JP2017120394A - 画像形成用キャリア、画像形成用現像剤、画像形成装置、画像形成方法、トリクル現像用補充トナーおよびプロセスカートリッジ - Google Patents
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Abstract
Description
しかしながら、市場における更なる高耐久性化への要望は依然として高く、更なる高耐久性化が求められている。
しかし、このようなキャリアは、現像剤として使用する際のキャリア同士あるいはトナーとの摩擦や衝突等により、キャリア被覆層からカーボン、もしくはカーボンを含む樹脂片が脱離し、トナー粒子に付着したり、そのまま現像されたりする。黒トナーを使用した黒文字等の複写画像を形成するときは、この現象はそれほど大きな問題にならないが、カラートナー、特にイエロートナー、もしくは白色トナー、透明トナーと組み合わせた現像剤においては色の濁り(色汚れ)の問題として顕著に現れる。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
したがって、本発明に係るキャリアは、少なくとも磁性材料からなる芯材粒子と該芯材粒子を被覆する被覆層とからなるもので、該被覆層が少なくとも樹脂、カーボンブラック及び2種類の無機微粒子A、Bを含有し、かつ厚み方向に無機微粒子A及びカーボンブラックが濃度勾配を持ち、該被覆層の表層に向かうほど無機微粒子Aの濃度は高く、カーボンブラックの濃度は低くなり、該被覆層表面から深さ0.0〜0.1[μm]の範囲において、カーボンブラックの体積比が0[%]以上30[%]以下であり、該無機微粒子Aが粉体比抵抗200[Ω・cm]以下の導電性微粒子であることを特徴としている。
これにより、カーボンブラックの優れた抵抗調整機能を利用しつつ、無機微粒子Bの存在により被覆層が削れにくく、かつ、長期の使用により少しずつ被覆層が削れたとしても、カーボンブラックの濃い黒色によるトナーへの汚染を抑制することができる。
ここで、被覆層の厚さは、例えば、FIB(集束イオンビーム)でキャリア断面を作成後、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて50点以上のキャリア断面を観察し、求めた膜厚の平均値として算出することができる。
無機微粒子Aは、酸化スズにタングステン、インジウム、リン及びそれらの酸化物から選ばれるいずれかの材料をドープした化合物、もしくは、酸化スズをタングステン、インジウム、リン及びそれらの酸化物から選ばれるいずれかの材料にドープした化合物、もしくは、その化合物を基体表面に設けた無機微粒子であることが好ましい。これにより、長期の使用により少しずつ被覆層が削れ、無機微粒子Aがキャリアから離脱したとしても、無機微粒子Aの着色が少ないために、トナーへの色汚染を抑えることができる。
無機微粒子Aの体積平均粒径は、50〜1200nmであり、好ましくは70〜1000nmである。
R[Ω・cm]=(2.54/2)2πr/(L-l)
被覆層に無機微粒子Bを処方することで被覆層の削れに対する耐久性を向上させることができる。特にその材質に限定はないが、負帯電トナーを用いた場合、無機微粒子Bに、正帯電性を持つ材料を用いると、長期での帯電付与能力が安定する。特に好例な材料としては、硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイトが挙げられる。
無機微粒子Bの直径Dは、被覆層の平均厚さをTとしたとき、以下の式を満たすことが好ましい。
D/2≦T≦D
こうしたことにより、無機微粒子Bが被覆層表面から突出する確率が高くなり、スペーサーとして機能することから、被覆層へのハザードを低減することができ、キャリアの耐久性を高めることができる。また、無機微粒子Bの粒が半分以上樹脂部に埋まり、無機微粒子Bがキャリア樹脂層から離脱しにくくなる。
図4において、tは「被覆層厚さ」、Dは「無機微粒子Bの直径」、G1は「無機微粒子B」、G2は「無機微粒子A」、26は「芯材」、27は「被覆層」を示しており、Tはtを平均することで求められる。
キャリアの被覆層の厚みtは、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面を観察し、キャリア表面を覆う被覆層の樹脂部の厚みを測定し、その平均値から被覆層の平均厚さ(T)が求められる。具体的には、キャリア芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みのみを測定する。粒子間に存在する樹脂部の厚みや、無機微粒子上の樹脂部の厚みは測定には含めない。
より具体的には、前記キャリア断面における任意の50点測定の平均を求めて被覆層の平均厚さ(T)(μm)とする。無機微粒子の粒子径(D)は前述した無機微粒子Aの粒径測定方法と同様に超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700にて測定することができる。
無機微粒子Bの体積平均粒径は、100〜6000nmであり、好ましくは200〜3000nmである。無機微粒子Bの粒子径(D)は前述した無機微粒子の粒径測定方法と同様に超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA−700にて測定する。
キャリアの被覆樹脂としてはシリコーン樹脂、アクリル樹脂、またはこれらを併用して使用することができる。これは、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐磨耗性に非常に優れた性質を持つが、その反面、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分スペントが蓄積することによる帯電量低下など不具合が生じる場合がある。その場合、表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるシリコーン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかし、シリコーン樹脂は接着性が弱く脆性が高いので、耐磨耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランス良く得ることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する被覆膜を得ることが可能となる。これは、シリコーン樹脂は表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるためである。
