JP5831078B2 - 静電荷像現像剤、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法、 - Google Patents
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Description
請求項1に係る発明は、
結晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂全体に対して2質量%以上20質量%以下の範囲で含む結着樹脂を含有し、蛍光X線分析によって得られた前記結着樹脂中における炭素原子の重量%(AC)と酸素原子の重量%(AO)との比(AC/AO)の値が1.6以上2.7以下であるトナー粒子を有するトナーと、
芯材粒子と前記芯材粒子の表面に付着した樹脂を含む層とを有し、蛍光X線分析によって得られた前記芯材粒子の表面に付着した樹脂中における炭素原子の重量%(BC)と酸素原子の重量%(BO)との比(BC/BO)の値が2.1よりも大きく、かつ、前記比(BC/BO)の値が前記比(AC/AO)の値以上である、キャリアと、
を有する静電荷像現像剤である。
前記結着樹脂は、炭素数3以上6以下の脂肪族ジオールを60mol%以上含むアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合体であるポリエステル樹脂を含有する、請求項1に記載の静電荷像現像剤である。
前記炭素数3以上6以下の脂肪族ジオールは、1,2−プロパンジオールである、請求項2に記載の静電荷像現像剤である。
前記トナーは、前記トナー粒子の表面に付着したチタニア粒子をさらに有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤である。
前記芯材粒子の表面に付着した樹脂を含む層は、導電性粒子をさらに含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤である。
前記キャリア全体に対する前記芯材粒子の表面に付着した樹脂の付着量は、2.0質量%以上である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤である。
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジである。
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容され、像保持体の表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する、現像手段を備えたプロセスカートリッジである。
像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容され、前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写手段と、
を有する画像形成装置である。
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写工程と、
を有する画像形成方法である。
本実施形態に係る静電荷像現像剤(以下、単に「現像剤」と称する場合がある。)は、結着樹脂を含有し、前記結着樹脂中における炭素原子の重量%(AC)と酸素原子の重量%(AO)との比(AC/AO)の値が1.6以上2.7以下であるトナー粒子を有するトナーと、芯材粒子と前記芯材粒子の表面に付着した樹脂(以下「被覆樹脂」と称する場合がある)を含む層(「以下「被覆樹脂層」と称する場合がある)とを有し、前記芯材粒子の表面に付着した樹脂における炭素原子の重量%(BC)と酸素原子の重量%(BO)との比(BC/BO)の値が2.1よりも大きく、かつ、前記比(BC/BO)の値が前記比(AC/AO)の値以上である、キャリアと、を有する。
ただし本実施形態では、結晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂全体に対して2質量%以上20質量%以下の範囲で含む形態を適用する。
式(1):1.6 ≦ トナーCO比 ≦ 2.7
式(2):キャリアCO比 > 2.1
式(3):トナーCO比 ≦ キャリアCO比
そのため本実施形態では、前記式(2)又は式(3)を満たさない場合比べてキャリアのトナーに対する電荷付与能力が高くなり、トナー帯電量のバラツキが起こりにくくなると考えられる。
さらに本実施形態では、トナーCO比が前記式(1)の範囲よりも小さい場合に比べて、過剰な電荷の漏洩が起こりにくく、トナーの帯電性が適度に高いため、トナー帯電量のバラツキが起こりにくいと考えられる。
具体的には上記のように導電性粒子によってトナーの帯電分布を制御した場合、前記導電性粒子がトナー粒子に埋没することや、前記導電性粒子がキャリア粒子表面に移行すること等の形態変化によって、使用とともにトナー帯電量が変化することが考えられる。しかしながら本実施形態では、前記の通り、トナーの結着樹脂及びキャリアの被覆樹脂により帯電分布を制御しているため、前記トナーの形態変化に伴う帯電量の変化が起こりにくく、トナーの帯電分布が狭い状態で維持されやすいものと推測される。
それにより、前記カルボン酸成分における前記アルケニルコハク酸の割合が前記範囲から外れる場合に比べ、トナーCO比が前記条件を満たしつつ、炭素原子が部分的に多く存在する(炭素リッチな部位を有する)結着樹脂となると考えられる。そのため、例えばトナー粒子中に離型剤を含有させる場合において、結着樹脂中における前記炭素リッチな部位と離型剤との親和性が高いため、トナー粒子中への離型剤の分散性が良好となると考えられる。
本実施形態では、キャリアの被覆樹脂層中に導電性粒子が存在する形態が望ましい。それにより、前記導電性粒子を用いない場合に比べ、トナーの帯電分布がより狭くなると考えられる。ここで前記「導電性粒子」とは、体積抵抗率が105Ω・cm以下である粒子を意味する。
以下、各成分の詳細について説明する。
本実施形態の現像剤に用いるトナーは、結着樹脂を含有するトナー粒子を少なくとも有し、必要に応じて、トナー粒子の表面に付着した外添剤等のその他の成分を有していてもよい。
またトナー粒子は、少なくとも結着樹脂を含有し、必要に応じて、着色剤、離型剤等のその他の成分を含有していてもよい。
結着樹脂は、前記トナーCO比が前記式(1)及び式(3)を満たすものであれば特に限定されない。
また結着樹脂のトナーCO比は、前記の通り、1.6以上2.7以下であり、1.9以上2.5以下であってもよく、2.0以上2.4以下であってもよい。
ここで上記トナーCO比は、例えば結着樹脂が後述するように複数種の樹脂の混合物である場合においても、混合物である結着樹脂全体における炭素原子の重量%(AC)と酸素原子の重量%(AO)との比(AC/AO)を意味する。
上記蛍光X線分析の測定は、具体的には、例えば、測定装置として(株)島津製作所の蛍光X線分析装置(XRF−1500)を用い、測定条件として管電圧40KV、管電流90mA、測定時間30分で行う。
