JP2010117617A - 現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】
画像形成を行わず、長期間放置後に再度画像形成を行ったとしても、カブリ等の発生を低減させることが可能な現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】
少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備える現像剤であって、トナーは、トナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)であることを特徴とする現像剤、当該現像剤を収容した現像剤カートリッジ、当該現像剤カートリッジを装着した現像装置、及び当該現像装置を装着した画像形成装置。
【選択図】 図1

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等に使用される現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
一般的に、電子写真方式による画像形成工程は、光導電性絶縁層を有する像担持体を一様に帯電させる帯電工程と、次いでその層を露光させ、その露光された部分上の電荷を消滅させることにより潜像を形成する露光工程と、更にこの潜像に少なくとも樹脂及び着色剤を含有する現像剤としてのトナーを付着させることによって可視化させる現像工程と、得られた可視像を転写紙等の記録媒体に転写させる転写工程と、加熱、圧力、或いはその他適当な定着方法により記録媒体に転写された可視像を定着させる定着工程と、から構成される。
このような電子写真方式により画像形成を行う画像形成装置に適用されるトナーは、一般的に、顔料、樹脂、ワックス、帯電制御剤等から構成されるトナー母粒子に外添剤を付着させて作製される。そして、従来、当該トナー母粒子に外添する外添剤の種類や添加量を変更して、画像品質を向上させる技術があった(例えば、特許文献1参照)。
特開2007−139846号公報
しかしながら、上記トナーを収容した画像形成装置において、画像形成を行わず、長期間放置後に再度画像形成を行った場合、カブリ等が発生し、画像品質が低下するといった問題があった。
本発明はこのような実情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、画像形成を行わず、長期間放置後に再度画像形成を行ったとしても、カブリ等の発生を低減させることが可能な現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置を提供することである。
上記課題を解決するために、本願の発明者は鋭意研究を行った結果、外添剤配合量、現像剤の体積平均粒径、及び外添強度における現像剤の表面粗さを所定の範囲内に収めることで、カブリ等の発生を低減させることが可能な現像剤を提供することが可能であることを見出した。すなわち、本発明にかかる現像剤は、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備える現像剤であって、トナーは、トナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)であることを特徴とする。
また、本発明にかかる現像剤カートリッジは、少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を収容する収容部を有することを特徴とする。
さらに、本発明にかかる現像装置は、潜像担持体と、潜像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給することで潜像を可視像化させる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、を備え、現像剤供給体は少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を前記現像剤担持体に供給することを特徴とする。
さらにまた、本発明にかかる画像形成装置は、潜像担持体と、潜像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給することで潜像を可視像化させる現像剤担持体と、現像剤担持体に現像剤を供給する現像剤供給体と、を有する現像装置と、潜像を可視像化させるために供給された現像剤を記録媒体に転写する転写部と、記録媒体に転写された現像剤を定着させる定着部と、を備え、現像剤供給体は少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を前記現像剤担持体に供給することを特徴とする。
本発明の現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置によれば、画像形成を行わず、長期間放置後に再度画像形成を行ったとしても、カブリ等の発生を低減させることができる。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下の記述に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
[第1の実施形態]
まず、本発明にかかる現像剤としてのトナーを用いて画像形成を行う画像形成装置としてのプリンタについて説明する。次いで、当該トナーを潜像担持体上に形成された潜像に供給することで可視像化させる現像装置、当該トナーを収容する現像剤カートリッジ、当該トナーの順に説明する。
図1に示すように、プリンタ100は、前述した電子写真方式により記録媒体上に画像を形成する画像形成装置である。このような機能を実現するプリンタ100は、用紙カセット11を始点とし、排出ローラ48を終点とする略S字状に形成された用紙搬送経路Sに沿って、現像装置20、定着器42を有し、更にこれらの各部材に記録媒体としての用紙Pを搬送するための搬送ローラ等を備える。
用紙カセット11は、内部に用紙Pを積層した状態で収納し、プリンタ100下部に着脱自在に装着されている。そして、用紙カセット11上部に設けられたホッピングローラ12は、用紙カセット11に収納された用紙Pをその最上部から1枚ずつ取り出して、矢印(x)方向に繰り出す。
搬送ローラ13はピンチローラ14と一対となって、ホッピングローラ12により繰り出された用紙Pを挟持搬送する。そして、レジストローラ15はピンチローラ16と一対となって、搬送ローラ13−ピンチローラ14対から搬送された用紙Pの斜行を矯正すると共に、用紙Pを現像装置20に搬送する。これらの各ローラは、図示せぬ駆動モータからギア等を経由して動力が伝達されることにより回転する。
現像装置20は、用紙搬送経路Sに沿って着脱自在に装着されており、LED(Light Emitting Diode)ヘッド40から照射され、像担持体としての感光体ドラム21上に形成された潜像にトナーを付着させて可視像化させる。現像装置20については、後ほど詳細に説明する。
現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ30は、例えば、ブラックのトナーを収容する収容部を備え、現像装置20の所定の箇所において着脱自在となるように形成されている。トナーカートリッジ30についても、後ほど詳細に説明する。
LEDヘッド40は、例えば、LED素子とレンズアレイとを有し、LED素子から出力される照射光が感光体ドラム21の表面に結像する位置となるように配設されている。
転写ローラ41は導電性ゴム等によって形成され、感光体ドラム21に対向して圧接するように配設される。そして、転写ローラ41は、図示せぬ転写ローラ用電源から印加されたバイアス電圧により、感光体ドラム21上で現像された可視像を用紙Pに転写する。
