JP2010191296A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、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 - Google Patents

静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、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 Download PDF

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裕 齋藤
Yoshifumi Iida
能史 飯田
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Abstract

【課題】画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナー、それを用いた静電荷像現像剤、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。
【解決手段】トナー粒子Aと、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子Bと、を含有し、該粒子Bが、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で当該粒子Bの内部及び表面に含む静電荷像現像用トナー、それを用いた静電荷像現像剤、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。
【選択図】なし

Description

本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置に関する。
静電潜像を経て画像情報を可視化する電子写真法は、現在さまざまな分野で利用されている(例えば、特許文献1及び2参照。)。
この電子写真法は、一般には、帯電・露光工程において、感光体表面に静電潜像を形成し、現像工程において、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」という場合がある。)を含む静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」という場合がある。)を用いて静電潜像を現像してトナー像を形成し、転写工程において、トナー像を紙やシート等の転写材上に転写し、定着工程において、熱、溶剤、圧力等を利用してトナー像を転写材上に定着し、永久画像を得る方法である。
1980年代の後半から、電子写真の市場はデジタル化がキーワードとして挙げられ、装置の小型化、高機能化の要求が高くなってきている。また、電子写真法によるフルカラー画質に関しては、高級印刷、銀塩写真に近い高画質品位が望まれている。
高画質を達成する手段としてデジタル化処理が不可欠であり、このような画質に関するデジタル化の効能として、複雑な画像処理が高速で行えることが挙げられている。この効能により、文字と写真画像とを分離して制御することが可能となり、これらの両品質の再現性がアナログ技術に比べ大きく改善される。特に、写真画像に関しては、階調補正と色補正が可能になった点が大きく関係し、デジタル化は、階調特性、精細度、鮮鋭度、色再現、粒状性の点でアナログに比べ有利となる。
一方、高画質を達成するためには、画像出力としては、光学系で作成された潜像を忠実に作像する必要があり、また、トナーとしては、益々小粒子径化が進み忠実再現を狙った活動が加速されている。しかしながら、単にトナーの小粒子径化だけでは、安定的に高画質を得ることは困難であり、トナーの小粒子径化と共に、現像、転写、定着工程における基礎特性を改善することや、感光体表面のクリーニング工程におけるクリーニング性能を向上させることが更に重要となっている。
特に、トナーの小粒子径化が進むと、クリーニング工程において問題が生じることがある。この問題は、ブレードクリーニングタイプのものはより顕著になる。具体的には、クリーニング工程においては、ブレードからトナーがすり抜けて発生する色筋などの画像欠陥を引き起こしてしまうことがあり、また、ブレードの摩耗などにより長期の画像安定性が獲得できないことにもなる。
クリーニング工程に起因する色筋は、以下のようにして発生する。
即ち、小粒子径のトナーがクリーニング部に蓄積されるとトナーが変形しクリーニングブレードと感光体との間に挟まったまま滞留してしまう。長期に滞留したトナーはクリーニングブレードに固着してしまい局所的に摩擦抵抗が大きくなり、結果的に、クリーニング性が低下してトナーがブレードをすり抜けることになり、感光体フィルミングによる色筋が発生してしまう。
このような感光体フィルミングによる色筋に対しては、特許文献3や、特許文献4に記載のように、シリコーンオイル処理されたシリカを添加することにより、感光体との摩擦抵抗を低下させる方法が提案されている。
米国特許第2297691号明細書 米国特許第2357809号明細書 特開平9−204065号公報 特開2005−338690号公報
本発明は、以下の目的を達成することを課題とする。
即ち、本発明の目的は、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナー、これを用いた静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置を提供することにある。
上記課題は、以下の本発明により達成される。
即ち、請求項1に係る発明は、トナー粒子Aと、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子Bと、を含有し、該粒子Bが、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で当該粒子Bの内部及び表面に含む静電荷像現像用トナーである。
請求項2に係る発明は、前記粒子Bのゴム硬度が30度以上90度以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項3に係る発明は、前記高分子化合物がゴムである請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項4に係る発明は、前記ゴムがシリコーンゴムである請求項3に記載の静電荷像現像用トナーである。
請求項5に係る発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤である。
請求項6に係る発明は、画像形成装置に着脱可能に装着され、該画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容し、該トナーが請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーであるトナーカートリッジである。
請求項7に係る発明は、現像剤保持体を少なくとも備え、請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジである。
請求項8に係る発明は、潜像保持体と、該潜像保持体上に形成された静電潜像を請求項5に記載の静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記潜像保持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記潜像保持体をクリーニング部材で摺擦し転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段と、を有する画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項2に係る発明によれば、より効果的に色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項3に係る発明によれば、より効果的に色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項4に係る発明によれば、シリコーンオイルとの親和性が高く製造が容易で、且つ、より効果的に色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項5に係る発明によれば、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーの供給を容易にするトナーカートリッジが提供される。
