JP2022178663A - 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
【課題】画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れる静電荷像現像剤を提供すること。【解決手段】トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する静電荷像現像剤。【選択図】なし
Description
本発明は、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に関する。
特許文献1には、トナーとキャリアとからなり、前記トナーは、融点が64~77℃の炭化水素系ワックスを含む体積平均粒径が4~9μmの着色樹脂粒子と個数平均粒径が80~300nmの外添剤とを含み、前記キャリアは、フェライト成分からなるコア粒子と該コア粒子の表面に設けられた熱硬化ストレートシリコーン樹脂の被覆層とから構成される体積平均粒径が25~60μmの被覆コア粒子を含み、該被覆コア粒子の蛍光X線分析によって測定されるSiのX線強度とFeのX線強度との強度比Si/Feが0.01以上0.03以下であることを特徴とする二成分現像剤が開示されている。
本発明の課題は、トナー粒子及び外添剤を有するトナーと、磁性粒子及び磁性粒子を被覆し無機粒子を含む樹脂層とを有する静電荷像現像剤において、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%超である場合、又は、キャリアの表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020未満若しくは1.100超えである場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ(つまり非画像部にトナーが付着する現象)抑制性に優れる静電荷像現像剤を提供することである。
前記課題を解決するための手段は、以下の態様を含む。
<1> トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する静電荷像現像剤。
<2> 前記トナー粒子の平均円形度が、0.85以上0.97以下である<1>に記載の静電荷像現像剤。
<3> 前記外添剤の算術平均粒径が、100nm以上300nm以下である<1>又は<2>に記載の静電荷像現像剤。
<4> 前記外添剤の平均円形度が、0.8以上<1>乃至<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<5> 前記比B/Aが、1.040以上1.080以下である<1>乃至<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<6> 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上90nm以下である<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<7> 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上70nm以下である<6>に記載の静電荷像現像剤。
<8> 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.6μm以上1.4μm以下である<1>乃至<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<9> 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.8μm以上1.2μm以下である<8>に記載の静電荷像現像剤。
<10> 前記無機粒子が、前記外添剤と同じ帯電極性を有する粒子である<1>乃至<9>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<11> 前記無機粒子が、無機酸化物粒子である<1>乃至<10>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<12> 前記無機粒子がシリカ粒子であり、X線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度が、2atomic%超20atomic%未満である<1>乃至<11>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<13> 前記珪素元素濃度が、5atomic%超20atomic%未満である<12>に記載の静電荷像現像剤。
<14> 前記無機粒子の含有量が、前記樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下である<1>乃至<13>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<15> 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、30万未満である<1>乃至<14>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<16> 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、25万未満である<15>に記載の静電荷像現像剤。
<17> <1>乃至<16>のいずれか1つ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。
<18> 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>乃至<16>のいずれか1つ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。
<19> 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>乃至<16>のいずれか1つ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。
<1> トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する静電荷像現像剤。
<2> 前記トナー粒子の平均円形度が、0.85以上0.97以下である<1>に記載の静電荷像現像剤。
<3> 前記外添剤の算術平均粒径が、100nm以上300nm以下である<1>又は<2>に記載の静電荷像現像剤。
<4> 前記外添剤の平均円形度が、0.8以上<1>乃至<3>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<5> 前記比B/Aが、1.040以上1.080以下である<1>乃至<4>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<6> 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上90nm以下である<1>乃至<5>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<7> 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上70nm以下である<6>に記載の静電荷像現像剤。
<8> 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.6μm以上1.4μm以下である<1>乃至<7>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<9> 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.8μm以上1.2μm以下である<8>に記載の静電荷像現像剤。
<10> 前記無機粒子が、前記外添剤と同じ帯電極性を有する粒子である<1>乃至<9>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<11> 前記無機粒子が、無機酸化物粒子である<1>乃至<10>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<12> 前記無機粒子がシリカ粒子であり、X線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度が、2atomic%超20atomic%未満である<1>乃至<11>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<13> 前記珪素元素濃度が、5atomic%超20atomic%未満である<12>に記載の静電荷像現像剤。
<14> 前記無機粒子の含有量が、前記樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下である<1>乃至<13>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<15> 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、30万未満である<1>乃至<14>のいずれか1つに記載の静電荷像現像剤。
<16> 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、25万未満である<15>に記載の静電荷像現像剤。
<17> <1>乃至<16>のいずれか1つ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。
<18> 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>乃至<16>のいずれか1つ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。
<19> 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>乃至<16>のいずれか1つ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。
<1>又は<11>に係る発明によれば、トナー粒子及び外添剤を有するトナーと、磁性粒子及び磁性粒子を被覆し無機粒子を含む樹脂層とを有する静電荷像現像剤において、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%超である場合、又は、キャリアの表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020未満若しくは1.100超えである場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れる静電荷像現像剤が提供される。
<2>に係る発明によれば、前記トナー粒子の平均円形度が、0.85未満又は0.97超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<3>に係る発明によれば、前記外添剤の算術平均粒径が、100nm未満又は300nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<4>に係る発明によれば、前記外添剤の平均円形度が、0.8未満である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<5>に係る発明によれば、前記比B/Aが、1.040未満又は1.080超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<6>に係る発明によれば、前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm未満又は90nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<7>に係る発明によれば、前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm未満又は70nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<8>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.6μm未満又は1.4μm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<9>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.8μm未満又は1.2μm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<10>に係る発明によれば、前記無機粒子が、前記外添剤と異なる帯電極性を有する粒子である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<12>に係る発明によれば、前記無機粒子が、シリカ粒子であり、X線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度が、2atomic%以下又は20atomic%以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<13>に係る発明によれば、前記珪素元素濃度が、5atomic%以下又は20atomic%以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<14>に係る発明によれば、前記無機粒子の含有量が、前記樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%未満又は60質量%超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<15>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、30万以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<16>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、25万以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<17>乃至<19>に係る発明によれば、トナー粒子及び外添剤を有するトナーと、磁性粒子及び磁性粒子を被覆し無機粒子を含む樹脂層とを有する静電荷像現像剤において、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%超である場合、又は、キャリアの表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020未満若しくは1.100超えである場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れるプロセスカートリッジ、画像形成装置又は画像形成方法が提供される。
