JP2012063713A - 静電荷像現像剤、カートリッジ、画像形成装置、及び、画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する着色粒子、及び、体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する静電荷像現像用トナーと、形状係数SF1が100〜120であり、形状係数SF2が100〜120であるキャリアと、無機材料を含む芯材、及び、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する粒子と、を含み、前記空孔の平均径が前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、2.3倍以下であり、前記空孔の平均深さが前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、前記樹脂層の平均厚さ以下であることを特徴とする静電荷像現像剤。
【選択図】なし
Description
特許文献1には、2種類以上の外添剤を有するトナーであって、前記外添剤のうち少なくとも1種類は疎水化処理を施したメソポーラス粒子であり、前記メソポーラス粒子の外添剤の一次粒子の平均粒子径が0.2μm以上1.7μm以下であることが記載されている。
特許文献2には、トナー粒子の外添剤として、一次平均粒子径(Db)が0.03μm以上、0.50μm以下のルチル型酸化チタン微粒子が記載されている。
特許文献3には、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と外添剤とからなる一成分現像剤において、外添剤が、小粒子径外添剤と大粒子径外添剤とからなるトナーが記載されている。
特許文献4には、少なくとも樹脂と着色剤からなるトナー母体に対して、BET法による比表面積が800〜1,000m2/gであり、かつ一次粒子径が100〜500nmであるシリカを外添剤として用いることを特徴とする電子写真用トナーが記載されている。
<1>少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する着色粒子、及び、体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する静電荷像現像用トナーと、形状係数SF1が100〜120であり、形状係数SF2が100〜120であるキャリアと、無機材料を含む芯材、及び、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する粒子と、を含み、前記空孔の平均径が前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、2.3倍以下であり、前記空孔の平均深さが前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、前記樹脂層の平均厚さ以下であることを特徴とする静電荷像現像剤、
<2>前記粒子の含有量が、前記無機外添剤の総重量に対して1〜40重量%である、<1>に記載の静電荷像現像剤、
<3>前記無機外添剤の含有量が、前記着色粒子の総重量に対して0.1〜10重量%である、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像剤、
<4><1>〜<3>いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を収容したことを特徴とするカートリッジ、
<5>少なくとも感光体と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記感光体上に形成された前記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、前記感光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、を有し、前記現像剤として<1>〜<3>いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする画像形成装置、
<6>感光体を一様に帯電させる帯電工程と、帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、前記感光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工程と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を有し、前記現像剤として<1>〜<3>いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする画像形成方法。
上記<2>に記載の手段により、前記粒子の含有量が、前記外添剤の総重量に対して1〜40重量%でない場合に比して、保存性と画像濃度安定性とを両立できる静電荷像現像剤が提供される。
上記<3>に記載の手段により、外添剤の含有量が、前記着色粒子の総重量に対して0.1〜10重量%でない場合に比して、保存性と画像濃度安定性とを両立できる静電荷像現像剤が提供される。
上記<4>に記載の手段により、現像剤が<1>〜<3>いずれか1つに記載の静電荷像現像剤でない場合に比して、優れた画像濃度安定性が得られるカートリッジが提供される。
上記<5>に記載の手段により、現像剤として<1>〜<3>いずれか1つの記載の静電荷像現像剤を用いていない場合に比して、優れた画像濃度安定性が得られる画像形成装置が提供される。
上記<6>に記載の手段により、現像剤として<1>〜<3>いずれか1つの記載の静電荷像現像剤を用いていない場合に比して、優れた画像濃度安定性が得られる画像形成方法が提供される。
本実施形態の静電荷像現像剤(以下、現像剤ともいう。)は、(1)少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する着色粒子、及び、体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する静電荷像現像用トナー(以下、トナーともいう。)と、(2)形状係数SF1が100〜120であり、形状係数SF2が100〜120であるキャリアと、(3)無機材料を含む芯材、及び、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する粒子と、を含み、前記空孔の平均径が前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、2.3倍以下であり、前記空孔の平均深さが前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、前記樹脂層の平均厚さ以下であることを特徴とする。なお、以下の説明において、数値範囲を表す「A〜B」の記載は、特に断りのない限り、「A以上B以下」と同義であり、端点であるA及びBを含む数値範囲を意味する。
しかしながら、このような球形・平滑なキャリアに、トナー表面から遊離した大径無機外添剤が付着した場合には、複数のキャリアとキャリアとの接触部への大径無機外添剤が存在する確率が増加するため、キャリアのマクロ抵抗が上昇する。
