JP5556224B2 - 電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents

電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 Download PDF

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本発明は、電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
電子写真用キャリアとしては、一般に、表面に被覆層を有する被覆キャリアと、表面に被覆層を有しない非被覆キャリアとに大別される。
上記被覆キャリアとして、例えば、N−アルコキシアルキル化ポリアミドと加水分解し得る基を有するシリコーン樹脂との縮合物およびその金属架橋物により被覆したキャリアが提案されている(例えば、特許文献1乃至3参照)。
また、乾式2成分現像用キャリアにおいて、その被覆層の厚さ方向に対して、摩擦帯電能力が異なり、且つキャリアの芯材に近いほど、摩擦帯電能力が高い素材で被覆したキャリアが提案されている(例えば、特許文献4参照)。
更に、芯材と、該芯材を被覆する樹脂層とを含み、該芯材の表面性指標S1が12以上であり、前記樹脂層の厚み方向における電気抵抗が、前記樹脂層の表面側から前記芯材側へと高くなるキャリアが提案されている(例えば、特許文献5参照)。
また、被覆層が、その厚み方向に抵抗制御剤の濃度勾配を持つキャリアが提案されている(例えば、特許文献6参照)。
特開平5−249748号公報 特開平6−3862号公報 特開2005−62437号公報 特開平9−281751号公報 特開2007−79045号公報 特開2001−350295号公報
本発明の目的は、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、抵抗値の変動が抑制された電子写真用キャリアを提供することである。
上記課題は、以下の本発明によって達成される。
即ち、請求項1に係る発明は、
芯材と、
該芯材を覆い、針入度が0.5以上70以下である成分および該成分よりも針入度が低いマトリックス樹脂を厚さ方向の全域にわたって含有し、厚さ方向において、ある深さ(X)における前記成分の含有率をG(面積%)とし、該深さ(X)よりも更に前記芯材に近い深さ(Y)における前記成分の含有率をG(面積%)とした場合に下記式(1)を満たし、且つ外周表面における前記成分の含有率をGout(面積%)とし、前記芯材側の表面における前記成分の含有率をGin(面積%)とした場合に下記式(2)を満たす被覆層と、
を有する電子写真用キャリアである。
式(1) G(面積%)≦G(面積%)
式(2) Gout(面積%)<Gin(面積%)
請求項2に係る発明は、
前記成分が、ワックス、高級アルコールおよび低分子量フッ素樹脂から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の電子写真用キャリアである。
請求項3に係る発明は、
請求項1または請求項2に記載の電子写真用キャリアと、
平均粒径が50nm以上の外添剤を表面に有する電子写真用トナーと、
を有する電子写真用現像剤である。
請求項4に係る発明は、
請求項3に記載の電子写真用現像剤を収容する現像剤カートリッジである。
請求項5に係る発明は、
像保持体の表面の静電潜像を現像して得られたトナー像を記録媒体に転写して、該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在であり、
請求項3に記載の電子写真用現像剤を収容し、且つ前記画像形成装置に装着された際に前記電子写真用現像剤を保持し前記像保持体に搬送する現像剤保持体を備えるプロセスカートリッジである。
請求項6に係る発明は、
像保持体と、
前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
帯電された前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
前記静電潜像を請求項3に記載の電子写真用現像剤におけるトナーによってトナー像として現像する現像装置と、
前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写装置と、
を有する画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、抵抗値の変動が抑制された電子写真用キャリアが提供される。
請求項2に係る発明によれば、前記成分がワックス、高級アルコールまたは低分子フッ素樹脂でない場合に比べ、抵抗値の変動が抑制された電子写真用キャリアが提供される。
請求項3に係る発明によれば、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、キャリアの抵抗値の変動が抑制された電子写真用現像剤が提供される。
請求項4に係る発明によれば、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、キャリアの抵抗値の変動が抑制された現像剤カートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、キャリアの像保持体への付着が抑制されたプロセスカートリッジが提供される。
請求項6に係る発明によれば、式(1)および式(2)を満たさない場合に比べ、キャリアの像保持体への付着が抑制された画像形成装置が提供される。
本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
<電子写真用キャリア>
本実施形態に係る電子写真用キャリア(以下単に「キャリア」と称す場合がある)は、芯材と、該芯材を覆い、針入度が0.5以上70以下である成分(以下単に「特定の成分」と称す場合がある)および該成分よりも針入度が低いマトリックス樹脂を厚さ方向の全域にわたって含有し、厚さ方向において、ある深さ(X)における前記成分の含有率をG(面積%)とし、該深さ(X)よりも更に前記芯材に近い深さ(Y)における前記成分の含有率をG(面積%)とした場合に下記式(1)を満たし、且つ外周表面における前記成分の含有率をGout(面積%)とし、前記芯材側の表面における前記成分の含有率をGin(面積%)とした場合に下記式(2)を満たす被覆層と、を有することを特徴とする。
式(1) G(面積%)≦G(面積%)
式(2) Gout(面積%)<Gin(面積%)
ここで上記式(1)を満たすとは、つまり前記被覆層の厚さ方向のどこに前記「深さ(X)」を取った場合であっても、該深さ(X)よりも前記芯材に近い領域では前記特定の成分の含有率が高くなるかまたは同じであることを表す。即ち、前記被覆層は厚さ方向において芯材に近い領域ほど前記特定の成分の含有率が高くなるかまたは同じであることを表す。
また、上記式(2)は、少なくとも外周表面における前記特定の成分の含有率よりも、芯材側の表面における前記特定の成分の含有率が高いことを表す。