また、トナー粒子の表面に外添剤が付着している場合は、例えば以下の方法によりトナー粒子を抽出した後に、上記方法によりトナー粒子から結着樹脂を抽出し、蛍光X線分析を行ってもよい。トナー粒子の抽出方法としては、例えば、分散剤を添加したイオン交換水にトナーを分散させ、超音波を照射することにより外添剤とトナー粒子を分離し、ろ過処理及び洗浄処理によりトナー粒子のみを取り出す方法が挙げられる。
以下、上記結着樹脂の一例として、ポリエステル樹脂について詳細に説明する。
ポリエステル樹脂は、多価アルコールであるアルコール成分と多価カルボン酸であるカルボン酸成分との重縮合体である。ポリエステル樹脂は、1種のポリエステル樹脂で構成されていてもよく、2種以上のポリエステル樹脂の混合物であってもよい。またポリエステル樹脂は、非晶性ポリエステル樹脂で構成されていてもよく、非晶性ポリエステル樹脂と結晶性ポリエステル樹脂との混合物であってもよい。
まず、非晶性ポリエステル樹脂について説明する。
非晶性ポリエステル樹脂とは、JIS K7121−1987における示差走査熱量測定(DSC)において、ガラス転移に対応した階段状の吸熱量変化(すなわちDSC曲線がそれまでのベースラインから離れ、新しいベースラインに移行する変化)の他に、結晶の溶融温度に対応した吸熱ピーク(すなわちDSC曲線がそれまでのベースラインから離れ吸熱ピークを有し再度ベースラインに戻る変化)を示さないポリエステル樹脂を意味する。
前記多価カルボン酸は、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。
前記多価アルコールは、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。
また非晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)としては、例えば、4000以上20000以下の範囲があげられ、5000以上12000以下の範囲であってもよい。
また、非晶性ポリエステル樹脂の分子量分布としては、分子量分布の指標であるMw/Mnの値が、2以上15以下の範囲であることが挙げられる。
樹脂の分子量及び分子量分布は、例えば、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(以下「GPC」と略記する)により測定する。
なお、酸価の測定は、JIS K0070−1992の電位差滴定法により測定される。以下もこれに準ずる。
また、JIS K0070により測定した水酸基価は5から40mgKOH/gの範囲であることが好ましい。
なお、前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、示差走査熱量計(島津製作所製のDSC−50)を用い、JIS 7121−1987に準拠して測定される。
また、前記非晶性ポリエステル樹脂の損失弾性率G”(測定周波数1rad/s、歪み量20%以下で測定)が10000Paとなる温度をTmとしたとき、Tmとしては、例えば80℃以上150℃以下の範囲が挙げられ、70℃以上120℃以下の範囲であってもよい。
本実施形態では、前記の通り、非晶性ポリエステル樹脂とともに結晶性ポリエステル樹脂を併用してもよい。以下、結晶性ポリエステル樹脂について説明する。
結晶性ポリエステル樹脂は、脂肪族ポリエステル樹脂であり、JIS K7121−1987における示差走査熱量測定(DSC)において、階段状の吸熱量変化(すなわちDSC曲線がそれまでのベースラインからはなれ新しいベースラインに移行する変化)を示すものではなく、明確な吸熱ピークを示す(DSC曲線がそれまでのベースラインから離れ吸熱ピークを有し、再度ベースラインに戻る)ものを指す。また、結晶性ポリエステル樹脂の主鎖に対して他成分を共重合したポリマーの場合、他成分が50質量%以下の場合、この共重合体も結晶性ポリエステル樹脂と呼ぶ。
直鎖型のジカルボン酸としては、例えば、シュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、アゼリン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,11−ウンデカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,20−エイコサンジオール、これらの低級アルキルエステル、又はこれらの酸無水物等が挙げられる。
前記スルホン酸基を持つジカルボン酸に由来する構成成分の含有量は、結晶性ポリエステル樹脂を構成する構成成分全体に対し、例えば2.0モル%以下が挙げられ、1.0モル%以下であってもよい。
前記多価カルボン酸は、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。
前記多価アルコールは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、前記結晶性ポリエステル樹脂の溶融温度の測定は、前記非晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度測定に準じた方法で、融解に基づく吸熱ピークのピーク温度として求められる。
また、結晶性ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、前記テトラヒドロフラン(THF)可溶分のGPC法による分子量測定で、例えば2000以上30000以下の範囲が挙げられ、5000以上15000以下の範囲であってもよい。
結晶性ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、例えば1.5以上20以下の範囲が挙げられ、2以上5以下の範囲であってもよい。
また、結晶性ポリエステル樹脂の水酸基価は、例えば3mgKOH/g以上30mgKOH/g以下の範囲が挙げられ、50mgKOH/g以上10mgKOH/g以下の範囲であってもよい。
トナー粒子は、前記の通り、必要に応じて離型剤を含有してもよい。
離型剤としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブテン等の低分子量ポリオレフィン類;軟化点を有するシリコーン類;オレイン酸アミド、エルカ酸アミド、リシノール酸アミド、ステアリン酸アミド等の脂肪酸アミド類;カルナウバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、木ロウ、ホホバ油等の植物系ワックス;ミツロウ等の動物系ワックス類;モンタンワックス、オゾケライト、セレシン、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス、フィッシャートロプシュワックス等の鉱物・石油系ワックス類;ステアリン酸ステアリル、ベヘン酸ベヘニル等の高級脂肪酸と高級アルコールとのエステルワックス類;ステアリン酸ブチル、オレイン酸プロピル、モノステアリン酸グリセリド、ジステアリン酸グリセリド、ペンタエリスリトールテトラベヘネート等の高級脂肪酸と単価または多価低級アルコールとのエステルワックス類;ジエチレングリコールモノステアレート、ジプロピレングリコールジステアレート、ジステアリン酸ジグリセリド、テトラステアリン酸トリグリセリド等の高級脂肪酸と多価アルコール多量体とからなるエステルワックス類;ソルビタンモノステアレート等のソルビタン高級脂肪酸エステルワックス類;コレステリルステアレート等のコレステロール高級脂肪酸エステルワックス類等が挙げられる。
