JP5233243B2 - 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、静電荷像現像用現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
特に、磁性体粒子表面を樹脂を主成分とする被覆層で被覆したキャリア(樹脂被覆キャリア)を用いる現像剤は、帯電制御性が優れ、環境依存性、経時安定性の改善が比較的容易である。また、現像方法としては、古くはカスケード法などが用いられていたが、現在は現像剤搬送単体として磁気ロールを用いる磁気ブラシ法が主流である。
また、有機系電荷制御剤とポリオレフィン系樹脂による環境依存を小さくする方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
更に、ニグロシンとキシレン樹脂を用いた方法が提案されている(例えば、特許文献3及び4参照)。
請求項1に係わる発明は、
磁性体粒子と、該磁性体粒子表面を樹脂で被覆する被覆樹脂層とを有し、
前記被覆樹脂層は、環式ジテルペン構造を有する酸と、ニグロシンと、が被覆樹脂中に分散されていることを特徴とする静電荷像現像用キャリアである。
前記ニグロシンの個数平均粒径d2(μm)は、前記磁性体粒子表面の凹凸の平均間隔Sm(μm)との関係が、0.25Sm≦d2≦2Smであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用キャリアである。
前記ニグロシンの個数平均粒径は、0.1μm以上0.8μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用キャリアである。
前記磁性体粒子表面を被覆する樹脂は、側鎖にシクロアルキル基を有する樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の静電荷像現像用キャリアである。
前記磁性体粒子表面を被覆する樹脂は、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、及びシクロヘキシルエタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1つを含有することを特徴とする請求項4に記載の静電荷像現像用キャリアである。
トナーと、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤である。
潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを少なくとも有し、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成方法である。
前記現像工程における、前記潜像保持体表面と現像剤保持体表面との速度差が1:1.5以上、1:5以下であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法である。
潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段とを少なくとも備えた画像形成装置に対して脱着可能であり、
前記現像手段に供給するための現像剤を収納し、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジである。
画像形成装置に対して脱着可能であり、
潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、を少なくとも備え、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジである。
潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備え、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成装置である。
前記現像手段は、前記潜像保持体表面と現像剤保持体表面との速度差が1:1.5以上、1:5以下であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明によれば、被覆樹脂層の強度がより向上した静電荷像現像用キャリアを提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、高温高湿下で放置後に印刷したときの画像欠損やムラの発生がより抑制され、より高画質画像が得られる静電荷像現像用キャリアを提供することができる。
請求項7に記載の発明によれば、高温高湿下で放置後に印刷したときの画像欠損やムラの発生が抑制され、高画質画像が得られる画像形成方法を提供することができる。
請求項8に記載の発明によれば、高温高湿下で放置後に印刷したときの特に非画像部へのかぶりといった画像欠損の発生が抑制され、高画質画像が得られる画像形成方法を提供することができる。
請求項10に記載の発明によれば、高温高湿下で放置後に印刷したときの画像欠損やムラの発生が抑制され、高画質画像が得られるプロセスカートリッジを提供することができる。
請求項12に記載の発明によれば、高温高湿下で放置後に印刷したときの特に非画像部へのかぶりといった画像欠損の発生が抑制され、高画質画像が得られる画像形成装置を提供することができる。
本発明の静電荷像現像用キャリアの実施形態は、磁性体粒子と、該磁性体粒子表面を樹脂で被覆する被覆樹脂層とを有し、前記被覆樹脂層は、環式ジテルペン構造を有する酸と、カーボンブラックまたはニグロシンと、が被覆樹脂中に分散されていることを特徴とする。
なお、被覆樹脂層が、環式ジテルペン構造を有する酸とカーボンブラックとが被覆樹脂中に分散されているキャリアを本発明の静電荷像現像用キャリア第一の実施形態(以下、「本発明のキャリアの第一の実施形態」と略す場合がある。)、環式ジテルペン構造を有する酸とニグロシンとが被覆樹脂中に分散されているキャリアを本発明の静電荷像現像用キャリア第二の実施形態(以下、「本発明のキャリアの第二の実施形態」と略す場合がある。)という。但し、本発明は、第二の実施形態が適用される。