<2>に係る発明によれば、前記トナー粒子の平均円形度が、0.85未満又は0.97超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<3>に係る発明によれば、前記外添剤の算術平均粒径が、100nm未満又は300nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<4>に係る発明によれば、前記外添剤の平均円形度が、0.8未満である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<5>に係る発明によれば、前記比B/Aが、1.040未満又は1.080超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<6>に係る発明によれば、前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm未満又は90nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<7>に係る発明によれば、前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm未満又は70nm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<8>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.6μm未満又は1.4μm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<9>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.8μm未満又は1.2μm超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<10>に係る発明によれば、前記無機粒子が、前記外添剤と異なる帯電極性を有する粒子である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<12>に係る発明によれば、前記無機粒子が、シリカ粒子であり、X線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度が、2atomic%以下又は20atomic%以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<13>に係る発明によれば、前記珪素元素濃度が、5atomic%以下又は20atomic%以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<14>に係る発明によれば、前記無機粒子の含有量が、前記樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%未満又は60質量%超である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<15>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、30万以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<16>に係る発明によれば、前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、25万以上である場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる静電荷像現像剤が提供される。
<17>乃至<19>に係る発明によれば、トナー粒子及び外添剤を有するトナーと、磁性粒子及び磁性粒子を被覆し無機粒子を含む樹脂層とを有する静電荷像現像剤において、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%超である場合、又は、キャリアの表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020未満若しくは1.100超えである場合に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れるプロセスカートリッジ、画像形成装置又は画像形成方法が提供される。
以下に、本開示の実施形態について説明する。これらの説明及び実施例は実施形態を例示するものであり、実施形態の範囲を制限するものではない。
本開示において「~」を用いて示された数値範囲は、「~」の前後に記載される数値をそれぞれ最小値及び最大値として含む範囲を示す。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において「工程」との語は、独立した工程だけでなく、他の工程と明確に区別できない場合であってもその工程の所期の目的が達成されれば、本用語に含まれる。
本開示において実施形態を図面を参照して説明する場合、当該実施形態の構成は図面に示された構成に限定されない。また、各図における部材の大きさは概念的なものであり、部材間の大きさの相対的な関係はこれに限定されない。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。本開示において組成物中の各成分の量について言及する場合、組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合には、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において「(メタ)アクリル」はアクリル及びメタクリルの少なくとも一方を意味し、「(メタ)アクリレート」はアクリレート及びメタクリレートの少なくとも一方を意味する。
本開示において、「静電荷像現像用トナー」を「トナー」ともいい、「静電荷像現像用キャリア」を「キャリア」ともいい、「静電荷像現像剤」を「現像剤」ともいう。
(静電荷像現像剤)
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する。
本実施形態において、カーボンブラックは無機粒子でないものとする。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れる。その機序として、下記が推測される。
従来のトナーは熱保管性が悪く、保管時に凝集体を形成することがある。特に、海上輸送する場合は数か月にわたり高温環境下に置かれるため、例えば、トナーカートリッジを縦向きに保管した場合、加重が加わるトナーカートリッジ下部においてトナー凝集体が生じ、印刷時に濃度ムラ及びカブリが生じることを本発明者らは見出した。
本実施形態に係る静電荷像現像剤を用いると、上記態様であることから、キャリア表面の微細凹凸により、緩凝集したトナーがほぐされてトナーの凝集が抑制される。また、トナーの外添剤の固着が弱い場合は、キャリアとトナーとの摩擦で外添剤が脱離し帯電変動の原因となる場合があるが、外添剤の多くが固定化された、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、表面に微細な凹凸を有する、比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアとを組み合わせることにより、外添剤の遊離が抑制されて帯電変動が抑制され、かつ凝集したトナーがほぐされてトナーの凝集が抑制されるため、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れると推定している。
本実施形態に係る静電荷像現像剤を用いると、上記態様であることから、キャリア表面の微細凹凸により、緩凝集したトナーがほぐされてトナーの凝集が抑制される。また、トナーの外添剤の固着が弱い場合は、キャリアとトナーとの摩擦で外添剤が脱離し帯電変動の原因となる場合があるが、外添剤の多くが固定化された、外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、表面に微細な凹凸を有する、比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアとを組み合わせることにより、外添剤の遊離が抑制されて帯電変動が抑制され、かつ凝集したトナーがほぐされてトナーの凝集が抑制されるため、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れると推定している。
以下、本実施形態に係る静電荷像現像剤の構成を詳細に説明する。
<キャリア>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアを有する。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアを有する。
<<キャリア表面を3次元解析した時の平面視面積Aと表面積Bとの比B/A>>
本実施形態に用いられるキャリアは、キャリア表面を3次元解析した時の平面視面積Aと表面積Bとの比B/Aが、1.020以上1.100以下であり、画像の濃度ムラ抑制性の観点から、1.040以上1.080以下であることが好ましく、1.040以上1.070以下であることがより好ましい。
本実施形態に用いられるキャリアは、キャリア表面を3次元解析した時の平面視面積Aと表面積Bとの比B/Aが、1.020以上1.100以下であり、画像の濃度ムラ抑制性の観点から、1.040以上1.080以下であることが好ましく、1.040以上1.070以下であることがより好ましい。
本実施形態において、比B/Aは表面の粗さを評価する指標である。比B/Aは、一例として、下記の方法により求められる。
キャリアの表面を3次元解析する装置として、二次電子検出器を4つ有する走査電子顕微鏡(例えば、株式会社エリオニクス製、電子線3次元粗さ解析装置ERA-8900FE)を用い、下記のとおり解析を行う。
キャリア1粒子の表面を5,000倍に拡大する。測定点の間隔を0.06μmとし、測定点を長辺方向に400点、短辺方向に300点とり、24μm×18μmの領域を測定して、3次元画像データを得る。
3次元画像データに対し、スプラインフィルタ(スプライン関数を用いる周波数選択フィルタ)のリミット波長を12μmに設定して周期12μm以上の波長を除去し、これによって、キャリア表面のうねり成分を除去し、粗さ成分を抽出し、粗さ曲線を得る。
さらに、ガウシアンハイパスフィルタ(ガウス関数を用いる周波数選択フィルタ)のカットオフ値を2.0μmに設定して周期2.0μm以上の波長を除去し、これによって、スプラインフィルタ処理後の粗さ曲線から、キャリア表面に露出した磁性粒子の凸部に相当する波長を除去し、周期2.0μm以上の波長成分が除かれた粗さ曲線を得る。
フィルタ処理後の3次元粗さ曲線データから、中央部12μm×12μmの領域(平面視面積A=144μm2)の表面積B(μm2)を求め、比B/Aを求める。キャリア100個についてそれぞれ比B/Aを求め、算術平均する。
キャリアの表面を3次元解析する装置として、二次電子検出器を4つ有する走査電子顕微鏡(例えば、株式会社エリオニクス製、電子線3次元粗さ解析装置ERA-8900FE)を用い、下記のとおり解析を行う。
キャリア1粒子の表面を5,000倍に拡大する。測定点の間隔を0.06μmとし、測定点を長辺方向に400点、短辺方向に300点とり、24μm×18μmの領域を測定して、3次元画像データを得る。
3次元画像データに対し、スプラインフィルタ(スプライン関数を用いる周波数選択フィルタ)のリミット波長を12μmに設定して周期12μm以上の波長を除去し、これによって、キャリア表面のうねり成分を除去し、粗さ成分を抽出し、粗さ曲線を得る。
さらに、ガウシアンハイパスフィルタ(ガウス関数を用いる周波数選択フィルタ)のカットオフ値を2.0μmに設定して周期2.0μm以上の波長を除去し、これによって、スプラインフィルタ処理後の粗さ曲線から、キャリア表面に露出した磁性粒子の凸部に相当する波長を除去し、周期2.0μm以上の波長成分が除かれた粗さ曲線を得る。
フィルタ処理後の3次元粗さ曲線データから、中央部12μm×12μmの領域(平面視面積A=144μm2)の表面積B(μm2)を求め、比B/Aを求める。キャリア100個についてそれぞれ比B/Aを求め、算術平均する。
<<磁性粒子>>
本実施形態に用いられるキャリアは、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆する樹脂被覆層を有する。
本実施形態に用いられるキャリアは、磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆する樹脂被覆層を有する。
磁性粒子の材質としては、キャリアの芯材として用いられる公知のものが適用される。
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。本実施形態において磁性粒子としては、フェライト粒子が好ましい。
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。本実施形態において磁性粒子としては、フェライト粒子が好ましい。
磁性粒子の体積平均粒径は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、15μm以上100μm以下が好ましく、20μm以上80μm以下がより好ましく、30μm以上60μm以下が更に好ましい。
本実施形態における磁性粒子、及び、キャリアの体積平均粒径は、レーザー回折粒度分布測定装置LA-700((株)堀場製作所製)により測定される値とする。具体的には、測定装置により得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて累積50%となる粒子径を体積平均粒径とする。
また、磁性粒子をキャリアから分離する方法としては、有機溶媒により樹脂被覆層を溶解させ、磁性粒子を分離する方法が好適に挙げられる。また、BET比表面積の測定にて後述した方法も好適に挙げられる。
本実施形態における磁性粒子、及び、キャリアの体積平均粒径は、レーザー回折粒度分布測定装置LA-700((株)堀場製作所製)により測定される値とする。具体的には、測定装置により得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒径側から体積累積分布を引いて累積50%となる粒子径を体積平均粒径とする。
また、磁性粒子をキャリアから分離する方法としては、有機溶媒により樹脂被覆層を溶解させ、磁性粒子を分離する方法が好適に挙げられる。また、BET比表面積の測定にて後述した方法も好適に挙げられる。
磁性粒子の粗さ曲線の算術平均高さRa(JIS B0601:2001)は、0.1μm以上1μm以下が好ましく、0.2μm以上0.8μm以下がより好ましい。
