JP2023167926A - 静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法 - Google Patents

静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法 Download PDF

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Hiroyuki Kishida
亨 菅沼
Toru Suganuma
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将志 長山
Masashi Nagayama
健都 竹内
Kento Takeuchi
楓 増子
Kaede Masuko
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【課題】抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる静電潜像現像剤用キャリアを提供すること。【解決手段】磁性を有する芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆する樹脂層と、を有し、前記樹脂層中に金属基体に導電層が被覆された導電性微粒子が含まれる静電潜像現像剤用キャリアであって、前記芯材粒子の表面粗さRzが2μm以上3μm以下であり、前記導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下である。【選択図】なし

Description

本発明は、静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法に関する。
近年、電子写真方式の画像形成方法においては、印刷並みの高画質を求められるようになってきており、その要望に対応すべく、種々の改良、開発が行われている。中でも、長期間に渡っての高画質安定性が課題となっており、トナー、キャリア、及び現像手段などの改良が行われている。
キャリアに関しては、例えば、キャリア抵抗値の変化が少なく、スペントが少ないトナーを作製するため、キャリアの断面を見たとき、芯材粒子の形状係数SF2が120~160の範囲にあり、かつフィラーの面積率が樹脂被覆層全体の30~85%であり、芯材粒子の平均ドメイン径とフィラーの個数平均粒径の比が1:1~1:0.003の範囲にある静電潜像現像剤用キャリアが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、経時で画質を維持したまま耐久性を確保できることキャリアとして、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、樹脂層中に導電性微粒子を含む静電潜像現像剤用キャリアであって、前記導電性微粒子は白色無機顔料に導電材としてリンドープスズまたはタングステンドープスズを皮膜した導電性微粒子であり、導電材の、スズに対するリンまたはタングステンのドープされた比率が0.010~0.100であるキャリアが提案されている(例えば、特許文献2参照)。
また、現像手段内のトナー濃度が低下した場合でも流動性の増加を抑制するため、キャリア粒子として、芯材と該芯材を被覆する被覆層とを有する単体粒子と、2個以上の単体粒子が被覆層を介して結着した会合粒子と、を含み、前記単体粒子の平均粒径D1が前記会合粒子の平均粒径D2よりも小さく、且つ、前記単体粒子の粒子数N1と前記会合粒子の粒子数N2との総和に対する前記会合粒子の粒子数N2の割合が5個数%以上である静電荷像現像用キャリアが提案されている(例えば、特許文献3参照)。
しかしながら、従来の静電潜像現像剤用キャリアは、長期間に亘って抵抗安定性を維持させる点で十分に満足できるものではない。
本発明の課題は、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる静電潜像現像剤用キャリアを提供することである。
上述した課題を解決するために、本発明の一態様は、磁性を有する芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆する樹脂層と、を有し、前記樹脂層中に金属基体に導電層が被覆された導電性微粒子が含まれる静電潜像現像剤用キャリアであって、前記芯材粒子の表面粗さRzが2μm以上3μm以下であり、前記導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下である。
本発明の一態様によれば、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる静電潜像現像剤用キャリアを提供することができる。
キャリアの体積固有抵抗を測定する際に用いられるセルを示す図である。 プロセスカートリッジの一例を示す概略図である。 印刷画像の縦帯チャートである。 実際の異常画像である。 原稿の画像パターンである。 出力画像の画像パターンである。
以下、本発明の実施の形態について、説明する。
(静電潜像現像剤用キャリア)
本実施形態に係る静電潜像現像剤用キャリアは、芯材粒子と樹脂層を有し、該樹脂層中に導電性微粒子が含まれる。
<芯材粒子>
芯材粒子は、磁性を有する。芯材粒子を構成する芯材は、磁性体であれば、特に限定されない。このような芯材としては、例えば、鉄、コバルト等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;各種合金や化合物;これらの磁性体を樹脂中に分散させた樹脂粒子等が挙げられる。これらの中でも、環境面への配慮から、Mn系フェライト、Mn-Mg系フェライト、Mn-Mg-Srフェライトが好ましい。
芯材は、表面粗さRzの範囲が重要である。本明細書において、芯材粒子の表面粗さRzは、最大高さ粗さを意味する。表面粗さRzは、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さだけを抜き取り、この抜取り部分の山頂線と谷底線との間隔を粗さ曲線の縦倍率の方向に測定し、この値をマイクロメートル[μm]で表したものである。なお、Rzの値が大きいと、表面の凹凸度合いが顕著になり、芯材のパッキング性にも影響してくる。
芯材粒子の表面粗さRzは、2μm以上3μm以下が好ましく、より好ましくは2.3μm以上3μm以下であり、更に好ましくは2.4μm以上2.6μm以下である。芯材粒子の表面粗さRzを2μm以上3μm以下に規定することで、キャリア化した後もほどよくパッキングした状態を維持でき、画質を向上させることができる。
芯材粒子の表面粗さRzが2.0μmより小さいと、芯材表面が滑らかになり、パッキング性が良くなるため、キャリア化した時に見掛密度が高くなり、ゴースト画像のような画質低下につながる。一方、芯材粒子の表面粗さRzが3.0μmよりも大きいと、芯材表面の凹凸度合いが大きくなり、キャリア化の際に芯材凸部が樹脂層で被覆できなくなり、凹部の底が局所的に抵抗が低い場所となり、ベタキャリア付着が発生する。
なお、表面粗さRzは、共焦点顕微鏡での表面観察データから計算することができる。
<樹脂層>
樹脂層は、芯材粒子の表面を被覆する。樹脂層(以下、被覆層という)は、樹脂を含有し、フィラーを含有することが好ましく、更に必要に応じてその他の成分を含有する。
-樹脂-
樹脂としては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、又はこれらを併用して使用することができ、シリコーン樹脂、シリコーン樹脂とアクリル樹脂の併用が好ましい。
ここで、アクリル樹脂は、接着性が強く脆性が低いので、耐摩耗性に非常に優れた性質を持つ。その反面、アクリル樹脂は、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分のスペントが蓄積することによる帯電量低下などの不具合が生じる場合がある。
そのため、アクリル樹脂を用いる場合は、シリコーン樹脂を併用することが好ましい。シリコーン樹脂は、表面エネルギーが低いことから、トナー成分のスペントがし難く、被覆層の膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られる。そのため、このようなシリコーン樹脂を併用することで、アクリル樹脂を用いた場合の問題を解消することができる。
なお、シリコーン樹脂は、接着性が弱く脆性が高いので、耐摩耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランスよく組合せることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する被覆層を得ることが可能となる。
ここで、シリコーン樹脂とは、一般的に知られているシリコーン樹脂全てを指す。シリコーン樹脂としては、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂や、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂(変性シリコーン樹脂)などが挙げられる。
シリコーン樹脂としては、市販品を用いることができる。ストレートシリコーン樹脂の市販品としては、例えば、信越化学工業社製のKR271、KR255、KR152、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2400、SR2406、SR2410などが挙げられる。この場合、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量を調整する成分等を同時に用いることも可能である。
さらに、変性シリコーン樹脂の市販品としては、例えば、信越化学工業社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)や、東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。