定着器42は、現像装置20以降の用紙搬送経路S下流側に配設され、ヒートローラ43と、バックアップローラ44と、図示せぬサーミスタとを備える。ヒートローラ43は、例えば、アルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFA(テトラフルオロエチレンーパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブを被覆することによって形成されている。そして、その芯金内には、例えば、ハロゲンランプ等の加熱ヒータ45が設けられている。バックアップローラ44は、例えば、アルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にPFAチューブを被覆した構成であり、ヒートローラ43との間に圧接部が形成されるように配設されている。サーミスタは、ヒートローラ43の表面温度検出手段であり、ヒートローラ43の近傍に非接触で配設される。サーミスタが検出したヒートローラ43の表面温度の検出結果に基づき、加熱ヒータ45を制御することで、ヒートローラ43の表面温度は所定の温度に維持される。可視像が転写された用紙Pが所定の温度に維持されたヒートローラ43とバックアップローラ44とから形成される圧接部を通過することで、熱及び圧力が付与され、用紙P上のトナーが溶融し、可視像は定着される。
搬送ローラ46はピンチローラ47と一対となって、定着器42を通過した用紙Pを挟持搬送する。そして、排出ローラ48はピンチローラ49と一対となって、搬送ローラ46−ピンチローラ47対から搬送された用紙Pを用紙スタッカ50に排出する。用紙スタッカ50は、プリンタ100の筐体外面を利用して形成されており、排出ローラ48−ピンチローラ49対によって排出された用紙Pを積載する。
なお、図1には示されていないが、プリンタ100を構成する他の部材として、プリンタ100は、マイクロプロセッサ,ROM(Read Only Memory),RAM(Random Access Memory),入出力ポート,タイマ等を備える印刷制御部、印刷データ及び制御コマンドを受信してプリンタ100の全体のシーケンスを制御し印刷動作を実行するインタフェース制御部、また、インタフェース制御部を介して入力された印刷データを一時的に記憶する受信メモリ、この受信メモリに記憶された印刷データを受け取ると共に、この印刷データを編集処理することによって、形成された画像データ(イメージデータ)を記憶する画像データ編集メモリ、プリンタ100の状態を表示するための、例えば、LCD(Liquid Crystal Display)等の表示装置を備える表示部、ユーザからの指示を受付けるための、例えばタッチパネル等の入力手段を備える操作部、プリンタ1の動作状態を監視するための、例えば、用紙位置検出センサ,温湿度センサ,濃度センサ等の各種センサ、画像データ編集メモリに記憶されたイメージデータをLEDヘッド40に送り、この印字ヘッド40の駆動を制御するヘッド駆動制御部、定着器42の温度を制御する温度制御部、用紙Pを搬送する各ローラを回転させるための駆動モータを制御する用紙搬送モータ制御部、感光体ドラム21等の各種ローラを回転させるための駆動モータを制御する駆動制御部、及び各ローラに電圧を印加する高圧電源等を備える。
次に、現像装置20について図2を用いて説明する。図2は、現像装置20の構成を概略的に示す概略構成図である。
潜像担持体としての感光体ドラム21は、導電性支持体と光導電層によって構成され、導電性支持体としてのアルミニウムの金属パイプに光導電層としての電荷発生層及び電荷輸送層を順次積層した構成の有機感光体である。帯電ローラ22は、感光体ドラム21の周面に接して設けられ、金属シャフトと半導電性エピクロロヒドリンゴムによって構成されている。そして、感光体ドラム21の周面の所定の位置には、感光体ドラム21に残留したトナーを回収するためのクリーニングローラ26が配設されている。
感光体ドラム21の周面に圧接するように配設された現像剤担持体としての現像ローラ23は、ステンレス等の金属シャフトの芯金の外周にカーボンブラックを分散させた半導電性のシリコーンゴムを被覆することにより形成される。そして、現像ローラ23の周面の所定の位置には、トナー層を規制するためのステンレス製の現像ブレード24が配設されている。
現像ローラ23の周面に圧接するように配設された現像剤供給体としてのスポンジローラ25は、金属シャフトと半導電性発泡シリコーンスポンジ層によって構成されている。
図2に示すように、感光体ドラム21は、図示せぬ駆動モータにより図2中矢印(a)方向に一定周速度で回転する。そして、感光体ドラム21の表面に接触して設けられた帯電ローラ22は、図2中矢印(b)方向に回転しながら、図示せぬ帯電ローラ用高圧電源によって供給される−1000Vの帯電バイアスを感光体ドラム21の表面に印加し、この表面を一様均一に帯電させる。次に、感光体ドラム21に対向して設けられたLEDヘッド40によって、画像信号に対応した光が感光体ドラム21の一様均一に帯電された表面に照射され、光照射部分の電位が光減衰して潜像が形成される。このとき、LEDヘッド40により照射された露光部のドラム電位は−50V、非露光部は−500Vである。
現像ローラ23は、感光体ドラム21に密着して配置されており、図示せぬ現像ローラ用高圧電源によって−200Vの現像バイアスが印加されている。現像ローラ23は、−300Vの供給バイアスが印加されたスポンジローラ25により搬送されたトナーTを吸着し、これを図3中矢印(c)方向に回転搬送する。この回転搬送工程で、スポンジローラ25より下流にあって現像ローラ23に圧接して配置された現像ブレード24は、現像ローラ23に吸着したトナーTを均一な厚さにならしたトナー層を形成する。
更に現像ローラ23は、感光体ドラム21上に形成された潜像を、担持するトナーTによって反転現像する。感光体ドラム21の導電性支持体と現像ローラ23との間には高圧電源によってバイアス電圧が印加されているため、現像ローラ23と感光体ドラム21との間には、感光体ドラム21に形成された静電潜像に伴う電気力線が発生する。このため、現像ローラ23上の帯電したトナーTは、静電気力により感光体ドラム21上の潜像部分に付着し、この部分を現像して可視像を形成する。なお、感光体ドラム21の回転開始で始まるこの現像プロセスは、所定のタイミングで開始される。
次に、トナーカートリッジ30について図3を用いて説明する。図3は、トナーカートリッジ30の構成を概略的に説明する概略構成図である。
図3に示すように、トナーカートリッジ30の容器31内のトナー収容部32の所定部には、その長手方向に(紙面の裏表方向)に延在すると共に、矢印(e)方向に回転する攪拌バー33が回転自在に支持され、その下方には容器内のトナーTを排出する排出口34が形成されている。シャッタ35は、容器内にあって、この排出口34を開閉するために矢印(f)方向にスライド可能に配設されている。
そして、シャッタ35は、図2に示すように現像装置20に装着された後に、図示せぬレバー操作によって、矢印(f)方向の排出口34が開口する方向にスライドする。これにより、容器31内のトナーTが排出口34から矢印(g)方向に落下し、図2に示す現像装置20に供給される。現像装置20に落下したトナーTは、図示せぬスポンジローラ用高圧電源によって電圧が印加されたスポンジローラ25の矢印(d)方向の回転によって、現像ローラ23に供給される。
次に、プリンタ100の画像形成プロセスについて説明する。
図1に示すように記録紙カセット11に収容された用紙Pは、ホッピングローラ12によって記録紙カセット11から図1中矢印(x)方向に一枚ずつ取り出される。その後、用紙搬送経路Sに沿って、搬送ローラ13−ピンチローラ14対及びレジストローラ15−ピンチローラ16対によって斜行が矯正されながら、現像装置30に搬送される。なお、上述した現像プロセスは、用紙Pが図2中矢印(y)方向に搬送される間の所定のタイミングで開始される。
