JP2013127587A - 磁性キャリア、二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法 - Google Patents
磁性キャリア、二成分系現像剤、補給用現像剤及び画像形成方法 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】磁性キャリアは、磁性粒子と、前記磁性粒子の表面に設けられた被覆層とを備えている。被覆層は、少なくとも、アクリル系モノマーを構成成分として含む重合体を70質量%以上含有する樹脂成分と、個数平均粒径が0.1μm以上0.6μm以下の粒子状態で分散されたハイドロタルサイトを含有している。ハイドロタルサイトの含有量CH(質量部)は、樹脂成分100質量部に対して3質量部以上30質量部以下である。樹脂成分に含まれる全モノマーユニットに対するアクリル系モノマーユニットの含有量CA(mol%)とハイドロタルサイトの含有量CH(質量部)は、78≦CH×0.38+CA≦99(但し、3 ≦CH ≦ 30)という関係を満足する。
【選択図】図2
Description
二成分現像方式に用いられる二成分系現像剤の一部を構成する磁性キャリアは、一般に表面に被覆層を有する被覆型キャリアと被覆層を有さない非被覆型キャリアとに大別されるが、現像剤の寿命や高機能化を考慮した場合には、被覆型キャリアの方が優れることから、様々なタイプの被覆型キャリアが開発され、実用化されている。
78 ≦ CH × 0.38 + CA ≦ 99 (但し、3 ≦CH ≦ 30)
先ず、本発明の磁性キャリアの構成上の特徴や用いる原材料等について説明する。
式中、M2+は2価の金属イオン、M3+は3価の金属イオンであり、An-はn価の陰イオンを示し、m≧0である。
上記「CH×0.38+CA」の値が78未満の場合、トナーへの帯電付与性が十分ではなくなり、高温高湿下では、画像濃度やバックグランド汚れの悪化といった画像不良やトナー飛散といった画像形成装置とのマッチング性に問題を生じる。
次に、本発明の二成分系現像剤の構成上の特徴や用いる原材料等について説明する。
次いで、本発明の補給用現像剤の詳細について説明する。
更に、本発明の現像剤が好適に使用される画像形成方法について説明する。
以下、本発明に係る各種物性の測定方法を説明するが、本発明は何らこれらに限定されるものではない。
磁性キャリアの被覆層中のハイドロタルサイト粒子やトナー中の無機微粉体の個数平均粒径(D1)を測定するには、先ず、測定対象物の拡大写真を撮影した後、該拡大写真中の測定対象物の画像の輪郭が明瞭になるように画像コントラストを調整し、個数平均粒径の測定用画像を得る。その後、該測定用画像を適宜拡大等した上で、50個以上の測定対象物を無作為に選択し、その長径をノギスや定規を用いて計測し、個数平均径を算出した。
本発明において、Al元素に対するMg元素のmol比は、従来公知の分析方法によって決定することが出来、例えば、誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP-AES)「SPS3500」(SII nanoTechnology社製)により測定した。
本発明に係る樹脂層を構成する樹脂成分中のAcryl成分の含有量は、従来公知の高分子組成の分析手法を組み合わせて用いることで決定することが可能であり、具体的な分析手法としては、例えば、Curie-point pyrolyzerを使用する熱分解ガスクロマトグラム質量分析法(Py-GC/MS法)、液体ガスクロマトグラム質量分析法(LC/MS法)、核磁気共鳴(NMR)分光法、元素分析法及び赤外分光分析法(IR法)等を適宜用いた。特に、Py-GC/MS法を用いる場合には、JIS K6231:1998「ゴム−熱分解ガスクロマトグラフ法による同定 (単一ポリマー及びポリマーブレンダ)」等を参考にした。
トナー粒子及びトナーの重量平均粒径(D4)や個数基準の粒径頻度分布における3μm以下の粒子数は、例えば、精密粒度分布測定装置「Multisizer 3」(BECKMAN COULTER社製)を用い、該測定装置の操作Manualに従い、BECKMAN COULTER社のウェブサイトに記載されている「トナー粒子径分布の測定方法(http://www.beckmancoulter.co.jp/product/product03/toner/04.html)」等を参考にして測定した。
本発明に係る磁性キャリアやトナーの形状係数ML2/Aは、以下のような方法により測定した。
本発明において、磁性粒子の表面に形成される樹脂層を構成する樹脂成分中のTHF可溶分の存在量(質量%)やMwは、以下のように測定した。
[磁性粒子の調製]
Mn含有量がMnO換算で21.0mol%、Mg含有量がMgO換算で3.3mol%、Sr含有量がSrO換算で0.7mol%、Fe含有量がFe2O3換算で75.0mol%となるフェライトからなる磁性粒子を以下の手順で作製した。
[ハイドロタルサイト粒子の準備]
合成ハイドロタルサイト粒子(Kyowa Chemical Industry社製)をジェットミル(HOSOKAWA MICRON社製)を用いて粉砕し、個数平均粒子径等が異なるハイドロタルサイト粒子HT-1〜6を準備した。表1にまとめて示す。