請求項6に係る発明によれば、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性が高いプロセスカートリッジが提供される。
請求項7に係る発明によれば、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する画像形成装置が提供される。
以下、本発明の静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、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の実施形態について詳細に説明する。
≪静電荷像現像用トナー≫
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、トナー粒子Aと、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子Bと、を含有し、該粒子Bが、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で当該粒子Bの内部及び表面に含むことを特徴とする。
本実施態様では、上記の構成を有することで、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生を抑制する静電荷像現像用トナーとなる。
上記の効果を奏するメカニズムについては必ずしも明確ではないが、以下のように推定している。
トナーの小粒子径化が進むと、前述のように、クリーニング性を低下させてしまい、フィルミングによる色筋を発生させてしまうといった問題を有していた。
従来、このようなクリーニング不良に対しては、前述の特許文献1及び2のように、シリコーンオイルで処理されたシリカを外添剤として含むトナーが用いられていた。
前述の特許文献1及び2のように、シリコーンオイルで処理されたシリカを外添剤として含むトナーを用いた場合、名刺など低画像密度の画像パターンを形成すると、画像部では転写残トナーにより外添剤からシリコーンオイルがクリーニングブレード部に供給されるが、非画像部には供給されないといった現象が起きる。このため、低画像密度の画像出力が長期間続いた後に、高画像密度の画像パターンの画像出力が行なわれると、低画像密度の画像出力の際に非画像部だった領域でトナーフィルミングによる色筋が発生してしまうといった問題が生じることがある。
また、シリコーンオイルで処理されたシリカは、その表面のみがシリコーンオイル処理されているため、含有されるシリコーンオイル量は、シリカの粒子径に依存する。そのため、シリコーンオイルの量を増やすためには、シリカ粒子径を小さくし表面積を大きくする必要が有るが、シリカの粒子径が小さくなった分、トナー中に埋没し易くなるため、感光体やクリーニング部へのシリコーンオイル供給効果は逆に低下してしまうといった問題を生じることがある。
なお、画像濃度とは画像中におけるトナーが付着している割合を言うものである。
本実施形態では、トナー粒子Aと共に、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子であって、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で粒子の内部及び表面に含む粒子Bを用いることを特徴としている。この特定の粒子Bは、トナー粒子に比べて帯電量が小さく、また、粒子径が大きいため、トナーやキャリア表面から離脱し易いため、画像部のみならず非画像部へも供給される。このため、低画像密度の画像出力が続いても画像部に加え非画像部にもシリコーンオイルが供給されるため、低画像密度の画像出力に続いて、高画像密度の画像出力が行なわれても、トナーフィルミングによる色筋が抑制されるものと推測される。その結果、低画像密度の画像出力後に高画像密度の画像出力を行うように、画像出力時に画像濃度が変化しても、色筋の発生を抑制されるものが推測される。
なお、本明細書では、表面に粒子Bやシリカなどの外添剤が付着していないものをトナー粒子、外添されているものをトナーと呼ぶ。
以下、本実施形態の静電荷像現像用トナーを構成する各成分について詳細に説明する。
<高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子B>
本発明の静電荷像現像用トナーは、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子Bを含有する。
この粒子Bは、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で当該粒子Bの内部及び表面に含むものである。
以下、この粒子を「特定の粒子B」と称して説明する。
この特定の粒子Bは、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、7μm以35μm以下が望ましく、10μm以上25μm以下がより望ましい。
この粒子径は、コールターマルチサイザーII型(ベックマンコールター社製)を用いて測定した値である。
特定の粒子が5μmよりも小さいと、クリーニング部で潰れてしまい、特定の粒子B自体が色筋の原因となる場合がある。また、特定の粒子が50μmよりも多いと、クリーニング部で滞留することができなくなり、クリーニング部に十分にシリコーンオイルを付与できなくなるため、色筋発生を抑制できなくなる場合がある。
本実施形態において用いる特定の粒子Bは、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で粒子の内部及び表面に含む。
ここで、「粒子の内部及び表面に含む」とは、特定の粒子の内部及び表面にシリコーンオイルが存在していることを意味している。
静電荷像現像用トナーから特定の粒子Bのシリコーンオイルの含有量を測定するには、以下の方法が用いられる。
即ち、0.2%の界面活性剤(ポリオキシエチレンの重合度が10のポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル、和光純薬工業製)水溶液40ml中に、トナー2gを添加し、かかるトナーが水溶液に濡れるように十分に分散させる。この状態で超音波ホモジナイザーUS300T(日本精機製作所製)を使用し、出力20W、周波数20kHzの超音波振動を1分間加え、外添剤粒子を脱離させる。そして、遊離した外添剤(特定の粒子B)について、熱重量分析装置DTA−60AHを用い、温度に対するシリコーンオイル由来の減量を測定し、その結果よりシリコーンオイル含有量を算出する。
なお、シリコーンオイルの含有量は、特定の粒子Bを構成する高分子化合物の質量に対するものである。
シリコーンオイルの含有量は、特定の粒子Bを構成する高分子化合物の質量に対し、10質量%以上50質量%以下の範囲であることを要し、クリーニング部へのシリコーンオイル供給性能の点から、15質量%以上40質量%以下が望ましく、20質量%以上35質量%以下がより望ましい。
シリコーンオイルの含有量が5質量%よりも少ないと、シリコーンオイル供給による色筋抑制効果が十分に得られなくなる場合がある。また、シリコーンオイルの含有量が50質量%よりも多いと、特定の粒子B同士の凝集が強くなり、クリーニング部に滞留することができなくなり、色筋発生を抑制できなくなるとなる場合がある。
特定の粒子を構成する高分子化合物としては、従来公知の高分子化合物が制限なく用いられるが、粒子のゴム硬度が30度以上90度以下となる高分子化合物が望ましいものとして挙げられる。なお、粒子のゴム硬度は40度以上80度以下がより望ましく、50度以上70度以下が更に望ましい。
ここで、ゴム硬度とは、JIS K 6253に規定されているタイプAデュロメータによる測定で得られたものであって、具体的には、即ち、JIS K 6253(2006)に記載されている方法に準拠して行い、高分子計器(株)製のタイプAデュロメータであるアスカーゴム硬度計A型を用いて計測される。
このゴム硬度が30度未満では特定の粒子が潰れて感光体へ付着し画像欠陥を引き起こし、90度より大きいとクリーニングブレード部でのシリコーンオイル供給能力が低下してしまう場合がある。
特定の粒子を構成する高分子化合物として、具体的には、ゴムや、樹脂等が挙げられる。中でも、クリーニング部へのシリコーンオイル供給に優れる点から、ゴムが望ましい。
また、ゴムとしては、シリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレン・プロピレンゴム(EPM)、フッ素ゴム(FKM)等が挙げられるが、特に、クリーニング部での応力緩和によるシリコーンオイル付与に優れる点から、シリコーンゴムが望ましい。