被覆樹脂層の実施形態は、環式ジテルペン構造を有する酸と、カーボンブラックまたはニグロシンと、が樹脂中に分散されている。一般にキャリアの被覆樹脂層には、電気抵抗や帯電量調整のためのとしてカーボンブラックやニグロシンのようなフィラーを含有させる場合があるが、特にカーボンブラックやニグロシンはその表面に水分子等を有しやすいため、静電的、または粒子界面の水の影響により凝集しやすい。そのため本来疎水性の被覆樹脂中において、カーボンブラックやニグロシンを分散させることは困難であり、カーボンブラックやニグロシンは凝集してしまう。また、表面に細かな凹凸があるような磁性体粒子を用いると、凹部に入り込めないカーボンブラックやニグロシンを基にして更に凝集体を形成してしまう。その結果、磁性体粒子表面ではカーボンブラックやニグロシンが多くなり、磁性体粒子近傍ではカーボンブラックやニグロシンが少なくなってしまう。
環式ジテルペン構造を有する酸は、水には溶けないため、強アルカリ溶液(好ましくはpH11〜13)に分散させ、アルカリ金属塩とする。このアルカリ金属塩は、カーボンブラック表面に付着しやすく、このアルカリ金属とアルカリ条件下でボールミル等の粉砕により、カーボンブラックとアルカリ金属塩とを付着させやすくすることができる。
尚、アルカリ金属塩付着したカーボンブラックは、中和することで、環式ジテルペン構造を有する酸はカーボンブラック表面に付着する。
被覆樹脂層の第二の実施形態は、環式ジテルペン構造を有する酸及びニグロシンが樹脂中に分散されている。ニグロシンは高い帯電付与能力を持つものとして知られており、一般にキャリアの被覆樹脂層には、ニグロシンを含有させる場合があるが、被覆樹脂層において、ニグロシンを分散させることは困難であり、ニグロシンは凝集してしまう。また、表面に細かな凹凸があるような磁性体粒子を用いると、凹部に入り込めないニグロシンを基にして更に凝集体を形成してしまう。その結果、磁性体粒子表面ではニグロシンが密になり、磁性体粒子近傍ではニグロシンが少なくなってしまう。この状態で長期間使用すると、部分的に被覆樹脂層が磨耗してきた場合に、ニグロシンの量が異なる表面が現れてくるために、帯電付与能力にバラツキが生じ、トナーの帯電分布が広がり、帯電量の低いトナーが背景部へ飛散してしまうということである。
また、同様に被覆樹脂層の第二の実施形態においても、上記アルカリ金属塩付着したニグロシンを中和することが好ましい。
本発明のキャリアの第一の実施形態及び本発明のキャリアの第二の実施形態(以下、併せて「本発明のキャリア」という場合がある。)に用いられる磁性体粒子としては特に限定されるものではなく、公知のキャリア用の磁性体粒子が利用できる。例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、これらとマンガン、クロム、希土類等との合金、及びフェライト、マグネタイト等の磁性酸化物等があげられる。
20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を1〜3mm程度の厚さになるように平坦に載せ、層を形成する。この上に前記同様の20cm2の電極板を載せ層を挟み込む。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およ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)を読み取ることにより、測定対象物の体積電気抵抗(Ω・cm)を計算する。測定対象物の体積電気抵抗(Ω・cm)の計算式は、下記式(1)に示す通りである。
・式(1) R=E×20/(I−I0)/L
・式(2)
鉄量率(atomic%)=AFe/(AC+AO+AFe)×100
・式(3)
被覆率(%)={1−(キャリアの鉄量率)/(磁性体粒子単体の鉄量率)}×100
・式(4)
平均膜厚(μm)=[キャリア1個当たりの被覆樹脂量(導電粉等の添加物もすべて含む)/キャリア1個当たりの表面積]÷被覆層の平均比重
=[4/3π・(d/2)3・ρ・WC]/[4π・(d/2)2]÷ρC
=(1/6)・(d・ρ・WC/ρC)
−キャリアの諸物性−
キャリアの平均粒子径は、15μm以上50μm以下が好ましく、25μm以上40μm以下がより好ましい。キャリアの平均粒子径が15μmより小さいと、キャリア汚染が悪化する可能性がある。またキャリアの平均粒子径が50μmより大きいと、攪拌によるトナー劣化が顕著となる可能性がある。
・式(5) SF1=100π×(ML)2/(4×A)
ここで、MLはキャリア粒子の最大長、Aはキャリア粒子の投影面積である。なお、キャリア粒子の最大長と投影面積は、スライドガラス上にサンプリングしたキャリア粒子を光学顕微鏡により観察し、ビデオカメラを通じて画像解析装置(LUZEX III、NIRECO社製)に取り込んで、画像解析を行うことにより求めたものである。この際のサンプリング数は100個以上で、その平均値を用いて、式(5)に示す形状係数を求める。
磁気特性の測定としての装置は振動試料型磁気測定装置VSMP10−15(東英工業社製)を用いる。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1000エルステッドまで掃引する。ついで、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。本発明においては、飽和磁化は1000エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
キャリアの体積電気抵抗が1×1015Ω・cmを超える場合、高抵抗になり、現像時に現像電極として働きにくくなるため、特にベタ画像部でエッジ効果が出るなど、ソリッド再現性が低下する場合がある。一方、1×107Ω・cm未満の場合、低抵抗になるため、現像剤中のトナー濃度が低下した時に現像ロールからキャリアへ電荷が注入し、キャリア自体が現像されてしまう不具合が発生しやすくなる場合がある。
またキャリアの体積電気抵抗は、磁性体粒子の体積電気抵抗と同様にして測定を行う。
本発明の静電荷像現像用現像剤(以下、「現像剤」と略す場合がある)は、トナーと、キャリアとを少なくとも含み、キャリアとして既述の本発明のキャリアが用いられるものである。