芯材上に被覆層を有する電子写真用キャリアは、長期にわたり現像装置内で使用されると被覆層が剥がれたり磨耗したりすることがある。通常、被覆層は芯材よりも抵抗が高いため、その被覆層が剥がれたり磨耗したりすることによってキャリアの抵抗値が変動することがあった。
これに対し、本実施形態に係るキャリアであれば、長期の使用によって被覆層が剥がれたり磨耗した場合であってもキャリアの抵抗値の変動が抑制される。このメカニズムは必ずしも明確ではないが、以下のように推察される。
まず、画像形成に用いられるトナーとキャリアとを有する二成分現像剤において、通常前記トナーには種々の外添剤(例えば、流動性補助剤や転写助剤等の外添剤)が添加される。トナーに外添される前記外添剤のうち平均粒径が50nm以上の大きさのものは、キャリアとトナーとを混合して現像剤を調製する際の攪拌によるストレスや、現像器内での混合によるストレスによって、容易にトナーから遊離する。ここで、本実施形態に係るキャリアの被覆層には、マトリックス樹脂と針入度が0.5以上70以下である成分(特定の成分)とが厚さ方向の全域にわたって含有され、トナーから遊離した前記外添剤はより針入度が高い(即ち柔らかい)前記特定の成分によって捕集される。前述の通り本実施形態に係るキャリアは、外周表面側よりも芯材側において前記特定の成分の含有率が高くなる構成を有している。従って、長期の使用によって磨耗した被覆層では前記特定の成分が露出する領域がより多くなり、その特定の成分によって捕集される遊離した外添剤の量も多くなる。尚、一般的に用いられる前記外添剤はキャリアの芯材よりも抵抗が高い。そのため、本実施形態に係るキャリアは、長期の使用によって被覆層が磨耗した場合であっても、より多くの前記遊離した外添剤を捕集することによりキャリアの抵抗値の変動が抑制されるものと推察される。
(被覆層)
本実施形態に係るキャリアの被覆層は、既述の通り、前記式(1)および式(2)を満たす。尚、前記式(1)および式(2)を満たす具体的な態様としては、例えば以下の[A]乃至[C]の態様が挙げられる。
[A] 被覆層が2層以上の層を積層した構成であり、芯材側に近い層ほど前記特定の成分の含有率(面積%)が高い
即ち、深さGと深さGとを上記の各層同士の境界面を挟んだ位置関係に取った場合(深さGと深さGとをそれぞれ別々の層の中に取った位置関係の場合)においては「G(面積%)<G(面積%)」の関係を有し、一方深さGと深さGとを各層同士の境界面を挟んでいない位置関係に取った場合(深さGと深さGとをいずれも同じ層の中に取った位置関係の場合)では「G(面積%)=G(面積%)」の関係を有する。
尚、この[A]の態様においては、3層以上の層を積層した構成であることがより望ましい。また、この[A]の態様に係る被覆層の形成方法としては、例えば前記特定の成分の含有率が異なる2以上の層を各種の塗布法によって個別に形成する方法が挙げられる。
[B] 被覆層が2層以上の層を積層し、且つ各層同士の境界部分においては前記特定の成分の含有率が濃度勾配を有した構成であり、芯材側に近い層ほど前記特定の成分の含有率(面積%)が高い
即ち、深さGと深さGとをいずれも上記の各層同士の境界面付近の上記濃度勾配を有する領域内に取った場合においては「G(面積%)<G(面積%)」の関係を有し、また、深さGと深さGとを上記の各層同士の境界面付近の上記濃度勾配を有する領域を挟んだ位置関係に取った場合においては「G(面積%)<G(面積%)」の関係を有し、一方深さGと深さGとを各層同士の境界面付近の上記濃度勾配を有する領域を挟んでいない位置関係に取った場合では「G(面積%)=G(面積%)」の関係を有する。
尚、この[B]の態様においては、3層以上の層を積層した構成であることがより望ましい。また、この[B]の態様に係る被覆層の形成方法としては、例えば浮遊させた芯材の表面にスプレー塗布法によって被覆層形成用の塗布液を塗布し、且つ塗布液中における前記特定の成分の含有率を時間によって変化させることで、上記[B]の態様に係る被覆層を形成する方法が挙げられる。
[C] 前記特定の成分の含有率が芯材側に近くなるほど高くなる濃度勾配を有した構成
即ち、深さ方向全域にわたって「G(面積%)<G(面積%)」の関係を有する。
−確認方法−
尚、キャリアの被覆層が、前記式(1)および式(2)を満たしているか否かの確認は、キャリアの断面について顕微鏡によるTEM画像を撮影し、画像解析を行うことによって行われる。より具体的には、キャリア100個をランダムに選択して断面の観察を行い、外周表面から芯材側の表面にかけて前記特定の成分の分布および量をマッピングして解析が行われる。
−含有率の測定方法−
また、前述の「ある深さ(X)における前記成分の含有率G(面積%)」「深さ(X)よりも更に前記芯材に近い深さ(Y)における前記成分の含有率G(面積%)」「外周表面における前記成分の含有率Gout(面積%)」「芯材側の表面における前記成分の含有率Gin(面積%)」等の含有率の実測値は、上記確認方法におけるマッピングによる解析によって算出される。
−GoutとGinとの差−
また、外周表面における前記特定の成分の含有率「Gout(面積%)」と芯材側の表面における前記特定の成分の含有率「Gin(面積%)」は、前述の通り「Gout<Gin」との関係を有するが、更にはその差が5面積%以上90面積%以下であることが望ましく、10面積%以上80面積%以下であることが特に望ましい。
−特定の成分−
本実施形態において被覆層に用いられる前記特定の成分は、針入度は0.5以上70以下であり、更には1以上50以下であることがより望ましく、5以上50以下であることが特に望ましい。
前記特定の成分に対する針入度が70を超えると、キャリアの保管性が悪くなりキャリアとしての信頼性が損なわれる。一方0.5未満であると、外添剤が効率的に捕集されずキャリアの抵抗値の変動抑制の効果が得られない。
ここで、前記針入度の測定方法について説明する。本明細書に記載の針入度の値は以下の方法により測定されたものである。針入度の試験方法は、JIS K−2235(1991年)の規定に従って行われ、標準条件(温度25℃、荷重100g、貫入時間5秒)で規定の針が材料中に垂直に貫入したときの深さを1/10mm単位で表す。
尚、キャリアから上記の方法にて特定の成分の針入度を測定する場合には、キャリア被覆層を溶媒で溶解させた後、溶媒を揮発させマトリックス樹脂と特定の成分とに分離して固形分とした後、該特定の成分の針入度が測定される。
前記特定の成分としては、例えばワックス、高級アルコールまたは低分子フッ素樹脂が挙げられる。
ワックスとしては、特に制限はなく目的に応じて選択され、例えば、低分子量ポリオレフィンワックス、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、パラフィンワックス、マイクロクリスタルワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、固体酸エステルワックス等が挙げられ、これらの中でも特に、パラフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックスが望ましい。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。
