JP2018005076A - 静電潜像現像用キャリア及びその製造方法、並びに2成分現像剤及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】2成分現像剤は、トナー粒子を複数含む静電潜像現像用トナーと、キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリアとを含む。トナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。コート層は、第2樹脂を含有する。コート層の厚さは、第1樹脂粒子の直径よりも大きい。コート層の表面には凹部が複数形成されており、凹部の開孔径は第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下である。
【選択図】図3
Description
本実施形態に係る2成分現像剤は、トナー粒子を複数含む静電潜像現像用トナー(以下、トナーと記載することがある)と、キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリア(以下、キャリアと記載することがある)とを含む。トナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。キャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。コート層は、第2樹脂を含有する。コート層の厚さは、第1樹脂粒子の直径よりも大きい。コート層の表面には凹部が複数形成されている。凹部の開孔径は第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下である。これにより、連続印刷を行った場合であっても、トナーの帯電量を適正な範囲内に維持できる。
(コート層23の表面23aにおける凹部27の開孔率)=(凹部27の開口面の総面積)/(コート層23の表面積)×100
本実施形態に係るキャリアは、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含むキャリア粒子を、複数含む。コート層は、樹脂を含有する。コート層の表面には凹部が複数形成されており、凹部の開孔径は50nm以上600nm以下である。これにより、連続印刷を行った場合であってもトナーの帯電量を適正な範囲内に維持可能な2成分現像剤を提供できる。
本実施形態に係る2成分現像剤の製造方法は、トナーの製造工程と、キャリアの製造工程と、静電潜像現像用トナーと静電潜像現像用キャリアとを混合する混合工程とを含む。静電潜像現像用トナーの製造工程は、トナー母粒子とトナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含むトナー粒子を製造する工程を含む。静電潜像現像用キャリアの製造工程は、キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、表面がコート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程とを含む。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含む。表層は、コート層においてキャリアコアの径方向の最も外側に位置し、第2樹脂と、第3樹脂を含有する第3樹脂粒子とを含む。第3樹脂粒子は、第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下の直径を有する。処理工程では、コート層の表面に露出している第3樹脂粒子が選択的に溶解される。
トナーは、例えば、以下の方法で製造される。なお、トナーの製造方法は、要求されるトナーの構成又は特性に応じて任意に変更されてもよい。効率的にトナーを製造するためには、多数のトナー粒子を同時に形成することが好ましい。
トナー母粒子の製造方法の例は、凝集法又は粉砕法である。粉砕法は、凝集法よりも容易にトナー母粒子を製造できることが多い。以下、粉砕法を例に挙げて、トナー母粒子の製造工程を説明する。
外添工程では、混合機を用いて、トナー母粒子と外添剤とを混合する。外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子(例えば図1に示す第1樹脂粒子13)を複数含む。
外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)は50nm以上200nm以下であることが好ましい。第1樹脂粒子の直径が50nm以上であれば、流動性に優れたトナー粒子を含むトナーを製造できる。また、第1樹脂粒子の直径が200nm以下であれば、キャリアとの摩擦帯電が起こり易いトナーを製造できる。これにより、帯電量を適正な範囲内に維持可能なトナーを製造できる。
