JP2009031416A - 負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 - Google Patents
負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2009031416A JP2009031416A JP2007193399A JP2007193399A JP2009031416A JP 2009031416 A JP2009031416 A JP 2009031416A JP 2007193399 A JP2007193399 A JP 2007193399A JP 2007193399 A JP2007193399 A JP 2007193399A JP 2009031416 A JP2009031416 A JP 2009031416A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- toner
- fluorine compound
- component developer
- negatively charged
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/10—Developers with toner particles characterised by carrier particles
- G03G9/113—Developers with toner particles characterised by carrier particles having coatings applied thereto
- G03G9/1132—Macromolecular components of coatings
- G03G9/1133—Macromolecular components of coatings obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- G03G9/1134—Macromolecular components of coatings obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds containing fluorine atoms
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09708—Inorganic compounds
- G03G9/09725—Silicon-oxides; Silicates
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G9/00—Developers
- G03G9/08—Developers with toner particles
- G03G9/097—Plasticisers; Charge controlling agents
- G03G9/09733—Organic compounds
- G03G9/09766—Organic compounds comprising fluorine
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G2215/00—Apparatus for electrophotographic processes
- G03G2215/06—Developing structures, details
- G03G2215/0634—Developing device
Abstract
【課題】トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することによって、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性に優れた負帯電二成分現像剤及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とする。
【選択図】図1
【解決手段】トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、負帯電二成分現像剤及び画像形成装置に関する。特に、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性に優れた負帯電二成分現像剤及び画像形成装置に関する。
従来、電子写真システムにおいては、トナー粒子及びキャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分現像方式が広く採用されている。
かかる二成分現像方式は、キャリアを介してトナー粒子を帯電させるため、キャリアを使用しない一成分現像方式と比較して、現像剤の帯電特性に優れ、ベタ画像の均一性が良好であるとともに、現像装置の長寿命化にも資するといった利点がある。
しかしながら、二成分現像方式は、環境依存性が高く、特に高温高湿環境下においては、形成画像における画像濃度が不安定になりやすいという問題が見られた。
この原因は、環境の変化にともなって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力が増加したり、トナー粒子自体の帯電特性が低下したりすることにより、潜像担持体に対する現像量が不安定になるためであると考えられる。
かかる二成分現像方式は、キャリアを介してトナー粒子を帯電させるため、キャリアを使用しない一成分現像方式と比較して、現像剤の帯電特性に優れ、ベタ画像の均一性が良好であるとともに、現像装置の長寿命化にも資するといった利点がある。
しかしながら、二成分現像方式は、環境依存性が高く、特に高温高湿環境下においては、形成画像における画像濃度が不安定になりやすいという問題が見られた。
この原因は、環境の変化にともなって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力が増加したり、トナー粒子自体の帯電特性が低下したりすることにより、潜像担持体に対する現像量が不安定になるためであると考えられる。
そこで、環境の変化によらず、安定した画像濃度を得るべく、フッ素樹脂を含有する樹脂被覆層を有するキャリア粒子と、トナー粒子と、を混合し、トナー粒子表面に、フッ素樹脂を表面フッ素濃度が4〜8atm%となるように転移させた二成分現像剤が提案されている(例えば、特許文献1)。
特開平8−328295号公報(特許請求の範囲)
このような特許文献1の二成分現像剤を用いた場合、確かに画像形成の初期においては、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性を安定的に保持して、画像濃度における環境依存性を抑制することができた。
しかしながら、特許文献1の二成分現像剤においては、トナー粒子表面におけるフッ素樹脂が、単にキャリアとの衝突によって転移させられているだけであるため、長時間画像形成(例えば、5万枚間欠印字)を行った場合には、トナー粒子表面におけるフッ素樹脂の被覆割合が変化してしまい、安定した画像濃度を得ることが困難となるという問題が見られた。
また、特許文献1の二成分現像剤をタッチダウン現像方式に用いた場合には、上述した問題がさらに顕著となるという問題が見られた。
すなわち、タッチダウン現像方式においては、磁気ロール上の二成分現像剤層(磁気ブラシ)から現像ロール上に一成分現像剤層を形成し、静電潜像担持体上の潜像に現像層を形成することとなる。したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性が不安定となると、現像ロール上における一成分現像剤層の層厚が著しく不安定となって、安定した画像濃度を得ることがさらに困難となるためである。
しかしながら、特許文献1の二成分現像剤においては、トナー粒子表面におけるフッ素樹脂が、単にキャリアとの衝突によって転移させられているだけであるため、長時間画像形成(例えば、5万枚間欠印字)を行った場合には、トナー粒子表面におけるフッ素樹脂の被覆割合が変化してしまい、安定した画像濃度を得ることが困難となるという問題が見られた。
また、特許文献1の二成分現像剤をタッチダウン現像方式に用いた場合には、上述した問題がさらに顕著となるという問題が見られた。
すなわち、タッチダウン現像方式においては、磁気ロール上の二成分現像剤層(磁気ブラシ)から現像ロール上に一成分現像剤層を形成し、静電潜像担持体上の潜像に現像層を形成することとなる。したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性が不安定となると、現像ロール上における一成分現像剤層の層厚が著しく不安定となって、安定した画像濃度を得ることがさらに困難となるためである。
そこで、本発明の発明者らは、鋭意検討した結果、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールとの非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することができることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールとの非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することによって、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性に優れた負帯電二成分現像剤及び画像形成装置を提供することにある。
すなわち、本発明の目的は、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールとの非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することによって、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性に優れた負帯電二成分現像剤及び画像形成装置を提供することにある。
本発明によれば、トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率(以下、被覆率比と称する場合がある)を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする負帯電二成分現像剤が提供され、上述した問題を解決することができる。
すなわち、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に保持することができる。
また、トナー粒子表面におけるフッ素化合物が、例えば、当該フッ素樹脂で被覆されたキャリア表面からの転移によって形成されたようなものではなく、トナー粒子を対象として直接的にトナー粒子表面を被覆していることから、長時間画像形成を行った場合であっても、トナー粒子表面からフッ素化合物が剥離等することを効果的に抑制して、その被覆割合を安定的に保持することができる。
したがって、本発明の負帯電二成分現像剤であれば、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に向上させることができる。
なお、本発明の負帯電二成分現像剤が、負帯電に限定されているのは、上述したトナー粒子及びキャリアにおけるフッ素化合物被覆率の比率の数値範囲が、トナー粒子が安定的に負帯電するのに好適な数値範囲として規定されているためである。
また、本発明において、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)とは、走査電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面写真を撮影し、得られた写真に基づいて測定されるフッ素化合物の投影面積をa1とし、同様にして測定されるトナー粒子の投影面積をb1とした場合に、下記式(1)で表される値(A1)(%)を意味する。
すなわち、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に保持することができる。
また、トナー粒子表面におけるフッ素化合物が、例えば、当該フッ素樹脂で被覆されたキャリア表面からの転移によって形成されたようなものではなく、トナー粒子を対象として直接的にトナー粒子表面を被覆していることから、長時間画像形成を行った場合であっても、トナー粒子表面からフッ素化合物が剥離等することを効果的に抑制して、その被覆割合を安定的に保持することができる。
したがって、本発明の負帯電二成分現像剤であれば、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に向上させることができる。
なお、本発明の負帯電二成分現像剤が、負帯電に限定されているのは、上述したトナー粒子及びキャリアにおけるフッ素化合物被覆率の比率の数値範囲が、トナー粒子が安定的に負帯電するのに好適な数値範囲として規定されているためである。
また、本発明において、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)とは、走査電子顕微鏡を用いてトナー粒子の表面写真を撮影し、得られた写真に基づいて測定されるフッ素化合物の投影面積をa1とし、同様にして測定されるトナー粒子の投影面積をb1とした場合に、下記式(1)で表される値(A1)(%)を意味する。
他方、本発明において、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)とは、蛍光X線分析装置を用いて測定されるキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をa2とし、同様にして測定される使用したフッ素化合物のみでキャリア表面を被覆した場合(フッ素化合物を強固に被覆させるための熱硬化性樹脂等を用いずに、フッ素化合物としてのフッ素樹脂等のみでキャリア表面を被覆した場合)のキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をb2とした場合に、下記式(2)で表される値(A2)(%)を意味する。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、フッ素化合物が、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、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)、及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)からなる群から選択される少なくとも一種のフッ素樹脂であることが好ましい。
このように構成することにより、トナー粒子やキャリアにおける表面エネルギーを所定の範囲に調節することが容易となる一方で、トナー粒子やキャリア表面に対しては、強固に固着させることができる。
したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性をより効果的に調節することができる。
このように構成することにより、トナー粒子やキャリアにおける表面エネルギーを所定の範囲に調節することが容易となる一方で、トナー粒子やキャリア表面に対しては、強固に固着させることができる。
したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性をより効果的に調節することができる。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4〜14%の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性を、より安定的に保持することができる。
このように構成することにより、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性を、より安定的に保持することができる。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.5〜4%の範囲内の値とすることが好ましい。
このように構成することにより、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができる。
このように構成することにより、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができる。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、トナー粒子を被覆するフッ素化合物が、トナー粒子の表面に固着されたフッ素樹脂微粒子からなることが好ましい。
このように構成することにより、フッ素樹脂微粒子がスペーサーとしての効果を発揮することから、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力をより効果的に抑制することができる。
このように構成することにより、フッ素樹脂微粒子がスペーサーとしての効果を発揮することから、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力をより効果的に抑制することができる。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、トナー粒子を被覆するフッ素化合物が、トナー原粉、フッ素樹脂微粒子及び無機微粒子を、共に撹拌して得られてなることが好ましい。
このように構成することにより、凝集したフッ素樹脂微粒子を、無機微粒子によって効果的に分散させることができることから、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子をより均一かつ強固に固着させることができる。
なお、ここでの無機微粒子としては、トナー粒子に対して予め外添処理されたものは除外される。
このように構成することにより、凝集したフッ素樹脂微粒子を、無機微粒子によって効果的に分散させることができることから、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子をより均一かつ強固に固着させることができる。
なお、ここでの無機微粒子としては、トナー粒子に対して予め外添処理されたものは除外される。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、キャリアを被覆するフッ素化合物が、熱硬化性樹脂とフッ素樹脂微粒子とからなることが好ましい。
このように構成することにより、キャリア表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることができるばかりか、キャリアの劣化を効果的に抑制することができる。
このように構成することにより、キャリア表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることができるばかりか、キャリアの劣化を効果的に抑制することができる。