図2に示すように、図示せぬ転写ローラ用電源によって転写バイアスが印加された転写ローラ41によって、上記の現像プロセスによって感光体ドラム21上に形成された可視像を用紙Pに転写する転写プロセスが行われる。
その後、用紙Pはヒートローラ43とバックアップローラ44とを備えた定着器42へと搬送される。可視像が転写された用紙Pは、図示せぬ温度制御手段によって制御されて所定の表面温度に保たれ、図2中矢印(h)方向に回転するヒートローラ43と図2中矢印(i)方向に回転するバックアップローラ44との間へ進む。そこで、ヒートローラ43の熱が用紙P上上のトナーTを溶融させ、さらに用紙P上で溶融したトナーTをヒートローラ43とバック亜アップローラ44との圧接部で加圧することにより、可視像が用紙P上に定着する。
可視像が定着した用紙Pは、搬送ローラ46−ピンチローラ47対により搬送され、排出ローラ48−ピンチローラ49対によって、用紙スタッカ50に排出される。
なお、可視像が転写された後の感光体ドラム21の表面には、若干のトナーTが残留する場合がある。この残留したトナーTは、クリーニングローラ26によって除去される。クリーニングローラ26は、感光体ドラム21の表面の所定の位置に当接するように配設され、感光体度ドラム21の回転に伴いつれ回る。クリーニングローラ26が感光体ドラム21の表面に当接した状態で感光体ドラム21が回転軸中心に回転することによって、転写されずに感光体ドラム21の表面に残留したトナーTが除去される。なお、クリーニングされた感光体ドラム21は繰り返し使用される。
次に、トナーTについて説明する。本実施形態においては、着色剤や添加剤と、モノマーと、を水媒体中で分散させながら重合して製造される重合トナー、特に、一段階の反応でトナーサイズの粒子を形成され、形状が球形となる懸濁重合法により製造されるトナーTについて説明する。
本実施形態において、トナーTに用いられる樹脂としては、ビニル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。このような熱可塑性樹脂のうち、ビニル樹脂を構成するモノマーとしては、例えば、スチレン、2,4−ジメチルスチレン、α−メチルスチレン、p−エチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−クロロスチレン、ビニルナフタレン等のスチレン若しくはスチレン誘導体、又はアクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、アクリル酸、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、アクリル酸イソブチル、アクリル酸−t−ブチル、アクリル酸アミル、アクリル酸シクロヘキシル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸イソオクチル、アクリル酸デシル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸メトキシエチル、アクリル酸−2−ヒドロキシエチル、アクリル酸グリシジル、アクリル酸フェニル、α−クロロアクリル酸メチル、メタクリル酸、メタクリル酸エチル、メタクリル酸−n−プロピル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−t−ブチル、メタクリル酸アミル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸イソオクチル、メタクリル酸デシル、メタクリル酸ウラリル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸メトキシエチル、メタクリル酸−2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸グリシジル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のエチレン性モノカルボン酸及びそのエステル、又はエチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレン等のエチレン系不飽和モノオレフィン類、又は塩化ビニル、臭酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ギ酸ビニル、カプロン酸ビニル等のビニルエステル類、又はアクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のエチレン性モノカルボン酸置換体、又はマレイン酸エステル等のエチレン性ジカルボン酸及びその置換体、例えば、ビニルメチルケトン等のビニルケトン類、又はビニルメチルエーテル等のビニルエーテル類が挙げられる。
また、架橋剤としては、ジビルベンゼン、ジビニルナフタレン、ポリエチレングリコールジメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシジエトキシジフェニル)プロパン、2,2−ビス(4−アクリロキシジエトキシジフェニル)プロパン、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールグリコールジメタクリレート、1,6−へキシレングリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ジプロピレングリコールジメタクリレート、ポリプロピレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、等の一般的な架橋剤を用いることができる。また、必要に応じてこれらの架橋剤を2種類以上組み合わせて用いてもよい。
着色剤としては、従来のブラックナー又はカラートナー用着色剤として用いられる染料、顔料を使用することができ、例えば、カーボンブラック、酸化鉄、フタロシアニンブルー、パーマネントブラウンFG、ブリリアントファーストスカーレット、ピグメントグリーンB、ローダミン−Bベース、ソルベントレッド49、ソルベントレッド146、ピグメントブルー15:3、ソルベントブルー35、キナクリドン、カーミン6B、ジスアゾエロー等が挙げられる。
また、オフセット防止剤としては、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、オレフィンの共重合物、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスといった脂肪族炭化水素系ワックス、酸化ポリエチレンワックスといった脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物又はそれらのブロック共重合物、カルナバワックス、モンタン酸エステルワックスといった脂肪族エステルを主成分とするワックス類、脱酸カルナバワックスといった脂肪酸エステル類を一部又は全部を脱酸化したものなど公知のものを挙げることができる。
また、外添剤としては、環境安定性、帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上のため、無機微粉体を用いることが好ましい。無機微粉体としては、例えば、亜鉛、アルミニウム、セリウム、コバルト、鉄、ジルコニウム、クロム、マンガン、ストロンチウム、錫、アンチモン等の金属酸化物、チタン酸カルシウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸ストロンチウム等の複合金属酸化物、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸アルミニウム等の金属塩、カオリン等の粘土鉱物、アパタイト等のリン酸化合物、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のケイ素化合物、カーボンブラックやグラファイト等の炭素微粉末等を挙げることができる。
