JP5565225B2 - 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 - Google Patents
静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5565225B2 JP5565225B2 JP2010202965A JP2010202965A JP5565225B2 JP 5565225 B2 JP5565225 B2 JP 5565225B2 JP 2010202965 A JP2010202965 A JP 2010202965A JP 2010202965 A JP2010202965 A JP 2010202965A JP 5565225 B2 JP5565225 B2 JP 5565225B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- electrostatic latent
- latent image
- toner
- developer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Electrophotography Configuration And Component (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Description
フルカラー画像形成では、一般に、イエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナー又はこれに黒色を加えた4色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行う。したがって、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー像の表面を平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から、従来のフルカラー複写機等の画像光沢は、10〜50%の中〜高光沢のものが多かった。
このようなオフセット現象を防止することを目的として、離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で定着ローラの表面を形成し、さらにその定着ローラ表面にシリコーンオイル等のトナー固着防止用オイルを塗布する方法が一般に採用されている。しかしながら、このような方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オイルを供給するための装置が必要であり、定着装置が大型化するという問題がある。
一方、フルカラー画像形成においても、モノクロ画像形成と同様に、定着装置の小型化、構成の簡素化の目的で、オイルレスシステムが採用される傾向がある。しかしながら、フルカラー画像形成では、定着されたトナー像の表面を平滑にするために、溶融時のトナーの粘弾性を低下させる必要があるため、光沢のないモノクロ画像形成の場合よりもオフセットが発生しやすく、オイルレスシステムの採用が困難になる。また、離型剤を含有するトナーを用いると、トナーの付着性が高まり、記録媒体への転写性が低下する。さらに、トナーのフィルミングが発生して、帯電性が低下することにより、耐久性が低下するという問題がある。
低表面エネルギーの樹脂を被覆したキャリアの例としては、特許文献1(特開昭55−127569号公報)に開示された常温硬化型シリコーン樹脂と正帯電性窒素樹脂で被覆したキャリア、特許文献2(特開昭55−157751号公報)に開示された変性シリコーン樹脂を少なくとも1種含有した被覆材をコートしたキャリア、特許文献3(特開昭56−140358号公報)に開示された常温硬化型シリコーン樹脂及びスチレン・アクリル樹脂を含有した樹脂被覆層を有するキャリア、特許文献4(特開昭57−96355号公報)に開示された核粒子表面を2層以上のシリコーン樹脂でコートし、層間に接着性がないようにしたキャリア、特許文献5(特開昭57−96356号公報)に開示された表面がイソシアネートにより架橋されたポリビニルアセタール樹脂により表面処理又は被覆されたキャリア、特許文献6(特開昭58−207054号公報)に開示された炭化ケイ素を含有するシリコーン樹脂で表面を被覆したキャリア、特許文献7(特開昭61−110161号公報)に開示された20dyn/cm以下の臨界表面張力を示す材料で被覆した正帯電性キャリア、特許文献8(特開昭62−273576号公報)に開示されたフッ素アルキルアクリレートを含有する被覆材でコートしたキャリア等が挙げられる。
しかしながら、近年は高画質化のためにトナーが小粒径化する傾向にあり、また、プリント速度の高速化も相まって、キャリアへのトナースペントが一段と生じ易くなっている。さらにトナーにワックスを含有させてメンテナンスを容易にした現像剤の場合には、トナースペント量が非常に多くなり、トナー帯電量の低下、トナー飛散及び地肌汚れに対する余裕度が低下しており、キャリアの帯電、抵抗調節、耐久性向上が重要になっている。
また、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあるなかで、フルカラー電子写真システムでは、キャリアのトナースペントやコート被膜削れ・剥がれが起こると、キャリア抵抗や現像剤の汲み上げ量が変化し、画像濃度、特にハイライト部の濃度が変化し、高画質が維持できないのが現状である。キャリアのトナースペントを抑制するためには、キャリア芯材のコートに用いる樹脂の撥水性及び硬度が重要である。
しかしながら、上述した樹脂を用いてキャリア芯材をコートしてなるキャリアは、撥水性、硬度の両方を成立させるには十分ではなく、長期間の使用により、キャリアコート膜が劣化するという問題がある。
さらに、この静電潜像現像剤用キャリアを用いた静電潜像用現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供することにある。
而して、本発明によれば、以下に示す静電潜像現像剤用キャリア、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装置が提供される。
1.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、磁性を有する芯材粒子と該芯材粒子の表面を被覆する樹脂層とからなる静電潜像現像剤用キャリアであって、前記樹脂層は、少なくとも下記一般式(A)で表されるA成分と下記一般式(B)で表されるB成分と下記式(C)で表されるC成分を含む共重合体を加熱処理して得られる樹脂を含有し、加熱処理前の前記共重合体の固形分25質量%のトルエン溶液の液滴のガラス面に対する接触角が90〜105度であることを特徴とする。
2.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、加熱処理前の前記共重合体の固形分25質量%のトルエン溶液の液滴のガラス面に対する接触角が95〜105度であることを特徴とする。
3.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記共重合体単独を180℃で2時間加熱処理した後に測定した鉛筆硬度が2H〜5Hであることを特徴とする。
4.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記共重合体単独を180℃で2時間加熱処理した後に測定した鉛筆硬度が3H〜5Hであることを特徴とする。
5.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記樹脂層を被覆して、しかる後に加熱処理して得られ、前記加熱処理時の熱処理温度が100〜350℃であることを特徴とする。
6.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記樹脂層は、導電性微粒子を含有することを特徴とする。
7.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、体積固有抵抗が1×109〜1×1017Ω・cmであることを特徴とする。
8.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記樹脂層は、平均膜厚が0.05〜4μmであることを特徴とする。
9.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、前記芯材粒子は、重量平均粒径が20〜65μmであることを特徴とする。
