JP5219484B2 - 二成分系現像剤及び該二成分系現像剤を用いた画像形成方法 - Google Patents
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Description
加えて、このような使用形態においては十分な電力供給を得難い場合や、狭隘な場所での使用といった場合も多い。消費電力低減の観点および、装置からの排熱で使用者が不快となるのを防止する観点からも、より低温定着に適した現像剤および現像装置の開発が望まれている。
加えて、二成分系現像剤を用いた現像方法においては、トナーの真密度、キャリアの真密度、およびそれらの相関関係が画像均一性において重要であることを見いだした。
また、低温定着性を満足させるためにはある特定の温度におけるトナー粘度が重要であることを見いだした。
すなわち、本発明は、以下の通りである。
本発明は、トナーとキャリアを少なくとも有する二成分系現像剤であって、前記トナーは、着色剤、結着樹脂及び極性樹脂を少なくとも含有するトナー粒子を有し、
前記トナー粒子は、スチレン単量体、アクリル酸エステル系単量体及び前記極性樹脂を含む重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記スチレン単量体と前記アクリル酸エステル系単量体とを重合させることによって得られたものであり、
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgA)が40℃以上、60℃以下であり、
前記極性樹脂の示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgB)が80℃以上、120℃以下であり、
前記極性樹脂は、スチレン−メタクリル酸共重合体であり、
前記キャリアの平均円形度Ccが、0.950以上、1.000未満であり、前記トナーの平均円形度Ctが、0.960以上、1.000未満であり、前記Ctを前記Ccで除した値(Ct/Cc)が、1.000以上、1.040以下であり、
前記トナーに対する負荷−除荷試験において、
前記トナーの1粒子に負荷速度9.8×10−5N/secで2.9×10−4Nの最大荷重をかけ、前記最大荷重で0.1秒間経過後に得られる変位量をX(μm)、
前記0.1秒間経過後、除荷速度9.8×10−5N/secで除荷し、荷重が0となったときに得られる変位量をY(μm)としたときに、
前記Yを前記Xで除した値(Y/X:復元率)が0.40以上、0.80以下であり、前記トナーのフローテスター昇温法による100℃の粘度が、5.0×103Pa・s以上、2.5×104Pa・s以下であり、
前記トナーの真密度ρtr(g/cm3)が、0.90以上、1.20以下であり、前記キャリアの真密度ρcr(g/cm3)が、2.5以上、4.2以下であり、前記ρtrを前記ρcrで除した値(ρtr/ρcr)が、0.23以上、0.45以下であることを特徴とする二成分系現像剤に関する。
トナーとキャリアを少なくとも有する二成分系現像剤であって、
前記トナーは、着色剤、結着樹脂及び極性樹脂を少なくとも含有するトナー粒子を有し、
前記トナー粒子は、スチレン単量体、アクリル酸エステル系単量体及び前記極性樹脂を含む重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記スチレン単量体と前記アクリル酸エステル系単量体とを重合させることによって得られたものであり、
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgA)
が40℃以上、60℃以下であり、
前記極性樹脂の示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgB)が80℃以上、120℃以下であり、
前記極性樹脂は、スチレン−メタクリル酸共重合体であり、
前記キャリアの平均円形度Ccが、0.950以上、1.000未満であり、前記トナーの平均円形度Ctが、0.960以上、1.000未満であり、前記Ctを前記Ccで除した値(Ct/Cc)が、1.000以上、1.040以下であり、
前記トナーに対する負荷−除荷試験において、
前記トナーの1粒子に負荷速度9.8×10−5N/secで2.9×10−4Nの最大荷重をかけ、前記最大荷重で0.1秒間経過後に得られる変位量をX(μm)、
前記0.1秒間経過後、除荷速度9.8×10−5N/secで除荷し、荷重が0となったときに得られる変位量をY(μm)としたときに、
前記Yを前記Xで除した値(Y/X:復元率)が0.40以上、0.80以下であり、前記トナーのフローテスター昇温法による100℃の粘度が、5.0×103Pa・s以上、2.5×104Pa・s以下であり、
前記トナーの真密度ρtr(g/cm3)が、0.90以上、1.20以下であり、前記キャリアの真密度ρcr(g/cm3)が、2.5以上、4.2以下であり、前記ρtrを前記ρcrで除した値(ρtr/ρcr)が、0.23以上、0.45以下であることを特徴とする画像形成方法に関する。
本発明者らは詳細な検討の結果、以下の項目を規定することで、画像形成装置を低温低湿度条件下に数日間静置した後、高温高湿度使用環境において印字した場合においても高品質な画像が得られ、且つ低温定着性に優れたトナーとなることを見いだしたものである
。規定する項目は以下のとおりである。(1)トナーの復元率。(2)特定の温度におけるトナーの粘度。(3)トナーの真密度。(4)キャリアの真密度。
通常の使用環境においては、トナーとキャリアはある一定の比率を保って現像容器内で攪拌混合されており、現像に供されたトナーを補うようトナーが補給されている。この補給されたトナーは、補給直後は帯電を持ち得ないが、現像容器内で攪拌混合されている間にキャリアとの摺擦によって帯電する。この結果、現像容器内のトナーは一様帯電し、高画質な画像を継続的に得られるようになる。しかし、一旦低温低湿度条件下に置かれた現像剤は局所的にチャージアップ(過帯電)を起こしやすく、例えば現像容器内壁に接している現像剤と接していない現像剤とでは帯電量が異なってくる。こうした現像装置を高温高湿度環境下に移動させると、現像剤帯電能のばらつきがより一層顕著になり、また、キャリアとトナーとの遊離、トナー粒子からの外添剤の遊離といった現象が発生する。
また、上記トナーの復元率は、0.40以上、0.78以下であることが好ましく、0.44以上、0.78以下であることがより好ましい。
さらに、上記トナーの復元率は、例えば下記手法を用いることで上記関係を満足させることが可能であるがこれらに限定されるものではない。
(1)トナー粒子を水系媒体中で製造する場合に、トナー粒子に後述する極性樹脂を含有させ、極性樹脂によるシェル層を形成させる。このとき該極性樹脂は、コア層を形成する結着樹脂との相溶性を考慮して選定する。
(2)水系媒体中でコア粒子を製造した後、極性樹脂を構成するモノマーを添加してシード重合することによりシェル層を形成する。
(3)コア粒子よりも体積平均粒径が小さい極性樹脂微粒子をコア粒子に機械的に付着させる。あるいは水系媒体中でコア粒子よりも体積平均粒径が小さい極性樹脂微粒子をコア粒子に付着させた後、加熱工程によって固着させる。
本発明におけるトナーの復元率の測定には、(株)エリオニクス製 超微小硬度計ENT−1100aを用いた。使用圧子は20μm×20μm四方の平圧子を用い、測定環境は温度25℃、湿度60%とした。
測定においては、装置付帯の顕微鏡を用い、測定用画面(横幅:160μm、縦幅:120μm)にトナー粒子が1粒で存在しているようなエリアを選択した。変位量の誤差を小さくするため、トナーの個数平均粒径D1に対して±0.2μmの範疇の粒子を測定対象とした。尚、測定用画面から任意のトナーを選択するが、測定画面上でのトナー粒子径の測定手段は以下のように行った。すなわち、超微小硬度計ENT1100付帯のソフトを用いてトナー粒子の長径と短径を測定し、それらから求められるアスペクト比[(長径+短径)/2]の値がD1に対して±0.2μmの範疇である粒子を選択して測定した。
なお、上記トナーの復元率は、任意のトナー粒子100個について測定を行った後、値の大きいものから順に10点、および値の小さいものから順に10点を棄却した残り80点について相加平均値を算出したものである。上記トナーの復元率の算出に用いたトナーに対する負荷−除荷試験の一例を図4に示す。
測定には粒度分布測定装置Multisizer3(ベックマン・コールター株式会社製)を用いた。電解液としてISOTON R−II(ベックマン・コールター株式会社製)を150ml用いた。電解液に測定試料(トナー)を20mg加え懸濁した。試料を懸濁させた電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、前記Multisizer3により100μmアパーチャーを用いて、2.0μm以上64.0μm未満の粒子について測定し、個数平均粒径D1(μm)を求めた。
Pa・s以上、2.5×104 Pa・s以下である。上記トナーの100℃粘度は、5.2×103 Pa・s以上、2.5×104 Pa・s以下であることが好ましく、5.2×103 Pa・s以上、2.4×104 Pa・s以下であることがより好ましい。
上記トナーの100℃粘度は、トナーの結着樹脂のガラス転移温度やワックスの最大吸熱ピークの温度を調整することで上記関係を満たすことが可能であるが、これらに限定されるものではない。
トナーの100℃粘度が5.0×103 Pa・s未満である場合には、記録材上の定着画像にムラが生じ、一様性に劣る画像となるため好ましくない。この詳細な理由については不明であるが、定着されたトナー像が定着温度から室温まで冷却されるときの冷却速度ムラが、画質に反映されるためであると推察される。
一方、トナーの100℃粘度が2.5×104 Pa・sを超える場合には、本発明においては十分な定着を行うことはできずに、部分的に剥落したような不均一画像となる。
測定にはフローテスターCFT−500D(株式会社島津製作所製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い、下記の条件で測定を行った。
・サンプル :約1.1gのトナーを秤量し、これを加圧成型器で成型してサンプルとした。
・ダイ穴径 :0.5mm
・ダイ長さ :1.0mm
・シリンダ圧力:9.807E+5(Pa)
・測定モード :昇温法
・昇温速度 :4.0℃/min
上記の方法により、50℃〜200℃におけるトナーの粘度(Pa・s)を測定し、温度100℃の粘度(Pa・s)を求めた。
95以上、1.01以下であることがより好ましい。
上記キャリアの真密度ρcrは、2.7以上、4.2以下であることが好ましく、2.7
以上、4.1以下であることがより好ましい。
上記ρtr/ρcrは、0.23以上、0.41以下であることが好ましく、0.25以
上、0.41以下であることがより好ましい。
上記トナーの真密度ρtrは、トナーおよびトナー粒子に用いることのできる各種材料(結着樹脂、着色剤、離型剤、荷電制御剤、無機微粉体)の種類および添加量を調節することで上記範囲を満たすことが可能であるがこれらに限定されるものではない。
上記キャリアの真密度ρtrは、例えば下記手法を用いることで上記関係を満足させることが可能であるがこれらに限定されるものではない。
(1)磁性を示す金属化合物粒子の種類、粒径および添加量を調整する。
(2)非磁性の金属化合物粒子を添加する場合にはその種類、粒径および添加量を調整する。
(3)キャリア用結着樹脂の種類および添加量を調整する。
(4)キャリアが多孔質磁性粒子を含むキャリアコアを含有するキャリアである場合には、キャリアコアの結晶径、空孔径、空孔径分布、空孔比率を調整する。
トナーとなり好ましくない。具体的には長期に渡る使用に伴い、均一性に劣る画像となる。一方、ρtr(g/cm3)が1.2を超える場合には一部のトナーがキャリアと摺擦されずに現像工程に供されるため、均一性に劣る画像となる。
測定には、乾式自動密度計オートピクノメーター(ユアサアイオニクス社製)を用い、該装置の操作マニュアルに従い、以下の条件にて測定を行った。
(測定条件)
セル :SMセル(容積10ml)
サンプル量 :2.0g