磁性粒子の被覆層を構成する樹脂成分として、メチルメタクリレート(MMA)/スチレン(St)共重合体(mol比;84/16)20質量部をトルエン2,000質量部に溶解させ、カーボンブラック(CABOT社製)2質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して10質量部)と上記表5記載のハイドロタルサイト粒子「HT-1」2質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して10質量部)をT.K. HOMO DISPER(PRIMIX社製)を用いて分散させ、磁性粒子被覆用樹脂溶液1を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;98/2)16質量部とiso-ブチルメタクリレート(IBMA)/St共重合体(mol比;60/40)4質量部を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を3質量部に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液2を得た。
樹脂成分として、MMA/St/ジビニルベンゼン(DVB)共重合体(mol比;69/30.998/0.002)を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を6質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して30質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液3を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;90/10)17質量部とtert-ブチルメタクリレート(TBMA)/St共重合体(mol比;20/80)3質量部を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を0.6質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して3質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液4を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;93/7)17質量部とsec-ブチルメタクリレート(SBMA)/St共重合体(mol比;35/65)3質量部を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を6質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して30質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液5を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;86/14)20質量部を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を0.2質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して1質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液6を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;79/21)を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を7質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して35質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液7を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;99/1)を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を3質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して15質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液8を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;70/30)を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を3質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して15質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液9を得た。