磁性粒子の粗さ曲線の算術平均高さRaは、表面形状測定装置(例えば、(株)キーエンス製「超深度カラー3D形状測定顕微鏡VK-9700」)を用いて適切な倍率(例えば、倍率1000倍)で磁性粒子を観察し、カットオフ値0.08mmにて粗さ曲線を得て、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ10μmを抜き出して求める。磁性粒子100個のRaを算術平均する。
磁性粒子の粗さ曲線の算術平均高さRaは、表面形状測定装置(例えば、(株)キーエンス製「超深度カラー3D形状測定顕微鏡VK-9700」)を用いて適切な倍率(例えば、倍率1000倍)で磁性粒子を観察し、カットオフ値0.08mmにて粗さ曲線を得て、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さ10μmを抜き出して求める。磁性粒子100個のRaを算術平均する。
磁性粒子の磁力は、3,000エルステッドの磁場における飽和磁化が、50emu/g以上が好ましく、60emu/g以上がより好ましい。上記飽和磁化の測定は、振動試料型磁気測定装置VSMP10-15(東英工業(株)製)を用いて行う。測定試料は内径7mm、高さ5mmのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大3000エルステッドまで掃引する。次いで、印加磁場を減少させ、記録紙上にヒステリシスカーブを作製する。カーブのデータより、飽和磁化、残留磁化、保持力を求める。
磁性粒子の体積電気抵抗(体積抵抗率)は、1×105Ω・cm以上1×109Ω・cm以下が好ましく、1×107Ω・cm以上1×109Ω・cm以下がより好ましい。
磁性粒子の体積電気抵抗(Ω・cm)は以下のように測定する。20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を1mm以上3mm以下の厚さになるように平坦に載せ、層を形成する。この上に前記20cm2の電極板を載せて層を挟み込む。測定対象物間の空隙をなくすため、層上に配置した電極板の上に4kgの荷重をかけてから層の厚み(cm)を測定する。層の上下の両電極には、エレクトロメーター及び高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が103.8V/cmとなるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値(A)を読み取る。測定環境は、温度20℃、相対湿度50%とする。測定対象物の体積電気抵抗(Ω・cm)の計算式は、下記式に示す通りである。
R=E×20/(I-I0)/L
上記式中、Rは測定対象物の体積電気抵抗(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)をそれぞれ表す。係数20は、電極板の面積(cm2)を表す。
磁性粒子の体積電気抵抗(Ω・cm)は以下のように測定する。20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を1mm以上3mm以下の厚さになるように平坦に載せ、層を形成する。この上に前記20cm2の電極板を載せて層を挟み込む。測定対象物間の空隙をなくすため、層上に配置した電極板の上に4kgの荷重をかけてから層の厚み(cm)を測定する。層の上下の両電極には、エレクトロメーター及び高圧電源発生装置に接続されている。両電極に電界が103.8V/cmとなるように高電圧を印加し、このとき流れた電流値(A)を読み取る。測定環境は、温度20℃、相対湿度50%とする。測定対象物の体積電気抵抗(Ω・cm)の計算式は、下記式に示す通りである。
R=E×20/(I-I0)/L
上記式中、Rは測定対象物の体積電気抵抗(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)をそれぞれ表す。係数20は、電極板の面積(cm2)を表す。
<<樹脂被覆層>>
本実施形態に用いられるキャリアは、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有する。
本実施形態に用いられるキャリアは、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有する。
本実施形態における樹脂被覆層の平均厚さは、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、0.6μm以上1.4μm以下であることが好ましく、0.8μm以上1.2μm以下であることがより好ましく、0.8μm以上1.1μm以下であることが特に好ましい。
樹脂被覆層中の無機粒子の算術平均粒径は、画像の濃度ムラ抑制性の観点から、5nm以上90nm以下であることが好ましく、5nm以上70nm以下であることがより好ましく、5nm以上50nm以下であることが更に好ましく、8nm以上50nm以下であることが特に好ましい。
本実施形態において、樹脂被覆層に含まれる無機粒子の平均粒径と、樹脂被覆層の平均厚さとは、下記の方法により求める。
キャリアをエポキシ樹脂で包埋し、ミクロトームで切削し、キャリア断面を作製する。キャリア断面を走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)により撮影したSEM画像を、画像処理解析装置に取り込み画像解析を行う。樹脂被覆層中の無機粒子(一次粒子)を無作為に100個選び、それぞれの円相当径(nm)を求め、算術平均し、これを無機粒子の平均粒径(nm)とする。また、キャリア1粒子あたり10箇所を無作為に選んで樹脂被覆層の厚さ(μm)を測定し、更にキャリア100個について測定し、すべてを算術平均し、これを樹脂被覆層の平均厚さ(μm)とする。
キャリアをエポキシ樹脂で包埋し、ミクロトームで切削し、キャリア断面を作製する。キャリア断面を走査電子顕微鏡(Scanning Electron Microscope,SEM)により撮影したSEM画像を、画像処理解析装置に取り込み画像解析を行う。樹脂被覆層中の無機粒子(一次粒子)を無作為に100個選び、それぞれの円相当径(nm)を求め、算術平均し、これを無機粒子の平均粒径(nm)とする。また、キャリア1粒子あたり10箇所を無作為に選んで樹脂被覆層の厚さ(μm)を測定し、更にキャリア100個について測定し、すべてを算術平均し、これを樹脂被覆層の平均厚さ(μm)とする。
樹脂被覆層に含まれる無機粒子としては、シリカ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ等の金属酸化物粒子;硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の金属化合物粒子;金、銀、銅等の金属粒子;などが挙げられる。
これらの中でも、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、無機酸化物粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることがより好ましい。
これらの中でも、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、無機酸化物粒子であることが好ましく、シリカ粒子であることがより好ましい。
また、前記トナーが外添剤を含む場合、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、前記無機粒子は、前記外添剤と同じ帯電極性を有する粒子であることが好ましい。
無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていてもよい。疎水化処理剤としては、例えば、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基等)を有する公知の有機珪素化合物が挙げられ、具体例には、アルコキシシラン化合物、シロキサン化合物、シラザン化合物等が挙げられる。これらの中でも、疎水化処理剤は、シラザン化合物が好ましく、ヘキサメチルジシラザンが好ましい。疎水化処理剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上併用してもよい。
無機粒子を疎水化処理剤による疎水化処理する方法としては、例えば、超臨界二酸化炭素を利用して、超臨界二酸化炭素中に疎水化処理剤を溶解させて、無機粒子表面に疎水化処理剤を付着させる方法;大気中において、疎水化処理剤と前記疎水化処理剤を溶解する溶媒とを含む溶液を無機粒子表面に付与(例えば噴霧又は塗布)して、無機粒子表面に疎水化処理剤を付着させる方法;大気中において、無機粒子分散液に疎水化処理剤と前記疎水化処理剤を溶解する溶媒とを含む溶液を添加して保持した後、無機粒子分散液及び前記溶液の混合溶液を乾燥させる方法;が挙げられる。
樹脂被覆層に含まれる無機粒子の含有量は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上55質量%以下がより好ましく、20質量%以上50質量%以下が更に好ましい。
樹脂被覆層に含まれるシリカ粒子の含有量は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上55質量%以下がより好ましく、20質量%以上50質量%以下が更に好ましい。
樹脂被覆層に含まれるシリカ粒子の含有量は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下が好ましく、15質量%以上55質量%以下がより好ましく、20質量%以上50質量%以下が更に好ましい。
本実施形態に用いられるキャリアにおけるX線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度は、長期画質安定性、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、2atomic%超20atomic%未満であることが好ましく、5atomic%超20atomic%未満であることがより好ましく、6atomic%超19atomic%未満であることが特に好ましい。
本実施形態におけるキャリア表面の珪素元素濃度は、以下の方法により測定するものとする。
キャリアを試料にして、下記の条件でX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)で分析し、各元素のピーク強度から珪素元素濃度(atomic%)を求める。
・XPS装置:アルバック・ファイ社製、VersaProbeII
・エッチング銃:アルゴン銃
・加速電圧:5kV
・エミッション電流:20mA
・スパッタ領域:2mm×2mm
・スパッタレート:3nm/min(SiO2換算)
キャリアを試料にして、下記の条件でX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)で分析し、各元素のピーク強度から珪素元素濃度(atomic%)を求める。
・XPS装置:アルバック・ファイ社製、VersaProbeII
・エッチング銃:アルゴン銃
・加速電圧:5kV
・エミッション電流:20mA
・スパッタ領域:2mm×2mm
・スパッタレート:3nm/min(SiO2換算)
樹脂被覆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;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。
中でも、樹脂被覆層を構成する樹脂は、帯電性、外添剤付着制御性、及び、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、アクリル樹脂を含むことが好ましく、アクリル樹脂を、樹脂被覆層中の樹脂の全質量に対し、50質量%以上含むことがより好ましく、アクリル樹脂を、樹脂被覆層中の樹脂の全質量に対し、80質量%以上含むことが特に好ましい。
中でも、樹脂被覆層を構成する樹脂は、帯電性、外添剤付着制御性、及び、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、アクリル樹脂を含むことが好ましく、アクリル樹脂を、樹脂被覆層中の樹脂の全質量に対し、50質量%以上含むことがより好ましく、アクリル樹脂を、樹脂被覆層中の樹脂の全質量に対し、80質量%以上含むことが特に好ましい。
樹脂被覆層は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、脂環構造を有するアクリル樹脂を含有することが好ましい。脂環構造を有するアクリル樹脂の重合成分としては、(メタ)アクリル酸の低級アルキルエステル(例えば、アルキル基の炭素数が1以上9以下の(メタ)アクリル酸アルキルエステル)が好ましく、具体的には、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2-エチルヘキシル(メタ)アクリレート等が挙げられる。これらの単量体は、1種を用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
脂環構造を有するアクリル樹脂は、重合成分としてシクロヘキシル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。脂環構造を有するアクリル樹脂に含まれるシクロヘキシル(メタ)アクリレートに由来するモノマー単位の含有量は、脂環構造を有するアクリル樹脂の全質量に対して、75質量%以上100質量%以下が好ましく、85質量%以上100質量%以下がより好ましく、95質量%以上100質量%以下が更に好ましい。
脂環構造を有するアクリル樹脂は、重合成分としてシクロヘキシル(メタ)アクリレートを含むことが好ましい。脂環構造を有するアクリル樹脂に含まれるシクロヘキシル(メタ)アクリレートに由来するモノマー単位の含有量は、脂環構造を有するアクリル樹脂の全質量に対して、75質量%以上100質量%以下が好ましく、85質量%以上100質量%以下がより好ましく、95質量%以上100質量%以下が更に好ましい。
前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量は、30万未満であることが好ましく、25万未満であることがより好ましく、5,000以上25万未満であることが更に好ましく、1万以上20万以下であることが特に好ましい。上記範囲であると、キャリア製造時のコート剤粘度が低く、内添微粒子が均一に分散されてキャリアの微細凹凸が均一に形成されるため、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性により優れる。
樹脂被覆層には、帯電や抵抗を制御する目的で、導電性粒子が含まれていてもよい。導電性粒子としては、例えば、カーボンブラック、前述の無機粒子のなかで導電性を有する粒子が挙げられる。
樹脂被覆層を磁性粒子表面に形成する方法としては、例えば、湿式製法及び乾式製法が挙げられる。湿式製法は、樹脂被覆層を構成する樹脂を溶解又は分散させる溶剤を用いる製法である。一方、乾式製法は、上記溶剤を用いない製法である。