シリコーンゴムとしては、原料的には、ビニルメチルシリコーンゴム、メチルシリコーンゴム、フェニルメチルシリコーンゴム、フロロシリコーンゴム等が挙げられる。シリコーンゴムの加硫方法としては、有機酸化物で架橋する熱加硫タイプ(HTV)、縮合架橋する室温加硫タイプ(RTV)、白金触媒を用いた付加重合によって架橋させる低温加硫タイプ(LTV)等いずれの方法であってもよい。
一方、特定の粒子Bに含有されるシリコーンオイルとしては、公知のシリコーンオイルが用いられ、具体的には、ジメチルポリシロキサン、ジフェニルポリシロキサン、フェニルメチルシロキサン等のシリコーンオイル、アミノ変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノール変性ポリシロキサン、メタクリル変性ポリシロキサン、メルカプト変性ポリシロキサン、フェノール変性ポリシロキサン等の反応性シリコーンオイル等を挙げられる。
このようなシリコーンオイルを特定の粒子Bに前述の範囲で含有させるためには、造粒する過程でシリコーンオイルを混合する方法や、造粒後に気層中で浮遊する粒子に対して、シリコーンオイル又はシリコーンオイルを含む液体を噴霧するスプレードライ法などによる乾式法、造粒後の粒子をシリコーンオイルを含有する溶液中に浸漬し、乾燥する方法等が用いられる。中でも、造粒の過程においてシリコーンオイルを共存させておく方法が、粒子内部にもシリコーンオイルを含有させることができ、クリーニング部へのオイル付与能力が高くなる点から望ましい。
造粒の過程においてシリコーンオイルを共存させておく方法について説明する。
まず、シリコーンオイルとオルガノポリシロキサンとが共存する混合液を調製し、この混合液中に白金触媒などを添加し、この白金触媒の作用によりオルガノポリシロキサンなどを架橋する方法が用いられる。
この方法により、シリコーンゴムによる粒子が造粒されると共に、その粒子の内部及び表面にシリコーンオイルが含有されることとなる。
この方法の際の望ましい条件としては、プロペラ翼、平板翼などの攪拌装置を用いて造粒を行うが、粒子径を制御する目的で、攪拌速度は、1000rpmから6000rpmの範囲にするのが望ましく、シリコーンオイルとオレガノポリキサンとの比は、1:9から5:5の範囲にあるのが望ましい。また、造流後に得られた特定の粒子の乳化液を80℃以上110℃以下範囲で真空乾燥することにより、特定の粒子Bのゴム硬度を制御することもできる。
<トナー粒子A>
本発明の静電荷像現像用トナーを構成するトナー粒子Aは、特に限定されるものではなく、その製造方法についても限定されるものではない。
以下、本発明に用いられるトナー粒子Aの具体的な態様について説明する。本発明に用いられるトナー粒子Aは、結着樹脂、着色剤、及び離型剤を含有するものであることが望ましい。
このようなトナー粒子Aの製造には、公知の方法が適用されるが、例えば、結着樹脂、着色剤、及び離型剤、必要に応じて帯電制御剤等を、混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液と、を混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化重合凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液と、を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が用いられる。
また、上記の方法で得られた粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を用いて、トナー粒子Aを製造してもよい。
これらの中でも、形状制御、粒度分布制御の観点から、水系溶媒にて製造する懸濁重合法、乳化重合凝集法、溶解懸濁法にてトナー粒子を製造することが望ましく、乳化重合凝集法トナー粒子を製造することが特に望ましい。
なお、湿式製法でトナー粒子Aを製造する場合、イオン強度の制御と廃水汚染の低減の点から、後述する各種の素材の中でも、水に溶解しにくい素材を選択して使用することが望ましい太陽である。
(結着樹脂)
トナー粒子Aを構成する結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン類、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル類、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα―メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類等の単独重合体及び共重合体が例示され、特に、代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレンーメタクリル酸アルキル共重合体、スチレンーアクリロニトリル共重合体、スチレンーブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。
これらの他にも、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン、パラフィンワックス等が結着樹脂として用いられる。
(着色剤)
また、トナー粒子Aを構成する着色剤としては、マグネタイト、フェライト等の磁性粉、カーボンブラック、アニリンブルー、カルイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロリド、フタロシアニンブルー、マラカイトグリーンオキサレート、ランプブラック、ローズベンガル、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等が代表的なものとして挙げられる。
(離型剤)
更に、トナー粒子Aを構成する離型剤としては、低分子ポリエチレン、低分子ポリプロピレン、フィッシャートロピィシュワックス、モンタンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等が代表的なものとして挙げられる。
(その他の成分)
また、トナー粒子Aには必要に応じて帯電制御剤が添加されてもよい。
帯電制御剤としては、公知のものが用いられるが、具体的には、アゾ系金属錯化合物、サリチル酸の金属錯化合物、極性基を含有するレジンタイプの帯電制御剤が用いられる。
本発明に用いるトナー粒子Aには滑性剤が添加されていてもよい。
滑性剤としては、グラファイト、二硫化モリブデン、滑石、脂肪酸、脂肪酸金属塩等の固体潤滑剤や、オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等のような脂肪族アミド類や、カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等のような植物系ワックス、ミツロウのような動物系ワックス、モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等のような鉱物、石油系ワックス、及びそれらの変性物が使用され、これらを単独で使用するか、或いは併用してもよい。
更に、トナー粒子Aには、電子写真感光体の表面の付着物、劣化物除去の目的等で、無機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子などを添加されてもよく、研磨性に優れる無機粒子が特に望ましい。
無機粒子としては、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、酸化ホウ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、炭化チタン、窒化ケイ素、窒化チタン、窒化ホウ素等の各種無機酸化物、窒化物、ホウ化物等が好適に使用される。
また、上記無機粒子に、テトラブチルチタネート、テトラオクチルチタネート、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリデシルベンゼンスルフォニルチタネート、ビス(ジオクチルパイロフォスフェート)オキシアセテートチタネートなどのチタンカップリング剤、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、ヘキサメチルジシラザン、メチルトリメトキシシラン、ブチルトリメトキシシラン、イソブチルトリメトキシシラン、ヘキシルトエリメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、ドデシルトリメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、o−メチルフェニルトリメトキシシラン、p−メチルフェニルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤などで処理を行ってもよい。