本明細書でいうアクリル樹脂とは、アクリル成分を有する樹脂全てを指し、特に限定されるものではない。また、アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を少なくとも1つ以上同時に用いることも可能である。ここで、架橋反応する他成分とは、例えば、アミノ樹脂、酸性触媒などが挙げられるが、これに限るものではない。
なお、アミノ樹脂とは、グアナミン、メラミン樹脂等を指すが、これらに限られるものではない。また、酸性触媒とは、触媒作用を持つもの全てを用いることができる。酸性触媒としては、例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール/イミノ基型等の反応性基を有するものであるが、これらに限られるものではない。
また、被覆層は、アクリル樹脂とアミノ樹脂の架橋物を含有することが更に好ましい。これにより、適度な弾性を維持したまま、被覆層同士の融着を抑制することができる。
アミノ樹脂としては、特に限定されないが、キャリアの帯電付与能力を向上させることができるため、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂が好ましい。また、適度にキャリアの帯電付与能力を制御する必要がある場合には、メラミン樹脂及び/又はベンゾグアナミン樹脂と、他のアミノ樹脂を併用してもよい。
アミノ樹脂と架橋し得るアクリル樹脂としては、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基を有するものが好ましく、ヒドロキシル基を有するものが更に好ましい。これにより、芯材粒子や導電性微粒子との密着性を更に向上させることができ、導電性微粒子の分散安定性も向上させることができる。このとき、アクリル樹脂は、水酸基価が10mgKOH/g以上が好ましく、20mgKOH/g以上が更に好ましい。
被覆層に含まれる樹脂としては、以下に示すようなモノマーA成分、モノマーB成分、及びモノマーC成分からなるアクリル共重合体を用いてもよい。このようなアクリル共重合体を用いると、被覆層が極めて強靭で削れ難く、高耐久化を図ることができ、被覆層を薄くしても、使用により芯材が露出し難いものとなる。
Figure 2023167926000001
Figure 2023167926000002
Figure 2023167926000003
上記一般式(1)から(3)において、R、m、R、R、X、Y、及びZは以下に該当するものを示す。
は、水素原子、又はメチル基を表す。mは、1~8の整数を表す。したがって、(CHは、炭素数1~8のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基を表す。
は、炭素数1~4のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基を表す。
は、炭素数1~8のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基等のアルキル基、又は炭素数1~4のメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基を表す。
X=10モル%~40モル%、Y=10モル%~40モル%、Z=30モル%~80モル%であり、かつ、60モル%<Y+Z<90モル%であることが好ましい。
上記一般式(1)で表されるA成分は、側鎖にメチル基が多数存在する原子団のトリス(トリメチルシロキシ)シランを有し、樹脂全体に対してA成分の比率が高くなると表面エネルギーが小さくなり、トナーの樹脂成分、ワックス成分などの付着が少なくなる。
A成分が10モル%以上あれば十分な効果が得られ、トナー成分の付着の急増を防止できる。また、40モル%以下であれば、上記成分B、及び成分Cが減ることにより、架橋が進まず、強靭性が不足すると共に、芯材と被覆層の接着性が低下し、キャリア被膜の耐久性が悪くなるといった問題を防ぐことができる。
は炭素原子数1~4のアルキル基であり、このようなA成分としては、次式で示されるトリス(トリアルキルシロキシ)シラン化合物が例示される。
Figure 2023167926000004
上記一般式(4)において、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基である。
上記一般式(2)で表されるB成分は、ラジカル重合性の2官能(Rがアルキル基の場合)、又は3官能性(Rもアルコキシ基の場合)のシラン化合物である。
B成分が10モル%以上あれば、強靭さが十分得られる。一方、40モル%以下であれば、被膜は固くて脆くなり、膜削れが発生し易くなるという問題を防ぐことができる。また、環境特性の悪化も防ぐことができる。加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残ると、環境特性(湿度依存性)を悪化させることも考えられるからである。
上記B成分としては、例えば、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリトキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シラン、3-アクリロキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シランなどが挙げられる。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。
上記一般式(3)で表されるC成分は、被覆層に可撓性を付与し、かつ芯材と被覆層との接着性を良好にするものである。C成分が30モル%以上であれば、十分な接着性が得られ、80モル%以下であれば、上記A成分及び上記B成分のいずれかが10モル%以下となることを防ぎ、キャリア被膜の撥水性、硬さと可撓性(膜削れ)を両立させることができる。
上記C成分のアクリル系化合物(モノマー)としては、例えば、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましく、具体的には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、3-(ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート、3-(ジメチルアミノ)プロピルアクリレートなどが挙げられる。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。これらの中でも、アルキルメタクリレートが好ましく、メチルメタクリレートがより好ましい。
上記モノマーA成分と、上記モノマーB成分と、上記モノマーC成分とをラジカル共重合して得られるアクリル共重合体を加水分解し、シラノール基を生成し、触媒を用いて縮合することにより得られる架橋物を、芯材に被覆した後、加熱処理して被覆層を形成するのが、好ましい態様である。この縮重合させる際に使用する触媒としては、例えば、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒などが挙げられる。
これらの中でも、チタン系触媒が好ましい。チタン系触媒としては、チタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)を用いることが特に好ましい。これは、シラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、且つ触媒が失活しにくいためであると考えられる。
<導電性微粒子>
導電性微粒子は、金属基体に導電層が被覆されたものである。金属基体に導電層を被覆すると、機械的強度を有しつつ、キャリアの抵抗調整剤としても機能する。
導電性微粒子に含まれる金属基体は、例えば、金属粒子で構成され、このような金属粒子には無機顔料を用いることができる。
無機顔料として、例えば、市販の二酸化チタン、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、硫酸バリウム、酸化ジルコニウム、チタン酸アルカリ金属塩あるいは白雲母であれば、いずれでも使用できる。二酸化チタンを例に、より詳細に説明すると、粒子の大きさには制限がなく、また球状、針状などの様な形状のものでも、更には結晶形として、アナターゼ型、ルチル型及び非晶質のものも使用することができる。
導電性微粒子は、種々の方法によって製造することができ、例えば、無機顔料粒子表面に、リン又はタングステン塩の水和物を含むスズ塩水和物層を均一に沈着させ、得られた被覆層を焼成することにより製造することができる。
無機顔料粒子表面にリン又はタングステン塩の水和物を含むスズ塩水和物層を均一に沈着させるには、例えば、これらリン塩(例えば五酸化リンやPOCl等)又はタングステンの塩(例えば塩化タングステン、オキシ塩化タングステン、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸等)、及びスズ塩(例えば、塩化スズ、硫酸スズ、硝酸スズ等のスズ塩、スズ酸ナトリウム、スズ酸カリウム等のスズ酸塩、スズアルコキシドのような有機スズ化合物)を溶解・含有する酸性水性液と、滴下されたリン又はタングステン及びスズを水和物の形で顔料粒子表面上に析出・沈着させるためのpH調整剤(例えば塩基の水性液)とを、無機顔料粒子を分散した水性液中に同時に滴下することにより、酸又はアルカリによる無機顔料粒子の溶解や表面変質を防ぎつつ遂行することができる。
この際、リン又はタングステンの滴下量とスズ塩溶液の滴下量を調整することにより、SiOへのリン又はタングステンのドープ割合を調節することができる。但し、スズ水和物、すなわち水酸化スズ又はスズ酸の等電点と、リンやタングステン成分の等電点は必ずしも同一ではなく、また特定pHにおけるそれらの溶解度に差がある場合に留意することが好ましい。
また、滴下操作時の無機顔料粒子への攻撃性やリン又はタングステン及びスズの過激な水和化反応を緩和し被覆層の均質化を図る等の目的で、例えばメタノールやメチルエチルケトン等の水溶性有機溶剤を混合使用することができる。得られた水和物の焼成は、300~850℃で非酸化性雰囲気にて好ましく行うことができ、これにより、空気中で加熱処理したものと比べると粉体の体積固有抵抗を非常に低く抑えることができる。