このとき、現像機内での撹拌摩擦により生じる熱や、圧縮などの外力により、捕捉された大径無機外添剤と大径無機外添剤を捉えている空孔内の内壁が密着し、捕捉した大径無機外添剤が再度放出されることは少ない。以下、本実施形態の静電荷像現像剤に含まれる静電荷像現像用トナー、キャリア、及び、粒子について説明する。
本実施形態の静電荷像現像剤は、少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する着色粒子、及び、体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する静電荷像現像用トナーを含む。
本実施形態において、着色粒子は少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する。着色粒子はこれらの成分の他に、離型剤等の他の成分を含有していてもよい。
本実施形態において、結着樹脂としては特に限定されないが、低温定着性、画像強度、塩化ビニルに対するオフセットの耐久性(以下、耐塩ビオフセット性ともいう。)の観点から、ポリエステル樹脂を含むことが好ましく、非晶性ポリエステル樹脂を含有することがより好ましい。
本実施形態において、ポリエステル樹脂は、例えば、主として多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合により合成される。
前記多価カルボン酸の例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、無水フタル酸、無水トリメリット酸、ピロメリット酸、ナフタレンジカルボン酸、などの芳香族カルボン酸類;無水マレイン酸、フマル酸、コハク酸、アルケニル無水コハク酸、アジピン酸などの脂肪族カルボン酸類;シクロヘキサンジカルボン酸などの脂環式カルボン酸類が挙げられる。これらの多価カルボン酸は、1種単独で用いてもよいし2種以上を併用してもよい。これら多価カルボン酸の中でも、芳香族カルボン酸を用いることが好ましい。また、良好な定着性を確保することを目的として、架橋構造又は分岐構造をとるためにジカルボン酸とともに3価以上のカルボン酸(トリメリット酸やその酸無水物等)を併用することが好ましい。
これら多価アルコールの中でも、芳香族ジオール類、脂環式ジオール類が好ましく、このうち芳香族ジオールがより好ましい。また、より良好な定着性を確保することを目的として、架橋構造又は分岐構造をとるためにジオールとともに3価以上の多価アルコール(例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等)を併用してもよい。
(1)試料は予め非晶性ポリエステル樹脂以外の添加物を除去して使用するか、非晶性ポリエステル樹脂以外の成分の酸価及び含有量を予め求めておく。試料の粉砕品0.5〜2.0gを精秤し、重合体成分の重さをWgとする。例えば、トナーから非晶性ポリエステル樹脂の酸価を測定する場合は、着色剤又は磁性体等の酸価及び含有量を別途測定しておき、計算により非晶性ポリエステル樹脂の酸価を求める。
(2)300(ml)のビーカーに試料を入れ、トルエン/エタノール(体積比4/1)の混合液150(ml)を加え溶解する。
(3)0.1mol/lのKOHのエタノール溶液を用いて、電位差滴定装置を用いて滴定する。
(4)この時のKOH溶液の使用量をS(ml)とし、同時にブランクを測定し、この時のKOH溶液の使用量をB(ml)とし、以下の計算式(2)で算出する。ただしfはKOHのファクターである。
酸価(mgKOH/g)=[(S−B)×f×5.61]/W (2)
酸成分としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,16−ヘキサデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸など、或いはその炭素数1〜4の低級アルキルエステルや酸無水物が挙げられるが、この限りではない。これらの中では、アジピン酸、セバシン酸、1,10−デカンジカルボン酸が好ましい。
着色粒子は、着色剤を含有する。着色剤は、染料であっても顔料であっても構わないが、耐光性や耐水性の観点から顔料が使用される。また、着色剤は、有色着色剤に限定されるものではなく、白色着色剤や、金属色を有する着色剤も含む。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、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ライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジジンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が使用される。
表面処理された着色剤を使用したり、顔料分散剤を使用することも有効である。前記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等が調製される。
本実施形態における着色粒子は、必要に応じて離型剤(ワックス)を含有してもよい。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナウバワックス;等が挙げられる。
着色粒子中の離型剤の含有量は、着色粒子の総重量を100重量%として、0.5〜15重量%が好ましく、1.0〜12重量%がより好ましい。離型剤の含有量が0.5重量%以上であれば、定着時に離型オイルがなくても離型性に優れる。離型剤の含有量が15重量%以下であれば、トナーの流動性が悪化せず、画質及び画像形成の信頼性が保たれる。
着色粒子には、上記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤等の種々の成分を添加してもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば4級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料などが挙げられる。
本実施形態の静電荷像現像用トナーは、前記着色粒子の表面に、少なくとも1種の体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を外添してなる。なお、体積平均粒子径が100nm未満の無機外添剤又は有機外添剤、又は、500nmを超える無機外添剤又は有機外添剤を併用してもよい。
本実施形態において、静電荷像現像用トナーは着色粒子表面に外添された体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する。
無機外添剤を構成する材料としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられるが、コストや色域への影響が小さい点から、シリカが好ましく使用される。特にゾル・ゲル法により作製されたシリカは粒度分布が狭く、かつ球形化度が高い。無機外添剤は種々の表面処理を施されてもよく、例えばシラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが挙げられる。
無機外添剤の体積平均粒子径が100nm未満であると、トナーの保存性が低下する。
