JP2020154226A - 静電荷像現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置及び画像形成方法 - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献2には、着色剤を含有する熱可塑性樹脂粒子の表面に、フッ素系ノニオン界面活性剤を含有する離型剤微粒子を固着させてなるトナーが開示されている。
特許文献3には、樹脂、顔料及びノニオン系フッ素界面活性剤である帯電制御剤を含有するトナー組成物が開示されている。
<2> 前記結着樹脂が、非晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された非晶性変性ポリエステル樹脂を含む、<1>に記載の静電荷像現像剤。
<3> 前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂及び、結晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された結晶性変性ポリエステル樹脂の少なくとも一方を含む、<1>又は<2>に記載の静電荷像現像剤。
<4> 前記無機粒子が当該無機粒子中に酸化スズを含有する、<1>〜<3>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
<5> 前記離型剤がパラフィンワックスを含む、<1>〜<4>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
<6> 前記樹脂被覆キャリアの表面におけるSn、Al、Zn及びInの総原子濃度X(atom%)と、トナー粒子の表面における前記離型剤の被覆割合Y(atom%)とが、X/2<Y<Xの関係を満足する、<1>〜<5>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
<7> 前記静電荷像現像剤中の非イオン性界面活性剤の量が、前記静電荷像現像剤中の樹脂被覆キャリアの量に対して質量基準で0.5ppm以上10ppm以下である、<1>〜<6>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
<8> 前記樹脂層に占める前記無機粒子の体積割合が5体積%以上50体積%以下である、<1>〜<7>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
<9> <1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。
<10> 像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える画像形成装置。
<11> 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、<1>〜<8>のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、を有する画像形成方法。
<5>に係る発明によれば、トナー粒子が離型剤としてパラフィンワックスを含有せずポリエチレンワックスを含有する場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する静電荷像現像剤が提供される。
<6>に係る発明によれば、総原子濃度Xと被覆割合Yとが前記関係を満足しない場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する静電荷像現像剤が提供される。
<7>に係る発明によれば、非イオン性界面活性剤の量が樹脂被覆キャリアの量に対して0.5ppm未満又は10ppm超である場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する静電荷像現像剤が提供される。
<8>に係る発明によれば、樹脂被覆キャリアの樹脂層に占める体積抵抗率(Ω・cm)が1×100以上1×104以下である無機粒子の体積割合が5体積%未満又は50体積%超である場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する静電荷像現像剤が提供される。
<10>に係る発明によれば、樹脂被覆キャリアの樹脂層に含まれる無機粒子が体積抵抗率(Ω・cm)1×104超の無機粒子のみである静電荷像現像剤を適用した場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する画像形成装置が提供される。
<11>に係る発明によれば、樹脂被覆キャリアの樹脂層に含まれる無機粒子が体積抵抗率(Ω・cm)1×104超の無機粒子のみである静電荷像現像剤を適用した場合に比べて、下地画像の上に形成する追い刷り画像の端部が不鮮明になることを抑制する画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る現像剤は、トナーと樹脂被覆キャリアとを含み、トナーは、結着樹脂、離型剤及び非イオン性界面活性剤を含有するトナー粒子を含み、樹脂被覆キャリアは、磁性粒子及び前記磁性粒子を被覆する樹脂層を有し、樹脂層が体積抵抗率(Ω・cm)1×100以上1×104以下の無機粒子を含有する。トナーは、トナー粒子に外添された外添剤を含んでいてもよい。
一つの画像形成装置で下地画像と追い刷り画像とを記録媒体に順次形成する場合、感光体にはまず下地画像が現像され、下地画像の転写と感光体のクリーニングが行われ、次に感光体に追い刷り画像が現像され、追い刷り画像の転写と感光体のクリーニングが行われる。複数の記録媒体に連続して追い刷りを行う場合、感光体上では下地画像に係る工程と追い刷り画像に係る工程とが連続して交互に繰り返されるところ、追い刷り画像の端部が次第に不鮮明になることがあった。おそらく、感光体上で下地画像の履歴の上に追い刷り画像が現像される際に、追い刷り画像の端部のトナーが僅かに動くので、その結果、記録媒体に形成された追い刷り画像の端部が不鮮明になるものと推測される。