樹脂成分として、MMA/St/DVB共重合体(mol比;99/0.995/0.005)を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を0.4質量部(磁性粒子被覆用樹脂に対して2質量部)に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液10を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;95/5)15質量部とシリコーン樹脂(Toray Dow Corning社製)を固形分換算で5質量部を用い、ハイドロタルサイト粒子「HT-1」の添加量を30質量部に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液11を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体を13質量部、シリコーン樹脂を固形分換算で7質量部に変更した以外は、「磁性粒子被覆用樹脂溶液11の調製」と同様にして磁性粒子被覆用樹脂溶液12を得た。
SPIRA COTA(OKADA SEIKO社製)を用いて、70℃の加熱雰囲気下で、上記「磁性粒子被覆用樹脂溶液1の調製」で得られた磁性粒子被覆用樹脂溶液1を上記「磁性粒子の調製」で得られた磁性粒子100質量部に対して、樹脂成分が2質量部となるように塗布した後、100℃で5時間加熱して、トルエンを除去した。
磁性粒子被覆用樹脂溶液1に代えて、上記「磁性粒子被覆用樹脂溶液2〜12の調製」で得られた磁性粒子被覆用樹脂溶液2〜12を其々用いる以外は、上記「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア2〜12を得た。
[トナー粒子の製造例1]
下記成分をHenschel mixer(NIPPON COKE & ENGINEERING社製)で乾式混合した後、二軸混練機(IKEGAI社製)で混練した。
・カーボンブラック(平均粒径;40nm) 5質量部
・サリチル酸誘導体からなるAl化合物
(ORIENTCHEMICAL INDUSTRIES社製) 1質量部
・エステルワックス(DSCの最大吸熱ピークのピーク温度;90℃) 5質量部
得られた混練物を冷却し、大凡1mm以下の大きさに粗粉砕した後、更に機械式粉砕機(FREUND-TURBO社製)を用いて微粉砕した。得られた微粉砕物をELBOW-JET分級機(NITTETSU MINING社製)し、更にNara Hybridization System(NARA MACHINERY社製)を用いて球形化処理を行った後、再度、分級を行って、重量平均粒径(D4)が6.0μmで、個数基準の粒径頻度分布における3μm以下のトナーの粒子数が3.5個数%であり、形状係数ML2/Aが132のトナー粒子1を得た。
機械式粉砕機、Nara Hybridization System及びELBOW-JET分級機の運転条件を変更する以外は、「トナー粒子の製造例1」と同様にして、重量平均粒径や形状係数ML2/Aが異なる「トナー粒子2〜5」を得た。
下記成分をHenschel mixerに投入し、周速16m/secで1分間予備混合を行った後、周速40m/secで4分間乾式混合(1回目)を行った。
・疎水化処理チタニア微粒子(個数平均粒子径;0.03μm) 1.0質量部
1回目の乾式混合後、得られた混合物中に下記成分を投入し、再度、4分間乾式混合(2回目)を行った。
(個数平均粒子径;0.03μm、オイル処理量;5質量部) 1.5質量部
・疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径;0.02μm) 0.5質量部
・ステアリン酸亜鉛微粒子(個数平均粒子径;7.9μm) 0.1質量部
・酸化セリウム微粒子(個数平均粒子径;0.65μm) 0.3質量部
2回目の乾式混合終了後、篩掛けにより粗大粒子を除去し、トナーB1を得た。
シリコーンオイル処理シリカ微粒子の代わりに疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径;0.05μm)1.5質量部を用いた以外は、「トナーの製造例1」と同様にして、トナーB2を得た。
トナー粒子-1を「トナー粒子3〜6」に変更する以外は、「トナーの製造例2」と同様にして、トナーB3〜B6を得た。
画像形成装置として、A3サイズ紙対応のモノクロ複合機であるSAMSUNG SCX-8040ND(SAMSUNG ELECTRONICS社製)の帯電装置の帯電器を潜像担持体に接触させて用いる帯電ローラー型に交換すると共に画像出力速度を45枚/分(A4サイズ紙を横向きに出力)にスピードアップした改造機を用いた。
正方形のソリッドパッチ(一辺5mm)を四隅付近と中央部分に有する画像をプリントアウトし、ソリッドパッチの反射濃度をSpectroEye(gretagmacbeth社製)で計測し、得られた計測値の平均値を算出し、以下の基準に従って評価した。
B:1.15以上1.30未満 (良好である)
C:1.00以上1.15未満 (本発明において許容レベルである)
D:1.00未満 (本発明において不可レベルである)
四隅付近と中央部分に5 ポイントの文字画像をプリントアウトし、得られた文字画像の再現性を、以下の基準に従い評価した。