キャリアは、例えば、以下の方法で製造される。なお、キャリアの製造方法は、要求されるキャリアの構成又は特性に応じて任意に変更されてもよい。効率的にキャリアを製造するためには、多数のキャリア粒子を同時に形成することが好ましい。以下、図4(a)〜(c)を用いて、キャリアの製造方法の一例を示す。図4(a)〜(c)は、本実施形態に係るキャリアの製造方法の一例を工程順に示す図である。
(コート工程)
コート工程では、図4(a)に示すように、キャリアコア21の表面21aを、表層232を含むコート層231で覆う。
具体的には、まず、第2樹脂と第3樹脂粒子271とを含む表層用コート液を調製する。表層用溶剤に対して第2樹脂を溶かすとともに第3樹脂粒子271を分散させることにより、表層用コート液を調製できる。表層用溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランからなる群より選択される1種以上を用いることができる。
第2樹脂は、絶縁性樹脂であることが好ましく、絶縁性を有するのであれば熱可塑性樹脂であっても良いし熱硬化性樹脂であっても良い。第2樹脂として使用可能な熱硬化性樹脂には、硬化剤が熱可塑性樹脂に添加されて硬化されたことにより熱硬化性を有することとなった樹脂も含まれる。以下、第2樹脂の具体例を示す。以下に示す樹脂の2以上を混合して第2樹脂として使用することもできる。
第3樹脂粒子271の直径r3は、上述で製造されたトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径(例えば図1に示す第1樹脂粒子13の直径r1)の1倍以上3倍以下であり、好ましくは50nm以上600nm以下である。
次に、表層用コート液を用いて、キャリアコア21の表面21aに表層232を形成する。表層用コート液にキャリアコア21を浸漬させても良いし、表層用コート液を流動層中のキャリアコア21に噴霧させても良い。このとき、熱処理により形成される表層232の厚さがトナーの外添剤に含まれる第1樹脂粒子の直径よりも大きくなるように、キャリアコア21の表面21aを表層用コート液で被覆させることが好ましい。
処理工程では、図4(b)に示すように、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21を溶剤(以下、洗浄用溶剤と記載する)で洗浄する。例えば、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21を洗浄用溶剤中で攪拌しても良いし、表面21aがコート層231で覆われたキャリアコア21に対し洗浄用溶剤を噴射させても良い。これにより、洗浄用溶剤は、コート層231の表面231aに接触する。ここで、洗浄用溶剤は、第2樹脂を溶解しないが、第3樹脂粒子271を溶解する。そのため、コート層23の表面23aに露出している第3樹脂粒子271が選択的に溶解され、第3樹脂粒子271の溶解により凹部27が形成される。つまり、キャリアコア21の表面21aを覆うように形成されたコート層23の表面23aに、凹部27が複数形成される(図4(c))。その結果、複数のキャリア粒子20を含むキャリアが得られる。
(コート工程)
コート工程では、図5(a)に示すようにキャリアコア21の表面21aを下地層230で覆った後、下地層230の表面230aを表層232で覆う。
具体的には、まず、第2樹脂を含有する下地層用コート液を調製する。下地層用溶剤に対して第2樹脂を溶かすことにより、下地層用コート液を調製できる。下地層用溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン及びテトラヒドロフランからなる群より選択される1種以上を用いることができる。
次に、下地層用コート液を用いて、キャリアコア21の表面21aに下地層230を形成する。下地層用コート液にキャリアコア21を浸漬させても良いし、下地層用コート液を流動層中のキャリアコア21に噴霧させても良い。このとき、熱処理により形成される下地層230の厚さが200nm以上500nm以下となるように、キャリアコア21の表面21aを下地層用コート液で被覆させることが好ましい。
続いて、上記(コート工程:表層用コート液の調製)に記載の方法にしたがって表層用コート液を調製する。得られた表層用コート液を用いて下地層230の表面230aに表層232を形成したことを除いては上記(コート工程:表層の形成)に記載の方法にしたがって表層232を形成する。
トナー粒子とキャリア粒子とを混合して攪拌する。このとき、トナー粒子は、100質量部のキャリア粒子に対して、好ましくは1質量部以上20質量部以下添加され、より好ましくは3質量部以上15質量部以下添加される。また、混合機(例えば、ボールミル、ナウターミキサー又はロッキングミキサー等)を用いて、トナー粒子とキャリア粒子との混合及び攪拌を行うことができる。このようにして、本実施形態に係る2成分現像剤が得られる。
[トナー粒子]
