JP2013117582A - 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】潜像保持体と、前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記潜像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、周波数が6kHz以上25kHz以下の交流成分が印加された状態で、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を、体積平均粒子径が2μm以上10μm以下のトナー粒子と体積平均粒径が70nm以上400nm以下で円形度が0.5以上0.9以下の外添剤とを含むトナーを含有する現像剤を用いて現像する現像手段と、を備える画像形成装置。
【選択図】なし
Description
式(1) 5(kV/mm)≧Vp−p/Ds≧3.5(kV/mm)
(1) 22≦(交番電界の周波数/トナー担持体の周速)×現像時の最大電界強度≦120
(2) 8≦(交番電界の周波数/トナー担持体の周速)×(Carrの噴流性指数/Carrの流動性指数)≦50
潜像保持体と、
前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
周波数が6kHz以上25kHz以下の交流成分が印加された状態で、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を、体積平均粒子径が2μm以上10μm以下のトナー粒子と体積平均粒径が70nm以上400nm以下で円形度が0.5以上0.9以下の外添剤とを含むトナーを含有する現像剤を用いて現像する現像手段と、
を備える画像形成装置である。
潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、
前記潜像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
周波数が6kHz以上25kHz以下の交流成分が印加された状態で、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を、体積平均粒子径が2μm以上10μm以下のトナー粒子と体積平均粒径が70nm以上400nm以下で円形度が0.5以上0.9以下の外添剤とを含むトナーを含有する現像剤を用いて現像する現像工程と、
を有する画像形成方法である。
本実施形態の画像形成装置は、前記現像手段により前記潜像保持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段とをさらに備えてもよい。
本実施形態の画像形成方法は、前記現像工程により前記潜像保持体表面に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着工程とをさらに有していてもよい。
小径トナーは、潜像保持体(電子写真感光体)との付着力が強く、トナー画像を記録媒体に転写する段階で電子写真感光体表面に残留しやすい。そのため、転写性の向上を目的として大径外添剤がトナーに外添される。
大径外添剤は、現像工程でトナー粒子から遊離しやすく、大径外添剤を外添されたトナーの経時での転写性が確保できないことがある。
また、トナーの粒子径を小さくするとトナー一個当たりの電荷量が小さくなり、トナーが現像されにくくなる。そのため、現像バイアス電圧の交流成分の周波数を高くする必要がある。しかし、交流成分の周波数を高くすると、大径外添剤のトナー粒子からの遊離が促進されてしまうことがある。
外添剤の体積平均粒子径を70nm以上400nm以下とすることで、外添剤のトナー粒子への埋没が抑制される。また、外添剤の円形度を0.5以上0.9以下とすることで、トナー粒子に対する外添剤の付着力が向上し、現像領域での外添剤のトナー粒子からの脱離が抑制される。その結果として、現像性、転写性、及び、ゴースト抑制の両立が実現するものと推察される。
以下、本実施形態で用いられるトナーを構成する成分について説明する。
まず、外添剤について説明する。
外添剤としては、前述の通り、体積平均粒径が70nm以上400nm以下であり、円形度が0.5以上0.9以下である外添剤が用いられる。
外添剤の体積平均粒径は、70nm以上400nm以下の必要がある。外添剤の体積平均粒径が70nm未満であると、外添剤がトナーへ埋没しやすくなり、外添剤本来のスペーサー効果が得られなくなってしまうことがある。一方、体積平均粒径が400nmを超えると、経時での外添剤のトナーからの脱離が多くなってしまうことがある。
外添剤の体積平均粒径は、90nm以上300nm以下が望ましく、120nm以上180nm以下がさらに望ましい。
