JP2017129631A - キャリア、現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、従来から導電性フィラーとして使用されていたコアと導電層が一体型になっている導電性フィラーの場合、特許文献17〜18で報告されているように、コアシェル構造のために、導電材層が削れ基体が露出することにより基体によって経時での帯電能を保証する効果があった。しかし、経時での導電層の削れ具合によって帯電保証の発現度合いが変わるため安定性に欠いており、経時での帯電能を安定的に保証したいという要求がある。
1)磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とを有し、
前記樹脂層は、樹脂と、導電性微粒子と、表面に帯電能を持つ帯電性フィラーとを含み、
前記導電性微粒子は少なくともタングステンドープ錫を含むものであることを特徴とするキャリア。
本発明のキャリアは、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とを有し、前記樹脂層は、樹脂と、導電性微粒子と、表面に帯電能を持つ帯電性フィラーとを含み、前記導電性微粒子は少なくともタングステンドープ錫を含む。
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。
なお、樹脂層中の上記架橋物の存在の確認は、公知の方法で行うことができる。例えば、キャリアの樹脂層を適当な溶媒で溶出させ、溶媒を除去した残渣をIR測定にかけ、樹脂分析を行うなどである。
樹脂層中、シリコーン樹脂は10〜80質量%添加するのが好ましく、またアクリル樹脂は5〜30質量%添加するのが好ましい。
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。
WTOとは、錫に一定の割合でタングステンをドープした材料であり、錫単体よりも導電性に優れる。なお本発明者の検討によればWTOは抵抗を下げる効果が大きい。例えば、樹脂層中に導電性微粒子として錫にリンをドープした材料であるリンドープ錫(PTO)を使用した場合に比べ、WTOの方が少量で抵抗を下げることができる。また、WTOは白色であり、カーボンブラックで問題となっている色汚れを発生させずにキャリアの抵抗調整を行うことができる。
WTOの平均粒径が300nm以下であることにより、経時でキャリアの樹脂層が削れた場合でもWTOの表面露出量が増加せず、抵抗の低下によるキャリア飛散が生じにくい。またWTOの平均粒径が10nm以上であることにより、経時でキャリアの樹脂層が削れた場合でもWTO樹脂層中の樹脂とともにWTOが脱離することを抑制し、抵抗の上昇によるキャリア飛散が生じにくい。また本発明で使用されるWTOは、経時での抵抗の安定性を確保できるとともに、製造時の粒径制御が容易であるという点で有利である。従来のコアシェル構造のキャリアでは、基体部分の存在が必須であるため、粒径がある程度大きくなってしまう。一方で、小粒径のコアシェル構造の導電性微粒子を製造するには技術的に難易度が高い。また、上記特許文献17、18に開示されているようにコアシェル構造の基体部分に帯電能を期待するのであれば、基体の粒径をある程度大きくする必要がある。その理由は、基体の粒径が小さくなるとキャリア表面に露出する面積も小さくなり、トナーを帯電させる帯電サイトとしての働きに不利だからである。キャリアはトナーに摩擦帯電で電荷を渡すため、基体の露出面積が大きいほうが帯電に有利であることは自明である。
以上から、コアシェル構造の導電性微粒子では、経時での帯電性の保証まで行うことはできず、本発明のように導電性微粒子として単体のWTOを使用した方が優れたキャリアとして優れた機能を発揮すると言える。
本発明では、導電性微粒子と帯電性フィラーとを併用することで、経時での帯電の安定的を保証できる。従来のコアシェル構造の導電性微粒子において、経時での帯電の安定的を保証するには、前述のコアシェル構造の導電性フィラーの基体に帯電能を持たせ、露出した際に発揮させるといった対応が取られていた。しかし、帯電能を出すためには導電材層が削れる必要があった。導電材層が削れれば当然導電性は悪くなる。それ故、これまでの方法では導電性と帯電能はトレードオフの関係となってしまい、両立させることができなかった。そこで本発明では、導電性微粒子と帯電性フィラーとを併用している。これによって、導電材層が削れなくとも帯電性フィラーで帯電能を保証することができるようになり、本発明では上記のように導電性微粒子が経時で削れても導電材が表面にいる状態が保たれるため、経時での導電性と帯電性の安定的な保証の両立が可能となった。したがって、従来では抵抗や帯電能を同時に保証できないがためにキャリア飛散やトナー飛散が起こってしまい長寿命化が達成できなかったが、本発明によりキャリアの長寿命化に大きく貢献することができるようになった。
帯電性フィラーは、樹脂層中に35〜65質量%添加されることが好ましく、40〜55質量%添加されることがさらに好ましい。
カーボンテープ上に試料を付着させ、表面保護及び導電処理のため、オスミウムを約20nmコーティングする。Carl Zeiss(SII)社製 NVision40を用いて、加速電圧 2.0kV、アパーチャ 30μm、High Current ON、検出器SE2,InLens、導電処理なし、W.D 5.0mm、試料傾斜 54°にてFIB処理を行なう。Thermo Fisher Scientific社製 電子冷却型SDD検出器UltraDry(Φ30mm2)と解析ソフトThermo Fisher Scientific社製NORAN System6(NSS)を用いて、加速電圧 3.0kV、アパーチャ 120μm、High Current ON、導電処理Os、ドリフト補正 有り、W.D 10.0mm、測定法 Area Scan、積算時間 10sec、積算回数 100回、試料傾斜54°にてSEM観察、元素のマッピングを行ない、導電性微粒子および帯電性フィラーの存在の確認と粒径の測定を行う。
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。
シランカップリング剤の市販品としては、AY43−059、SR6020、SZ6023、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43−310M、SZ6030、SH6040、AY43−026、AY43−031、sh6062、Z−6911、sz6300、sz6075、sz6079、sz6083、sz6070、sz6072、Z−6721、AY43−004、Z−6187、AY43−021、AY43−043、AY43−040、AY43−047、Z−6265、AY43−204M、AY43−048、Z−6403、AY43−206M、AY43−206E、Z6341、AY43−210MC、AY43−083、AY43−101、AY43−013、AY43−158E、Z−6920、Z−6940(東レ・シリコーン社製)等が挙げられる。
シランカップリング剤の添加量は、シリコーン樹脂を使用する場合、該樹脂に対して、0.1〜10質量%であることが好ましい。シランカップリング剤の添加量が0.1質量%未満であると、芯材粒子、導電性微粒子およびシリコーン樹脂の接着性が低下して、長期間の使用中に被覆層が脱落することがあり、10質量%を超えると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがある。