上記無機粒子、該有機粒子に無機粒子を付着させた複合粒子の粒子径としては、小さすぎると研磨能力に欠け、また、大きすぎると電子写真感光体表面に傷を発生しやすくなるため、平均粒子径で望ましく5nm以上1000nm以下、より望ましく5nm以上800nm以下、更に望ましくは5nm以上700nm以下でのものが使用される。
また、上記の各粒子の添加量と、滑性剤として用いられる粒子の添加量との和が、トナー粒子の質量に対して0.6質量%以上3.0質量%以下であることが望ましい。
トナー粒子Aには、粉体流動性、帯電制御等のため、1次粒子径が40nm以下の小径の無機酸化物を用い、更に付着力低減や帯電制御のため、それより大径の無機酸化物を添加することが望ましい。これらの無機酸化物の粒子は公知のものが用いられるが、精密な帯電制御を行うためには、シリカと酸化チタンとを併用することが望ましい。
また、小径の無機粒子については表面処理することにより、分散性が高くなり、粉体流動性を向上させる効果が大きくなる。
本発明におけるトナー粒子Aは、磁性材料を内包する磁性トナー、及び磁性材料を含有しない非磁性トナーのいずれであってもよい。
トナー粒子Aの体積平均粒子径は、2μm以上12μm以下が望ましく、3μm以上9μm以下がより望ましい。トナー粒子Aの粒子径が2μmよりも小さいと、トナー粒子の流動性が低下し、各粒子の帯電性が低下しやすい。また、帯電分布が広がるため、背景へのかぶりや現像器からのトナーこぼれ等が生じやすくなる。また、クリーニング性が困難となる場合がある。また、粒子径が12μmより大きいと、解像度が低下するため、十分な画質が得られなくなり、近年の高画質要求を満たすことが困難となる場合がある。
なお、トナー粒子の体積平均粒子径の測定には、以下の方法が用いられる。
測定装置としてはコールターマルチサイザー−II型(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマン−コールター社製)を使用して、粒子径を測定した。
測定法としては、分散剤として界面活性剤、望ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に、測定試料を0.5mg以上50mg以下の範囲で加え、これを100ml以上150ml以下の範囲の上記電解液中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、上記コールターマルチサイザー−II型により、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒子径が2.0μm以上60μm以下の範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は50,000であった。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積、数それぞれについて小径側から累積分布を描き、体積で累積50%となる粒子径を体積平均粒子径D50v、数で累積50%となる粒子径を個数平均粒子径D50pと定義する。なお、トナーの体積平均粒子径も粒度分布も外添により大きく変わることはない。
また、トナー粒子Aは、形状指数SF1が115以上140以下の球状であることが望ましい。トナー粒子Aの形状が上記の範囲の球状であることで、現像性、転写性が高まり、画像の緻密性が向上し、高画質の画像が得られる。トナー粒子の形状指数SF1は、120以上135以下の範囲がより望ましい。
ここで上記形状係数SF1は、下記式(1)により求められる。
SF1=(ML/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(1)
上記式(1)中、MLはトナー粒子Aの絶対最大長、Aはトナー粒子Aの投影面積を各々示す。
前記SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を、画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、例えば、以下のようにして算出される。
即ち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式(1)によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。なお、トナーのSF1は外添により大きく変わることはない。
(静電荷像現像用トナーの調製)
本実施態様の静電荷像現像用トナーは、前述したトナー粒子A及び特定の粒子(外添剤)を、ヘンシェルミキサー或いはVブレンダー等で混合することによって製造される。
また、トナー粒子Aを湿式法にて製造する場合は、湿式にて特定の粒子を外添する方法を用いてもよい。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、そのまま一成分現像剤として、或いは二成分現像剤として用いられる。
二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは粒子径の大きな特定の粒子を含有しており、比重の大きなキャリアと混合しても、この特定の粒子のトナー粒子への埋没が効果的に抑えられる。また、特定の粒子は、前述のようにキャリア表面からも離脱し易いため、従来の粒子径の小さな外添剤を用いた場合よりも、シリコーンオイルの非画像部への供給が効果的に行われると推測される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。
キャリアとしては、電気抵抗が1×107.5以上1×109.5Ω・cm以下の範囲のものが望ましく、具体的には、鉄粉、ガラスビーズ、フェライト粉、ニッケル粉、又はそれ等を芯材として、その表面に樹脂被覆を施したものが使用される。
特に、キャリアの帯電の能力維持の点から、芯材表面を樹脂被覆したキャリアが望ましい。
また、キャリアにおいて、芯材表面を被覆する樹脂としてはフッ素系樹脂が含まれることが望ましい。
更に、キャリアの樹脂被覆層中には、樹脂粒子及び/又は導電性粒子が分散されていることも望ましい態様である。
キャリアの粒子径としては、20μm以上60μm以下の範囲が望ましく、25μm以上45μm以下の範囲がより望ましく、30μm以上40μm以下の範囲が更に望ましい。
本実施形態において、前述の静電荷像現像用トナーとキャリアとの混合割合は、適宜、設定される。通常、静電荷像現像用トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100以下程度の範囲が望ましく、3:100乃至20:100以下の範囲がより望ましい。
<画像形成装置>
次に、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを用いた本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、潜像保持体と、前記潜像保持体上に形成された静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記潜像保持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記潜像保持体をクリーニング部材で摺擦し転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段とを有し、前記現像剤として本実施形態に係る静電荷像現像剤を用いるものである。以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