高級アルコールとしては、特に制限はなく目的に応じて選択され、例えば、炭素数16以上50以下であるものが望ましく、ペンタトリアコンタノール、オクタトリアコンタノール、ノタトリアコンタノール、テトラコンタノール等が挙げられる。
低分子量フッ素樹脂における「低分子量」とは、分子量が1000以下であることを表す。該低分子量フッ素樹脂としては、特に制限はなく目的に応じて選択され、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合体(PFA)、四フッ化エチレン・エチレン共重合体(ETFE)等が挙げられる。
−マトリックス樹脂−
本実施形態における被覆層には、前記特定の成分よりも針入度が低いマトリックス樹脂を含有する。即ち、該マトリックス樹脂としては、その針入度が前記特定の成分に対する針入度よりも低くなる樹脂が選択される。
尚、該マトリックス樹脂に対する針入度は0.5以下であることが望ましい。
被覆層のマトリックス樹脂としては、上記の要件を備える限り特に制限はなく目的に応じて選択され、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およびポリビニルケトン等のポリビニル系樹脂およびポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;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またはその変性品;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系樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂、等のそれ自体公知の樹脂が挙げられる。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。
(芯材)
本実施形態で用いられる芯材としては、特に制限はなく、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属、または、フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物、磁性粒子とバインダー樹脂とを含む磁性粒子分散型の芯材等が挙げられる。
また、前記フェライトの例としては、下記式(3)で示される構造のものが望ましく挙げられる。
(MO)(Fe・・・(3)
式(3)中、MはCu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、CoおよびMoからなる群より選択される少なくとも1種を示す。また、X、Yはmol比を示し、かつ条件X+Y=100の条件を満たす。
本実施形態において、磁性粒子分散型の芯材は、磁性粒子がバインダー樹脂中に分散されてなる。
上記磁性粒子としては、従来公知のいずれのものを使用してもよいが、特に望ましくはフェライトやマグネタイト、マグヘマタイトが選ばれる。特に、強磁性の磁性粒子としては、マグネタイト、マグヘマタイトが選択され、他の磁性粒子として、例えば鉄粉が知られている。
具体的には、例えばマグネタイト、γ−酸化鉄、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Li系フェライト、Cu−Zn系フェライトなどの鉄系酸化物が挙げられる。中でもマグネタイトがより望ましく用いられる。
磁性粒子の粒径は、0.01μm以上1μm以下であることが望ましく、0.05μm以上0.7μm以下であることがより望ましく、0.1μm以上0.6μm以下であることが更に望ましい。
また、磁性粒子の芯材中における含有量としては、40質量%以上95質量%以下であることが望ましく、50質量%以上95質量%以下であることがより望ましく、60質量%以上90質量%以下であることが更に望ましい。
本実施形態において磁性粒子分散型の芯材を構成するバインダー樹脂としては、架橋されたスチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系共重合樹脂、フェノール系樹脂等が挙げられるが、フェノール系樹脂が特に望ましい。
また、本実施形態において磁性粒子分散型の芯材は、目的に応じて、更にその他の成分を含有していてもよい。その他の成分としては、例えば、帯電制御剤、フッ素含有粒子などが挙げられる。
(キャリアの製造方法)
本実施形態に係るキャリアの製造方法は、上記構成のキャリアを形成し得る方法であれば特に限定されるものではない。以下に本実施形態に係るキャリアの製造方法の一例について説明する。
本実施形態に係るキャリアは、例えば、被覆層用の塗布液を浮遊させた芯材の表面に噴霧するスプレー法によって形成される。ここで具体的に前述の[B]の態様に係る被覆層(2層構成)を形成する方法について説明すると、まず被覆層用のマトリックス樹脂を溶解させた溶液(i)と、被覆層用のマトリックス樹脂および前記特定の成分を溶解させた溶液(ii)とを準備する。流動層コーティング装置内で芯材を浮遊させて、該芯材に上記溶液(i)および溶液(ii)をスプレーにより塗布する。その後、前記特定の成分を溶解させた溶液(ii)の塗布速度を下げて(即ち前記特定の成分の含有率を下げて)、スプレーにより塗布することにより、本実施形態に係るキャリアが製造される。
また、前述の[A]の態様に係る被覆層を形成する方法としては、例えば前記特定の成分の含有率が異なる2以上の層を各種の塗布法によって個別に形成する方法が挙げられる。
<電子写真用現像剤>
本実施形態に係る電子写真用現像剤は、本実施形態に係るキャリアとトナーとを含む二成分現像剤として構成される。
以下、本実施形態に係る電子写真用現像剤に用いられるトナーについて説明する。
(トナーの組成)
本実施形態に用いられるトナーには、公知の結着樹脂や各種の着色剤等を使用してもよい。本実施形態に用いられるトナーとしては、結着樹脂がポリエステル樹脂であることが望ましく、ビスフェノールAのアルキレンオキサイド付加物をアルコール側の成分として含むポリエステル樹脂が望ましい。また、前記ポリエステル樹脂は、単独で用いても、ポリエステルのほかにスチレンアクリル、ポリエーテルポリオール、ウレタン、等の樹脂を必要に応じて併用してもよい。
また、本実施形態に用いられるトナーにおける結着樹脂としては、ポリエステル樹脂のほかに、ポリオレフィン樹脂、スチレンとアクリル酸またはメタクリル酸との共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、変性ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等を単独で用いてもよいしまたは併用してもよい。