この測定方法は、気相置換法に基づいて、固体・液体の真密度を測定するものである。液相置換法と同様、アルキメデスの原理に基づいているが、置換媒体としてアルゴンガスを用いるため、微細孔への精度が高い。
本発明の二成分系現像剤に用いられるキャリアは、少なくとも磁性体を含有していることが好ましい。また、走査型プローブ顕微鏡で観測される上記キャリア表面の平均粗さ(Ra)は10nm以上、60nm以下であることが好ましく、10nm以上、40nm以下であることが更に好ましい。
Raが10nm未満である場合には、トナーとキャリアの接触回数は少なく、キャリアスペントは抑制されるものの、トナー全体が均一帯電するまでに至らない。その結果画像均一性に劣るものとなりやすい。一方、Raが60nmを越える場合には、トナー表面全体は均一帯電されるものの、キャリアスペントを抑制することが出来ず、長期に渡る使用に伴い画像均一性に劣るものとなりやすい。
上記効果は、本発明の如き低温定着性に優れたトナーを用いた現像剤においてより顕著に発揮されるものである。
上記キャリア表面の平均粗さ(Ra)は、用いる磁性体の粒径や、結着樹脂と磁性体の配合比を調節することで上記範囲を満たすことが可能であるがこれらに限定されるものではない。
(測定条件)
プローブステーション:SPI3800N(セイコーインスツルメンツ(株)製)
測定ユニット :SPA400
測定モード :タッピング
カンチレバー :NCH−10V
Target Amplitude:3V
解像度 :Xデータ数 256、Yデータ数 256
(測定方法)
本発明においては、キャリア表面の8μm四方のエリアを測定する。測定するエリアは、走査型プローブ顕微鏡で測定されるキャリア粒子表面の、中央部の8μm四方のエリアとする。測定するキャリア粒子は、フロー式粒子像測定装置で測定される個数基準の円相当径平均値にほぼ等しい(円相当径平均値との差分の絶対値が0.50μm未満である)キャリア粒子をランダムに選択して、そのキャリア粒子を測定する。測定されたデータは、Fatten2次補正を行う。異なるキャリア粒子を5個以上測定し、得られたデータの平均値を算出して、キャリア表面の平均粗さ(Ra)とする。
なお平均粗さ(Ra)とは、日本工業規格(JIS)B0601(2001年改正)で定義されている算術平均粗さRaを測定面に対して適用できるよう三次元に拡張したものであり、基準面から指定面までの偏差の絶対値を平均した値であって次式で表される。
S0 :指定面が理想的にフラットであると仮定したときの面積
Z0 :指定面内のZデータ(指定面に対して垂直方向のデータ)の平均値
指定面とは、本発明においては8μm四方の測定エリアを意味する。
上記キャリアの平均円形度Ccは、0.955以上、1.000以下であることがより好ましく、0.959以上、1.000以下であることが特に好ましい。
上記トナーの平均円形度Ctは、0.970以上、1.000以下であることがより好ましく、0.972以上、1.000以下であることが特に好ましい。
上記Ct/Ccは、1.000以上、1.038以下であることがより好ましく、1.0
00以上、1.031以下であることが特に好ましい。
上記キャリアの平均円形度Ccは、例えば下記手法を用いることで上記範囲を満足させることが可能であるがこれらに限定されるものではない。
(1)用いる磁性体の粒径や、結着樹脂と磁性体の配合比を調節する。
(2)キャリアコア表面を樹脂で処理してコートキャリアとする場合には、コート剤として用いる樹脂の種類および量を調整する。
上記トナーの平均円形度Ctは、トナー粒子を水系媒体中で製造する場合に分散剤濃度を調節する、トナー粒子の製造工程においてP1(℃)以上の温度にする時間や降温速度
を調節することで上記範囲を満たすことが可能であるがこれらに限定されるものではない。
具体的には、イオン交換水20mlに、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を適量加えた。その後、測定試料0.02gを加え、発振周波数50kHz、電気的出力150ワットの卓上型の超音波洗浄器分散機(例えば「VS−150」(ヴェルヴォクリーア社製など)を用いて2分間分散処理を行い、測定用の分散液と
した。その際、分散液の温度が10℃以上40℃以下となる様に適宜冷却した。
測定には、標準対物レンズ(10倍)を搭載した前記フロー式粒子像分析装置を用い、シース液にはパーティクルシース「PSE−900A」(シスメックス社製)を使用した。
前記手順に従い調製した分散液を前記フロー式粒子像分析装置に導入し、HPF測定モード、トータルカウントモードにて3000個の粒子を計測した。粒子解析時の2値化閾値を85%とし、解析粒子径を円相当径1.98μm以上、64.0μm以下に限定し、粒子の平均円形度を求めた。
測定にあたっては、測定開始前に標準ラテックス粒子(例えばDuke Scientific社製5100Aをイオン交換水で希釈)を用いて自動焦点調整を行った。その後、測定開始から2時間毎に焦点調整を実施することが好ましい。
また、上記トナーの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定される最大吸熱ピークの温度(P1)が、70℃以上、90℃以下であることが好ましく、70℃以上、85℃以下であることがより好ましい。
さらに、上記最大吸熱ピークの温度(P1)と上記ガラス転移温度TgAとの温度差(P1−TgA)が、15℃以上、40℃以下であることが好ましく、15℃以上、30℃以下であることがより好ましい。
本発明に好適なトナーの態様としては、トナー粒子においてコアシェル構造が形成されており、且つ離型剤であるワックスの効果が十分発揮できる様態であることが挙げられる。
そして、上記トナーの復元率およびトナーの100℃粘度が前述の範囲にあるときに、上記P1−TgAの値を適切な範囲に設定することで、ワックスの添加効果を最適に出現させることが可能となる。
上記ガラス転移温度TgA、最大吸熱ピークの温度(P1)は、ワックスの種類及び添加量、結着樹脂の種類及び添加量を調節することで上記範囲を満たすことが可能であるがこれらに限定されるものではない。
<測定条件>
(1)モジュレーテッドモードを使用。
(2)温度20℃で5分間均衡を保つ。
(3)1.0℃/min.のモジュレーションを使用し、温度140℃まで1℃/min.で昇温。
(4)温度140℃で5分間均衡を保つ。
(5)温度20℃まで降温。
測定サンプルにはアルミニウム製のパンを用い、対照用に空のパンをセットし測定した。
上記ガラス転移温度TgAおよび上記最大吸熱ピークの温度(P1)は、昇温1回目のDSC曲線のピーク位置より求めた。ここでいうTgAは、日本工業規格(JIS)K7121 9.3項(制定年月日1987年10月01日、確認年月日2006年03月25日)に定める中間点ガラス転移温度である。また、P1は、日本工業規格(JIS)K7121 9.1項(制定年月日1987年10月01日、確認年月日2006年03月25日)に定める融解ピーク温度のうち、高温側のベースラインからのピーク高さが最大となるピーク温度である。
上記キャリアが結着樹脂と磁性体を少なくとも含む金属微粒子とを含有するキャリアコアを少なくとも含有するキャリアである場合は、該キャリアコアのかさ密度をρ1(g/cm3)、真密度をρ2(g/cm3)としたとき、ρ1をρ2で除した値(ρ1/ρ2)が、0.50以上、0.80以下であることが好ましい。より好ましくは0.53以上、0.80以下であり、特に好ましくは0.53以上、0.77以下である。該キャリアコアが多孔質構造部を有さない構造を、以下A構造とも表記する。
一方、上記キャリアが多孔質磁性粒子と結着樹脂とを含むキャリアコアを少なくとも含有するキャリアである場合は、該キャリアコアのかさ密度をρ1(g/cm3)、真密度をρ2(g/cm3)としたとき、ρ1をρ2で除した値(ρ1/ρ2)が、0.20以上、0.42以下であることが好ましい。より好ましくは0.22以上、0.42以下であり、特に好ましくは0.22以上、0.41以下である。該キャリアコアが多孔質構造部を有する粒子に樹脂を充填した構造を、以下B構造とも表記する。
上記キャリアコアのかさ密度及び真密度は、例えば下記手法を用いることで上記関係を満足させることが可能であるがこれらに限定されるものではない。
(1)キャリア用結着樹脂、金属微粒子および磁性体微粒子の種類を調節する。
(2)キャリア用結着樹脂、金属微粒子および磁性体微粒子の粒径を調節する。
(3)キャリア用結着樹脂、金属微粒子および磁性体微粒子の配合比を調節する。
A構造のキャリアコアについてはρ1/ρ2が、0.50以上、0.80以下であることで、画像の一様性に加えてトナーの消費量が使用環境に関わらず安定するため、好ましい。その詳細な理由については不明であるが、ρ1/ρ2を上記範囲とすることで、キャリアの特定箇所の過帯電を好ましい範囲に低減させる効果があるためだと思われる。
また、B構造のキャリアコアにおいてはρ1/ρ2が、0.20以上、0.42以下であることで、画像の一様性に加えてトナーの転写効率が向上するため、好ましい。その詳細な理由については不明であるが、ρ1/ρ2を上記範囲とすることで、キャリア圧縮時において特定の箇所に応力が集中するのを防止する作用があるためだと思われる。
<キャリアコアの分離方法>
キャリアを10.0g準備し、るつぼに入れる。N2ガス導入口、排気装置ユニットを装着したマッフル炉(FP−130、ヤマト科学製)を用い、N2ガスを導入しながら900℃で16時間加熱した。その後、キャリアの温度が50℃以下になるまで放置した。
50ccのポリ瓶中に加熱後のキャリアを入れ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムを0.2g、水を20g加え、キャリアに付着しているススを除去した。このときキャリアが流れ出ないようにするため、磁石で固定して行った。また、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムがキャリアに残存しないよう、水で5回すすいだ後、60℃のオーブンにて24時間乾燥させた。
上記キャリアコアのかさ密度は、パウダーテスターPT−R(ホソカワミクロン社製)を用い、該機器の操作マニュアルに従い測定した。
具体的には、目開き500μmの篩を用いて、振幅を1mmで振動させながら、見かけの容積が10mlとなるまでサンプルを金属製カップに供給した。その後金属性カップを振幅18mmにて上下往復180回タッピングさせ、タッピング後の見かけ容積から、かさ密度(g/cm3)を計算した。
上記キャリアコアの真密度は、乾式自動密度計オートピクノメーター(ユアサイオニクス社製)を用い、該機器の操作マニュアルに従い、下記条件にて測定した。
(測定条件)
・セル SMセル(10ml)
・サンプル量 2.0g
この測定方法は、気相置換法に基づいて、固体・液体の真密度を測定するものである。液相置換法と同様、アルキメデスの原理に基づいているが、置換媒体としてアルゴンガスを用いるため、微細孔への精度が高い。
本発明に用いられるトナーの調製方法について、以下に例示するがこれに限定されない。
まず、トナー粒子を製造する方法としては、以下の方法が例示できる。
(1)少なくとも結着樹脂及び着色剤と、必要に応じてその他の内添物を溶融混練し、混練物を冷却後、粉砕及び分級する方法。
(2)懸濁重合方法を用いて直接トナー粒子を生成する方法。
(3)単量体には可溶で、得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合方法。
(4)水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法。
本発明においては、比較的容易にシャープな粒度分布が得られ、且つトナー粒子のコアシェル構造を形成することが容易である懸濁重合方法が好ましい。
結着樹脂に用いられる重合性単量体の具体的例として、以下のものが挙げられる。