無機外添剤の体積平均粒子径が500nmを超えるとスペーサー効果により現像剤の抵抗値が不安定になり、画像濃度安定性が低下する。
本実施形態において、無機外添剤の少なくとも1種の体積平均粒子径が、100〜500nmであり、100〜400nmであることが好ましい。体積平均粒子径が100nm以上であると、スペーサー効果が十分に得られ、トナーの保管性の改善効果が、100nm未満の無機外添剤と比較して大きい。また、体積平均粒子径が500nm以下であると、着色粒子の表面に固着しやすく、脱離・分離が抑制される。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーは、形状係数SF1が115〜140であることが好ましい。トナーの形状は、球状のトナーが現像性、転写性の点では有利であるが、クリーニング性の面では不定形に比べ劣ることがある。トナーが上記範囲の形状であることにより、転写効率、画像の緻密性が向上し、高画質な画像形成が行われ、また、感光体(像保持体)表面のクリーニング性が高まる。上記形状係数SF1は、120〜138がより好ましい。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
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、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、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより算出される。
なお、上記体積平均粒子径は、例えば、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター(株)製)等の測定機で測定される。
本実施形態に係る静電荷像現像用トナーの製造方法で用いられる着色粒子の製造方法について述べる。本実施形態に係る着色粒子の製造方法は特に限定されるものではなく、混練粉砕法等の乾式法や、溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等の湿式法により製造される。中でも、乳化凝集法で製造することが好ましい。
乳化凝集法は、乾式法である混錬粉砕法や、他の湿式法である溶融懸濁法、溶解懸濁法等に比べ、小粒子径の着色粒子を作製しやすく、また粒度分布の狭い均一な着色粒子を得やすい。また、溶融懸濁法、溶解懸濁法等に比べ形状制御が容易であり、均一な不定形着色粒子が作製される。更に、被膜形成など、着色粒子の構造制御が可能であり、離型剤や結晶性ポリエステル樹脂を含有する場合は、これらの表面露出が抑制されるため、帯電性や保存性の悪化が防止される。
乳化凝集法は、少なくとも、着色粒子を構成する原料を乳化して樹脂粒子(乳化粒子)を形成する乳化工程と、該樹脂粒子の凝集体を形成する凝集工程と、該凝集体を融合させる融合工程とを有することが好ましい。以下、乳化凝集法による着色粒子の製造工程の一例について、工程別に説明する。
前記乳化液の作製法としては転相乳化法、溶融乳化法などが挙げられる。
転相乳化法では、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性の有機溶剤中に溶解し、有機連続相(Oil相;O)に塩基を加えて、中和する。その後、水系媒体(Water相;W)を投入することによって、Water in Oil(W/O)の系を、Oil in Water(O/W)の系にすることで、有機連続相に存在した樹脂を不連続相に転相する。これによって、樹脂を、水系媒体中に粒子状に分散安定化し、乳化液が作製される。
前記溶融乳化法による乳化液の分散に用いる分散機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。
また、結着樹脂、着色剤等の各成分に対応して分散液を調製する方法だけでなく、例えば、ある成分の乳化液を調製する際、溶媒に他の成分を添加して2以上の成分を同時に乳化し、分散粒子中に複数の成分が含まれるようにしてもよい。
凝集工程においては、前記乳化工程で得た樹脂粒子の分散液、及び、着色剤分散液等を混合して混合液とし、結着樹脂のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、撹拌下、混合液のpHを酸性にすることによって行う。pHとしては、2〜7の範囲が好ましく、2.2〜6の範囲がより好ましく、2.4〜5の範囲が更に好ましい。
融合工程においては、前記凝集工程に準じた撹拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを4〜8の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、結着樹脂のガラス転移温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。pHを上昇させるために使用するアルカリ溶液としてはNaOH水溶液が好ましい。NaOH水溶液は、他のアルカリ溶液である、例えばアンモニア溶液に比して、揮発性が低く、安全性が高いので好ましい。またCa(OH)2などの2価のアルカリ溶液に比して、水への溶解性に優れ、必要な添加量が少なく、また、凝集の停止能力に優れるので好ましい。
以上の工程を経て、融合粒子として着色粒子が得られる。
混練粉砕法で着色粒子を作製するには、結着樹脂、着色剤、離型剤等を、例えば、加圧ニーダー、ロールミル、エクストルーダー等により、溶融混練して分散し、冷却後に、ジェットミル等により微粉砕化し、分級機、例えば、風力分級機等により分級して所望の粒子径の着色粒子が得られる。
本実施形態の静電荷像現像剤は、形状係数SF1が100〜120であり、形状係数SF2が100〜120であるキャリアを含む。すなわち、本実施形態の静電荷像現像剤は、静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む二成分現像剤である。
前記芯材としては、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属粒子、又は、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物もしくは磁性粒子とバインダー樹脂とを含む磁性粒子分散型の芯材等が挙げられる。本実施形態における芯材としては、比重が軽くトナーに与える機械的な外力が小さいため、バインダー樹脂中に磁性粉末(磁性粒子)を分散させた芯材(以下、磁性粒子分散型の芯材ともいう。)が好ましい。
(MO)X(Fe2O3)Y・・・(1)
式(1)中、MはCu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co及びMoよりなる群から選択される少なくとも1種を表し、X、Yはmol比を示し、かつ条件X+Y=100の条件を満たす。
磁性粒子として、例えば、マグネタイト、γ−酸化鉄、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Li系フェライト、Cu−Zn系フェライトなどの鉄系酸化物が挙げられ、中でもマグネタイトが好ましい。また、磁性粒子は種々の表面処理を施されてもよく、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが好ましく用いられる。