また、本発明の負帯電二成分現像剤を構成するにあたり、静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、トナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、現像ロール上に、トナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像に用いられてなることが好ましい。
このように構成することにより、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性における安定性がさらに要求されるタッチダウン現像方式においても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に保持することができる。
このように構成することにより、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性における安定性がさらに要求されるタッチダウン現像方式においても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に保持することができる。
また、本発明の別の態様は、静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、現像ロール上に、トナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像方式を採用した現像装置を備えてなる画像形成装置であって、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子及びキャリアの表面が、それぞれフッ素化合物で被覆されており、かつ、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置である。
すなわち、本発明においては、所定の負帯電二成分現像剤を用いていることから、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することができる。
したがって、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性の安定性がさらに求められるタッチダウン現像方式においても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に保持することができる。
すなわち、本発明においては、所定の負帯電二成分現像剤を用いていることから、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することができる。
したがって、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性の安定性がさらに求められるタッチダウン現像方式においても、形成画像における画像濃度の安定性を効果的に保持することができる。
[第1の実施形態]
第1の実施形態は、トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、図1に示すように、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする負帯電二成分現像剤である。
以下、第1の実施形態の負帯電二成分現像剤について、各構成要件に分けて説明する。
第1の実施形態は、トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、図1に示すように、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする負帯電二成分現像剤である。
以下、第1の実施形態の負帯電二成分現像剤について、各構成要件に分けて説明する。
1.トナー粒子
(1)トナー原粉
(1)−1 結着樹脂
トナー原粉に用いられる結着樹脂の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
(1)トナー原粉
(1)−1 結着樹脂
トナー原粉に用いられる結着樹脂の種類は、特に制限されるものではないが、例えば、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合体、ポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリウレタン系樹脂、ポリビニルアルコール系樹脂、ビニルエーテル系樹脂、N−ビニル系樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等の熱可塑性樹脂を使用することが好ましい。
(1)−2 着色剤
また、トナー原粉に含有させる着色剤は、特に制限されるものではないが、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック、アゾ系顔料、黄色酸化鉄、黄土、ニトロ系染料、油溶性染料、ベンジジン系顔料、キナクリドン系顔料、銅フタロシアニン系顔料等を使用することが好ましい。
また、着色剤の添加量についても特に制限されるものではないが、例えば、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.01〜30重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる着色剤の添加量が0.01重量部未満の値となると、画像濃度が低下して、鮮明な画像を得ることが困難となる場合があるためである。一方、かかる着色剤の添加量が30重量部を超えた値となると、定着性が低下する場合があるためである。
したがって、着色剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.5〜15重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、トナー原粉に含有させる着色剤は、特に制限されるものではないが、例えば、カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラック、アニリンブラック、アゾ系顔料、黄色酸化鉄、黄土、ニトロ系染料、油溶性染料、ベンジジン系顔料、キナクリドン系顔料、銅フタロシアニン系顔料等を使用することが好ましい。
また、着色剤の添加量についても特に制限されるものではないが、例えば、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.01〜30重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる着色剤の添加量が0.01重量部未満の値となると、画像濃度が低下して、鮮明な画像を得ることが困難となる場合があるためである。一方、かかる着色剤の添加量が30重量部を超えた値となると、定着性が低下する場合があるためである。
したがって、着色剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して0.1〜20重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.5〜15重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)−3 電荷制御剤
また、トナー原粉に対して、電荷制御剤を添加することが好ましい。
この理由は、電荷制御剤を添加することによって、帯電レベルや帯電立ち上がり特性(短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標)を著しく向上させることができるためである。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、有機金属錯体やキレート化合物が有効であり、中でもアセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましく、特にサリチル酸系金属錯体または塩が好ましい。
このうち、アセチルアセトン金属錯体としては、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄(II)アセチルアセトナート等が挙げられる。
またサリチル酸系金属錯体または塩としては、例えば、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸クロム等が挙げられる。
また、電荷制御剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.5〜10重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電荷制御剤の添加量が0.5重量部未満の値となると、電荷制御剤の効果が十分に発揮されない場合があるためである。一方、電荷制御剤の添加量が10重量部を超えた値となると、特に高温高湿環境下において、帯電不良及び画像不良が生じやすくなる場合があるためである。
したがって、電荷制御剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して1〜9重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、2〜8重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、トナー原粉に対して、電荷制御剤を添加することが好ましい。
この理由は、電荷制御剤を添加することによって、帯電レベルや帯電立ち上がり特性(短時間で、一定の電荷レベルに帯電するかの指標)を著しく向上させることができるためである。
このような電荷制御剤の種類としては、特に制限されるものではないが、有機金属錯体やキレート化合物が有効であり、中でもアセチルアセトン金属錯体、サリチル酸系金属錯体または塩が好ましく、特にサリチル酸系金属錯体または塩が好ましい。
このうち、アセチルアセトン金属錯体としては、例えば、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄(II)アセチルアセトナート等が挙げられる。
またサリチル酸系金属錯体または塩としては、例えば、3,5−ジ−tert−ブチルサリチル酸クロム等が挙げられる。
また、電荷制御剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.5〜10重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、電荷制御剤の添加量が0.5重量部未満の値となると、電荷制御剤の効果が十分に発揮されない場合があるためである。一方、電荷制御剤の添加量が10重量部を超えた値となると、特に高温高湿環境下において、帯電不良及び画像不良が生じやすくなる場合があるためである。
したがって、電荷制御剤の添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して1〜9重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、2〜8重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)−4 ワックス
また、トナー原粉に対して、ワックスを添加することが好ましい。
このようなワックスとしては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、ワックスの添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、ワックスの添加量が0.1重量部未満の値となると、像スミアリング等を効果的に防止することが困難となる場合があるためである。一方、ワックスの添加量が20重量部を超えると、トナー粒子同士が融着して、保存安定性が低下する場合があるためである。
したがって、ワックスの添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して0.5〜15重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜10重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、トナー原粉に対して、ワックスを添加することが好ましい。
このようなワックスとしては、特に制限されるものではないが、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス、フッ素樹脂系ワックス、フィッシャートロプッシュワックス、パラフィンワックス、エステルワックス、モンタンワックス、ライスワックス等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
また、ワックスの添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して、0.1〜20重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、ワックスの添加量が0.1重量部未満の値となると、像スミアリング等を効果的に防止することが困難となる場合があるためである。一方、ワックスの添加量が20重量部を超えると、トナー粒子同士が融着して、保存安定性が低下する場合があるためである。
したがって、ワックスの添加量を、トナー原粉の結着樹脂100重量部に対して0.5〜15重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜10重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(1)−5 体積平均粒子径
また、トナー原粉の体積平均粒子径を4〜20μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー原粉の体積平均粒子径が4μm未満の値となると、安定的に製造することが困難となったり、残留トナーのクリーニング効率が低下する場合があるためである。一方、トナー原粉の体積平均粒子径が20μmを超えた値となると、高画質画像を得ることが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー原粉の体積平均粒子径を5〜12μmの範囲内の値とすることがより好ましく、6〜10μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるトナー原粉の体積平均粒子径は、例えば、ベックマンコールター社製のコールターマルチサイザー3を用いて測定することができる。
また、トナー原粉の体積平均粒子径を4〜20μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー原粉の体積平均粒子径が4μm未満の値となると、安定的に製造することが困難となったり、残留トナーのクリーニング効率が低下する場合があるためである。一方、トナー原粉の体積平均粒子径が20μmを超えた値となると、高画質画像を得ることが困難となる場合があるためである。
したがって、トナー原粉の体積平均粒子径を5〜12μmの範囲内の値とすることがより好ましく、6〜10μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるトナー原粉の体積平均粒子径は、例えば、ベックマンコールター社製のコールターマルチサイザー3を用いて測定することができる。
(1)−6 平均円形度
また、トナー原粉の平均円形度を0.9以上の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー原粉の平均円形度をかかる範囲の値とすることで、得られるトナー粒子の付着性をより効果的に抑制することができるためである。
すなわち、トナー原粉の平均円形度が0.9未満の値となると、その比表面積が過度に増大してしまい、フッ素化合物にて均一に被覆させることが困難となったり、現像ロールやキャリアとの付着性を、効果的に抑制することが困難となる場合があるためである。一方、トナー原粉の平均円形度を過度に大きな値とすると、その表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることが困難となる場合がある。
したがって、トナー原粉の平均円形度を0.91〜0.99の範囲内の値とすることがより好ましく、0.92〜0.98の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、本発明における平均円形度とは、下記式(3)によって定義される値の算術平均である。
また、トナー原粉の平均円形度を0.9以上の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー原粉の平均円形度をかかる範囲の値とすることで、得られるトナー粒子の付着性をより効果的に抑制することができるためである。
すなわち、トナー原粉の平均円形度が0.9未満の値となると、その比表面積が過度に増大してしまい、フッ素化合物にて均一に被覆させることが困難となったり、現像ロールやキャリアとの付着性を、効果的に抑制することが困難となる場合があるためである。一方、トナー原粉の平均円形度を過度に大きな値とすると、その表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることが困難となる場合がある。
したがって、トナー原粉の平均円形度を0.91〜0.99の範囲内の値とすることがより好ましく、0.92〜0.98の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、本発明における平均円形度とは、下記式(3)によって定義される値の算術平均である。
(式(3)中、L0は、トナー原粉の粒子像と同じ投影面積を持つ円における周囲長を示し、Lは、トナー原粉の粒子像における周囲長を示す。)
(2)フッ素化合物被覆
本発明におけるトナー粒子は、その表面をフッ素化合物によって被覆されていることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子表面及び、後述するようにキャリア表面をそれぞれフッ素化合物によって被覆し、かつ、そのそれぞれの被覆率の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性を安定的に保持することができるためである。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を向上させることができるためである。
本発明におけるトナー粒子は、その表面をフッ素化合物によって被覆されていることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子表面及び、後述するようにキャリア表面をそれぞれフッ素化合物によって被覆し、かつ、そのそれぞれの被覆率の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性を安定的に保持することができるためである。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を向上させることができるためである。