スチレン;o−(m−,p−)メチルスチレン、m−(p−)エチルスチレンの如きスチレン系単量体;アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ブチル、メタクリル酸ブチル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、メタクリル酸ドデシル、アクリル酸ステアリル、メタクリル酸ステアリル、アクリル酸ベヘニル、メタクリル酸ベヘニル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ジメチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル、アクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチルの如きアクリル酸エステル系単量体或いはメタクリル酸エステル系単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミドの如きエン系単量体。
。
該極性樹脂の示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(以下、TgBともいう)が、80℃以上、120℃以下とすることでトナーの耐久性と低温定着性の両立を更に高めることができる。
上記極性樹脂のTgBは、前述のTgAと同様の方法によって求めた。
使用するワックスとしては以下のものが挙げられる。
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、ペトロラクタム如きの石油系ワックス及びその誘導体;モンタンワックス及びその誘導体;フィッシャートロプシュ法による炭化水素ワックス及びその誘導体;ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスの如きポリオレフィンワックス及びその誘導体;カルナバワックス、キャンデリラワックスの如き天然ワックス及びその誘導体。誘導体としては酸化物や、ビニル系モノマーとのブロック共重合物、グラフト変性物などが挙げられる。
さらには、使用するワックスとして以下のものも挙げられる。
高級脂肪族アルコール;ステアリン酸、パルミチン酸の如き脂肪酸;酸アミドワックス;エステルワックス;硬化ヒマシ油及びその誘導体;植物系ワックス;動物性ワックス。
この中で特に、離型性に優れるという観点からエステルワックス及び炭化水素ワックスが好ましい。更に上記トナーにおいてコアシェル構造を制御し易く本発明の効果を発現しやすくするためには炭化水素系ワックスを用いることがより好ましい。
ルホン酸基塩又はスルホン酸エステル基を側鎖に持つ高分子が用いることが可能である。その中で特にスルホン酸基、スルホン酸塩基又はスルホン酸エステル基を含有する重合体又は共重合体を用いることが好ましい。本発明のトナーを懸濁重合法にて製造する場合、上記高分子を添加することによって、造粒安定化は基より重合段階でのトナー粒子のコアシェル構造が促進される。そのためトナーの耐久性と定着性の両立を一層高めることができる。
上記重合体又は共重合体を製造するためのスルホン酸基、スルホン酸基塩又はスルホン酸エステル基を有する単量体としては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、2−メタクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ビニルスルホン酸、メタクリルスルホン酸やそれらのアルキルエステルが挙げられる。
上記スルホン酸基、スルホン酸基塩又はスルホン酸エステル基を含有する重合体又は共重合体は、上記単量体の単重合体であっても構わないが、上記単量体と他の単量体との共重合体であっても構わない。上記単量体と共重合体をなす単量体としては、ビニル系重合性単量体があり、単官能性重合性単量体或いは多官能性重合性単量体を使用することが出来る。
該低分子量ポリマーとしては、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により測定される重量平均分子量(Mw)が2,000乃至5,000の範囲で、且つ、Mw/Mnが4.5未満、好ましくは3.0未満のものが好ましい。
低分子量ポリマーの例としては、低分子量ポリスチレン、低分子量スチレン−アクリル酸エステル共重合体、低分子量スチレン−アクリル共重合体が挙げられる。
本発明に用いられる架橋剤としては、以下のものが挙げられる。
2官能の架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ビス(4−アクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、エチレングリコールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、テトラエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコール#200、#400、#600の各ジアクリレート、ジプロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、ポリエステル型ジアクリレート(MANDA日本化薬)、及び上記のジアクリレートをジメタクリレートに代えたものが挙げられる。
多官能の架橋剤としては、ペンタエリスリトールトリアクリレート、トリメチロールエタントリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、テトラメチロールメタンテトラアクリレート、オリゴエステルアクリレート及びそのメタクリレート、2,2−ビス(4−メタクリロキシポリエトキシフェニル)プロパン、ジアリルフタレート、トリアリルシアヌレート、トリアリルイソシアヌレート及びトリアリルトリメリテートが挙げられる。
これらの架橋剤の添加量は、上記重合性単量体100質量部に対して、好ましくは0.05質量部以上、10質量部以下、より好ましくは0.1質量部以上、5質量部以下である。
2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系又はジアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシド、tert−ブチル−パーオキシピバレートの如き過酸化物系重合開始剤が挙げられる。
これらの重合開始剤の使用量は、目的とする重合度により変化するが、一般的には、重合性単量体100質量部に対して3質量部以上、20質量部以下である。重合開始剤の種類は、重合法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に、単独又は混合して使用される。
シアン系着色剤としての有機顔料又は有機染料としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アントラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物等が利用できる。
具体的には、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー7、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15:1、C.I.ピグメントブルー15:2、C.I.ピグメントブルー15:3、C.I.ピグメントブルー15:4、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66が挙げられる。
具体的には、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.ピグメントレッド23、C.I.ピグメントレッド48:2、C.I.ピグメントレッド48:3、C.I.ピグメントレッド48:4、C.I.ピグメントレッド57:1、C.I.ピグメントレッド81:1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド146、C.I.ピグメントレッド150、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド169、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド184、C.I.ピグメントレッド185、C.I.ピグメントレッド202、C.I.ピグメントレッド206、C.I.ピグメントレッド220、C.I.ピグメントレッド221、C.I.ピグメントレッド254が挙げられる。
具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー17、C.I.ピグメントイエロー62、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー83、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー95、C.I.ピグメントイエロー97、C.I.ピグメントイエロー109、C.I.ピグメントイエロー110、C.I.ピグメントイエロー111、C.I.ピグメントイエロー120、C.I.ピグメントイエロー127、C.I.ピグメントイエロー128、C.I.ピグメントイエロー129、C.I.ピグメントイエロー147、C.I.ピグメントイエロー151、C.I.ピグメン
トイエロー154、C.I.ピグメントイエロー155、C.I.ピグメントイエロー168、C.I.ピグメントイエロー174、C.I.ピグメントイエロー175、C.I.ピグメントイエロー176、C.I.ピグメントイエロー180、C.I.ピグメントイエロー181、C.I.ピグメントイエロー191、C.I.ピグメントイエロー194が挙げられる。
これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。トナーに用いられる着色剤は、色相角、彩度、明度、耐光性、OHP透明性、トナー中の分散性の点から選択される。
上記着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対し1質量部以上、20質量部以下であることが好ましい。
荷電制御剤としては、公知のものが利用でき、特に帯電スピードが速く、かつ、一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。さらに、トナーを直接重合法により製造する場合には、重合阻害性が低く、水系分散媒体への可溶化物が実質的にない荷電制御剤が特に好ましい。
一方、トナーを正荷電性に制御するものとしては、ニグロシン及び脂肪酸金属塩等によるニグロシン変性物;グアニジン化合物;イミダゾール化合物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルフォン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の4級アンモニウム塩、及びこれらの類似体であるホスホニウム塩等のオニウム塩及びこれらのレーキ顔料;トリフェニルメタン染料及びこれらのレーキ顔料(レーキ化剤としては、りんタングステン酸、りんモリブデン酸、りんタングステンモリブデン酸、タンニン酸、ラウリン酸、没食子酸、フェリシアン化物、フェロシアン化物など);高級脂肪酸の金属塩;ジブチルスズオキサイド、ジオクチルスズオキサイド、ジシクロヘキシルスズオキサイド等のジオルガノスズオキサイド;ジブチルスズボレート、ジオクチルスズボレート、ジシクロヘキシルスズボレートの如きジオルガノスズボレート類;樹脂系荷電制御剤が挙げられる。
上記トナーは、これら荷電制御剤を単独で或いは2種類以上組み合わせて含有することができる。
上、20質量部以下、より好ましくは0.5質量部以上、10質量部以下である。しかしながら、上記トナーには、荷電制御剤の添加は必須ではなく、トナーの層厚規制部材やトナー担持体との摩擦帯電を積極的に利用することでトナー中に必ずしも荷電制御剤を含ませる必要はない。
トナーに添加する無機微粉体としては、シリカを含む、平均一次粒径が4乃至80nmの微粉体であることが好ましい。本発明において平均一次粒径が上記範囲にあることで、トナーの流動性が向上すると共に、トナーの保存性も良好になる。
また、上記無機微粉体は、シリカと、酸化チタン、アルミナまたはそれらの複酸化物などの微粉体を併用することができる。シリカと併用する微粉体の中でも酸化チタンが好ましい。