なお、この画像形成装置において、例えば、前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着可能なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容する本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例である4連タンデム方式のフルカラー画像形成装置を示す概略構成図である。図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定めた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着可能なプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻回されて設けられ、第1ユニット10Yから第4ユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に予め定めた張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の感光体側面には、駆動ローラ22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能である。
上述した第1乃至第4ユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1ユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1ユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1ユニット10Yは、潜像保持体として機能する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定めた電位に帯電させる帯電ローラ2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yよって露光して静電潜像を形成する露光装置3、静電潜像に帯電したトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置(現像手段)4Y、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y(1次転写手段)、及び1次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段)6Yが順に配設されている。
なお、1次転写ローラ5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。まず、動作に先立って、帯電ローラ2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800V程度の電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電潜像が感光体1Yの表面に形成される。
静電潜像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
このようにして感光体1Y上に形成された静電潜像は、感光体1Yの走行に従って予め定めた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電潜像が、現像装置4Yによって可視像(トナー像)化される。
現像装置4Y内には、本実施形態に係るイエロートナーが収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定めた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定めた1次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー像が1次転写へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに予め定めた1次転写バイアスが印加され、感光体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体1Y上のトナー像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば、第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μA程度に制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは、クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
また、第2ユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
第1乃至第4ユニットを通して4色のトナー像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ(2次転写手段)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(被転写体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが圧接されている隙間に予め定めたタイミングで給紙され、予め定めた2次転写バイアスが支持ローラ24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。なお、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段)28へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
<プロセスカートリッジ、トナーカートリッジ>
図2は、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107とともに、帯電ローラ108、現像装置111、感光体クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び除電露光のための開口部117を、取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を表す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
図2で示すプロセスカートリッジでは、帯電ローラ108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び、除電露光のための開口部117を備えているが、これらの部材や装置は選択的に組み合わせることが可能である。
本実施形態に係るプロセルカートリッジでは、感光体107、及び現像装置111の他には、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、及び除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えるものであってもよい。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、少なくとも、前記画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収納するトナーカートリッジにおいて、前記トナーを既述した本実施形態に係る静電荷像現像用トナーとしたものである。なお、本実施形態に係るトナーカートリッジには少なくとも本実施形態に係る静電荷像現像用トナーが収容されていればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば、現像剤が収容されてもよい。
従って、トナーカートリッジの着脱が可能な構成を有する画像形成装置においては、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーを収納したトナーカートリッジを利用することにより、本実施形態に係る静電荷像現像用トナーが容易に現像装置に供給される。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱が可能な構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収納されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジを交換すればよい。
以下、実施例及び比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に詳細に説明するが、本実施形態はこれらの実施例に何ら限定されるものではない。また、部は特に断りがない限り質量部を示す。
[実施例1乃至12、比較例1乃至5]
<トナー粒子の作製>
(樹脂粒子分散液の調整)