なお、トナーTには、荷電制御剤、導電性調整剤、体質顔料、繊維状物質等の補強充填剤、酸化防止剤、老化防止剤、流動性向上剤等の添加剤が適宜添加されてもよい。
[実施例1]
本実施形態にかかる懸濁重合トナーとして以下に説明する製造方法によりトナーTを製造した。
スチレン77.5重量部、アクリル酸−n−ブチル22.5重量部にオフセット防止剤として低分子量ポリスチレン2重量部、帯電制御剤としてアイゼンスピロンブラックTRH(保土ヶ谷化学社製)1重量部、カーボンブラック(PrintexLデグサ社製)6重量部、及び2,2’−アゾビスイソブチロニトリル1重量部を加え、アトライダー(「MA−01SC」、三井三池化工機社製)に投入し、15℃にて10時間分散して、重合組成物を得た。
別途、ポリアクリル酸8重量部、ジビルベンゼン0.35重量部を溶解したエタノール180重量部を用意し、これに蒸留水600重量部を加えて重合反応のための分散媒を調製した。
この分散媒に上記重合組成物を添加し、TKホモミキサー(「M型」、特殊機化工業社製)を用い、15℃、8000rpmの条件下で10分間分散させた。次に、得られた分散溶液を1リットルのセパラブルフラスコ内に移し、窒素雰囲気下、1000rpmの条件下で攪拌しながら、85℃にて12時間反応させた。なお、ここまでの段階において、当該重合性組成物の重合反応によって得られた分散質を中間粒子と称する。
次いで、メタクリル酸メチル9.25重量部、アクリル酸−n−ブチル0.75重量部、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル0.5重量部、ラウリル硫酸ナトリウム0.1重量部、蒸留水80重量部からなる水乳濁液Aを調製した。中間粒子の水系懸濁液を超音波発振機(「US−150」、(株)日本精機製作所製)にて発振させながら、当該水乳濁液Aを9重量部滴下し、中間粒子を膨潤させた。滴下後、直ちに光学顕微鏡にて観察を行ったところ、乳濁液滴は全く見受けられず、中間粒子の膨潤は極めて短時間のうちに完了していることが確認された。
次に、窒素雰囲気下で、攪拌を続けながら2段目の重合として、85℃にて9.5時間反応させた。反応終了後、冷却し、0.5N塩酸水溶液に分散媒を溶解させ、濾過、水洗を経て風乾後、40℃にて10時間、10mmHgで減圧乾燥させた。そして、風力分級機を用いて分級し、体積平均粒径6.5μmのトナー母粒子を得た。このトナー母粒子をトナー母粒子Aと称する。
なお、得られたトナー(トナー母粒子)の体積平均粒径は、例えば、コールターカウンターTA−2或いはコールターマルチライザー2(ベックマンコールタール社製)等を用い、個数分布、体積分布を出力するインタフェース(旧科機製)、及びパーソナルコンピュータを接続した測定装置で測定することができる。この測定では、電解水溶液が用いられるが、この電解水溶液には、例えば、1級塩化ナトリウムを用いて調製された1%NaCl水溶液や、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)等を使用することがきる。
測定方法としては、上記電解水溶液100〜150ml中に分散液として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。そして、測定試料が懸濁した電解水溶液を超音波分散機を用いて約1分間分散処理を行う。アパチャーとして100μmアパチャーを用い、上記コールターカウンターTA−2により2μm以上のトナーの体積を測定して体積分布を算出する。算出した体積分布からトナーの体積平均粒径を求める。
そして、上記水乳濁液Aの2段目の重合として、85℃にて10時間反応させたトナー母粒子をトナー母粒子Bと称し、その体積平均粒径は7.0μmであった。
また、上記水乳濁液Aの2段目の重合として、85℃にて10.5時間反応させたトナー母粒子をトナー母粒子Cと称し、その体積平均粒径は7.5μmであった。
さらに、上記水乳濁液Aの2段目の重合として、85℃にて11時間反応させたトナー母粒子をトナー母粒子Dと称し、その体積平均粒径は8.0μmであった。
表1は、上記トナー母粒子A、トナー母粒子B、トナー母粒子C、トナー母粒子Dの反応温度、反応時間、体積平均粒径をまとめたものである。
そして、上記母粒子A、母粒子B、母粒子C、母粒子Dのそれぞれ100重量部に対して、外添剤として乾式シリカであるアエロジルRX50(日本アエロジル社製)を所定量添加し、所定時間混合して以下に示すトナーA−1〜トナーD−15を製造した。
[実施例1−1]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、20分間混合し、トナーA−1を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−2]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、25分間混合し、トナーD−1を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−3]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、10分間混合し、トナーD−2を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−4]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、25分間混合し、トナーA−3を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−5]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、25分間混合し、トナーB−2を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−6]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、25分間混合し、トナーC−2を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−7]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、25分間混合し、トナーD−3を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−8]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、25分間混合し、トナーA−4を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−9]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、25分間混合し、トナーB−3を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−10]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、25分間混合し、トナーC−3を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−11]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、25分間混合し、トナーD−4を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−12]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、25分間混合し、