上述したように、トナーに含まれるトナー粒子は、トナー母粒子と、トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含む。なお、トナーは、トナー母粒子のみからなるトナー粒子を含んでいても良い。以下、外添剤を説明した後に、トナー母粒子を説明する。
外添剤は、上述の第1樹脂粒子を含む。トナー粒子における第1樹脂粒子の含有量は、100質量部のトナー母粒子に対し、0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。これにより、トナー粒子の流動性及びトナー粒子の耐熱保存性が向上する。また、画像形成時には、現像ローラー、感光体及び転写ベルトに対するトナー粒子の付着力を低減できる。ここで、トナー粒子における第1樹脂粒子の含有量とは、複数種の第1樹脂粒子を使用する場合には、それらの合計量を意味する。
トナー粒子は、シェル層を備えないトナー粒子(以下、非カプセルトナー粒子と記載する)であってもよいし、シェル層を備えるトナー粒子(以下、カプセルトナー粒子と記載する)であってもよい。未外添の非カプセルトナー粒子(トナーコア)の表面にシェル層を形成することで、カプセルトナー粒子を製造できる。シェル層は、実質的に熱硬化性樹脂のみからなってもよいし、実質的に熱可塑性樹脂のみからなってもよいし、熱可塑性樹脂と熱硬化性樹脂との両方を含有してもよい。
トナー母粒子は、結着樹脂を含有する。また、トナー母粒子は、内添剤(例えば、着色剤、離型剤、電荷制御剤、及び磁性粉)を含有してもよい。
トナー母粒子では、一般的に、成分の大部分(例えば、85質量%以上)を結着樹脂が占める。このため、結着樹脂の性質がトナー母粒子の全体の性質に大きな影響を与えると考えられる。トナーの耐熱保存性及び低温定着性の両立を図るためには、トナー母粒子が、結着樹脂として、熱可塑性樹脂を含有することが好ましく、スチレン−アクリル酸系樹脂及びポリエステル樹脂の少なくとも一方を含有することが特に好ましい。
トナー母粒子は、着色剤を含有してもよい。着色剤としては、トナーの色に合わせて公知の顔料又は染料を用いることができる。トナーを用いて高画質の画像を形成するためには、着色剤の量が、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。
トナー母粒子は、離型剤を含有していてもよい。離型剤は、例えば、トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させる目的で使用される。トナーの定着性又は耐オフセット性を向上させるためには、離型剤の量は、100質量部の結着樹脂に対して、1質量部以上30質量部以下であることが好ましい。
トナー母粒子は、電荷制御剤を含有していてもよい。電荷制御剤は、例えば、トナーの帯電安定性又は帯電立ち上がり特性を向上させる目的で使用される。トナーの帯電立ち上がり特性は、短時間で所定の帯電レベルにトナーを帯電可能か否かの指標になる。
トナー母粒子は、磁性粉を含有していてもよい。磁性粉の材料としては、例えば、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む合金)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト、マグネタイト、又は二酸化クロム)、又は強磁性化処理が施された材料(より具体的には、熱処理により強磁性が付与された炭素材料)を好適に使用できる。磁性粉からの金属イオン(例えば、鉄イオン)の溶出を抑制するためには、表面処理された磁性粒子を磁性粉として使用することが好ましい。1種類の磁性粉を単独で使用してもよいし、複数種の磁性粉を併用してもよい。
上述したように、キャリアに含まれるキャリア粒子は、キャリアコアと、キャリアコアの表面を覆うコート層とを含む。キャリア粒子は、摩擦によりトナー粒子を帯電させる。
キャリアコアは、磁性材料を含有することが好ましい。キャリアコアが磁性材料の粒子であってもよいし、キャリアコアの結着樹脂中に磁性材料の粒子を分散させてもよい。キャリアコアに含有される磁性材料の例としては、強磁性金属(より具体的には、鉄、コバルト、ニッケル、又はこれら金属の1種以上を含む金属)、強磁性金属酸化物(より具体的には、フェライト又はマグネタイト)が挙げられる。鉄、コバルト、及びニッケルのうちの1種以上を含む金属としては、例えば、鉄、コバルト、及びニッケルのうちの1種以上と、銅、亜鉛、アンチモン、アルミニウム、鉛、スズ、ビスマス、ベリリウム、マンガン、マグネシウム、セレン、タングステン、ジルコニウム、及びバナジウムのうちの1種以上との合金又は混合物が挙げられる。キャリアコアに含有される磁性材料の別の例としては、上記強磁性金属酸化物と、酸化鉄、酸化チタン又は酸化マグネシウムの金属酸化物、窒化クロム又は窒化バナジウムの窒化物、炭化ケイ素又は炭化タングステンの炭化物のうちの1種以上との混合物が挙げられる。