10.本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、さらに、1kOeの磁場における磁化が40〜90Am2/kgであることを特徴とする。
11.本発明の静電潜像現像剤は、トナーとキャリアからなる静電潜像現像用の現像剤であって、該キャリアとして、前記静電潜像現像剤用キャリアを用いることを特徴とする。
12.本発明の静電潜像現像剤は、さらに、前記トナーは、カラートナーであることを特徴とする。
14.本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該帯電した静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を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トナー像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、前記現像手段が、前記現像剤を用いることを特徴とする。
15.本発明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手段と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング手段とが一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、前記現像手段が、前記現像剤を用いることを特徴とする。
16.本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、該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、該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ことを特徴とする。
さらに、帯電の環境変動を抑制し、さまざまな使用環境においても画像濃度変動、地肌汚れ、トナー飛散による機内汚染などを生じない。
加えて、信頼性の高い現像方法、画像形成装置を提供することができる、という極めて優れた効果を奏するものである。
本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、下記一般式(A)で表されるA成分(及びそのためのモノマーA成分;以下同じ)と下記一般式(B)で表されるB成分(及びそのためのモノマーB成分;以下同じ)と下記式(C)で表されるC成分とをラジカル共重合して得られる(メタ)アクリル系共重合体を含む樹脂層で芯材粒子表面を被覆した後、加熱処理して得られる静電潜像現像用キャリアである。
A成分は、側鎖にメチル基が多数存在する原子団・トリス(トリメチルシロキシ)シランを有しており、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%未満であると十分な効果が得られず、トナー成分の付着が急増する。また、40モル%より多くなると、B成分の量が減少することとなるので、架橋が進まず、強靭性が不足すると共に、芯材と樹脂層の接着性が低下し、キャリア被膜の耐久性が悪くなる。
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiMe3)3
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiEt3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiEt3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiEt3)3
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiPr3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiPr3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiPr3)3
A成分のためのモノマーA成分の製造方法は特に限定されないが、トリス(トリアルキルシロキシ)シランを白金触媒の存在下にアリルアクリレートまたはアリルメタクリレートと反応させる方法や、特開平11−217389号公報に記載されている、カルボン酸と酸触媒の存在下で、メタクリロキシアルキルトリアルコキシシランとヘキサアルキルジシロキサンとを反応させる方法などにより得ることができる。前記シラン化合物は一種を単独で使用してもよく、二種以上の混合物を使用してもよい。
B成分において、Yは10〜40モル%であり、好ましくは15〜25モル%である。B部分が10モル%未満であると前記接触角が90度未満となり、被膜の撥水性が乏しくなるためトナースペントが発生する。また、40モル%より多くなると、前記接触角が100度を超え、撥水性は向上するが、膜強度を表す鉛筆強度が2.0以下となり、硬さと可とう性(膜削れ)を満足させることが難しく、また環境特性が悪化する。加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残り、環境特性(湿度依存性)を悪化させていることも考えられる。
このようなモノマーB成分としては、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)シラン及び3−アクリロキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シラン等が例示される。これらの化合物は一種を単独で使用してもよく、二種以上の混合物を使用してもよい。
前記一般式(1)で表される共重合体において、Xは10〜40モル%であり、好ましくは20〜30モル%である。Yは10〜40モル%であり、好ましくは15〜25モル%である。Zは30〜80モル%であり、好ましくは35〜75モル%である。YとZの合計は、60モル%<Y+Z<90モル%であり、好ましくは70モル%<Y+Z<85モル%である。C成分が80モル%より多くなると、X及びYのいずれかが10モル%以下となるため、キャリア被膜の撥水性、硬さと可とう性(膜削れ)を両立させることが難しくなる。
このような(メタ)アクリル系化合物としては、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、2−(ジエチルアミノ)エチルメタクリレート及び2−(ジエチルアミノ)エチルアクリレート等が例示される。
これらの内ではアルキルメタクリレートが好ましく、特にメチルメタクリレートが好ましい。これらの化合物は一種を単独で使用してもよく、二種以上の混合物を使用してもよい。
被膜の剥がれ・削れが生じると、キャリア抵抗低下による画像品質の変化、キャリア付着が起こる。また、被膜の剥がれ・削れは、現像剤の流動性を低下させ、汲み上げ量低下を引き起こし、画像濃度低下、トナー濃度(TC)アップに伴う地汚れ、トナー飛散の原因となっている。
また、イソシアネート化合物による架橋より、本発明におけるシロキサン結合による架橋の方が、結合エネルギーが大きく熱ストレスに対しても安定しているため、被膜の経時安定性が保たれていると推察される。
また、イソシアネート化合物による架橋より、本発明におけるシロキサン結合による架橋の方が、結合エネルギーが大きく熱ストレスに対しても安定しているため、樹脂層の経時安定性が保たれていると推察される。
シラノール基、及び/又は加水分解によりシラノ−ル基を生成することが可能な官能基(例えば、アルコキシ基やSi原子に結合するハロゲノ基等の陰性基)を有するシリコーン樹脂は、前記共重合体のB成分と直接的に、あるいはシラノール基に変化した状態のB成分と縮重合することができる。そして、前記共重合体に、シリコーン樹脂成分を含有させることにより、トナースペント性がさらに改善される。
アリール基において、その炭素数は6〜20、好ましくは6〜14である。このアリール基には、ベンゼン由来のアリール基(フェニル基)の他、ナフタレンやフェナントレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。なお、アリール基は、各種の置換基で置換されていてもよい。
シリコーン樹脂の重量平均分子量としては、1,000〜100,000、好ましくは1,000〜30,000程度である。用いる樹脂の分子量が100,000より大きい場合、塗布時に塗布液の粘度が上昇しすぎ、塗膜の均一性が十分得られなかったり、硬化後に樹脂層の密度が十分上がらない場合がある。1,000より小さいと硬化後の樹脂層がもろくなるなどの不具合が生じやすい。