本実施形態に用いられるトナーにおける着色剤としては、シアンの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントブルー1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同23、同60、同65、同73、同83、同180、C.I.バットシアン1、同3、同20等や、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、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の部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBC等のシアン顔料、C.I.ソルベントシアン79、162等のシアン染料などが用いられる。
また、マゼンタの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントレッド1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同8、同9、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同18、同19、同21、同22、同23、同30、同31、同32、同37、同38、同39、同40、同41、同48、同49、同50、同51、同52、同53、同54、同55、同57、同58、同60、同63、同64、同68、同81、同83、同87、同88、同89、同90、同112、同114、同122、同123、同163、同184、同202、同206、同207、同209、ピグメントバイオレット19等のマゼンタ顔料や、C.I.ソルベントレッド1、同3、同8、同23、同24、同25、同27、同30、同49、同81、同82、同83、同84、同100、同109、同121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ベーシックレッド1、同2、同9、同12、同13、同14、同15、同17、同18、同22、同23、同24、同27、同29、同32、同34、同35、同36、同37、同38、同39、同40等のマゼンタ染料、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、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、ウオッチングレッド、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、ロータミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bなどが用いられる。
また、イエローの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントイエロー2、同3、同15、同16、同17、同97、同180、同185、同139等のイエロー顔料などが用いられる。
さらに、ブラックトナーの場合には、その着色剤として、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Mn含有の非磁性粉などが用いられる。
更に、本実施形態に用いられるトナーは、帯電制御剤を含有してもよく、ニグロシン、4級アンモニウム塩、有機金属錯体、キレート錯体等を用いてもよい。
更に、本実施形態に用いられるトナーは、離型剤を含有してもよく、該離型剤としては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの共重合物、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸などの不飽和脂肪酸類、ステアリンアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいは更に長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類などの飽和アルコール類;ソルビトールなどの多価アルコール類;リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミドなどの脂肪酸アミド類;メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミドなどの飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミドなどの、不飽和脂肪酸アミド類;m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’ジステアリルイソフタル酸アミドなどの芳香族系ビスアミド類;ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなどの脂肪酸金属塩(一般に金属石けんといわれているもの);脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸などのビニル系モノマーを用いてグラフト化させたワックス類;ベヘニン酸モノグリセリドなどの脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加などによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物などが挙げられる。
トナーの製造方法としては特に限定されず、粉砕法、重合法等、公知のいかなるトナー製造方法を用いてもかまわない。
(トナーの外添剤)
また、トナーに外添する外添剤としては、シリカ、酸化チタン、酸化セリウム、チタン酸バリウム、フッ素粒子、アクリル粒子等が用いられる。これらは1種を単独で用いても、併用して用いてもよい。尚、該シリカとしては、シリコーンオイルで表面処理されたシリカが好ましい。TG820(キャボット社製)、HVK2150(クラリアント社製)等の市販品を使用してもよい。
上記外添剤としては、その平均粒径(体積平均粒径)が50nm以上のものが好適に用いられる。50nm以上であることにより、外添剤が適度にトナーから遊離し、その遊離した外添剤が前述の本実施形態に係るキャリアに好適に捕集される。
尚、上記平均粒径は、更に70nm以上であることがより望ましく、90nm以上であることが特に望ましい。また、その上限値は特に限定されるものではないが、一般的に500nm以下であることが望ましい。
ここで、上記体積平均粒径は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定される。測定法としては分散液となっている状態の試料を固形分で2gになるように調整し、これにイオン交換水を添加して、40mlにする。これをセルに適当な濃度になるまで投入し、2分待って、セル内の濃度がほぼ安定になったところで測定する。得られたチャンネルごとの体積平均粒径を、体積平均粒径の小さい方から累積し、累積50%になったところを体積平均粒径とした。
尚、界面活性剤、望ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5質量%水溶液50ml中に測定試料を2g加え、超音波分散機(1,000Hz)にて2分間分散して、試料を作製し、前述の方法で測定する。
本実施形態に係るキャリアとトナーとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100の範囲が望ましく、3:100乃至15:100の範囲がより望ましい。