また、磁性粉末の芯材中における含有量は、所望の磁化を得るために、30〜95重量%が好ましく、45〜90重量%がより好ましく、60〜90重量%が更に好ましい。
前記カーボンブラックの種類としては、特に制限はないが、DBP吸油量が50〜250ml/100gであるカーボンブラックが望ましい。
本実施形態においては、現像剤の流動性の向上という観点から、形状係数SF1は、100〜115が好ましく、100〜110がより好ましい。現像剤の流動性が向上することにより、現像剤保持体上の現像剤量が安定化し、画像形成装置を起動させた初期だけでなく、連続運転により時間が経過した場合においても画像濃度・画質が安定化する。また現像剤の嵩密度が高いため、磁化センサーによる現像剤中のトナー濃度の制御性が向上し、更に画像濃度・画質が安定化する。
ここで上記形状係数SF1は、下記式により算出される。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
式中、MLはキャリアの絶対最大長、Aはキャリアの投影面積を各々示す。
キャリアの形状係数SF2は、現像剤の流動性の向上という観点から、100〜115が好ましく、100〜110がより好ましい。現像剤の流動性が向上することにより、現像剤保持体上の現像剤量が安定化し、画像形成装置を起動させた初期だけでなく、連続運転により時間が経過した場合においても画像濃度・画質が安定化する。また現像剤の嵩密度が高いため、磁化センサーによる現像剤中の濃度の制御性が向上し、更に画像濃度・画質が安定化する。上記形状係数SF1とSF2との組み合わせにより優れた効果が得られる。
ここで上記形状係数SF2は、下記式により求められる。
SF2=(L2/S)×{100/(4π)}
式中、Lはキャリアの投影像の周囲長、Sはキャリアの投影面積を各々示す。
本実施形態の静電荷像現像剤は、無機材料を含む芯材、及び、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する粒子を含む。
芯材に含まれる無機材料としては、具体的にはシリカ、酸化チタン、アルミナ、酸化セリウムなどが挙げられるが、コストや色域への影響が小さい点から、シリカが好ましい。特にゾル・ゲル法により作製されたシリカは粒度分布が狭く、かつ、球形化度が高いため好ましい。樹脂層との密着性を向上させるため、、芯材は種々の表面処理を施されたものが好ましい。例えば、シラン系カップリング剤、チタン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理したものが好ましい。
また、芯材に含まれる材料と、トナーに外添される外添剤に含まれる材料とは、同じ組成であることが好ましい。同じ組成であることにより、帯電性のバラツキが抑制されるため好ましい。
ここで上記形状係数SF1は、下記式により算出される。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
式中、MLは芯材の絶対最大長、Aは芯材の投影面積を各々示す。
粒子は、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する。
樹脂層に使用される樹脂としては、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、及び、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合樹脂が好ましく、中でも、画像中における屈折率の変化や、色域や濃度の変化が小さく、帯電影響も小さくなることから、静電荷像現像用トナーの結着樹脂と同成分であるポリエステル樹脂がより好ましい。
これらの樹脂は、保存性の観点から、融点又はガラス転移温度が好ましくは30℃以上、より好ましくは50℃以上の範囲のものが好ましい。これらの樹脂は、単独、又は、2種以上を混合して使用される。
まず、前記樹脂と、前記樹脂に対する良溶媒と、前記良溶媒よりも沸点が高い貧溶媒とを混合し、樹脂を溶解して樹脂のワニスを調製する。
上記樹脂に対する貧溶媒とは、樹脂に対する溶解性がないか、溶解性の低い溶媒を意味する。溶解性の低い溶媒とは、25℃における貧溶媒1kgに対して樹脂の溶解量が50g未満であることが好ましい。
非水溶性の樹脂に対する貧溶媒としては、具体的には、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、テルペン系炭化水素等の炭化水素系溶剤、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類がある。
また、上記樹脂に対する良溶媒とは、樹脂に対する溶解性が高い溶媒を意味する。溶解性の高い溶媒とは、25℃における良溶媒1kgに対して樹脂の溶解量が100g以上であることが好ましい。
非水溶性の樹脂に対する良溶媒としては、具体的には、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸エチレングリコールモノメチルエーテル等のエステル類、又は、樹脂によっては、芳香族炭化水素、アルコール類が該当する。
水溶性の樹脂を用いる場合には、上記の貧溶媒が良溶媒となり、良溶媒が貧溶媒となる。
良溶媒の使用量は、貧溶媒よりも先に蒸発し、かつ、樹脂を溶解させる量であれば特に制限されない。
具体的には、樹脂としてポリエステル樹脂を用いた場合には、良溶媒としてメチルエチルケトン、トルエンを、貧溶媒として脂肪族炭化水素(ペンタン、3-メチルペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、2,2,4−トリメチルペンタン等)を用いることが好ましい。
更に加熱による乾燥が進むと、この粒子状の貧溶媒の蒸発が進行し、貧溶媒の蒸発の完了により空孔を有する樹脂層が形成される。
また、二段階乾燥の場合には、最初に低温乾燥を10〜30℃で行うことが好ましく、次に、高温乾燥を80〜120℃で行うことが好ましい。
大径無機外添剤の捕捉の観点から、樹脂層の平均厚さは、Bd/2≦Hの関係を満たすことが好ましい(Bd;大径無機外添剤の体積平均粒子径、H;樹脂層の平均厚さ)。
樹脂層の平均厚さは、具体的には、100nm以上が好ましく、150nm以上がより好ましく、250nm以上が更に好ましい。上記の数値の範囲内であると、大径無機外添剤の捕捉率が上がるため好ましい。
また、保存性の向上の観点から、樹脂層の平均厚さと芯材の体積平均粒子径とが、(2H+Ad)≦5,500nmを満たすことが好ましい(H;樹脂層の平均厚さ、Ad;粒子の芯材の体積平均粒子径)。
前記樹脂層に形成された空孔の平均径は、大径無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、2.3倍以下(0.5〜2.3倍)である。
空孔の平均径が大径無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上2.3倍以下であると、大径無機外添剤の捕捉効率が向上する。
大径無機外添剤をより確実に捕捉する観点から、空孔の平均径は、大径無機外添剤の体積平均粒子径の0.6〜2.0倍が好ましく、0.8〜1.3倍がより好ましい。