シリコーン樹脂の含有比率としては、前記共重合体100質量部に対して通常5〜80質量部程度、好ましくは10〜60質量部である。シリコーン樹脂の含有比率が5質量部より少ないとスペント性などの改良効果が得られず、80質量部より多いと樹脂層の強靭性が不足して、膜が削れ易くなる。
特に、シリコーン樹脂に対しては、トナー帯電量調整のため、以下に示すアミノシランカップリング剤を適量(シリコーン樹脂100質量部に対して0.001〜30質量部、好ましくは0.1〜20質量部)含有させることが有効である。
H2N(CH2)3Si(OCH3)3
MW=179.3
H2N(CH2)3Si(OC2H5)3 MW=221.4
H2NCH2CH2CH2Si(CH3)2(OC2H5) MW=161.3
H2NCH2CH2CH2Si(CH3)(OC2H5)2 MW=191.3
H2NCH2CH2NHCH2Si(OCH3)3 MW=194.3
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(CH3)(OCH3)2 MW=206.4
H2NCH2CH2NHCH2CH2CH2Si(OCH3)3 MW=224.4
(CH3)2NCH2CH2CH2Si(CH3)(OC2H5)2 MW=219.4
(C4H9)2NC3H6Si(OCH3)3
MW=291.6
アクリル樹脂は、ガラス転移点が20〜100℃であることが好ましく、25〜80℃がより好ましい。このようなアクリル樹脂は、適度な弾性を有しているため、現像剤を摩擦帯電させる際に、トナーとキャリアの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦による樹脂層への強い衝撃を伴う場合に、衝撃を吸収することができ、樹脂層及び導電性微粒子の劣化を防止することができる。
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さらに好ましい。これにより、芯材粒子や導電性微粒子との密着性をさら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以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上がより好ましい。
これは、B成分に由来する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。チタンアルコキシド系触媒の例としては、下記式(3)で表されるチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)が挙げられ、また、チタンキレート系触媒の例としては、下記式(4)で表されるチタンジイソプロポキシビス(トリエタノールアミネート)が挙げられる。
Ti(O−i−C3H7)2(C6H9O3)2 (3)
Ti(O−i−C3H7)2(C6H14N)2 (4)
具体的には、樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆しながら、シラノール基を縮合させることにより樹脂層を形成してもよいし、樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆した後に、シラノール基を縮合させることにより樹脂層を形成してもよい。
樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆しながら、シラノール基を縮合させる方法としては、特に限定されないが、熱、光等を付与しながら、樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆する方法等が挙げられる。また、樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆した後に、シラノール基を縮合させる方法としては、特に限定されないが、樹脂層用組成物で芯材粒子を被覆した後に加熱処理する方法等が挙げられる。
したがって、本発明に係る共重合体は、重量平均分子量が5,000〜100,000であることが好ましく、10,000〜70,000であることがより好ましく、30,000〜40,000であることがさらに好ましい。重量平均分子量が5,000より小さいと、樹脂層の強度が不足し、100,000を超えると、樹脂層用組成物の液粘度が高くなり、キャリア製造性が低下する。
導電性微粒子の添加量は、シリコーン樹脂100質量部に対して、0.1〜1000質量部であることが好ましい。導電性微粒子の添加量が0.1質量部未満であると、キャリアの体積固有抵抗を調整する効果が不十分となることがあり、1000質量部を超えると、導電性微粒子を保持することが難しくなり、キャリアの表面層が破壊され易くなる。
キャリアの体積固有抵抗は、芯材粒子上の樹脂層の抵抗調整(導電性微粒子の添加等)、及び膜厚の制御によって可能であり、樹脂100質量部に対する導電性微粒子含有量は、5〜200質量部であることが好ましく、より好ましくは5〜150質量部、さらに好ましくは10〜120質量部である。
導電性微粒子の添加量が5質量部未満であると、樹脂層の強度を十分に向上させることができず、また、キャリア抵抗の調整が不十分となることがあり、200質量部を超えると、導電性微粒子が脱離し易くなり、また、キャリアの体積固有抵抗が変化し易くなることがある。
本発明に係る共重合体は、共重合体単独を180℃で2時間加熱処理した後に、JISK−5600−5−4に準拠して測定した鉛筆硬度が3H〜5Hであるものがより好ましい。なお、鉛筆硬度は、コーテック社製の鉛筆セット付ひっかき硬度試験器TQC WWテスター(KT−VF2391)装置を用いて測定することができる。
熱処理温度が100℃より低いと、縮合による架橋反応が進まず、樹脂層の十分な強度が得られない。一方、350℃より高い温度になると、前記共重合体が炭化してくる等の理由により、樹脂層が削れ易くなる。
樹脂層の平均膜厚は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリアの断面を観察し、樹脂層の平均膜厚を測定することにより求めることができる。
本発明において、芯材粒子としては、磁性体であれば、特に限定されないが、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。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フェライト等が好ましい。
キャリア付着とは、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象を指す。それぞれの電界が強いほどキャリアが付着し易い。画像部は、トナー現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は起こり難い。
なお、重量平均粒径は、マイクロトラック粒度分析計(モデルHRA9320−X100 Honewell社製)を用いて測定することができる。
Dw={1/Σ(nD3)}×{Σ(nD4)}
式中、Dは各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)を示し、nは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を測定幅単位に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、2μmの等分長さ(粒径分布幅)を採用した。
また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒子粒径の下限値を採用した。
なお、磁化は、測定器VSM−P7−15(東英工業社製)等を用いて測定することができる。
本発明に使用されるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作製された不定形または球形のトナーであることができる。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。
スチレン系バインダー樹脂として、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、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−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタア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;アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレートが挙げられ、その他、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。