トナーA−5を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−13]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、25分間混合し、トナーB−4を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−14]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、25分間混合し、トナーC−4を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−15]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、25分間混合し、トナーD−5を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−16]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、25分間混合し、トナーA−6を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−17]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、25分間混合し、トナーB−5を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−18]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、25分間混合し、トナーC−5を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−19]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、25分間混合し、トナーD−6を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−20]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、25分間混合し、トナーA−7を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−21]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、40分間混合し、トナーD−8を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−22]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、15分間混合し、トナーA−8を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−23]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、10分間混合し、トナーA−9を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−24]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、15分間混合し、トナーB−7を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−25]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、15分間混合し、トナーA−10を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−26]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、15分間混合し、トナーB−8を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−27]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、15分間混合し、トナーA−11を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−28]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、35分間混合し、トナーC−10を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−29]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、35分間混合し、トナーD−12を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−30]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、35分間混合し、トナーC−11を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−31]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、35分間混合し、トナーD−13を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−32]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、35分間混合し、トナーA−14を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[実施例1−33]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、35分間混合し、トナーB−12を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[実施例1−34]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、35分間混合し、トナーC−12を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[実施例1−35]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、35分間混合し、トナーD−14を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[実施例1−36]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、20分間混合し、トナーD−15を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[比較例1−1]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、25分間混合し、トナーA−2を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[比較例1−2]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、25分間混合し、トナーB−1を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[比較例1−3]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、25分間混合し、トナーC−1を