導電性微粒子には表面処理を施しても良い。このような処理をすることで、上層の導電層が粒子表面に均一かつ強固に固定化することができるので、抵抗調整効果を充分発揮することが可能となる。導電性微粒子の表面処理には、アミノ系シランカップリング剤、メタクリロキシ系シランカップリング剤、ビニル系シランカップリング剤、メルカプト系シランカップリング剤を使用することができる。
本実施形態では、導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下であり、好ましくは500nm以上800nm以下、より好ましくは500nm以上700nm以下である。
本明細書において、粒径は、例えば断面SEM画像での、画像測定より算出することができる。
粒径が一定範囲内であれば、導電性微粒子が芯材の凸部と凸部の間の谷の部分に位置することができる。そうすることでキャリア表面に芯材凸部の頂点と導電性微粒子の頂部が並ぶことになる。この結果、キャリア表面の抵抗ムラがなくなり、ゴースト画像やハローがよくなると考えられる。
なお、粒径が400nmより小さいと、導電性微粒子の頂点がキャリア表面に出にくくなり、芯材凸部がキャリア表面に出やすくなることでキャリアとして局所的に抵抗が低い箇所ができ、ベタキャリア付着が発生しやすくなる。一方、粒径が800nmよりも大きいと、導電性微粒子がキャリア表面に出やすくなり、機内でのキャリア同士での接触により導電性微粒子の導電層が摩耗して、キャリアとして抵抗が維持できなくなってしまう。
また、本実施形態では、金属基体に対する導電層の質量比が0.03以上0.06以下であることが好ましく、より好ましくは0.04以上0.05以下である。
金属基体に対する導電層の質量比が0.03よりも小さいと、金属基体の被覆されていない箇所があり、導電性微粒子として十分な抵抗調整能力を有さないことになる。一方、該質量比が0.06よりも大きいと、導電層が厚くなりすぎ、機内でのキャリア同士での接触により導電性微粒子の導電層が摩耗してしまい、キャリアとして抵抗が維持できなくなってしまう。
金属基体に対する導電層の質量比は、蛍光X線値より算出することができる。
-その他の成分-
その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シランカップリング剤、フィラーなどが挙げられる。
-シランカップリング剤-
シランカップリング剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。シランカップリング剤としては、例えば、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r-クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r-アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r-クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3-ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライドなどが挙げられる。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。
シランカップリング剤としては、市販品を用いることができる。シランカップリング剤の市販品としては、例えば、AY43-059、SR6020、SZ6023、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43-310M、SZ6030、SH6040、AY43-026、AY43-031、sh6062、Z-6911、sz6300、sz6075、sz6079、sz6083、sz6070、sz6072、Z-6721、AY43-004、Z-6187、AY43-021、AY43-043、AY43-040、AY43-047、Z-6265、AY43-204M、AY43-048、Z-6403、AY43-206M、AY43-206E、Z6341、AY43-210MC、AY43-083、AY43-101、AY43-013、AY43-158E、Z-6920、Z-6940(東レ・シリコーン社製)などが挙げられる。
シランカップリング剤の含有量は、樹脂に対して、0.1質量%以上10質量%以下であることが好ましい。シランカップリング剤の含有量が0.1質量%未満であると、芯材粒子やフィラーとシリコーン樹脂の接着性が低下して、長期間の使用中に被覆層が脱落することがあり、10質量%を超えると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがある。
-フィラー-
フィラーとしては、特に制限されず、例えば、酸化チタン、酸化錫、酸化亜鉛、アルミナ、硫酸バリウム、酸化マグネシウム、水酸化マグネシウム、ハイドロタルサイトなどが挙げられる。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。これらの中でも、長期間での帯電性維持の点から、硫酸バリウムが好ましい。
キャリアの被覆層の強度を高めるために、フィラーの体積基準の一次粒子径(体積一次粒子径)が重要である。フィラーの体積一次粒子径は、400nm以上700nm以下が好ましく、400nm以上600nm以下がより好ましく、400nm以上500nm以下がさらに好ましい。体積一次粒子径の範囲のフィラーを添加することで、樹脂のみでコアを被覆する場合よりも被覆層の強度を上げることができる。
体積一次粒子径が400nmより小さいと被覆層表面に露出するフィラーの面積が十分ではなく、帯電性維持が困難になる。一方、体積一次粒子径が700nmより大きいと、被覆層からフィラーが突出した箇所が多くなり、凸部同士の接触による被覆層の削れが起こり、抵抗低下が生じることがある。
上記フィラーの体積基準の一次粒子径は、例えば、粒子径測定装置(日機装社製、ナノトラックUPA-EX150)を用いて測定することができる。
樹脂に対するフィラーの投入部数は、樹脂100重量部に対して20~50重量部が好ましく、樹脂100重量部に対して30~40重量部がより好ましい。樹脂に対するフィラーの投入量が20重量部より小さいと、帯電能力および被覆層の強度を上げる効果が十分ではない。一方、50重量部を超えると、キャリアの表面でのフィラー露出が多くなり、トナーの外添剤のスペントを受けやすくなって、帯電維持ができなくなる。
<キャリアの製造方法>
本実施形態のキャリアは、例えば、上記樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を上記芯材の表面に、公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより製造することができる。上記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法などが挙げられる。
上記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブ、ブチルアセテート、などが挙げられる。
上記焼付の方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよい。
上記焼付の装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉、マイクロウエーブを備えた装置などが挙げられる。
上記被覆層の平均厚みは、0.5μm以上1.1μm以下が好ましく、0.6μm以上1.0μm以下がより好ましい。
ここで、上記被覆層の平均厚みは、例えば断面SEM画像における画像測定により算出することができる。
-キャリアの特性-
本実施形態のキャリアは、体積固有抵抗が10(LogΩ・cm)以上14(LogΩ・cm)以下であることが好ましい。体積固有抵抗が10(LogΩ・cm)未満であると、非画像部でキャリア付着が発生することがあり、14(LogΩ・cm)を超えると、エッジ効果が許容できないレベルになることがある。
ここで、キャリアの体積固有抵抗は、例えば、図1に示すセルを用いて測定することができる。具体的には、まず、表面積2.5cm×4cmの電極1a及び電極1bを、0.2cmの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器2からなるセルに、キャリア3を充填し、落下高さ1cm、タッピングスピード30回/分で、10回のタッピングを行う。
次に、電極1a及び電極1bの間に1,000Vの直流電圧を印加して30秒間後の抵抗値r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横河ヒューレットパッカード社製)を用いて測定し、下記式から、体積固有抵抗[Ω・cm]を算出することができる。
Figure 2023167926000005
キャリアの体積固有抵抗(LogΩ・cm)は、上記測定により得られた体積固有抵抗[Ω・cm]の常用対数値である。
本実施形態に係る静電潜像現像剤用キャリアは、上述のように、表面粗さRzが2μm以上3μm以下の磁性を有する芯材粒子の表面が、金属基体に導電層が被覆された粒径が400nm以上800nm以下の導電性微粒子を含む樹脂層で被覆されている。これにより、本実施形態に係る静電潜像現像剤用キャリアは、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる。
また、本実施形態に係る静電潜像現像剤用キャリアは、上述のように、金属基体に対する導電層の質量比を0.03以上0.06以下に調整されていることで、抵抗安定性が向上し、長期間に亘る画質変動抑制の効果を高めることができる。
また、本実施形態に係る静電潜像現像剤用キャリアは、上述のように、硫酸バリウムを含むことで、さらに画像濃度が向上し、高品質な画像を提供することができる。
(二成分現像剤)
本実施形態の二成分現像剤は、上記キャリア及びトナーを有する。
二成分現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリア100重量部に対しトナー2質量部~12質量部が好ましく、2.5質量部から10質量部がより好ましい。
<トナー>