これらの離型剤は1種単独で用いてもよく、2種以上を併用して用いても良い。
離型剤の添加量としては、結着樹脂100質量部に対し、5質量部以上25質量部以下の範囲が挙げられ、7質量部以上20質量部以下の範囲であってもよい。
トナー粒子は、前記の通り、必要に応じて着色剤を含有してもよい。
着色剤としては、特に制限は無く、公知の着色剤が用いられる。具体的には、例えば、以下の着色剤が挙げられる。
紫色顔料としては、例えば、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等を挙げられる。
緑色顔料としては、例えば、酸化クロム、クロムグリーン、ピグメントグリーン、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンG等が挙げられる。
白色顔料としては、例えば、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛等が挙げられる。
また、アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、チオインジコ系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジコ系、チオインジコ系、フタロシアニン系、アニリンブラック系、ポリメチン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料なども用いられる。
また、これらの着色剤は単独もしくは混合して使用される。
着色剤の添加量としては、例えば、トナー総質量に対して、4質量%以上15質量%以下の範囲が挙げられる。また、黒色着色剤として磁性体などを用いる場合における着色剤の添加量としては、例えば、トナー総質量に対して、12質量%以上240質量%以下の範囲が挙げられる。
トナー粒子は、前記成分以外にも、更に必要に応じて帯電制御剤等の種々の成分を添加してもよい。
帯電制御剤としては、例えば、サリチル酸金属塩、含金属アゾ化合物、ニグロシン、4級アンモニウム塩等が挙げられる。
トナーは、前記の通り、トナー粒子の表面に外添剤を付着させたものでもよい。
外添剤としては、以下の無機粒子や有機粒子が挙げられる。
無機粒子としては、例えば、シリカ、アルミナ、酸化チタン(チタニア)、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、塩化セイウム、ベンガラ、酸化クロム、酸化セリウム、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられ、1種のみ用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
前記無機粒子は、疎水化処理された粒子であってもよい。
体積平均粒径の測定は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700:堀場製作所製)を用いて測定を行う。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する。
無機粒子の添加量は、例えば、トナー粒子100質量部に対して、0.01質量部以上20質量部以下の範囲が挙げられる。
トナー粒子の体積平均粒径D50vとしては、例えば、1.0μm以上20μm以下の範囲が挙げられ、2.0μm以上8.0μm以下であってもよく、4.0μm以上8.0μm以下であってもよい。またトナー粒子の個数平均粒径D50pとしては、例えば10μm以下が挙げられ、2.0μm以上8.0μm以下であってもよく、4.0μm以上8.0μm以下であってもよい。
またトナー粒子の体積平均粒度分布指標(GSDv)としては、例えば1.25以下が挙げられ、1.14以上1.23以下であってもよく、1.14以上1.20以下であってもよい。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2として算出される。
ここで上記形状係数SF1は、下記式により求められる。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
前記SF1は、例えば顕微鏡画像または走査電子顕微鏡(SEM)画像を、画像解析装置を用いて解析することによって数値化される。具体的には、例えば、スライドガラス表面に散布したトナーの光学顕微鏡像をビデオカメラを通じてルーゼックス画像解析装置に取り込み、50個以上のトナー粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
トナーの製造方法としては、例えば、凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁造粒法、溶解懸濁法、溶解乳化凝集合一法等の、酸性やアルカリ性の水系媒体中でトナーを生成する湿式製法が挙げられる。以下湿式製法の一例として、凝集合一法について詳細に説明する。
―分散液の調製―
前記の凝集合一法においては、例えば、樹脂粒子分散液と、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を準備する。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水;アルコール類;等が挙げられる。
また、これとは別に、樹脂粒子分散液の調製方法として、例えば、転相乳化法を用いてもよい。転相乳化法は、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な有機溶剤中に溶解させ、必要に応じて中和剤や分散安定剤を添加して、攪拌下にて、水系溶媒を滴下して、乳化粒子を得た後、樹脂粒子分散液中の有機溶媒を除去し、乳化液(樹脂粒子分散液)を得る方法である。このとき、中和剤や分散安定剤の投入順は変更してもよい。
水溶性有機溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、1−プロパノール、2−プロパノール、1−ブタノール、2−ブタノール、t−ブタノール、1−ペンタノール等の短炭素鎖アルコール類;エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル等のエチレングリコールモノアルキルエーテル類;エーテル類、ジオール類、THF、アセトン等が挙げられる。
また、水溶性有機溶媒は添加されるイオン交換水に混合するだけでなく、樹脂溶解液中に添加して使用しても構わない。