すなわち、圧力Pとそのとき水銀が侵入する空孔の平均径Rとは反比例する。実際の測定では、圧力Pとそのときに侵入する水銀の液量Vを、圧力を変えて測定することによりP−V曲線を求める。P−V曲線の横軸はWashburn式から空孔の平均径Rに置き換えられる。水銀の接触角は130〜140度、表面張力は480〜490mN/m前後の値が用いられる。従って、大気圧では約10数μm以上の空孔に水銀が侵入することとなる。また、最高圧力まで加圧した後に、減圧しながらP−V曲線を測定するとヒステリシスカーブが描け、その変化から孔の内部構造が推測される。
前記樹脂層に形成された空孔の平均深さは、大径無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、前記樹脂層の平均厚さ以下である。測定方法は後述する。
空孔の平均深さが、大径無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上であると、捕捉した大径無機外添剤の再放出が抑制される。なお、空孔の平均深さは樹脂層の平均厚さを超えることはできない。
表面積={4π(Ad+H)2/3}+2πRDe
と近似される(Ad;芯材の体積平均粒子径、H;樹脂層の平均厚さ、R;空孔の平均径、De;空孔の平均深さ)。この式により、平均の空孔深さDが算出される。
本実施形態の画像形成装置は、少なくとも感光体と、前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記感光体上に形成された前記静電荷像を現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記感光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、を有し、前記現像剤として本実施形態の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする。
また、本実施形態の画像形成方法は、感光体を一様に帯電させる帯電工程と、帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、前記感光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工程と、前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を有し、前記現像剤として本実施形態の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする。
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、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像機(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に収められたイエロー、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。
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。
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。
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られ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、現像機4Yによって可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性を更に向上させるには、前記被転写体の表面も可能な限り平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
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。
本実施形態のカートリッジは、本実施形態の静電荷像現像剤を収容したことを特徴とする。該カートリッジとしては、現像剤を収容するカートリッジ、及び、以下に説明するプロセスカートリッジが好ましく挙げられる。以下、プロセスカートリッジについて説明する。
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実施形態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、現像機111、感光体クリーニング装置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は被転写体を示す。
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。
(非晶性ポリエステル樹脂(1)の合成)
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン90モル部と、エチレングリコール10モル部と、テレフタル酸80モル部と、イソフタル酸20モル部とを原料に、触媒としてジブチル錫オキサイドを入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150〜230℃で約12時間共縮重合反応させ、その後、210〜250℃で徐々に減圧して、非晶性ポリエステル樹脂(1)を合成した。
非晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は23,200であった。
非晶性ポリエステル樹脂(1)の酸価は14.2mgKOH/gであった。
非晶性ポリエステル樹脂(1)のガラス転移温度(Tg)は62℃であった。
2−1.無機材料からなる芯材の作製
(芯材A(1)の作製)
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径2,600nmの芯材A(1)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径3,600nmの芯材A(2)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径1,100nmの芯材A(3)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径4,800nmの芯材A(4)を得た。
(粒子(1)の作製)
芯材A(1)を100部、非晶性ポリエステル樹脂(1)を70部、良溶媒としてメチルエチルケトンを98部、トルエンを98部、貧溶媒としてヘキサンを70部を温度調節及び窒素置換が可能な容器へ投入し、非晶性ポリエステル樹脂(1)を溶解させた後、常温で10分アンカー翼をつけたスリーワンモーター(新東科学(株)製)を用いて150rpmの条件で撹拌した。次に容器を乾燥窒素置換し、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を80℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま60分撹拌し、粒子(1)を得た。この粒子(1)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(1)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは250nmであった。