または、外添剤をトナー粒子に添加する前の段階では、外添剤の分散液を用いて粒度測定装置を用いて外添剤の体積平均粒径が測定される。
外添剤の円形度は、0.5以上0.9以下の必要がある。円形度が0.5未満であると、外添剤が縦横比の大きな形状の粒子となり、機械的負荷が加わった際に外添剤が欠損しやすくなってしまうことがある。また、円形度が0.5未満の外添剤を安定して製造することは困難な場合がある。一方、外添剤の円形度が0.9を超えると、外添剤の形状が球状に近いため、トナー粒子からの脱離量が増えてしまうことがある。
外添剤の円形度は、0.60以上0.85以下が望ましく、0.65以上0.80以下がさらに望ましい。
上記範囲内の円形度を持つ外添剤は、一般に用いられる外添剤よりも低い円形度を有することになる。このような異形の外添剤は、トナー表面との接点数が増えるため、外添剤のトナー粒子からの脱離が抑制される。
円形度=円相当径周囲長/周囲長=[2×(Aπ)1/2]/PM
前記円形度は、1.0の場合は真球であり、数値が低いほど外周に凹凸のある異形度が高くなる。
本実施形態のトナーによりもたらされる効果は、外添剤の体積平均粒径及び円形度によって機械的に奏されるものであることから、上記の体積平均粒径及び円形度の範囲を満たす外添剤であれば、材質は特に限定されず、公知の材料が適用される。以下では、適用され得る外添剤の材料について説明する。
上述の通り、外添剤は円形度などが上記範囲内にあるものであれば、いずれの材質であってもよく、外添剤の一例として、上記円形度などの数値範囲を満たすゾルゲルシリカの製造方法を以下に示す。
本シリカ粒子の製造方法では、上記手法により、粗大凝集物の発生が少なく、円形度の低いシリカ粒子が得られる。この理由は、定かではないが以下の理由によるものと考えられる。
なお、シリカ粒子の体積平均粒径は、テトラアルコキシシランの総供給量に依存すると考えられる。
また、本シリカ粒子の製造方法では、生成した異型状の核粒子が異型状を保ったまま粒子成長され、シリカ粒子が得られると考えられることから、機械的負荷に強く、壊れ難いシリカ粒子が得られると考えられる。
アルカリ触媒溶液準備工程は、アルコールを含む溶媒を準備し、これにアルカリ触媒を添加して、アルカリ触媒溶液を準備する。
混合溶媒の場合、アルコールの他の溶媒に対する量は80質量%以上(望ましくは90質量%以上)であることがよい。
なお、アルコールとしては、例えば、メタノール、エタノール等の低級アルコールが挙げられる。
アルカリ触媒の濃度が、0.6mol/Lより少ないと、生成した核粒子の成長過程の核粒子の分散性が不安定となり、2次凝集物等の粗大凝集物が生成されたり、ゲル化状となったりして、粒度分布が悪化することがある。
一方、アルカリ触媒の濃度が、0.87mol/Lより多いと、生成した核粒子の安定性が過大となり、真球状の核粒子が生成され、円形度が0.90以下の異型状の核粒子が得ることが困難となる。
なお、アルカリ触媒の濃度は、アルコール触媒溶液(アルカリ触媒+アルコールを含む溶媒)に対する濃度である。
粒子生成工程は、アルカリ触媒溶液中に、テトラアルコキシシランと、アルカリ触媒と、をそれぞれ供給し、当該アルカリ触媒溶液中で、テトラアルコキシシランを反応(加水分解反応、縮合反応)させて、シリカ粒子を生成する工程である。
この粒子生成工程では、テトラアルコキシシランの供給初期に、テトラアルコキシシランの反応により核粒子が生成した後(核粒子生成段階)、この核粒子の成長を経て(核粒子成長段階)、シリカ粒子が生成する。
これは、アルカリ触媒溶液を準備する工程で用いたアルコール1molに対して、1分間当たり0.002mol以上0.0055mol以下の供給量でテトラアルコキシシランを供給することを意味する。
なお、シリカ粒子の粒径については、テトラアルコキシシランの種類や、反応条件にもよるが、粒子生成の反応に用いるテトラアルコキシシランの総供給量を、例えばシリカ粒子分散液1Lに対し0.756mol以上とすることで、粒径が70nm以上の一次粒子が得られ、シリカ粒子分散液1Lに対し4.4mol以下とすることで、粒径が400nm以下の一次粒子が得られる。
テトラアルコキシシランの供給量が0.0055mol/(mol・min)を超えると、滴下されたテトラアルコキシシランと核粒子とが反応する前に、テトラアルコキシシラン同士の反応を生じさせることになると考えられる。そのため、核粒子へのテトラアルコキシシラン供給の偏在化を助長し、核粒子形成のバラツキをもたらすことから、形状分布の分布幅が拡大することがある。
アルカリ触媒の供給量が、0.1molより少ないと、生成した核粒子の成長過程の核粒子の分散性が不安定となり、2次凝集物等の粗大凝集物が生成したり、ゲル化状となったりして、粒度分布が悪化することがある。