<画像形成装置>
次に、本実施形態に係る電子写真用現像剤を用いた本実施形態に係る画像形成装置について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、帯電された前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、前記静電潜像を前述の本実施形態に係る電子写真用現像剤におけるトナーによって、トナー像として現像する現像装置と、前記像保持体表面に形成された前記トナー像を被転写体表面に転写する転写装置と、を有することを特徴とする。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて前記潜像保持体をクリーニング部材で摺擦し転写残留成分をクリーニングするクリーニング装置等のその他の装置を備えていてもよい。
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。なお、図に示す主用部を説明し、その他はその説明を省略する。
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像装置を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着自在なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよく、該プロセスカートリッジとしては、現像剤保持体を少なくとも備え、本実施形態に係る電子写真用現像剤を収容する本実施形態に係るプロセスカートリッジが好適に用いられる。
図1は、本実施形態に係る画像形成装置の一例である4連タンデム方式のカラー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(画像形成装置)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)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定めた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置本体に対して脱着自在な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の図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ローラ22および中間転写ベルト20内面に接する支持ローラ24に巻回されて設けられ、第1ユニット10Yから第4ユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。尚、支持ローラ24は、図示しないバネ等により駆動ローラ22から離れる方向に付勢されており、両者に巻回された中間転写ベルト20に予め定めた張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ローラ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。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像装置)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色のトナーが供給される。
上述した第1乃至第4ユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、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ユニット10Yについて代表して説明する。尚、第1ユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4ユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1ユニット10Yは、潜像保持体として機能する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定めた電位に帯電させる帯電ローラ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よって露光して静電潜像を形成する露光装置3、静電潜像に帯電したトナーを供給して静電潜像を現像する現像装置(現像装置)4Y、現像したトナー像を中間転写ベルト20上に転写する1次転写ローラ5Y(1次転写装置)、および1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(クリーニング装置)6Yが順に配設されている。
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。
以下、第1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、帯電ローラ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(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潜像が感光体1Yの表面に形成される。
静電潜像とは、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。
このようにして感光体1Y上に形成された静電潜像は、感光体1Yの走行に従って予め定めた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上の静電潜像が、現像装置4Yによって可視像(トナー像)化される。
現像装置4Y内には、イエロートナーが収容されている。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)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。イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定めた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定めた1次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー像が1次転写位置へ搬送されると、1次転写ローラ5Yに予め定めた1次転写バイアスが印加され、感光体1Yから1次転写ローラ5Yに向う静電気力がトナー像に作用され、感光体1Y上のトナー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、例えば第1ユニット10Yでは制御部(図示せず)によって+10μA程度に制御されている。
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。
また、第2ユニット10M以降の1次転写ローラ5M、5C、5Kに印加される1次転写バイアスも、第1ユニットに準じて制御されている。