トナーとしては、特に制限はなく、公知のトナーを用いることができる。トナーとしては、代表的には、結着樹脂と着色剤とを含む着色トナーを挙げることができるが、着色剤の代わりに赤外線吸収剤を用いた赤外線吸収トナーなどを用いることも可能である。また、これらの成分に加えて、必要に応じて離型剤や各種の内添剤、外添剤等のその他の成分を更に添加することもできる。
トナーの結着樹脂としては、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酪酸ビニル等のビニルエステル;アクリル酸メチル、アクリル酸フェニル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル類;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン類;等の単独重合体又は共重合体等が挙げられる。これらの中でも特に代表的な結着樹脂としては、例えばポリスチレン、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリスチレン、ポリプロピレン等が挙げられる。さらに、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド、変性ロジン等が挙げられる。
離型剤は例えば、次のものが挙げられる。パラフィン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、マイクロクリスタリンワックス及びその誘導体、フィッシャートロプシュワックス及びその誘導体、ポリオレフィンワックス及びその誘導体等である。誘導体とは酸化物、ビニルモノマーとの重合体、グラフト変性物を含む。この他に、アルコール、脂肪酸、植物系ワックス、動物系ワックス、鉱物系ワックス、エステルワックス、酸アミド等も利用できる。
ここで上記トナー粒子の形状係数は、キャリアの形状係数SF1と同様にして求められる。
但し、トリクル現像方式などに利用される補給用現像剤として本発明の現像剤を利用する場合における、トナーとキャリアの混合質量比としては、トナー質量/キャリア質量が2以上が好ましく、3以上が好ましく、5以上が更に好ましい。
本発明の画像形成方法は、潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを少なくとも有し、前記現像剤が既述の本発明の現像剤であることを特徴とする。
加えて、上述した工程以外にも必要に応じて潜像保持体表面をクリーニングするクリーニング工程等の公知の工程が含まれていてもよい。また、転写工程は、潜像保持体から中間転写体を介して記録媒体へとトナー像を転写するいわゆる中間転写方式であってもよい。
また、本発明の現像剤は、公知の静電荷像現像用現像剤用カートリッジ、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに利用できる。これにより、長期に渡って使用しても環境依存性が小さく、色点や定着不良の発生も抑制できる。
この場合、補給用現像剤として本発明の現像剤を用いれば、より長期に渡って使用しても環境依存性が小さく、色点や定着不良の発生も抑制できる。
潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、を少なくとも備え、前記現像剤が既述の本発明の現像剤であることを特徴とする。なお、必要に応じて、クリーニング手段、帯電手段、除電手段等から選択される少なくとも一種を備えることが更に好ましい。
ここで、現像剤を供給する際の現像剤保持体の周速としては400mm/s以上であることが好ましく、450mm/s以上であることがより好ましい。現像剤保持体の周速が400mm/s以上の高速域では、画像形成装置や、プロセスカートリッジを取り付けた画像形成装置では、高速な画像形成が可能である反面、画像形成時に現像剤に加わる機械的ストレスも大きくなるため、被覆層中の被覆層材料の剥離が起こりやすくなる。
しかし、画像形成装置やプロセスカートリッジに用いる現像剤として、本発明の現像剤を用いてれば、長期に渡って高速な画像形成を行っても、環境依存性が小さい上に、現像剤保持体の周速が400mm/s未満の速度域と同様に色点や定着不良の発生を抑制することが容易である。
なお、現像剤保持体の周速の上限は特に限定されないが、実用上は1500mm/s以下であることが好ましく、1200mm/s以下であることがより好ましい。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収容されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給可能である。
尚、1次転写ローラ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。更に、各1次転写ローラ5Y、5M、5C、5Kには、1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1次転写ローラに印加する転写バイアスを可変する。
感光体1Yは、導電性(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(一般の樹脂程度の抵抗)であるが、レーザ光線3Y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を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー印字パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
このようにして感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って所定の現像位置まで回転される。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によって可視像(現像像)化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーはクリーニング装置6Yで除去されて回収される。
こうして、第1ユニット10Yにてイエロートナー像の転写された中間転写ベルト20は、第2〜第4ユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー像が重ねられて多重転写される。