湿式製法としては、例えば、磁性粒子を樹脂被覆層形成用樹脂液中に浸漬して被覆する浸漬法;樹脂被覆層形成用樹脂液を磁性粒子表面に噴霧するスプレー法;磁性粒子を流動床中に流動化させた状態で樹脂被覆層形成用樹脂液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中で磁性粒子と樹脂被覆層形成用樹脂液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法;などが挙げられる。これらの製法を繰り返したり、組み合わせたりしてもよい。
湿式製法において用いられる樹脂被覆層形成用樹脂液は、樹脂、無機粒子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、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。
湿式製法において用いられる樹脂被覆層形成用樹脂液は、樹脂、無機粒子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、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。
乾式製法としては、例えば、磁性粒子と樹脂被覆層形成用樹脂の混合物を乾燥状態で加熱して樹脂被覆層を形成する方法が挙げられる。具体的には例えば、磁性粒子と樹脂被覆層形成用樹脂とを気相中で混合して加熱溶融し、樹脂被覆層を形成する。
比B/Aは、製造条件によって制御し得る。
例えば、ニーダーコーター法を複数回(例えば2回)繰り返して段階的に樹脂被覆層を形成する製造方法において、最後のニーダーコーター工程において、被覆対象粒子と樹脂被覆層形成用樹脂液との混合時間を調整し、比B/Aを制御する。最後のニーダーコーター工程の混合時間を長くするほど、比B/Aは小さくなる傾向がある。
ほかに例えば、ニーダーコーター法で製造した樹脂被覆型キャリア表面に、無機粒子を含む液体組成物(樹脂を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。)をスプレー法で付与する製造方法において、液体組成物に含まれる無機粒子の粒径及び含有量、又は、樹脂被覆型キャリアに対する液体組成物の付与量を調整し、比B/Aを制御する。
例えば、ニーダーコーター法を複数回(例えば2回)繰り返して段階的に樹脂被覆層を形成する製造方法において、最後のニーダーコーター工程において、被覆対象粒子と樹脂被覆層形成用樹脂液との混合時間を調整し、比B/Aを制御する。最後のニーダーコーター工程の混合時間を長くするほど、比B/Aは小さくなる傾向がある。
ほかに例えば、ニーダーコーター法で製造した樹脂被覆型キャリア表面に、無機粒子を含む液体組成物(樹脂を含んでいてもよく、含んでいなくてもよい。)をスプレー法で付与する製造方法において、液体組成物に含まれる無機粒子の粒径及び含有量、又は、樹脂被覆型キャリアに対する液体組成物の付与量を調整し、比B/Aを制御する。
キャリア表面における磁性粒子の露出面積率は、5%以上30%以下であることが好ましく、7%以上25%以下であることがより好ましく、10%以上25%以下であることが更に好ましい。キャリアにおける磁性粒子の露出面積率は、樹脂被覆層の形成に用いる樹脂の量で制御でき、磁性粒子の量に対する樹脂の量が多いほど露出面積率は小さくなる。
キャリア表面における磁性粒子の露出面積率は、以下の方法で求める値である。
対象となるキャリアと、対象となるキャリアから樹脂被覆層を除いた磁性粒子とを用意する。キャリアから樹脂被覆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被覆層を除去する方法、800℃程度の加熱により樹脂成分を消失させて樹脂被覆層を除去する方法などが挙げられる。キャリアと磁性粒子とをそれぞれ測定試料にして、XPSにより試料表面のFe濃度(atomic%)を定量し、(キャリアのFe濃度)÷(磁性粒子のFe濃度)×100を算出し、磁性粒子の露出面積率(%)とする。
対象となるキャリアと、対象となるキャリアから樹脂被覆層を除いた磁性粒子とを用意する。キャリアから樹脂被覆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被覆層を除去する方法、800℃程度の加熱により樹脂成分を消失させて樹脂被覆層を除去する方法などが挙げられる。キャリアと磁性粒子とをそれぞれ測定試料にして、XPSにより試料表面のFe濃度(atomic%)を定量し、(キャリアのFe濃度)÷(磁性粒子のFe濃度)×100を算出し、磁性粒子の露出面積率(%)とする。
キャリアの体積平均粒径は、濃度変化抑制性の観点から、25μm以上36μm以下が好ましく、26μm以上35μm以下がより好ましく、28μm以上34μm以下が特に好ましい。
現像剤おけるキャリアとトナーとの混合比(質量比)は、キャリア:トナー=100:1乃至100:30が好ましく、100:3乃至100:20がより好ましい。
<トナー>
本実施形態に用いられるトナーは、結着樹脂及び離型剤を含み、離型剤の露出率が15%以上30%以下のトナー粒子を有するトナーである。
また、本実施形態に用いられるトナーは、トナー粒子と、外添剤と、を含むことが好ましい。
本実施形態に用いられるトナーは、結着樹脂及び離型剤を含み、離型剤の露出率が15%以上30%以下のトナー粒子を有するトナーである。
また、本実施形態に用いられるトナーは、トナー粒子と、外添剤と、を含むことが好ましい。
<<トナー粒子>>
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、離型剤と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、離型剤と、必要に応じて、着色剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
-結着樹脂-
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α-メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α-メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n-プロピル、アクリル酸n-ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2-エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n-プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2-エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(例えばビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂は、全結着樹脂に対して、含有量が2質量%以上40質量%以下(好ましくは2質量%以上20質量%以下)の範囲で用いることがよい。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知の非晶性ポリエステル樹脂が挙げられる。ポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂と共に、結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。但し、結晶性ポリエステル樹脂は、全結着樹脂に対して、含有量が2質量%以上40質量%以下(好ましくは2質量%以上20質量%以下)の範囲で用いることがよい。
樹脂の「結晶性」とは、示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化ではなく、明確な吸熱ピークを有することを指し、具体的には、昇温速度10(℃/min)で測定した際の吸熱ピークの半値幅が10℃以内であることを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
一方、樹脂の「非晶性」とは、半値幅が10℃を超えること、階段状の吸熱量変化を示すこと、又は明確な吸熱ピークが認められないことを指す。
・非晶性ポリエステル樹脂
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。
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。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、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。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
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、例えば、脂肪族ジオール(例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
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。
非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
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。
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。
非晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下がより好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
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。
非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
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。
非晶性ポリエステル樹脂は、公知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧し、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
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、あらかじ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。
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、あらかじ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。
・結晶性ポリエステル樹脂
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。
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。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9-ノナンジカルボン酸、1,10-デカンジカルボン酸、1,12-ドデカンジカルボン酸、1,14-テトラデカンジカルボン酸、1,18-オクタデカンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばフタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン-2,6-ジカルボン酸等の二塩基酸等)、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。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えば主鎖部分の炭素数が7以上20以下である直鎖型脂肪族ジオール)が挙げられる。脂肪族ジオールとしては、例えば、エチレングリコール、1,3-プロパンジオール、1,4-ブタンジオール、1,5-ペンタンジオール、1,6-ヘキサンジオール、1,7-ヘプタンジオール、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオール、1,11-ウンデカンジオール、1,12-ドデカンジオール、1,13-トリデカンジオール、1,14-テトラデカンジオール、1,18-オクタデカンジオール、1,14-エイコサンデカンジオールなどが挙げられる。これらの中でも、脂肪族ジオールとしては、1,8-オクタンジオール、1,9-ノナンジオール、1,10-デカンジオールが好ましい。
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。
ここで、多価アルコールは、脂肪族ジオールの含有量を80モル%以上とすることがよく、好ましくは90モル%以上である。
結晶性ポリエステル樹脂の融解温度は、50℃以上100℃以下が好ましく、55℃以上90℃以下がより好ましく、60℃以上85℃以下がさらに好ましい。
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。
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。
結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、6,000以上35,000以下が好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂は、例えば、非晶性ポリエステルと同様に、公知の製造方法により得られる。
結着樹脂の含有量は、トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下が更に好ましい。
-離型剤-
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;カルナバワックス、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。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
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。
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。
離型剤の含有量は、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
-着色剤-
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。
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。
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