これらのうち、表面及びシリカ微粉体の内部にあるシラノール基が少なく、またNa2O、SO3 2−等の製造残滓の少ない乾式シリカの方が好ましい。また乾式シリカは、製造工程において例えば、塩化アルミニウム、塩化チタン等他の金属ハロゲン化合物をケイ素ハロゲン化合物と共に用いることによって、シリカと他の金属酸化物の複合微粉体を得ることも可能であり、それらも包含する。
その中でも、シリコーンオイルにより処理された無機微粉体が好ましい。さらに、高湿環境下でもトナー粒子の帯電量を高く維持するためには、無機微粉体をカップリング剤で疎水化処理すると同時或いは処理した後に、シリコーンオイルにより処理したシリコーンオイル処理された疎水化処理無機微粉体がより好ましい。
また、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理の他、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、例えば、ポリオルガノシロキサン等で処理を行っても良い。
の無機系及び有機系の分散剤を用いることができる。
具体的には、無機系の分散剤の例としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナが挙げられる。また、有機系の分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプンが挙げられる。
また、市販のノニオン、アニオン、カチオン型の界面活性剤の利用も可能である。この様な界面活性剤の例としては、ドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンタデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが挙げられる。
また、本発明においては、難水溶性無機分散剤を用い、水系分散媒体を調製する場合に、これらの分散剤の使用量は、重合性単量体100質量部に対して、0.2質量部以上、2.0質量部以下であることが好ましい。また、重合性単量体組成物100質量部に対して300乃至3,000質量部の水を用いて水系分散媒体を調製することが好ましい。
本発明に用いられるキャリアの調製方法について、以下に詳細するがこれらに限定されない。
本発明におけるキャリアは、結着樹脂と磁性体を少なくとも含む金属微粒子とを含有するキャリアコアを少なくとも含有するキャリア(以下、磁性体分散型樹脂キャリアともいう)であることが好ましい。上記磁性体分散型樹脂キャリアにおける金属化合物粒子の含有量は、80〜99質量%であることが好ましい。金属化合物粒子の含有量が80質量%未満であると帯電性が不安定になりやすい。特に低温低湿環境下においてキャリアが帯電し、その残留電荷が残存しやすくなるために微粉トナーや外添剤等がキャリア表面に付着しやすくなる。さらに、トナーの劣化に対して、効果的な適度な比重が得られ難くなる。また、金属化合物粒子の含有量が99質量%を超えるとキャリア強度が低下して、耐久によるキャリアの割れなどの問題を生じやすくなる。
(式):(W1−W2)/W1×100
・cmを超えると、エッジ強調のきつい画像が形成され易くなる。さらには、キャリア表面の電荷がリークしづらくなるため、チャージアップ現象による画像濃度の低下や、新たに補給されたキャリアとトナーとの帯電が不均一になることによるカブリ及び飛散などを起こしてしまうことがある。その他、静電気的な外添剤付着が促進されるなど、画像欠陥を引き起こしやすい。
σ1000が80Am2/kgを超えると、磁性体分散型樹脂キャリアの粒径にも関係するが、現像器内でのストレスが大きくなりキャリア劣化が促進され、特に多数枚の複写又はプリントによる現像剤の耐久劣化が生じやすい。一方、30Am2/kg未満では、キャリアの磁気力が低下し、キャリア付着が生じやすくなる。
Mは単独あるいは複数で用いることができ以下の組み合わせが挙げられる。マグネタイト、Zn−Fe系フェライト、Mn−Zn−Fe系フェライト、Ni−Zn−Feフェライト、Mn−Mg−Fe系フェライト、Ca−Mn−Fe系フェライト、Ca−Mg−Fe系フェライト、Li−Fe系フェライト、Cu−Zn−Fe系フェライト。
種以上の金属化合物粒子を混合して用いる場合には、比重や形状が類似している金属化合物粒子を用いるのが、結着樹脂との密着性及びキャリアの強度を高めるためにより好ましい。マグネタイトとヘマタイト、マグネタイトとSiO2、マグネタイトとAl2O3、マグネタイトとTiO2、の組み合わせが好ましく用いることができる。中でもマグネタイトとヘマタイトの組み合わせが特に好ましく用いることができる。
この場合、磁性を示す金属化合物粒子の個数平均粒径(平均粒径ra)と他方の非磁性の金属化合物粒子の個数平均粒径(平均粒径rb)の粒径比rb/raは、1を超え5以下であることが好ましく、より好ましくは1.2以上5.0以下である。1.0倍以下であると比抵抗の低い強磁性を示す金属化合物粒子が表面に出やすくなり、キャリアの比抵抗を上げにくく、キャリア付着を防止する効果が得られにくくなる。また5倍を超えると、キャリアの強度が低下しやすく、キャリア破壊を引き起こしやすくなる。
また、2種以上の金属化合物粒子を使用する場合には、非磁性の金属化合物粒子の比抵抗が1×108Ω・cm未満であると、磁性体分散型樹脂キャリアの比抵抗が低くなり、本発明の効果が得られにくくなることから好ましくない。
尚、上記金属化合物粒子の比抵抗の測定方法は、キャリアの比抵抗の測定方法に準じる。
化性樹脂が好ましく、さらには一部又は全部が3次元的に架橋されている樹脂、例えばフェノール樹脂を含有する熱硬化性樹脂であることが好ましい。この樹脂を用いることにより、分散する金属化合物粒子を強固に結着出来る為、磁性体分散型樹脂キャリアの強度をアップさせることが出来、多数枚の複写においても金属化合物粒子の脱離が起り難くなる。
スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、p−ターシャリーブチルスチレン等のスチレン誘導体;アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル 酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニル等のアクリル酸エステル;メタクリル酸、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n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノメチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ベンジル等のメタクリル酸エステル類;2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド;メチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルエーテル、イソブチルエーテル、βークロルエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテルp−メチルフェニルエーテル、p−クロルフェニルエーテル、p−ブロムフェニルエーテル、p−ニトロフェニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル等のビニルエーテル;ブタジエン等のジエン化合物。
これらのモノマーは単独または混合して使用することができ、好ましい特性が得られるような好適な重合体組成を選択することができる。
架橋剤として用いることのできる化合物は以下のとおりである。
ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレン等の芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、テトラエチレングリコールジメタクリレート、3−ブチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、ペンタエリスリトールジメタクリレート、ペンタエリスリトールテトラメタクリレート、グリセロールアクロキシジメタクリレート、N,N−ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルフォン。これら化合物は2種類以上を適宜混合して使用しても良い。
架橋剤は、重合性混合物にあらかじめ混合しておくこともできるし、必要に応じて適宜重合の途中で添加することもできる。
もっとも好ましい結着樹脂は、フェノール樹脂である。その出発原料としては、フェノール、m−クレゾール、3,5−キシレノール、p−アルキルフェノール、レゾルシル、p−tert−ブチルフェノール等のフェノール化合物、ホルマリン、パラホルムアルデヒド、フルフラール等のアルデヒド化合物が挙げられる。特にフェノールとホルマリンの組合せが好ましい。
フェノール樹脂又はメラミン樹脂を用いる場合には、硬化触媒として塩基性触媒を用いることができる。塩基性触媒として通常のレゾール樹脂製造に使用される種々のものを用いることができる。具体的にはアンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミン等のアミン類を挙げることができる。中でもアンモニア水を用いることが好ましい。
金属化合物粒子は、100質量部当り0.1〜10質量部(より好ましくは、0.2〜6質量部)の親油化処理剤で処理されているのが金属化合物粒子の親油性及び疎水性を高める上で好ましい。
γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルメトキシジエトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロ
ピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、エチレンジアミン、エチレントリアミン、スチレン−(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル共重合体、イソプロピルトリ(N−アミノエチル)チタネート。
メルカプトエタノール、メルカプトプロピオン酸、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン。
γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン、エピクロルヒドリン、グリシドール、スチレン−(メタ)アクリル酸グリシジル共重合体。
ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体等のアクリル樹脂、塩化ビニル、酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、セルロース誘導体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、フッ素樹脂。
中でもシリコーン樹脂、フッ素樹脂は、コアとの密着性、スペント防止の観点から好ましく用いられ、特に好ましくは、シリコーン樹脂が用いられる。またこれらは単独で用いることもできるが、被膜強度を高め、好ましい帯電に制御するために、カップリング剤と併用して用いることが好ましい。
カップリング剤としては、アミノシランを用いると良い。その結果、ポジ帯電性を持ったアミノ基をキャリア表面に導入でき、好ましい帯電量をトナーに付与できる。更に、金属化合物粒子を親油化処理し、キャリアコアの被覆層としてシリコーン樹脂を用いた場合、アミノ基の存在は、親油化処理剤とシリコーン樹脂の両者を活性化させる。そのため、シリコーン樹脂のキャリアコアとの密着性を更に高め、同時にシリコーン樹脂の硬化を促進することで、より強固な被膜を形成する事ができる。
および真密度を調整するための手法としては、適当な元素の種類を選択したり、結晶径、空孔径、空孔径分布、空孔比率等をコントロールしたりする手法が挙げられる。具体的には以下の手法が例示される。