本発明の発明者らがさらに検討したところ、非イオン性界面活性剤を含むトナー粒子と、樹脂層が体積抵抗率(Ω・cm)1×100以上1×104以下の無機粒子を含有する樹脂被覆キャリアとの組み合わせにより、追い刷り画像の端部が不鮮明になることが抑制されることが分かった。トナー粒子に含まれる非イオン性界面活性剤が、画像形成を繰り返すたびに樹脂被覆キャリア表面に僅かずつ供給されることと、樹脂被覆キャリアの樹脂層に体積抵抗率(Ω・cm)1×100以上1×104以下の無機粒子が存在することとの相乗効果によって、磁気ブラシ周辺の電界が安定化し、感光体上で下地画像の履歴の上に追い刷り画像が現像される際に、追い刷り画像の端部のトナーが動くことが抑制され、その結果、記録媒体に形成される追い刷り画像の端部が不鮮明になることが抑制されるものと推測される。上記の相乗効果を得る観点から、樹脂被覆キャリアの樹脂層が含有する無機粒子の体積抵抗率(Ω・cm)は、1×100以上1×104以下であり、1×101以上1×103以下であることが好ましい。
エレクトロメーター(商品名:KEITHLEY610C、KEITHLEY社製)及び高圧電源(商品名:FLUKE415B、FLUKE社製)に接続された一対の20cm2の円形極板を用意し、下部極板の上に無機粒子の層を形成し、その層の上に上部極板を配置する。次いで、無機粒子の層内の空隙を除くために4kgの重しをのせた状態で無機粒子層の厚さを測定する。次いで、両極板に1,000Vの電圧を印加して電流値を測定する。体積抵抗率ρを、式ρ=V×S/{(A−A0)×d}から算出する。ここに、V=印加電圧、S=極板面積、A=測定した電流値、A0=印加電圧0Vのときの初期電流値、d=無機粒子層の厚さである。
トナー粒子は、少なくとも結着樹脂、離型剤及び非イオン性界面活性剤を含有する。トナー粒子は、さらに、その他の樹脂、着色剤、その他添加剤を含有していてもよい。
本実施形態においてトナー粒子が含有する非イオン性界面活性剤としては、例えば、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレングリコール等のエーテル型;グリセリン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコールと脂肪酸がエステル結合したエステル型;グリセリン、ソルビトール、ショ糖等の多価アルコールと脂肪酸とからなるエステルに酸化エチレンを付加したエーテルエステル型;脂肪酸アルカノールアミド型;などが挙げられる。中でも、ポリオキシエチレンアルキルエーテルが好ましく、ポリオキシエチレンラウリルエーテルがより好ましい。
16μmのメッシュをつけたゲージ内に現像剤を入れエアブローによりトナーとキャリアとを分離し、トナーとキャリアの質量比を求める。分離したトナー1gに60%アセトニトリル水溶液10mLを加え一晩放置する。放置後の溶液を試料にして、液体クロマトグラフィー質量分析(LC/MS)を行う(装置:Waters社製ACQUITY UPLC/LCT−Premier、カラム:Waters社製ACQUITY UPLC BEH C8、検出器:フォトダイオードアレイ検出器、検出波長210nmから500nm、MS:ネガティブモード、LC溶離液:60%アセトニトリル水溶液)。一方で濃度を振った非イオン性界面活性剤溶液についてLC/MSを行い、検量線を作成する。検量線をもとに試料中の非イオン性界面活性剤の量を求め、さらに、トナーとキャリアの質量比及び試料中の非イオン性界面活性剤の量から、現像剤を構成する樹脂被覆キャリアの量に対する非イオン性界面活性剤の量(ppm)を算出する。
本実施形態におけるトナー粒子は、結着樹脂として、少なくとも非晶性樹脂を含有することが好ましく、非晶性樹脂と結晶性樹脂とを含有することがより好ましい。
非晶性樹脂としては、特に制限されないが、非晶性ポリエステル樹脂及び、非晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された非晶性変性ポリエステル樹脂の少なくとも一方が好ましい。
本実施形態においてトナー粒子に含まれるハイブリッド非晶性樹脂は、1分子中にポリエステルセグメント及びスチレンアクリルセグメントを有する非晶性樹脂であれば特に限定されるものではない。
ハイブリッド非晶性樹脂のポリエステルセグメントとは、エステル結合(−COO−)が連続する部位を意味する。
本実施形態におけるハイブリッド非晶性樹脂のポリエステルセグメントとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合体が挙げられる。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトール等が挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価カルボン酸としては、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下、好ましくは炭素数1以上3以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、アルケニルコハク酸(例えば、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等)、及びこれらの無水物が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点からフマル酸が好ましい。
本実施形態におけるハイブリッド非晶性樹脂のスチレンアクリルセグメントとしては、例えば、付加重合性単量体を付加重合してなるセグメントが挙げられる。スチレンアクリルセグメントを構成する付加重合性単量体としては、スチレンアクリル樹脂の合成に一般的に用いられる、スチレン類、(メタ)アクリル酸エステル類、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体が挙げられる。