着色剤の含有量は、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
-その他の添加剤-
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。
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。
-トナー粒子の特性等-
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。
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。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)は、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm以下がより好ましい。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON-II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
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。体積基準の粒度分布を小径側から描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター社製)を用い、電解液はISOTON-II(ベックマン・コールター社製)を使用して測定される。
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。体積基準の粒度分布を小径側から描いて、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとする。
トナー粒子の平均円形度は、トナー同士の接触面積を減らし、凝集を抑制できる観点から、0.85以上0.97以下であることが好ましく、0.87以上0.97以下であることがより好ましく、0.90以上0.96以下であることが特に好ましい。
トナー粒子の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
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3,500個とする。
トナー粒子の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求められる。具体的には、次の方法で測定される値である。
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3,500個とする。
〔シリカ粒子の個数平均粒径の測定方法〕
シリカ粒子の個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による画像解析により、トナー粒子表面におけるシリカ粒子の円相当径を算出する。測定はシリカ粒子300個について行い、その平均値を個数平均粒径とする。
シリカ粒子の個数平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)による画像解析により、トナー粒子表面におけるシリカ粒子の円相当径を算出する。測定はシリカ粒子300個について行い、その平均値を個数平均粒径とする。
-トナー粒子の製造方法-
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、公知の製法が採用される。これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。これらの製法に特に制限はなく、公知の製法が採用される。これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
以下、各工程の詳細について説明する。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
-樹脂粒子分散液準備工程-
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。
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。
樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、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。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、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。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、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。
界面活性剤は、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。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、転相乳化法によって分散媒に樹脂粒子を分散させてもよい。転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて中和したのち、水系媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの転相を行い、樹脂を水系媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μm以下がさらに好ましい。
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。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。
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。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。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量は、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
-凝集粒子形成工程-
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。
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。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、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、樹脂粒子のガラス転移温度に近い温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度-30℃以上ガラス転移温度-10℃以下)に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、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。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に含まれる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
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。
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。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩;ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体;などが挙げられる。
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。
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。
-融合・合一工程-
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)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。
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)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。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
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、凝集粒子の表面に更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。
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、凝集粒子の表面に更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。
融合・合一工程終了後、溶液中に形成されたトナー粒子に、公知の洗浄工程、固液分離工程、及び乾燥工程を施して乾燥した状態のトナー粒子を得る。洗浄工程は、帯電性の観点から、イオン交換水による置換洗浄を充分に施すことがよい。固液分離工程は、生産性の観点から、吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。乾燥工程は、生産性の観点から、凍結乾燥、気流乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
そして、本実施形態に用いられるトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダー、ヘンシェルミキサー、レーディゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動篩分機、風力篩分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
<<外添剤>>
本実施形態に用いられるトナーは、外添剤を含み、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下である。
前記外添剤の遊離量は、カブリ抑制性の観点から、前記外添剤の全質量に対し、4質量%以下であることが好ましく、0質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上2.5質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態に用いられるトナーは、外添剤を含み、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下である。
前記外添剤の遊離量は、カブリ抑制性の観点から、前記外添剤の全質量に対し、4質量%以下であることが好ましく、0質量%以上3質量%以下であることがより好ましく、0.1質量%以上2.5質量%以下であることが特に好ましい。
本実施形態に用いられるトナーにおける外添剤の多くは、トナー粒子表面に埋まっていると考えられ、遊離しておらず、外添剤の遊離量が小さいトナーとなっている。
前記外添剤の遊離量は、以下の方法により測定及び算出する。
ここで、「外添剤の遊離率」は、温度を40℃に設定したトナーの水系分散液を40℃に維持した状態で、振幅65μmの超音波振動を1分間与えたときにおける、トナーに含有される粒子の全体量に対する、トナー粒子から遊離している粒子の割合(質量%)を意味する。
外添剤の遊離率の測定方法は、以下の通りである。
トナー2gを界面活性剤0.2質量%の水溶液40mLに分散させる。これを超音波振動(US-300AT、(株)日本精機製作所製、振幅65μm)を1分間作用させ、その後ろ過し、遊離した外添剤を除去したトナー粒子を得る。次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2回洗浄し、遊離した粒子をろ過して除去後、トナーを乾燥させる。上記の処理により粒子除去後のトナーに残留する粒子量(以下、分散後粒子量とも称する。)と、上記の粒子を除去する処理を行っていないトナーの粒子量と(以下、分散前粒子量とも称する。)、を蛍光X線法で定量し、分散前粒子量及び分散後粒子量の値を下記式に代入する。
下記式により算出された値を外添剤の遊離率とする。
式:外添剤の遊離率(質量%)=〔(分散前粒子量-分散後粒子量)/分散前粒子量〕×100
前記外添剤の遊離量は、以下の方法により測定及び算出する。
ここで、「外添剤の遊離率」は、温度を40℃に設定したトナーの水系分散液を40℃に維持した状態で、振幅65μmの超音波振動を1分間与えたときにおける、トナーに含有される粒子の全体量に対する、トナー粒子から遊離している粒子の割合(質量%)を意味する。
外添剤の遊離率の測定方法は、以下の通りである。
トナー2gを界面活性剤0.2質量%の水溶液40mLに分散させる。これを超音波振動(US-300AT、(株)日本精機製作所製、振幅65μm)を1分間作用させ、その後ろ過し、遊離した外添剤を除去したトナー粒子を得る。次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2回洗浄し、遊離した粒子をろ過して除去後、トナーを乾燥させる。上記の処理により粒子除去後のトナーに残留する粒子量(以下、分散後粒子量とも称する。)と、上記の粒子を除去する処理を行っていないトナーの粒子量と(以下、分散前粒子量とも称する。)、を蛍光X線法で定量し、分散前粒子量及び分散後粒子量の値を下記式に代入する。
下記式により算出された値を外添剤の遊離率とする。
式:外添剤の遊離率(質量%)=〔(分散前粒子量-分散後粒子量)/分散前粒子量〕×100
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、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等が挙げられる。
中でも、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、シリカ粒子を含むことが好ましい。
中でも、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、シリカ粒子を含むことが好ましい。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。これらは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。