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[比較例1−4]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、25分間混合し、トナーB−6を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[比較例1−5]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、25分間混合し、トナーC−6を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[比較例1−6]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を3.0重量部添加し、25分間混合し、トナーD−7を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[比較例1−7]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、15分間混合し、トナーC−7を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[比較例1−8]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を1.5重量部添加し、15分間混合し、トナーD−9を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[比較例1−9]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、15分間混合し、トナーC−8を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[比較例1−10]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を1.8重量部添加し、15分間混合し、トナーD−10を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[比較例1−11]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、15分間混合し、トナーB−9を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[比較例1−12]
トナー母粒子C100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、15分間混合し、トナーC−9を得た。なお、体積平均粒径は、7.5μmであった。
[比較例1−13]
トナー母粒子D100重量部に対してアエロジルRX50を2.1重量部添加し、15分間混合し、トナーD−11を得た。なお、体積平均粒径は、8.0μmであった。
[比較例1−14]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、35分間混合し、トナーA−12を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[比較例1−15]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.4重量部添加し、35分間混合し、トナーB−10を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
[比較例1−16]
トナー母粒子A100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、35分間混合し、トナーA−13を得た。なお、体積平均粒径は、6.5μmであった。
[比較例1−17]
トナー母粒子B100重量部に対してアエロジルRX50を2.7重量部添加し、35分間混合し、トナーB−11を得た。なお、体積平均粒径は、7.0μmであった。
このように、懸濁重合法で製造した本実施形態にかかるトナーTの球形度は、全て0.97以上であった。ここで、トナーTの球形度の測定方法について説明する。球形度の測定方法としては、先ず、100mlのビーカに中性洗剤を4〜6滴落とし(約0.5%)、その中に電解液を100ml入れ、少し振って分散液を溶解した後、トナーTをミクロスパチュラで山盛り1杯入れる。そのビーカを超音波洗浄器で60秒間分散させ、フロー式粒子分析装置(「FPIA−2000」、シスメックス株式会社製)を用いて以下のL1、L2を測定する。そして球形度は、以下の式に基づいて算出される。
球形度=L1/L2
L1:粒子投影像の面積と同じ面積を持つ円の周囲長
L2:粒子投影像の周囲長
なお、この球形度は、値が1であれば真球であり、値が1より小さくなるにつれて粒子形状は不定形となる。
次に、上記トナーA−1〜トナーD−15の表面を走査プローブ顕微鏡SPM(Scanning Probe microscopy、島津製作所社製)を用いて画像観察を行った。測定条件を以下に示す。
カンチレバー探針先端径:10nm
測定モード:位相モード
走査範囲:1μm×1μm
走査プローブ顕微鏡を用いて得られた走査画像から、例えば、トナーD−1の表面粗さRzjisは75.3nmであった。
さらに、製造した上記トナーA−1〜トナーD−15をプリンタ100に適用して、ドラムカブリの検討を行った。
現像装置20の現像ローラ23の周速を189.2mm/sに設定し、A4サイズ標準紙(例えば、OKIエクセレントホワイト紙、坪量=80g/m紙)を縦方向送りで(4辺のうち短い2辺が先端と後端)、100%Duty印字(黒ベタ画像)を2枚印刷し、さらに0%Duty印字(白紙)を1枚印刷し、この印刷途中でプリンタ100の電源をオフにする。そして、現像装置20をプリンタ100から取り出し、感光体ドラム21に透明なメンディングテープを貼り付け、感光体ドラム21に付着しているトナーを剥離する目的でテープを剥離し、当該剥離したメンディングテープを白紙に貼り付ける。なお、白紙には、予めメンディングテープそのものも貼り付けておく。その後、ミノルタ測定計CM−2600d(測定径=φ8mm)を用いて、白紙上のメンディングテープそのものに対する感光体ドラム21から剥離したメンディングテープの色差△Y(△Y={(L−L+(a−a+(b−b}1/2、L,a,b:白紙瞬断の感光体ドラム21剥離後メンディングテープの色度、L,a,b:メンディングテープそのものの色度)の平均値(同様な位置で5点)を測定した。
そして、この現像装置20を常温(24℃)、湿度40%の環境下で1週間放置後、現像装置20をプリンタ100にセットして、再度100%Duty印字(黒ベタ画像)を2枚印刷し、さらに0%Duty印字(白紙)を1枚印刷し、この印刷途中でプリンタ100の電源をオフにした後に上記方法でメンディングテープの色差△Yを測定した。上記方法により測定した100%Duty印字における色差と、1週間放置後の100%Duty印字における色差と、を比較してドラムカブリを評価した。
なお、100%Duty印字については、以下のように判定した。
○:2枚目の印字が一面に印刷されている場合
×:紙面下端部から10cm以内にトナーが付着しておらず印字としてカスレている場合
また、ドラムカブリについては、以下のように判定した。
○:1週間放置後の100%Duty印字における色差が7.5未満の場合
×:1週間放置後の100%Duty印字における色差が7.5以上の場合
製造したトナーA−1〜トナーD−15の体積平均粒径、走査プローブ顕微鏡を用いた画像観察による表面粗さRzjis、100%Duty印字におけるカスレ評価、及びドラムカブリ評価の結果を表2に示した。
また、図4はトナー粒径と表面粗さRzjisとの関係、図5は外添剤配合量と表面粗さRzjisとの関係をグラフ化したものである。