B:細線の線幅の変動量が10%以上20%未満 (良好である)
C:細線の変化が20%以上であり、目視でも確認容易に出来る (本発明におい
て許容レベルである)
D:細線の断裂が目視でも確認出来る (本発明において不可レベルである)
ベタ白画像形成時、現像工程後から転写工程に移行する間に感光体ドラム上に存在するトナーをMending tape(登録商標、住友3M社製)の粘着面に移し取り、それを紙上に貼ったものの反射濃度をSpectroEye(gretagmacbeth社製)で計測し、得られた反射濃度からMending tapeをそのまま紙上に貼った時の反射濃度(ブランク)を差し引いた数値を求め、以下の基準に従って評価した。数値が小さい程、バックグランド汚れが抑制されていることを示す。
B:0.03以上0.07未満 (良好である)
C:0.07以上1.00未満 (本発明において許容レベルである)
D:1.00以上 (本発明において不可レベルである)
高温高湿環境下での画像出力終了後、以下の基準に従って評価した。
B:画像形成ユニットの周辺へのトナーの飛散が発生しているものの、画像形成ユ
ニットの近傍にある画像形成装置の外装にまでは達していない (良好である)
C:トナーの飛散が、画像形成ユニットの近傍にある画像形成装置の外装にまで達し
ている (本発明において許容レベルである)
D:画像形成ユニット周辺のデッドスペースに、飛散したトナーが堆積している (
本発明において不可レベルである)
低温低湿環境下での画像出力終了後、網点模様で構成されるハーフトーン画像をプリントアウトし、得られたハーフトーン画像中に用いた帯電ローラーの周囲長の周期で現れる横筋状の濃淡ムラを目視で観察し、以下の基準に従って評価した。
B:ルーペを用いた観察によって確認出来る程度の非常に軽微な横筋状の濃淡ムラ
が発生 (良好である)
C:軽微な横筋状の濃淡ムラが発生 (本発明において許容レベルである)
D:横筋状の濃淡ムラが2本以上発生 (本発明において不可レベルである)
「トナーの製造例2」で得られたトナーB2を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例2」で得られた磁性キャリア2を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例3」で得られた磁性キャリア3を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例4」で得られた磁性キャリア4を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例5」で得られた磁性キャリア5を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例4」で得られた磁性キャリア4と「トナーの製造例3」で得られたトナーB3を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
「トナーの製造例4」で得られたトナーB4を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
「トナーの製造例5」で得られたトナーB5を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
「トナーの製造例6」で得られたトナーB6を用いる以外は、「実施例1」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例11」で得られた磁性キャリア11を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例6」で得られた磁性キャリア6を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
〈比較例2〉
「磁性キャリアの製造例7」で得られた磁性キャリア7を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例8」で得られた磁性キャリア8を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施したが、満足な画像形成や画像形成装置とのマッチング性を得るには至らなかった。
「磁性キャリアの製造例9」で得られた磁性キャリア9を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施したが、満足な画像形成や画像形成装置とのマッチング性を得るには至らなかった。
「磁性キャリアの製造例10」で得られた磁性キャリア10を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施したが、満足な画像形成や画像形成装置とのマッチング性を得るには至らなかった。
「磁性キャリアの製造例12」で得られた磁性キャリア12を用いる以外は、「実施例2」と同様に評価テストを実施した。
下記成分からなる混合物をT.K. HOMO DISPER(PRIMIX社製)を用いて分散し、ハイドロタルサイト粒子を分散する磁性粒子被覆用樹脂溶液を調製した。
・上記表1に記載のハイドロタルサイト粒子「HT-1」 10質量部