疎水化処理剤の量は、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
疎水化処理剤の量は、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
また、外添剤の平均円形度は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、0.8以上であることが好ましく、0.85以上であることがより好ましく、0.90以上であることが特に好ましい。
外添剤の算術平均粒径は、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性の観点から、5nm以上500nm以下であることが好ましく、50nm以上400nm以下であることがより好ましく、80nm以上350nm以下であることが更に好ましく、100nm以上300nm以下であることが特に好ましい。
本実施形態における外添剤の算術平均粒径の測定方法は、以下の通りである。
トナーを走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4100)により観察して画像を撮影する。撮影した画像を画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)に取り込み、画像解析によって粒子ごとの面積を求め、面積から円相当径(nm)を求める。粒子100個以上の円相当径の算術平均を算出し、算術平均粒径とする。
本実施形態における外添剤の算術平均粒径の測定方法は、以下の通りである。
トナーを走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4100)により観察して画像を撮影する。撮影した画像を画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)に取り込み、画像解析によって粒子ごとの面積を求め、面積から円相当径(nm)を求める。粒子100個以上の円相当径の算術平均を算出し、算術平均粒径とする。
外添剤の外添量は、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
<画像形成装置、画像形成方法>
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では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、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工程と、本実施形態に係る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工程と、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工程と、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工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;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し、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中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置;等の公知の画像形成装置が適用される。
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。
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。
本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に着脱するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
以下、本実施形態に係る画像形成装置の一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
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。
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の上方には、各ユニットを通して中間転写ベルト(中間転写体の一例)20が延設されている。中間転写ベルト20は、駆動ロール22及び支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行するようになっている。支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
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。
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。
第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成及び動作を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yによって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
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。
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。
以下、第1のユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
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。
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。
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
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。
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。
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして、感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写位置へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用し、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(-)と逆極性の(+)極性であり、第1のユニット10Yでは制御部(図示せず)によって例えば+10μAに制御されている。
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。
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。
第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
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。
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。
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と、中間転写ベルトの内面に接する支持ロール24と、中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(-)と同極性の(-)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用し、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれ、トナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体としては、記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
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ティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
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ティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
<プロセスカートリッジ>
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。
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。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像手段と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、これに限定されるわけではない。以下の説明においては、図に示す主要部を説明し、その他はその説明を省略する。
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
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。
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。
以下、実施例により発明の実施形態を詳細に説明するが、発明の実施形態は、これら実施例に限定されるものではない。以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
以下の記載において、体積平均粒径とは、体積基準の粒度分布において小径側から累積50%となる粒径D50vを意味する。
(実施例1乃至40、及び、比較例1乃至3)
<トナーの作製>
〔樹脂粒子分散液(1)の調製〕
・エチレングリコール(富士フイルム和光純薬(株)製):37部
・ネオペンチルグリコール(富士フイルム和光純薬(株)製):65部
・1,9-ノナンジオール(富士フイルム和光純薬(株)製):32部
・テレフタル酸(富士フイルム和光純薬(株)製):96部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間かけて温度200℃まで上げ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認したのち、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6時間かけて240℃まで温度を上げ、240℃で4時間撹拌を継続し、ポリエステル樹脂(酸価9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃)を得た。このポリエステル樹脂を溶融状態のまま、乳化分散機(キャビトロンCD1010、ユーロテック社)に毎分100gの速度で移送した。別途、試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37%濃度の希アンモニア水をタンクに入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度でポリエステル樹脂と同時に乳化分散機に移送した。乳化分散機を回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転し、体積平均粒径160nm、固形分30%の樹脂粒子分散液(1)を得た。
<トナーの作製>
〔樹脂粒子分散液(1)の調製〕
・エチレングリコール(富士フイルム和光純薬(株)製):37部
・ネオペンチルグリコール(富士フイルム和光純薬(株)製):65部
・1,9-ノナンジオール(富士フイルム和光純薬(株)製):32部
・テレフタル酸(富士フイルム和光純薬(株)製):96部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間かけて温度200℃まで上げ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認したのち、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6時間かけて240℃まで温度を上げ、240℃で4時間撹拌を継続し、ポリエステル樹脂(酸価9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃)を得た。このポリエステル樹脂を溶融状態のまま、乳化分散機(キャビトロンCD1010、ユーロテック社)に毎分100gの速度で移送した。別途、試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37%濃度の希アンモニア水をタンクに入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら毎分0.1リットルの速度でポリエステル樹脂と同時に乳化分散機に移送した。乳化分散機を回転子の回転速度60Hz、圧力5kg/cm2の条件で運転し、体積平均粒径160nm、固形分30%の樹脂粒子分散液(1)を得た。
〔樹脂粒子分散液(2)の調製〕
・デカン二酸(東京化成工業(株)製):81部
・ヘキサンジオール(富士フイルム和光純薬(株)製):47部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間かけて温度160℃まで上げ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認したのち、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6時間かけて200℃まで温度を上げ、200℃で4時間撹拌を継続した。次いで、反応液を冷却し、固液分離を行い、固形物を温度40℃/減圧下で乾燥し、ポリエステル樹脂(C1)(融点64℃、重量平均分子量15,000)を得た。
・ポリエステル樹脂(C1):50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2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(ウルトラタラックスT50、IKA社)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た。体積平均粒径が180nmになったところで回収し、固形分20%の樹脂粒子分散液(2)を得た。