i)多孔質コア粒子を焼成で形成する際の温度や時間を調整することにより結晶の成長度合いや成長速度をコントロールし、空孔の大きさや分布状態等を調整する。
ii)多孔質コア粒子を形成する際、発泡剤や有機微粒子の如き空孔形成剤を添加し、コア粒子内部に空孔を発生させる。その際、発泡剤の種類(組成、径など)を適当に選択し、その量を調整する。
微粒子化する方法としては、公知の方法が使用できるが、例えば、粉砕工程で所望の粒径にまで粉砕する。粉砕工程では、クラッシャー、ハンマーミル、フェザーミルの如き粉砕機で粗粉砕し、更に、川崎重工業社製のクリプトロンシステム、日清エンジニアリング社製のスーパーローター、ターボ工業製のターボ・ミル(RSSローター/SNNBライナー)、エアージェット方式による微粉砕機で微粉砕する。
また、粉砕後に分級し、微粒子の粒度分布を調整しても良い。分級装置としては、慣性分級方式のエルボージェット(日鉄鉱業社製)、遠心力分級方式のターボプレックス(ホソカワミクロン社製)の如き分級機や篩分機がある。
フェライト粒子を用いる場合には、結晶の成長速度のコントロールの容易性の観点から、Mn元素を含有する、Mn系フェライトまたはMn−Mg系フェライトが好ましい。
質磁性コア粒子への結着樹脂の付着力が低くなる場合がある。
ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフルオロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフルオロカーボン樹脂、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、ノボラック樹脂、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートといった芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂。
フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂。
ストレートシリコーン樹脂は、信越化学社製のKR271、KR255、KR152、東レダウコーニング社製のSR2400、SR2405等。
変性シリコーン樹脂は、信越化学社製のKR206(アルキッド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レダウコーニング社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキッド変性)等。
ジョンタイプの結着樹脂である場合には、水を用いればよい。上記多孔質磁性コア粒子内部に、溶剤で希釈された結着樹脂を添加させる方法としては、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法、流動床、及び混練法の如き塗布方法により結着樹脂を含浸させ、その後、溶剤を揮発させる方法が挙げられる。
上記多孔質磁性コア粒子内部に充填させる結着樹脂とは別に、耐汚染性の向上や、帯電付与能や抵抗の調整等を考慮して、キャリアコア表面を被覆する樹脂を有しても良い。その場合、充填用樹脂と被覆用樹脂は同じであっても、異なっても良い。
キャリアコア表面を被覆する樹脂として、アクリル樹脂を用いることが好ましく、キャリアの耐久性能を高めることができる。
本発明の画像形成方法は、外部より帯電部材に電圧を印加し、前記帯電部材により静電潜像担持体を帯電する帯電工程;帯電された静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程;前記静電潜像を現像剤担持体に担持された現像剤により現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程;前記トナー像を、中間転写体を介して、あるいは介さずに転写材に転写する転写工程;前記転写材上に転写されたトナー像を定着する定着工程を少なくとも有する画像形成方法であって、現像剤が、トナーとキャリアを少なくとも有する二成分系現像剤であって、トナーは着色剤と結着樹脂を少なくとも含有するトナーであり、トナーに対する負荷−除荷試験において、前記トナー1粒子に負荷速度9.8×10−5N/secで2.9×10−4Nの最大荷重をかけ、前記最大荷重で0.1秒間経過後に得られる変位量をX(μm)、前記0.1秒間経過後、除荷速度9.8×10−5N/secで除荷し、荷重が0となったときに得られる変位量をY(μm)としたときに、YをXで除した値(Y/X:復元率)が0.40以上、0.80以下であり、トナーのフローテスター昇温法による100℃の粘度が、5.0×103Pa・s以上、2.5×104Pa・s以下であり、トナーの真密度ρtr(g/cm3)が、0.90以上、1.20以下であり、キャリアの真密度ρcr(g/cm3)が、2.5以上4.2以下であり、ρtrをρcrで除した値(ρtr/ρcr)が、0.23以上、0.45以下であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成方法において、上記転写工程において転写材に転写されずに上記静電潜像担持体上に残存するトナーは、上記現像工程において上記現像剤担持体によって回収されることが好ましい。
図1は、本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置の一例を示す部分的模式図である。詳細は後述するが、この画像形成装置は以下の構成を有している。(1)静電潜像を担持する静電潜像担持体(感光体)としての感光ドラム1。(2)この感光ドラム1表面を帯電させる帯電手段2。(3)帯電された感光ドラム1表面に静電潜像を形成する図示せぬ情報書き込み手段。(4)感光ドラム1表面に形成された静電潜像を現像剤により可視化して、トナー像を形成する現像する現像装置4。(5)現像装置4により形成されたトナー像を転写材25に転写する転写手段としての転写ブレード27。
番電界を印加しつつ、磁気ブラシが潜像担持体である感光体、例えば感光ドラム1に接触している状態で現像を行うことが好ましい。現像剤担持体(現像スリーブ)11と感光ドラム1の距離(S−D間距離)Bは100〜800μmであることが、キャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。Bが100μmより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく、画像濃度が低くなる。一方、800μmを超えると磁極S1からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、磁性コートキャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。
周波数が500Hzより低いと、プロセススピードにも関係するが、感光体に接触したトナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が与えられずカブリが生じやすくなる。10000Hzを超えると、電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。
良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧(Vback)を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めることができるために感光体寿命を長寿命化できる。Vbackは、現像システムにもよるが350V以下、より好ましくは300V以下が良い。
コントラスト電位としては、十分画像濃度が出るように100〜500Vが好ましく用いられる。
好ましくは、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、ブラック用の現像器を有する画像形成装置を用い、ブラックの現像が最後に行われることにより引き締まった画像を呈することができる。
図1に示す画像形成装置において、マグネットローラ21の有する磁力によって、搬送スリーブ22の表面に磁性粒子23よりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光ドラム1の表面に接触させて感光ドラム1を帯電する。搬送スリーブ22には、図示されないバイアス印加手段により帯電バイアスが印加されている。
帯電された感光ドラム1に、図示されない潜像形成手段としての露光装置によりレーザー光24を照射することにより、デジタルな静電潜像を形成する。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、マグネットローラ12を内包し、図示されないバイアス印加装置によ
って現像バイアスを印加されている現像スリーブ11に担持された現像剤19中のトナー19aによって現像される。
現像装置4の内部は、隔壁17により現像剤室R1、撹拌室R2に区画され、それぞれ現像剤搬送スクリュー13、14が設置されている。撹拌室R2の上方には、補給用現像剤18を収容した現像剤貯蔵室R3が設置され、現像剤貯蔵室R3の下部には補給口20が設けられている。
現像剤搬送スクリュー13は回転することによって、現像剤室R1内の現像剤を撹拌しながら現像スリーブ11の長手方向に沿って一方向に搬送する。隔壁17には図の手前側と奥側に図示しない開口が設けられている。スクリュー13によって現像剤室R1の一方に搬送された現像剤は、その一方側の隔壁17の開口を通って撹拌室R2に送り込まれ、現像剤搬送スクリュー14に受け渡される。スクリュー14の回転方向はスクリュー13と逆である。撹拌室R2内の現像剤、現像剤室R1から受け渡された現像剤及び現像剤貯蔵室R3から補給されたトナーを撹拌、混合しながら、スクリュー13とは逆方向に撹拌室R2内を搬送する。攪拌された現像剤は隔壁17の他方の開口を通って現像剤室R1に送り込む。
上記の現像工程により現像装置4内の現像剤19のT/C比(トナー(T)とキャリア(C)の混合比、すなわち現像剤中のトナー濃度)が減ったら、現像剤貯蔵室R3から補給用現像剤18が現像で消費された量に見あった量で撹拌室R2に補給される。これにより、現像剤19のT/Cが所定量に保たれる。現像装置4内の現像剤19のT/C比の検知には、コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知センサーを使用する。該トナー濃度検知センサーは、図示されないコイルを内部に有している。
この実施形態の画像形成装置は、以下の構成を有している。(1)感光体としての感光ドラム1。(2)感光ドラム1表面を帯電させる帯電手段としての帯電手段(帯電ローラー)2。(3)感光ドラム1に静電潜像を形成する情報書き込み手段としての露光装置(レーザー系)3。(4)露光装置3により感光ドラム1表面に形成された静電潜像を現像剤により可視化して、トナー像を形成する現像装置4。(5)現像装置4により形成されたトナー像を転写材Pに転写する転写手段としての転写ローラー5。(6)転写材Pに転写されたトナー像を転写材上に定着させる定着手段6。(7)転写ローラー5によってトナー像の転写材Pへの転写が行われた後に感光ドラム1表面に残留した転写残トナーを正規極性に帯電処理する帯電量制御手段7。
図2に示すように、帯電手段2には電源S1から所定の帯電バイアスが印加され、感光ドラムを帯電させる。この時の帯電バイアスは直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧が良い。その後、露光装置3により公知の方法で像露光が行われ、静電潜像が形成される。
現像スリーブ4bには電源S2から所定の現像バイアスが印加される。本実施形態において、現像スリーブ4bに印加される現像バイアスは直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧である。これにより、感光ドラム1の潜像が現像剤4e中のトナーにより現像され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ローラー5によって転写部dにて転写材P(あるいは中間転写体等)に転写される。感光ドラム1表面に残留したトナー(転写残トナー)は、以下の帯電量制御工程を経る。