スチレン280部、n−ブチルアクリレート120部、アクリル酸8部、ジビニルベンゼン1部、ドデカンチオール8部を混合して溶解したものを、非イオン性界面活性剤(ノニポール400:三洋化成(株)製)6部、及びアニオン性界面活性剤(ネオゲンSC:第一工業製薬(株)製)10部をイオン交換水550部に溶解したフラスコ中で乳化重合させ、10分間ゆっくり混合しながら、これに過硫酸アンモニウム3部を溶解したイオン交換水50部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間そのまま乳化重合を継続した。その結果、粒子径が200nmであり、Tg=53℃、重量平均分子量:Mw=31500の樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液が得られた。
この分散液の固形分濃度は40質量%であった。
(着色剤分散液の調製)
・シアン顔料(銅フタロシアニンB15:3:大日精化製) 45質量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK (第一工業製薬) 5質量部
・イオン交換水 200質量部
以上を混合溶解し、ホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)により10分間分散し、中心粒子径168nm、固形分量22.0質量%の着色剤分散液を得た。
(離型剤分散液の調製)
・パラフィンワックス HNP9(融点75℃:日本精鑞製) 45質量部
・カチオン性界面活性剤ネオゲン RK (第一工業製薬) 5質量部
・イオン交換水 200質量部
以上の混合物を95℃に加熱して、IKA製ウルトラタラックスT50にて十分に分散後、圧力吐出型ゴーリンホモジナイザーで分散処理し、中心径200nm、固形分量20.0質量%のワックス分散液を得た。
(トナー粒子1の作製)
・前記樹脂粒子分散液 234質量部
・前記着色剤分散液 30質量部
・前記離型剤分散液 40質量部
・ポリ水酸化アルミニウム(浅田化学社製、Paho2S) 0.5質量部
・イオン交換水 600質量部
以上の成分を、丸型ステンレス鋼鉄フラスコ中でホモジナイザー(ウルトラタラックスT50:IKA社製)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバス中でフラスコ内を攪拌しながら40℃まで加熱した。40℃で30分保持した後、体積平均粒子径(D50v)が4.5μmの凝集粒子が生成していることを確認した。
更に、加熱用オイルバスの温度を上げて56℃で1時間保持したところ、凝集粒子の体積平均粒子径(D50v)は5.3μmとなった。
その後、この凝集粒子を含む分散液に26質量部の前記樹脂粒子分散液を追加した後、加熱用オイルバスの温度を50℃まで上げて30分間保持した。
そして、この凝集粒子を含む分散液に1N水酸化ナトリウムを追加して、系のpHを7.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁気シールを用いて攪拌を継続しながら80℃まで加熱し、4時間保持した。
冷却後、粒子を濾別し、イオン交換水で4回洗浄した後、凍結乾燥してトナー粒子1を得た。
得られたトナー粒子1の体積平均粒子径(D50v)は6.0μmであり、形状係数SF1は130であった。
<特定の粒子の作製>
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製)
メチルビニロンポリシロキサン300質量部とジメチルポリシロキサン90質量部とをホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)により2000rpmで10分間分散し、ポリオキシエチレンラウリルエーテル5質量部とイオン交換水500質量部を加えて2000rpmで30分攪拌した。その後、塩化白金酸−オレフィン錯体のトルエン溶液2質量部とポリオキシエチレンラウリルエーテル2質量部とを添加し、更に攪拌することによりシリコーンオイルを含有するシリコーンゴム粒子の水性乳化液が得られた。この水性乳化液を100℃で真空乾燥することにより、シリコーンオイルを30質量%含有するシリコーンゴム粒子1を得た。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の体積平均粒子径は35μmであった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1のゴム硬度は68度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子2の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)の攪拌回転数を「2000rpm」から「5000rpm」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子2を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子2において、体積平均粒子径は15μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子2のゴム硬度は70度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子3の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)の攪拌回転数を「2000rpm」から「1500rpm」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子3を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子3において、体積平均粒子径は45μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子3のゴム硬度は72度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子4の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ホモジナイザー(IKAウルトラタラックス)の攪拌回転数を「2000rpm」から「7000rpm」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子4を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子4において、体積平均粒子径は4μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子4のゴム硬度は70度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子5の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「36質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子5を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子5において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は12質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子5のゴム硬度は72度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子6の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「60質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子6を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子6において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は20質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子6のゴム硬度は70度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子7の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「120質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