本開示における樹脂の重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120GPCを用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
本開示における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DSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
(i)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合によってポリエステルセグメントを作製した後、スチレンアクリルセグメントを構成する単量体を付加重合させる。
(ii)付加重合性単量体の付加重合によってスチレンアクリルセグメントを作製した後、多価アルコールと多価カルボン酸とを縮重合させる。
(iii)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合と、付加重合性単量体の付加重合とを並行して行う。
非晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。非晶性ポリエステル樹脂としては、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。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、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。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助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単量体が存在する場合は、予め相溶性の悪い単量体とその単量体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重縮合させるとよい。
本実施形態においてトナー粒子は、結晶性樹脂を含有することが好ましい。結晶性樹脂としては、特に制限されないが、結晶性ポリエステル樹脂及び、結晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された結晶性変性ポリエステル樹脂の少なくとも一方が好ましい。
本実施形態においてトナー粒子に含まれるハイブリッド結晶性樹脂は、1分子中にポリエステルセグメント及びスチレンアクリルセグメントを有する結晶性樹脂であれば特に限定されるものではない。
ハイブリッド結晶性樹脂のポリエステルセグメントとは、エステル結合(−COO−)が連続する部位を意味する。
本実施形態におけるハイブリッド結晶性樹脂のポリエステルセグメントとしては、例えば、多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合体が挙げられる。ポリエステルセグメントは、結晶構造を容易に形成するため、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、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。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。
非芳香族性の炭素−炭素不飽和結合を有するジカルボン酸としては、フマル酸、マレイン酸、1,2,3,6−テトラヒドロフタル酸、アルケニルコハク酸(例えば、ドデセニルコハク酸、オクテニルコハク酸等)、及びこれらの無水物が挙げられる。これらの中でも、反応性の観点からフマル酸が好ましい。
本実施形態におけるハイブリッド結晶性樹脂のスチレンアクリルセグメントとしては、例えば、付加重合性単量体を付加重合してなるセグメントが挙げられる。スチレンアクリルセグメントを構成する付加重合性単量体としては、スチレンアクリル樹脂の合成に一般的に用いられる、スチレン類、(メタ)アクリル酸エステル類、エチレン性不飽和二重結合を有する単量体が挙げられる。
本開示における樹脂の融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121:1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
(i)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合によってポリエステルセグメントを作製した後、スチレンアクリルセグメントを構成する単量体を付加重合させる。
(ii)付加重合性単量体の付加重合によってスチレンアクリルセグメントを作製した後、多価アルコールと多価カルボン酸とを縮重合させる。
(iii)多価アルコールと多価カルボン酸との縮重合と、付加重合性単量体の付加重合とを並行して行う。
結晶性ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの重縮合体が挙げられる。結晶性ポリエステル樹脂としては、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。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂は、結晶構造を容易に形成するため、芳香環を有する重合性単量体よりも直鎖状脂肪族の重合性単量体を用いた重縮合体が好ましい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価のカルボン酸としては、例えば、芳香族カルボン酸(例えば1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等)、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステルが挙げられる。
多価カルボン酸としては、これらジカルボン酸と共に、スルホン酸基を持つジカルボン酸、エチレン性二重結合を持つジカルボン酸を併用してもよい。