一方、アルカリ触媒の供給量が、0.4molより多いと、生成した核粒子の安定性が過大となり、核粒子生成段階で円形度の低い核粒子が生成されても、その核粒子成長段階で核粒子が球状に成長し、円形度の低いシリカ粒子が得られない場合がある。
乾燥されたシリカ粒子は、必要に応じて解砕、篩分により、粗大粒子や凝集物の除去を行うことがよい。解砕方法は、特に限定されないが、例えば、ジェットミル、振動ミル、ボールミル、ピンミルなどの乾式粉砕装置により行う。篩分方法は、例えば、振動篩、風力篩分機など公知のものにより行う。
疎水化処理剤としては、例えば、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)を有する公知の有機珪素化合物が挙げられ、具体例には、例えば、シラザン化合物(例えばメチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、トリメチルクロロシラン、トリメチルメトキシシランなどのシラン化合物、ヘキサメチルジシラザン、テトラメチルジシラザン等)等が挙げられる。疎水化処理剤は、1種で用いてもよいし、複数種用いてもよい。
疎水化処理剤の使用量は、特に限定はされないが、疎水化の効果を得るためには、例えば、シリカ粒子に対し、1質量%以上100質量%以下、望ましくは5質量%以上80質量%以下である。
一方、粉体の疎水性シリカ粒子を得る方法としては、上記方法で疎水性シリカ粒子分散液を得た後、上記方法で乾燥して疎水性シリカ粒子の粉体を得る方法、シリカ粒子分散液を乾燥して親水性シリカ粒子の粉体を得た後、疎水化処理剤を添加して疎水化処理を施し、疎水性シリカ粒子の粉体を得る方法、疎水性シリカ粒子分散液を得た後に乾燥して疎水性シリカ粒子の粉体を得た後、更に疎水化処理剤を添加して疎水化処理を施し、疎水性シリカ粒子の粉体を得る方法等が挙げられる。
処理温度は、特に限定されないが、例えば、80℃以上300℃以下がよく、望ましくは120℃以上200℃以下である。
次に、トナー粒子について説明する。
トナー粒子は、少なくとも結着樹脂、離型剤、及び着色剤を含んで構成され、必要に応じて、他の添加剤等を含んで構成されていてもよい。
結着樹脂について説明する。
結着樹脂としては、非晶性樹脂が挙げられ、非晶性樹脂と結晶性樹脂とを併用してもよい。
なお、ポリエステル樹脂として市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
重縮合反応においては、溶解補助溶剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪いモノマーが存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪いモノマーと、そのモノマーと重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
前記結着樹脂の融解温度とは、示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求められた値をいう。また前記結着樹脂は複数の吸熱ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
また、結着樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られた吸熱ピークのピーク温度として求めた。
この重量平均分子量は、THF可溶物を、東ソー製GPC・HLC−8120、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で測定し、単分散ポリスチレン標準試料により作製した分子量校正曲線を使用して分子量を算出したものである。
前記結着樹脂の軟化温度はフローテスター(島津社製:CFT−500C)、予熱:80℃/300sec,プランジャー圧力:0.980665MPa,ダイサイズ:1mmφ×1mm,昇温速度:3.0℃/minの条件下における溶融開始温度と溶融終了温度との中間温度を指す。
着色剤について説明する。
着色剤としては、トナー粒子を構成する成分のうち、2質量%以上15質量%以下の範囲で用いてもよく、望ましくは3質量%以上10質量%以下の範囲である。
黄色顔料としては、例えば、ハンザイエロー、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントイエローNCG等が挙げられる。
赤色顔料としては、ベンガラ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、エオキシンレッド、アリザリンレーキ等が挙げられる。
青色顔料としては、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどが挙げられる。
また、これら着色剤は、混合し、更には固溶体の状態で使用してもよい。
次に、離型剤について説明する。