子7を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子7において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は40質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子7のゴム硬度は67度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子8の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「141質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子8を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子8において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は47質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子8のゴム硬度は65度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子9の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「24質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子9を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子9において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は8質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子9のゴム硬度は75度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子10の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、ジメチルポリシロキサンの使用量を「90質量部」から「159質量部」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子10を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子10において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は53質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子10のゴム硬度は63度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子11の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、真空乾燥時の温度を「100℃」から「85℃」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子11を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子11において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子11のゴム硬度は50度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子12の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、真空乾燥時の温度を「100℃」から「70℃」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子12を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子12において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子12のゴム硬度は33度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子13の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、真空乾燥時の温度を「100℃」から「110℃」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子13を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子13において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子13のゴム硬度は85度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子14の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、真空乾燥時の温度を「100℃」から「120℃」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子14を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子14において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子14のゴム硬度は95度であった。
(シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子15の作製)
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1の作製において、真空乾燥時の温度を「100℃」から「65℃」に変えた以外は、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1と同じ方法及び条件でシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子15を作製した。
得られたシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子15において、体積平均粒子径は35μmであり、シリコーンオイルの含有量は30質量%であった。
また、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子15のゴム硬度は25度であった。
<その他の外添剤の作製>
(シリコーンオイル処理シリカ16の作製)
未処理シリカX50(体積平均粒子径40nm:日本アエロジル社製)100質量部とエタノール500質量部とをエバポレーターに入れ温度を40度に維持したまま15分間攪拌した。次に、X50に対して10質量部のジメチルシリコーンオイルを入れ、更に15分攪拌した。最後に温度を90度に上げエタノールを減圧乾燥させた。その後、得られた粒子を取り出して、更に120度で30分真空乾燥を行った。乾燥されたシリカを粉砕しシリコーンオイル処理シリカ16とした。
(シリコーンオイル処理シリカ17の作製)
未処理シリカX20(体積平均粒子径10nm:トクヤマ社製)100質量部とエタノール500質量部とをエバポレーターに入れ温度を40度に維持したまま15分間攪拌した。次に、X20に対して30質量部のジメチルシリコーンオイルを入れ、更に15分攪拌した。最後に温度を90度に上げエタノールを減圧乾燥させた。その後、得られた粒子を取り出して、更に120度で30分真空乾燥を行った。乾燥されたシリカを粉砕しシリコーンオイル処理シリカ17とした。
<トナー(静電荷像現像用トナー)の作製>
・トナーT1
トナー粒子1:100質量部に対して、シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1を0.5質量部添加し、ヘンシェルミキサーにて2500rpmで10分間攪拌してトナーT1を作製した。
・トナーT2乃至T15
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1をシリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子2乃至15にそれぞれ代え、更に、その添加量を1.5質量部に変更した以外はトナー1と同様にして、トナーT2乃至T15を作製した。