トナーは結着樹脂を含有し、モノクロトナー、カラートナー、白色トナーまたは透明トナーのいずれであってもよい。とくに本発明では導電性微粒子としてWTOを使用しているため、従来のようなカーボンブラックとは異なり、カラートナー、特にイエロートナー、白色トナー、透明トナーと組み合わせた現像剤において色の濁り(色汚れ)の問題が防止される。定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナーは、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、本発明のキャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明の現像剤は、長期に亘り、良好な品質を維持することができる。
本発明の二成分現像剤において、その全体を100質量部としたとき、例えばキャリアは88〜98質量部の範囲で使用されるのが好ましく、トナーは2〜12質量部の範囲で使用されるのが好ましい。
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。
圧力定着用の結着樹脂としては、特に限定されないが、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィン;エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体;エポキシ樹脂、ポリエステル、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
本発明の補給用現像剤を、現像装置内の余剰の現像剤を排出しながら画像形成を行う画像形成装置に適用することで、極めて長期に渡って安定した画像品質が得られる。つまり、現像装置内の劣化したキャリアと、補給用現像剤中の劣化していないキャリアを入れ替え、長期間に渡って帯電量を安定に保ち、安定した画像が得られる。本方式は、特に高画像面積印字時に有効である。高画像面積印字時は、キャリアへのトナースペントによるキャリア帯電劣化が主なキャリア劣化であるが、本方式を用いることで、高画像面積時には、キャリア補給量も多くなるため、劣化したキャリアが入れ替わる頻度があがる。これにより、極めて長期間に渡って安定した画像を得られる。
補給用現像剤の混合比率は、キャリア1質量部に対してトナーを2〜50質量部の配合割合とすることが好ましい。トナーが2質量部未満の場合には、補給キャリア量が多すぎ、キャリア供給過多となり現像装置中のキャリア濃度が高くなりすぎるため、現像剤の帯電量が増加しやすい。また、現像剤帯電量が上がる事により、現像能力が下がり画像濃度が低下してしまう。一方、50質量部を超えると、補給用現像剤中のキャリア割合が少なくなるため、画像形成装置中のキャリアの入れ替わりが少なくなり、キャリア劣化に対する効果が期待できなくなる。
また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工程と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程とを有し、更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、制御工程等を有してなるものであり、現像剤として本発明の現像剤を用いるものである。
なお、本発明において使用される画像形成装置および方法の構成としては、上記の形態に限定されるものではなく、同様の機能を有していれば、他の構成を有する画像形成装置および方法を採用することも可能である。
(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。
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
顔料:C.I.Pigment Yellow 155:40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂1:60部
水:30部
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(株)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。
ついで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。
つ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1を得た。
母体トナー粒子1が100部に対し、疎水性シリカ1.0部と、疎水化酸化チタン1.0部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー1を得た。
トナー粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTA2」を用い、アパーチャ径100μmで測定したところ、トナー1は体積平均粒径(Dv)=6.2μm、個数平均粒径(Dn)=5.1μmであった。
引き続き、円形度を、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlに調整した測定液をセットして行ったところ、トナー1の円形度は0.96であった。
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて標準ポリスチレン換算で求めた。粘度は25℃でJIS−K2283に準じて測定した。また、不揮発分はコーティング剤組成物1gをアルミ皿に秤取り、150℃で1時間加熱した後の質量を測定して、次式に従って算出した。
不揮発分(%)=(加熱前の質量−加熱後の質量)×100/加熱前の質量
撹拌機付きフラスコにトルエン300gを投入して、窒素ガス気流下で90℃まで昇温した。
次いでこれに、CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3(式中、Meはメチル基である。)で示される3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン84.4g(200ミリモル:サイラプレーン TM−0701T/チッソ株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン 39g(150ミリモル)、メタクリル酸メチル65.0g(650ミリモル)、および、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.58g(3ミリモル)の混合物を1時間かけて滴下した。
滴下終了後、さらに、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.06g(0.3ミリモル)をトルエン15gに溶解した溶液を加えて(2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルの合計量0.64g=3.3ミリモル)、90〜100℃で3時間混合してラジカル共重合させてメタクリル系共重合体1を得た。
得られたメタクリル系共重合体1の重量平均分子量は33,000であった。
次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。
このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.8mm2/sであり、比重は0.91であった。