前記分散剤としては、水性成分中で親水性コロイドを形成するものであれば特に限定されず、例えば、ヒドロキシメチルセルローズ、ヒドロキシエチルセルローズ、ヒドロキシプロピルセルローズ等のセルローズ誘導体;ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸塩、ポリメタクリル酸塩等の合成高分子類、ゼラチン、アラビアゴム、寒天等の分散剤が挙げられる。
また、分散剤として、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、リン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、硫酸カルシウム、炭酸バリウム等の固体微粉末を用いてもよい。
分散剤の濃度は、水性成分全体に対し、例えば0質量%以上20質量%以下が挙げられ、0質量%以上10質量%以下であってもよい。
前記界面活性剤の例としては、後述する着色剤分散液に用いられるものに準じたものが挙げられる。
界面活性剤としては、例えば、サポニンなどの天然界面活性成分の他に、アルキルアミン塩酸・酢酸塩類、4級アンモニウム塩類、グリセリン類等のカチオン系界面活性剤、脂肪酸石けん類、硫酸エステル類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、スルホン酸塩類、リン酸、リン酸エステル、スルホコハク酸塩類等のアニオン系界面活性剤などが挙げられる。
樹脂粒子の体積平均粒径は、例えば、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で測定される。
また、極性を有するイオン性界面活性剤を用い、既述したホモジナイザーを用いて水系溶媒中に分散し、着色剤粒子分散液を作製してもよい。
前記界面活性剤としては、例えば硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤;等が挙げられる。前記界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用して使用してもよい。
前記凝集工程においては、まず得られた結晶性樹脂粒子の分散液、非晶性樹脂粒子の分散液及び着色剤分散液等を混合して混合液とし、非晶性樹脂のガラス転移温度以下の温度で加熱して凝集させ、凝集粒子を形成する。凝集粒子の形成は、攪拌下、混合液のpHを酸性にすることによってなされる。pHとしては、2以上7以下の範囲が挙げられ、2.2以上6以下の範囲であってもよく、2.4以上5以下の範囲であってもよい。この際、凝集剤を使用してもよい。
用いられる凝集剤は、例えば、前記分散剤に用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、無機金属塩の他、2価以上の金属錯体が挙げられる。
融合工程においては、前記凝集工程に準じた攪拌条件下で、凝集粒子の懸濁液のpHを3以上9以下の範囲に上昇させることにより凝集の進行を止め、前記非晶性樹脂のガラス転移温度または結晶性樹脂の溶融温度以上の温度で加熱を行うことにより凝集粒子を融合させる。前記加熱の時間としては、融合がされる程度行えばよく、0.5時間以上10時間以下程度行えばよい。
以上のようにして得られたトナー粒子に、必要に応じて外添剤及びその他の添加剤を混合することでトナーが得られる。混合は、例えば、V型ブレンダーやヘンシェルミキサーやレディゲミキサー等の公知の混合機によって行われる。
本実施形態の現像剤に用いるキャリアは、前記の通り、芯材粒子と、被覆樹脂層と、を少なくとも卯卯するものである。
芯材粒子としては、特に限定されるものではなく、キャリアの芯材粒子として用いられる公知の粒子が利用される。具体的には、例えば、磁性粒子を芯材粒子として用いてもよいし、磁性粒子が樹脂中に分散された磁性粒子分散樹脂粒子を芯材粒子として用いてもよい。
磁性粒子に含まれる磁性材料としては、例えば、鉄、鋼、ニッケル、コバルト等の磁性金属;これらの磁性金属とマンガン、クロム、希土類等との合金;フェライト、マグネタイト等の磁性酸化物;等が挙げられる。
焼結温度は、従来の場合よりも低く抑えてもよく、具体的には、用いる材質によって異なるが、例えば500℃以上1200℃以下が挙げられ、600℃以上1000℃以下がより好適である。焼結温度を低く抑える方法としては、例えば、焼結工程において、仮焼結を段階的に行う方法が挙げられ、その場合、全体の焼結にかける時間は長くしてもよい。
また磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の体積平均粒径は、例えば、0.05μm以上5.0μm以下が挙げられ、0.1μm以上1.0μm以下であってもよい。なお、磁性粒子の体積平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置により測定される。
磁性粒子分散樹脂粒子に含まれる磁性粒子の作製方法としては、例えば、上記磁性材料の粉末粒子に機械的せん断力等を加える方法が挙げられ、必要に応じて表面改質剤としてカップリング剤も用いてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子には、目的に応じて、さらに、帯電制御剤やフッ素含有粒子等のその他の成分を含有させてもよい。
磁性粒子分散樹脂粒子の製造方法としては、例えば、バンバリーミキサーやニーダ等を用いる溶融混練法、懸濁重合法、噴霧乾燥法等が挙げられる。
上記芯材粒子の磁力の測定では、測定装置として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3000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。なお、上記芯材粒子の飽和磁化は、3000エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
上記芯材粒子の体積電気抵抗(Ω・cm)は以下のように測定する。なお、測定環境は、温度20℃、湿度50%RHとする。20cm2の電極板を配した円形の治具の表面に、測定対象物を1mm以上3mm以下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20cm2の電極板を載せて層を挟み込む。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、下記式に示す通りである。
・式: R=E×20/(I−I0)/L
上記式中、Rは測定対象物の体積電気抵抗(Ω・cm)、Eは印加電圧(V)、Iは電流値(A)、I0は印加電圧0Vにおける電流値(A)、Lは層の厚み(cm)をそれぞれ表す。また、20の係数は、電極板の面積(cm2)を表す。
被覆樹脂層は、前記の通り少なくとも前記被覆樹脂を含み、必要に応じて、前記導電性粒子等のその他の成分を含んでもよい。
被覆樹脂は、前記の通り、キャリアCO比が前記式(2)及び式(3)を満たすものであれば特に限定されない。