これらの中でポリエステル樹脂は、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能であり好ましい。
アルコール成分としては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオールなどのジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノーAなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価のアルコール単位体、その他の2価のアルコール単位体、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上の高アルコール単量体を挙げることができる。
また、ブラックトナーには、磁性体を含有させて磁性トナーとすることもできる。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Li系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Cu−Zn系フェライト、Ni−Znフェライト、Baフェライトなどの微粉末が使用できる。
なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、帯電制御剤として白色のサリチル酸誘導体の金属塩等を用いることが好ましい。
トナーと本発明のキャリアとからなる静電潜像現像剤で用いるトナーは、その重量平均粒径は3.0〜9.0μm、より好ましくは3.0〜6.0μmである。
なお、トナー粒径はコールターマルチサイザーII(コールターカウンター社製)を用いて測定することができる。
図1は、本発明の画像形成方法及び画像形成装置の現像部を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図1において、潜像担持体である感光体ドラム20に対向して配設された現像装置40は、現像剤担持体としての現像スリーブ41、現像剤収容部材42、規制部材としてのドクターブレード43、支持ケース44等から主に構成されている。
感光体ドラム20側に開口を有する支持ケース44には、内部にトナー21を収容するトナー収容部としてのトナーホッパー45が接合されている。トナーホッパー45に隣接した、トナー21とキャリア粒子23とからなる現像剤を収容する現像剤収容部46には、トナー粒子21とキャリア粒子23を撹拌し、トナー粒子に摩擦/剥離電荷を付与するための、現像剤撹拌機構47が設けられている。
感光体ドラム20とトナーホッパー45との間の空間には、現像スリーブ41が配設されている。図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ41は、キャリア粒子23による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像装置40に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての図示しない磁石を有する。
現像剤収容部材42の、支持ケース44に取り付けられた側と対向する側には、規制部材(ドクターブレード)43が一体的に取り付けられている。規制部材(ドクターブレード)43は、この例では、その先端と現像スリーブ41の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。
また、像担持体である感光体ドラム20上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード61にて、クリーニング機構60内のトナー回収室62へ回収される。
回収されたトナー粒子は、トナーリサイクル手段(図示せず)により現像部及び/又はトナー補給部に搬送し、再使用してもよい。
画像形成装置は、上述の現像装置を複数配置し、記録媒体上へトナー像を順次転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であってもよく、一端、中間転写媒体上へ複数のトナー像を転写し、これを一括して転写媒体に転写後同様の定着を行なう装置であってもよい。
<共重合体の合成>
重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィーを用いて標準ポリスチレン換算で求めた。粘度は25℃でJIS−K2283に準じて測定した。また、不揮発分はコーティング剤組成物1gをアルミニウム皿に秤取り、150℃で1時間加熱した後の質量を測定して、次式に従って算出した。
不揮発分(%)=(加熱前の質量−加熱後の質量)×100/加熱前の質量
以下、本発明に使用する樹脂の合成例を示す。
撹拌機付きフラスコにトルエン300gを投入して、窒素ガス気流下で90℃まで昇温した。次いでこれに、CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3(式中、Meはメチル基である。)で示される3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(サイラプレーン TM−0701T チッソ社製)84.4g(200ミリモル)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン41.6g(160ミリモル)、メタクリル酸メチル64.0g(640ミリモル)及び2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.58g(3ミリモル)の混合物を1時間かけて滴下した。
滴下終了後、さらに、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.06g(0.3ミリモル)をトルエン15gに溶解した溶液(2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルの合計量0.64g=3.3ミリモル)を加え、90〜100℃で3時間混合することによってラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は33,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.8mm2/sであり、比重は0.91であった。
樹脂合成例1において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を84.4g(200ミリモル)から109.8g(260.3ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を41.6g(160ミリモル)から31.6g(121.5ミリモル)に変更し、メタクリル酸メチルの使用量を64.0g(640ミリモル)から48.6g(485.8ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例1と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.7mm2/sであり、比重は0.91であった。
樹脂合成例1において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を84.4g(200ミリモル)から27.4g(64.9ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を41.6g(160ミリモル)から64.1g(246.4ミリモル)に変更し、メタクリル酸メチルの使用量を64.0g(640ミリモル)から98.6g(985.7ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例1と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.9mm2/sであり、比重は0.92であった。
樹脂合成例1において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を84.4g(200ミリモル)から144.7g(343ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を41.6g(160ミリモル)から17.8g(68.6ミリモル)に変更し、メタクリル酸メチルの使用量を64.0g(640ミリモル)から27.4g(274.4ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例1と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.9mm2/sであり、比重は0.92であった。