(2)−1 種類
使用するフッ素化合物としては、従来公知のいずれのフッ素化合物を用いてもよいが、特に、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、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)、及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)からなる群から選択される少なくとも一種のフッ素樹脂であることが好ましい。
この理由は、これらのフッ素樹脂であれば、トナー粒子における表面エネルギーを所定の範囲に調節することが容易となる一方で、トナー粒子やキャリア表面に対しては、強固に固着させることができるためである。
また、トナー粒子における帯電特性についても、所定の範囲に調節することが容易となるためである。
使用するフッ素化合物としては、従来公知のいずれのフッ素化合物を用いてもよいが、特に、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、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)、及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)からなる群から選択される少なくとも一種のフッ素樹脂であることが好ましい。
この理由は、これらのフッ素樹脂であれば、トナー粒子における表面エネルギーを所定の範囲に調節することが容易となる一方で、トナー粒子やキャリア表面に対しては、強固に固着させることができるためである。
また、トナー粒子における帯電特性についても、所定の範囲に調節することが容易となるためである。
(2)−2 被覆率
また、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4〜14%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)をかかる範囲とすることによって、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性を、より安定的に保持することができるためである。
すなわち、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)が4%未満の値となると、トナー粒子における表面エネルギーを十分に低下させることが困難となるとともに、トナー粒子を十分に負帯電することが困難となって、画像濃度が低下しやすくなる場合があるためである。一方、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)が14%を超えた値となると、トナー粒子の帯電量が過剰となって、画像濃度が増加しやすくなる場合があるためである。
したがって、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4.2〜10%の範囲内の値とすることがより好ましく、4.5〜9.5%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)の測定方法は、後の実施例において記載する。
また、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4〜14%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)をかかる範囲とすることによって、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力及びトナー粒子自体の帯電特性を、より安定的に保持することができるためである。
すなわち、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)が4%未満の値となると、トナー粒子における表面エネルギーを十分に低下させることが困難となるとともに、トナー粒子を十分に負帯電することが困難となって、画像濃度が低下しやすくなる場合があるためである。一方、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)が14%を超えた値となると、トナー粒子の帯電量が過剰となって、画像濃度が増加しやすくなる場合があるためである。
したがって、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4.2〜10%の範囲内の値とすることがより好ましく、4.5〜9.5%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)の測定方法は、後の実施例において記載する。
(3)製造方法
(3)−1 トナー原粉の製造
また、トナー原粉の製造方法としては、まず、上述した結着樹脂と、ワックスと、着色剤と、必要に応じてその他添加剤とを、公知の方法を用いて、予備混合をした後、溶融混練を行って、トナー用樹脂組成物を調製する。次いで、得られたトナー用樹脂組成物を公知の方法を用いて微粉砕し、その後、分級処理をしてトナー原粉を得ることが好ましい。
ここで、予備混合処理としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ボールミル、スーパーミキサー、乾式ブレンダー等を用いて行うことが好ましい。
また、溶融混練処理としては、例えば、二軸押出機や一軸押出機等を用いて行うことが好ましい。また、微粉砕処理としては、例えば、気流式粉砕機等を用いて行うことが好ましい。さらに、分級処理としては、例えば、風力分級機等を用いて行うことが好ましい。
(3)−1 トナー原粉の製造
また、トナー原粉の製造方法としては、まず、上述した結着樹脂と、ワックスと、着色剤と、必要に応じてその他添加剤とを、公知の方法を用いて、予備混合をした後、溶融混練を行って、トナー用樹脂組成物を調製する。次いで、得られたトナー用樹脂組成物を公知の方法を用いて微粉砕し、その後、分級処理をしてトナー原粉を得ることが好ましい。
ここで、予備混合処理としては、例えば、ヘンシェルミキサー、ボールミル、スーパーミキサー、乾式ブレンダー等を用いて行うことが好ましい。
また、溶融混練処理としては、例えば、二軸押出機や一軸押出機等を用いて行うことが好ましい。また、微粉砕処理としては、例えば、気流式粉砕機等を用いて行うことが好ましい。さらに、分級処理としては、例えば、風力分級機等を用いて行うことが好ましい。
(3)−2 フッ素化合物による被覆
本発明において、トナー粒子表面をフッ素化合物にて被覆する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、浸漬塗布法、スプレー塗布法、流動化ベット塗布法等、フッ素化合物をトナー粒子表面に対して直接的に被覆させることができる方法であれば、いずれの方法でも用いることができるが、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子を固着させる方法を用いることが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子を用いて被覆することにより、フッ素樹脂微粒子がスペーサーとしての効果を発揮することから、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力をより効果的に抑制することができるためである。
したがって、以下においては、フッ素樹脂微粒子を用いて、トナー粒子表面を被覆する方法を説明する。
本発明において、トナー粒子表面をフッ素化合物にて被覆する方法は、特に限定されるものではなく、例えば、浸漬塗布法、スプレー塗布法、流動化ベット塗布法等、フッ素化合物をトナー粒子表面に対して直接的に被覆させることができる方法であれば、いずれの方法でも用いることができるが、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子を固着させる方法を用いることが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子を用いて被覆することにより、フッ素樹脂微粒子がスペーサーとしての効果を発揮することから、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力をより効果的に抑制することができるためである。
したがって、以下においては、フッ素樹脂微粒子を用いて、トナー粒子表面を被覆する方法を説明する。
(i)フッ素樹脂微粒子の準備
フッ素樹脂微粒子の製造方法としては、撹拌造粒法、乳化重合法、スプレードライ法等、公知の方法を用いることができる。
また、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径を30〜500nmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径が30nm未満の値となると、凝集しやすくなって、トナー原粉表面に対して均一かつ強固に固着させることが困難となる場合があるためである。一方、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径が500nmを超えた値となると、トナー原粉との反発が大きくなって、トナー原粉表面に対して均一かつ強固に固着させることが困難となる場合があるためである。
したがって、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径を50〜200nmの範囲内の値とすることがより好ましく、70〜150nmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるフッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
フッ素樹脂微粒子の製造方法としては、撹拌造粒法、乳化重合法、スプレードライ法等、公知の方法を用いることができる。
また、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径を30〜500nmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径が30nm未満の値となると、凝集しやすくなって、トナー原粉表面に対して均一かつ強固に固着させることが困難となる場合があるためである。一方、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径が500nmを超えた値となると、トナー原粉との反発が大きくなって、トナー原粉表面に対して均一かつ強固に固着させることが困難となる場合があるためである。
したがって、フッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径を50〜200nmの範囲内の値とすることがより好ましく、70〜150nmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるフッ素樹脂微粒子の体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
(ii)フッ素樹脂微粒子の固着
また、フッ素樹脂微粒子をトナー原粉表面に対して固着させる方法としては、乾式機械的衝撃法、すなわち、フッ素樹脂微粒子と、トナー原粉と、を共に強い撹拌力にて撹拌し、これらの粒子同士の衝突によって固着させる方法を用いることが好ましい。
このとき用いる撹拌装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。
また、フッ素樹脂微粒子をトナー原粉表面に対して固着させる方法としては、乾式機械的衝撃法、すなわち、フッ素樹脂微粒子と、トナー原粉と、を共に強い撹拌力にて撹拌し、これらの粒子同士の衝突によって固着させる方法を用いることが好ましい。
このとき用いる撹拌装置としては、例えば、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。
また、フッ素樹脂微粒子の添加量を、トナー原粉100重量部に対して0.1〜10重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子の添加量が0.1〜10重量部の範囲外の値となると、トナー粒子表面におけるフッ素化合物被覆率(A1)を、所定の範囲に調節することが困難となる場合があるためである。
したがって、フッ素樹脂微粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この理由は、フッ素樹脂微粒子の添加量が0.1〜10重量部の範囲外の値となると、トナー粒子表面におけるフッ素化合物被覆率(A1)を、所定の範囲に調節することが困難となる場合があるためである。
したがって、フッ素樹脂微粒子の添加量を、トナー粒子100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、このとき、フッ素樹脂微粒子及びトナー原粉の他に、無機微粒子を加えて、共に撹拌することが好ましい。
この理由は、例えば、シリカ微粒子や酸化チタン微粒子といった無機微粒子を加えることによって、凝集したフッ素樹脂微粒子を効果的に分散させることができることから、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子をより均一かつ強固に固着させることができるためである。
なお、ここでの無機微粒子としては、トナー原粉に対して予め外添処理されたものは除外される。
この理由は、トナー原粉に対して予め外添された状態の無機微粒子を用いた場合、フッ素樹脂微粒子の分散性の向上に寄与する無機微粒子の数が不十分となるばかりか、かえってトナー原粉表面に対するフッ素樹脂微粒子の安定的な固着を、阻害する要因となる場合があるためである。
この理由は、例えば、シリカ微粒子や酸化チタン微粒子といった無機微粒子を加えることによって、凝集したフッ素樹脂微粒子を効果的に分散させることができることから、トナー粒子表面に対して、フッ素樹脂微粒子をより均一かつ強固に固着させることができるためである。
なお、ここでの無機微粒子としては、トナー原粉に対して予め外添処理されたものは除外される。
この理由は、トナー原粉に対して予め外添された状態の無機微粒子を用いた場合、フッ素樹脂微粒子の分散性の向上に寄与する無機微粒子の数が不十分となるばかりか、かえってトナー原粉表面に対するフッ素樹脂微粒子の安定的な固着を、阻害する要因となる場合があるためである。
また、無機微粒子の体積平均粒子径を5〜50nmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、無機微粒子の体積平均粒子径が5nm未満の値となると、無機微粒子自体が、過度に凝集しやすくなる場合があるためである。一方、無機微粒子の体積平均粒子径が50nmを超えた値となると、無機微粒子がトナー粒子から過度に遊離しやすくなって、完成時の負帯電二成分現像剤において、外添剤としての効果を十分に発揮させることが困難となる場合があるためである。
したがって、無機微粒子の体積平均粒子径を7〜40nmの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜30nmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる無機微粒子の体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
この理由は、無機微粒子の体積平均粒子径が5nm未満の値となると、無機微粒子自体が、過度に凝集しやすくなる場合があるためである。一方、無機微粒子の体積平均粒子径が50nmを超えた値となると、無機微粒子がトナー粒子から過度に遊離しやすくなって、完成時の負帯電二成分現像剤において、外添剤としての効果を十分に発揮させることが困難となる場合があるためである。
したがって、無機微粒子の体積平均粒子径を7〜40nmの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜30nmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる無機微粒子の体積平均粒子径は、走査型電子顕微鏡を用いて測定することができる。
また、無機微粒子の添加量を、トナー原粉100重量部に対して0.3〜5重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、無機微粒子の添加量が0.3〜5重量部の範囲外の値となると、樹脂微粒子の分散性を向上させる効果を十分に発揮させることが困難となったり、完成時の負帯電二成分現像剤において、外添剤としてトナー粒子の流動性を向上させる効果を十分に発揮させることが困難となる場合があるためである。
したがって、無機微粒子の添加量を、トナー原粉100重量部に対して0.5〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.8〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
この理由は、無機微粒子の添加量が0.3〜5重量部の範囲外の値となると、樹脂微粒子の分散性を向上させる効果を十分に発揮させることが困難となったり、完成時の負帯電二成分現像剤において、外添剤としてトナー粒子の流動性を向上させる効果を十分に発揮させることが困難となる場合があるためである。
したがって、無機微粒子の添加量を、トナー原粉100重量部に対して0.5〜4重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、0.8〜3重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
2.キャリア
(1)キャリアコア
(1)−1 種類
キャリアコアとしては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが、適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。
また、このようなキャリアコアとして、ポリビニルアルコール樹脂やポリビニルアセタール樹脂等のバインダー樹脂中に、上述した磁性粉を分散させて造粒したものを用いることも好ましい。すなわち、磁性粉と、バインダー樹脂と、必要に応じて添加剤等と、を混合分散した後、造粒及び乾燥してコア素粒子を得ることができる。その後、得られたキャリアコア素粒子を公知の方法を用いて焼成、粉砕を行ってキャリアコアを得ることができる。
(1)キャリアコア
(1)−1 種類
キャリアコアとしては、フェライト、マグネタイト、鉄、コバルト及びニッケル等の強磁性を示す金属もしくは合金、またはこれらの強磁性元素を含む化合物、あるいは、強磁性元素を含まないが、適当な熱処理を施すことによって強磁性を示すようになる合金等を挙げることができる。