コート層は、上述の第2樹脂を含有する。第2樹脂は、コート層において、100質量部のキャリアコアに対して0.3質量部以上5質量部以下含まれていることが好ましい。第2樹脂がコート層において100質量部のキャリアコアに対し0.3質量部以上含まれていれば、キャリア現像の発生を防止できる。また、第2樹脂がコート層において100質量部のキャリアコアに対し5質量部以下含まれていれば、チャージアップの発生を防止できるため、良好な現像性が得られる。ここで、キャリア現像とは、トナーと一緒にキャリアもトナー担持体に移動する現象を意味する。また、チャージアップとは、トナーが過剰に正に帯電する現象を意味する。
100質量部のメチルメタクリレート(ナカライテスク株式会社製「メタクリル酸メチル(モノマー)」、商品コード:22725−95)と300質量部の蒸留水とを含む液に、過硫酸カリウム(ナカライテスク株式会社製、商品コード:28717−25、重合開始剤)と、チオ硫酸ナトリウム(ナカライテスク株式会社製、商品コード:32008−85、レドックス系重合開始剤)と、硫酸銅(ナカライテスク株式会社製「硫酸銅(II)五水和物」、商品コード:09604−85、促進剤)とを添加した。このとき、液中における過硫酸カリウムの濃度が3.0×10-5mоl/Lとなるように、過硫酸カリウムを添加した。また、液中におけるチオ硫酸ナトリウムの濃度がX(表2に記載)mоl/Lとなるように、チオ硫酸ナトリウムを添加した。また、液中における硫酸銅の濃度が2.5×10―5mol/Lになるように、硫酸銅を添加した。液の温度を70℃にまで上昇させ、窒素気流下且つ70℃で2時間反応させた。冷却後、限外濾過及び乾燥した。このようにして、直径がY(表2に記載)nmであるアクリル樹脂粒子を得た。得られたアクリル樹脂粒子は、ポリメチルメタクリレート(PMMA)からなる粒子であった。
[2成分現像剤D−1の製造]
以下に示す方法にしたがって、トナーT−1とキャリアC−1とを含む2成分現像剤D−1を製造した。
(トナー母粒子の作製)
FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、100質量部のポリエステル樹脂(三井化学株式会社製「XPE258」、酸価:5.6mgKOH/g、融点:100℃)と、5質量部のカルナバワックス(株式会社加藤洋行製「特製カルナウバワックス 1号」)と、4質量部の着色剤(銅フタロシアニンブルー顔料(C.I.Pigment Blue 15:3 キャボット社製「REGAL(登録商標)330R」))と、1質量部の4級アンモニウム塩(オリヱント化学工業株式会社製「BONTRON(登録商標)P−51」)とを混合した。
得られたトナー母粒子に外添を行った。詳しくは、FMミキサー(日本コークス工業株式会社製「FM−10B」)を用いて、100質量部のトナー母粒子と、1質量部の疎水性シリカ粒子(日本アエロジル株式会社製「AEROSIL(登録商標)RA−200H」、内容:トリメチルシリル基とアミノ基とで表面修飾した乾式シリカ粒子、個数平均1次粒子径:約12nm)と、1質量部のアクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)とを混合(回転速度:3500rpm、混合時間:5分間)した。このようにして、トナー母粒子の表面に外添剤(疎水性シリカ粒子及びアクリル樹脂粒子)を付着させた。その結果、多数のトナー粒子を含むトナーT−1が得られた。
(キャリアコアの準備)
70質量部のFe2O3と、20質量部のCuOと、10質量部のZnOとの混合物に水を加え、湿式ボールミルを用いて2時間かけて混合物を粉砕した。得られた粉砕物(体積中位径(D50):1μm以下)にポリビニルアルコールを加えた。得られた混合物を、スプレードライヤーを用いて、造粒させ、乾燥させた。得られた造粒物を、1000℃で5時間焼成した。3000(103/4π・A/m)の印加磁場での飽和磁化が65Am2/kgである体積中位径40μmのキャリアコア(マンガン系フェライトキャリア)を得た。
100質量部のメチルシリコーン樹脂(ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)により測定された質量平均分子量が1.5×104である樹脂)に、4質量部のオクチル酸(硬化触媒)を添加して、コート液を得た。
硬化層がキャリアコアの表面に形成されたキャリア粒子をテトラヒドロフラン(ナカライテスク株式会社製)で洗浄した。具体的には、硬化層がキャリアコアの表面に形成されたキャリア粒子をテトラヒドロフラン中に分散させた。その結果、硬化層の表面から露出するアクリル樹脂粒子がテトラヒドロフランに溶解し、硬化層の表面には複数の凹部が形成された。つまり、キャリアコアの表面はコート層で覆われ、コート層の表面には凹部(開孔径R:67nm)が形成された。得られた粒子をテトラヒドロフランから取り出して、乾燥させた。このようにして、複数のキャリア粒子を含むキャリアC−1が得られた。