多価カルボン酸は、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。
多価アルコールは、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のアルコールを併用してもよい。3価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール等が挙げられる。
多価アルコールは、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。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、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、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、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、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の公知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、累積数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
まず、測定対象となるトナー粒子を吸引採取し、扁平な流れを形成させ、瞬時にストロボ発光させることにより静止画像として粒子像を取り込み、その粒子像を画像解析するフロー式粒子像解析装置(シスメックス社製のFPIA−3000)によって求める。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3500個とする。
トナーが外添剤を有する場合、界面活性剤を含む水中に、測定対象となるトナー(現像剤)を分散させた後、超音波処理をおこなって外添剤を除去したトナー粒子を得る。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等の無機粒子が挙げられる。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該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。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酸酢(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量は、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア・シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
樹脂被覆キャリアは、磁性粒子と、磁性粒子を被覆する樹脂層とを有する。
磁性粒子は、特に限定されるものではなく、キャリアの芯材として用いられる公知の磁性粒子が適用される。磁性粒子として、具体的には、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属の粒子;フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物の粒子;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸磁性粒子;樹脂中に磁性粉が分散して配合された磁性粉分散樹脂粒子;などが挙げられる。
R=E×20/(I−I0)/L
上記式中、Rは試料の体積抵抗率(Ω・cm)、Eは印加電圧(V)、Iは電流値(A)、I0は印加電圧0Vにおける電流値(A)、Lは層の厚み(cm)である。係数20は、円形電極板の面積(cm2)である。
樹脂層を構成する樹脂としては、スチレン・アクリル酸共重合体;ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン等のポリビニル系又はポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性物等のシリコーン樹脂;ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;尿素・ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂;などが挙げられる。
非イオン性界面活性剤は結着樹脂よりも離型剤との親和性が高いので、非イオン性界面活性剤は離型剤を囲む形態でトナー粒子に存在していると推測され、トナー粒子表面に離型剤が露出している場合は、露出している離型剤の表面にも非イオン性界面活性剤が付着していると推測される。したがって、トナー粒子表面における離型剤の被覆割合Yは、トナー粒子から樹脂被覆キャリア表面に供給される非イオン性界面活性剤の量に影響する。詳細な機序は必ずしも明らかではないが、上記式を満足する場合、磁気ブラシ周辺の電界がより安定化し、感光体上で下地画像の履歴の上に追い刷り画像が現像される際に、追い刷り画像の端部のトナーが動くことが抑制されると推測される。
SEM画像において、樹脂層について任意の面積Sを特定し、面積Sに含まれる無機粒子の総面積Aを求める。樹脂層が均質であると仮定し、無機粒子の総面積Aを面積Sで除算した値を百分率(%)に換算し、樹脂層に占める無機粒子の体積割合とする。面積Sは、無機粒子の大きさに対して十分大きい面積とする。例えば、無機粒子が100個以上含まれる大きさとする。面積Sは、複数個の切断面の合計でもよい。
湿式製法において用いられる樹脂層形成用樹脂液は、樹脂及びその他の成分を溶剤に溶解又は分散させて調製する。溶剤としては、樹脂を溶解又は分散するものであれば特に限定されず、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素類;アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル類;などが使用される。