また、このようなキャリアコアとして、ポリビニルアルコール樹脂やポリビニルアセタール樹脂等のバインダー樹脂中に、上述した磁性粉を分散させて造粒したものを用いることも好ましい。すなわち、磁性粉と、バインダー樹脂と、必要に応じて添加剤等と、を混合分散した後、造粒及び乾燥してコア素粒子を得ることができる。その後、得られたキャリアコア素粒子を公知の方法を用いて焼成、粉砕を行ってキャリアコアを得ることができる。
(1)−2 体積平均粒子径
また、キャリアの体積平均粒子径を20〜120μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリアの体積平均粒子径が20μm未満の値となると、キャリア飛びが発生しやすくなる場合があるためである。一方、キャリアの体積平均粒子径が120μmを超えた値となると、十分な帯電の能力が得られない場合があるためである。
したがって、キャリアの体積平均粒子径を25〜100μmの範囲内の値とすることがより好ましく、30〜90μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるキャリアの体積平均粒子径は、異なる目開きのふるいを組合わせて測定することができる。
また、キャリアの体積平均粒子径を20〜120μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリアの体積平均粒子径が20μm未満の値となると、キャリア飛びが発生しやすくなる場合があるためである。一方、キャリアの体積平均粒子径が120μmを超えた値となると、十分な帯電の能力が得られない場合があるためである。
したがって、キャリアの体積平均粒子径を25〜100μmの範囲内の値とすることがより好ましく、30〜90μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかるキャリアの体積平均粒子径は、異なる目開きのふるいを組合わせて測定することができる。
(2)フッ素化合物による被覆
本発明におけるキャリアは、その表面をフッ素化合物によって被覆されていることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子の項において既に記載したように、トナー粒子表面及びキャリア表面をフッ素化合物によって被覆し、かつ、それぞれの被覆率の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性を安定的に保持することができるためである。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を向上させることができるためである。
なお、使用するフッ素化合物としては、上述したトナー粒子に対して用いるフッ素化合物と同様のものを使用することができる。
本発明におけるキャリアは、その表面をフッ素化合物によって被覆されていることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子の項において既に記載したように、トナー粒子表面及びキャリア表面をフッ素化合物によって被覆し、かつ、それぞれの被覆率の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性を安定的に保持することができるためである。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度の安定性を向上させることができるためである。
なお、使用するフッ素化合物としては、上述したトナー粒子に対して用いるフッ素化合物と同様のものを使用することができる。
(2)−1 被覆率
また、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.5〜4%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)をかかる範囲とすることによって、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができるためである。
すなわち、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)が0.5%未満の値となると、トナー粒子の帯電量が不安定となるばかりか、十分な画像濃度を得ることが困難となる場合があるためである。一方、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)が4%を超えた値となると、トナー粒子を安定的に負帯電させることが困難となる場合があるためである。
したがって、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.8〜2.5%の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜2%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)の測定方法は、後の実施例において記載する。
また、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.5〜4%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)をかかる範囲とすることによって、トナー粒子とキャリアとの非静電的な付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができるためである。
すなわち、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)が0.5%未満の値となると、トナー粒子の帯電量が不安定となるばかりか、十分な画像濃度を得ることが困難となる場合があるためである。一方、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)が4%を超えた値となると、トナー粒子を安定的に負帯電させることが困難となる場合があるためである。
したがって、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.8〜2.5%の範囲内の値とすることがより好ましく、1〜2%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)の測定方法は、後の実施例において記載する。
(2)−2 厚さ
また、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さを5〜30μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さが、かかる範囲外の値となると、所定の表面エネルギー及び帯電特性を得ることが困難となるばかりか、フッ素化合物を均一に付着させることが困難となったり、フッ素化合物が剥離しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さを7〜25μmの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜20μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さを5〜30μmの範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さが、かかる範囲外の値となると、所定の表面エネルギー及び帯電特性を得ることが困難となるばかりか、フッ素化合物を均一に付着させることが困難となったり、フッ素化合物が剥離しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、キャリア表面におけるフッ素化合物被覆の厚さを7〜25μmの範囲内の値とすることがより好ましく、10〜20μmの範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(3)添加量
また、キャリアの添加量を、トナー粒子100重量部に対して500〜5000重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリアの添加量が500重量部未満の値となると、トナー粒子を十分に摩擦帯電させることが困難となる場合があるためである。一方、キャリアの添加量が5000重量部を超えた値となると、現像剤全体としての流動性が低下したり、キャリア飛びが発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、キャリアの添加量を、トナー粒子100重量部に対して600〜3000重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、700〜2000重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
また、キャリアの添加量を、トナー粒子100重量部に対して500〜5000重量部の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、キャリアの添加量が500重量部未満の値となると、トナー粒子を十分に摩擦帯電させることが困難となる場合があるためである。一方、キャリアの添加量が5000重量部を超えた値となると、現像剤全体としての流動性が低下したり、キャリア飛びが発生しやすくなる場合があるためである。
したがって、キャリアの添加量を、トナー粒子100重量部に対して600〜3000重量部の範囲内の値とすることがより好ましく、700〜2000重量部の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
(4)キャリアコアの被覆方法
また、本発明において、キャリア表面をフッ素化合物にて被覆する方法は、特に制限されるものでははく、例えば、フッ素化合物を適当な溶媒に溶解した溶液を、スプレー噴霧や流動床等の手段を用いて、キャリアコアに対して被覆させることが好ましい。次いで、得られた被覆樹脂とキャリアコアの混合塊を乾燥及び焼成した後、ハンマーミル等を用いて解砕し、さらに風力分級機等を用いて分級処理を行うことが好ましい。
また、フッ素化合物が、熱硬化性樹脂とフッ素樹脂微粒子とからなることが好ましい。
この理由は、フッ素化合物が、熱硬化性樹脂とフッ素樹脂微粒子とからなることによって、キャリア表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることができるばかりか、キャリアの劣化を効果的に抑制することができるためである。
すなわち、フッ素樹脂微粒子を熱硬化性樹脂中に混合させた混合組成物を用いることによって、現像装置内の温度が上昇した場合であっても、かかる被覆を強固に固着させることができるためである。
その結果、キャリアの非静電的付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができるばかりか、トナー粒子と比較して現像装置内での滞留期間が長く、その劣化を抑制することが課題となるキャリアの機械的強度を、効果的に向上させることができる。
さらに、熱硬化性樹脂に対するフッ素樹脂微粒子の含有量を変えることによって、容易にキャリアの特性を調節することができる。
また、上述した熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂及び熱硬化性ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
なお、フッ素樹脂微粒子についての詳細は、トナー粒子の項において既に記載したため、省略する。
また、本発明において、キャリア表面をフッ素化合物にて被覆する方法は、特に制限されるものでははく、例えば、フッ素化合物を適当な溶媒に溶解した溶液を、スプレー噴霧や流動床等の手段を用いて、キャリアコアに対して被覆させることが好ましい。次いで、得られた被覆樹脂とキャリアコアの混合塊を乾燥及び焼成した後、ハンマーミル等を用いて解砕し、さらに風力分級機等を用いて分級処理を行うことが好ましい。
また、フッ素化合物が、熱硬化性樹脂とフッ素樹脂微粒子とからなることが好ましい。
この理由は、フッ素化合物が、熱硬化性樹脂とフッ素樹脂微粒子とからなることによって、キャリア表面に対してフッ素化合物を強固に固着させることができるばかりか、キャリアの劣化を効果的に抑制することができるためである。
すなわち、フッ素樹脂微粒子を熱硬化性樹脂中に混合させた混合組成物を用いることによって、現像装置内の温度が上昇した場合であっても、かかる被覆を強固に固着させることができるためである。
その結果、キャリアの非静電的付着力及びトナー粒子との摩擦帯電特性を、さらに安定的に保持することができるばかりか、トナー粒子と比較して現像装置内での滞留期間が長く、その劣化を抑制することが課題となるキャリアの機械的強度を、効果的に向上させることができる。
さらに、熱硬化性樹脂に対するフッ素樹脂微粒子の含有量を変えることによって、容易にキャリアの特性を調節することができる。
また、上述した熱硬化性樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリアミド樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ポリウレタン樹脂及び熱硬化性ポリイミド樹脂等を挙げることができる。
なお、フッ素樹脂微粒子についての詳細は、トナー粒子の項において既に記載したため、省略する。
3.被覆率比
本発明においては、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1として、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリア粒子または現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に保持することができるためである。
すなわち、A2/A1で表される比率が0.1未満の値となると、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率に対して、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率が過度に少なくなって、トナー粒子が過度に負帯電しやすくなり、画像濃度が変化しやすくなる場合があるためである。一方、A2/A1で表される比率が0.5を超えた値となると、トナー粒子を十分に負帯電させることが困難となって、画像濃度が変化しやすくなる場合があるためである。
したがって、A2/A1で表される比率を0.15〜0.45の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜0.42の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
本発明においては、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1として、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする。
この理由は、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子と、キャリア粒子または現像ロールと、の非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に保持することができるためである。
すなわち、A2/A1で表される比率が0.1未満の値となると、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率に対して、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率が過度に少なくなって、トナー粒子が過度に負帯電しやすくなり、画像濃度が変化しやすくなる場合があるためである。一方、A2/A1で表される比率が0.5を超えた値となると、トナー粒子を十分に負帯電させることが困難となって、画像濃度が変化しやすくなる場合があるためである。
したがって、A2/A1で表される比率を0.15〜0.45の範囲内の値とすることがより好ましく、0.2〜0.42の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
次いで、図1を用いて、A2/A1で表される比率(被覆率比)と、連続して画像形成を行った前後での画像形成濃度の変化、及びトナー帯電量の変化について説明する。
すなわち、図1においては、横軸にA2/A1で表される比率(被覆率比)(−)を採り、左縦軸に形成画像における画像濃度変化の絶対値(−)を採った特性曲線Aを、右縦軸に現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量変化の絶対値(μC/g)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
また、形成画像における画像濃度変化の絶対値は、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字前後での25%half画像における画像濃度変化の絶対値を意味する。さらに、現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量変化の絶対値は、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印刷前後におけるトナー帯電量変化の絶対値を意味する。
まず、特性曲線Aからは、被覆率比(A2/A1)の値が増加するのにともなって、画像濃度変化の絶対値が一度減少し、その後再び増加していることがわかる。
より具体的には、被覆率比(A2/A1)の値が0から0.1に増加するのにともなって、画像濃度変化の絶対値が約0.3から0.1以下の値まで急激に減少していることがわかる。そして、被覆率比(A2/A1)の値が0.1〜0.5の範囲では、その変化にかかわらず画像濃度変化の絶対値が0.1以下の値を安定的に保持していることがわかる。一方、被覆率比(A2/A1)の値が0.5を超えた範囲では、その増加にともなって、画像濃度変化の絶対値が増加し続け0.1以下の値を保持することができないことがわかる。
すなわち、図1においては、横軸にA2/A1で表される比率(被覆率比)(−)を採り、左縦軸に形成画像における画像濃度変化の絶対値(−)を採った特性曲線Aを、右縦軸に現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量変化の絶対値(μC/g)を採った特性曲線Bを、それぞれ示している。