また被覆樹脂のキャリアCO比は、前記の通り、2.1より大きいものであるが、2.1より大きく4.0以下であってもよく、2.8以上4.0以下であってもよい。
上記キャリアCO比は、例えば被覆樹脂が複数種の樹脂の混合物である場合においても、混合物である被覆樹脂全体における炭素原子の重量%(BC)と酸素原子の重量%(BO)との比(BC/BO)を意味する。
キャリア中における被覆樹脂のキャリアCO比を求める方法としては、例えば、被覆樹脂が溶解する溶媒にキャリア粒子を溶解させてキャリア芯材等の不溶物を除去した後に溶媒を除去する等の方法により被覆樹脂層に含まれる被覆樹脂を抽出した上で、前記方法により蛍光X線分析を行い、キャリアCO比を求める方法が挙げられる。
以下、上記被覆樹脂の一例として、アクリル樹脂及びスチレン・アクリル酸共重合体について詳細に説明する。
アクリル樹脂は、(メタ)アクリル酸エステルの単量体が重合した重合体である。また、スチレン・アクリル酸共重合体は、(メタ)アクリル酸エステルの単量体と、スチレン系単量体と、が共重合した共重合体である。
ここで、「(メタ)アクリル酸」とは、アクリル酸、メタクリル酸のいずれか又は両方を意味する。
鎖式(メタ)アクリル酸エステルとしては、例えば、アルキル基を有する(メタ)アクリル酸エステルが挙げられ、具体的には、例えば、(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸n−ブチル、(メタ)アクリル酸ヘキシル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、等が挙げられる。
前記アルキル基の炭素数としては、例えば1以上10以下が挙げられ、1以上6以下であってもよい。
前記シクロアルキル基の炭素数としては、例えば3以上10以下が挙げられ、3以上7以下であってもよい。
また、被覆樹脂層全体における被覆樹脂の割合としては、例えば50質量%以上100質量%以下が挙げられ、60質量%以上90質量%以下であってもよい。
さらに、キャリア全体に対する被覆樹脂の割合(付着量)としては、前記の通り、例えば2.0質量%以上が挙げられ、2.3質量%以上5質量%以下であってもよく、2.5質量%以上4質量%以下であってもよい。
導電性粒子としては、例えば、金、銀、銅等の金属粒子;カーボンブラック;ケッチェンブラック;アセチレンブラック;酸化チタン、酸化亜鉛等の半導電性酸化物粒子;酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム粉末等の表面を酸化スズ、カーボンブラック、金属等で覆った粒子;等が挙げられる。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。
導電剤の体積平均粒径は、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、界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%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、測定する。そして、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する。
また導電剤の体積抵抗は、芯材粒子の体積抵抗率と同様にして測定される。
また被覆樹脂層は、他に樹脂粒子を含有してもよい。樹脂粒子としては、例えば、熱可塑性樹脂粒子、熱硬化性樹脂粒子等が挙げられる。これらの樹脂粒子は、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。
樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば、0.1μm以上1.5μm以下が挙げられ、0.2μm以上1.0μm以下であってもよい。
樹脂粒子の体積平均粒径は、導電性粒子の体積平均粒径と同様な測定を行うことによって求められる。
芯材粒子の表面に被覆樹脂層を形成する方法としては、例えば、湿式塗布法及び乾式塗布法が挙げられる。
湿式塗布法としては、被覆樹脂層を構成する成分(例えば被覆樹脂及び導電性粒子)を溶剤中に含む被覆樹脂層形成用液を用いる方法等が挙げられる。湿式塗布法の具体例としては、例えば、芯材粒子を被覆樹脂層形成用液中に浸漬する浸漬法、被覆樹脂層形成用液を芯材粒子の表面に噴霧するスプレー法、芯材粒子を流動空気で浮遊させながら被覆樹脂層形成用液を噴霧する流動床法、ニーダーコーター中で芯材粒子と被覆樹脂層形成用液を混合し溶剤を除去するニーダーコーター法等が挙げられる。
なお、被覆層の被覆率は、XPS測定(X線光電子分光測定)により求められる。XPS測定装置としては、日本電子製、JPS80を使用し、測定は、X線源としてMgKα線を用い、加速電圧を10kV、エミッション電流を20mVに設定して実施し、被覆層を構成する主たる元素(通常は炭素)と、芯材粒子を構成する主たる元素(例えば芯材粒子がマグネタイトなどの酸化鉄系材料の場合は鉄および酸素)とについて測定する。
キャリアの個数平均粒子径としては、例えば、15μm以上50μm以下が挙げられ、20μm以上40μm以下であってもよい。キャリアの個数平均粒子径は、電子顕微鏡SEM写真からその一つ一つの粒子の最大径を測定し、この粒子の100個の粒径から平均値を求める。
上記飽和磁化の測定は、測定装置として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。上記キャリアの飽和磁化は、1000エルステッドの磁場において測定された磁化を示す。
上記キャリアの体積電気抵抗は、芯材粒子の体積電気抵抗と同様にして測定を行う。
次に、本実施形態に係る現像剤を用いた現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び画像形成方法について説明する。
本実施形態の画像形成装置は、上記のほかに、必要に応じて、被転写体の表面に転写されたトナー像を被転写体に定着する定着手段、クリーニングブレード等を用いたクリーニング手段、除電手段等を含んでいていても良い。
また本実施形態の画像形成装置は、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着するカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。
本実施形態の画像形成方法では、必要に応じて上記工程以外の工程を含むものであってもよい。上記工程以外の工程としては、例えば、被転写体の表面に転写されたトナー像を被転写体に定着する定着工程、転写工程の後に像保持体表面に残留したトナーを除去するトナー除去工程等が挙げられる。また、上記転写工程が像保持体から中間転写体を介して被転写体へとトナー像を転写する工程である形態(中間転写方式)であってもよい。
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。