・トナーT16
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1をシリコーンオイル処理シリカ16に代え、その添加量を1.5質量部に変更した以外はトナー1と同様にして、トナーT16を作製した。
・トナーT17
シリコーンオイル含有シリコーンゴム粒子1をシリコーンオイル処理シリカ17に代え、その添加量を1.5質量部に変更した以外はトナー1と同様にして、トナーT17を作製した。
<キャリアの作製>
・フェライト粒子(体積平均粒子径50μm、体積電気抵抗3×10Ω・cm)
100質量部
・トルエン 14質量部
・パーフルオロオクチルエチルアクリレート/メチルメタクリレート共重合体(共重合比40:60、Mw=80000) 1.6質量部
・カーボンブラック(VXC−72;キャボット社製) 0.12質量部 上記の成分のうち、フェライト粒子を除く成分を10分間スターラーで分散し、樹脂被膜形成用液を調製し、この樹脂被膜形成用液とフェライト粒子とを真空脱気型ニーダーに入れ、60℃で30分間攪拌した後、減圧してトルエンを留去して、フェライト粒子表面に樹脂被膜を形成して、キャリアを製造した。
<現像剤の作製>
トナーT1を4質量部、及びキャリア96質量部を、V型ブレンダーで5分間攪拌し現像剤1を作製した。
同様に、トナーT2乃至T17のそれぞれとキャリアとを混合し、現像剤2乃至17を得た。
得られた現像剤1乃至17を、それぞれ実施例1乃至12及び比較例1乃至5の現像剤とした。
〔評価〕
<色筋>
DocuCentreColor400CP(富士ゼロックス社製)を用いて、以下のようにして色筋について評価を行った。評価結果を表1に示す。
なお、下記評価(1)及び評価(2)のいずれにおいても、画像出力は、温度30℃、湿度40%の環境下で行った。
日本画像学会テストチャートNo.8(画像力カバレッジ5%)を用い10000枚画像出力した後、続いて、日本画像学会テストチャートNo.1Rを3000枚画像出力した。
まず、評価(1)では、上記のように、日本画像学会テストチャートNo.8(画像力カバレッジ5%)を10000枚画像出力した際の、9900枚目(後半)の画像部について目視で観察し、色筋の発生の有無について観察した。なお、この段階で色筋の発生が観察されなかった場合には、感光体の表面についても目視で観察した。評価指標は以下の通りである。
また、評価(2)では、上記のように、日本画像学会テストチャートNo.1Rを3000枚画像出力した際の、100枚目(初期)の画像部について、色筋の発生の有無について観察した。また、3000枚画像出力後に、更に画像出力を行い(後半)、その画像部についても色筋の発生の有無について確認した。なお、評価(2)における初期、後半の画像部において、色筋の発生が観察されなかった場合には、感光体表面についても目視で観察した。また、評価の途中で色筋が確認されたものは、それ以上の評価を行わなかった。評価指標は以下の通りである。
(評価指標)
◎:色筋は観察されず、感光体表面にも筋はない。
○:色筋は観察されないが、感光体表面には筋が確認される。
×:色筋が観察された。
Figure 2010191296
表1に明らかなように、本実施形態のトナーを用いれば、評価(1)及び評価(2)のいずれにおいても、色筋の発生が抑えられていることが分かる。
これにより、本実施形態のトナーは、画像出力時の画像濃度の変化によらず、色筋の発生が抑制されることが分かる。
本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(潜像保持体)
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
P、300 記録紙(被転写体)

Claims (8)

  1. トナー粒子Aと、高分子化合物とシリコーンオイルとを含む粒子Bと、を含有し、
    該粒子Bが、体積平均粒子径が5μm以上50μm以下であり、且つ、シリコーンオイルを高分子化合物の質量に対して10質量%以上50質量%以下の範囲で当該粒子Bの内部及び表面に含む静電荷像現像用トナー。
  2. 前記粒子Bのゴム硬度が30度以上90度以下である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記高分子化合物がゴムである請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. 前記ゴムがシリコーンゴムである請求項3に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
  6. 画像形成装置に着脱可能に装着され、該画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するためのトナーを収容し、該トナーが請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーであるトナーカートリッジ。
  7. 現像剤保持体を少なくとも備え、請求項5に記載の静電荷像現像剤を収容するプロセスカートリッジ。
  8. 潜像保持体と、該潜像保持体上に形成された静電潜像を請求項5に記載の静電荷像現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記潜像保持体上に形成されたトナー像を被転写体上に転写する転写手段と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着手段と、前記潜像保持体をクリーニング部材で摺擦し転写残留成分をクリーニングするクリーニング手段と、を有する画像形成装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015004888A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP2015184464A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016133582A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 富士ゼロックス株式会社 清掃装置および画像形成装置
JP2016157023A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016186508A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、及びプロセスカートリッジ
JP2017058404A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP2017062316A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015004888A (ja) * 2013-06-21 2015-01-08 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP2015184464A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016133582A (ja) * 2015-01-19 2016-07-25 富士ゼロックス株式会社 清掃装置および画像形成装置
JP2016157023A (ja) * 2015-02-25 2016-09-01 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法
JP2016186508A (ja) * 2015-03-27 2016-10-27 富士ゼロックス株式会社 画像形成装置、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、及びプロセスカートリッジ
JP2017058404A (ja) * 2015-09-14 2017-03-23 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法
JP2017062316A (ja) * 2015-09-24 2017-03-30 富士ゼロックス株式会社 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法

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