上記トナーは、結着樹脂と着色剤を含有するが、モノクロトナー及びカラートナーのいずれであってもよい。また、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナーは、離型剤を含有してもよい。
なお、このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、本実施形態のキャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本実施形態の現像剤は、長期に亘り、良好な品質を維持することができる。
さらに、カラートナー、特に、イエロートナーは、一般に、キャリアの被覆層の削れによる色汚れが発生するという問題があるが、本実施形態の現像剤は、色汚れの発生を抑制することができる。
トナーは、粉砕法、重合法等の公知の方法を用いて製造することができる。例えば、粉砕法を用いてトナーを製造する場合、まず、トナー材料を混練することにより得られる溶融混練物を冷却した後、粉砕し、分級して、母体粒子を作製する。次に、転写性、耐久性を更に向上させるために、母体粒子に外添剤を添加し、トナーを作製する。
トナー材料を混練する装置は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このような装置としては、例えば、バッチ式の2本ロール;バンバリーミキサー;KTK型2軸押出し機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出し機(東芝機械社製)、2軸押出し機(KCK社製)、PCM型2軸押出し機(池貝社製)、KEX型2軸押出し機(栗本鉄工所社製)等の連続式の2軸押出し機;コ・ニーダ(ブッス社製)等の連続式の1軸混練機などが挙げられる。
また、冷却した溶融混練物を粉砕する際には、ハンマーミル、ロートプレックス等を用いて粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機、機械式の微粉砕機等を用いて微粉砕することができる。なお、この場合、体積平均粒径が3μm以上15μm以下となるように粉砕することが好ましい。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、この場合、母体粒子の体積平均粒径が5μm以上20μm以下となるように分級することが好ましい。
本明細書において、平均粒径は、体積平均粒径を意味し、例えば、レーザー回折・散乱式粒度分布測定装置(日機装社製、マイクロトラック粒度分布計モデルHRA9320-X100)を用いて測定することができる。
また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。
-結着樹脂-
結着樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。結着樹脂としては、例えば、ポリスチレン、ポリp-スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体;スチレン-p-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-α-クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられる。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。
圧力定着用の結着樹脂は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このような結着樹脂としては、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィン;エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体、エチレン-塩化ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体;エポキシ樹脂、ポリエステル、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などが挙げられる。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。
-着色剤-
着色剤(顔料又は染料)は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。着色剤としては、例えば、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等の黄色顔料;モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等の橙色顔料;ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等の赤色顔料;ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料;コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等の青色顔料;クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等の緑色顔料;カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等の黒色顔料などが挙げられる。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。
-離型剤-
離型剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。離型剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナバワックス、エステルワックスなどが挙げられる。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。
-帯電制御剤-
トナーは、帯電制御剤を更に含有してもよい。帯電制御剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。帯電制御剤としては、例えば、1ニグロシン;炭素数が2~16のアルキル基を有するアジン系染料;C.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue 25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)等の塩基性染料;これらの塩基性染料のレーキ顔料;C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩;ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物;ジアルキルスズボレート化合物;グアニジン誘導体;アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂;モノアゾ染料の金属錯塩;サルチル酸;ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体;スルホン化した銅フタロシアニン顔料;有機ホウ素塩類;含フッ素4級アンモニウム塩;カリックスアレン系化合物などが挙げられる。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。なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。
-外添剤-
外添剤は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。外添剤としては、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、チタン酸ストロンチウム、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子;ソープフリー乳化重合法により得られる平均粒径が0.05μm以上1μm以下のポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子が挙げられる。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。これらの中でも、表面が疎水化処理されているシリカが好ましい。
さらに、シリカは粒径の異なる2種以上のものを併用するとより好ましい。具体的には二次粒子径が100nm以上と100nm未満のものを併用するのがよい。100nm以上の大粒径のシリカはトナー母体粒子に対してスペーサーとして働き、付着性の高い母体粒子を分離することができる。そこに100nm未満の小粒径のシリカをトナー母体に外添することで、トナーに流動性を付与することができる。その結果、流動性の高い、各粒子が分離したトナーが得られ、高画質化に寄与する。
二次粒子径は、たとえばゼータサイザーPro(スペクトリス社製)を用いて測定することができる。
大粒径のシリカと小粒径のシリカの合計部数は、母体トナー100重量部に対して1.5重量以上5重量以下であることが好ましく、2重量以上3重量以下であることがより好ましい。1.5重量部未満であるとトナーの流動性が低く、転写工程でトナーの転写抜けが発生してしまう。一方、5重量部を超えると、静電潜像担持体にシリカが付着してしまい、異常画像が発生する。
上記トナーの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができる。また、各色のトナーは、上記着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであるのが好ましい。
本実施形態に係る二成分現像剤は、上述のように、上記の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有することで、上記の静電潜像現像剤用キャリアによる効果が得られる。すなわち、本実施形態の二成分現像剤によれば、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる。