(製造例1)
<樹脂液1>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1において、以上の各材料をホモミキサーにて10分間分散し、樹脂層形成液を調合した。キャリア芯材として粒径35μmのMnMgSrフェライトを用い、上記樹脂溶液1芯材表面に厚みが0.37μmとなるようにスピラコーター(岡田精工社製)により80℃の雰囲気下で25g/minに割合で塗布し、その後乾燥させた。層厚の調整は液量によって行った。得られたキャリアを、電気炉中にて230℃で1時間放置して焼成し、冷却後に目開き100μmの篩を用いて解砕して、キャリア1を得た。
芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
なお本例および下記の例で使用したシリコーン樹脂溶液は、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製商品名SR2410であり、アミノシランは、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製商品名SH6020である。
<樹脂液2>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:8nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液2に変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア2を作成した。
<樹脂液3>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:10nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液3に変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア3を作成した。
<樹脂液4>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:300nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液4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を作成した。
<樹脂液5>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:310nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液5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を作成した。
<樹脂液6>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:380nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液6に変更したこと以外は製造例1と同様にしてキャリア6を作成した。
<樹脂液7>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:400nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液7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を作成した。
<樹脂液8>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:900nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液8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を作成した。
<樹脂液9>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:910nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液9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を作成した。
<樹脂液10>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):1900質量部
・メタクリル系共重合体1(固形分25質量%):100質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液10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を作成した。
<樹脂液11>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・カーボン(ケッチェンブラック):80質量部
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液11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を作成した。
<樹脂液12>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ酸化錫表面処理アルミナ:800質量部
(平均粒径:100nm)
・硫酸バリウム(平均粒径:600nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液12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を作成した。
<樹脂液13>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液13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を作成した。
<樹脂液14>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ酸化錫表面処理アルミナ:800質量部
(平均粒径:100nm)
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液14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を作成した。
<樹脂液15>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・ハイドロタルサイト(平均粒径:580nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液15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を作成した。
<樹脂液16>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%):200質量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%):2000質量部
・アミノシラン(固形分濃度:100質量%):10質量部
・タングステンドープ錫(平均粒径:100nm):600質量部