また、形成画像における画像濃度変化の絶対値は、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字前後での25%half画像における画像濃度変化の絶対値を意味する。さらに、現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量変化の絶対値は、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印刷前後におけるトナー帯電量変化の絶対値を意味する。
まず、特性曲線Aからは、被覆率比(A2/A1)の値が増加するのにともなって、画像濃度変化の絶対値が一度減少し、その後再び増加していることがわかる。
より具体的には、被覆率比(A2/A1)の値が0から0.1に増加するのにともなって、画像濃度変化の絶対値が約0.3から0.1以下の値まで急激に減少していることがわかる。そして、被覆率比(A2/A1)の値が0.1〜0.5の範囲では、その変化にかかわらず画像濃度変化の絶対値が0.1以下の値を安定的に保持していることがわかる。一方、被覆率比(A2/A1)の値が0.5を超えた範囲では、その増加にともなって、画像濃度変化の絶対値が増加し続け0.1以下の値を保持することができないことがわかる。
また、特性曲線Bからも、被覆率比(A2/A1)の値が増加するのにともなって、トナー帯電量変化の絶対値が一度減少し、その後再び増加していることがわかる。
より具体的には、被覆率比(A2/A1)の値が0から0.1に増加するのにともなって、トナー帯電量変化の絶対値が約6μC/gから4μC/g以下の値まで急激に減少していることがわかる。そして、被覆率比(A2/A1)の値が0.1〜0.5の範囲では、その変化にかかわらずトナー帯電量変化の絶対値が4μC/g以下の値を安定的に保持していることがわかる。一方、被覆率比(A2/A1)の値が0.5を超えた範囲では、その増加にともなって、トナー帯電量変化の絶対値が増加し続け4μC/g以下の値を保持することができないことがわかる。
より具体的には、被覆率比(A2/A1)の値が0から0.1に増加するのにともなって、トナー帯電量変化の絶対値が約6μC/gから4μC/g以下の値まで急激に減少していることがわかる。そして、被覆率比(A2/A1)の値が0.1〜0.5の範囲では、その変化にかかわらずトナー帯電量変化の絶対値が4μC/g以下の値を安定的に保持していることがわかる。一方、被覆率比(A2/A1)の値が0.5を超えた範囲では、その増加にともなって、トナー帯電量変化の絶対値が増加し続け4μC/g以下の値を保持することができないことがわかる。
したがって、特性曲線A及びBから、被覆率比(A2/A1)を、0.1〜0.5の範囲内の値とすることによって、長時間画像形成を行った場合であっても、トナー粒子の帯電特性及びそれに起因した画像濃度を、臨界的に安定化できることがわかる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態は、静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、現像ロール上にトナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像方式を採用した現像装置を備えてなる画像形成装置であって、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子及びキャリアの表面が、それぞれフッ素化合物で被覆されており、かつ、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置である。
以下、第2の実施形態としての画像形成装置について、第1の実施形態と重複する内容は省略し、本発明の画像形成装置における特徴的な部分である現像装置を中心に説明する。
第2の実施形態は、静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、現像ロール上にトナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像方式を採用した現像装置を備えてなる画像形成装置であって、負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子及びキャリアの表面が、それぞれフッ素化合物で被覆されており、かつ、トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置である。
以下、第2の実施形態としての画像形成装置について、第1の実施形態と重複する内容は省略し、本発明の画像形成装置における特徴的な部分である現像装置を中心に説明する。
1.基本構成
図2は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラー画像形成装置を示す図である。このカラー画像形成装置10は、無端状ベルト(搬送ベルト)15を備えており、この無端状ベルト15は給紙カセット18から給紙された記録紙を定着装置20に向かって搬送するように構成されている。また、無端状ベルト15の上側には、タッチダウン現像装置であるマゼンタ用現像装置11、シアン用現像装置12、イエロー用現像装置13、及びブラック用現像装置14が、それぞれ記録紙の搬送方向に沿って配置されている。また、これらタッチダウン現像装置11〜14には、それぞれ供給ローラ(磁気ローラ)11d´〜14d´及び現像ローラ11d〜14dが備えられており、現像ローラ11d〜14dに対して、タッチダウン現像方式によって、トナー薄層を形成することができる。
図2は、本発明の画像形成装置の一例としてのカラー画像形成装置を示す図である。このカラー画像形成装置10は、無端状ベルト(搬送ベルト)15を備えており、この無端状ベルト15は給紙カセット18から給紙された記録紙を定着装置20に向かって搬送するように構成されている。また、無端状ベルト15の上側には、タッチダウン現像装置であるマゼンタ用現像装置11、シアン用現像装置12、イエロー用現像装置13、及びブラック用現像装置14が、それぞれ記録紙の搬送方向に沿って配置されている。また、これらタッチダウン現像装置11〜14には、それぞれ供給ローラ(磁気ローラ)11d´〜14d´及び現像ローラ11d〜14dが備えられており、現像ローラ11d〜14dに対して、タッチダウン現像方式によって、トナー薄層を形成することができる。
また、現像ローラ11d〜14dに対面して、それぞれ像担持体である感光体ドラム11a〜14aが配置されている。また、これら感光体ドラム11a〜14aの周囲には、それぞれ帯電器11b〜14b及び露光装置11c〜14c等が配置されている。そして、感光体ドラム11a〜14aが、帯電器11b〜14bによって帯電された後、画像データに応じて、露光装置11c〜14cにより感光体ドラム11a〜14aを露光する。このようにして、感光体ドラム11a〜14a上に、静電潜像が形成される。次いで、現像ローラ11d〜14dによって、感光体ドラム11a〜14a上の静電潜像が現像されて、各色トナー像が形成される。
また、無端状ベルト15で搬送されてくる記録紙上に、順次、転写装置16a〜16dによって各色トナー像が転写されて、カラートナー像が形成される。その後、記録紙は定着装置20に送られて、ここでカラートナー像が定着されて、排紙経路を介して記録紙が排紙される。
また、無端状ベルト15で搬送されてくる記録紙上に、順次、転写装置16a〜16dによって各色トナー像が転写されて、カラートナー像が形成される。その後、記録紙は定着装置20に送られて、ここでカラートナー像が定着されて、排紙経路を介して記録紙が排紙される。
2.現像装置
次いで、図3を参照しながら、タッチダウン現像装置14を例にとって、より詳細に説明する。
かかるタッチダウン現像装置14は、磁気ローラ(供給ローラ)14d´及び現像ローラ14dを備えており、このうち、磁気ローラ14d´は、非磁性金属材料で円筒状の回転スリーブ14d1´とその内部に配置された固定磁石体14d2´とを有し、固定磁石体14d2´には複数の磁極が形成されている。また、これら磁気ローラ14d´及び現像ローラ14dは現像容器30中に配置されている。そして、現像ローラ14dに対して、直流(DC)バイアス電源31aからDCバイアスVdc1が印加されるとともに、交流(AC)バイアス電源31bから交流バイアスVacが印加されるように構成されている。さらにまた、磁気ローラ14d´には、直流(DC)バイアス電源32からDCバイアスVdc2が印加されるように構成されている。そして、これらバイアス電源31a及び32は、図示しない制御装置によって制御されている。
次いで、図3を参照しながら、タッチダウン現像装置14を例にとって、より詳細に説明する。
かかるタッチダウン現像装置14は、磁気ローラ(供給ローラ)14d´及び現像ローラ14dを備えており、このうち、磁気ローラ14d´は、非磁性金属材料で円筒状の回転スリーブ14d1´とその内部に配置された固定磁石体14d2´とを有し、固定磁石体14d2´には複数の磁極が形成されている。また、これら磁気ローラ14d´及び現像ローラ14dは現像容器30中に配置されている。そして、現像ローラ14dに対して、直流(DC)バイアス電源31aからDCバイアスVdc1が印加されるとともに、交流(AC)バイアス電源31bから交流バイアスVacが印加されるように構成されている。さらにまた、磁気ローラ14d´には、直流(DC)バイアス電源32からDCバイアスVdc2が印加されるように構成されている。そして、これらバイアス電源31a及び32は、図示しない制御装置によって制御されている。
また、現像容器30中には、パドルミキサー33及び攪拌ミキサー34が備えてあり、パドルミキサー33及び攪拌ミキサー34との間には、仕切板35が配置されている。そして、現像容器30中の負帯電二成分現像剤は、攪拌ミキサー34によって攪拌搬送されつつ帯電する。そして、パドルミキサー33によって現像剤が攪拌帯電されつつ、磁気ローラ14d´に供給される。また、磁気ローラ14d´に対面して、穂切りブレード(層厚規制ブレード)36が設けられており、この層厚規制ブレード36によって磁気ローラ14d´に形成される磁気ブラシの高さが規制される。なお、仕切板35は、その長手方向(現像ローラ14dの軸方向)長さが現像容器30の幅より短く、仕切板35の両端側で現像剤が自由に通過できるようになっている。
そして、DCバイアス(Vdc2)と、DCバイアス(Vdc1)との電位差の絶対値((Vdc2)−(Vdc1))(以下、デルタ値と表す)に応じて、現像ローラ14d上のトナー層厚が規制される。例えば、かかるデルタ値を大きくすると、現像ローラ14d上のトナー薄層が厚くなり、逆にデルタ値を小さくすると、トナー薄層が薄くなる。
したがって、このようにトナー薄層の厚さが制御された状態において、感光体ドラム14aと現像ローラ14dとの電位差に応じて、現像ローラ14d上のトナー薄層からトナーが感光体ドラム14a上に形成された静電潜像に飛翔して、タッチダウン現像が行われる。
したがって、このようにトナー薄層の厚さが制御された状態において、感光体ドラム14aと現像ローラ14dとの電位差に応じて、現像ローラ14d上のトナー薄層からトナーが感光体ドラム14a上に形成された静電潜像に飛翔して、タッチダウン現像が行われる。
このように、タッチダウン現像方式は、現像ロール上に、帯電させたトナー粒子(外添剤を含む)のみを担持させて、静電潜像に対して飛翔させる現像方式である。
したがって、磁気ブラシを形成して現像する一般的な二成分現像方式と比較して、ドット再現性に優れるとともに、現像装置及び潜像担持体における長寿命化が可能であり、かつ高速画像形成が容易であるという利点がある。
一方、かかるタッチダウン現像方式を採用した場合には、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性における安定性がさらに求められることとなる。
したがって、磁気ブラシを形成して現像する一般的な二成分現像方式と比較して、ドット再現性に優れるとともに、現像装置及び潜像担持体における長寿命化が可能であり、かつ高速画像形成が容易であるという利点がある。
一方、かかるタッチダウン現像方式を採用した場合には、現像ロール上にトナー層を形成する構成上、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力や、トナー粒子自体の帯電特性における安定性がさらに求められることとなる。
すなわち、タッチダウン現像方式では、磁気ロール上の二成分現像剤層(磁気ブラシ)から現像ロール上に一成分現像剤層を形成し、静電潜像担持体上の潜像に現像層を形成する。この時、トナーの転移・層形成を担う磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスの電位の設定により、一成分現像剤層及び現像層の量及び帯電量が決定される。
すなわち、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスは、バイアスキャリブレーションにより決定される。より具体的には、転写ベルト上のトナー量(600dpi、25%half)を測定することにより決定されるが、この時ベースとなるのは磁気ロールのバイアスが上昇するほど現像量が高まり、磁気ロールと現像ロールのバイアスの差が大きいほど現像ロール上のトナー層の厚みが増すという前提である。
すなわち、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスは、バイアスキャリブレーションにより決定される。より具体的には、転写ベルト上のトナー量(600dpi、25%half)を測定することにより決定されるが、この時ベースとなるのは磁気ロールのバイアスが上昇するほど現像量が高まり、磁気ロールと現像ロールのバイアスの差が大きいほど現像ロール上のトナー層の厚みが増すという前提である。
しかしながら、例えば、現像ロールの初期化として、逆バイアス印加による現像ロール上におけるトナー層の剥ぎ取り(現像ロール上の残留トナー層を磁気ロール上へ除去する)が、一般に実施されているものの、かかるトナー層の剥ぎ取りは、所定の画像形成効率を得る必要上、一枚一枚の画像形成ごとに実施される訳ではない。
その結果、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスを、バイアスキャリブレーションにて設定した場合であっても、現像ロール上のトナー層の厚みを所定の範囲に安定的に保持することが困難となる場合が見られる。また、現像ロール上のトナー層の厚みが不安定となる結果、潜像担持体に対する現像量も不安定となって、色味の変化や、画像ムラといった画像濃度の不安定化を招くといった問題が見られる。
そこで、タッチダウン現像方式を採用した場合には、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスを調節する以前に、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー自体の帯電特性における安定性を向上させて、現像ロール上に所定の厚みを有するトナー層を安定的に形成する必要が生じることとなる。
この点、本発明において使用される負帯電二成分現像剤であれば、第1の実施形態において詳述したように、トナー粒子表面及びキャリア表面を、それぞれフッ素化合物によって被覆するとともに、その被覆率比を所定の範囲に規定している。
したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー自体の帯電特性における安定性を効果的に向上させて、現像ロール上に所定の厚みを有するトナー層を、安定的に形成することができることから、タッチダウン現像方式においても、形成画像の画像濃度を安定的に保持することができる。
その結果、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスを、バイアスキャリブレーションにて設定した場合であっても、現像ロール上のトナー層の厚みを所定の範囲に安定的に保持することが困難となる場合が見られる。また、現像ロール上のトナー層の厚みが不安定となる結果、潜像担持体に対する現像量も不安定となって、色味の変化や、画像ムラといった画像濃度の不安定化を招くといった問題が見られる。
そこで、タッチダウン現像方式を採用した場合には、磁気ロール及び現像ロールに印加されるバイアスを調節する以前に、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー自体の帯電特性における安定性を向上させて、現像ロール上に所定の厚みを有するトナー層を安定的に形成する必要が生じることとなる。
この点、本発明において使用される負帯電二成分現像剤であれば、第1の実施形態において詳述したように、トナー粒子表面及びキャリア表面を、それぞれフッ素化合物によって被覆するとともに、その被覆率比を所定の範囲に規定している。
したがって、トナー粒子と、キャリアまたは現像ロールと、の非静電的な付着力や、トナー自体の帯電特性における安定性を効果的に向上させて、現像ロール上に所定の厚みを有するトナー層を、安定的に形成することができることから、タッチダウン現像方式においても、形成画像の画像濃度を安定的に保持することができる。
以下、本発明を実施例によって具体的に説明するが、言うまでもなく、本発明はこれらの記載内容に限定されるものではない。
1.シリカの製造
(1)シリカAの製造
シリカAの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容器中にて、ジメチルポリシロキサン100g及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン100g(以上、信越化学工業(株)製)を、トルエン200gに対して溶解させた後、さらにトルエンを加えて10倍に希釈し、希釈溶液を得た。
次いで、ヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジル90)200gに対して、得られた希釈溶液を徐々に滴下及び撹拌した後、超音波照射及び撹拌を30分間行って、混合物を得た。
次いで、得られた混合物を、150℃の高温槽で加熱した後、トルエンをロータリーエヴァポレーターを用いて溜去し、固形物を得た。
次いで、得られた固形物を、減圧乾燥機を用いて、設定温度50℃で減量しなくなるまで乾燥した。
次いで、乾燥後の固形物を、電気炉を用いて、窒素気流下、200℃、3時間の条件で、加熱処理を行い、粉体を得た。
最後に、得られた粉体をジェットミルを用いて解砕して、平均粒径0.020μmのシリカ微粒子を得た。
(1)シリカAの製造
シリカAの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容器中にて、ジメチルポリシロキサン100g及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン100g(以上、信越化学工業(株)製)を、トルエン200gに対して溶解させた後、さらにトルエンを加えて10倍に希釈し、希釈溶液を得た。
次いで、ヒュームドシリカ(日本アエロジル(株)製、アエロジル90)200gに対して、得られた希釈溶液を徐々に滴下及び撹拌した後、超音波照射及び撹拌を30分間行って、混合物を得た。