・デカン二酸(東京化成工業(株)製):81部
・ヘキサンジオール(富士フイルム和光純薬(株)製):47部
上記の材料をフラスコに仕込み、1時間かけて温度160℃まで上げ、反応系内が均一に撹拌されていることを確認したのち、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6時間かけて200℃まで温度を上げ、200℃で4時間撹拌を継続した。次いで、反応液を冷却し、固液分離を行い、固形物を温度40℃/減圧下で乾燥し、ポリエステル樹脂(C1)(融点64℃、重量平均分子量15,000)を得た。
・ポリエステル樹脂(C1):50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2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(ウルトラタラックスT50、IKA社)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た。体積平均粒径が180nmになったところで回収し、固形分20%の樹脂粒子分散液(2)を得た。
〔着色剤粒子分散液(1)の調製〕
・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(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、スギノマシン社)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。
・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(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、スギノマシン社)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。
〔離型剤粒子分散液(1)の調製〕
・パラフィンワックス(HNP-9、日本精蝋(株)製):50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2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(ウルトラタラックスT50、IKA社)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た。体積平均粒径が200nmになったところで回収し、固形分20%の離型剤粒子分散液(1)を得た。
・パラフィンワックス(HNP-9、日本精蝋(株)製):50部
・アニオン性界面活性剤(ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製):2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(ウルトラタラックスT50、IKA社)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た。体積平均粒径が200nmになったところで回収し、固形分20%の離型剤粒子分散液(1)を得た。
〔トナーの作製〕
・樹脂粒子分散液(1):150部
・樹脂粒子分散液(2):50部
・着色剤粒子分散液(1):25部
・離型剤粒子分散液(1):35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投入し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社)を用いて十分に混合分散した後、フラスコ内を撹拌しながら加熱用オイルバスで48℃まで加熱した。反応系内を48℃で60分間保持した後、樹脂粒子分散液(1)を緩やかに70部追加した。次いで、0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを8.0に調整し、フラスコを密閉し撹拌軸のシールを磁力シールし、撹拌を継続しながら90℃まで加熱して表1又は表2に記載の時間保持した。次いで、降温速度5℃/分で冷却し、固液分離し、イオン交換水で十分に洗浄した。次いで、固液分離し、30℃のイオン交換水に再分散し、回転速度300rpmで15分間撹拌し洗浄した。この洗浄操作を更に6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度が6.5μS/cmとなったところで固液分離し、真空乾燥を24時間継続して、体積平均粒径5.7μmのトナー粒子(1)を得た。
・樹脂粒子分散液(1):150部
・樹脂粒子分散液(2):50部
・着色剤粒子分散液(1):25部
・離型剤粒子分散液(1):35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投入し、ホモジナイザー(ウルトラタラックスT50、IKA社)を用いて十分に混合分散した後、フラスコ内を撹拌しながら加熱用オイルバスで48℃まで加熱した。反応系内を48℃で60分間保持した後、樹脂粒子分散液(1)を緩やかに70部追加した。次いで、0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いてpHを8.0に調整し、フラスコを密閉し撹拌軸のシールを磁力シールし、撹拌を継続しながら90℃まで加熱して表1又は表2に記載の時間保持した。次いで、降温速度5℃/分で冷却し、固液分離し、イオン交換水で十分に洗浄した。次いで、固液分離し、30℃のイオン交換水に再分散し、回転速度300rpmで15分間撹拌し洗浄した。この洗浄操作を更に6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度が6.5μS/cmとなったところで固液分離し、真空乾燥を24時間継続して、体積平均粒径5.7μmのトナー粒子(1)を得た。
更に、このトナーに、ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略す場合がある)で表面疎水化処理した平均一次粒径40nmのシリカ(SiO2)粒子を1.0質量%と、表面疎水化処理した表1又は表2に示す外添剤を2.0質量%と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である平均一次粒径20nmのメタチタン酸化合物粒子を1.0質量%を添加し、ヘンシェルミキサーで表1又は表2に示す時間で混合し、トナー1~43をそれぞれ作製した。
<樹脂被覆型キャリアの作製>
〔磁性粒子1の作製〕
Fe2O3を1,318質量部、Mn(OH)2を586質量部、Mg(OH)2を96質量部、SrCO3を1質量部混合し、分散剤、水とメディア径1mmのジルコニアビーズを加え、サンドミルで解砕混合した。ジルコニアビーズをろ過、乾燥後、更にロータリーキルンで20rpm、900℃の条件で混合酸化物とした。次に、分散剤、水を加え、更にポリビニルアルコールを6.6質量部加え、湿式ボールミルで体積平均粒径は1.2μmになるまで粉砕を行った。次に、スプレードライヤーで乾燥粒径が32μmになるように造粒、乾燥させた。更に、電気炉で温度1,220℃、酸素濃度1%の酸素窒素混合雰囲気のもとで5時間の焼成を行った。得られた粒子を解砕工程、分級工程を経た後、ロータリーキルンで15rpm、900℃の条件で2時間加熱し、同様に分級工程を経て磁性粒子1を得た。磁性粒子1の体積平均粒径は30μmで、BET比表面積は0.20m2/gであった。
〔磁性粒子1の作製〕
Fe2O3を1,318質量部、Mn(OH)2を586質量部、Mg(OH)2を96質量部、SrCO3を1質量部混合し、分散剤、水とメディア径1mmのジルコニアビーズを加え、サンドミルで解砕混合した。ジルコニアビーズをろ過、乾燥後、更にロータリーキルンで20rpm、900℃の条件で混合酸化物とした。次に、分散剤、水を加え、更にポリビニルアルコールを6.6質量部加え、湿式ボールミルで体積平均粒径は1.2μmになるまで粉砕を行った。次に、スプレードライヤーで乾燥粒径が32μmになるように造粒、乾燥させた。更に、電気炉で温度1,220℃、酸素濃度1%の酸素窒素混合雰囲気のもとで5時間の焼成を行った。得られた粒子を解砕工程、分級工程を経た後、ロータリーキルンで15rpm、900℃の条件で2時間加熱し、同様に分級工程を経て磁性粒子1を得た。磁性粒子1の体積平均粒径は30μmで、BET比表面積は0.20m2/gであった。
〔コート剤(1)の作製〕
・ポリシクロヘキシルメタクリレート(CHMA、表1又は表2に記載の重量平均分子量(Mw)):無機粒子と合わせ、表1又は表2に記載の固形分量となる量
・表1又は表2に記載の無機粒子:表1又は表2に記載の樹脂被覆層における含有量となる量
・トルエン/イソプロピルアルコールの質量比5:1の混合溶剤:表1又は表2に記載の固形分量となる量
上記の材料とガラスビーズ(直径1mm、トルエンと同量)とをサンドミルに投入し、回転速度190rpmで30分撹拌し、表1又は表2に記載の固形分濃度のコート剤(1)を得た。
・ポリシクロヘキシルメタクリレート(CHMA、表1又は表2に記載の重量平均分子量(Mw)):無機粒子と合わせ、表1又は表2に記載の固形分量となる量
・表1又は表2に記載の無機粒子:表1又は表2に記載の樹脂被覆層における含有量となる量
・トルエン/イソプロピルアルコールの質量比5:1の混合溶剤:表1又は表2に記載の固形分量となる量
上記の材料とガラスビーズ(直径1mm、トルエンと同量)とをサンドミルに投入し、回転速度190rpmで30分撹拌し、表1又は表2に記載の固形分濃度のコート剤(1)を得た。
〔キャリア1の作製〕
磁性粒子1を1,000部とコート剤(1)125部とをニーダーに投入し、室温(25℃)で20分間混合した。次いで、70℃に加熱し且つ減圧して乾燥した。
乾燥物を室温(25℃)まで冷却し、コート剤(1)を表1又は表2に記載の量追加投入し、室温(25℃)で表1又は表2に記載の時間混合した。次いで、70℃に加熱し且つ減圧して乾燥した。
次いで、乾燥物をニーダーから取り出し、目開き75μmのメッシュで篩い粗粉を除去して、キャリア(1)を得た。
磁性粒子1を1,000部とコート剤(1)125部とをニーダーに投入し、室温(25℃)で20分間混合した。次いで、70℃に加熱し且つ減圧して乾燥した。
乾燥物を室温(25℃)まで冷却し、コート剤(1)を表1又は表2に記載の量追加投入し、室温(25℃)で表1又は表2に記載の時間混合した。次いで、70℃に加熱し且つ減圧して乾燥した。
次いで、乾燥物をニーダーから取り出し、目開き75μmのメッシュで篩い粗粉を除去して、キャリア(1)を得た。
<現像剤の作製>
キャリア1と、得られたトナーとを、キャリア:トナー=100:10(質量比)の混合比でVブレンダーに入れ20分間撹拌し、現像剤1~43をそれぞれ得た。
キャリア1と、得られたトナーとを、キャリア:トナー=100:10(質量比)の混合比でVブレンダーに入れ20分間撹拌し、現像剤1~43をそれぞれ得た。
<外添剤の遊離量の測定>
前記外添剤の遊離量は、以下の方法により測定及び算出した。
ここで、「外添剤の遊離量」は、温度を40℃に設定したトナーの水系分散液を40℃に維持した状態で、振幅65μmの超音波振動を1分間与えたときにおける、トナーに含有される粒子の全体量に対する、トナー粒子から遊離している粒子の割合(質量%)を意味する。
外添剤の遊離率の測定方法は、以下の通りである。
トナー2gを界面活性剤0.2質量%の水溶液40mLに分散させる。これを超音波振動(US-300AT、(株)日本精機製作所製、振幅65μm)を1分間作用させ、その後ろ過し、遊離した外添剤を除去したトナー粒子を得た。次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2回洗浄し、遊離した粒子をろ過して除去後、トナーを乾燥させた。上記の処理により粒子除去後のトナーに残留する粒子量(以下、分散後粒子量とも称する。)と、上記の粒子を除去する処理を行っていないトナーの粒子量と(以下、分散前粒子量とも称する。)、を蛍光X線法で定量し、分散前粒子量及び分散後粒子量の値を下記式に代入した。
下記式により算出された値を外添剤の遊離量とした。
式:外添剤の遊離量(質量%)=〔(分散前粒子量-分散後粒子量)/分散前粒子量〕×100
前記外添剤の遊離量は、以下の方法により測定及び算出した。
ここで、「外添剤の遊離量」は、温度を40℃に設定したトナーの水系分散液を40℃に維持した状態で、振幅65μmの超音波振動を1分間与えたときにおける、トナーに含有される粒子の全体量に対する、トナー粒子から遊離している粒子の割合(質量%)を意味する。
外添剤の遊離率の測定方法は、以下の通りである。
トナー2gを界面活性剤0.2質量%の水溶液40mLに分散させる。これを超音波振動(US-300AT、(株)日本精機製作所製、振幅65μm)を1分間作用させ、その後ろ過し、遊離した外添剤を除去したトナー粒子を得た。次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2回洗浄し、遊離した粒子をろ過して除去後、トナーを乾燥させた。上記の処理により粒子除去後のトナーに残留する粒子量(以下、分散後粒子量とも称する。)と、上記の粒子を除去する処理を行っていないトナーの粒子量と(以下、分散前粒子量とも称する。)、を蛍光X線法で定量し、分散前粒子量及び分散後粒子量の値を下記式に代入した。
下記式により算出された値を外添剤の遊離量とした。
式:外添剤の遊離量(質量%)=〔(分散前粒子量-分散後粒子量)/分散前粒子量〕×100
<外添剤の算術平均粒径の測定>
トナーを、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4100)により観察して画像を撮影した。撮影した画像を画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)に取り込み、画像解析によって粒子ごとの面積を求め、面積から円相当径(nm)を求めた。粒子100個以上の円相当径の算術平均を算出し、算術平均粒径とした。
トナーを、走査型電子顕微鏡((株)日立製作所製S-4100)により観察して画像を撮影した。撮影した画像を画像処理解析ソフトWinRoof(三谷商事(株)製)に取り込み、画像解析によって粒子ごとの面積を求め、面積から円相当径(nm)を求めた。粒子100個以上の円相当径の算術平均を算出し、算術平均粒径とした。
<トナー粒子及び外添剤の平均円形度の測定>
トナー粒子及び外添剤の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求めた。具体的には、次の方法で測定される値とした。
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FPIA-3000)によって求めた。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3,500個とした。