撹拌機付きフラスコにトルエン500gを投入して、窒素ガス気流下で90℃まで昇温した。次いでこれに、CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3(式中、Meはメチル基である。)で示される3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン(サイラプレーン
TM−0701T チッソ社製)89.6g(212.3ミリモル)、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン210.6g(849.2ミリモル)及び2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.58g(3ミリモル)の混合物を1時間かけて滴下した。
滴下終了後、さらに、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.06g(0.3ミリモル)をトルエン15gに溶解した溶液(2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルの合計量0.64g=3.3ミリモル)を加え、90〜100℃で3時間混合することによってラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は35,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.5mm2/sであり、比重は0.91であった。
樹脂合成例5において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を89.6g(212.3ミリモル)から126.6g(300ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を210.6g(849.2ミリモル)から173.6g(700ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例5と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.5mm2/sであり、比重は0.91であった。
樹脂合成例5において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を89.6g(212.3ミリモル)から24.76g(58.5ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を210.6g(849.2ミリモル)から275.5g(1111ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例5と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.5mm2/sであり、比重は0.92であった。
樹脂合成例5において、3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シランの使用量を89.6g(212.3ミリモル)から189.1g(448.1ミリモル)に変更し、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシランの使用量を210.6g(849.2ミリモル)から111.1g(448.1ミリモル)に変更した以外は、樹脂合成例5と全く同じようにして、ラジカル共重合させてメタクリル系共重合体を得た。
得られたメタクリル系共重合体の重量平均分子量は34,000であった。次いで、このメタクリル系共重合体溶液の不揮発分が25質量%になるようにトルエンで希釈した。このようにして得られた共重合体溶液の粘度は8.5mm2/sであり、比重は0.92であった。
攪拌器、コンデンサー、温度計、窒素導入管、滴下装置を備えた容量500mlのフラスコにMEK(メチルエチルケトン)100部を仕込んだ。これとは別に窒素雰囲気下80℃でMMA(メチルメタクリレート)を32.6部、HEMA(2−ヒドロキシエチルメタクリレート)を2.5部、MPTS(オルガノポリシロキサン:メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン=1:3)64.9部、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)(V−40 和光純薬工業社製)1部をMEK100部に溶解させて得られた溶液を2時間に亘り前記フラスコ中に滴下し、5時間熟成させた。
次いで、不揮発分が25質量%になるようにMEK(メチルエチルケトン)で希釈し、共重合体溶液を得た。
(キャリア製造実施例1)
樹脂合成例1で得られた重量平均分子量33,000のメタクリル系共重合体(樹脂)100部、導電性微粒子40部及び触媒としてチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)(TC−750 マツモトファインケミカル社製)4部を、トルエンで希釈して、固形分10質量%の樹脂溶液を得た。導電性粒子としては、平均粒子径Dが0.35μm、体積固有抵抗が3.5Ω・cmの表面処理アルミナを用いた。なお、この導電性粒子の表面処理層は、二酸化スズを下層、二酸化スズを含有する酸化インジウムを上層とする二層構造からなる。
芯材として重量平均粒径が35μmのMnフェライト粒子を用い、芯材表面において平均膜厚が0.30μmになるように、流動床型コーティング装置を使用して、流動槽内の温度を各70℃に制御して、樹脂溶液を塗布し、乾燥させてキャリアを得た。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃で2時間焼成し、キャリアAを得た。
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例2で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアBを得た。
(キャリア製造実施例3)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例3で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアCを得た。
(キャリア製造実施例4)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例4で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアDを得た。
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例5で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアEを得た。
(キャリア製造比較例2)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例6で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアFを得た。
(キャリア製造比較例3)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例7で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアGを得た。
(キャリア製造比較例4)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例8で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアHを得た。
(キャリア製造比較例5)
キャリア製造実施例1において、樹脂を樹脂合成例9で得られた樹脂に替えた以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリアIを得た。
キャリアの製造に用いた樹脂について、下記の測定を行った。結果を表1に示す。
[鉛筆硬度Hの測定]
樹脂単独で電気炉中にて、180℃で2時間加熱処理した後に、コーテック社製の鉛筆セット付ひっかき硬度試験器TQC WWテスター(KT−VF2391)装置を用い、以下のようにして測定した。図7は、ひっかき硬度試験器の構成を示す概略図である。