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乃至第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。
第1乃至第4ユニットを通して4色のトナー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20内面に接する支持ローラ24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された2次転写ローラ(2次転写装置)26とから構成された2次転写部へと至る。一方、記録紙(被転写体)Pが供給機構を介して2次転写ローラ26と中間転写ベルト20とが接触している隙間に予め定めたタイミングで給紙され、予め定めた2次転写バイアスが支持ローラ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像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー像が記録紙P上に転写される。尚、この際の2次転写バイアスは2次転写部の抵抗を検出する抵抗検出装置(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(定着装置)28へと送り込まれトナー像が加熱され、色重ねしたトナー像が溶融されて、記録紙P上へ定着される。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。
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。
<プロセスカートリッジ>
図2は、本実施形態に係る電子写真用現像剤を収容するプロセスカートリッジの好適な一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、感光体107とともに、帯電ローラ108、現像装置111、感光体クリーニング装置(クリーニング装置)113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図2において符号300は被転写体を表す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置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。
図2で示すプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかに、感光体107、帯電ローラ108、クリーニング装置(クリーニング装置)113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかには、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置(クリーニング装置)113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えるものであってもよい。
以下、本発明を実施例に基づきさらに詳細に説明するが、本発明は下記実施例により限定されるものではない。尚、以下において「部」および「%」は、特に示さない限り「質量基準」である。
<トナーの作製>
−トナー粒子A−
スチレン−ブチルアクリレート共重合体(重量平均分子量Mw=150,000、共重合比80:20)100部、カーボンブラック(モーガルL:キャボット社製)5部、およびカルナウバワックス6部の混合物をエクストルーダで混練し、ジェットミルで粉砕後、温風による球形化処理をクリプトロン(川崎重工製)にて実施し、風力式分級機で分級して粒子径6.2μmのトナー粒子を得た。
このトナー粒子100部に対して、ゾル−ゲル法によりジメチルシリコーンオイルで表面処理して作製したシリカ(平均一次粒子径100nm)1.5部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合して外添トナー粒子Aを得た。
−トナー粒子B−
トナー粒子Aの作製において、シリカを「ジメチルシリコーンオイルで表面処理して作製したシリカ(平均一次粒子径150nm)」に変更した以外は同様にして、外添トナー粒子Bを得た。
−トナー粒子C−
トナー粒子Aの作製において、シリカを「ジメチルシリコーンオイルで表面処理して作製したシリカ(平均一次粒子径80nm)」に変更した以外は同様にして、外添トナー粒子Cを得た。
−トナー粒子D−
トナー粒子Aの作製において、シリカを「ジメチルシリコーンオイルで表面処理して作製したシリカ(平均一次粒子径30nm)」に変更した以外は同様にして、外添トナー粒子Dを得た。
−トナー粒子E−
トナー粒子Aの作製において、シリカを「ジメチルシリコーンオイルで表面処理して作製したシリカ(平均一次粒子径50nm)」に変更した以外は同様にして、外添トナー粒子Eを得た。
<キャリアの作製>
(分散液の調製)
−分散液1−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)15部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液1を得た。
尚、マトリックス樹脂の針入度を前述の方法により測定したところ0であった。
−分散液2−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)10部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、パラフィンワックス(特定の成分:ワックス)5部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液2を得た。
尚、マトリックス樹脂および特定の成分の針入度を前述の方法により測定したところ、マトリックス樹脂0、特定の成分40であった。
−分散液3−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)5部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、パラフィンワックス(特定の成分:ワックス)10部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液3を得た。
尚、マトリックス樹脂および特定の成分の針入度を前述の方法により測定したところ、マトリックス樹脂0、特定の成分40であった。
−分散液4−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)1部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、パラフィンワックス(特定の成分:ワックス)15部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液4を得た。
尚、マトリックス樹脂および特定の成分の針入度を前述の方法により測定したところ、マトリックス樹脂0、特定の成分40であった。