トナーT−1とキャリアC−1とを、粉体混合機(愛知電機株式会社製「ロッキングミキサー(登録商標)」、混合方式:容器回転揺動方式)を用いて30分間混合して、2成分現像剤を調製した。トナーT−1とキャリアC−1とは、2成分現像剤におけるトナーの割合が8質量%になるような質量比で混合した。このようにして、2成分現像剤D−1が得られた。
下記(トナーT−2の準備)で準備したトナーT−2と下記(キャリアC−2の準備)で準備したキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−2を製造した。
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:153nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−4)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−2を準備した。
アクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r3:162nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−5)を用いたことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−2を準備した。
トナーT−1とキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−3を製造した。
トナーT−1と下記(キャリアC−3の準備)で準備したキャリアC−3とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−4を製造した。
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.2質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−3を準備した。
トナーT−1と下記(キャリアC−4の準備)で準備したキャリアC−4とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−5を製造した。
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.4質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−4を準備した。
トナーT−1と下記(キャリアC−5の準備)で準備したキャリアC−5とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−6を製造した。
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.6質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−5を準備した。
トナーT−1と下記(キャリアC−6の準備)で準備したキャリアC−6とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−7を製造した。
100質量部のキャリアコアに対するアクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の添加量を0.8質量部に変更したことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−6を準備した。
下記(トナーT−3の準備)で準備したトナーT−3とキャリアC−1とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−8を製造した。
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:41nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−1)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−3を準備した。
下記(トナーT−4の準備)で準備したトナーT−4とキャリアC−2とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−9を製造した。
アクリル樹脂粒子(直径r1:62nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−2)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r1:250nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−6)を用いたことを除いてはトナーT−1の準備と同様の方法にしたがって、トナーT−4を準備した。