なお、上記例示した画像形成装置は、中間転写ベルト20を介してトナー像を記録紙Pに転写する構成となっているが、この構成に限定されるものではなく、感光体から直接トナー像が記録紙に転写される構造であってもよい。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置(転写手段)112と、定着装置(定着手段)115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。なお、300は記録紙である。
ここで、実施例1〜8は参考例に相当する。
アビエチン酸(ハリマ化成社製):100部を1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液200部に添加した。これをボールミルに入れ直径1mmのジルコニアビーズを添加して回転させながら1時間放置した。なおボールミル中のジルコニアビーズはボールミル中に適度に落下する回転数であれば良いのは言うまでもない。次に、カーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製:Raven890):100部を添加してさらに回転させながら10時間放置した。その後ボールミルから取り出し、攪拌しながら0.2mol/リットルの硫酸をpH7.5以下になるまで添加した。なお添加前の該ボールミルから取り出したもののpHは13であった。これを十分に水洗した後、エタノール10部を添加し、次いでメチルエチルケトン:200部を添加して、カーボンブラック1を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から70部に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック2を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から50部に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック3を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から20部に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック4を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から10部に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック5を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸をピマール酸(ハリマ化成社製)に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック6を作製した。
カーボンブラック1の作製において、アビエチン酸をネオアビエチン酸(ハリマ化成社製)に変更したこと以外、カーボンブラック1の作製と同様にして、カーボンブラック7を作製した。
カーボンブラック(コロンビヤンカーボン社製:Raven890、カーボンブラック1の作製で用いたものと同じカーボンブラック)を、そのままメチルエチルケトン:200部に入れ、ジルコニアビーズとともに攪拌して、カーボンブラック8を作製した。
アビエチン酸(ハリマ化成社製):100部を1mol/リットルの水酸化ナトリウム水溶液100部に添加した。これをボールミルに入れ直径1mmのジルコニアビーズを添加して回転させながら1時間放置した。次に、ニグロシン(オリエント化学社製):100部を添加してさらに回転させながら10時間放置した。その後ボールミルから取り出し、攪拌しながら0.2mol/リットルの硫酸をpH7.5以下になるまで添加した。なお添加前の該ボールミルから取り出したもののpHは13であった。これをエバポレータを用い水分を留去し、その後エタノール10部を添加し、次いでメチルエチルケトン:200部を添加して、ニグロシン1を作製した。
ニグロシン1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から70部に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン2を作製した。
ニグロシン1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から50部に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン3を作製した。
ニグロシン1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から20部に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン4を作製した。
ニグロシン1の作製において、アビエチン酸の使用量を100部から10部に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン5を作製した。
ニグロシン1の作製において、アビエチン酸をピマール酸(ハリマ化成社製)に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン6を作製した。
ニグロシン1の作製で、アビエチン酸をネオアビエチン酸(ハリマ化成社製に変更したこと以外、ニグロシン1の作製と同様にして、ニグロシン7を作製した。
ニグロシン(オリエント化学社製、ニグロシン1の作製で用いたものと同じニグロシン)を、そのままメチルエチルケトン:200部に入れ、ジルコニアビーズとともに攪拌して、ニグロシン8を作製した。
・ポリシクロヘキシルメタクリレート樹脂
(綜研化学社製:重量平均分子量65000):100部
・トルエン(和光純薬工業):500部
・カーボンブラック1:0.24部
上記成分とジルコニアビーズ(粒径:1mm、トルエンと同量)とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分18%のコート剤1を作製した。