・導電性粒子(カーボンブラック;CABOT社製) 7.5質量部
・トルエン 2000質量部
次いで、SPIRA COTA(OKADA SEIKO社製)を用いて、70℃の加熱雰囲気下で、上記磁性粒子被覆用樹脂溶液を磁性粒子である球状フェライト粒子(DFC-35-OX;DOWA IP CREATION社製)100質量部に対して、樹脂成分が2.5質量部となるように塗布した後、100℃で5時間加熱して、トルエンを除去した。その後、篩振とう機(KOEI SANGYO社製)を用い、目開き75μmの篩によって粗粒子を除去し、磁性キャリア-13を得た。
ハイドロタルサイト粒子を「HT-2」5質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア14を得た。
ハイドロタルサイト粒子を「HT-3」17質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア15を得た。
樹脂成分として、MMA/St/DVB共重合体(mol比;84/15.997/0.003)を用い、ハイドロタルサイト粒子を「HT-4」3質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア16を得た。
ハイドロタルサイト粒子を「HT-5」30質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア17を得た。
ハイドロタルサイト粒子を「HT-6」5質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア18を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;91/9)を用い、ハイドロタルサイト粒子を「HT-2」40質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして磁性キャリア19を得た。
ハイドロタルサイト粒子の添加量を1質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例14」と同様にして、磁性キャリア20を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;74/26)を用い、ハイドロタルサイト粒子を「HT-3」5質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア21を得た。
樹脂成分として、MMA/St共重合体(mol比;64/36)を用い、ハイドロタルサイト粒子を「HT-3」35質量部に変更した以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア22を得た。
ハイドロタルサイト粒子に代えて、正帯電性荷電制御剤(4級アンモニウム塩、ORINET CHEMICAL INDUSTRIES社製)2質量部を用いた以外は、「磁性キャリアの製造例1」と同様にして、磁性キャリア23を得た。
[樹脂微粒子分散液の調製]
攪拌装置を備えた反応容器中に下記の成分を投入し、攪拌しながら窒素置換した。
・ノニオン性界面活性剤 6質量部
・アニオン性界面活性剤 12質量部
次いで、下記成分の溶解混合物を投入し、反応装置内で乳化分散させた。
・n−ブチルアクリレート 50質量部
・アクリル酸 8質量部
・ドデカンチオール 24質量部
・四臭化炭素 4質量部
乳化分散後、過硫酸アンモニウム4質量部を溶解したイオン交換水50質量部を投入し、70℃に昇温した。そのまま5時間、乳化重合を継続し、樹脂微粒子分散液を得た。
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入し、反応容器内で分散処理を行い、カーボンブラック分散液を得た。
・ノニオン性界面活性剤 5質量部
・カーボンブラック(BET比表面積;80m2/g) 50質量部
[離型剤分散液の調製]
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入し、反応容器内で分散処理を行い、離型剤分散液を得た。
・カチオン性界面活性剤 5質量部
・パラフィンワックス
(DSCの最大吸熱ピークのピーク温度;75℃) 80質量部
[ブラックトナー粒子の製造例1]
高速攪拌装置を備えた反応容器中に下記成分を投入した。
・上記「カーボンブラック分散液」 20質量部
・上記「離型剤分散液」 40質量部
・ポリ塩化アルミニウム 2質量部
・イオン交換水 500質量部
分散処理を行った後、攪拌を行いながら45℃まで昇温し、その状態を30分間保持した。反応容器内の分散液を一部取り出し、光学顕微鏡で観察すると、粒径5μm程度の凝集粒子の生成が確認された。
Flash jet dryerの運転条件を変更する以外は、上記「ブラックトナー粒子の製造例1」と同様の方法により、形状係数ML2/Aが異なるブラックトナー粒子2とブラックトナー粒子3を得た。
カーボンブラックに代えて、「C.I.Pigment Yellow 180」70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、イエロー顔料分散液を得た後、上記「ブラックトナー粒子の製造例1」と同様の方法により、イエロートナー粒子を得た。