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に収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーが供給される。
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、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の走行に従って予め定められ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上の静電荷像が、現像装置4Yによって可視像(現像像)化される。
現像効率、画像粒状性、階調再現性等の観点から、直流成分に交流成分を重畳させたバイアス電位(現像バイアス)を現像剤保持体に付与してもよい。具体的には、現像剤保持体直流印加電圧Vdcを−300乃至−700Vとしたとき、現像剤保持体交流電圧ピーク幅Vp−pを0.5乃至2.0kVの範囲としてもよい。
イエローのトナー像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー像が予め定められた1次転写位置へ搬送される。
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のユニット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のユニット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。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、現像装置には本実施形態に係る現像剤が収容される。
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。
なお、本実施形態に係る現像剤カートリッジは、トナー及びキャリアが混合された現像剤がそのまま収容されたカートリッジであってもよいし、トナーを単独で収容するカートリッジとキャリアを単独で収容するカートリッジとを含んで構成されたカートリッジであってもよい。
また像保持体として電子写真感光体を用いる場合、帯電手段としては、例えば、コロトロン帯電器、接触帯電器等が挙げられる。また転写手段においてコロトロン帯電器を用いてもよい。
<非晶性ポリエステル樹脂(1)の合成>
・1,2−プロパンジオール:100モル部
・テレフタル酸ジメチル:85モル部
・無水トリメリット酸:15モル部
・1,2−プロパンジオール:100モル部
・テレフタル酸ジメチル:75モル部
・ドデセニルコハク酸の両末端プロピレングリコール変性品(東京化成社製):10モル部
・無水トリメリット酸:15モル部
・1,2−プロパンジオール:60モル部
・ネオペンチルグリコール:40モル部
・テレフタル酸ジメチル:78モル部
・ドデセニルコハク酸の両末端プロピレングリコール変性品:7モル部
・無水トリメリット酸:15モル部
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:30モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:70モル部
・テレフタル酸:80モル部
・フマル酸:20モル部
さらに生成する水を留去しながら同温度から6時間を要して240℃まで温度を上げ、240℃でさらに2時間脱水縮合反応を継続し、ガラス転移温度が62℃、酸価が13.6mgKOH/g、重量平均分子量18000、数平均分子量4300である非晶性ポリエステル樹脂(4)を得た。
・ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物:50モル部
・ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物:50モル部
・無水トリメリット酸:2モル部
・テレフタル酸:70モル部
・ドデセニルコハク酸:30モル部
すなわち、攪拌装置、窒素導入管、温度センサー、精留塔を備えた内容量5リットルのフラスコに上記のビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物、ビスフェノールAプロピレンオキサイド付加物、テレフタル酸、及びドデセニルコハク酸を仕込み、1時間を要して温度を170℃まで上げ、反応系内が攪拌されていることを確認した後、ジブチルスズオキサイド部を原料全体を100wt%とした場合に0.3wt%に相当する量を投入し、さらに生成するメタノールを留去しながら同温度から6時間を要して230℃まで温度を上げ、200℃に下げてさらに2時間脱水縮合反応を継続した。
加熱乾燥した三口フラスコに、デカンジカルボン酸100モル部、ノナンジオール100モル部と、触媒としてジブチル錫オキサイドを原料全体を100wt%とした場合に0.3wt%に相当する量を入れた後、減圧操作により容器内の空気を窒素ガスにより不活性雰囲気下とし、機械攪拌にて180℃で5時間攪拌・還流を行った。
その後、減圧下にて230℃まで徐々に昇温を行い2時間攪拌し、粘稠な状態となったところで空冷し、反応を停止させ、結晶性ポリエステル樹脂(A)を合成した。
また、結晶性ポリエステル樹脂(A)の溶融温度(Tm)を、前述の測定方法により、示差走査熱量計(DSC)を用いて測定したところ、明確な吸熱ピークを示し、吸熱ピーク温度は72.2℃であった。
<樹脂粒子分散液(1)の調整>
・非晶性ポリエステル樹脂(1):100質量部
・酢酸エチル:50質量部
・イソプロピルアルコール:15質量部
樹脂粒子分散液(1)の調整において、非晶性ポリエステル樹脂(1)を非晶性ポリエステル樹脂(2)、(3)、(4)、及び(5)に変えた以外はそれぞれ同様に実施し、それぞれ樹脂粒子分散液(2)、(3)、(4)、及び(5)を得た。それぞれの樹脂粒子分散液における体積平均粒径及び樹脂粒子の濃度を表1に示す。
・結晶性ポリエステル樹脂(A):90質量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬):1.8質量部
・イオン交換水:210質量部
・カーボンブラック(キャボット社製:リーガル330):50質量部
・アニオン界面活性剤(日本油脂(株)製:ニュ−レックスR):2質量部
・イオン交換水:198質量部
・青色顔料(銅フタロシアニンB15:3:大日精化製):50質量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬):5質量部
・イオン交換水:195質量部
・オレフィンワックス(日本精蝋社製、融点:92℃):90質量部
・イオン性界面活性剤ネオゲンRK(第一工業製薬):1.8質量部
・イオン交換水:210質量部
<トナー粒子1の作製>
・樹脂粒子分散液(1):210質量部
・樹脂粒子分散液(2):10質量部
・樹脂粒子分散液(A):10質量部
・着色剤粒子分散液2:25質量部