次いで、得られた混合物を、150℃の高温槽で加熱した後、トルエンをロータリーエヴァポレーターを用いて溜去し、固形物を得た。
次いで、得られた固形物を、減圧乾燥機を用いて、設定温度50℃で減量しなくなるまで乾燥した。
次いで、乾燥後の固形物を、電気炉を用いて、窒素気流下、200℃、3時間の条件で、加熱処理を行い、粉体を得た。
最後に、得られた粉体をジェットミルを用いて解砕して、平均粒径0.020μmのシリカ微粒子を得た。
(2)シリカBの製造
シリカBは、ジメチルポリシロキサン100g及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン100gを用いるかわりに、ジメチルポリシロキサン200gを用いたほかは、シリカAと同様に製造した。なお、シリカBの平均粒径は0.020μmであった。
シリカBは、ジメチルポリシロキサン100g及び3−アミノプロピルトリメトキシシラン100gを用いるかわりに、ジメチルポリシロキサン200gを用いたほかは、シリカAと同様に製造した。なお、シリカBの平均粒径は0.020μmであった。
2.フッ素樹脂微粒子の製造
(1)樹脂微粒子Aの製造
樹脂微粒子Aの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容量10リットルの撹拌機付きオートクレーブに対して、水5リットル、トリクロロトリフルオロエタン2.7kg、メタノール0.5kg、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)0.29kg、テトラフルオロエチレン0.75kgを収容するとともに撹拌し、混合溶液を得た後、容器内を加熱及び加圧して50℃、13kg/cm2とした。
次いで、上述の条件下にある混合溶液に対して、重合開始剤としてジ(パーフルオロブチリル)パーオキシドのトリクロロトリフルオロエタン1%溶液を、重合速度が一定となるように断続的に加え、混合溶液100重量部に対して、合計18重量部加えて、重合させた。このとき、重合の進行とともに圧力が低下するので、圧力が一定になるようにテトラフルオロエチレンをさらに加えた。
次いで、テトラフルオロエチレンの合計添加量が1.1kgとなったところで、オートクレーブ内の温度を室温まで下げ、未反応モノマーをパージし、スラリー状液を得た。
次いで、得られたスラリー状液を、20リットルの造粒容器に移し、水5リットルを加え、パドル撹拌翼を用いて、250rpmの速度で撹拌しながら、温度を70℃まで上げ、トリクロロトリフルオロエタンを留去するとともに造粒し、平均粒径が0.11μmの造粒物を得た。
次いで、4リットルのオートクレーブ対して得られた造粒物1kgを収容した後、密閉し、オートクレーブ内を窒素ガスで充分置換した。
次いで、オートクレーブ内を、フッ素ガス/窒素ガスが20/80(モル比)の混合ガスにて2kg/cm2まで昇圧し、230℃で4時間保った。
最後に、オートクレーブ内を室温まで冷却した後、未反応フッ素ガスをパージするとともに、オートクレーブ内を充分窒素置換して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)微粒子を得た。
(1)樹脂微粒子Aの製造
樹脂微粒子Aの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容量10リットルの撹拌機付きオートクレーブに対して、水5リットル、トリクロロトリフルオロエタン2.7kg、メタノール0.5kg、パーフルオロ(プロピルビニルエーテル)0.29kg、テトラフルオロエチレン0.75kgを収容するとともに撹拌し、混合溶液を得た後、容器内を加熱及び加圧して50℃、13kg/cm2とした。
次いで、上述の条件下にある混合溶液に対して、重合開始剤としてジ(パーフルオロブチリル)パーオキシドのトリクロロトリフルオロエタン1%溶液を、重合速度が一定となるように断続的に加え、混合溶液100重量部に対して、合計18重量部加えて、重合させた。このとき、重合の進行とともに圧力が低下するので、圧力が一定になるようにテトラフルオロエチレンをさらに加えた。
次いで、テトラフルオロエチレンの合計添加量が1.1kgとなったところで、オートクレーブ内の温度を室温まで下げ、未反応モノマーをパージし、スラリー状液を得た。
次いで、得られたスラリー状液を、20リットルの造粒容器に移し、水5リットルを加え、パドル撹拌翼を用いて、250rpmの速度で撹拌しながら、温度を70℃まで上げ、トリクロロトリフルオロエタンを留去するとともに造粒し、平均粒径が0.11μmの造粒物を得た。
次いで、4リットルのオートクレーブ対して得られた造粒物1kgを収容した後、密閉し、オートクレーブ内を窒素ガスで充分置換した。
次いで、オートクレーブ内を、フッ素ガス/窒素ガスが20/80(モル比)の混合ガスにて2kg/cm2まで昇圧し、230℃で4時間保った。
最後に、オートクレーブ内を室温まで冷却した後、未反応フッ素ガスをパージするとともに、オートクレーブ内を充分窒素置換して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)微粒子を得た。
(2)樹脂微粒子Bの製造
樹脂微粒子Bの製造は、造粒容器におけるパドル撹拌翼での撹拌速度を100rpmとしたほかは、樹脂微粒子Aと同様にして、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)微粒子を得た。
樹脂微粒子Bの製造は、造粒容器におけるパドル撹拌翼での撹拌速度を100rpmとしたほかは、樹脂微粒子Aと同様にして、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)微粒子を得た。
(3)樹脂微粒子Cの製造
樹脂微粒子Cの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、まず、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとを、過硫酸アンモニウム、パーフルオロカルボン酸アンモニウム及び高級パラフィンの存在下において、水性媒体中で乳化重合法により重合し、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)(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン=89/11(モル比))粒子を30%含有する水性分散液を得た。
次いで、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して10重量部となるポリオキシエチレンイソトリデシルエーテル(日本油脂(株)製、ディスパノールTOC)を、得られた水性分散液に対して加えた。
次いで、ポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルを加えた後の水性分散液のpHが9となるようにアンモニア水を加えて55℃まで加熱した後、静置による層分離法によって固形分濃度が約62%の濃縮液を得た。
次いで、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して0.5重量部となるポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルと、純水及びアンモニア水を、得られた濃縮液に対して加え、固形分濃度60%の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)水性分散液を得た。なお、この時点でのポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルの含有量は、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して6重量部であった。
最後に、得られた水性分散液を少量分取した後、水分を除去し、アセトンにて抽出することで、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)微粒子を得た。
樹脂微粒子Cの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、まず、テトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとを、過硫酸アンモニウム、パーフルオロカルボン酸アンモニウム及び高級パラフィンの存在下において、水性媒体中で乳化重合法により重合し、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)(テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレン=89/11(モル比))粒子を30%含有する水性分散液を得た。
次いで、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して10重量部となるポリオキシエチレンイソトリデシルエーテル(日本油脂(株)製、ディスパノールTOC)を、得られた水性分散液に対して加えた。
次いで、ポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルを加えた後の水性分散液のpHが9となるようにアンモニア水を加えて55℃まで加熱した後、静置による層分離法によって固形分濃度が約62%の濃縮液を得た。
次いで、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して0.5重量部となるポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルと、純水及びアンモニア水を、得られた濃縮液に対して加え、固形分濃度60%の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)水性分散液を得た。なお、この時点でのポリオキシエチレンイソトリデシルエーテルの含有量は、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)100重量部(重合体固形分重量基準)に対して6重量部であった。
最後に、得られた水性分散液を少量分取した後、水分を除去し、アセトンにて抽出することで、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)微粒子を得た。
(4)樹脂微粒子Dの製造
樹脂微粒子Dの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容量10リットルの撹拌機付きオートクレーブに対して、脱イオン水6リットル、パラフィンワックス60g(融点53℃)及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム9gを収容した後、オートクレーブを密閉して、73℃に過熱しながら、250rpmの速度で撹拌した。
次いで、温度が73℃に達した時点で、オートクレーブ内に窒素を加えて、20kg/cm2に加圧して圧力試験を行った。
次いで、撹拌を停止した後、加えた窒素を排出し、さらに、オートクレーブ内の混合溶液から酸素を除去するために、5分間減圧処理を行った。
次いで、常圧状態に戻した後、撹拌を再開するとともに、オートクレーブ内にテトラフルオロエチレンを加えて、18kg/cm2まで加圧した。
この時点で、オートクレーブ内の混合溶液に対して、過酸化ジコハク酸を添加するとともに、さらにテトラフルオロエチレンを加えて、19kg/cm2の圧力を維持した。このとき、混合溶液中において重合中の種々の転化率段階において、亜硫酸アンモニウムを加えた。
次いで、平均粒径が0.1μmのポリマーラテックスを得るべく、ほぼ30%の固形分含量となった時点で、重合反応を停止するとともに、オートクレーブ内を常圧まで減圧し、さらに窒素にて3回フラッシュを行った。
最後に、ワックス成分をデカンテーションにて除去し、生成物を凝固法により単離した後、かかる生成物をオーブンを用いて200℃で8時間加熱して、テトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子を得た。
樹脂微粒子Dの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、容量10リットルの撹拌機付きオートクレーブに対して、脱イオン水6リットル、パラフィンワックス60g(融点53℃)及びパーフルオロオクタン酸アンモニウム9gを収容した後、オートクレーブを密閉して、73℃に過熱しながら、250rpmの速度で撹拌した。
次いで、温度が73℃に達した時点で、オートクレーブ内に窒素を加えて、20kg/cm2に加圧して圧力試験を行った。
次いで、撹拌を停止した後、加えた窒素を排出し、さらに、オートクレーブ内の混合溶液から酸素を除去するために、5分間減圧処理を行った。
次いで、常圧状態に戻した後、撹拌を再開するとともに、オートクレーブ内にテトラフルオロエチレンを加えて、18kg/cm2まで加圧した。
この時点で、オートクレーブ内の混合溶液に対して、過酸化ジコハク酸を添加するとともに、さらにテトラフルオロエチレンを加えて、19kg/cm2の圧力を維持した。このとき、混合溶液中において重合中の種々の転化率段階において、亜硫酸アンモニウムを加えた。
次いで、平均粒径が0.1μmのポリマーラテックスを得るべく、ほぼ30%の固形分含量となった時点で、重合反応を停止するとともに、オートクレーブ内を常圧まで減圧し、さらに窒素にて3回フラッシュを行った。
最後に、ワックス成分をデカンテーションにて除去し、生成物を凝固法により単離した後、かかる生成物をオーブンを用いて200℃で8時間加熱して、テトラフルオロエチレン(PTFE)微粒子を得た。
3.トナー原粉の製造
ヘンシェルミキサー内に、結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂100重量部、離型剤4重量部、着色剤としてカーボンブラック12重量部、電荷制御剤1重量部を収容して、混合した後、得られた混合物を二軸押し出し機で溶融混練してドラムフレーカーで冷却した。次いで、得られたフレーク状物を、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して、体積平均粒径が9.09μm、平均円形度0.929のトナー原粉を得た。
ヘンシェルミキサー内に、結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂100重量部、離型剤4重量部、着色剤としてカーボンブラック12重量部、電荷制御剤1重量部を収容して、混合した後、得られた混合物を二軸押し出し機で溶融混練してドラムフレーカーで冷却した。次いで、得られたフレーク状物を、ハンマーミルで粗粉砕した後、ターボミルで微粉砕し、風力分級機を用いて分級して、体積平均粒径が9.09μm、平均円形度0.929のトナー原粉を得た。
4.トナー粒子の製造
(1)トナー粒子Aの製造
トナー粒子Aの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、ヘンシェルミキサー内にトナー原粉2kg(100重量部)、シリカBを30g(1.5重量部)及び樹脂微粒子Aを20g(1重量部)収容し、30m/sの条件下で3分間混合して、トナー粒子Aを得た。
(1)トナー粒子Aの製造
トナー粒子Aの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、ヘンシェルミキサー内にトナー原粉2kg(100重量部)、シリカBを30g(1.5重量部)及び樹脂微粒子Aを20g(1重量部)収容し、30m/sの条件下で3分間混合して、トナー粒子Aを得た。
また、得られたトナー粒子のフッ素化合物被覆率(A1)を測定した。
すなわち、走査電子顕微鏡(日本電子(株)製、フィールドエミション走査電子顕微鏡JSM−7401F)を用いて、トナー粒子の表面写真を撮影し、得られた写真に基づいて測定したフッ素樹脂微粒子の投影面積をa1とし、同様にして測定したトナー粒子の投影面積をb1として、下記式(1)によりA1(%)を得た。
なお、トナー粒子A〜Jの基本的な構成を表1に示す。
すなわち、走査電子顕微鏡(日本電子(株)製、フィールドエミション走査電子顕微鏡JSM−7401F)を用いて、トナー粒子の表面写真を撮影し、得られた写真に基づいて測定したフッ素樹脂微粒子の投影面積をa1とし、同様にして測定したトナー粒子の投影面積をb1として、下記式(1)によりA1(%)を得た。
なお、トナー粒子A〜Jの基本的な構成を表1に示す。
(2)トナー粒子Bの製造
トナー粒子Bは、樹脂微粒子Aの添加量を10g(0.5重量部)としたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Bは、樹脂微粒子Aの添加量を10g(0.5重量部)としたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(3)トナー粒子Cの製造
トナー粒子Cは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Bを30g(1.5重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Cは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Bを30g(1.5重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(4)トナー粒子Dの製造
トナー粒子Dは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを20g(1重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Dは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを20g(1重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(5)トナー粒子Eの製造
トナー粒子Eは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Dを20g(1重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Eは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Dを20g(1重量部)添加したほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(6)トナー粒子Fの製造
トナー粒子Fは、樹脂微粒子Aの添加量を10g(0.5重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Fは、樹脂微粒子Aの添加量を10g(0.5重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(7)トナー粒子Gの製造