(画像形成装置及び画像形成方法)
本実施形態の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電部と、上記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光部と、上記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、上記の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像部と、上記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部と、上記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着部と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
本実施形態の画像形成方法は、静電潜像担持体を帯電させる帯電工程と、上記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光工程と、上記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、上記の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像工程と、上記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写工程と、上記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着工程と、を含み、更に必要に応じてその他の工程を含む。
<静電潜像担持体>
上記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ、等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
上記形状としては、例えば、ドラム状が挙げられる。
上記材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体、などが挙げられる。
<帯電工程及び帯電部>
上記帯電工程は、例えば、上記帯電部を用いて上記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
帯電部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。帯電部としては、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、などが挙げられる。
帯電部がブラシの場合、例えば、磁気ブラシ、ファーブラシ等が挙げられる。磁気ブラシを用いる場合、磁気ブラシは、例えばZn-Cuフェライト等、各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットローラによって構成される。
なお、ブラシを用いる場合、例えば、ファーブラシの材質としては、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電器とする。
上記帯電部は、上記のような接触式の帯電器に限定されるものではないが、帯電器から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電器を用いることが好ましい。
<露光工程及び露光部>
上記露光工程は、例えば、上記露光部を用いて上記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
上記露光部は、上記帯電部により帯電された上記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。露光部としては、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、などの各種露光器が挙げられる。
なお、本実施形態においては、上記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
<現像工程及び現像部>
上記現像部は、上記静電潜像を、上記トナー乃至上記の二成分現像剤を用いて現像して可視像を形成する機能を有する。
上記可視像の形成は、例えば、上記静電潜像を上記トナー乃至上記の二成分現像剤を用いて現像することにより行うことができる。
上記現像部は、上記トナー乃至上記二成分現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。現像部としては、上記トナー乃至上記の二成分現像剤を収容し、上記静電潜像に該トナー乃至上記の二成分現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好ましく、トナー入り容器を備えた現像器などがより好ましい。
上記現像部は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよく、また、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよい。このような現像部としては、例えば、上記トナー乃至上記の二成分現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
上記現像部内では、例えば、上記トナーと上記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。
該マグネットローラは、上記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された上記磁気ブラシを構成する上記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、上記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
上記現像部に収容させる現像剤は、上記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。該現像剤に含まれるトナーは、上記トナーである。
<転写工程及び転写部>
上記転写部は、上記可視像を記録媒体に転写する機能を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このような転写部としては、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を上記記録媒体上に二次転写する部が好ましい。
また、転写部は、上記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写部と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写部とを有することが好ましい。上記の転写は、例えば、転写帯電器を用いて上記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、上記転写部により行うことができる。
なお、上記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。
上記転写部(上記第一次転写部、上記第二次転写部)は、上記静電潜像担持体(感光体)上に形成された上記可視像を上記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。上記転写部は、1つであってもよいし、2つ以上であってもよい。上記転写部としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、OHP用のPETベース等も用いることができる。
<定着工程及び定着部>
定着工程は、例えば、上記定着部を用いて、記録媒体に転写された転写像を定着部材により定着させることができる。定着工程は、各色のトナーに対し上記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
上記定着部は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。定着部としては、公知の加熱加圧部材が好ましい。上記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせ、などが挙げられる。上記加熱加圧部材における加熱は、通常、80℃~200℃が好ましい。
<その他の工程及びその他の手段>
上記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程などが挙げられる。
上記その他の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電部、クリーニング部、リサイクル部、制御部などが挙げられる。
-除電工程及び除電部-
上記除電部は、特に制限はなく、上記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加する機能を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このような除電部としては、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
-クリーニング工程及びクリーニング部-
上記クリーニング部は、静電潜像担持体上に残留する電子写真トナーを除去する機能を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。このようなクリーニング部としては、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
-リサイクル工程及びリサイクル部-
上記リサイクル部としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送部などが挙げられる。
-制御工程及び制御部-
上記制御部としては、上記各部の動きを制御することができる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