離型剤は、トナー粒子を構成する成分のうち、1質量%以上10質量%以下の範囲で用いてもよく、より望ましくは2質量%以上8質量%以下の範囲である。
主体極大ピークの測定には、例えばパーキンエルマー社製のDSC−7を用いる。この装置の検出部の温度補正はインジウムと亜鉛との融解温度を用い、熱量の補正にはインジウムの融解熱を用いる。サンプルは、アルミニウム製パンを用い、対照用に空パンをセットし、昇温速度10℃/minで測定を行う。
その他添加剤について説明する。
その他添加剤としては、内添剤、帯電制御剤、無機粉体(無機粒子)、有機粒子等の種々の成分が挙げられる。
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。
無機粒子としては、シリカ粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子、酸化セリウム粒子、あるいはこれらの表面を疎水化処理した粒子等、公知の無機粒子が挙げられる。これら無機粒子は、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よい。
次に、トナー粒子の特性について説明する。
トナー粒子の体積平均粒子径D50は2μm以上10μm以下の範囲とされるが、2μm以上7μm以下の範囲であることが望ましい。
なお、上記体積平均粒子径の測定は、マルチサイザーII(コールター社製)を用いて、50μmのアパーチャー径で行う。この際、測定はトナーを電解質水溶液(アイソトン水溶液)に分散させ、超音波により30秒以上分散させた後に行う。
次に、原料分散液中で、凝集粒子を形成する凝集粒子形成工程と、凝集粒子を融合する融合工程とを経て、トナー粒子を得る。なお、コア粒子と、このコア粒子を被覆するシェル層とを有するいわゆるコアシェル構造型のトナーを作製する場合には、凝集粒子形成工程を終えた後の原料分散液に、樹脂粒子分散液を添加して(トナー化した際にコア粒子となる)凝集粒子表面に樹脂粒子を付着させて(トナー化した際にシェル層となる)被覆層を形成する被覆層形成工程を実施し、その後に融合工程を実施する。なお、被覆層形成工程に用いる樹脂成分は、コア粒子を構成する樹脂成分と同一であっても異なっていてもよい。
−乳化工程−
凝集粒子形成工程に用いる原料分散液を準備するために、乳化工程では、トナーを構成する主要な材料を、水系媒体中に分散させた乳化分散液を調整する。以下、樹脂粒子分散液や、着色剤分散液、離型剤分散液等について説明する。
樹脂粒子分散液中に分散する結着樹脂の樹脂粒子の体積平均粒径は、0.01μm以上1μm以下であってもよく、0.03μm以上0.8μm以下であってもよく、0.03μm以上0.6μmであってもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径が1μmを越えると、最終的に得られるトナーの粒径分布が広くなったり、遊離粒子の発生が生じ、性能や信頼性の低下を招き易くなる場合がある。一方、体積平均粒径が上記範囲内であれば前記欠点がない上、トナー間の組成偏在が減少し、トナー中の分散が良好となり、性能や信頼性のバラツキが小さくなる点で有利である。
前記水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。本実施形態においては、前記水系媒体に界面活性剤を添加混合しておいてもよい。
これらの中でもアニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤等のイオン性界面活性剤が挙げられる。
これらの溶剤は単一でも、また2種以上を併用して使用してもよい。
これらの分散剤は、単独でまたは2種以上を組み合わせて使用してもよい。分散剤は、結着樹脂100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下添加してもよい。
着色剤分散液を調整する際の分散方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミルなどの一般的な分散方法を使用してもよく、なんら制限されるものではない。必要に応じて、界面活性剤を使用して着色剤の水分散液を調製したり、分散剤を使用して着色剤の有機溶剤分散液を調製したりしてもよい。分散に用いる界面活性剤や分散剤としては、結着樹脂を分散させる際に用い得る分散剤と同様のものを用いてもよい。
離型剤分散液は、離型剤を水中にイオン性界面活性剤等と共に分散し、離型剤の融解温度以上に加熱し、ホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて強い剪断力を印加することにより調製される。これにより、体積平均粒径が1μm以下の離型剤粒子を分散させる。また、離型剤分散液における分散媒としては、結着樹脂に用いる分散媒と同様のものを用いてもよい。