・離型剤粒子分散液1:30質量部
その後、0.5mol/lの水酸化ナトリウム水溶液で系内のpHを8.0にした後、ステンレス製フラスコを密閉し、磁力シールを用いて攪拌を継続しながら90℃まで加熱し、3時間保持した。
これを更に5回繰り返し、、電気伝導度10μS/cmt以下となったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo5A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粒子1を得た。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を150質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を70質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(2)の60質量部に変えた以外は、トナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子2を得た。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を樹脂粒子分散液(3)の10質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を210質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(2)の60質量部に変えた以外はトナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子3を得た。
トナー粒子1と同様にしてトナーCO比(C量÷O量)を求めたところ1.90であった。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を樹脂粒子分散液(2)の110質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を樹脂粒子分散液(3)の110質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(3)の60質量部に変えた以外はトナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子4を得た。
着色剤粒子分散液2の25質量部を着色剤粒子分散液1の25質量部に変えた以外はトナー粒子4の作製と同様に作製し、トナー粒子5を得た。
この時の粒子径をコールターカウンターにて測定したところ体積平均粒径D50vは5.1ミクロン、体積平均粒度分布指標(GSDv)は1.24であった。また、ルーゼックスによる形状観察より求めた粒子の形状係数SF1は130でポテト状であった。トナー粒子1と同様にしてトナーCO比(C量÷O量)を求めたところ2.15であった。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を樹脂粒子分散液(4)の110質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を樹脂粒子分散液(3)の110質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(3)の60質量部に変えた以外はトナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子6を得た。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を樹脂粒子分散液(4)の110質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を樹脂粒子分散液(5)の110質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(5)の60質量部に変えた以外はトナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子7を得た。
樹脂粒子分散液(1)の210質量部を樹脂粒子分散液(5)の190質量部に、樹脂粒子分散液(2)の10質量部を樹脂粒子分散液(4)の10質量部に、結晶性ポリエステル樹脂分散液(A)の10質量部を30質量部に、後から追加する樹脂粒子分散液(1)の60質量部を樹脂粒子分散液(5)の60質量部に変えた以外はトナー粒子1の作製と同様に作製し、トナー粒子8を得た。
<外添トナー1の作製>
トナー粒子1を100質量部と、体積平均粒径15nmのデシルシラン処理の疎水性チタニア(テイカ社製)1.5質量部と、体積平均粒径30nmの疎水性シリカ(NY50、日本アエロジル社製)1.5質量部と、をヘンシェルミキサーにより周速32m/sにおいて10分間ブレンドをおこなった後、45μm網目のシーブを用いて粗大粒子を除去し、外添トナー1を得た。
トナー粒子1の代わりにトナー粒子2からトナー粒子8を用いた以外は、外添トナー1と同様にして、外添トナー2から外添トナー8を得た。
<キャリア被覆樹脂>
キャリアの作製に用いた被覆樹脂の詳細を表2に示す。
・フェライト粒子(体積平均粒径35μm、体積電気抵抗108Ω・cm)・・・100質量部
・トルエン・・・14質量部
・被覆樹脂(1)・・・2.6質量部
・カーボンブラック(VXC−72;キャボット社製)・・・0.12質量部
・架橋メラミン樹脂粒子(数平均粒子径;0.3μm)・・・0.3質量部
被覆樹脂(1)の代わりに被覆樹脂(2)を2.8質量部用いた以外はキャリア1の作製と同様にして、キャリア2を製造した。
被覆樹脂(1)の代わりに被覆樹脂(3)を2.1質量部用いた以外はキャリア1の作製と同様にして、キャリア3を製造した。
被覆樹脂(1)の代わりに被覆樹脂(4)を3.4質量部用いた以外はキャリア1の作製と同様にして、キャリア4を製造した。
被覆樹脂(1)の代わりに被覆樹脂(5)を3.0質量部用いた以外はキャリア1の作製と同様にして、キャリア5を製造した。
被覆樹脂(1)の代わりに被覆樹脂(6)を2.6質量部用いた以外はキャリア1の作製と同様にして、キャリア6を製造した。
下記表3に示すキャリアと外添トナーとを用いて現像剤を作製した。具体的には、キャリア94質量部と外添トナー6質量部とをV−ブレンダーを用い40rpmで20分間攪拌し、177μmの網目を有するシーブで篩うことにより現像剤を作製した。各現像剤の構成を表3に示す。なお表3中における括弧内の数値は、トナーCO比又はキャリアCO比を示す。
得られた現像剤11から現像剤68を、電子写真複写機Docu Center Color a450(富士ゼロックス(株)製)にて評価した。
具体的には、28℃/85%RHの環境下のもと、A4紙で画像面積10%相当のハーフトーンの文字画像を1日で5000枚の印刷(1日目の走行テスト)を行い、その後28℃/85%RHの環境下に24時間放置した後、改めて画像面積10%相当のハーフトーンの文字画像を印刷した(2日目の走行テスト)。