縮重合触媒としては、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒が揚げられるが、本発明では、これら各種触媒のうち、優れた結果を齎らすチタン系触媒の中でも、特にチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)が触媒として最も好ましい。これは、シラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、且つ触媒が失活しにくいためであると考えられる。
アミノ樹脂としては、特に限定されないが、キャリアの帯電付与能力を向上させることができるため、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂が好ましい。また、適度にキャリアの帯電付与能力を制御する必要がある場合には、メラミン樹脂及び/又はベンゾグアナミン樹脂と、他のアミノ樹脂を併用してもよい。
アミノ樹脂と架橋し得るアクリル樹脂としては、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基を有するものが好ましく、ヒドロキシル基を有するものがさらに好ましい。これにより、芯材粒子や導電性微粒子との密着性をさらに向上させることができ、導電性微粒子の分散安定性も向上させることができる。このとき、アクリル樹脂は、水酸基価が10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上がさらに好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、r−(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、r−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)−r−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、r−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
本発明のキャリアに用いる芯材粒子としては特に制限はなく、磁性体であれば、電子写真用二成分キャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉄、コバルト等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;各種合金や化合物;これらの磁性体を樹脂中に分散させた樹脂粒子等が挙げられる。中でも、環境面への配慮から、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等が好ましい。具体的には、MFL−35S、MFL−35HS(以上、パウダーテック社製)、DFC−400M、DFC−410M、SM−350NV(以上、DOWAエレクトロニクス社製)が好適な例として挙げられる。
SF1=(L2/A)×(π/4)×100・・・(1)
SF2=(P2/A)×(1/4π)×100・・・(2)
式中、Lは粒子の絶対最大長(外接円の長さ)、Pは粒子の周囲長、Aは粒子の投影面積を示す。形状係数SF1は粒子の丸さの度合いを示し、形状係数SF2は粒子の凹凸の度合いを示している。円(球形)から離れるとSF1は値が大きくなる。表面の凹凸の起伏が激しくなるとSF2の値が大きくなる。
本発明の現像剤は、本発明の前記キャリアと、トナーとを含む二成分系現像剤である。
前記現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリアに対するトナーの質量比が1〜10%であることが好ましい。
前記トナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んでなり、離型剤、帯電制御剤、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。また、トナーは外添剤を有するのが好ましい。
トナーはモノクロトナー、カラートナー、白色トナー及び透明トナーのいずれであってもよい。本発明のキャリアは、カーボンブラックによるトナーの汚染を抑制することを目的の一つとしているが、その効果は、カラートナー、特にイエロートナー、もしくは白色トナー、透明トナーと組み合わせた現像剤として利用する際に顕著である。これにより、本発明のキャリアの持つトナー汚れ抑制の機能を顕著に発揮させることができる。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、母体粒子の体積平均粒径が5〜20μmとなるように分級することが好ましい。
また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。
結着樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
着色剤(顔料又は染料)としては、特に限定されないが、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等の黄色顔料;モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等の橙色顔料;ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等の赤色顔料;ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料;コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等の青色顔料;クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等の緑色顔料;カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等の黒色顔料、酸化チタン等の白色顔料等が挙げられ、二種以上を併用してもよく、透明トナーの場合は使用しなくてもよい。