対象となる樹脂被覆キャリアと、対象となる樹脂被覆キャリアから樹脂層を除いた磁性粒子を用意する。樹脂被覆キャリアから樹脂層を除く方法としては、例えば、有機溶剤で樹脂成分を溶解させて樹脂層を除去する方法、800℃程度の加熱により樹脂成分を消失させて樹脂層を除去する方法などが挙げられる。樹脂被覆キャリアと、樹脂層を除いた磁性粒子とをそれぞれ測定試料にして、XPSでFe(atomic%)を定量し、(樹脂被覆キャリアのFe)÷(磁性粒子のFe)×100を算出し、磁性粒子の露出割合(%)を求め、(100−磁性粒子の露出割合)を樹脂層の被覆率(%)とする。
樹脂被覆キャリアの体積平均粒径は、15μm以上510μm以下が好ましく、20μm以上180μm以下がより好ましく、25μm以上60μm以下が更に好ましい。
本実施形態に係る画像形成装置及び画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づく、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に着脱するプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段の一例)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各トナーの供給がなされる。
一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。各ユニットの一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスの値を変える。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線が照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3からレーザ光線3Yを照射する。それにより、イエローの画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転する。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として現像され可視化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1のユニット10Yにてイエローのトナー画像が転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑であることが好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコートしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
窒素導入管、攪拌装置及び温度センサーを装備した四つ口フラスコの内部を窒素置換し、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン5670部、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン585部、テレフタル酸2450部、ジ(2−エチルヘキサン酸)44部及びビニルアルコール100部を入れ、窒素雰囲気下、攪拌しながら235℃に昇温し、5時間維持した。次いで、フラスコ内の圧力を下げ、8.0kPaにて1時間維持した。大気圧に戻した後、190℃に冷却し、フマル酸42部及びトリメリット酸207部を加え、190℃の温度下で2時間維持した後に、2時間かけて210℃まで昇温した。次いで、フラスコ内の圧力を下げ、8.0kPaにて4時間維持し、非晶性ポリエステル樹脂A(ポリエステルセグメント)を得た。次いで、冷却管、攪拌装置及び温度センサーを装備した4つ口フラスコに非晶性ポリエステル樹脂Aを857部入れ、窒素雰囲気下、攪拌速度200rpmにて攪拌を行った。
次いで、付加重合性モノマーとして、スチレン60部、アクリル酸エチル60部及び酢酸エチル500部を添加し、30分間混合した。次いで、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)6部、15%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(アニオン性界面活性剤、商品名:ネオペレックスG−15、花王(株)製)40部及び5%水酸化カリウム233部を入れ、攪拌しながら95℃に昇温して溶融し、95℃で2時間混合して、樹脂混合物溶液を得た。次いで、樹脂混合物溶液を攪拌しながら、1145部の脱イオン水を6部/分の速度で滴下し、乳化物を得た。次いで、得られた乳化物を25℃に冷却し、200メッシュの金網を通し、脱イオン水を加えて、固形分を20%に調製して、非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1)を得た。
非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1)は、ハイブリッド非晶性樹脂の粒子が分散された分散液である。非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1)に含まれるハイブリッド非晶性樹脂は、スチレンアクリルセグメントとポリエステルセグメントとの質量比(スチレンアクリルセグメント:ポリエステルセグメント)が10:90であり、重量平均分子量が17000であり、ガラス転移温度が60℃であった。
非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1)の作製と同様にして、但し、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)6部を、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)6部に変更して、非晶性樹脂粒子分散液(aHB−2)を得た。