カーボンブラックに代えて、「C.I.Pigment Red 122」70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、マゼンタ顔料分散液を得た後、上記「ブラックトナー粒子の製造例1」と同様の方法により、マゼンタトナー粒子を得た。
カーボンブラックに代えて、「C.I.Pigment Blue 15:3」70質量部用いた以外は、上記「カーボンブラック分散液の調製」と同様の方法により、シアン顔料分散液を得た後、上記「ブラックトナー粒子の製造例1」と同様の方法により、シアントナー粒子を得た。
下記成分をHenschel mixerに投入し、周速16m/secで1分間予備混合を行った後、周速40m/secで4分間乾式混合(1回目)を行った。
ブラックトナー粒子1 100質量部
・疎水化処理チタニア微粒子(個数平均粒子径;0.03μm) 1.0質量部
1回目の乾式混合後、得られた混合物中に下記成分を投入し、再度、4分間乾式混合(2回目)を行った。
シリコーンオイル処理量;10質量部) 1.2質量部
・疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径;0.03μm) 0.5質量部
・ステアリン酸亜鉛微粒子(個数平均粒子径;7.9μm) 0.1質量部
・酸化セリウム微粒子(個数平均粒子径;0.65μm) 0.3質量部
2回目の乾式混合終了後、篩掛けにより粗大粒子を除去し、トナーB7を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子2」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、トナーB8を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子3」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、トナーB9を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子2」に変更し、シリコーンオイル処理シリカ微粒子の代わりに疎水化処理シリカ微粒子(個数平均粒子径;0.05μm)1.2質量部を用いた以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、トナーB10を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子3」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例4」と同様にして、トナーB11を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子4」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例4」と同様にして、トナーB12を得た。
トナー粒子を「ブラックトナー粒子5」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例4」と同様にして、トナーB13を得た。
トナー粒子を「イエロートナー粒子」にし、疎水化処理チタニア微粒子の添加量を1.1質量部に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、イエロートナーYを得た。
トナー粒子を「マゼンタトナー粒子」にし、疎水化処理チタニア微粒子の添加量を1.2質量部に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、マゼンタトナーMを得た。
トナー粒子を「シアントナー粒子」に変更した以外は、「ブラックトナーの製造例1」と同様にして、シアントナーCを得た。
画像形成装置として、A4サイズ紙対応のカラー複合機であるSAMSUNG MultiXpress CLX-8380ND(SAMSUNG ELECTRONICS社製)を改造し、画像出力速度を50枚/分(A4サイズ紙を縦向きに出力)にスピードアップすると共に、補給用現像剤から供給される磁性キャリアによって過剰になった磁性キャリアが、現像器から排出出来る様に排出経路と回収容器を新設して用いた。因みに、補給用現像剤中のトナーが現像器に補給され、現像器の入り口を通過してからトナー濃度検知センサーの検知位置に達するまでの所要時間は3秒であった。
詳細を以下の表8にまとめて示す。
上記「実施例1」と同様に評価した。尚、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色については、以下の基準に従い評価した。
A:0.90以上 (非常に良好である)
B:0.80以上0.90未満 (良好である)
C:0.70以上0.80未満 (本発明において許容レベルである)
D:0.70未満 (本発明において不可レベルである)
(マゼンタの場合)
A:1.10以上 (非常に良好である)
B:0.95以上1.10未満 (良好である)
C:0.80以上0.95未満 (本発明において許容レベルである)
D:0.80未満 (本発明において不可レベルである)