凝集粒子形成工程においては、樹脂粒子分散液の他に、通常は着色剤分散液及び離型剤分散液を加え、必要に応じて添加されるその他の分散液を少なくとも混合して得られた原料分散液に対して、凝集剤を更に添加して加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。なお、樹脂粒子が結晶性ポリエステル等の結晶性樹脂である場合には、結晶性樹脂の融解温度付近(±20℃)の温度で、且つ、融解温度以下の温度にて加熱し、これらの粒子を凝集させた凝集粒子を形成する。
なお、本実施形態において「室温」とは25℃をいう。
また、凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
凝集粒子形成工程を経た後には、必要であれば被覆層形成工程を実施してもよい。被覆層形成工程では、上記した凝集粒子形成工程を経て形成された凝集粒子の表面に、被覆層形成用の樹脂粒子を付着させることにより被覆層を形成する。これにより、いわゆるコアシェル構造を有するトナーが得られる。
凝集粒子形成工程、あるいは、凝集粒子形成工程および被覆層形成工程を経た後に実施される融合工程では、これらの工程を経て形成された凝集粒子を含む懸濁液のpHを6.5以上8.5以下程度の範囲にすることにより、凝集の進行を停止させる。
凝集粒子の融合工程を終了した後、洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て所望のトナー粒子を得るが、洗浄工程は塩酸、硫酸、硝酸等の強酸の水溶液でトナー粒子に付着した分散剤を除去後、ろ液が中性になるまでイオン交換水などで洗浄することが望ましい。また、固液分離工程には特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等が好適である。さらに、乾燥工程も特に制限はないが、生産性の点からスプレードライ乾燥、凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等が用いられる。
SF1=(ML2/A)×(π/4)×100 ・・・ 式(A)
上記式(A)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。
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。例えば酸化鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。またマトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアの芯材の体積平均粒径としては、一般的には10μm以上500μm以下であり、30μm以上100μm以下であってもよい。
図1は本実施形態の画像形成装置の基本構成を概略的に示す断面図である。図1に示す画像形成装置200は、タンデム型中間転写方式のカラー画像を形成する画像形成装置である。画像形成装置にタンデム型中間転写方式を採用することで、1つの電子写真感光体のみを用いる4サイクルの現像方式による画像形成装置に比べて画像形成の高速化が図られる。
電子写真感光体401a乃至401dは、例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成することが可能である。
現像ロール42は、軸線周りに回転して現像漕41内の現像剤に含まれるトナーを電子写真感光体401aに供給する。これにより、電子写真感光体401a上に形成された静電潜像を顕像化し、トナー像が形成される。2本のオーガー43a、43bは、現像漕41内の現像剤を攪拌しながら現像ロール42方向へ現像剤を搬送する。
好ましくは、現像ロール直流印加電圧Vdcを350V乃至650Vとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Vp−pを0.5kV乃至1.5kVの範囲としてもよい。
交流成分の周波数は6kHz以上25kHz以下に設定されるが、9kHz以上25kHz以下が好ましい。交流成分の周波数が6kHz未満であると、外添剤のトナー粒子からの離脱は抑制できるが、現像量を確保できないことがあり、また、ドット再現性が低下することがある。交流成分の周波数が25kHzを超えると、トナー粒子からの外添剤の離脱が加速され、転写性が低下することがある。
−樹脂粒子分散液1の調製−
スチレン(和光純薬製):320部
nブチルアクリレート(和光純薬製):80部
βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製):9部
1’10デカンジオールジアクリレート(新中村化学製):1.5部
ドデカンチオール(和光純薬製):2.7部