非晶性樹脂粒子分散液(aHB−2)は、ハイブリッド非晶性樹脂の粒子が分散された分散液である。非晶性樹脂粒子分散液(aHB−2)に含まれるハイブリッド非晶性樹脂は、スチレンアクリルセグメントとポリエステルセグメントとの質量比(スチレンアクリルセグメント:ポリエステルセグメント)が10:90であり、重量平均分子量が17000であり、ガラス転移温度が61℃であった。
・エチレングリコール 37部
・ネオペンチルグリコール 65部
・1,9−ノナンジオール 32部
・テレフタル酸 96部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認した後、ジブチル錫オキサイドを1.2部投入した。生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で4時間脱水縮合反応を継続し、酸価9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃である非晶性ポリエステル樹脂を得た。
次いで、非晶性ポリエステル樹脂を溶融状態のまま、キャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)に毎分100gの速度で移送した。濃度0.37%の希アンモニア水を熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度で非晶性ポリエステル樹脂と同時にキャビトロンに移送した。回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件でキャビトロンを運転し、平均粒径160nm、固形分30%の非晶性樹脂粒子分散液(aPES)を得た。
・デカン二酸 81部
・ヘキサンジオール 47部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間をかけて温度160℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認した後、ジブチル錫オキサイドを0.03部投入した。生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて200℃まで温度を上げ、200℃で4時間脱水縮合反応を継続し、反応を終了させた。反応液を冷却後、固液分離を行い得られた固形物を40℃、真空状態の下で乾燥させ結晶性ポリエステル樹脂を得た。得られた結晶性ポリエステル樹脂は、融点64℃、重量平均分子量15,000であった。
・アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 1.5部
・非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製) 0.5部
・イオン交換水 200部
上記の材料を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKE社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が180nmになったところで回収した。このようにして固形分20%の結晶性樹脂粒子分散液(cPES−1)を得た。
結晶性樹脂粒子分散液(cPES−1)の作製と同様にして、但し、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)0.5部を使用せず、その分、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)を増量して(つまり、アニオン性界面活性剤を2部使用した。)、結晶性樹脂粒子分散液(cPES−2)を得た。
・デカン二酸 730部
・ヘキサンジオール 423部
・ビニルアルコール 45部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間をかけて温度160℃まで上げ、反応系内が均一に攪拌されていることを確認した後、ジブチル錫オキサイドを0.03部投入した。生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて200℃まで温度を上げ、200℃で4時間脱水縮合反応を継続し、反応を終了させた。反応液を冷却後、固液分離を行い、得られた固形物を40℃、真空状態の下で乾燥させ結晶性ポリエステル樹脂を得た。
次いで、付加重合性モノマーとして、スチレン30部、アクリル酸エチル100部及び酢酸エチル500部を添加し、30分間混合した。次いで、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)7.5部、15%ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム水溶液(アニオン性界面活性剤、商品名:ネオペレックスG−15、花王(株)製)40部及び5%水酸化カリウム233部を入れ、攪拌しながら95℃に昇温して溶融し、95℃で2時間混合して、樹脂混合物溶液を得た。次いで、樹脂混合物溶液を攪拌しながら、1145部の脱イオン水を6部/分の速度で滴下し、乳化物を得た。次いで、得られた乳化物を25℃に冷却し、200メッシュの金網を通し、脱イオン水を加えて、固形分を20%に調製して、結晶性樹脂粒子分散液(cHB−1)を得た。
結晶性樹脂粒子分散液(cHB−1)は、ハイブリッド結晶性樹脂の粒子が分散された分散液である。結晶性樹脂粒子分散液(cHB−1)に含まれるハイブリッド結晶性樹脂は、融点68℃、重量平均分子量13000であった。
結晶性樹脂粒子分散液(cHB−1)の作製と同様にして、但し、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)を使用せず、その分、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)を使用して、結晶性樹脂粒子分散液(cHB−2)を得た。