芯材A(1)を芯材A(2)に、非晶性ポリエステル樹脂(1)を98部、良溶媒としてメチルエチルケトンを112部、トルエンを112部、貧溶媒としてヘキサンを98部に変えた以外は粒子(1)の作製と同様の作業を行い、粒子(2)を得た。この粒子(2)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(2)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは250nmであった。
芯材A(1)を芯材A(3)、非晶性ポリエステル樹脂(1)を34部、良溶媒としてメチルエチルケトンを48部、トルエンを48部、貧溶媒としてヘキサンを34部に変えた以外は粒子(1)の作製と同様の作業を行い、粒子(3)を得た。この粒子(3)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(3)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは250nmであった。
芯材A(1)を芯材A(4)に、非晶性ポリエステル樹脂(1)を112部、良溶媒としてメチルエチルケトンを136部、トルエンを136部、貧溶媒としてヘキサンを112部に変えた以外は粒子(1)の作製と同様の作業を行い、粒子(4)を得た。この粒子(4)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(4)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは250nmであった。
非晶性ポリエステル樹脂(1)を23部、良溶媒としてメチルエチルケトンを32部、トルエンを32部、貧溶媒としてヘキサンを23部を温度調節及び窒素置換が可能な容器へ投入し、非晶性ポリエステル樹脂(1)を溶解させた後、常温で10分アンカー翼をつけたスリーワンモーター(新東科学(株)製)を用いて150rpmの条件で撹拌した。次に容器を乾燥窒素置換し、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を90℃に設定し、撹拌速度は240rpmの条件に変え60分撹拌し、粒子(5)を得た。この粒子(5)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(5)の樹脂層の平均厚さは160nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは160nmであった。
芯材A(1)を芯材A(2)に、非晶性ポリエステル樹脂(1)を89部、良溶媒としてトルエンを160部、貧溶媒としてヘキサンを44部を温度調節及び窒素置換が可能な容器へ投入し、非晶性ポリエステル樹脂(1)を溶解させた後、常温で10分アンカー翼をつけたスリーワンモーター(新東科学(株)製)を用いて150rpmの条件で撹拌した。次に容器を乾燥窒素置換し、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を80℃に設定し、撹拌速度は120rpmの条件に変え60分撹拌し、粒子(6)を得た。この粒子(6)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(6)の樹脂層の平均厚さは1,400nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは250nmであった。
材料は粒子(1)と同様で、乾燥窒素置換後、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を80℃に設定し、撹拌速度は75rpmの条件に変え30分撹拌して、粒子(7)を得た。この粒子(7)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(7)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は120nm、空孔の平均深さは250nmであった。
材料は粒子(1)と同様で、乾燥窒素置換後、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を80℃に設定し、撹拌速度は300rpmの条件に変え60分撹拌して、粒子(8)を得た。この粒子(8)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(8)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は700nm、空孔の平均深さは250nmであった。
材料は粒子(1)と同様で、乾燥窒素置換後、温度を30℃に設定し、撹拌速度は150rpmの条件のまま30分撹拌した。続いて温度を80℃に設定し、撹拌速度は200rpmの条件に変え10分撹拌して、粒子(9)を得た。この粒子(9)を16μmメッシュで篩分した結果、得られた粒子(9)の樹脂層の平均厚さは320nm、空孔の平均径は250nm、空孔の平均深さは120nmであった。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径300nmの外添剤B(1)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径480nmの外添剤B(2)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径400nmの外添剤B(3)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径200nmの外添剤B(4)を得た。
ゾルゲル法で得られたシリカゾルにHMDS(ヘキサメチルジシラザン)処理を行い、乾燥後、凝集体を壊砕し、篩分することにより体積平均粒子径110nmの外添剤B(5)を得た。
(離型剤分散液)
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP−9、融点:75℃) 50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 0.5部
・イオン交換水: 200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社製)で分散処理し、離型剤を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。離型剤の体積平均粒子径は0.23μmであった。
(着色剤分散液)
・シアン顔料(大日精化(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン) 1,000部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR) 15部