スチレン(和光純薬製):280部
nブチルアクリレート(和光純薬製):120部
βカルボキシエチルアクリレート(ローディア日華製):9部
C.I.Pigment Yellow74顔料:30部
アニオン性界面活性剤(日本油脂(株)製:ニュ−レックスR):2部
イオン交換水:220部
パラフィンワックス HNP9(融解温度75℃:日本精鑞製):45部
カチオン性界面活性剤Neogen RK(第一工業製薬):5部
イオン交換水:200部
樹脂粒子分散液2:36部
着色剤粒子分散液1:30部
離型剤粒子分散液1:91部
次いで、この溶液にポリ塩化アルミニウム0.4部を加えてコア凝集粒子を作製し、ウルトラタラックスを用いて分散操作を継続した。さらに加熱用オイルバスでフラスコ内の溶液を攪拌しながら49℃まで加熱し、49℃で60分保持した後、ここに樹脂粒子分散液1を36部追加し、コア/シェル凝集粒子を作製した。その後、0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えて溶液のpHを5.6にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら96℃まで加熱し、5時間保持した後、冷却し、イエローのトナー粒子を得た。
下記工程を経て外添剤であるシリカ粒子(ゾルゲルシリカ)1乃至9を得た。なお、シリカ粒子1乃至9の作成は、10%アンモニア水の供給量A、テトラメトキシシランの供給量B及び4.44%アンモニア水の供給量Cを表1に記載の供給量とした以外は同様である。
シリカ粒子1乃至9の体積平均粒径D及び円形度Eを合わせて表1に記載する。
金属製撹拌棒、滴下ノズル(テフロン(登録商標)製マイクロチューブポンプ)、及び、温度計を有した容積3Lのガラス製反応容器にメタノール300部、10%アンモニア水A部を入れ、攪拌混合して、アルカリ触媒溶液を得た。
次に、アルカリ触媒溶液の温度を25℃に調整し、アルカリ触媒溶液を窒素置換した。その後、アルカリ触媒溶液を撹拌しながら、テトラメトキシシラン(TMOS)450部と、触媒(NH3)濃度が4.44%のアンモニア水270部とを、下記供給量で、同時に滴下を行いシリカ粒子の懸濁液(シリカ粒子懸濁液)を得た。
ここで、テトラメトキシシランの供給量は、B部/min、4.44%アンモニア水の供給量は、C部/minとした。得られたシリカ粒子懸濁液の粒子を、既述の粒度測定装置で測定したところ体積平均粒子径(D50v)はDnmであった。
次に、得られた親水性シリカ粒子の懸濁液(親水性シリカ粒子分散液)を、スプレードライにより乾燥して、溶媒を除去し、親水性シリカ粒子の粉末を得た。
得られた親水性シリカ粒子の粉末100部をミキサーに入れ、窒素雰囲気下で200℃に加熱しながら200rpmで撹拌し、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)を親水性シリカ粒子の粉末に対し、30部滴下し2時間反応させた。その後、冷却させ疎水処理された疎水性シリカ粒子の粉末(S1)を得た。
得られた疎水性シリカ粒子(S1)を、トナー粒子に添加し、疎水性シリカ粒子の一次粒子100個についてSEM写真撮影を行った。
次に、得られたSEM写真に対して、画像解析を行った結果、疎水性シリカ粒子(S1)の一次粒子は、円形度がEであった。
フェライト粒子(平均粒径:50μm): 100部
トルエン: 14部
スチレン−メチルメタクリレート共重合体(成分比:90/10): 2部
カーボンブラック(R330:キャボット社製): 0.2部
ヘンシェルミキサーを用いて、シリカ粒子1の2.0部をトナー粒子1の100部に添加し、トナー1を作製した。
上記トナー1の4部とキャリアの96部とをV−ブレンダーを用いて40rpmで20分間攪拌し、目開き250μmのシーブで篩って現像剤を作製した。
画像密度1%で10000枚走行後、外部装置により、画像形成装置の感光体駆動/現像器駆動/転写駆動を同時に停止した。画像形成装置から感光体および中間転写ベルトを取り出し、単位面積当たりの感光体上のトナー重量/ベルト上のトナー重量を測定した。転写後のベルト上のトナー重量を転写前の感光体上のトナー重量で割り、転写効率(1次転写効率)を決定した。得られた結果を表2に示す。
外部装置により、画像形成装置の感光体駆動/現像器駆動/転写駆動を同時に停止した。画像形成装置から感光体を取り出し、コントラスト電位300V時の現像量(単位面積当たりの感光体上のトナー重量)を測定した。得られた結果を表2に示す。
40%ハーフフトーン画像を印刷し、X-Rite社938スペクトロンデンシティメータにて濃度を測定することにより、感光体付着による画像・非画像部の濃度差を求めた。得られた結果を表2に示す。
40%ハーフフトーン画像を印刷し。目視でスジの有りなしを観察することでクリーニング不良の有無の評価を実施した。得られた結果を表2に示す。