ところで、トナーの体積平均粒径が6.5μm未満である場合、トナー粒経が小さくなるため、トナーカートリッジ30や現像装置20からトナーが漏れるという問題や、トナー製造に関してコスト高となり、量産しずらいという問題がある。一方で、トナーの体積平均粒径が8.0μmよりも大きい場合、画質が粗くなってしまい、高精細・高画質の実現が困難になるといった問題もある。
また、外添剤の添加量が1.5重量部未満である場合、トナーに対して外添される量が少ないため、トナーの流動性が悪くなり、トナーが供給されなかったり、トナー母粒子表面の露出が多くなるため、特に高温高湿(例えば、28℃、80%)環境下でトナー同士の融着が発生する。一方で、外添剤の添加量が3.0重量部よりも多い場合、熱溶融しない外添剤量が多くなるために、用紙に対するトナーの定着性が悪くなるといった問題が発生する。
本実施形態においては、トナーTの体積平均粒径を6.5〜8.0μm、外添剤の添加量をトナー母粒子100重量部あたり1.5〜3.0重量部と設定しているため、上記問題が発生することを防止することができる。
ここで、例えば、比較例1−1、比較例1−2のように、表面粗さRzjisが75.3nmよりも小さい場合、100%Duty印字におけるカスレが発生した。これは、トナー表面が平滑であるために、トナー表面に外添剤が保持されにくくなり、表面の流動性が悪化するためである。また、例えば、比較例1−4、比較例1−5のように、表面粗さRzjisが236.9nmよりも大きい場合、ドラムカブリが発生した。これは、トナー表面の摩擦力が大きくなるために、現像装置のトルクが上昇し、トナーの帯電不良のため、逆帯電トナーが多くなるためである。
以上のように、第1の実施形態によれば、外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)となるようにトナーを調製することにより、画像形成を行わず、長期間放置後に再度画像形成を行ったとしても、カブリ等の発生を低減させることが可能な現像剤、現像剤カートリッジ、現像装置及び画像形成装置を提供することができる。
[第2の実施形態]
第2の実施形態においては、スポンジローラと現像ローラとの間の摩擦力に注目し、アスカー硬度を変化させたスポンジローラを製造して、一般的にトナーが帯電しにくく、カブリが発生しやすい高温高湿(20℃、80%)環境下で第1の実施形態と同様な試験を行った。なお、スポンジローラの現像ローラへの食い込み量は1.5mmとした。その他の現像装置、プリンタの構成は第1の実施形態と同一とした。
以下に、第2の実施形態で製造したスポンジローラの製造方法について説明する。
シリコーンゴムコンパウンド(「KE7036」、信越化学株式会社製)100重量部に対して、平均粒径6μmの珪藻土であるオプライトW−305S(北秋珪藻土株式会社製)10重量部、架橋剤としてオルガノハイドロジェンポリシロキサン2重量部、発泡剤としてジメチル−1,1’−アゾビス(1−シクロヘキサンカルボキレート)5重量部、加硫触媒としての塩化白金酸を加え、導電性シリコーンゴム組成物を調製した。
次に、金属製軸体(φ14mm×L350mm、SUS22製棒体に無電解ニッケルメッキを施したもの)をトルエン洗浄し、プライマーとしてプライマーNo,101A/B(信越化学株式会社製)を塗布、さらに当該金属製軸体(この軸体をS−0と称する)をギアオーブンで温度185℃にて30分間、焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。
このようにして調製した導電性シリコーンゴム組成物と金属製軸体とを、押出成形機にて一体押出後、続けてそれを赤外線オーブンに導入、炉内温度設定を変えることで加硫温度条件を調整しつつ、焼成硬化処理し、所望の平均セル径のスポンジローラのローラ原形を形成した。
得られたスポンジローラのローラ原形を、さらに、ギアオーブンで温度200℃にて7時間、2次焼成処理し、常温にて1時間以上放置して状態を安定させた後、円筒研削盤を用いて外形研削し、所定寸法のスポンジローラS−1を得た。アスカー硬度の測定は、測定位置をスポンジローラのロール中央部とし、ロール表面にアスカーゴム硬度計F型(KOBUNSHI KEIKI CO.,LTD社製)の端子面を平行に圧接して測定した。スポンジローラS−1のアスカー硬度は52Hsであった。
当該金属軸体S−0をギアオーブンで温度185℃にて25分間の焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。以降の処理はスポンジローラS−1と同様に行った。得られたスポンジローラS−2のアスカー硬度は51Hsであった。
当該金属軸体S−0をギアオーブンで温度180℃にて30分間の焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。以降の処理はスポンジローラS−1と同様に行った。得られたスポンジローラS−3のアスカー硬度は50Hsであった。
当該金属軸体S−0をギアオーブンで温度180℃にて25分間の焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。以降の処理はスポンジローラS−1と同様に行った。得られたスポンジローラS−4のアスカー硬度は49Hsであった。
当該金属軸体S−0をギアオーブンで温度175℃にて30分間の焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。以降の処理はスポンジローラS−1と同様に行った。得られたスポンジローラS−5のアスカー硬度は48Hsであった。
当該金属軸体S−0をギアオーブンで温度175℃にて25分間の焼成処理し、常温にて30分以上冷却した。以降の処理はスポンジローラS−1と同様に行った。得られたスポンジローラS−6のアスカー硬度は47Hsであった。
表3は、評価に用いたトナー、上記製造法により製造したスポンジローラS−0〜S−6のアスカー硬度、100%Duty印字におけるカスレ評価、及びドラムカブリ評価の結果をまとめたものである。
表3に示すように、スポンジローラのアスカー硬度を48Hs以上とすることで、高温高湿環境下においても、ドラムカブリの改善が見受けられた。第1の実施形態で製造したトナーTとアスカー硬度が48Hs以上のスポンジローラとを組み合わせることで、高温高湿環境下、1週間放置してもカスレ・ドラムカブリの悪化が抑えられ良好な印字結果を得ることができることが明らかとなった。
以上のように、第2の実施形態によれば、外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)となるように調整したトナーと、アスカー硬度が48Hs以上のスポンジローラとを組み合わせることにより、高温高湿環境下、1週間放置してもカスレ・ドラムカブリの悪化を抑えることが可能である。
本発明にかかる実施形態においては、画像形成装置として、プリンタを一例として説明したが、プリンタ以外にも、例えば、MFP(Multi Function Peripheral)、ファクシミリ、複写装置等にも本発明を適用することが可能である。
プリンタの概略を説明する概略構成図である。 現像装置の概略を説明する概略構成図である。 トナーカートリッジの概略を説明する概略構成図である。 トナー粒径と表面粗さRzjisとの関係示すグラフである。 外添剤配合量と表面粗さRzjisとの関係を示すグラフある。
符号の説明
11 用紙カセット
12 ホッピングローラ
13 搬送ローラ
14 ピンチローラ
15 レジストローラ
16 ピンチローラ
20 現像装置
21 感光体ドラム
22 帯電ローラ
23 現像ローラ
24 現像ブレード
25 スポンジローラ
26 クリーニングローラ
30 トナーカートリッジ
31 容器
32 トナー収容器
33 攪拌バー
34 排出口
35 シャッタ
40 LEDヘッド
41 転写ローラ