トナーT−1と下記(キャリアC−7の準備)で準備したキャリアC−7とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−10を製造した。
アクリル樹脂粒子をキャリアコアにスプレーしなかったことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−7を準備した。
トナーT−1と下記(キャリアC−8の準備)で準備したキャリアC−8とを混合したことを除いては2成分現像剤D−1の製造と同様の方法にしたがって、2成分現像剤D−11を製造した。
アクリル樹脂粒子(直径r3:71nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−3)の代わりにアクリル樹脂粒子(直径r3:250nm、表2に記載のアクリル樹脂粒子P−6)を用いたことを除いてはキャリアC−1の準備と同様の方法にしたがってキャリアC−8を準備した。
(凹部の開孔径Rの測定)
上述の方法にしたがって得られたキャリアC−1〜C−8に関して、凹部の開孔径Rを測定した。まず、電界放射型走査型電子顕微鏡(FE−SEM、日本電子株式会社製「JSM−7600F」)を用いてキャリア粒子の表面全域を観察した。得られた画像を、画像解析ソフトウェア(三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。この画像解析により、複数の凹部が検出された。検出された複数の凹部のそれぞれの開口の円相当径を求め、その平均値を「凹部の開孔径R」とした。その結果を表3に示す。
下記式を用いて、コート層の表面における凹部の開孔率を算出した。下記式における凹部の開口面の総面積及びコート層の表面積は次に示す方法にしたがって測定された。その結果を表3に示す。
(コート層の表面における凹部の開孔率)=(凹部の開口面の総面積)/(コート層の表面積)×100
上述の方法にしたがって得られたキャリアC−1〜C−8に関して、コート層の厚さTを測定した。まず、透過電子顕微鏡(TEM、株式会社日立ハイテクノロジーズ製「H−7100FA」)を用いて、キャリア粒子の断面TEM写真を撮影した。次に、得られたキャリア粒子の断面TEM写真を、画像解析ソフトウェア(例えば、三谷商事株式会社製「WinROOF」)を用いて解析した。詳しくは、キャリア粒子の断面の略中心で直交する2本の直線を引いた。その2本の直線の各々において、キャリアコアとコート層との界面(キャリアコアの表面に相当)からコート層の表面までの長さを測定した。このようにして測定された4箇所の長さの平均値を、1個のキャリア粒子が備えるコート層の厚さとした。このようなコート層の厚さの測定を複数のキャリア粒子に対して行い、複数のキャリア粒子(測定対象)が備えるコート層の厚さの平均値を求めた。このようにして求められたコート層の厚さの平均値を「コート層の厚さT」とした。
(トナーの帯電量の評価)
上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤D−1〜D−11を用いて、トナーの帯電量を評価した。まず、上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤をカラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalpha5550Ci」)の現像装置に入れた。また、対応するトナーをカラー複合機のトナー容器に入れた。その後、印字率5%のサンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した。その後、現像装置から2成分現像剤を取り出した。取り出された2成分現像剤の0.10±0.01gをQ/mメーター(トレック社製「MODEL 210HS」)の測定セルに入れた。測定セルに入れられた2成分現像剤のうちのトナーのみを、篩(質量既知)を介して10秒間吸引した。吸引されたトナーの総電気量を、上記Q/mメーターを用いて測定した。また、電子天秤を用いて、吸引前の篩の質量と吸引後の篩の質量とを測定した。吸引後の篩の質量から吸引前の篩の質量を差し引くことにより、吸引されたトナーの質量を算出した。そして、下記式を用いて、2成分現像剤中のトナーの帯電量(μC/g)を算出した。このようにしてトナーの帯電量(初期)(μC/g)を算出した。その結果を表4に示す。
[2成分現像剤中のトナーの帯電量(μC/g)]=[吸引されたトナーの総電気量(μC)]/[吸引されたトナーの質量(g)]
上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤D−1〜D−11を用いて、画像濃度を評価した。まず、上述の方法にしたがって得られた2成分現像剤をカラー複合機(京セラドキュメントソリューションズ株式会社製「TASKalpha5550」)の現像装置に入れた。また、対応するトナーをカラー複合機のトナー容器に入れた。その後、ソリッド部を含む画像濃度測定用サンプル画像を1枚の記録媒体に印刷した。その後、マクベス反射濃度計(X−Rite社製「RD914」)を用いて、印刷後の記録媒体のソリッド部(形成された画像濃度測定用サンプル画像のソリッド部)の反射濃度(ID:画像濃度)を測定した。このようにして画像濃度(初期)が得られた。その結果を表4に示す。