トナー粒子Gは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cの添加量を10g(0.5重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Gは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cの添加量を10g(0.5重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(8)トナー粒子Hの製造
トナー粒子Hは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Aを6g(0.3重量部)としたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Hは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Aを6g(0.3重量部)としたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
(9)トナー粒子Iの製造
トナー粒子Iは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを6g(0.3重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いた他は、トナーAと同様に製造した。
トナー粒子Iは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを6g(0.3重量部)とし、シリカBのかわりにシリカAを用いた他は、トナーAと同様に製造した。
(10)トナー粒子J
トナー粒子Jは、樹脂微粒子を添加せず、さらに、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
トナー粒子Jは、樹脂微粒子を添加せず、さらに、シリカBのかわりにシリカAを用いたほかは、トナー粒子Aと同様に製造した。
5.キャリアの製造
(1)キャリアAの製造
キャリアAの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、流動層コーティング装置(フロイント産業(株)製、SFC−5)中に、直径50μmのフェライト(パウダーテック(株)製、F51−50)10kg(100重量部)と、トルエン40kgに対して溶解させた樹脂微粒子Aを0.06kg(0.6重量部)及びエピコート1004(ジャパンエポキシレジン(株)製)2.94kgと、を収容し、80℃の熱風を送り込みながら、フェライトの被覆処理を行った。次いで、得られた被覆樹脂とフェライトの混合塊を乾燥機にて230℃で1時間焼付け処理した後、冷却及び解砕して、キャリアAを得た。
(1)キャリアAの製造
キャリアAの製造は、以下のようにして行った。
すなわち、流動層コーティング装置(フロイント産業(株)製、SFC−5)中に、直径50μmのフェライト(パウダーテック(株)製、F51−50)10kg(100重量部)と、トルエン40kgに対して溶解させた樹脂微粒子Aを0.06kg(0.6重量部)及びエピコート1004(ジャパンエポキシレジン(株)製)2.94kgと、を収容し、80℃の熱風を送り込みながら、フェライトの被覆処理を行った。次いで、得られた被覆樹脂とフェライトの混合塊を乾燥機にて230℃で1時間焼付け処理した後、冷却及び解砕して、キャリアAを得た。
また、得られたキャリアのフッ素化合物被覆率(A2)を測定した。
すなわち、蛍光X線分析装置(リガク(株)製、RI×200)を用いて測定したキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をa2とし、同様にして測定したフッ素樹脂微粒子のみでキャリア表面を被覆した場合のキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をb2として、下記式(2)によりA2(%)を得た。
なお、キャリアA〜Gの基本的な構成を表2に示す。
すなわち、蛍光X線分析装置(リガク(株)製、RI×200)を用いて測定したキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をa2とし、同様にして測定したフッ素樹脂微粒子のみでキャリア表面を被覆した場合のキャリア表面におけるフッ素の蛍光X線強度をb2として、下記式(2)によりA2(%)を得た。
なお、キャリアA〜Gの基本的な構成を表2に示す。
(2)キャリアBの製造
キャリアBは、樹脂微粒子Aの添加量を0.03kg(0.3重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.97kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアBは、樹脂微粒子Aの添加量を0.03kg(0.3重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.97kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
(3)キャリアCの製造
キャリアCは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを0.06kg(0.6重量部)としたほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアCは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを0.06kg(0.6重量部)としたほかは、キャリアAと同様に製造した。
(4)キャリアDの製造
キャリアDは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Dを0.06kg(0.6重量部)としたほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアDは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Dを0.06kg(0.6重量部)としたほかは、キャリアAと同様に製造した。
(5)キャリアEの製造
キャリアEは、樹脂微粒子Aの添加量を0.6kg(6重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.4kgとしたほかは、たほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアEは、樹脂微粒子Aの添加量を0.6kg(6重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.4kgとしたほかは、たほかは、キャリアAと同様に製造した。
(6)キャリアFの製造
キャリアFは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを0.6kg(6重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.4kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアFは、樹脂微粒子として、樹脂微粒子Cを0.6kg(6重量部)とし、エピコート1004の添加量を2.4kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
(7)キャリアGの製造
キャリアGは、樹脂微粒子を添加せず、エピコート1004の添加量を3kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
キャリアGは、樹脂微粒子を添加せず、エピコート1004の添加量を3kgとしたほかは、キャリアAと同様に製造した。
[実施例1]
1.負帯電二成分現像剤の製造
ボールミル中に、被覆トナー粒子Aを30g及びキャリアA300gを収容した後、10分間撹拌混合して、負帯電二成分現像剤を得た。
1.負帯電二成分現像剤の製造
ボールミル中に、被覆トナー粒子Aを30g及びキャリアA300gを収容した後、10分間撹拌混合して、負帯電二成分現像剤を得た。
2.評価
(1)画像濃度の評価
得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行い、画像濃度の評価を行った。
すなわち、タッチダウン方式を採用したカラープリンタ(京セラミタ製、FS−C5016N)に対して、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、ISO 12647に準拠した画像パターン(solid画像と25%half画像を含んだ画像パターン)を印字し、solid画像及び25%half画像における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
次いで、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した後、再度ISO 12647に準拠した画像パターンを印字し、solid画像及び25%half画像における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
また、得られた単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度の測定結果を、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表3に示す。
○:単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度が1.2以上の値である。
×:単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度が1.2未満の値である。
(1)画像濃度の評価
得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行い、画像濃度の評価を行った。
すなわち、タッチダウン方式を採用したカラープリンタ(京セラミタ製、FS−C5016N)に対して、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、ISO 12647に準拠した画像パターン(solid画像と25%half画像を含んだ画像パターン)を印字し、solid画像及び25%half画像における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
次いで、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した後、再度ISO 12647に準拠した画像パターンを印字し、solid画像及び25%half画像における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
また、得られた単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度の測定結果を、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表3に示す。
○:単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度が1.2以上の値である。
×:単発5万枚印字後におけるsolid画像濃度が1.2未満の値である。
また、得られた25%half画像濃度の測定結果より、画像濃度変化(5万枚印字後の画像濃度−初期画像濃度)を算出し、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表3に示す。
○:25%half画像における画像濃度変化の絶対値が0.1以下の値である。
×:25%half画像における画像濃度変化の絶対値が0.1を超えた値である。
○:25%half画像における画像濃度変化の絶対値が0.1以下の値である。
×:25%half画像における画像濃度変化の絶対値が0.1を超えた値である。
(2)画像濃度ムラの評価
また、得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行い、画像濃度ムラの評価を行った。
すなわち、上述した評価機に、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した。
次いで、600dpi25%half画像をA3にて出力して、画像中の9点における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
次いで、得られた9点における画像濃度のうち、最大値と最小値との差を算出して、画像濃度ムラとし、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表3に示す。
○:画像濃度の差が0.1未満の値である。
×:画像濃度の差が0.1以上の値である。
また、得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行い、画像濃度ムラの評価を行った。
すなわち、上述した評価機に、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した。
次いで、600dpi25%half画像をA3にて出力して、画像中の9点における画像濃度を、それぞれ分光光度計(グレタグマクベス(株)製、SpectroEye)を用いて測定した。
次いで、得られた9点における画像濃度のうち、最大値と最小値との差を算出して、画像濃度ムラとし、下記基準に沿って評価した。得られた結果を表3に示す。
○:画像濃度の差が0.1未満の値である。
×:画像濃度の差が0.1以上の値である。
(3)トナー帯電量の評価
また、得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行った際に、現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量を評価した。
すなわち、上述した評価機に、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した。
次いで、間欠5万枚印字が終了した時点において、現像装置内の現像ロール上に形成されているトナー層のうち、5mm×50mmの領域分のトナー粒子における帯電量(μC/g)を、帯電量測定装置(トレック・ジャパン(株)製、MODEL210HS)を用いて測定した。得られた結果を表3に示す。
また、得られた負帯電二成分現像剤を用いて、画像形成を行った際に、現像ロール上に形成されたトナー層におけるトナー帯電量を評価した。
すなわち、上述した評価機に、得られた負帯電二成分現像剤を搭載して、所定の印字率2%文字画像を5万枚単発印字した。
次いで、間欠5万枚印字が終了した時点において、現像装置内の現像ロール上に形成されているトナー層のうち、5mm×50mmの領域分のトナー粒子における帯電量(μC/g)を、帯電量測定装置(トレック・ジャパン(株)製、MODEL210HS)を用いて測定した。得られた結果を表3に示す。
[実施例2]
実施例2では、キャリアとしてキャリアBを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
実施例2では、キャリアとしてキャリアBを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[実施例3]
実施例3では、トナー粒子としてトナー粒子Bを用い、キャリアとしてキャリアAを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
実施例3では、トナー粒子としてトナー粒子Bを用い、キャリアとしてキャリアAを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[実施例4]
実施例4では、トナー粒子としてトナー粒子Cを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
実施例4では、トナー粒子としてトナー粒子Cを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[実施例5]
実施例5では、トナー粒子としてトナー粒子Dを用い、キャリアとしてキャリアCを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
実施例5では、トナー粒子としてトナー粒子Dを用い、キャリアとしてキャリアCを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[実施例6]
実施例6では、トナー粒子としてトナー粒子Eを用い、キャリアとしてキャリアDを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
実施例6では、トナー粒子としてトナー粒子Eを用い、キャリアとしてキャリアDを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例1]
比較例1では、トナー粒子としてトナー粒子Fを用い、キャリアとしてキャリアEを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例1では、トナー粒子としてトナー粒子Fを用い、キャリアとしてキャリアEを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例2]
比較例2では、トナー粒子としてトナー粒子Gを用い、キャリアとしてキャリアFを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例2では、トナー粒子としてトナー粒子Gを用い、キャリアとしてキャリアFを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例3]
比較例3では、トナー粒子としてトナー粒子Hを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例3では、トナー粒子としてトナー粒子Hを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例4]
比較例4では、トナー粒子としてトナー粒子Iを用い、キャリアとしてキャリアCを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例4では、トナー粒子としてトナー粒子Iを用い、キャリアとしてキャリアCを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例5]