・イオン交換水 9,000部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間分散して、着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒子径は0.16μm、固形分濃度は20%であった。
(実施例1)
<樹脂粒子分散液の作製>
非晶性ポリエステル樹脂(1) 100部
溶剤(1):メチルエチルケトン 40部
溶剤(2):2−プロパノール 25部
塩基性化合物:10重量%アンモニア水溶液 3.5部
蒸留水 400部
温度調節及び窒素置換が可能な容器へ非晶性ポリエステル樹脂(1)、溶剤(1)及び溶剤(2)を投入し、非晶性ポリエステル樹脂(1)を溶解させた後、塩基性化合物を添加して41℃で10分アンカー翼をつけたスリーワンモーター(新東科学(株)製)を用いて150rpmの条件で撹拌して樹脂含有液を得た。
次に容器を乾燥窒素置換し、温度を41℃に設定し、樹脂含有液を180rpmの条件で撹拌しながら蒸留水を1部/分の割合で滴下することで転相乳化を行った。
滴下終了後、70rpmの条件で撹拌しつつ25℃で24時間乾燥窒素バブリングを行うことにより溶剤(1)及び溶剤(2)を除去して非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)を得た。得られた非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)中の樹脂粒子の体積平均粒子径は190nmであった。固形分濃度は20%であった。
非晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 267部
着色剤分散液 25部
離型剤分散液 40部
アニオン性界面活性剤(テイカパワー/テイカ(株)製) 2.0部
−混合工程−
上記原料を円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用い、ホモジナイザーの回転数を4,000rpmにして、せん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)の10%硝酸水溶液(硝酸の含有量は0.05N)2.0部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5,000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
その後、撹拌装置、温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、マントルヒーターにて加熱し始め、42℃にて凝集粒子の成長を促進させた。この際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いて原料分散液のpHを3.2以上3.8以下の範囲に調整した。原料分散液を上記pH範囲に保持して2時間ほど放置し、凝集粒子を形成した。この凝集粒子の体積平均粒子径は5.4μmであった。
次に、原料分散液に非晶性ポリエステル樹脂分散液(1)100部を追添加し、前記凝集粒子の表面に非晶性ポリエステル樹脂(1)の樹脂粒子を付着させた。更に、原料分散液を44℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIを用いて、粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるために、原料分散液にNaOH水溶液を滴下してpHを7.5に調整した後、原料分散液を95℃まで昇温させた。その後、3時間原料分散液を放置して凝集粒子を融合させ、光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、着色粒子分散液を1.0℃/分の降温速度で冷却した。
次に、着色粒子分散液をろ過し、固液分離後の着色粒子を、着色粒子固形分量に対して20倍量の30℃のイオン交換水中に分散し、20分間撹拌してろ過を行った。
この工程を5回繰り返し、ろ液の伝導度が25μSであることを確認した。
着色粒子をろ過し、凍結乾燥機で乾燥を行い、着色粒子(1)を得た。
この着色粒子(1)100部に対して、外添剤として、外添剤B(1)1.4%を添加し、ヘンシェルミキサーで5分間混合した。更に超音波振動篩(45μm/ダルトン社製)にかけてトナー(1)を得た。トナー(1)の体積平均粒子径は6.2μmであった。
<保存性評価>
トナー(1)を10cm×10cmの箱に入れ、20g/cm2になるように荷重をかけた状態で、50℃/50%RHの環境下で24時間放置して放置サンプルを得た。次にパウダーテスター(ホソカワミクロン(株)製)を用い、上段より目開き53μm、45μm、及び、38μmのふるいを直列的に配置し、53μmのふるい上に正確に秤量した2gの前記放置サンプルを投入し、振幅1mmで90秒間振動を与え、振動後の各ふるい上のトナー重量を測定し、それぞれに0.5、0.3、及び、0.1の重みをかけて加算し、百分率で算出した。本実施形態において、保存性は前記振動後のトナー重量が40以下であれば、通常実用上問題無く使用できるが、好ましくは35以下であり、更に好ましくは30以下である。評価結果を表1に示した。
(キャリア(1)の作製)・・・重合キャリア
ヘンシェルミキサーに、体積平均粒子径0.55μmの球状マグネタイト粒子粉末500部を投入し、十分に撹拌した後、チタネート系カップリング剤5.0部を添加し、100℃まで昇温し、30分間混合撹拌することにより、チタネート系カップリング剤被覆された球状マグネタイト粒子を得た。
続いて、1Lの四つ口フラスコに、フェノール6.25部、35%ホルマリン9.25部、上記マグネタイト粒子500部と25%アンモニア水6.25部、水425部を入れ、混合撹拌した。次に、撹拌しながら60分間で85℃まで昇温し、同温度にて120分間反応させた後、25℃まで冷却し、500mlの水を添加した後、上澄み液を除去、沈殿物を水洗した。これを減圧下、150℃以上180℃以下で乾燥し、体積平均粒子径35μmの球形の芯材粒子を得た。
トルエン200部、スチレン−メチルメタクリレート共重合体(成分比30:70、重量平均分子量210,000)30部を60分間スターラーにて撹拌し、樹脂コート溶液を得た。樹脂コート溶液100部、カーボンブラック(Regal330:キャボット社製)1.57部をホモジナイザ(IKA社製:ウルトラタラックス)を用いて、5,000rpmにて10分間撹拌し、分散液を調製した。
芯材粒子1,000部、上記分散液61.3部を真空脱気型ニーダーコーターに入れ、60℃を保って30分間40rpmにて撹拌した後、更に温度を70℃とし、減圧してトルエン留去・脱気・乾燥させた。更に目開き75μmのメッシュを通すことによりキャリア(1)を調製した。キャリア(1)の体積平均粒子径は、37μmであった。
得られたキャリア(1)を走査型電子顕微鏡(日立製作所(株)製:S−4100)を用いキャリアを観察して画像を撮影し、この画像を画像解析装置(LUZEXIII、(株)ニレコ製)に取り込み、100個の粒子についておのおのの粒子ごとに、SF1及びSF2を算出し、その平均値を求めてキャリア(1)のSF1及びSF2とした。得られたキャリア(1)のSF1は106であり、SF2は104であった。キャリアの比重は、3.6であった。