本発明において、転写工程と帯電量制御工程の間に、帯電工程で印加される反対極性の電位差を感光ドラムに与える工程をさらに有することも有効な手段である。この工程は感光ドラムの残存電荷を除去し、ドラムゴーストを改善する目的で設けられる。部材には、帯電量制御工程で用いられる帯電量制御手段7と同様の部材を用いることができる。
図3において無端状の中間転写ベルト60が、駆動ローラ6a、テンションローラ6b及び2次転写対向ローラ6cに懸架され、図中矢印の方向に回転している。
現像器は、上記中間転写ベルト60に沿って直列に各色に対応し4本配置されている。
以下、このプリンタにおける画像形成方法について説明する。
イエロートナーを現像する現像器内に配置される、感光ドラム1はその回転過程で、帯電手段2により所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いで不図示の画像露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等)による画像露光3を受ける。これにより目的のカラー画像の第1の色成分像(イエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。
次いで、その静電潜像が第1現像器(イエロー現像器)4により第1色であるイエロートナーにより現像される。
図3において、感光ドラム1上に形成されたイエロー画像は、感光ドラム1と中間転写ベルト60との一次転写ニップ部へ進入する。転写ニップ部では中間転写ベルト60の裏側に可撓性電極63を接触当接させている。可撓性電極63には各ポートで独立にバイアス印加可能とするため、一次転写バイアス源68を有している。中間転写ベルト60は1色目のポートでまずイエローを転写し、次いで先述した同様の工程を経たマゼンタ、シアン、ブラックの各色を、各色に対応する感光ドラム1より順次各ポートで多重転写する。
中間転写ベルト60上で形成された4色フルカラー画像は、次いで二次転写ローラ69により、転写材Pに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定着されカラープリント画像を得る。
中間転写ベルト60上に残留する二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ9でブレードクリーニングされ、次の作像工程に備える。
上記転写ベルト60の材質の選定としては、各色ポートでのレジストレーションを良くするため、伸縮する材料は望ましくなく、樹脂系ベルト或いは、金属芯体入りのゴムベルト、樹脂+ゴムベルトが望ましい。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 73.0質量部
・n−ブチルアクリレート 29.0質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 1.0質量部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−αメチルスチレン共重合
20.0質量部
(Mp=19,700、Mw=7,900、TgB=96℃、酸価=12.0mgKOH/g、Mw/Mn=2.1)
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントブルー15:3 7.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 1.0質量部
・融点が77℃のフィッシャートロップシュワックス 8.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて15,000r/minで10分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(1)を得た。
上記トナー粒子(1)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(1)を得た。トナー(1)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 82.0質量部
・n−ブチルアクリレート 18.0質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 1.6質量部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−αメチルスチレン共重合
20.0質量部
(Mp=19,700、Mw=7,900、TgB=96℃、酸価=12.0mgKOH/g、Mw/Mn=2.1)
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・ピグメントレッド122 17.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 3.0質量部
・融点が85℃のフィッシャートロップシュワックス 8.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて9,000r/minで5分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間
反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(2)を得た。
上記トナー粒子(2)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(2)を得た。トナー(2)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 85.5質量部
・n−ブチルアクリレート 14.5質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 1.0質量部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−αメチルスチレン共重合
20.0質量部
(Mp=19,700、Mw=7,900、TgB=96℃、酸価=12.0mgKOH/g、Mw/Mn=2.1)
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントブルー15:3 3.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 0.5質量部
・融点が85℃のフィッシャートロップシュワックス 10.0質量部
・ポリプロピレンワックス(酸価=3.5mgKOH/g、融点145℃、商品名ユーメックス100TS,三洋化成工業株式会社製) 10.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて15,000r/minで10分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(3)を得た。
上記トナー粒子(3)100質量部に対して、流動性向上剤として、以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)で3,000r/minを用い、15分間混合してトナー(3)を得た。トナー(3)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10
%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 72.0質量部
・n−ブチルアクリレート 28.0質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 13.5質量部
・スチレン−メタクリル酸−メタクリル酸メチル−αメチルスチレン共重合
20.0質量部
(Mp=19,700、Mw=7,900、TgB=96℃、酸価=12.0mgKOH/g、Mw/Mn=2.1)
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントブルー15:3 7.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 13.0質量部
・融点が85℃のフィッシャートロップシュワックス 8.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて9,000r/minで5分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(4)を得た。
上記トナー粒子(4)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(4)を得た。トナー(4)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 69.0質量部
・n−ブチルアクリレート 31.0質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 5.0質量部
・ポリエステル樹脂(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、TgB=65℃、Mw=10,000、Mn=6,000)
8.0質量部
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたヘマタイト微粒子(50%粒径 0.18μm) 50.0質量部
・カーボンブラック 10.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 13.0質量部
・融点が85℃のフィッシャートロップシュワックス 30.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて9,000r/minで5分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(5)を得た。
上記トナー粒子(5)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(5)を得た。トナー(5)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 85.5質量部
・n−ブチルアクリレート 14.5質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 5.0質量部
・ポリエステル樹脂(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、TgB=65℃、Mw=10,000、Mn=6,000)
8.0質量部
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントブルー15:3 7.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 13.0質量部
・融点が85℃のフィッシャートロップシュワックス 8.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて9,000r/minで5分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(6)を得た。
上記トナー粒子(6)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェル
ミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(6)を得た。トナー(6)の物性を表1に記す。
60℃に加温したイオン交換水1300質量部に、リン酸三カルシウム9質量部、10%塩酸11質量部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000r/minにて撹拌し、pH5.2の水系媒体を調製した。
また、下記の材料をプロペラ式攪拌装置にて100r/minで溶解して溶解液を調製した。
・スチレン 69.0質量部
・n−ブチルアクリレート 31.0質量部