比較例5では、トナー粒子としてトナー粒子Hを用い、キャリアとしてキャリアGを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例5では、トナー粒子としてトナー粒子Hを用い、キャリアとしてキャリアGを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
[比較例6]
比較例6では、トナー粒子としてトナーJを用い、キャリアとしてキャリアEを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
比較例6では、トナー粒子としてトナーJを用い、キャリアとしてキャリアEを用いたほかは、実施例1と同様にして負帯電二成分現像剤を製造するとともに、評価した。得られた結果を表3に示す。
本発明にかかる負帯電二成分現像剤によれば、トナー粒子表面をフッ素化合物によって被覆するとともに、キャリア表面についてもフッ素化合物を用いて被覆し、かつ、トナー表面の被覆率(A1)と、キャリア表面の被覆率(A2)と、の比率を所定の範囲とすることによって、トナー粒子とキャリア等との非静電的な付着力を抑制し、かつ、トナー粒子自体の帯電特性を効果的に維持することができるようになった。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度を安定的に保持することができるようになった。
したがって、本発明の負帯電二成分現像剤及び画像形成装置によれば、特に、高速カラー複写機やカラープリンタ等の各種画像形成装置における画像特性の経時的劣化防止に寄与することが期待される。
その結果、長時間画像形成を行った場合であっても、形成画像における画像濃度を安定的に保持することができるようになった。
したがって、本発明の負帯電二成分現像剤及び画像形成装置によれば、特に、高速カラー複写機やカラープリンタ等の各種画像形成装置における画像特性の経時的劣化防止に寄与することが期待される。
10:画像形成装置カラー画像形成装置
11a、12a、13a、14a:感光体ドラム
11b、12b、13b、14b:帯電装置
11c、12c、13c、14c:露光装置
11、12、13、14:現像装置
11d、12d、13d、14d:現像ローラ(現像剤担持体)
11d´、12d´、13d´、14d´:磁気ローラ
14d1´:回転スリーブ
14d2´:固定磁石体
15:転写ベルト
16a、16b、16c、16d:転写装置
11e、12e、13e、14e:クリーニング部材
18:給紙部
19:給紙ローラ
20:定着装置
20a:排紙部
30:現像容器
31a、32:直流(DC)バイアス電源
31b:交流(AC)バイアス電源
11a、12a、13a、14a:感光体ドラム
11b、12b、13b、14b:帯電装置
11c、12c、13c、14c:露光装置
11、12、13、14:現像装置
11d、12d、13d、14d:現像ローラ(現像剤担持体)
11d´、12d´、13d´、14d´:磁気ローラ
14d1´:回転スリーブ
14d2´:固定磁石体
15:転写ベルト
16a、16b、16c、16d:転写装置
11e、12e、13e、14e:クリーニング部材
18:給紙部
19:給紙ローラ
20:定着装置
20a:排紙部
30:現像容器
31a、32:直流(DC)バイアス電源
31b:交流(AC)バイアス電源
Claims (9)
- トナー粒子及びキャリアの表面がそれぞれフッ素化合物で被覆されてなる負帯電二成分現像剤であって、
前記トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、
前記キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、
A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする負帯電二成分現像剤。 - 前記フッ素化合物が、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−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、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)、及びエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体(ETFE)からなる群から選択される少なくとも一種のフッ素樹脂であることを特徴とする請求項1に記載の負帯電二成分現像剤。
- 前記トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率(A1)を4〜14%の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の負帯電二成分現像剤。
- 前記キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率(A2)を0.5〜4%の範囲内の値とすることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の負帯電二成分現像剤。
- 前記トナー粒子を被覆するフッ素化合物が、前記トナー粒子の表面に固着されたフッ素樹脂微粒子からなることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の負帯電二成分現像剤。
- 前記トナー粒子を被覆するフッ素化合物が、トナー原粉、前記フッ素樹脂微粒子及び無機微粒子を、共に撹拌して得られてなる請求項5に記載の負帯電二成分現像剤。
- 前記キャリアを被覆するフッ素化合物が、熱硬化性樹脂と前記フッ素樹脂微粒子とからなることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の負帯電二成分現像剤。
- 静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、
トナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、
前記現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、前記磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、
前記第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、前記現像ロール上に、トナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像に用いられてなる請求項1〜7のいずれか一項に記載の負帯電二成分現像剤。 - 静電潜像担持体に対面配置した現像ロールと、
負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子とキャリアよりなる磁気ブラシを形成し、かつ、現像ロールに対面配置した磁気ロールと、を有し、
前記現像ロールに対して、第1の直流バイアス及び交流バイアスを供給するとともに、前記磁気ロールに対して、第2の直流バイアスを供給し、
前記第1の直流バイアス及び第2の直流バイアスの電位差と、交流バイアスによって、前記現像ロール上に、トナー層を形成して、静電潜像担持体上の潜像を現像するタッチダウン現像方式を採用した現像装置を備えてなる画像形成装置であって、
前記負帯電二成分現像剤を構成するトナー粒子及びキャリアの表面が、それぞれフッ素化合物で被覆されており、かつ、前記トナー粒子表面におけるフッ素化合物の被覆率をA1とし、前記キャリア表面におけるフッ素化合物の被覆率をA2としたときに、A2/A1で表される比率を0.1〜0.5の範囲内の値とすることを特徴とする画像形成装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007193399A JP2009031416A (ja) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 |
US12/164,151 US20090029281A1 (en) | 2007-07-25 | 2008-06-30 | Two-component developer and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2007193399A JP2009031416A (ja) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009031416A true JP2009031416A (ja) | 2009-02-12 |
Family
ID=40295705
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2007193399A Pending JP2009031416A (ja) | 2007-07-25 | 2007-07-25 | 負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20090029281A1 (ja) |
JP (1) | JP2009031416A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128218A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2013109018A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Ricoh Co Ltd | トナー |
JP2013152446A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-08-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非磁性一成分現像方式用正帯電性トナー |
JP2018005076A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、並びに2成分現像剤及びその製造方法 |
WO2020166654A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | パウダーテック株式会社 | キャリア、電子写真用現像剤及びキャリアの製造方法 |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20130071143A1 (en) * | 2011-09-19 | 2013-03-21 | Thomas Nelson Blanton | Antibacterial and antifungal protection for toner image |
US9201336B2 (en) * | 2012-02-13 | 2015-12-01 | Ricoh Company, Ltd. | Developing device and image forming apparatus including a toner bearing member having a predetermined relationship with toner |
US10620810B2 (en) * | 2015-05-15 | 2020-04-14 | Spotify Ab | Method and a system for performing scrubbing in a video stream |
JP7480686B2 (ja) * | 2020-11-25 | 2024-05-10 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | トナー、画像形成装置及び画像形成方法 |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0844118A (ja) * | 1994-07-28 | 1996-02-16 | Mita Ind Co Ltd | 電子写真現像剤用磁性キャリア及びその製法 |
US5952143A (en) * | 1997-07-29 | 1999-09-14 | Ricoh Company, Ltd. | Carrier for developing electrostatic latent image and manufacturing method thereof |
US6686113B2 (en) * | 2001-09-18 | 2004-02-03 | Powdertech Co., Ltd. | Carrier for electrophotographic developer and developer containing the same |
US7470497B2 (en) * | 2002-10-02 | 2008-12-30 | Panasonic Corporation | Two-component developer having a resin coated carrier for electrophotography and toner |
US7279262B2 (en) * | 2003-11-20 | 2007-10-09 | Canon Kabushiki Kaisha | Magnetic carrier and two-component developer |
US7116933B2 (en) * | 2004-09-23 | 2006-10-03 | Kyocera Mita Corporation | Developing unit, image forming apparatus, and developing method |
JP4520336B2 (ja) * | 2005-03-14 | 2010-08-04 | 花王株式会社 | 画像形成方法 |
CN101174111B (zh) * | 2006-11-02 | 2012-09-05 | 花王株式会社 | 调色剂和双组分显影剂 |
-
2007
- 2007-07-25 JP JP2007193399A patent/JP2009031416A/ja active Pending
-
2008
- 2008-06-30 US US12/164,151 patent/US20090029281A1/en not_active Abandoned
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011128218A (ja) * | 2009-12-15 | 2011-06-30 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電潜像現像用トナー、静電潜像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ及び画像形成装置 |
JP2013109018A (ja) * | 2011-11-17 | 2013-06-06 | Ricoh Co Ltd | トナー |
JP2013152446A (ja) * | 2011-12-26 | 2013-08-08 | Mitsubishi Chemicals Corp | 非磁性一成分現像方式用正帯電性トナー |
JP2018005076A (ja) * | 2016-07-06 | 2018-01-11 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、並びに2成分現像剤及びその製造方法 |
WO2020166654A1 (ja) * | 2019-02-13 | 2020-08-20 | パウダーテック株式会社 | キャリア、電子写真用現像剤及びキャリアの製造方法 |
JP7398119B2 (ja) | 2019-02-13 | 2023-12-14 | パウダーテック株式会社 | キャリア、電子写真用現像剤及びキャリアの製造方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20090029281A1 (en) | 2009-01-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2009031416A (ja) | 負帯電二成分現像剤及び画像形成装置 | |
EP0999478B1 (en) | Two-component type developer and image forming method | |
JP5453203B2 (ja) | 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像用現像剤、及び画像形成装置 | |
JP2001075315A (ja) | 磁性体分散型樹脂キャリア、二成分系現像剤及び画像形成方法 | |
JP5289024B2 (ja) | 現像剤及び画像形成方法 | |
JP2009025487A (ja) | 正帯電二成分現像剤及び画像形成装置 | |
JP3902945B2 (ja) | 樹脂コートキャリア、二成分系現像剤及び補給用現像剤 | |
JP5173764B2 (ja) | 二成分現像剤及び画像形成方法 | |
JP6930358B2 (ja) | キャリア、現像剤、現像剤収容ユニット、画像形成装置及び画像形成方法 | |
JP2008083617A (ja) | 現像剤及び画像形成方法 | |
JP3950582B2 (ja) | 画像形成方法 | |
JP5899181B2 (ja) | 2成分現像剤、及び2成分現像剤の製造方法 | |
JP4086433B2 (ja) | 二成分系現像剤及び画像形成方法 | |
JP2003280284A (ja) | 現像剤用キャリア及び現像剤並びに画像形成方法 | |
JP4422857B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP4258356B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア及びその製造方法、静電潜像現像剤、画像形成方法、並びに画像形成装置 | |
JP6753147B2 (ja) | 静電潜像現像用キャリア、二成分現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 | |
JP2003295524A (ja) | 補給用現像剤 | |
JP3901914B2 (ja) | 電子写真用キャリア及びその製造方法並びに電子写真現像剤 | |
JP2002148869A (ja) | 乾式二成分系現像用樹脂コートキャリア及び該キャリアを有する現像剤 | |
JP2009151049A (ja) | ハイブリッド現像用キャリア、ハイブリッド現像装置および画像形成装置 | |
JP2017122884A (ja) | 画像形成方法、並びに磁性キャリア及びその製造方法 | |
JPH0611886A (ja) | トナー | |
JP2017021199A (ja) | キャリア、現像剤および画像形成方法 | |
JP2013127551A (ja) | 2成分現像剤 |