11 トナー母粒子
13 第1樹脂粒子
20 キャリア粒子
21 キャリアコア
21a 表面
23 コート層
23a 表面
27 凹部
27a 底面
100 2成分現像剤
230 下地層
230a 表面
231 コート層
231a 表面
232 表層
271 第3樹脂粒子
Claims (11)
- トナー粒子を複数含む静電潜像現像用トナーと、
キャリア粒子を複数含む静電潜像現像用キャリアと
を含み、
前記トナー粒子は、トナー母粒子と、前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含み、
前記キャリア粒子は、キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを含み、
前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含み、
前記コート層は、第2樹脂を含有し、
前記コート層の厚さは、前記第1樹脂粒子の直径よりも大きく、
前記コート層の表面には凹部が複数形成されており、前記凹部の開孔径は前記第1樹脂粒子の前記直径の1倍以上3倍以下である、2成分現像剤。 - 前記コート層の前記表面における前記凹部の開孔率は30%以上60%以下である、請求項1に記載の2成分現像剤。
- 前記第1樹脂粒子の前記直径は50nm以上200nm以下である、請求項1又は2に記載の2成分現像剤。
- 前記第1樹脂は、アクリル樹脂であり、
前記第2樹脂は、メチルシリコーン樹脂である、請求項1〜3のいずれか1項に記載の2成分現像剤。 - キャリアコアと、前記キャリアコアの表面を覆うコート層とを含むキャリア粒子を、複数含み、
前記コート層は、樹脂を含有し、
前記コート層の表面には凹部が複数形成されており、前記凹部の開孔径は50nm以上600nm以下である、静電潜像現像用キャリア。 - 前記コート層の前記表面における前記凹部の開孔率は30%以上60%以下である、請求項5に記載の静電潜像現像用キャリア。
- 静電潜像現像用トナーの製造工程と、
静電潜像現像用キャリアの製造工程と、
前記静電潜像現像用トナーと前記静電潜像現像用キャリアとを混合する混合工程とを含み、
前記静電潜像現像用トナーの製造工程は、トナー母粒子と前記トナー母粒子の表面に外添された外添剤とを含むトナー粒子を製造する工程を含み、
前記静電潜像現像用キャリアの製造工程は、
キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、
前記表面が前記コート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程と
を含み、
前記外添剤は、第1樹脂を含有する第1樹脂粒子を複数含み、
前記表層は、前記コート層において前記キャリアコアの径方向の最も外側に位置し、第2樹脂と、第3樹脂を含有する第3樹脂粒子とを含み、
前記第3樹脂粒子は、前記第1樹脂粒子の直径の1倍以上3倍以下の直径を有し、
前記処理工程では、前記コート層の表面に露出している前記第3樹脂粒子が選択的に溶解される、2成分現像剤の製造方法。 - 前記コート工程は、
前記キャリアコアの前記表面を、少なくとも1層の下地層で覆う工程と、
前記下地層の表面を、前記表層で覆う工程と
を含み、
前記下地層は、前記第2樹脂を含む一方、前記第3樹脂粒子を含まない、請求項7に記載の2成分現像剤の製造方法。 - 前記第2樹脂は、メチルシリコーン樹脂であり、
前記第3樹脂は、アクリル樹脂であり、
前記溶剤は、テトラヒドロフランである、請求項7又は8に記載の2成分現像剤の製造方法。 - キャリアコアの表面を、表層を含むコート層で覆うコート工程と、
前記表面が前記コート層で覆われたキャリアコアを溶剤で処理する処理工程と
を含み、
前記表層は、前記コート層において前記キャリアコアの径方向の最も外側に位置し、50nm以上600nm以下の直径を有する樹脂粒子を含み、
前記処理工程では、前記コート層の表面に露出している前記樹脂粒子が選択的に溶解される、静電潜像現像用キャリアの製造方法。 - 前記コート工程は、
前記キャリアコアの前記表面を、少なくとも1層の下地層で覆う工程と、
前記下地層の表面を、前記表層で覆う工程と
を含み、
前記下地層は、前記表層に含まれる前記樹脂粒子を含まず、
前記表層及び前記下地層は、前記表層に含まれる前記樹脂粒子が含有する樹脂とは異なる樹脂を含有する、請求項10に記載の静電潜像現像用キャリアの製造方法。
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