30%ハーフトーンを印刷し、印刷画像をキーエンス社製デジタルマイクロスコープVHX600にて185倍レンズで撮影した。撮影画像内の各ドットの面積バラツキをImageJ Plusを用いて確認した。
ドット再現性のある場合○、画像のずれが生じた場合×として評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子2を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子3を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子4を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子5を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
交流成分の周波数を6kHzに調整した以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
交流成分の周波数を25kHzに調整した以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子6を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子7を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子8を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
外添剤であるシリカ粒子9を用いた以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
交流成分の周波数を4kHzに調整した以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
交流成分の周波数を30kHzに調整した以外は実施例1と同様にして評価した。得られた結果を表2に示す。
401a、401b、401c、401d 電子写真感光体
402a、402b、402c、402d 帯電装置(帯電ロール)
403 露光装置
404a、404b、404c、404d 現像装置
112 転写装置
414 定着装置(定着ロール)
Claims (2)
- 潜像保持体と、
前記潜像保持体表面を帯電する帯電手段と、
前記潜像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、
周波数が6kHz以上25kHz以下の交流成分が印加された状態で、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を、体積平均粒子径が2μm以上10μm以下のトナー粒子と体積平均粒径が70nm以上400nm以下で円形度が0.5以上0.9以下の外添剤とを含むトナーを含有する現像剤を用いて現像する現像手段と、
を備える画像形成装置。 - 潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、
前記潜像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、
周波数が6kHz以上25kHz以下の交流成分が印加された状態で、前記潜像保持体表面に形成された静電潜像を、体積平均粒子径が2μm以上10μm以下のトナー粒子と体積平均粒径が70nm以上400nm以下で円形度が0.5以上0.9以下の外添剤とを含むトナーを含有する現像剤を用いて現像する現像工程と、
を有する画像形成方法。
Priority Applications (1)
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JP2011264065A JP2013117582A (ja) | 2011-12-01 | 2011-12-01 | 画像形成装置、及び、画像形成方法 |
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JP2007304332A (ja) * | 2006-05-11 | 2007-11-22 | Fuji Xerox Co Ltd | 静電潜像現像用トナー、画像形成方法、及び画像形成装置 |
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2011
- 2011-12-01 JP JP2011264065A patent/JP2013117582A/ja active Pending
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