(プロセスカートリッジ)
本実施形態のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部と、上記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を上記の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、上記静電潜像担持体の表面に残留するトナーをクリーニングするクリーニング部と、を有し、更に必要に応じてその他の手段を有する。
上記プロセスカートリッジは、各種電子写真方式の画像形成装置に着脱可能に備えさせることができ、上記の画像形成装置に着脱可能に備えさせるのが好ましい。
ここで、図2に、本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す。この図2のプロセスカートリッジ10は、静電潜像担持体11、帯電部12、現像部13、及びクリーニング部14が一体に支持されている。
帯電部12は、静電潜像担持体11に帯電させる。現像部13では、静電潜像担持体11上に形成された静電潜像を上記の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する。クリーニング部14は、静電潜像担持体11上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、静電潜像担持体11上に残留したトナーを除去する。
プロセスカートリッジ10は、複写機、プリンタ等の画像形成装置の本体に対して着脱可能である。
ここで、プロセスカートリッジ10を搭載した画像形成装置を用いて画像を形成する方法について説明する。
まず、静電潜像担持体11が所定の周速度で回転駆動され、帯電部12により、静電潜像担持体11の周面が正又は負の所定電位に均一に帯電される。次に、スリット露光方式の露光部、又はレーザービームで走査露光する露光部等の露光部(不図示)から静電潜像担持体11の周面に露光光が照射され、静電潜像が順次形成される。
更に、静電潜像担持体11の周面に形成された静電潜像は、現像部13により、上記の二成分現像剤を用いて現像され、トナー像が形成される。次に、静電潜像担持体11の周面に形成されたトナー像は、静電潜像担持体11の回転と同期されて、給紙部(不図示)から静電潜像担持体11と転写部(不図示)の間に給紙された転写紙に、順次転写される。
更に、トナー像が転写された記録媒体は、静電潜像担持体11の周面から分離されて定着部(不図示)に導入されて定着された後、複写物(コピー)として、画像形成装置の外部へプリントアウトされる。一方、トナー像が転写された後の静電潜像担持体11の表面は、クリーニング部14により、残留したトナーが除去されて清浄化された後、除電部(不図示)により除電され、繰り返し画像形成に使用される。
本実施形態に係る画像形成装置は、現像部で上記の二成分現像剤が用いられることで、上記の二成分現像剤による効果(静電潜像現像剤用キャリアによる効果)が得られる。すなわち、本実施形態に係る画像形成装置によれば、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、現像部で上記の二成分現像剤が用いられることで、上記の二成分現像剤による効果(静電潜像現像剤用キャリアによる効果)が得られる。すなわち、本実施形態に係るプロセスカートリッジによれば、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる。
本実施形態に係る画像形成方法は、トナー像を形成する工程で上記の二成分現像剤が用いられることで、上記の二成分現像剤による効果(静電潜像現像剤用キャリアによる効果)が得られる。すなわち、本実施形態に係る画像形成方法によれば、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動を抑えることができる。
以下、本実施形態の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。
(芯材の製造例1)
原料として、Fe(平均粒径:0.6μm、SiO含有量:0.02質量%)21.5kg、Mn(平均粒径:0.9μm、SiO含有量:0.01質量%)10.4kg、SrCO(平均粒径:0.6μm)0.28kgを純水10.0kg中に分散し、還元剤としてカーボンブラックを120g、分散剤としてポリカルボン酸アンモニウム系分散剤(セルナD305、中京油脂社製)180gを添加して混合物とした。
この混合物を湿式ボールミル(メディア径:2mm)により粉砕処理し、混合スラリーを得た。この混合スラリーをスプレードライヤーにて約130℃の熱風中に噴霧し、粒径10μm~75μmの乾燥造粒物を得た。この造粒物から粒径25μm以下の微小な粒子は篩を用いて除去した。
この造粒物を、電気炉に投入し、1,000℃まで4.5時間かけて昇温した。その後、1,000℃で8時間保持することにより焼成を行った。その後、10時間かけて室温まで冷却した。このとき、電気炉内の酸素濃度は焼成時5,000ppm、冷却時1,200ppmとした。
得られた焼成物をハンマーミル(三庄インダストリー社製、ハンマークラッシャーNH-34S、スクリーン目開き:0.3mm)で解粒、振動篩を用いて分級し、次いで、得られた焼成物を大気雰囲気下、450℃で1.5時間保持することにより酸化処理(高抵抗化処理)を行い、表面粗さRz:2.0μmの芯材粒子C1を得た。
<表面粗さRz>
表面粗さRzは、共焦点顕微鏡OPTELICS C130(レーザーテック社製)を用いて、接眼レンズ50倍、解像度0.44μm、Imaging Mode:Max Peakにしてキャリアの表面観察を行い、3次元像を得た。得られたキャリア像に対して、12μm四方の範囲でRzの値を解析した。解析数は50個とし、50個の平均値を採用した。
(芯材の製造例2)
焼成温度を1,300℃にした以外は製造例1と同様にして、表面粗さRz:3.0μmの芯材粒子C2を得た。
(芯材の製造例3)
焼成温度を1,150℃にした以外は製造例1と同様にして、表面粗さRz:2.5μmの芯材粒子C3を得た。
(芯材の比較製造例1)
焼成温度を1,080℃にした以外は芯材の製造例1と同様にして、表面粗さRz:1.8μmの芯材粒子C1'を得た。
(芯材の比較製造例2)
焼成温度を1,320℃にした以外は芯材の製造例1と同様にして、表面粗さRz:3.2μmの芯材粒子C2'を得た。
(導電性微粒子製造例1)
アルミナ(住友化学製AKP-30)100gを水1リットルに分散させ懸濁液とし、この液を65℃に加温した。
その懸濁液に、塩化第二錫600gとタングステン酸ナトリウム18gを2N塩酸1.7リットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを、懸濁液のPHが7~8になるように12時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過、洗浄して得られたケーキを110℃で乾燥した。次に、この乾燥粉末を500℃の窒素気流中で1時間処理し、導電性微粒子P1を得た。
(導電性微粒子製造例2)
導電性微粒子製造例1の調整において、アルミナを住友化学製AKP-53にした以外はP1と同様にして、導電性微粒子P2を得た。
(導電性微粒子製造例3)
導電性微粒子製造例1の調整において、塩化第二錫1040gとタングステン酸ナトリウム31.2gを、20.8時間かけて滴下した以外はP1と同様にして、導電性微粒子P3を得た。
(導電性微粒子製造例4)
導電性微粒子製造例2の調整において、塩化第二錫1040gとタングステン酸ナトリウム31.2gを、20.8時間かけて滴下した以外はP2と同様にして、導電性微粒子P4を得た。
(導電性微粒子製造例5)
導電性微粒子製造例1の調整において、アルミナを住友化学製AKP-50に変更し、塩化第二錫800gとタングステン酸ナトリウム24.0gを、16時間かけて滴下した以外は子P1と同様にして、導電性微粒子P5を得た。
(導電性微粒子製造比較例1)
導電性微粒子製造例5の調整において、アルミナを住友化学製AKP-700に変更した以外はP5と同様にして、導電性微粒子P1'を得た。
(導電性微粒子製造比較例2)
導電性微粒子製造例5の調整において、アルミナを住友化学製AKP-20に変更した以外はP5と同様にして、導電性微粒子P2'を得た。
(導電性微粒子製造比較例3)
導電性微粒子製造例5の調整において、塩化第二錫540gとタングステン酸ナトリウム16.2gを10.8時間かけて滴下した以外はP5と同様にして導電性微粒子P3'を得た。
(導電性微粒子製造比較例4)
導電性微粒子製造例5の調整において、塩化第二錫1140gとタングステン酸ナトリウム34.2gを、22.9時間かけて滴下した以外はP5と同様にして、導電性微粒子P4'を得た。
(キャリアの製造例1)
-キャリアの作製-
下記の組成をホモミキサーで10分間分散し、アクリル樹脂とシリコーン樹脂の混合被覆層形成溶液を得た。芯材としてC1:5,000質量部を用い、上記被覆層形成溶液を芯材表面に膜厚0.30μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度55℃で塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて200℃で1時間放置して焼成した。冷却後、フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、キャリア1を得た。
[組成]
・シリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング・シリコーン社、SR2410、製固形分20質量%):600質量部
・チタン触媒(マツモトファインケミカル社製、TC-750、固形分60質量%):4質量部
・アミノシラン(東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、SH6020、固形分100質量%):3.2質量部
・導電性微粒子P1:36質量部
・トルエン:1,000質量部