・酸化アルミニウム(平均粒径:620nm):1000質量部
・トルエン:6000質量部
樹脂液1を樹脂液16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を作成した。
[実施例1]
トナー製造例で得たトナー1を7質量部と、キャリア製造例1で得たキャリア1を93質量部用い、ミキサーで3分攪拌して現像剤1を作成した。
市販のデジタルフルカラープリンター(株式会社リコー製、imagio MP C4500)に現像剤1をセットし、画像面積率5%の文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を12万枚出力し、以下の評価を行った。
12万画像出力後に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ベタ画像をX−Rite(アムテック株式会社製 X−Rite 938 D50)により測定した値(E)と、12万枚画像出力後にベタ画像を出力し、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。○を合格とし、×を不合格とした。
ΔE=E−E'
E'=12万枚画像出力後
○:ΔE≦7
×:7<ΔE
12万枚画像出力後にベタ画像を出力し、キャリア飛散による白抜けの数をカウントした。ベタ画像はA3サイズの紙に出力した。評価として、「◎:非常に良好」、「○:良好」「△:許容し得るレベル」を合格とし、「×:実用上使用できないレベル」を不合格とした。
◎:0個
○:1〜2個
△:3〜5個
×:6個以上
12万枚画像出力後に白紙画像を出力し、トナーが飛散したことによる地汚れの程度を評価した。具体的には、X−Rite(アムテック株式会社製 X−Rite 938 D50)によりIDを測定し、白紙とのΔIDの違いで評価を行った。評価として、「◎:非常に良好」、「○:良好」「△:許容し得るレベル」を合格とし、「×:実用上使用できないレベル」を不合格とした。
◎:0.02<ΔID≦0.04
○:0.04<ΔID≦0.10
△:0.10<ΔID≦0.20
×:0.20<ΔID
キャリア1をキャリア2に変更した現像剤2を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア3に変更した現像剤3を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア4に変更した現像剤4を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア5に変更した現像剤5を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア6に変更した現像剤6を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア7に変更した現像剤7を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア8に変更した現像剤8を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア9に変更した現像剤9を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア10に変更した現像剤10を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア11に変更した現像剤11を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア12に変更した現像剤12を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア13に変更した現像剤13を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア14に変更した現像剤14を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア15に変更した現像剤15を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
キャリア1をキャリア16に変更した現像剤16を使用したこと以外は実施例1と同様にして評価を行った。
これに対し、比較例1は導電性微粒子としてカーボンブラックを使用しているので、色汚れが×評価であった。
比較例2は導電性微粒子としてタングステンドープ酸化錫表面処理アルミナを使用しているので、キャリア飛散が×評価であった。
比較例3は帯電性フィラーを使用していないので、トナー飛散が×評価であった。
比較例4は導電性微粒子としてタングステンドープ酸化錫表面処理アルミナを使用し、かつ帯電性フィラーを使用していないので、キャリア飛散およびトナー飛散が×評価であった。
32 帯電部材
40 現像部
61 クリーニング部材
Claims (10)
- 磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とを有し、
前記樹脂層は、樹脂と、導電性微粒子と、表面に帯電能を持つ帯電性フィラーとを含み、
前記導電性微粒子は少なくともタングステンドープ錫を含むものであることを特徴とするキャリア。 - 前記導電性微粒子の平均粒径が10nm〜300nmであることを特徴とする、請求項1に記載のキャリア。
- 前記帯電性フィラーの平均粒径が400nm〜900nmであることを特徴とする、請求項1または2に記載のキャリア。
- 前記樹脂が、少なくとも下記一般式(A)で表されるA部分および下記一般式(B)で表されるB部分を含む共重合体を加水分解し、シラノール基を生成して縮合することにより得られる架橋物を含有することを特徴とする、請求項1〜3のいずれかに記載のキャリア。
- 請求項1〜4のいずれかに記載のキャリアおよびトナーを含有することを特徴とする、二成分現像剤。
- 前記トナーが、カラートナー、白色トナーおよび透明トナーから選択される少なくとも1種であることを特徴とする、請求項5に記載の二成分現像剤。
- キャリアおよびトナーを含む補給用現像剤であって、前記キャリアは請求項1〜4のいずれかに記載のキャリアであることを特徴とする、補給用現像剤。
- 静電潜像担持体と、前記潜像担持体を帯電させる帯電手段と、前記潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項5〜7のいずれかに記載の現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体上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、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を請求項5〜7のいずれかに記載の現像剤を用いて現像する現像部と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材とを有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項5〜7のいずれかに記載の現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程とを有することを特徴とする画像形成方法。
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