<画像濃度安定性評価>
トナー(1)8部とキャリア(1)92部とをVブレンダーにいれ20分間撹拌した後、105μmメッシュで篩分し、粒子(1)を20部(外添剤B(1)の総量を100重量%として20重量%に相当)添加することにより現像剤(1)を作製した。
得られた現像剤(1)を富士ゼロックス(株)製DocuCentreColor400CP改造機にセットし、現像プロセススピード200mm/secにて紙の中心部に5cm×5cmのソリッド画像を形成し、5,000枚の画像を出力した。10枚目と5,000枚目の画像濃度を画像濃度計(X−Rite404A:X−Rite社製)を用いて測定し、画像濃度の測定結果から、以下の評価基準に即して評価した。
画像濃度の測定結果から、以下の評価基準に即して評価した。
◎:10枚目に対し5,000枚目の画像濃度が97%以上。
○:10枚目に対し5,000枚目の画像濃度が94%以上97%未満。
△:10枚目に対し5,000枚目の画像濃度が90%以上94%未満。
×:10枚目に対し5,000枚目の画像濃度が90%未満。
評価結果を表1に示した。
粒子(1)を粒子(2)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(3)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(4)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤B(1)を外添剤B(2)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(2)に、外添剤B(1)を外添剤B(3)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤B(1)を外添剤B(4)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤B(1)を外添剤B(5)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)の添加量を20重量%から0.2重量%に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)の添加量を20重量%から50重量%に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤B(1)の添加量を1.4重量%から0.05重量%に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤B(1)の添加量を1.4重量%から14重量%に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(5)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(6)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして評価した。
外添剤を添加しなかったこと以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を芯材A(1)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(7)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(8)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
粒子(1)を粒子(9)に変更した以外は実施例1と同様にして評価した。
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ(帯電装置、帯電手段)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置(静電潜像形成手段)
4Y、4M、4C、4K、111 現像機(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ(1次転写手段)
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(2次転写手段)
28、115 定着装置(ロール状定着手段)
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 (6)
- 少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する着色粒子、及び、体積平均粒子径が100〜500nmの無機外添剤を有する静電荷像現像用トナーと、
形状係数SF1が100〜120であり、形状係数SF2が100〜120であるキャリアと、
無機材料を含む芯材、及び、前記芯材の表面に空孔を有する樹脂層を有する粒子と、を含み、
前記空孔の平均径が前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、2.3倍以下であり、
前記空孔の平均深さが前記無機外添剤の体積平均粒子径の半分以上、前記樹脂層の平均厚さ以下であることを特徴とする
静電荷像現像剤。 - 前記粒子の含有量が、前記無機外添剤の総重量に対して1〜40重量%である、請求項1に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機外添剤の含有量が、前記着色粒子の総重量に対して0.1〜10重量%である、請求項1又は2に記載の静電荷像現像剤。
- 請求項1〜3いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を収容したことを特徴とするカートリッジ。
- 少なくとも感光体と、
前記感光体を一様に帯電させる帯電手段と、
帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
前記感光体上に形成された前記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、
前記感光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、を有し、
前記現像剤として請求項1〜3いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする
画像形成装置。 - 感光体を一様に帯電させる帯電工程と、
帯電された前記感光体を露光して静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
前記感光体上に形成された前記静電潜像を現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、
前記感光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工程と、
前記被転写体上に転写されたトナー像を定着する定着工程と、を有し、
前記現像剤として請求項1〜3いずれか1つに記載の静電荷像現像剤を用いたことを特徴とする
画像形成方法。
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