−分散液5−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)30部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液5を得た。
尚、マトリックス樹脂の針入度を前述の方法により測定したところ0であった。
−分散液6−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)5部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、テトラコンタノール(特定の成分:高級アルコール)10部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液6を得た。
尚、マトリックス樹脂および特定の成分の針入度を前述の方法により測定したところ、マトリックス樹脂0、特定の成分35であった。
−分散液7−
トルエン300部、スチレン−メタクリレート共重合体(マトリックス樹脂、成分モル比25:75、重量平均分子量Mw12万)5部、カーボンブラック(R330:キャボット製)1部、ルブロン(特定の成分:低分子量フッ素樹脂)10部、ガラスビーズ(φ1mm)300部を関西ペイント社製サンドミルに投入し、1200rpmで30min攪拌して分散液7を得た。
尚、マトリックス樹脂および特定の成分の針入度を前述の方法により測定したところ、マトリックス樹脂0、特定の成分30であった。
(芯材の形成)
ヘンシェルミキサに、体積平均粒径0.40μmの球状マグネタイト粒子粉末500部を投入し、十分に攪拌した後、チタネート系カップリング剤5.0部を添加し、100℃まで昇温し、30分間混合攪拌することにより、チタネート系カップリング剤被覆された球状マグネタイト粒子を得た。
続いて、1Lの四つ口フラスコに、フェノール6.25部、35%ホルマリン9.25部、上記マグネタイト粒子500部と25%アンモニア水6.25部、水425部を入れ、混合攪拌した。次に、攪拌しながら60分間で85℃まで昇温し、同温度にて120分間反応させた後、25℃まで冷却し、500mlの水を添加した後、上澄み液を除去、沈殿物を水洗した。これを減圧下、150℃以上180℃以下で乾燥し、体積平均粒径35μmの芯材粒子を得た。
(キャリアの作製)
−キャリア1−
複合流動層コーティング装置(パウレック社製、商品名:MP01−SFPの改造機:2種の塗布液を同時に塗布し得るように改造)に前記芯材を1000部仕込み、まず第1段階として前記分散液1を塗布量5g/minで、分散液2を塗布量10g/minで温度80℃の条件のもと、30分間スプレー塗布した。次いで第2段階として、分散液1を塗布量10g/minに、分散液2を塗布量8g/minに変更し30分間スプレー塗布した。取り出し後、75μmのメッシュの篩分網で篩分を行いキャリア1を得た。
このキャリア1の断面を顕微鏡により撮影したTEM画像を解析し、キャリア1が前記式(1)および式(2)を満たしており、且つ前述の[B]の態様(2層構成)を備えていることを確認した。
また、外周表面における前記成分の含有率Gout(面積%)、および芯材側の表面における前記成分の含有率Gin(面積%)を前述の方法により測定したところ、Gout=10面積%、Gin=20面積%であり、GoutとGinとの差は10面積%であった。
−キャリア2−
キャリア1の作製において、分散液2を分散液3に変更した以外はキャリア1と同様の方法でキャリア2を製造した。
このキャリア2の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア2が前記式(1)および式(2)を満たしており、且つ前述の[B]の態様(2層構成)を備えていることを確認した。また、Gout=20面積%、Gin=40面積%であり、GoutとGinとの差は20面積%であった。
−キャリア3−
キャリア1の作製において、分散液2を分散液4に変更した以外はキャリア1と同様の方法でキャリア3を製造した。
このキャリア3の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア3が前記式(1)および式(2)を満たしており、且つ前述の[B]の態様(2層構成)を備えていることを確認した。また、Gout=30面積%、Gin=60面積%であり、GoutとGinとの差は30面積%であった。
−キャリア4(比較用キャリア)−
複合流動層コーティング装置(パウレック社製、商品名:MP01−SFPの改造機:前記キャリア1の作製に用いたものと同様に改造)に前記芯材を1000部仕込み、前記分散液5を塗布量8g/minで温度80℃の条件のもと、60分間スプレー塗布した。取り出し後、75μmのメッシュの篩分網で篩分を行いキャリア4を得た。
このキャリア4の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア4が前記特定の成分を含有していないことを確認した。
−キャリア5(比較用キャリア)−
複合流動層コーティング装置(パウレック社製、商品名:MP01−SFPの改造機:前記キャリア1の作製に用いたものと同様に改造)に前記芯材を1000部仕込み、まず第1段階として前記分散液1を塗布量10g/minで、分散液2を塗布量5g/minで温度80℃の条件のもと、30分間スプレー塗布した。次いで第2段階として、分散液1を塗布量10g/minに、分散液2を塗布量10g/minに変更し30分間スプレー塗布した。取り出し後、75μmのメッシュの篩分網で篩分を行いキャリア5を得た。
このキャリア5の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア5が「G≧G」および「Gout>Gin」の関係を有していることを確認した。
−キャリア6−
キャリア1の作製において、分散液2を分散液6に変更した以外はキャリア1と同様の方法でキャリア6を製造した。
このキャリア6の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア6が前記式(1)および式(2)を満たしており、且つ前述の[B]の態様(2層構成)を備えていることを確認した。また、Gout=20面積%、Gin=40面積%であり、GoutとGinとの差は20面積%であった。
−キャリア7−
キャリア1の作製において、分散液2を分散液7に変更した以外はキャリア1と同様の方法でキャリア7を製造した。
このキャリア7の断面のTEM画像を画像解析し、キャリア7が前記式(1)および式(2)を満たしており、且つ前述の[B]の態様(2層構成)を備えていることを確認した。また、Gout=20面積%、Gin=40面積%であり、GoutとGinとの差は20面積%であった。
<像現像剤の作製>
−実施例1−
前記キャリア1;92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例2−
前記キャリア2;92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例3−