・FCA1001NS(藤倉化成製) 5.0質量部
・ポリエステル樹脂(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、TgB=65℃、Mw=10,000、Mn=6,000)
8.0質量部
次に上記溶解液に下記の材料を添加した。
・C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・ピグメントレッド122 5質量部
・C.I.ピグメントイエロー74 3質量部
・カーボンブラック 10.0質量部
・ボントロンE−88(オリエント化学製) 13.0質量部
・融点が77℃のフィッシャートロップシュワックス 30.0質量部
その後、混合液を温度60℃に加温した後にTK式ホモミキサー(特殊機化工業製)にて、9,000r/minにて攪拌し、溶解、分散した。
これに重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8.0質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。上記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて9,000r/minで5分間攪拌し、造粒した。
その後、プロペラ式攪拌装置に移して100r/minで攪拌しつつ、70℃で5時間反応させた後、80℃まで昇温し、更に5時間反応を行い、トナー粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してトナー粒子(7)を得た。
上記トナー粒子(7)100質量部に対して、流動性向上剤として以下の化合物を添加した。(A)ジメチルシリコーンオイル(20質量%)で処理された疎水性シリカ微粉体(1次粒子径:10nm、BET比表面積:170m2/g)0.6質量部。(B)ジメチルシリコーンオイル(5質量%)で処理された疎水性酸化チタン微粉体(1次粒子径:21nm、BET比表面積:45m2/g)0.6質量部。攪拌混合手段にはヘンシェルミキサー(三井三池製)を用い、3,000r/minで15分間混合してトナー(7)を得た。トナー(7)の物性を表1に記す。
(キャリア製造例1:キャリア(1)の製造例)
・フェノール(ヒドロキシベンゼン) 10質量部
・37質量%のホルマリン水溶液 8質量部
・水 5質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたマグネタイト微粒子(50%粒径0.22μm) 56質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたα−Fe2O3微粒子(50%粒径0.30μm) 24質量部
・25質量%のアンモニア水 1質量部
上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら60分間で84℃まで昇温保持し、120分間反応、硬化させた。その後25℃まで冷却し50質量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いでこれを減圧下(665Pa=5mmHg)180℃で28時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とする磁性キャリアコア(A)を得た。
得られた磁性キャリアコア(A)の表面にシラン系カップリング剤(KBM903 信越化学工業(株)製)の5質量%メタノール溶液を塗布した。
塗布中は、磁性キャリアコア(A)に剪断応力を連続して印加しながら、塗布しつつメタノールを揮発させた。
上記処理機内のシランカップリング剤で処理された磁性キャリアコア(A)を70℃で撹拌しながら、シリコーン樹脂SR2411(東レダウコーニング(株)製)を、シリコーン樹脂固形分として8%になるようトルエンで希釈した後、減圧下で添加した。添加量は磁性キャリアコアに対して3.0質量%の樹脂被覆となるよう、調製した。
以後、窒素ガスの雰囲気下で2時間撹拌しつつ、トルエンを揮発させた後、窒素ガスによる雰囲気下で160℃,1時間熱処理を行い、凝集をほぐした後、超音波振動篩により200メッシュ(75μmの目開き)以上の粗粒を除去し、磁性キャリア(1)を得た。磁性キャリア(1)の物性を表2に記す。
・フェノール(ヒドロキシベンゼン) 4質量部
・37質量%のホルマリン水溶液 8質量部
・水 5質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたマ
グネタイト微粒子(50%粒径0.18μm) 40質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたα−Fe2O3微粒子(50%粒径0.19μm) 40質量部
・25質量%のアンモニア水 1質量部
上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら60分間で84℃まで昇温保持し、120分間反応、硬化させた。その後25℃まで冷却し50質量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いでこれを減圧下(665Pa=5mmHg)180℃で28時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とする磁性キャリアコア(B)を得た。
得られた磁性キャリアコア(B)の表面にシラン系カップリング剤(KBM903 信越化学工業(株)製)の5質量%メタノール溶液を塗布した。
塗布中は、磁性キャリアコア(B)に剪断応力を連続して印加しながら、塗布しつつメタノールを揮発させた。
上記処理機内のシランカップリング剤で処理された磁性キャリアコア(B)を70℃で撹拌しながら、シリコーン樹脂SR2411(東レダウコーニング(株)製)を、シリコーン樹脂固形分として8%になるようトルエンで希釈した後、減圧下で添加した。添加量は磁性キャリアコアに対して3.0質量%の樹脂被覆となるよう、調製した。以後、窒素ガスの雰囲気下で2時間撹拌しつつ、トルエンを揮発させた後、窒素ガスによる雰囲気下で160℃,1時間熱処理を行い、凝集をほぐした後、超音波振動篩により200メッシュ(75μmの目開き)以上の粗粒を除去し、磁性キャリア(2)を得た。磁性キャリア(2)の物性を表2に記す。
・フェノール(ヒドロキシベンゼン) 5質量部
・37質量%のホルマリン水溶液 8質量部
・水 5質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたマグネタイト微粒子(50%粒径0.22μm) 26質量部
・シラン系カップリング剤(KBM403 信越化学工業(株)製)で表面処理されたα−Fe2O3微粒子(50%粒径0.30μm) 54質量部
・25質量%のアンモニア水 1質量部
上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら60分間で84℃まで昇温保持し、120分間反応、硬化させた。その後25℃まで冷却し50質量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いでこれを減圧下(665Pa=5mmHg)180℃で28時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とする磁性キャリアコア(E)を得た。
得られた磁性キャリアコア(E)をシランカップリング剤で処理することなく、70℃で撹拌しながら、シリコーン樹脂SR2411(東レダウコーニング(株)製)を、シリコーン樹脂固形分として8%になるようトルエンで希釈した後、減圧下で添加した。添加量は磁性キャリアコアに対して3.0質量%の樹脂被覆となるよう、調整した。
以後、窒素ガスの雰囲気下で2時間撹拌しつつ、トルエンを揮発させた後、窒素ガスによる雰囲気下で160℃,1時間熱処理を行い、凝集をほぐした後、超音波振動篩により200メッシュ(75μmの目開き)以上の粗粒を除去し、磁性キャリア(5)を得た。磁性キャリア(5)の物性を表2に記す。
(キャリアコアCの製造例)
・ 秤量・混合工程
Fe2O3 66.5質量%
MnCO3 28.1質量%
Mg(OH)2 4.8質量%
SrCO3 0.6質量%
となるように秤量し、上記フェライト原材料に水を加えて、ボールミルで湿式混合した。・ 仮焼成工程
乾燥・粉砕した後、900℃で2時間焼成し、フェライトを作製した。
・ 粉砕工程
クラッシャーで0.1〜1.0mm程度に粉砕した後に、水を加え湿式ボールミルで0.1〜0.5μmに微粉砕し、フェライトスラリーを得た。
4.造粒工程
フェライトスラリーに、空孔形成剤としてポリエステル微粒子[重量平均粒径(D4)が2μm]を10質量%、バインダーとしてポリビニルアルコール4質量%を添加し、スプレードライヤー(製造元:大川原化工機)で球状粒子に造粒した。
5.焼成工程
電気炉にて、酸素ガス濃度1.0%の窒素ガス雰囲気下、1200℃で4時間焼成した。
その後、電気炉にて、窒素雰囲気下で30分焼成した。
6.選別工程1
目開き250μmの篩で篩分して粗大粒子を除去した。
7.選別工程2
風力分級機(エルボジェットラボEJ−L3、日鉄鉱業社製)で分級し、多孔質粒子であるキャリアコアCを得た。
キャリアコアCの製造例のうち、造粒工程において、ポリエステル微粒子の添加量を10質量%から3質量%に、ポリビニルアルコールの添加量を4質量%から1質量%に変更した。それ以外は同様にして多孔質粒子であるキャリアコアDを得た。
1.樹脂液の調製工程
ストレートシリコーン(信越化学社製KR255) 20.0質量%
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン 0.5質量%
トルエン 79.5質量%
以上を混合し、樹脂液を得た。
2.樹脂充填工程
上記キャリアコアに対してシリコーン樹脂の質量が10質量%となるように、キャリアコアCに上記樹脂液を充填した。
樹脂の充填は、万能混合攪拌機(不二パウダル株式会社)を用いて、真空度を50kPaにし、70℃に加熱し行った。樹脂液は、0分、10分、20分の3回に分け投入し、その後、1時間攪拌した。
3.乾燥工程
万能混合攪拌機(不二パウダル株式会社)を用いて、真空度を5kPaにし、100℃で5時間加熱してトルエンを除去した。
4.硬化工程
オーブンを用い、窒素雰囲気下で、200℃、3時間加熱し樹脂を硬化させた。
5.篩工程
篩振とう機(300MM−2型、筒井理化学機械 75μm開口)で篩い、磁性キャリア(3)を得た。磁性キャリア(3)の物性を表2に記す。
キャリアコアCに替えてキャリアコアDを用い、樹脂充填工程において、シリコーン樹脂の添加量を4質量%とすること以外には、キャリア製造例4と同様の方法にて磁性キャリア(4)を得た。磁性キャリア(4)の物性を表2に記す。
樹脂充填工程において、シリコーン樹脂の添加量を50質量%とすること以外には、キャリア製造例4と同様の方法にて磁性キャリア(6)を得た。磁性キャリア(6)の物性を表2に記す。
得られたトナー(1)乃至トナー(7)、および得られたキャリア(1)、キャリア(2)、キャリア(5)を用いて、以下の方法に従って画像評価を行った。評価に用いたトナーおよびキャリアの組み合わせは、表3に示すとおりである。
画像形成装置としては市販のフルカラー複写機iRC5180(キヤノン製)を改造したもの(定着器の表面温度を150℃とした)を用い、本発明の二成分現像剤を該装置のシアンステーションに充填し、以下の手順で耐久評価した。
[1]初期の二成分現像剤のトナー濃度(トナー質量/(トナー質量+キャリア質量))は8.0%とし、この比率が常に6.0%乃至10.0%となるよう、トナー容器からトナーを補給する。
[2]通常使用環境下(温度25℃、湿度40%RH)で印字比率2%の画像を40000枚印刷する。
[3]40000枚印字で消費されたトナー量を算出し、印字画像1枚あたりのトナー消費量C1(mg)を算出する。(C1=消費されたトナー質量/40000)
[4]低温低湿度環境下(温度15℃、湿度10%RH)に装置を移動させて7日間静置する。
[5]高温高湿度環境下(温度30℃、湿度80%RH)に装置を移動させ、ハーフトーン画像(印字濃度2%)を用いて50枚印字の耐久評価を行う。