(シアンの場合)
A:1.20以上 (非常に良好である)
B:1.05以上1.20未満 (良好である)
C:0.90以上1.05未満 (本発明において許容レベルである)
D:0.90未満 (本発明において不可レベルである)
100μm間隔に50μmの横線を有する細線パターンをプリントアウトし、得られた画像の細線再現性を、以下の基準に従い評価した。
B:細線の線幅の変動量が10%以上20%未満 (良好である)
C:細線の変化が20%以上であり、目視でも確認容易に出来る (本発明におい
て許容レベルである)
D:細線の断裂が目視でも確認出来る (本発明において不可レベルである)
上記「実施例1」と同様に評価した。
高温高湿環境下での画像出力終了後、現像剤のT/Cが4%となるように調整し、その条件下でソリッド画像の現像を開始させる。感光体ドラム上にソリッド画像が10cm2以上形成された時点で画像形成装置本体の電源を切って強制停止させ、感光体ドラム上に現像されたトナー像をScotch Mending tape(3M社登録商標)でテーピングして回収し、その中に混在している磁性キャリアの個数を確認する。確認された磁性キャリアの個数をソリッド画像の単位面積当たりの個数に換算し、以下の基準に従い評価した。
B:5個/cm2以上10個/cm2未満 (良好である)
C:10個/cm2以上20個/cm2未満 (本発明において許容レベルである)
D:20個/cm2以上 (本発明において不可レベルである)
常温常湿環境下での画像出力枚数が10,000枚に達した時点で、一時的にT/Cの制御目標を12%に変更し、制御終了後、現像ローラーの表面から二成分系現像剤の一部を回収し、その回収した現像剤中の磁性キャリア量とトナー量の計測結果から算出したT/Cとトナー濃度検知センサーの出力値から得られるT/Cの差(乖離)を求め、以下の基準に従って評価した。
B:5%以上10%未満 (良好である)
C:10%以上20%未満 (本発明において許容レベルである)
D:20%以上 (本発明において不可レベルである)
上記「実施例1」と同様に評価した。
上記「実施例1」と同様に評価した。
「磁性キャリアの製造例14」で得られた磁性キャリア14と「ブラックトナーの製造例2」で得られたブラックトナーB8を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例15」で得られた磁性キャリア15と「ブラックトナーの製造例3」で得られたブラックトナーB9を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例16」で得られた磁性キャリア16と「ブラックトナーの製造例4」で得られたブラックトナーB10を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例15」で得られた磁性キャリア15と「ブラックトナーの製造例5」で得られたブラックトナーB11を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例17」で得られた磁性キャリア17と「ブラックトナーの製造例6」で得られたブラックトナーB12を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例15」で得られた磁性キャリア15と「ブラックトナーの製造例7」で得られたブラックトナーB13を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例2」で得られた磁性キャリア2と「ブラックトナーの製造例5」で得られたブラックトナーB11を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例3」で得られた磁性キャリア3を用いる以外は、「実施例19」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例4」で得られた磁性キャリア4を用いる以外は、「実施例19」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例5」で得られた磁性キャリア5を用いる以外は、「実施例19」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例18」で得られた磁性キャリア18と「ブラックトナーの製造例5」で得られたブラックトナーB11を用いる以外は、「実施例12」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例19」で得られた磁性キャリア19を用いる以外は、「比較例7」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例20」で得られた磁性キャリア20を用いる以外は、「比較例7」と同様に評価テストを実施した。
「磁性キャリアの製造例21」で得られた磁性キャリア21を用いる以外は、「比較例7」と同様に評価テストを実施したが、満足な画像形成や画像形成装置とのマッチング性を得るには至らなかった。
「磁性キャリアの製造例22」で得られた磁性キャリア22を用いる以外は、「比較例7」と同様に評価テストを実施したが、満足な画像形成や画像形成装置とのマッチング性を得るには至らなかった。
