の画像形成方法。
  5. 前記トナーの軟化温度Tmが80〜110℃であることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成方法。
  6. 前記トナーの溶融粘度が1000PaSとなる温度が100〜140℃であることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の画像形成方法。
  7. 前記トナーのゆるみ見掛け密度が0.30g/cc以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の画像形成方法。
  8. 前記感光体の表面摩擦係数が0.70以下であることを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載の画像形成方法。
  9. 前記感光体が有機光半導体であることを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載の画像形成方法。
  10. 前記感光体が導電性支持体上に感光層と金属酸化物を含有した保護層を設けた感光体であることを特徴とする請求項1〜9のいずれかに記載の画像形成方法。
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