前記キャリア3;92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例4−
前記キャリア2;92部と前記トナーB;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例5−
前記キャリア2;92部と前記トナーC;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例6−
前記キャリア3;92部と前記トナーC;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例7−
前記キャリア6;92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例8−
前記キャリア7;92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例9−
前記キャリア2;92部と前記トナーD;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−実施例10−
前記キャリア3;92部と前記トナーE;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−比較例1−
前記キャリア4;(比較用キャリア)92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
−比較例2−
前記キャリア5;(比較用キャリア)92部と前記トナーA;8部とをVブレンダーで攪拌して現像剤を作製した。
<評価試験>
−キャリア付着の評価方法および評価基準−
まず得られた現像剤を、富士ゼロックス社製DocuCentreColor400CP改造機(一エンジン位置にて現像評価をし得るものであり、且つ装置を強制停止し得るように改造したもの)にセットし、現像プロセススピード200mm/secにて10枚画像を形成した。
2cm×2cmのパッチを2個有する画像を形成し、装置を強制停止させて、感光体上の現像部分について粘着テープを押し当て、テープの粘着面を光学顕微鏡で観察して、粘着面1cm当たりに付着しているキャリア(破砕された微粉も含む)の付着個数をカウントした。これを、感光体上の2箇所の現像部分について実施し、その平均値を求めた(キャリア付着試験)。
上記と同じ方法(即ち富士ゼロックス社製DocuCentreColor400CP改造機により現像プロセススピード200mm/secにて画像を形成)で100,000枚画像を形成し前記(キャリア付着試験)を実施した。
続いて、上記と同じ方法で更に100,000枚画像を形成し前記(キャリア付着試験)を実施した。
〔評価基準〕
◎:3個以下
○:4個以上5個以下
△:6個以上10個以下
×:11個以上
−抵抗値の実測評価−
上記の方法により10枚画像を形成した後、100,000枚画像を形成した後、および更に100,000枚画像を形成した後におけるキャリアの抵抗値を、以下の方法により測定し、その差を比較した。尚、評価は初期抵抗に対する変動幅で評価した。
ここで、前記キャリアの抵抗値(体積電気抵抗〔Ω・cm〕)の測定方法について説明する。まず、20cmの電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象となるキャリアを1mm以上3mm以下の厚さになるよう平坦に載せ、キャリア層を形成する。この上に前記同様20cmの電極板を載せキャリア層を挟み込む。キャリア間の空隙をなくすため、キャリア層上に載置した電極板の上に4kgの荷重をかけてからキャリア層の厚み(cm)を測定する。尚、キャリア層上下の両電極は、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となるよう高電圧を印加し、この際流れた電流値(A)を読み取ることにより、キャリアの体積電気抵抗〔Ω・cm〕を計算する。キャリアの体積電気抵抗〔Ω・cm〕の計算式は、下式(A)に示す通りである。
式(A): R=E×20/(I−I)/L
上記式(A)中、Rはキャリアの体積電気抵抗〔Ω・cm〕、Eは印加電圧〔V〕、Iは電流値〔A〕、Iは印加電圧0Vにおける電流値〔A〕、Lはキャリア層の厚み〔cm〕をそれぞれ表し、20の係数は電極板の面積〔cm〕を表す。また、測定環境は温度20℃、湿度50%RHにて行う。
評価基準は、以下の通りである。
◎:初期抵抗との抵抗値の変動幅が0.5乗未満
○:初期抵抗との抵抗値の変動幅が0.5乗以上0.75乗未満
△:初期抵抗との抵抗値の変動幅が0.75乗以上1乗未満
×:初期抵抗との抵抗値の変動幅が1乗以上
1Y、1M、1C、1K、107 感光体(潜像保持体)
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(被転写体)

Claims (6)

  1. 芯材と、
    該芯材を覆い、針入度が0.5以上70以下である成分および該成分よりも針入度が低いマトリックス樹脂を厚さ方向の全域にわたって含有し、厚さ方向において、ある深さ(X)における前記成分の含有率をG(面積%)とし、該深さ(X)よりも更に前記芯材に近い深さ(Y)における前記成分の含有率をG(面積%)とした場合に下記式(1)を満たし、且つ外周表面における前記成分の含有率をGout(面積%)とし、前記芯材側の表面における前記成分の含有率をGin(面積%)とした場合に下記式(2)を満たす被覆層と、
    を有する電子写真用キャリア。
    式(1) G(面積%)≦G(面積%)
    式(2) Gout(面積%)<Gin(面積%)
  2. 前記成分が、ワックス、高級アルコールおよび低分子量フッ素樹脂から選択される少なくとも1種である請求項1に記載の電子写真用キャリア。
  3. 請求項1または請求項2に記載の電子写真用キャリアと、
    平均粒径が50nm以上の外添剤を表面に有する電子写真用トナーと、
    を有する電子写真用現像剤。
  4. 請求項3に記載の電子写真用現像剤を収容する現像剤カートリッジ。
  5. 像保持体の表面の静電潜像を現像して得られたトナー像を記録媒体に転写して、該記録媒体上に画像を形成する画像形成装置に対して着脱自在であり、
    請求項3に記載の電子写真用現像剤を収容し、且つ前記画像形成装置に装着された際に前記電子写真用現像剤を保持し前記像保持体に搬送する現像剤保持体を備えるプロセスカートリッジ。
  6. 像保持体と、
    前記像保持体表面を帯電する帯電装置と、
    帯電された前記像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成装置と、
    前記静電潜像を請求項3に記載の電子写真用現像剤におけるトナーによってトナー像として現像する現像装置と、
    前記像保持体表面に形成された前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写装置と、
    を有する画像形成装置。
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