測定者から0.5〜1mm/sの速度で、装置を少なくとも7mmの距離を押し、その後、肉眼で塗膜層111を観察して跡の種類を調べた。跡(圧こん)の種類としは、塑性変形(元にもどらないくぼみが生じるが破壊はない。)、凝集破壊(塗膜材質が取れたひっかきキズがある。)がある。試験部位が少なくても3mm以上のキズ跡が生じるまで硬度スケールを上げて試験を繰り返し、キズ跡を生じなかった最も硬い鉛筆の硬度を鉛筆硬度とした。図7において、112は鉛筆、113は鉛筆の芯、114はゴム製O形リング、115は水準器、116は小型移動おもり、117は締め具、118は素地である。
鉛筆硬度の測定結果は、横軸に撥水成分(A成分)のmol%、縦軸に鉛筆硬度をプロットしたグラフ(図8参照)で相関を取った値で示した。
[接触角の測定]
樹脂合成例で得られた加熱前の共重合体(固形分)が25質量%になるようにトルエンで希釈した試料溶液を用い、KRUSS社製のDSA100型の自動接触角計にて測定した。より具体的には、前記試料溶液を装置に付属のガラス表面に滴下し、真横から測定溶液の液滴121を撮影し、装置内で液滴側面の接線122を算出し、傾きを接触角123として測定した。(図9参照)
以下、キャリアの特性の評価方法を示す。
[芯材粒子の重量平均粒径]
マイクロトラック粒度分析計(モデルHRA9320−X100 Honewell社製)を用いて、芯材粒子の粒度分布を測定した。
その測定条件は以下のとおりである。
[1]粒径範囲:100〜8μm
[2]チャネル長さ(チャネル幅):2μm
[3]チャネル数:46
[4]屈折率:2.42
後述するトナー帯電量の測定と同様の方法でキャリアの帯電量を測定した。
[1kOeの磁場における磁化]
キャリア約0.15gを、内径が2.4mm、高さが8.5mmのセルに充填した後、VSM−P7−15(東英工業社製)を用いて、1kOeの磁場において、磁化を測定した。
体積固有抵抗は、図5に示すセルを用いて測定した。具体的には、まず、表面積2.5cm×4cmの電極12a及び電極12bを、0.2cmの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器11からなるセルに、キャリア13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。次に、電極12a及び12bの間に1000Vの直流電圧を印加して30秒後の抵抗r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横川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[Ωcm]を算出した。
体積固有抵抗[Ω・cm]=r×(2.5×4)/0.2
[樹脂層の平均膜厚]
透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリアの断面を観察して、樹脂層の平均膜厚(キャリア膜厚)を測定した。
ポリエステル樹脂[重量平均分子量(Mw)18,000、数平均分子量(Mn)4000、ガラス転移点(Tg)59℃、軟化点;120℃]100部、離型剤としてカルナウバワックス5部、カーボンブラック(#44 三菱化学社製)10部及び含フッ素4級アンモニウム塩4部をヘンシェルミキサーにより十分混合し、2軸式押出し機にて溶融混練し、混練物を圧延冷却した。放冷後カッターミルで粗粉砕し、次いでジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均粒径7.4μmのトナー母体粒子を得た。
さらに、このトナー母体粒子100部に対して、疎水性シリカ微粒子(R972 日本アエロジル社製)1.0部を加え、ヘンシェルミキサーで混合して、トナー1を得た。
キャリア製造例で得られたキャリアA〜Iそれぞれ93部に対して、トナー製造例で得られたトナー1(平均粒径7.2μm)7部を加えて、ボールミルで20分間攪拌し、現像剤A〜Iを作製した。
得られた現像剤を用いて初期の画像出しをした後、これらの現像剤を、デジタルカラー複写機・プリンタ複合機(Imagio
Color4000 リコー社製)に装着し、単色モードで10分間攪拌した。その後、画像面積7%のチャートを使用して10万枚のランニング試験を行い、試験終了後、トナー帯電量(Q/M)、体積固有抵抗、スペントトナー量、Q/M環境変動率及び現像剤汲み上げ量変動率を、下記の評価方法で評価した。評価結果を表3に示す。
デジタルカラー複写機・プリンタ複合機(Imagio
Color4000 リコー社製)における現像条件は以下のとおりである。後述する画像品質確認及び信頼性試験等の特性試験も同様の条件で行った。
・現像ギャップ(感光体−現像スリーブ):0.3mm
・ドクターギャップ(現像スリーブ−ドクター):0.65mm
・感光体線速度:200mm/sec
・(現像スリーブ線速度)/(感光体線速度):1.80
・書込み密度:600dpi
・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/交流バイアス成分:2kHz、−100V〜−900V、50%duty
(1)トナー帯電量(Q/M)及びQ/M環境変動率
Q/M環境変動率(%)=2×{(10℃・15%におけるトナー帯電量−30℃・90%におけるトナー帯電量)/(10℃・15%におけるトナー帯電量+30℃・90%におけるトナー帯電量)}×100
によりQ/M環境変動率を求め、下記評価基準で評価した。なお、上式において、15%及び90%は湿度である。
0以上〜10%未満 :◎(大変良好)
10以上〜30%未満 :○(良好)
30以上〜70%未満 :△(使用可能)
70%以上 :×(不良)
まず、両端にステンレス製メッシュ101を備えた導体容器(ケージ)102に、一定量の現像剤を入れる。メッシュ101の目開きはトナー103とキャリア104の粒径の中間のもの(目開き20μm)を選び、トナー103がメッシュ101の間を通過するように設定する。ノズル105から圧縮窒素ガス(1kgf/cm2)106を60秒間吹き付けて、トナー103をゲージ102の外へ飛び出させると、ケージ内にトナーの電荷と逆極性を持ったキャリア104が残される。図6において107は電位計である。
トナーの電荷量Qと、飛び出したトナーの質量Mを測定し、単位質量当たりの電荷量を帯電量Q/Mとして算出する。トナー帯電量はμC/gで表示される。
(2)スペントトナー量
10万枚ランニング後のキャリアと初期キャリアについて、トナー成分をメチルエチルケトンで抽出し、その差をスペントトナー量(キャリア質量に対する質量%で表示)とし、下記評価基準で評価した。
0以上〜0.03質量%未満 :◎(大変良好)
0.03以上〜0.07質量%未満 :○(良好)
0.07以上〜0.15質量%未満 :△(使用可能)
0.15質量%以上 :×(不良)
現像剤汲み上げ量の変動率(%)={(初期における現像剤汲み上げ量−10万枚ランニング後の現像剤汲み上げ量)/初期における現像剤汲み上げ量)}×100
により、現像スリーブ上の現像剤汲み上げ量の変動率を算出し、下記評価基準で評価した。なお、上式において、現像剤汲み上げ量の単位はmg/cm2である。
±5%未満 :◎(大変良好)
±5以上〜±10%未満 :○(良好)
±10以上〜±20%未満 :△(使用可能)
±20%以上 :×(不良)
デジタルカラー複写機・プリンタ複合機(Imagio
Color4000 リコー社製)により、前記現像条件で画像を形成し、下記の評価方法で評価した。評価結果を表4及び5に示す。
画像品質評価は転写紙上で実施した。但しキャリア付着は、現像後であって転写前の状態を感光体上から粘着テープに転写して観察した。
(1)ベタ部画像濃度
前記現像条件における、30mm×30mmのベタ部(注1)の中心を、分光測色濃度計(X−Rite938 エックスライト社製)を用いて5個所測定し、平均値を出した。
注1;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)
前記現像条件における、30mm×30mmのハイライト部(注2)の中心を、分光測色濃度計(X−Rite938 エックスライト社製)を用いて5個所測定し、平均値を出した。
注2;現像ポテンシャル150V相当箇所=(ハイライト部電位−現像バイアスDC)=−350V−(−500V)
(3)粒状度
下記の式で定義された粒状度(明度範囲:50〜80)を測定し、その数値を下記のようにランクに置き換えて評価した。
粒状度=exp(aL+b)∫(WS(f))1/2・VTF(f)df