離型剤としては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1重量%〜40質量%が好ましく、3重量%〜30質量%がより好ましい。前記含有量が40重量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
また、トナーは、帯電制御剤をさらに含有してもよい。帯電制御剤としては、特に限定されないが、ニグロシン;炭素数が2〜16のアルキル基を有するアジン系染料(特公昭42−1627号公報参照);C.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)等の塩基性染料;これらの塩基性染料のレーキ顔料;C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩;ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物;ジアルキルスズボレート化合物;グアニジン誘導体;アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂;特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩;特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸;ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体;スルホン化した銅フタロシアニン顔料;有機ホウ素塩類;含フッ素4級アンモニウム塩;カリックスアレン系化合物等が挙げられるが、二種以上併用してもよい。なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。
外添剤としては、特に限定されないが、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子;ソープフリー乳化重合法により得られる体積平均粒径が0.05〜1μmのポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、表面が疎水化処理されているシリカ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が好ましい。さらに、疎水化処理されているシリカ及び疎水化処理されている酸化チタンを併用し、疎水化処理されているシリカよりも疎水化処理されている酸化チタンの添加量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性に優れるトナーが得られる。
前記トナーは、その形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下のような、平均円形度、体積平均粒径、体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)等を有していることが好ましい。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、10μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなることがある。
トナーは、粉砕法、重合法等の公知の方法を用いて製造することができる。例えば、粉砕法を用いてトナーを製造する場合、まず、トナー材料を混練することにより得られる溶融混練物を冷却した後、粉砕し、分級して、母体粒子を作製する。次に、転写性、耐久性をさらに向上させるために、母体粒子に外添剤を添加し、トナーを作製する。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、母体粒子の体積平均粒径が5〜20μmとなるように分級することが好ましい。
また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。
本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、本発明の現像剤を用いて、該静電潜像を現像して可視像を形成する現像工程と、該可視像を記録媒体上に転写する転写工程と、該記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着工程とを有する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を有する。
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、本発明の現像剤を用いて、該静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、該可視像を記録媒体上に転写する転写手段と、該記録媒体上に転写された転写像を定着させる定着手段とを有する。さらに必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有する。
以下詳細を説明する。
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、等が挙げられる。これらの中でも、より高精細な画像が得られる点で、有機感光体(OPC)が好ましい。
前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電手段(帯電器)と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光手段(露光器)とを少なくとも備える。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナーを用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該前記トナーを接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適であり、トナー入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
前記現像器は、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記トナーを摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するもの等が好適に挙げられる。
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上を用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は1つであってもよいし、2以上であってもよい。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色の現像剤に対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の現像剤に対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
また、中間転写ベルト50の周囲には、中間転写ベルト50に転写されたトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電装置58が、中間転写ベルト50の回転方向に対して、感光体ドラム10と中間転写ベルト50の接触部と、中間転写ベルト50と転写紙95の接触部との間に配置されている。
また、二次転写ベルト24の近傍には、一対のローラに張架されている無端ベルトである定着ベルト26と、定着ベルト26に押圧されて配置された加圧ローラ27とを備える定着装置25が配置されている。なお、二次転写ベルト24及び定着装置25の近傍に、記録紙の両面に画像を形成する場合に、記録紙を反転させるためのシート反転装置28が配置されている。
なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、記録紙の紙粉を除去するためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。次に、中間転写ベルト50上に形成された複合トナー像にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させることにより、中間転写ベルト50と二次転写ベルト24との間に記録紙を送出させ、複合トナー像を記録紙上に転写(二次転写)する。なお、複合トナー像を転写した中間転写ベルト50上に残留したトナーは、クリーニング装置17により除去される。
また、本発明の実施形態では、上述したキャリアとトナーを含んで構成される現像剤を、補給用現像剤及び現像装置内用現像剤としてトリクル現像方式に使用することで、長期間の使用後においても、キャリア表面の膜削れや、キャリア表面におけるトナースペントの発生が防止されて、現像剤収容器内における現像剤の帯電量の低下やキャリアの電気抵抗値の低下が抑えられ、安定した現像特性が得られる。
まず、本発明に係る画像形成装置の他の例を挙げて説明する。図5は本発明の画像形成装置における他の例である。図5の符号101Aは駆動ローラ、101Bは従動ローラ、102は感光体ベルト、103は帯電器、104はレーザー書き込み系ユニット、105A〜105Dはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収容する現像ユニット、106は給紙カセット、107は中間転写ベルト、107Aは中間転写ベルト駆動用の駆動軸ローラ、107Bは中間転写ベルトを支持する従動軸ローラ、108はクリーニング装置、109は定着ローラ、109Aは加圧ローラ、110は排紙トレイ、113は紙転写ローラを示している。
図6に示される例では、潜像担持体である感光体20に対向して配設された現像装置40は、現像剤担持体としての現像スリーブ41、現像剤収容部材42、規制部材としてのドクターブレード43、支持ケース44等から主に構成されている。
画像形成の一連のプロセスは、ネガ−ポジプロセスで説明を行なうことができる。有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される感光体20は、除電ランプ70で除電され、帯電チャージャ、帯電ローラ等の帯電部材32で均一にマイナスに帯電され、レーザー光学系等の像露光系33から照射されるレーザー光で潜像形成(この例では、露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行われる。
本発明の画像形成用現像剤を現像剤担持体の表面に担持させ、潜像担持体と対向する箇所で前記潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像工程と、
前記現像剤担持体の軸線方向に沿って前記画像形成用現像剤を搬送し、前記現像剤担持体に前記画像形成用現像剤を供給する現像剤供給工程と、
前記潜像担持体と対向する箇所より下流側の前記現像剤担持体から回収される前記画像形成用現像剤を、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記現像剤供給工程と同方向に搬送する現像剤回収工程と、
前記現像工程における現像に用いられずに前記現像剤供給工程の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、前記現像剤担持体から回収され前記現像剤回収工程の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記余剰現像剤及び前記回収現像剤を攪拌しながら前記現像剤供給工程とは逆方向に搬送し、前記現像剤供給工程に供給する現像剤攪拌工程と、
を有する。
本発明の画像形成用現像剤を現像剤担持体の表面に担持させ、潜像担持体と対向する箇所で前記潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像工程と、
前記現像剤担持体の軸線方向に沿って前記画像形成用現像剤を搬送し、前記現像剤担持体に前記画像形成用現像剤を供給する現像剤供給搬送部材を備えた現像剤供給搬送路により前記画像形成用現像剤を供給する現像剤供給工程と、
前記潜像担持体と対向する箇所より下流側の前記現像剤担持体から回収される前記画像形成用現像剤を、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記現像剤供給搬送路と同方向に搬送する現像剤回収搬送部材を備えた現像剤回収搬送路により前記画像形成用現像剤を回収する現像剤回収工程と、
前記現像工程における現像に用いられずに前記現像剤供給搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、前記現像剤担持体から回収され前記現像剤回収搬送路の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記余剰現像剤及び前記回収現像剤を攪拌しながら前記現像剤供給搬送路とは逆方向に搬送し、前記現像剤供給搬送路に供給する現像剤攪拌搬送部材を備えた現像剤攪拌搬送路により前記画像形成用現像剤を攪拌、搬送する現像剤攪拌工程と、