次に、得られたキャリア1について、以下に示す方法により、導電性微粒子の粒径、金属基体に対する導電層の質量比、体積固有抵抗を測定したところ、それぞれ400nm、0.030、13.2(LogΩcm)であった。
<導電性微粒子の粒径>
キャリアを包埋樹脂(Devcon社、2液混合、30分硬化型エポキシ樹脂)に混ぜ込み、一晩以上置いて硬化させ、機械研磨により大まかな断面試料を作製する。これにクロスセクションポリッシャー(JEOL製、SM-09010)を用い、加速電圧5.0kV、ビーム電流120μAの条件で断面の仕上げを行った。
これを、走査型電子顕微鏡(Carl Zeiss製、Merlin(登録商標))を用いて、加速電圧0.8kV、倍率30000倍の条件で撮影する。撮影した画像をTIFF画像に取り込み、画像解析ソフト(Media Cybernetics社製、Image-Pro Plus)を用いて100粒子を選び、導電性微粒子の円相当径の平均値を導電性微粒子粒径とした。
<金属基体に対する導電層の質量比>
ポリエステルフィルム上に粘着剤を塗布したシールに、測定するキャリアを均一に付着させる。これを、蛍光X線測定装置(リガク社製、ZSX100e)の測定サンプル台にセットし、含有元素スキャニング機能であるEZスキャンを用いて測定する。
次の条件を選択し(測定範囲:B-U、測定径:30mm、試料形態:金属、測定時間:長い、雰囲気:真空)、測定することで得られる、導電層由来のSn元素の値を金属基体由来のAl元素の値で除することで比率を計算した。
<体積固有抵抗>
図1に示すセルを用いて、表面積2.5cm×4cmの電極1a及び電極1bを、0.2cmの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器2からなるセルに、キャリア3を充填し、落下高さ1cm、タッピングスピード30回/分で、10回のタッピングを行った後、電極1a及び電極1bの間に1,000Vの直流電圧を印加して30秒間後の抵抗値r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横河ヒューレットパッカード社製)を用いて測定し、下記式から、体積固有抵抗[Ω・cm]を算出した。
Figure 2023167926000006
(キャリアの製造例2)
キャリアの製造例1において、導電性微粒子P1をP2に変更した以外は、キャリアの製造例1と同様にして、導電性微粒子粒径が400nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.060、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア2を得た。
(キャリアの製造例3)
キャリアの製造例1において、導電性微粒子をP3に変更した以外は、キャリアの製造例1と同様にして、導電性微粒子粒径が800nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.030、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア3を得た。
(キャリアの製造例4)
キャリアの製造例1において、微粒子をP4に変更した以外は、キャリアの製造例1と同様にして、導電性微粒子粒径が800nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.060、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア4を得た。
(キャリアの製造例5)
キャリアの製造例1において、芯材をC2に変更した以外は、キャリアの製造例1と同様にして、導電性微粒子粒径が400nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.030、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア5を得た。
(キャリアの製造例6)
キャリアの製造例2において、芯材をC2に変更した以外は、キャリアの製造例2と同様にして、導電性微粒子粒径が400nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.060、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア6を得た。
(キャリアの製造例7)
キャリアの製造例3において、芯材をC2に変更した以外は、キャリアの製造例3と同様にして、導電性微粒子粒径が800nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.030、体積固有抵抗が13.2(LogΩcm)のキャリア7を得た。
(キャリアの製造例8)
キャリアの製造例4において、芯材をC2に変更した以外は、キャリアの製造例4と同様にして、導電性微粒子粒径が800nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.060、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア8を得た。
(キャリアの製造例9)
キャリアの製造例1において、芯材をC3、導電性微粒子をP5に変更した以外は、キャリアの製造例1と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア9を得た。
(キャリアの製造例10)
キャリアの製造例9において、硫酸バリウム(堺化学工業製、BARIACE(登録商標)B-71)12重量部を追加した以外は、キャリアの製造例9と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア10を得た。
(キャリアの製造比較例1)
キャリアの製造例10において、芯材をC1'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア1'を得た。
(キャリアの製造比較例2)
キャリアの製造例10において、芯材をC2'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア2'を得た。
(キャリアの製造比較例3)
キャリアの製造例10において、導電性微粒子をP1'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が380nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.2(LogΩcm)のキャリア3'を得た。
(キャリアの製造比較例4)
キャリアの製造例10において、導電性微粒子をP2'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が820nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.045、体積固有抵抗が13.1(LogΩcm)のキャリア4'を得た。
(キャリアの製造比較例5)
キャリアの製造例10において、導電性微粒子をP3'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.028、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア5'を得た。
(キャリアの製造比較例6)
キャリアの製造例10において、導電性微粒子をP4'にした以外は、キャリアの製造例10と同様にして、導電性微粒子粒径が600nm、金属基体に対する導電層の質量比が0.062、体積固有抵抗が13.3(LogΩcm)のキャリア6'を得た。
得られたキャリア1~10、及びキャリア1'~6'の特性値を表1に示した。
Figure 2023167926000007
(トナー製造例1)
<トナー1の作製>
-ポリエステル樹脂Aの合成-
温度計、撹拌機、冷却器、及び窒素導入管の付いた反応槽中にビスフェノールAのPO付加物(水酸基価:320mgKOH/g)443質量部、ジエチレングリコール135質量部、テレフタル酸422質量部、及びジブチルチンオキサイド2.5質量部を入れて、200℃で酸価が10mgKOH/gになるまで反応させて、ポリエステル樹脂Aを得た。得られたポリエステル樹脂Aのガラス転移温度(Tg)は63℃、ピーク個数平均分子量は6,000であった。
-ポリエステル樹脂Bの合成例-
温度計、撹拌機、冷却器、及び窒素導入管の付いた反応槽中にビスフェノールAのPO付加物(水酸基価:320mgKOH/g)443質量部、ジエチレングリコール135質量部、テレフタル酸422質量部、及びジブチルチンオキサイド2.5質量部を入れて、230℃で酸価が7mgKOH/gになるまで反応させて、ポリエステル樹脂Bを得た。得られたポリエステル樹脂Bのガラス転移温度(Tg)は65℃、ピーク個数平均分子量は16,000であった。
-母体トナー粒子の製造-
下記のトナー構成材料を、ヘンシェルミキサー(日本コークス工業社製、ヘンシェル20B)を用い、1,500rpmで3分間混合し、一軸混練機(Buss社製、小型ブス・コ・ニーダー)にて以下の条件で混練(設定温度:入口部100℃、出口部50℃で、フィード量:2kg/hr)を行い、下記の組成を有する母体トナーを得た。
[母体トナーの組成]
・ポリエステル樹脂A:40質量部
・ポリエステル樹脂B:60質量部
・カルナバワックス(セラリカ野田社製、WA-05):1質量部
・カーボンブラック(三菱化学社製、#44):15質量部
次に、得られた母体トナーを混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕し、更に、I式ミル(日本ニューマチック社製、IDS-2型)にて、平面型衝突板を用い、微粉砕(エアー圧力:6.8atm/cm、フィード量:0.5kg/hr)を行い、更に分級装置(アルピネ社製、132MP)を用いて分級し、母体トナー粒子を得た。
-外添剤処理-
次に、得られた母体トナー粒子100質量部に対し、外添剤として大粒径シリカ(テイカ社製、MSP-009、二次粒子径160nm)0.5質量部、小粒径シリカ(テイカ社製、MSP-015、二次粒子径40nm)1.0質量部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合してトナー粒子を得た。以上により、トナー1を作製した。なお、トナー1の体積平均粒径は7.2μmであった。