なお、外添剤の分離方法は、200mLのガラス瓶に、イオン交換水100mL及び10質量%トリトンX100水溶液(Acros Organics社製)5.5mLを添加し、その混合液にトナーを5g添加して、30回攪拌し、1時間以上静置する。 その後、上記混合液を20回撹拌後、超音波ホモジナイザー(SONICS&MATERIALS有限会社製、製品名homogenizer、形式VCX750、CV33)を用いて、出力30%にダイヤルを設定し、以下の条件で超音波エネルギーを10分間付与する。
・振動時間:600秒連続
・振幅:20W(30%)に設定
・振動開始温度:23±1.5℃
次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2
回洗浄し、遊離した外添剤をろ過して乾燥させる。
トナー粒子及び外添剤の平均円形度は、(円相当周囲長)/(周囲長)[(粒子像と同じ投影面積をもつ円の周囲長)/(粒子投影像の周囲長)]により求めた。具体的には、次の方法で測定される値とした。
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FPIA-3000)によって求めた。そして、平均円形度を求める際のサンプリング数は3,500個とした。
なお、外添剤の分離方法は、200mLのガラス瓶に、イオン交換水100mL及び10質量%トリトンX100水溶液(Acros Organics社製)5.5mLを添加し、その混合液にトナーを5g添加して、30回攪拌し、1時間以上静置する。 その後、上記混合液を20回撹拌後、超音波ホモジナイザー(SONICS&MATERIALS有限会社製、製品名homogenizer、形式VCX750、CV33)を用いて、出力30%にダイヤルを設定し、以下の条件で超音波エネルギーを10分間付与する。
・振動時間:600秒連続
・振幅:20W(30%)に設定
・振動開始温度:23±1.5℃
次に、超音波エネルギーを付与した混合液をろ紙〔商品名:定性ろ紙(No.2、110mm)、アドバンテック東洋(株)製〕を用いて吸引ろ過し、再度イオン交換水で2
回洗浄し、遊離した外添剤をろ過して乾燥させる。
<樹脂被覆層中の無機粒子の算術平均粒径の測定>
キャリアをエポキシ樹脂で包埋し、ミクロトームで切削し、キャリア断面を作製した。キャリア断面を走査透過電子顕微鏡((株)日立製作所製、S-4100)により撮影したSEM画像を、画像処理解析装置((株)ニレコ製、ルーゼックスAP)に取り込み、画像解析を行った。樹脂被覆層中の無機粒子(一次粒子)を無作為に100個選び、それぞれの円相当径(nm)を求め、算術平均し、これを無機粒子の算術平均粒径(nm)とした。
キャリアをエポキシ樹脂で包埋し、ミクロトームで切削し、キャリア断面を作製した。キャリア断面を走査透過電子顕微鏡((株)日立製作所製、S-4100)により撮影したSEM画像を、画像処理解析装置((株)ニレコ製、ルーゼックスAP)に取り込み、画像解析を行った。樹脂被覆層中の無機粒子(一次粒子)を無作為に100個選び、それぞれの円相当径(nm)を求め、算術平均し、これを無機粒子の算術平均粒径(nm)とした。
<樹脂被覆層の平均厚さの測定>
上記SEM画像を画像処理解析装置((株)ニレコ製、ルーゼックスAP)に取り込み、画像解析を行った。キャリア1粒子あたり10箇所を無作為に選んで樹脂被覆層の厚さ(μm)を測定し、更にキャリア100個について測定し、すべてを算術平均し、これを樹脂被覆層の平均厚さ(μm)とした。
上記SEM画像を画像処理解析装置((株)ニレコ製、ルーゼックスAP)に取り込み、画像解析を行った。キャリア1粒子あたり10箇所を無作為に選んで樹脂被覆層の厚さ(μm)を測定し、更にキャリア100個について測定し、すべてを算術平均し、これを樹脂被覆層の平均厚さ(μm)とした。
<キャリアの表面解析>
キャリアの表面を3次元解析する装置として、(株)エリオニクス製の電子線3次元粗さ解析装置ERA-8900FEを用いた。ERA-8900FEによるキャリアの表面解析は、具体的には下記のとおり行った。
キャリア1粒子の表面を5,000倍に拡大し、測定点を長辺方向に400点、短辺方向に300点とり3次元測定を実施し、24μm×18μmの領域について3次元画像データを得た。3次元画像データに対し、スプラインフィルタのリミット波長を12μmに設定して周期12μm以上の波長を除去し、さらに、ガウシアンハイパスフィルタのカットオフ値を2.0μmに設定して周期2.0μm以上の波長を除去し、3次元粗さ曲線データを得た。3次元粗さ曲線データから、中央部12μm×12μmの領域(平面視面積A=144μm2)の表面積B(μm2)を求め、比B/Aを求めた。キャリア100個についてそれぞれ比B/Aを求め、算術平均した。
キャリアの表面を3次元解析する装置として、(株)エリオニクス製の電子線3次元粗さ解析装置ERA-8900FEを用いた。ERA-8900FEによるキャリアの表面解析は、具体的には下記のとおり行った。
キャリア1粒子の表面を5,000倍に拡大し、測定点を長辺方向に400点、短辺方向に300点とり3次元測定を実施し、24μm×18μmの領域について3次元画像データを得た。3次元画像データに対し、スプラインフィルタのリミット波長を12μmに設定して周期12μm以上の波長を除去し、さらに、ガウシアンハイパスフィルタのカットオフ値を2.0μmに設定して周期2.0μm以上の波長を除去し、3次元粗さ曲線データを得た。3次元粗さ曲線データから、中央部12μm×12μmの領域(平面視面積A=144μm2)の表面積B(μm2)を求め、比B/Aを求めた。キャリア100個についてそれぞれ比B/Aを求め、算術平均した。
<珪素元素濃度の測定>
キャリアを試料にして、下記の条件でX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)で分析し、各元素のピーク強度から珪素元素濃度(atomic%)を求めた。
・XPS装置:アルバック・ファイ社製、VersaProbeII
・エッチング銃:アルゴン銃
・加速電圧:5kV
・エミッション電流:20mA
・スパッタ領域:2mm×2mm
・スパッタレート:3nm/min(SiO2換算)
キャリアを試料にして、下記の条件でX線光電子分光法(X-ray Photoelectron Spectroscopy,XPS)で分析し、各元素のピーク強度から珪素元素濃度(atomic%)を求めた。
・XPS装置:アルバック・ファイ社製、VersaProbeII
・エッチング銃:アルゴン銃
・加速電圧:5kV
・エミッション電流:20mA
・スパッタ領域:2mm×2mm
・スパッタレート:3nm/min(SiO2換算)
<現像剤からの磁性粒子の採取>
現像剤から16mメッシュでキャリアを分離した。分離したキャリアを、例えば、トルエンによりコート層を溶解し磁性粒子を取り出した。溶剤は、コート樹脂に合わせて任意に変更した。溶解の差異は、溶剤に合わせて、加温、超音波付与など用いた。
現像剤から16mメッシュでキャリアを分離した。分離したキャリアを、例えば、トルエンによりコート層を溶解し磁性粒子を取り出した。溶剤は、コート樹脂に合わせて任意に変更した。溶解の差異は、溶剤に合わせて、加温、超音波付与など用いた。
<磁性粒子の体積平均粒径>
磁性粒子の体積平均粒径は、レーザー解説粒度分布測定装置LA-700((株)堀場製作所製)にて測定した。
磁性粒子の体積平均粒径は、レーザー解説粒度分布測定装置LA-700((株)堀場製作所製)にて測定した。
<初期濃度ムラ及びかぶり評価>
DocuCentreColor400(富士ゼロックス(株)製)の改造機を用いて評価を実施した。28℃90%RHの環境下でカートリッジを縦向きに静置して60日間放置後、A4サイズの普通紙(富士ゼロックス(株)製、C2紙)を使用し、日本画像学会テストチャート番号5-1を出力し画質を評価した。
DocuCentreColor400(富士ゼロックス(株)製)の改造機を用いて評価を実施した。28℃90%RHの環境下でカートリッジを縦向きに静置して60日間放置後、A4サイズの普通紙(富士ゼロックス(株)製、C2紙)を使用し、日本画像学会テストチャート番号5-1を出力し画質を評価した。
-かぶり評価-
日本画像学会テストチャート番号5-1を5枚出力した際の非画像部、印刷後の機内汚染を目視官能評価した。
A:画像上には非画像部の汚染は観察されず、画質に問題はない。
B:画像上にわずかな非画像部の汚染が観察されるが、注視しないと認識できない。
C:画像上にわずかな非画像部の汚染が観察される。
D:画像上にはっきりとした非画像部の汚染が観察される。
日本画像学会テストチャート番号5-1を5枚出力した際の非画像部、印刷後の機内汚染を目視官能評価した。
A:画像上には非画像部の汚染は観察されず、画質に問題はない。
B:画像上にわずかな非画像部の汚染が観察されるが、注視しないと認識できない。
C:画像上にわずかな非画像部の汚染が観察される。
D:画像上にはっきりとした非画像部の汚染が観察される。
-濃度ムラ評価-
日本画像学会テストチャート番号5-1を5枚出力し、ベタ画像のパッチ部の濃度を測
定した。ΔEは以下のように算出した。
ΔE=(5枚中最大画像濃度)-(5枚中最小画像濃度)
なお、画像濃度(=(L*2+a*2+b*2)0.5)は、画像濃度計X-RITE938(X-RITE社製)にて測定した。
A:画像上の濃度ばらつきΔEは0.3未満で、目視では判断できず、画質に問題はない。
B:画像上の濃度ばらつきΔEは0.3以上0.5未満で、目視では判断できず、画質に問題はない。
C:画像上の濃度ばらつきΔEは0.5以上1.0以下で、わずかなムラが観察される。
D:画像上の濃度ばらつきΔEは1.0を超える値で、画像上にはっきりとした濃度ムラが観察される。
日本画像学会テストチャート番号5-1を5枚出力し、ベタ画像のパッチ部の濃度を測
定した。ΔEは以下のように算出した。
ΔE=(5枚中最大画像濃度)-(5枚中最小画像濃度)
なお、画像濃度(=(L*2+a*2+b*2)0.5)は、画像濃度計X-RITE938(X-RITE社製)にて測定した。
A:画像上の濃度ばらつきΔEは0.3未満で、目視では判断できず、画質に問題はない。
B:画像上の濃度ばらつきΔEは0.3以上0.5未満で、目視では判断できず、画質に問題はない。
C:画像上の濃度ばらつきΔEは0.5以上1.0以下で、わずかなムラが観察される。
D:画像上の濃度ばらつきΔEは1.0を超える値で、画像上にはっきりとした濃度ムラが観察される。
上記結果から、本実施例は、比較例に比べ、画像の濃度ムラ抑制性、及び、カブリ抑制性に優れることがわかる。
1Y、1M、1C、1K 感光体(像保持体の一例)
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)
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 (19)
- トナー粒子及び外添剤を有し、前記外添剤の遊離量が、前記外添剤の全質量に対し、5質量%以下であるトナーと、
磁性粒子、及び、前記磁性粒子を被覆し、かつ無機粒子を含む樹脂被覆層を有し、表面の微細な凹凸構造表面粗さを3次元解析したとき、解析領域の平面視面積Aと凹凸表面積Bとの比B/Aが1.020以上1.100以下であるキャリアと、を有する
静電荷像現像剤。 - 前記トナー粒子の平均円形度が、0.85以上0.97以下である請求項1に記載の静電荷像現像剤。
- 前記外添剤の算術平均粒径が、100nm以上300nm以下である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像剤。
- 前記外添剤の平均円形度が、0.8以上である請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記比B/Aが、1.040以上1.080以下である請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上90nm以下である請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子の算術平均粒径が、5nm以上70nm以下である請求項6に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.6μm以上1.4μm以下である請求項1乃至請求項7のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂被覆層の平均厚さが、0.8μm以上1.2μm以下である請求項8に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子が、前記外添剤と同じ帯電極性を有する粒子である請求項1乃至請求項9のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子が、無機酸化物粒子である請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子がシリカ粒子であり、
X線光電子分光法により求めた前記キャリア表面の珪素元素濃度が、2atomic%超20atomic%未満である請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。 - 前記珪素元素濃度が、5atomic%超20atomic%未満である請求項12に記載の静電荷像現像剤。
- 前記無機粒子の含有量が、前記樹脂被覆層の全質量に対して、10質量%以上60質量%以下である請求項1乃至請求項13のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、30万未満である請求項1乃至請求項14のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記樹脂被覆層に含まれる樹脂の重量平均分子量が、25万未満である請求項15に記載の静電荷像現像剤。
- 請求項1乃至請求項16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乃至請求項16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乃至請求項16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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JP6870490B2 (ja) * | 2017-06-20 | 2021-05-12 | コニカミノルタ株式会社 | 2成分現像剤及びこれを用いた画像形成方法 |
JP7180084B2 (ja) * | 2018-03-13 | 2022-11-30 | 富士フイルムビジネスイノベーション株式会社 | 静電荷像現像用キャリア、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 |
JP2021081711A (ja) * | 2019-11-13 | 2021-05-27 | キヤノン株式会社 | 磁性キャリア、二成分現像剤、及び磁性キャリアの製造方法 |
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