を有する画像形成方法であって、
前記現像剤供給搬送路、現像剤回収搬送路及び現像剤攪拌搬送路はそれぞれ、長手方向両端部を除いて仕切り部材により仕切られている。
図10は現像剤搬送路内の現像剤の流れを説明する現像装置4の斜視断面図である。図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
また、図11は、現像装置4内の現像剤の流れの模式図であり、図10と同様、図中の各矢印は現像剤の移動方向を示している。
現像ローラ302上において現像剤320を穂立ちさせ、現像剤320を感光体1に接触させることで、感光体1表面の静電潜像にトナーを付着させて顕像化する。
図15に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。このプロセスカートリッジは、感光体20と、近接型のブラシ状の帯電部材32、本発明の現像剤を収納する現像装置40、クリーニングブレード61を少なくとも有するクリーニング装置を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。本発明においては、上述の各構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機、プリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱自在に構成することができる。
(結着樹脂合成例1)
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行い、イソシアネート含有プレポリマー(P1)を得た。
次いで、プレポリマー(P1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(U1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(E1)を得た。
ウレア変性ポリエステル(U1)200部と変性されていないポリエステル(E1)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、結着樹脂(B1)を単離した。結着樹脂(B1)のTgは62℃であった。
テレフタル酸 :60部
ドデセニル無水コハク酸 :25部
無水トリメリット酸 :15部
ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド :70部
ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド :50部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させて、[ポリエステル樹脂A]を得た。
このポリエステル樹脂AのTgは60℃、数平均分子量(Mn)は3800であった。
温度計、攪拌機、冷却器および窒素導入管の付いた反応槽中にビスフェノールAのPO付加物(水酸基価:320)443部、ジエチレングリコール135部、テレフタル酸422部およびジブチルチンオキサイド2.5部を入れて、200℃で酸価が10になるまで反応させて、[ポリエステル樹脂B]を得た。
このポリエステル樹脂BのTgは63℃、数平均分子量(Mn)は6000であった。
温度計、攪拌機、冷却器および窒素導入管の付いた反応槽中にビスフェノールAのPO付加物(水酸基価 320)443部、ジエチレングリコール135部、テレフタル酸422部およびジブチルチンオキサイド2.5部を入れて、230℃で酸価が7になるまで反応させて、[ポリエステル樹脂C]を得た。
このポリエステル樹脂CのTgは65℃、数平均分子量(Mn)は16000であった。
顔料(C.I.Pigment Yellow 155):40部
結着樹脂(ポリエステル樹脂A):60部
水:30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ(M1)を得た。
ビーカー内に前記の結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、マスターバッチ(M1)8部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーにて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業社製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
次いで、60℃に昇温し、TK式ホモミキサーにて12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
次いで、この混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体トナー粒子Aを得た。
ポリエステル樹脂B 40部
ポリエステル樹脂C 60部
カルナバワックス 1部
カーボンブラック(#44、三菱化学社製) 10部
上記のトナー構成材料を、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製のヘンシェル20Bで、1500rpmで3分間)で混合し、一軸混練機(Buss社製の小型ブス・コ・ニーダー)にて以下の条件で混練を行なった。
・設定温度:入口部100℃
・出口部50℃
・フィード量:2kg/Hr
更に、混練後圧延冷却し、パルペライザーで粉砕し、更に、I式ミル(日本ニューマチック社製IDS−2型にて、平面型衝突板を用い、エアー圧力:6.8atm/cm2、フィード量:0.5kg/hrの条件)にて微粉砕を行い、更に分級を行って(アルピネ社製の132MP)、母体トナー粒子Bを得た。
カーボンブラックを酸化チタン50部に変更したこと以外はトナー製造例Bと同様にして母体トナー粒子Cを得た。
カーボンブラックを処方しないこと以外はトナー製造例Bと同様にして母体トナー粒子Dを得た。
(製造例1)
<樹脂液a>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
カーボン(ケッチェンブラック) 80部
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化スズドープ酸化インジウム(ITO)表面処理アルミナ 800部
(粉体比抵抗:20[Ω・cm])
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
前記芯材表面から被覆層表面までの厚みT(μm)は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面の観察をし、芯材表面から被覆層表面までの厚みtを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
樹脂液aによる厚みを0.36μm、樹脂液bによる厚みを0.04μmとなるように液量を調整して塗布したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア2を得た。
樹脂液aによる厚みを0.04μm、樹脂液bによる厚みを0.36μmとなるように液量を調整して塗布したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア3を得た。
<樹脂液c>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化スズドープ酸化インジウム(ITO)表面処理アルミナ 400部
(粉体比抵抗:20[Ω・cm])
カーボン(ケッチェンブラック) 40部
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液cに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア4を得た。
<樹脂液d>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化スズドープ酸化インジウム(ITO)表面処理アルミナ 300部
(粉体比抵抗:20[Ω・cm])
カーボン(ケッチェンブラック) 50部
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液dに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア5を得た。
<樹脂液e>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 400部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 4000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 20部
酸化スズドープ酸化インジウム(ITO)表面処理アルミナ 800部
(粉体比抵抗:20[Ω・cm])
カーボン(ケッチェンブラック) 80部
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 2000部
トルエン12000部
樹脂液を樹脂液eのみとし、被覆層の平均厚さが0.40μmとなるように塗布したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア6を得た。
<樹脂液f>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化リンドープ酸化スズ(ITO)表面処理アルミナ 800部
(粉体比抵抗:190[Ω・cm])
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液fに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア7を得た。
<樹脂液g>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化リンドープ酸化スズ表面(ITO)処理アルミナ 1000部
(粉体比抵抗:210[Ω・cm])
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液gに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア8を得た。
<樹脂液h>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化タングステンドープ酸化スズ(ITO)表面処理アルミナ 800部
(粉体比抵抗:40[Ω・cm])
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液hに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア9を得た。
<樹脂液i>
アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20%) 200部
シリコーン樹脂溶液(固形分濃度:40%) 2000部
アミノシラン(固形分濃度:100%) 10部
酸化スズ表面処理アルミナ 800部
(粉体比抵抗:189[Ω・cm])
硫酸バリウム(体積平均粒径:0.60[μm]) 1000部
トルエン 6000部
樹脂液bを樹脂液iに変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア10を得た。
硫酸バリウムを、体積平均粒径0.85μmのものに変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア11を得た。
硫酸バリウムを、体積平均粒径0.35μmのものに変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア12を得た。
硫酸バリウムを、酸化亜鉛(体積平均粒径0.65μm)に変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア13を得た。
硫酸バリウムを、酸化マグネシウム(体積平均粒径0.55μm)に変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア14を得た。
硫酸バリウムを、水酸化マグネシウム(体積平均粒径0.61μm)に変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア15を得た。
硫酸バリウムを、ハイドロタルサイト(体積平均粒径0.58μm)に変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア16を得た。
硫酸バリウムを、アルミナ(体積平均粒径0.62μm)に変更したこと以外は、製造例1と同様にしてキャリア17を得た。
トナー製造例で得たトナーAを7部と、キャリア製造例1で得たキャリア1を93部用い、ミキサーで10分攪拌して現像剤1−Aを作成した。
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製、imagio MP C4500)に現像剤1−Aをセットし、画像面積5%の文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を10万枚出力し、以下の評価を行なった。
(耐久性)
10万枚画像出力前後での、帯電低下量およびキャリア抵抗変化量をもって耐久性の評価を行った。
帯電低下量の測定は以下の方法にて行った。
まず、初期のキャリア93%に対しトナー7%の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法(東芝ケミカル社製、TB−200)にて測定し、この値を初期帯電量とする。次に、画像出力後の現像剤からトナーを前記ブローオフ装置にて除去し、得られたキャリア93%に対し新規にトナーを7%の割合で混合し、初期のキャリアと同様に摩擦帯電させたサンプルを、初期のキャリアと同様に帯電量測定を行い、初期帯電量との差を帯電低下量とする。帯電低下量の目標値は10.0μC/g以内である。
キャリアを抵抗計測平行電極の電極(32a、32b)間距離2mm、表面積2×4cmの電極32a、電極32bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル31にキャリア33を投入し(図16参照)、DC1000Vを印加して30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した。得られた値を体積抵抗率に変換した値を初期抵抗値とする。次に、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し、得たキャリアに対して前記抵抗測定方法と同様の方法で抵抗測定を行い、得られた値を体積抵抗率に変換し、初期抵抗値との差をキャリア抵抗値変化量とする。キャリア抵抗値変化量の目標値は絶対値で2.0〔Log(Ω・cm)〕以内である。
ベタ画像を出力してX−Riteにより測定した。具体的には、現像剤をセットしセット直後の画像をX−Rite(アムテック社製、X−Rite 938 D50)により測定した値(E)と、10万枚出力後に画像を出力し、その画像をX−Riteにより測定した値(E')を用いて、次式によりΔEを求め、以下のようにランク付けした。
E'=10万枚画像出力後
○:2<ΔE≦5
×:5<ΔE
トナーとして、トナーB、C、Dを用い、現像剤1−B、1−C、1−Dとしたこと以外は実施例1と同様にして評価を行なった。
キャリアとして、キャリア2〜17を用い、現像剤2〜17−Aとしたこと以外は実施例1と同様にして評価を行なった。
実施例1で得られた現像剤1−Aを図5の現像ユニット105D内に収容し、画像面積5%の文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を10万枚出力し、以下の評価を行なった。なお、現像ユニット105Dは図9〜図11に示す現像装置と同様の構成であるが、現像ユニット105A〜Cは使用しなかった。また、現像剤搬送路に対して、トナーとキャリアを該現像装置に補給するとともに、余剰となった現像剤を排出しながら現像を行なう、いわゆるトリクル現像方式は用いなかった。
耐久性及び色汚れの評価については実施例1と同様にして行った。また、連続出力時の画像品質安定性については以下のようにして行った。
連続出力における画像品質の安定性は、A4紙にてベタ画像を10枚連続で出力し、1枚目と10枚目の画像を比較し、10枚目の画像の1枚目の画像に対する画像ムラの程度を目視にて確認した。評価基準は以下の通りである。
○:画像ムラの変化が目視で確認できない。
△:画像ムラが悪化しているが許容できる。
×:画像ムラが明らかに悪化しており、許容できない。
トナーとして、トナーB、C、Dを用い、現像剤1−B、1−C、1−Dとしたこと以外は実施例18と同様にして評価を行なった。
キャリアとして、キャリア2〜17を用い、現像剤2〜17−Aとしたこと以外は実施例18と同様にして評価を行なった。
現像剤搬送路に対して、トナーとキャリアを該現像装置に補給するとともに、余剰となった現像剤を排出しながら現像を行なう、いわゆるトリクル現像方式も併用したこと以外は実施例18と同様にして評価を行なった。
トリクル現像方式で用いるトリクル現像用補充トナーは、現像剤1−Aのトナーとキャリアの比率をそれぞれ逆にすることで作成した。
10 感光体
10K ブラック用感光体
10Y イエロー用感光体
10M マゼンタ用感光体
10C シアン用感光体
14、15、16 支持ローラ
17 中間転写体クリーニング装置
18 画像形成手段
20 帯電ローラ
21 露光装置
22 二次転写装置
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ベルト
28 シート反転装置
32 コンタクトガラス
33 第1走行体
34 第2走行体
35 結像レンズ
36 読み取りセンサ
40 現像装置
41 現像ベルト
42K、42Y、42M、42C 現像剤収容部
43K、43Y、43M、43C 現像剤供給ローラ
44K、44Y、44M、44C 現像ローラ
45K ブラック用現像器
45Y イエロー用現像器
45M マゼンタ用現像器
45C シアン用現像器
49 レジストローラ
50 中間転写体
52 分離ローラ
53 手差し給紙路
54 手差しトレイ
55 切り換え爪
56 排出ローラ
57 排出トレイ
58 コロナ帯電器
59 帯電器
60 クリーニング装置
61 現像器
62 転写帯電器
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 記録紙
100A、100B、100C 画像形成装置
110 ベルト式定着装置
120 タンデム型現像器
130 原稿台
142a、142b 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145a、145b 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
L 露光装置
(図4において)
26 芯材
27 被覆層