[6]50枚目の画像を用い、任意の10点について「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)を用いて、画像濃度を測定し、以下の基準にて画像評価(画像一様性評価)を行う。
a:最大濃度と最小濃度との差分が0.03未満であり、目視にて画像濃度ムラは確認できない。
b:最大濃度と最小濃度との差分が0.03以上0.07未満であるが、目視にて画像濃度ムラは確認できない。
c:最大濃度と最小濃度との差分が0.07以上0.13未満であり、目視にて画像
濃度ムラが確認できる。
d:最大濃度と最小濃度との差分が0.13超であり、目視にて画像濃度ムラが確認できる。
[7]50枚印字で消費されたトナー量を算出し、印字画像1枚あたりのトナー消費量C2(mg)を算出し、(C2=消費されたトナー質量/50)、以下の基準にて評価(トナー消費量一様性評価)を行う。
a:C2とC1との差分が3.0mg未満である
b:C2とC1との差分が3.0mg以上5.0mg未満である
c:C2とC1との差分が5.0mg以上8.0mg未満である
d:C2とC1との差分が8.0mg超である
a、bは使用環境によるトナー消費量の差が小さく、問題とならないレベルであるが、c、dは使用環境によりトナー消費量が異なり、安定した画像を長期に渡って提供できない。
[8]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、100枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、トナー消費量を算出して[7]と同様の評価を行う。
[9]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、150枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、トナー消費量を算出して[7]と同様の評価を行う。
[10]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、200枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、トナー消費量を算出して[7]と同様の評価を行う。評価結果について、表3に記す。
なお、実施例3、実施例4及び実施例6をそれぞれ、参考例3、参考例4及び参考例6とする。
得られたトナー(1)乃至トナー(7)、および得られたキャリア(3)、キャリア(4)、キャリア(6)を用いて、以下の方法に従って画像評価を行った。評価に用いたトナーおよびキャリアの組み合わせは、表4に示すとおりである。
画像形成装置としては市販のフルカラー複写機iRC5180(キヤノン製)を改造したもの(定着器の表面温度を150℃とした)を用い、本発明の二成分現像剤を該装置のシアンステーションに充填し、以下の手順で耐久評価した。
[1]初期の二成分現像剤のトナー濃度(トナー質量/(トナー質量+キャリア質量))は8.0%とし、この比率が常に6.0%乃至10.0%となるよう、トナー容器からトナーを補給する。
[2]通常使用環境下(温度25℃、湿度40%RH)で印字比率1%の画像を60000枚印刷する。
[3]印字比率25%の全面ハーフトーン画像を1枚出力中に強制的に本体電源を切り、感光体上の転写前トナーと、転写材に転写されたトナーの単位面積あたりの質量を測定し、下記式にて転写効率T1(%)を算出する。
T1=(転写材に転写されたトナーの単位面積あたりの質量)/(感光体上の転写前トナーの単位面積あたりの質量)×100
[4]低温低湿度環境下(温度15℃、湿度10%RH)に装置を移動させて7日間静置する。
[5]高温高湿度環境下(温度30℃、湿度80%RH)に装置を移動させ、ハーフトーン画像(印字濃度2%)を用いて50枚印字の耐久評価を行う。
[6]50枚目の画像を用い、任意の10点について「マクベス反射濃度計」(マクベス社製)を用いて、画像濃度を測定し、以下の基準にて画像評価(画像一様性評価)を行う。
a:最大濃度と最小濃度との差分が0.03未満であり、目視にて画像濃度ムラは確認できない。
b:最大濃度と最小濃度との差分が0.03以上0.07未満であるが、目視にて画像濃度ムラは確認できない。
c:最大濃度と最小濃度との差分が0.07以上0.13未満であり、目視にて画像濃度ムラが確認できる。
d:最大濃度と最小濃度との差分が0.13以上であり、目視にて画像濃度ムラが確認できる。
[7] [3]と同様の手法にて50枚印字時における転写効率T2(%)を算出し、以
下の基準にて評価(転写効率一様性評価)を行う。
a:T2とT1との差分が3%未満である
b:T2とT1との差分が3%以上5%未満である
c:T2とT1との差分が5%以上8%未満である
d:T2とT1との差分が8%以上である
a、bは使用環境による転写効率の差が小さく、問題とならないレベルであるが、c、dは使用環境により転写効率が異なり、安定した画像を長期に渡って提供できない。
[8]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、100枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、転写効率を算出して[7]と同様の評価を行う。
[9]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、150枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、転写効率を算出して[7]と同様の評価を行う。
[10]さらにハーフトーン画像(印字濃度2%)50枚を印字し、200枚目の画像を用いて[6]と同様の評価を行い、転写効率を算出して[7]と同様の評価を行う。
評価結果について、表4に記す。
なお、実施例9、及び実施例10をそれぞれ、参考例9、及び参考例10とする。
2 帯電手段
2a ステンレス製導電性支持体
2e 帯電ローラー圧接部材(バネ)
3 露光装置又は画像露光
4 現像装置
4a 現像容器
4b、11 現像剤担持体(現像スリーブ)
4c、12 マグネットローラ
4f、13、14 現像剤搬送スクリュー
4d、15 規制ブレード(現像剤コーティングブレード)
4g 現像剤貯蔵室
5 転写ローラー
6 定着装置
6a 駆動ローラ
6b テンションローラ
6c 2次転写対向ローラ
7 帯電量制御手段
8 非接触サーミスタ
9 中間転写ベルトクリーナ
17 隔壁
18 補給用現像剤
4e、19 現像剤(二成分現像剤)
19a トナー
19b キャリア
20 補給口
21 マグネットローラ
22 搬送スリーブ
23 磁性ブラシ
24、L レーザー光
25、92、P、S 転写材(記録材)
26 バイアス印加手段
27 転写ブレード
28 トナー濃度検知センサー
60 中間転写ベルト
63 可撓性電極
68 一次転写バイアス源
69 二次転写ローラ
121 下部電極
122 上部電極
123 絶縁物
124 電流計
125 電圧計
126 電源
127 測定サンプル
R1 現像剤室
R2 撹拌室
R3 現像剤貯蔵室
S1、S2、S3、S4 電源
a 帯電部
b 露光部
c 現像部
d 転写部
e ブラシ接触部(帯電量制御部)
D 厚み
E 測定セル
Claims (7)
- トナーとキャリアを少なくとも有する二成分系現像剤であって、
前記トナーは、着色剤、結着樹脂及び極性樹脂を少なくとも含有するトナー粒子を有し、
前記トナー粒子は、スチレン単量体、アクリル酸エステル系単量体及び前記極性樹脂を含む重合性単量体組成物を水系媒体中で造粒し、前記スチレン単量体と前記アクリル酸エステル系単量体とを重合させることによって得られたものであり、
前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgA)が40℃以上、60℃以下であり、
前記極性樹脂の示差走査熱量測定(DSC)装置で測定されるガラス転移温度(TgB)が80℃以上、120℃以下であり、
前記極性樹脂は、スチレン−メタクリル酸共重合体であり、
前記キャリアの平均円形度Ccが、0.950以上、1.000未満であり、前記トナーの平均円形度Ctが、0.960以上、1.000未満であり、前記Ctを前記Ccで除した値(Ct/Cc)が、1.000以上、1.040以下であり、
前記トナーに対する負荷−除荷試験において、
前記トナーの1粒子に負荷速度9.8×10−5N/secで2.9×10−4Nの最大荷重をかけ、前記最大荷重で0.1秒間経過後に得られる変位量をX(μm)、
前記0.1秒間経過後、除荷速度9.8×10−5N/secで除荷し、荷重が0となったときに得られる変位量をY(μm)としたときに、
前記Yを前記Xで除した値(Y/X:復元率)が0.40以上、0.80以下であり、前記トナーのフローテスター昇温法による100℃の粘度が、5.0×103Pa・s以上、2.5×104Pa・s以下であり、
前記トナーの真密度ρtr(g/cm3)が、0.90以上、1.20以下であり、前記キャリアの真密度ρcr(g/cm3)が、2.5以上、4.2以下であり、前記ρtrを前記ρcrで除した値(ρtr/ρcr)が、0.23以上、0.45以下であることを特徴とする二成分系現像剤。 - 前記キャリアは少なくとも磁性体を含有しており、走査型プローブ顕微鏡で観測される前記キャリア表面の平均粗さ(Ra)が、10nm以上、60nm以下であることを特徴
とする請求項1に記載の二成分系現像剤。 - 前記キャリア表面の平均粗さ(Ra)が、10nm以上、40nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の二成分系現像剤。
- 前記キャリアは、
結着樹脂と磁性体を少なくとも含む金属微粒子とを含有するキャリアコアを少なくとも含有するキャリアであるか、又は、
多孔質磁性粒子と結着樹脂とを含むキャリアコアを少なくとも含有するキャリアであり、
前記キャリアが結着樹脂と磁性体を少なくとも含む金属微粒子とを含有するキャリアコアを少なくとも含有するキャリアである場合は、前記キャリアコアのかさ密度をρ1(g/cm3)、真密度をρ2(g/cm3)としたとき、前記ρ1を前記ρ2で除した値(ρ1/ρ2)が、0.50以上、0.80以下であり、
前記キャリアが多孔質磁性粒子と結着樹脂とを含むキャリアコアを少なくとも含有するキャリアである場合は、前記キャリアコアのかさ密度をρ1(g/cm3)、真密度をρ2(g/cm3)としたとき、前記ρ1を前記ρ2で除した値(ρ1/ρ2)が、0.20以上、0.42以下である、ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の二成分系現像剤。 - 前記トナーの示差走査熱量測定(DSC)装置で測定される最大吸熱ピークの温度(P1)が70℃以上、90℃以下であり、前記最大吸熱ピークの温度(P1)と前記ガラス転移温度(TgA)の温度差(P1−TgA)が15℃以上、40℃以下であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれかに記載の二成分系現像剤。
- 外部より帯電部材に電圧を印加し、前記帯電部材により静電潜像担持体を帯電する帯電工程;
帯電された静電潜像担持体に静電潜像を形成する潜像形成工程;
前記静電潜像を現像剤担持体に担持された現像剤により現像してトナー像を静電潜像担持体上に形成する現像工程;
前記トナー像を、中間転写体を介して、あるいは介さずに転写材に転写する転写工程;
前記転写材上に転写されたトナー像を定着する定着工程を少なくとも有する画像形成方法であって、
前記現像剤が、トナーとキャリアを少なくとも有する二成分系現像剤であって、
前記二成分系現像剤が請求項1乃至5のいずれか1項に記載の二成分系現像剤であることを特徴とする画像形成方法。 - 前記転写工程において転写材に転写されずに前記静電潜像担持体上に残存するトナーを、前記現像工程において前記現像剤担持体によって回収することを特徴とする請求項6に記載の画像形成方法。
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