コート剤1の作製において、カーボンブラック1を、カーボンブラック2〜8にそれぞれ変更したこと以外、コート剤1の作製と同様にして、コート剤2〜8をそれぞれ作製した。同様に、コート剤1の作製において、カーボンブラック1を、ニグロシン1〜8にそれぞれ変更したこと以外、コート剤1の作製と同様にして、コート剤9〜16をそれぞれ作製した。
コート剤1の作製、コート剤9の作製それぞれにおいて、ポリシクロヘキシルメタクリレート樹脂をポリメタクリル酸メチル樹脂(重量平均分子量:75000、綜研化学社製)に変更したこと以外、コート剤1の作製と同様にして、コート剤17及びをコート剤18をそれぞれ作製した。
真空脱気型5LニーダーにDFC350(同和鉱業社製:Mn−Mgフェライト)を2000部入れ、更にコート剤1を320部を入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し20分混合した後、昇温/減圧させ90℃/−720mHgで30分間攪拌乾燥させ、コート粒子を得た。更に、75μメッシュの篩分網で篩分を行い、キャリア1を得た。なおこのDFC350の表面の凹凸の平均間隔Smは0.4μmであった。
キャリア1の作製において、コート剤1をコート剤2〜18にそれぞれ変更したこと以外、キャリア1の作製と同様にして、キャリア2〜18をそれぞれ作製した。
(着色剤分散液1の調製)
・シアン顔料:銅フタロシアニンB15:3(大日精化):50部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬):5部
・イオン交換水:200部
上記成分を混合し、IKA社製ウルトラタラックスにより5分間、更に超音波バスにより10分間分散し、固形分21%の着色剤分散液1を得た。
・パラフィンワックス:HNP−9(日本精鑞):19部
・アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬):1部
・イオン交換水:80部
上記を耐熱容器中で混合し、90℃に昇温して30分、攪拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、5MPaの圧力条件のもと、3パス相当の循環運転を行った後、圧力を35MPaに昇圧し、更に3パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を前記耐熱溶液中で40℃以下になるまで冷却し、離型剤分散液1を得た。
(油層)
・スチレン(和光純薬(株)製):32部
・アクリル酸n−ブチル(和光純薬(株)製):8部
・β−カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華(株)製):1.3部
・ドデカンチオール(和光純薬(株)製):0.4部
・イオン交換水:17部
・アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル製):0.4部
・イオン交換水:40部
・アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル製):0.05部
・ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬(株)製):0.4部
上記の油層成分と水層1の成分をフラスコに入れて攪拌混合し単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層2の成分を投入し、容器内を窒素で十分に置換し、攪拌をしながらオイルバスで反応系内が75℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を3時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後更に75℃で重合を継続し、3時間後に重合を終了させた。
・着色剤粒子分散液:30部
・離型剤粒子分散液1:40部
・ポリ塩化アルミニウム:0.4部
上記の成分をステンレス製フラスコ中でIKE 社製のウルトラタラックスを用い十分に混合、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で80分保持した後、ここに上記と同じ樹脂微粒子分散液を緩やかに70部追加した。その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを6.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら97℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度を1℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに40℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5Aろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナー母粒子を得た。
トナー1とキャリア1をトナー1の比率が8%になるように混合し、現像剤1を作製した。
富士ゼロックス製DocuCenterColor400(改造機:感光体(潜像保持体)表面に対して現像剤保持体の速度を可変とし、また出力前の現像器から回しを行わないようにしたもの)に現像剤1を仕込み、32℃、92%RHの環境に移動し、8時間放置した。その後、画像先端から10cmまでトナー載り量0.6g/m2のソリッド画像を用意し10枚の出力を行った。この10枚目を標準とした。
次に、そのままの環境下で2週間放置し、1枚の出力を行い、比較とし、前記標準に対し前記ソリッド画像の濃度を比較した。また、前記ソリッド画像の下部のかぶりを下記の基準で評価した。なおこのときの感光体表面に対する現像剤保持体表面の速度比(感光体表面と現像剤保持体表面との速度差(感光体表面の速度:現像剤保持体表面の速度))は1:2であった。また感光体表面の速度、現像剤保持体の速度は次のようにして求めた。感光体の直径L(cm)、感光体の回転数R(回転/分)、現像剤保持体の直径l(cm)、現像剤保持体の回転数r(回転/分)から、感光体表面の速度はL×R(cm/分)、現像剤保持体の速度はl×r(cm/分)である。該ソリッド画像の下部のかぶりの評価と該ソリッド画像の濃度の評価は以下の様に行った。