・パラフィンワックス(HNP−9 日本精鑞(株)製) 50部
・アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)1.5部
・非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製) 0.5部
・イオン交換水 200部
上記の材料を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKE社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nm、固形分20%の離型剤粒子分散液(PF−1)を得た。
離型剤粒子分散液(PF−1)の作製と同様にして、但し、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)0.5部を使用せず、その分、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)を増量して(つまり、アニオン性界面活性剤を2部使用した。)、離型剤粒子分散液(PF−2)を得た。
・ポリエチレンワックス(ポリワックス725 BakerHughes) 50部
・アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 1.5部
・非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147.花王製) 0.5部
・イオン交換水 200部
上記の材料を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKE社製、ウルトラタラックスT50)で十分に分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nm、固形分20%の離型剤粒子分散液(PE−1)を得た。
離型剤粒子分散液(PE−1)の作製と同様にして、但し、非イオン性界面活性剤(商品名:エマルゲン147、花王(株)製)0.5部を使用せず、その分、アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製)を増量して(つまり、アニオン性界面活性剤を2部使用した。)、離型剤粒子分散液(PE−2)を得た。
・シアン顔料(PigmentBlue15:3、大日精化工業(株)製) 10部
・アニオン性界面活性剤(商品名:ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製) 2部
・イオン交換水 80部
上記の材料を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(HJP30006、(株)スギノマシン製)により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤粒子分散液(1)を得た。
・非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1) 150部
・結晶性樹脂粒子分散液(cPES−1) 50部
・離型剤粒子分散液(PF−1) 35部
・着色剤粒子分散液(1) 25部
・ポリ塩化アルミニウム 0.4部
・イオン交換水 100部
上記の材料を丸型ステンレス製フラスコに入れ、ホモジナイザー(IKE社製、ウルトラタラックスT50)を用い混合し分散した後、加熱用オイルバスでフラスコ内を攪拌しながら48℃まで加熱し60分間保持した。次いで、非晶性樹脂粒子分散液(aHB−1)を緩やかに70部追加した。次いで、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して30分間保持した。次いで、降温速度5℃/分で冷却し、固形分を濾別し、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。固形分を30℃のイオン交換水に再分散し、回転速度300rpmで15分間攪拌し洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A濾紙を用いて固液分離を行った。固形分に対して真空乾燥を24時間継続してトナー粒子を得た。トナー粒子の体積平均粒径D50vは5.7μmであった。
トナー粒子(1)の作製と同様にして、但し、非晶性樹脂粒子分散液、結晶性樹脂粒子分散液及び離型剤粒子分散液の少なくとも1つの種類を表1に示すとおりに変更して、トナー粒子(2)〜(10)をそれぞれ作製した。
トナー粒子(2)〜(10)のいずれかを用いて、トナー(1)の作製と同様にして、トナー(2)〜(10)をそれぞれ作製した。
Fe2O3(2000部)、MnO2(800部)、Mg(OH)2(200部)、及びSrCO3(20部)を混合し、湿式ボールミルで10時間粉砕した。次いで、スプレードライヤーにより造粒および乾燥した後、ロータリーキルンで900℃、7時間の仮焼成を行った。得られた仮焼成物を、湿式ボールミルで2時間粉砕し、平均粒径を2μmとした。次いで、スプレードライヤーにより造粒および乾燥した後、ロータリーキルンで1000℃、6時間の仮焼成を行った。得られた仮焼成物を、湿式ボールミルで5時間粉砕し、平均粒径を5μmとした。次いで、スプレードライヤーにより造粒および乾燥した後、電気炉で1300℃、5時間の焼成を行った。得られた焼成物を解砕および分級し、体積平均粒径36μmの磁性粒子(1)を得た。
三塩化リンを2N塩酸に溶解させた溶液を、四塩化チタン水溶液に注ぎ攪拌し、水酸化ナトリウムを加えて沈殿物を生じさせた。0.5N塩酸にて沈殿物を洗浄し、沈殿物を濾別した。得られた固体を乾燥し、電気炉を用いて酸素濃度5%、1000℃、1時間の焼成を行った。焼成物を解砕および粉砕し、酸化チタン粒子(1)を得た。酸化チタン粒子(1)は、体積抵抗率が1×104Ω・cmであった。
酸化チタン粒子(1)の作製と同様にして、但し、三塩化リンを用いないで、酸化チタン粒子(2)を得た。酸化チタン粒子(2)は、体積抵抗率が1×106Ω・cmであった。