(現像剤の製造例1~10及び現像剤の比較製造例1~6)
-現像剤1~10及び現像剤1'~6'の作製-
キャリアの製造例で得られたキャリア1~10、及びキャリア1'~6'をそれぞれ93質量部に対して、トナーの製造例で得られたトナー1を7質量部加えてボールミルで20分間撹拌して、二成分現像剤1~10、及び1'~6'を作製した。
<現像剤特性>
得られた各二成分現像剤を用いて、デジタルカラー複写機・プリンタ複合機(リコー社製、リコープロC901)により、温度23℃、相対湿度55%の環境下で画像評価を実施した。具体的には、まず、実施例の現像剤1~10(実施例1~10)、及び比較例現像剤1'~6'(比較例1~6)と、トナー1とを用いて、画像面積率2%で、100万枚のランニングまで印刷を行い、各種評価を行った。
<画像濃度>
30mm×30mmのベタ部(現像ポテンシャル400V相当箇所=(露光部電位-現像バイアスDC)=-100V-(-500V)の条件)の中心を、分光測色濃度計(X-Rite社製、X-Rite938)で、5個所測定し、平均値を算出した。初期と100万枚出力後のID差を以下の基準に従い評価した。
Aは優良、Bは良好、Cは使用可能、Dは不良(実用上使用できないレベル)と判定した。評価は、A、B、Cを合格とし、Dを不合格とした。
[評価基準]
A:ID差が0以上0.2未満
B:ID差が0.2以上0.3未満
C:ID差が0.3以上0.4未満
D:ID差が0.4以上
<ゴースト>
ゴーストについて、図3、図4に示す縦帯チャートを印刷し、スリーブ一周分(図3)と一周後(図4)の濃度差をX-Rite938(X-Rite社製)により、センター、リア、フロントの3箇所測定の平均濃度差をΔIDとし、以下のようにランク分けした。
Aは優良、Bは良好、Cは使用可能、Dは不良(実用上使用できないレベル)と判定した。評価は、A、B、Cを合格とし、Dを不合格とした。
[評価基準]
A:0.01≧ΔID
B:0.01<ΔID≦0.03
C:0.03<ΔID≦0.06
D:0.06<ΔIDの
<ハロー>
ハローについては、図5の原稿から図6に示す画像パターンを出力し、ベタ画像周辺の白抜け幅を計測して、ハロー状態の画像の白抜け具合を以下のランクで評価した。
Aは優良、Bは良好、Cは使用可能、Dは不良(実用上使用できないレベル)と判定した。評価は、A、B、Cを合格とし、Dを不合格とした。
[評価基準]
A:0.05≧白抜け幅
B:0.05<白抜け幅≦0.07
C:0.07<白抜け幅≦0.10
D:0.10<白抜け幅
<ベタキャリア付着>
キャリア付着が発生すると、感光体や定着ローラの傷の原因となり、画像品質の低下を招く。感光体上にキャリア付着が発生しても、一部のキャリアしか紙に転写しないため、以下の方法で評価した。
現像条件(帯電電位(Vd):-600V、画像部(ベタ原稿)にあたる部分の感光後の電位:-100V、現像バイアス:DC-500V)における、ベタ画像(30mm×30mm)に付着したキャリアの個数を、感光体上でカウントしてキャリア付着(ベタ部)の評価を行った。
Aは優良、Bは良好、Cは使用可能、Dは不良と判定した。評価は、A、B、Cを合格とし、Dを不合格とした。
[評価基準]
A:キャリア付着無し
B:キャリア付着はあるが、画像には影響しないレベル)
C:キャリア付着はあり、画像にも出ているが許容できるレベル
D:キャリア付着があり、画像にも出ており許容できないレベル
100万枚後の結果を表2に示す。
Figure 2023167926000008
表1、2より、芯材粒子の表面粗さRzが2μm以上3μm以下であり、導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下である静電潜像現像剤用キャリアは、抵抗安定性に優れ、長期間に亘って画質の変動が抑えられることが判る。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
本発明の態様は、例えば、以下のとおりである。
<1> 磁性を有する芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆する樹脂層と、を有し、
前記樹脂層中に金属基体に導電層が被覆された導電性微粒子が含まれる静電潜像現像剤用キャリアであって、
前記芯材粒子の表面粗さRzが2μm以上3μm以下であり、
前記導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下である、
静電潜像現像剤用キャリア。
<2> 前記金属基体に対する前記導電層の質量比が0.03以上0.06以下である、
前記<1>に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
<3> さらに硫酸バリウムを含む、
前記<1>又は<2>に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
<4> 前記<1>乃至<3>のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有する、
二成分現像剤。
<5> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部と、
前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光部と、
前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記<4>に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像部と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着部と、を有する、
画像形成装置、
<6> 静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記<4>に記載の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、
前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部と、を有する、
プロセスカートリッジ。
<7> 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、
前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記<4>に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、
前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、
前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程と、を有する、
画像形成方法。
特開2014-170131号公報 特開2014-029464号公報 特開2009-103787号公報

Claims (7)

  1. 磁性を有する芯材粒子と、前記芯材粒子の表面を被覆する樹脂層と、を有し、
    前記樹脂層中に金属基体に導電層が被覆された導電性微粒子が含まれる静電潜像現像剤用キャリアであって、
    前記芯材粒子の表面粗さRzが2μm以上3μm以下であり、
    前記導電性微粒子の粒径が400nm以上800nm以下である、
    静電潜像現像剤用キャリア。
  2. 前記金属基体に対する前記導電層の質量比が0.03以上0.06以下である、
    請求項1に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
  3. さらに硫酸バリウムを含む、
    請求項1又は2に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
  4. 請求項1に記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有する、
    二成分現像剤。
  5. 静電潜像担持体と、
    前記静電潜像担持体を帯電させる帯電部と、
    前記静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光部と、
    前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像部と、
    前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写部と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着部と、を有する、
    画像形成装置。
  6. 静電潜像担持体と、
    前記静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、
    前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4に記載の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、
    前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部と、を有する、
    プロセスカートリッジ。
  7. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、
    前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、
    前記静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、
    前記記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程と、を有する、
    画像形成方法。
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