42 定着器
43 ヒートローラ
44 バックアップローラ
45 加熱ヒータ
46 搬送ローラ
47 ピンチローラ
48 排出ローラ
49 ピンチローラ
50 用紙スタッカ
100 プリンタ

Claims (10)

  1. 少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備える現像剤であって、
    前記トナーは、トナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)であること
    を特徴とする現像剤。
  2. 前記現像剤に添加される外添剤はシリカであること
    を特徴とする請求項1記載の現像剤。
  3. 少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、前記トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を収容する収容部を有すること
    を特徴とする現像剤カートリッジ。
  4. 前記現像剤に添される外添剤はシリカであること
    を特徴とする請求項3記載の現像剤カートリッジ。
  5. 潜像担持体と、
    前記潜像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給することで前記潜像を可視像化させる現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給体と、
    を備え、
    前記現像剤供給体は少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、前記トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を前記現像剤担持体に供給すること
    を特徴とする現像装置。
  6. 前記現像剤供給体のアスカー硬度は48Hs以上であること
    を特徴とする請求項5記載の現像装置。
  7. 前記現像剤に添される外添剤はシリカであること
    を特徴とする請求項5又は6記載の現像装置。
  8. 潜像担持体と、
    前記潜像担持体上に形成された潜像に現像剤を供給することで前記潜像を可視像化させる現像剤担持体と、
    前記現像剤担持体に前記現像剤を供給する現像剤供給体と、
    を有する現像装置と、
    前記潜像を可視像化させるために供給された前記現像剤を記録媒体に転写する転写部と、
    前記記録媒体に転写された前記現像剤を定着させる定着部と、
    を備え、
    前記現像剤供給体は少なくとも樹脂及び着色剤を含有するトナーを備え、前記トナーのトナー母粒子100(重量部)に対して外添剤が1.5〜3.0(重量部)添加され、体積平均粒径が6.5〜8.0(μm)、且つ、走査型プローブ顕微鏡観察下における表面粗さRzjisが75.3〜236.9(nm)である現像剤を前記現像剤担持体に供給すること
    を特徴とする画像形成装置。
  9. 前記現像剤供給体のアスカー硬度は48Hs以上であること
    を特徴とする請求項8記載の画像形成装置。
  10. 前記現像剤に添される外添剤はシリカであること
    を特徴とする請求項8又は9記載の画像形成装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11392052B2 (en) 2020-03-19 2022-07-19 Fujifilm Business Innovation Corp. Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US11531284B2 (en) 2020-03-19 2022-12-20 Fujifilm Business Innovation Corp. Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6660555B2 (ja) * 2015-12-21 2020-03-11 住友ゴム工業株式会社 現像ローラおよびその製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166586A (ja) * 1999-12-10 2001-06-22 Bridgestone Corp 現像剤供給部材及び画像形成装置
JP2003021957A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Oki Data Corp 画像形成装置
JP2004085850A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー
JP2004085904A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Minolta Co Ltd 現像装置
JP2007279316A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Ricoh Co Ltd オイルレス定着用一成分現像用トナー、それを用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4974511B2 (ja) 2005-11-15 2012-07-11 株式会社沖データ 現像装置及び画像形成装置
JP5153792B2 (ja) * 2007-12-27 2013-02-27 キヤノン株式会社 トナー及び二成分系現像剤

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001166586A (ja) * 1999-12-10 2001-06-22 Bridgestone Corp 現像剤供給部材及び画像形成装置
JP2003021957A (ja) * 2001-07-09 2003-01-24 Oki Data Corp 画像形成装置
JP2004085850A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Ricoh Co Ltd 静電荷像現像用トナー
JP2004085904A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Minolta Co Ltd 現像装置
JP2007279316A (ja) * 2006-04-05 2007-10-25 Ricoh Co Ltd オイルレス定着用一成分現像用トナー、それを用いた画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11392052B2 (en) 2020-03-19 2022-07-19 Fujifilm Business Innovation Corp. Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US11531284B2 (en) 2020-03-19 2022-12-20 Fujifilm Business Innovation Corp. Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
US11550235B2 (en) 2020-03-19 2023-01-10 Fujifilm Business Innovation Corp. Electrostatic image developing toner, electrostatic image developer, toner cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method

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