・シクロヘキシルアクリレート樹脂(重量平均分子量5万) 39部
・酸化スズコート硫酸バリウム(パストラン4310、三井金属) 16部
・カーボンブラック(キャボット製、VXC72) 4部
・トルエン 250部
・イソプロピルアルコール 50部
上記の材料とガラスビーズ(粒径1mm、トルエンと同量)とをサンドミル(関西ペイント社製)に投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分13%のコート用組成物(1)を得た。
コート用組成物(1)の作製と同様にして、但し、パストラン4310をパストラン4910(酸化スズコート酸化チタン、三井金属)に変更して、コート用組成物(2)を得た。
コート用組成物(1)の作製と同様にして、但し、パストラン4310をAlドープ酸化亜鉛(パゼットCK、ハクスイテック)に変更して、コート用組成物(3)を得た。
コート用組成物(1)の作製と同様にして、但し、パストラン4310を酸化チタン粒子(1)に変更して、コート用組成物(4)を得た。
コート用組成物(1)の作製と同様にして、但し、パストラン4310を用いないで、コート用組成物(5)を得た。
コート用組成物(1)の作製と同様にして、但し、パストラン4310を酸化チタン粒子(2)に変更して、コート用組成物(6)を得た。
真空脱気型ニーダーに磁性粒子(1)2000部とコート用組成物(1)500部とを入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し15分間混合した。次いで、昇温且つ減圧させ94℃且つ−720mHg下で30分間攪拌して乾燥させた。次いで、75μmメッシュの篩分網で篩分を行い、樹脂被覆キャリア(1)を得た。
樹脂被覆キャリア(1)の作製と同様にして、但し、コート用組成物の種類を表2に示すとおりに変更して、樹脂被覆キャリア(2)〜(6)をそれぞれ作製した。
樹脂被覆キャリア(1)とトナー(1)とを、キャリア:トナー=100:6(質量比)の割合でVブレンダーに入れ、20分間攪拌し、現像剤を得た。
実施例1と同様にして、但し、トナーと樹脂被覆キャリアとの組み合わせを表3〜表4に記載のとおりに変更して、現像剤をそれぞれ得た。
実施例1と同様にして、但し、トナーと樹脂被覆キャリアとの組み合わせを表3〜表4に記載のとおりに変更して、現像剤をそれぞれ得た。
富士ゼロックス社製のDocuCentreC400の改造機を用意し、シアン色の現像器に各実施例又は各比較例の現像剤を入れ、通常は黒色の現像剤を入れる現像器に従来品である白色の現像剤を入れた。
記録媒体上にトナー載り量12g/m2且つ濃度100%の20cm四方の白色画像を形成し、さらに、白色画像の中央部にトナー載り量12g/m2且つ濃度100%の2cm四方のシアン色画像を形成するように設定した。
上記の画像をA4サイズの普通紙1000枚に形成し、901枚目から1000枚目の100枚の画像を目視で観察し、下記のA〜Dに分類した。表3〜表4に評価結果を示す。
B:数枚において、画像の端部に僅かなぼやけが認められる。
C:50枚以上において、画像の端部に僅かなぼやけが認められる。
D:100枚すべてにおいて、画像の端部がぼやけている。
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (11)
- 結着樹脂、離型剤及び非イオン性界面活性剤を含有するトナー粒子を含むトナーと、
磁性粒子及び、前記磁性粒子を被覆する樹脂層であって体積抵抗率(Ω・cm)が1×100以上1×104以下である無機粒子を含有する樹脂層を有する樹脂被覆キャリアと、
を含む静電荷像現像剤。 - 前記結着樹脂が、非晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された非晶性変性ポリエステル樹脂を含む、請求項1に記載の静電荷像現像剤。
- 前記結着樹脂が、結晶性ポリエステル樹脂及び、結晶性ポリエステル樹脂がスチレン及び(メタ)アクリル酸エステルの少なくとも一方で変性された結晶性変性ポリエステル樹脂の少なくとも一方を含む、請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子が当該無機粒子中に酸化スズを含有する、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記離型剤がパラフィンワックスを含む、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂被覆キャリアの表面におけるSn、Al、Zn及びInの総原子濃度X(atom%)と、トナー粒子の表面における前記離型剤の被覆割合Y(atom%)とが、X/2<Y<Xの関係を満足する、請求項1〜請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記静電荷像現像剤中の非イオン性界面活性剤の量が、前記静電荷像現像剤中の樹脂被覆キャリアの量に対して質量基準で0.5ppm以上10ppm以下である、請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂層に占める前記無機粒子の体積割合が5体積%以上50体積%以下である、請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段を備え、
画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジ。 - 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
を備える画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電した前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
を有する画像形成方法。
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