(図5において)
101A 駆動ローラ
101B 従動ローラ
102 感光体ベルト
103 帯電器
104 レーザー書き込み系ユニット
105A〜105D それぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナーを収容する現像ユニット
106 給紙カセット
107 中間転写ベルト
107A 中間転写ベルト駆動用の駆動軸ローラ
107B 中間転写ベルトを支持する従動軸ローラ
108 クリーニング装置
109 定着ローラ
109A 加圧ローラ
110 排紙トレイ
113 紙転写ローラ
(図6において)
20 感光体
21 トナー
23 キャリア
41 現像スリーブ
42 現像剤収容部材
43 ドクターブレード
44 支持ケース
45 トナーホッパー
46 現像剤収容部
47 現像剤撹拌機構
48 トナーアジテータ
49 トナー補給機構
(図7において)
20 感光体
32 帯電部材
33 像露光系
40 現像装置
41 現像スリーブ
45 トナーホッパー
47 現像剤撹拌機構
50 転写装置
60 クリーニング装置
61 クリーニングブレード
62 トナー回収室
70 除電ランプ
80 転写媒体
(図8において)
20 感光体
24a 駆動ローラ
24b 駆動ローラ
26 クリーニング前露光光源
32 帯電部材
33 像露光系
40 現像装置
50 転写装置
61 クリーニングブレード
64 ブラシ状クリーニング手段
70 除電ランプ
(図9〜図11において)
1 感光体
4 現像装置
5 現像ローラ
6 回収スクリュー
7 回収搬送路
8 供給スクリュー
9 供給搬送路
10 攪拌搬送路
11 攪拌スクリュー
12 現像ドクタ
133 第一仕切り壁
134 第二仕切り壁
(図13〜図14において)
1 感光体
2 帯電装置
3 現像装置
9 剤離し領域
10 剤汲み上げ領域
11 現像剤循環系路
12 現像剤循環系路
13 現像剤循環系路
14 現像剤循環系路
301 ケーシング
302 現像ローラ
302a 固定軸
302c スリーブ
302d マグネットローラ
303 現像剤規制部材
304 現像剤供給搬送部材
305 現像剤回収搬送部材
305J 軸部
306 仕切板
307 開口
308 羽根車
310 補給用開口
320 現像剤
O−302 中心
O−302a 中心線
O−304a 中心線
O−305a 中心線
A 現像ニップ領域A
GP1 現像ギャップ
GP2 仕切板ギャップ
(図15において)
20 感光体
32 帯電手段
40 現像手段
61 クリーニング手段
(図16において)
31 セル
32a、32b 電極
33 キャリア
Claims (11)
- 少なくとも磁性材料からなる芯材粒子と、該芯材粒子表面に被覆層を有するキャリアであって、
該被覆層は、少なくとも樹脂、カーボンブラック及び2種類の無機微粒子A、Bを含有し、かつ厚み方向に無機微粒子A及びカーボンブラックが濃度勾配を持ち、該被覆層の表層に向かうほど無機微粒子Aの濃度は高く、カーボンブラックの濃度は低くなり、
該被覆層表面から深さ0.0〜0.1[μm]の範囲において、カーボンブラックの体積比が0[%]以上30[%]以下であり、
該無機微粒子Aは、粉体比抵抗が200[Ω・cm]以下の導電性微粒子である、
ことを特徴とする画像形成用キャリア。 - 前記無機微粒子Aが、酸化スズにタングステン、インジウム、リン及びそれらの酸化物から選ばれるいずれかの材料をドープした化合物、もしくは、酸化スズをタングステン、インジウム、リン及びそれらの酸化物から選ばれるいずれかの材料にドープした化合物、もしくは、その化合物を基体表面に設けた無機微粒子であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成用キャリア。
- 前記無機微粒子Bの直径Dと前記被覆層の平均厚さTが以下の式を満たすことを特徴とする、請求項1又は2に記載の画像形成用キャリア。
D/2≦T≦D - トナーと、請求項1〜4のいずれかに記載の画像形成用キャリアとからなることを特徴とする画像形成用現像剤。
- 前記トナーが負帯電トナーであり、前記無機微粒子Bが硫酸バリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム及びハイドロタルサイトから選択される無機微粒子であることを特徴とする請求項4に記載の画像形成用現像剤。
- 前記トナーが、カラートナー、白色トナー又は透明トナーのいずれかであることを特徴とする、請求項4又は5に記載の画像形成用現像剤。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の画像形成用現像剤を用いることを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の画像形成用現像剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の画像形成用現像剤を現像剤担持体の表面に担持させ、潜像担持体と対向する箇所で前記潜像担持体の表面の潜像にトナーを供給して現像する現像工程と、
前記現像剤担持体の軸線方向に沿って前記画像形成用現像剤を搬送し、前記現像剤担持体に前記画像形成用現像剤を供給する現像剤供給工程と、
前記潜像担持体と対向する箇所より下流側の前記現像剤担持体から回収される前記画像形成用現像剤を、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記現像剤供給工程と同方向に搬送する現像剤回収工程と、
前記現像工程における現像に用いられずに前記現像剤供給工程の搬送方向の最下流側まで搬送された余剰現像剤と、前記現像剤担持体から回収され前記現像剤回収工程の搬送方向の最下流側まで搬送された回収現像剤との供給を受け、前記現像剤担持体の軸線方向に沿って、かつ、前記余剰現像剤及び前記回収現像剤を攪拌しながら前記現像剤供給工程とは逆方向に搬送し、前記現像剤供給工程に供給する現像剤攪拌工程と、
を有することを特徴とする請求項8に記載の画像形成方法。 - 請求項4〜6のいずれかに記載の画像形成用現像剤を用いることを特徴とするトリクル現像用補充トナー。
- 請求項4〜6のいずれかに記載の画像形成用現像剤を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
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