ソリッド画像の後端から1cmの部分のカブリを目視及びルーペ(×20)で確認した。
◎−目視でも、ルーペでもかぶりは確認できない。
○−目視では確認できないが、ルーペでは僅かに確認できる。
△−目視で僅かに確認できるが、許容できる範囲である。
×−目視で明らかに確認できる。
なお、△以上を可とした。結果を表1に示す。
画像濃度計(X−Rite404A:X−Rite社製)を用いて標準、比較のソリッド部を測定した。標準を100%に対し比較を%で示したが、100%に近いものほど良い。ただし、目標は85%とし、85%未満を問題ありとした。結果を表1に示す。
実施例1において、キャリア1を表1に示すようにキャリア2〜18にそれぞれ変更したこと以外、実施例1と同様にして、現像剤2〜18をそれぞれ作製し、実施例1と同様の評価を実施した。結果を表1に示す。
実施例9において、感光体表面に対する現像剤保持体の速度比を、それぞれ1:1.4(実施例17)、1:1.5(実施例18)、1:4(実施例19)、1:5(実施例20)、1:5.1(実施例21)に変更したこと以外、実施例9と同様にして評価を実施した。結果を表1に示す。尚、表1において、被覆樹脂の欄に記載のシクロヘキシル系はポリシクロヘキシルメタクリレート樹脂(綜研化学社製:重量平均分子量65000)を意味し、メチル系はポリメタクリル酸メチル樹脂(重量平均分子量:75000、綜研化学社製)を意味する。
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
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
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
112 転写装置
116 取り付けレール
117 除電露光のための開口部
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ、
P、300 記録紙(記録媒体)
Claims (12)
- 磁性体粒子と、該磁性体粒子表面を樹脂で被覆する被覆樹脂層とを有し、
前記被覆樹脂層は、環式ジテルペン構造を有する酸と、ニグロシンと、が被覆樹脂中に分散されていることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。 - 前記ニグロシンの個数平均粒径d2(μm)は、前記磁性体粒子表面の凹凸の平均間隔Sm(μm)との関係が、0.25Sm≦d2≦2Smであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記ニグロシンの個数平均粒径は、0.1μm以上0.8μm以下であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記磁性体粒子表面を被覆する樹脂は、側鎖にシクロアルキル基を有する樹脂を含有することを特徴とする請求項1〜請求項3の何れか1項に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 前記磁性体粒子表面を被覆する樹脂は、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、及びシクロヘキシルエタクリレートからなる群から選ばれる少なくとも1つを含有することを特徴とする請求項4に記載の静電荷像現像用キャリア。
- トナーと、請求項1〜請求項5の何れか1項に記載の静電荷像現像用キャリアと、を含むことを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
- 潜像保持体表面を帯電する帯電工程と、帯電された前記潜像保持体表面に潜像を形成する潜像形成工程と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像工程と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写工程と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着工程とを少なくとも有し、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成方法。 - 前記現像工程における、前記潜像保持体表面と現像剤保持体表面との速度差が1:1.5以上、1:5以下であることを特徴とする請求項7に記載の画像形成方法。
- 潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段とを少なくとも備えた画像形成装置に対して脱着可能であり、
前記現像手段に供給するための現像剤を収納し、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする静電荷像現像用現像剤カートリッジ。 - 画像形成装置に対して脱着可能であり、
潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、を少なくとも備え、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 潜像保持体と、現像剤により前記潜像保持体表面に形成された静電潜像をトナーを含む現像剤によりトナー像として現像する現像手段と、前記トナー像を前記潜像保持体表面から記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された前記トナー像を定着する定着手段と、を少なくとも備え、
前記現像剤が請求項6に記載の静電荷像現像用現像剤であることを特徴とする画像形成装置。 - 前記現像手段は、前記潜像保持体表面と現像剤保持体表面との速度差が1:1.5以上、1:5以下であることを特徴とする請求項11に記載の画像形成装置。
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