L:平均明度
f:空間周波数(cycle/mm)
WS(f):明度変動のパワースペクトラム
VTF(f):視覚の空間周波数特性
a,b:係数
0以上〜0.2未満 :◎(大変良好)
0.2以上〜0.3未満 :○(良好)
0.3以上〜0.4未満 :△(使用可能)
0.4以上 :×(不良)
画像上の地肌部の汚れを目視で評価した。
汚れがない :◎(大変良好)
汚れが目立たない :○(良好)
汚れが目立つ :△(使用可能)
汚れが著しい :×(不良)
(5)キャリア付着
キャリア付着が発生すると、感光体ドラム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。
(a)ベタ部
前記現像条件(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、デジタルカラー複写機・プリンタ複合機(Imagio
Color4000 リコー社製)で作成したベタ画像(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、下記評価基準でベタ画像におけるキャリア付着の評価を行った。
検出されず :◎(大変良好)
1〜5個 :○(良好)
6〜10個 :△(使用可能)
11個以上 :×(不良)
(b)エッジ部
帯電電位(Vd)を−600V、露光部電位−100V、現像バイアス(Vb)DC−400Vの現像条件で、すなわち地肌ポテンシャル200Vの条件で、感光体上の副走査方向に2ドットライン(100lpi/inch)の画像を形成した。
次に、感光体上に現像された2ドットラインを粘着テープ(面積100cm2)で転写し、その個数をカウントし、下記評価基準でエッジ画像におけるキャリア付着の評価を行った。
検出されず :◎(大変良好)
1〜5個 :○(良好)
6〜10個 :△(使用可能)
11個以上 :×(不良)
30℃・90%時のベタ部の画像濃度と10℃・15%時のベタ部の画像濃度を前記方法で算出し、下記式によりΔIDを求め、下記基準で評価した。
ΔID=30℃・90%時のベタ部画像濃度−10℃・15%時のベタ部画像濃度
0以上〜0.05未満 :◎(大変良好)
0.05以上〜0.15未満 :○(良好)
0.15以上〜0.25未満 :△(使用可能)
0.25以上 :×(不良)
(7)トナー飛散
10万枚ランニング後の現像装置周辺のトナーの飛散状態を下記基準で評価した。
飛散がない :◎(大変良好)
飛散が目立たない :○(良好)
飛散が目立つ :△(使用可能)
飛散が著しい :×(不良、許容不可)
11 セル
12a 電極
12b 電極
13 キャリア
20 感光体ドラム
201 感光体
21 トナー
23 キャリア粒子
24a 駆動ローラ
24b 駆動ローラ
26 クリーニング前露光光源
32 帯電部材
321 帯電ローラ
322 ブラシ状接触帯電部材
33 像露光系
331 光源
37 レーザー光
40 現像装置
41 現像スリーブ
42 現像剤収容部材
43 現像剤供給規制部材(ドクターブレード)
44 支持ケース
45 トナーホッパー
46 現像剤収容部
47 現像剤撹拌機構
48 トナーアジテータ
49 トナー補給機構
50 転写機構
51 帯電器
60 クリーニング機構
61 クリーニングブレード
62 トナー回収室
64 ブラシ状クリーニング手段
70 除電ランプ
80 記録媒体
101 メッシュ
102 導体容器(ケージ)
103 トナー
104 キャリア
105 ノズル
106 圧縮窒素ガス
107 電位計
111 塗膜層
112 鉛筆
113 鉛筆の芯
114 ゴム製O形リング
115 水準器
116 小型移動おもり
117 締め具
118 素地
121 測定溶液の液滴
122 接線
123 接触角
Claims (16)
- 磁性を有する芯材粒子と該芯材粒子の表面を被覆する樹脂層とからなる静電潜像現像剤用キャリアであって、
前記樹脂層は、少なくとも下記一般式(A)で表されるA成分と下記一般式(B)で表されるB成分と下記式(C)で表されるC成分を含む共重合体を加熱処理して得られる樹脂を含有し、
加熱処理前の前記共重合体の固形分25質量%のトルエン溶液の液滴における接触角が90〜105度である
ことを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。
- 加熱処理前の前記共重合体の固形分25質量%のトルエン溶液の液滴における接触角が95〜105度である
ことを特徴とする請求項1に記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記共重合体単独を180℃で2時間加熱処理した後に測定した鉛筆硬度が2H〜5Hである
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記共重合体単独を180℃で2時間加熱処理した後に測定した鉛筆硬度が3H〜5Hである
ことを特徴とする請求項3に記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記静電潜像現像剤用キャリアは、前記樹脂層を被覆して、しかる後に加熱処理して得られ、前記加熱処理時の熱処理温度が100〜350℃である
ことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記樹脂層は、導電性微粒子をさらに含有する
ことを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 体積固有抵抗が1×109〜1×1017Ω・cmである
ことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記樹脂層は、平均膜厚が0.05〜4μmである
ことを特徴とする請求項1ないし7のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記芯材粒子は、重量平均粒径が20〜65μmである
ことを特徴とする請求項1ないし8のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - 1kOeの磁場における磁化が40〜90Am2/kgである
ことを特徴とする請求項1ないし9のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。 - トナーとキャリアとを含有する静電潜像現像用の二成分現像剤であって、
該キャリアとして、請求項1ないし10のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリアを用いる
ことを特徴とする二成分像現像剤。 - 前記トナーは、カラートナーである
ことを特徴とする請求項11に記載の静電潜像現像剤。 - キャリア1質量部に対してトナーを2〜50質量部の割合で含有する補給用現像剤であって、
該キャリアが請求項1ないし10のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリアである
ことを特徴とする補給用現像剤。 - 静電潜像担持体と、
該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、
該帯電した静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、
前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記トナー像を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トナー像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置において、
前記現像手段が、請求項11又は12に記載の現像剤を用いる
ことを特徴とする画像形成装置。 - 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手段と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング手段とが一体に支持され、画像形成装置本体に着脱可能であるプロセスカートリッジであって、
前記現像手段が、請求項11又は12に記載の現像剤を用いる
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、
該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項11又は12に記載の現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、