「磁性キャリアの製造例23」で得られた磁性キャリア23を用いる以外は、「比較例7」と同様に評価テストを実施した。
上記画像形成装置の各色の画像形成ユニットに、「磁性キャリアの製造例13」で得られた磁性キャリア13に対し、「ブラックトナーの製造例1」で得られたトナーB7、「イエロートナーの製造例」で得られたイエロートナーY、「マゼンタトナーの製造例」で得られたマゼンタトナーM及び「シアントナーの製造例」で得られたシアントナーCを用いて、T/C比が7%となる様に調製された各色の二成分系現像剤をスタート用現像剤として投入し、各色の補給用現像剤としては、其々の色のトナー100質量部に対して、磁性キャリア13を10質量部混合して調製した補給用現像剤を用いた。評価テストでは、実施例7と同一条件で、フルカラーモードで10万枚分のプリントアウトを実施した。
11 感光体
12 帯電ローラー
13 現像器
14 転写ローラー
15 補給用現像剤容器
16 転写材ホルダー
17 露光光
18 転写材担持体
19 帯電分離器
20 定着装置
21 定着ローラー
22 加圧ローラー
25 加熱手段
29 転写ベルトクリーニング装置
30 ベルト駆動ローラー
31 ベルト従動ローラー
32 ベルト除電器
33 レジストレーションローラー
35 トナー濃度検知センサー
41 補給用現像剤容器
43 クリーニング装置
44 現像剤回収容器
45 導入口
46 排出口
47 攪拌ローラー
Claims (10)
- 磁性粒子と、前記磁性粒子の表面に設けられた被覆層とを備え、
前記被覆層は、少なくとも、アクリル系モノマーを構成成分として含む重合体を70質量%以上含有する樹脂成分と、個数平均粒径が0.1μm以上0.6μm以下の粒子状態で分散されたハイドロタルサイトを含有しており、
前記ハイドロタルサイトの含有量CH(質量部)は、前記樹脂成分100質量部に対して3質量部以上30質量部以下であって、
前記樹脂成分に含まれる全モノマーユニットに対する前記アクリル系モノマーユニットの含有量CA(mol%)と前記ハイドロタルサイトの含有量CH(質量部)が、以下の関係を満足することを特徴とする磁性キャリア。
78 ≦ CH × 0.38 + CA ≦ 99 (但し、3 ≦CH ≦ 30) - 前記ハイドロタルサイトはアルミニウム元素及びマグネシウム元素を含み、
前記アルミニウム元素に対する前記マグネシウム元素のモル比は0.25以上3.50以下であることを特徴とする請求項1に記載の磁性キャリア。 - 前記樹脂は、テトラヒドロフランに対する可溶成分を90質量%以上含み、
前記テトラヒドロフランに対する可溶成分の重量平均分子量は、3万以上30万以下であることを特徴とする請求項1又は2のいずれかに記載の磁性キャリア。 - 磁性キャリアとトナーを含む二成分系現像剤であって、
前記磁性キャリアが、請求項1〜3のいずれか一項に記載の磁性キャリアであることを特徴とする二成分系現像剤。 - 前記トナーは、個数平均粒径が0.01μm以上0.15μm以下の無機粉体を含み、
前記トナーの形状係数ML2/Aは120以上160以下であり、且つ前記磁性キャリアの形状係数ML2/Aよりも大きいことを特徴とする請求項4に記載の二成分系現像剤。 - 補給用現像剤を現像器に補給しながら静電潜像を現像し、且つ少なくとも現像器内部で過剰になった磁性キャリアを現像器から排出する二成分現像方法に使用する補給用現像剤であって、
トナー100質量部に対して、磁性キャリアを2質量部以上50質量部以下含有することを特徴とする請求項4又は5のいずれかに記載の二成分系現像剤からなる補給用現像剤。 - 帯電部材に電圧を印加して静電潜像像担持体を帯電させる帯電工程と、
前記帯電工程において帯電させた静電潜像担持体の上に静電潜像を形成する潜像形成工程と、
前記静電潜像を、二成分系現像剤を用いて現像し、前記静電潜像担持体の上にトナー画像を形成する現像工程と、
前記トナー画像を、中間転写体を介して又は介さずに転写材に転写する転写工程と、
前記転写材に転写されたトナー画像を転写材に定着する定着工程と備えた画像形成方法であって、
前記二成分系現像剤は、請求項4又は5のいずれかに記載の二成分系現像剤であることを特徴とする画像形成方法。 - 前記帯電工程において、静電潜像担持体の表面と接して回転可能に設けられた帯電部材に直流電圧のみを印加して、前記静電潜像担持体を帯電させることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法
- 前記現像工程は、現像剤補給部からトナーを含む補給用現像剤を補給しながら、現像器において行われ、
前記補給用現像剤の補給は、前記現像器に設けられた現像に供される二成分系現像剤中のトナー濃度を特定する為のトナー濃度検知部からもたらされるトナー濃度の検知結果に基づいて制御され、
前記トナー濃度は、前記現像剤補給部から前記現像器内に補給されたトナーが5秒以内に到達する範囲内において検知することを特徴とする請求項7又は8に記載の画像形成方法
- 前記補給用現像剤が請求項6に記載の補給用現像剤であることを特徴とする請求項9に記載の画像形成方法
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