また、1日目の走行テストで印刷した画像のうち5000枚目を「5000枚後画像」とし、5000枚後画像形成時におけるトナー帯電量の測定と、5000枚後画像形成時におけるトナー帯電分布の評価と、5000枚後画像の画像濃度の測定と、キャリア汚染の評価と、を行った。
また、2日目の走行テストで印刷した画像(1枚目の画像)を「24時間放置後画像」とし、24時間放置後画像形成時におけるトナー帯電量の測定と、24時間放置後画像のカブリの評価と、を行った。
なお、トナー帯電量の測定方法、トナー帯電分布の評価、画像濃度の測定方法、カブリの評価方法、及びキャリア汚染の評価の詳細は以下の通りであり、結果を下記表4に示す。
現像器中のマグスリーブ上の現像剤を採取し、25℃、55%RHの条件下で東芝社製TB200にて測定した。
画像濃度はX−rite404濃度測定器により測定した。
また、下記式により濃度変動率を求めた。
式:濃度変動率(%)=「5000枚後画像の画像濃度」÷「初期画像の画像濃度」×100
○:±10%未満
×:±10%以上の変動
測定は、CSG(チャージ・スペクトログラフ法)の画像解析によるものであり、電荷分布は、電荷分布の累積積算の20%帯電量Q(20)と80%帯電量Q(80)の差を50%帯電量Q(50)で割った値、即ち、〔Q(80)−Q(20)〕/Q(50)で定義される。評価基準は以下の通りである。
◎:〔Q(80)−Q(20)〕/Q(50)値が0.7未満
○:〔Q(80)−Q(20)〕/Q(50)値が0.8未満0.7以上
△:〔Q(80)−Q(20)〕/Q(50)値が1.0未満0.8以上
×:〔Q(80)−Q(20)〕/Q(50)値が1.0以上
現像器中のマグスリーブ上の現像剤を採取し、それをノニオン系界面活性剤1wt%の水溶液が満たされたビーカーに投入して攪拌し、ビーカーの外から磁石を当ててキャリアを保持しながらトナーがキャリアから離れて分散した水溶液を捨てる。これを繰り返して現像剤中からトナーを除いてキャリアを抽出する。更にこのキャリアを乾燥させて蛍光X線で外添剤のチタニア、シリカに由来するTi元素、Si元素の量を測定することによりキャリア汚染の評価を行った。評価基準は以下の通りである。
◎:(Ti+Si)wt%が0.02未満
○:(Ti+Si)wt%が0.05未満0.02以上
△:(Ti+Si)wt%が0.1未満0.05以上
×:(Ti+Si)wt%が0.1以上
目視によりカブリの評価を行った。評価基準は以下の通りである。
○:地カブリ、文字のにじみなく、問題なし
△:多少の文字のにじみがあるが実用上の問題なし
×:地カブリ、文字のにじみがあり、実用上使用不可である
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ(帯電手段)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
3 露光装置(静電荷像形成手段)
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
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 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
28、115 定着装置(定着手段)
30 中間転写体クリーニング装置
111A 現像剤保持体
112 転写装置(転写手段)
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 (10)
- 結晶性ポリエステル樹脂を結着樹脂全体に対して2質量%以上20質量%以下の範囲で含む結着樹脂を含有し、蛍光X線分析によって得られた前記結着樹脂中における炭素原子の重量%(AC)と酸素原子の重量%(AO)との比(AC/AO)の値が1.6以上2.7以下であるトナー粒子を有するトナーと、
芯材粒子と前記芯材粒子の表面に付着した樹脂を含む層とを有し、蛍光X線分析によって得られた前記芯材粒子の表面に付着した樹脂中における炭素原子の重量%(BC)と酸素原子の重量%(BO)との比(BC/BO)の値が2.1よりも大きく、かつ、前記比(BC/BO)の値が前記比(AC/AO)の値以上である、キャリアと、
を有する静電荷像現像剤。 - 前記結着樹脂は、炭素数3以上6以下の脂肪族ジオールを60mol%以上含むアルコール成分とカルボン酸成分との重縮合体であるポリエステル樹脂を含有する、請求項1に記載の静電荷像現像剤。
- 前記炭素数3以上6以下の脂肪族ジオールは、1,2−プロパンジオールである、請求項2に記載の静電荷像現像剤。
- 前記トナーは、前記トナー粒子の表面に付着したチタニア粒子をさらに有する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記芯材粒子の表面に付着した樹脂を含む層は、導電性粒子をさらに含む、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 前記キャリア全体に対する前記芯材粒子の表面に付着した樹脂の付着量は、2.0質量%以上である、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容された現像剤カートリッジ。
- 請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容され、像保持体の表面に形成された静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する、現像手段を備えたプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、
前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成手段と、
請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤が収容され、前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を前記静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写手段と、
を有する画像形成装置。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電された前記像保持体の表面に静電荷像を形成する静電荷像形成工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記静電荷像を、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成された前記トナー像を被転写体の表面に転写する転写工程と、
を有する画像形成方法。
Priority Applications (1)
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