該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、
該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
ことを特徴とする画像形成方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010202965A JP5565225B2 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010202965A JP5565225B2 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2012058577A JP2012058577A (ja) | 2012-03-22 |
JP5565225B2 true JP5565225B2 (ja) | 2014-08-06 |
Family
ID=46055721
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010202965A Active JP5565225B2 (ja) | 2010-09-10 | 2010-09-10 | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5565225B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2018200372A (ja) * | 2017-05-26 | 2018-12-20 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 静電潜像現像用キャリア、及び2成分現像剤 |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3691115B2 (ja) * | 1994-11-30 | 2005-08-31 | コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 | 静電荷像現像用キャリア |
JP3978824B2 (ja) * | 1997-09-17 | 2007-09-19 | 松下電器産業株式会社 | 二成分現像剤及び電子写真方法 |
JPH11272019A (ja) * | 1998-03-25 | 1999-10-08 | Minolta Co Ltd | 静電荷像現像用キャリア |
JP2005091690A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-07 | Ricoh Co Ltd | 電子写真用キャリア、現像剤、画像形成方法、収納容器、画像形成装置、プロセスカートリッジ |
US8211610B2 (en) * | 2009-03-18 | 2012-07-03 | Ricoh Company Limited | Carrier for use in developer developing electrostatic image, developer using the carrier, and image forming method and apparatus and process cartridge using the developer |
JP5626569B2 (ja) * | 2009-10-13 | 2014-11-19 | 株式会社リコー | 二成分現像剤用キャリア |
-
2010
- 2010-09-10 JP JP2010202965A patent/JP5565225B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2012058577A (ja) | 2012-03-22 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5454228B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、および静電潜像現像剤 | |
JP5522468B2 (ja) | 静電潜像現像方法 | |
JP4728903B2 (ja) | キャリア及び現像剤、並びに画像形成方法、画像形成装置及びプロセスカートリッジ | |
JP6488866B2 (ja) | キャリア及び現像剤 | |
JP6020877B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、および画像形成方法 | |
JP5454261B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、および静電潜像現像剤 | |
US9146487B2 (en) | Carrier for developing electrostatic latent image, and electrostatic latent image developer | |
JP4621639B2 (ja) | 電子写真現像剤用キャリア、現像剤、画像形成方法およびプロセスカートリッジ | |
JP2012189880A (ja) | キャリア、現像剤、プロセスカートリッジ及び画像形成方法 | |
JP2006259179A (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、その製造方法、該キャリアを含む現像剤、該現像剤を用いる画像形成方法、およびプロセスカートリッジ | |
JP5614186B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 | |
JP5569256B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 | |
JP6024323B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、画像形成方法、補給用現像剤及びプロセスカートリッジ | |
JP2006039445A (ja) | 電子写真現像剤用キャリアおよび現像方法 | |
JP2007011045A (ja) | キャリア、現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジ | |
JP4410711B2 (ja) | 電子写真現像剤用キャリアおよび現像剤 | |
JP2012047971A (ja) | 静電潜像現像用キャリア、静電潜像用現像剤、静電潜像現像方法、プロセスカートリッジ、及び画像形成装置 | |
JP5565225B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア及び静電潜像現像剤 | |
JP5948812B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、および静電潜像現像剤 | |
JP5601108B2 (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、および静電潜像現像剤 | |
JP6753147B2 (ja) | 静電潜像現像用キャリア、二成分現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 | |
JP2011059614A (ja) | 静電潜像現像剤用キャリア、および静電潜像現像剤 | |
JP2012177873A (ja) | 電子写真用キャリア、現像剤、プロセスカートリッジおよび画像形成方法 | |
JP2017021199A (ja) | キャリア、現像剤および画像形成方法 | |
JP4700582B2 (ja) | 電子写真現像剤用キャリアおよび現像剤 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130718 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20140328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140520 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140602 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5565225 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |