JP6115210B2 - 静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、補給用現像剤、及び画像形成方法 - Google Patents

静電潜像現像剤用キャリア、現像剤、補給用現像剤、及び画像形成方法 Download PDF

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Description

本発明は、電子写真法、静電記録法に使用される二成分現像剤に用いられる静電潜像現像用キャリア、それを用いた静電潜像現像剤、補給用現像剤、画像形成方法に関する。
電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を帯電したトナーで現像してトナー像を形成した後、トナー像を記録媒体に転写し、定着して出力画像としている。近年、電子写真方式を用いた複写機やプリンタの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。
フルカラー電子写真法による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それに黒色を加えた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ものである。
従来、画像形成装置で使用される現像方式としては、一成分現像方式、二成分現像方式、ハイブリット現像方式などが用いられているが、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、静電潜像担持体上のトナー量を静電潜像に忠実に保つ必要がある。
そして、静電潜像担持体上のトナー量が変動すると記録媒体上で画像濃度が変わったり、画像の色調が変動したりしてしまう。
静電潜像担持体上のトナー量が変動する原因としては、トナー帯電量の変動などの要因もあるが、例えば、ハイブリッド現像において前画像履歴を次画像が引き継ぐ現象(ゴースト現象)が報告されている。
このゴースト現象は、トナー担持体上のトナー量が、直前画像のトナー消費パターンに応じて変化するために、次画像の画像濃度が変動する現象であり、ハイブリッド現像方式固有の課題である。
これは、ハイブリッド現像方式では、常に一定量のトナーがトナー担持体へ供給されるため、トナー担持体上のトナー量がトナー供給を受ける回数によって変動してしまうことに起因する。
すなわち、前画像がトナー消費の少ない画像であるときには、トナー担持体上の残トナー量が多いにも拘わらず一定量のトナーが供給されるため、トナー供給後にはトナー担持体上のトナー量が更に多くなってしまい画像濃度は濃くなる。
一方、トナー消費の多い画像の印刷後には、トナー担持体上の残トナー量が少なくても一定量のトナーしか供給されないため、トナーを供給した後であってもトナー担持体上のトナー量が少なく、画像濃度が淡くなる。
以上のように、ハイブリッド現像におけるゴースト現像は、二成分現像剤からトナー担持体上にトナーを転移させるときに、トナーが現像されトナー担持体上からトナーが少なくなった部分と、トナーが現像されずトナー担持体上のトナーがそのまま残る部分との、トナー量を均一になるように再塗布することが困難で、直前画像の履歴に応じて次画像印刷時のトナー担持体上のトナー量が変動してしまうことに起因している。
これらを解決するために、例えば、特許文献1〜3においては、トナー担持体上の残トナーを現像後かつトナー再供給前にスクレーパーやトナー回収ロールにより掻きとることが提案されている。
また、特許文献4には、コピーとコピーの間や紙間を利用して、トナー担持体上の残トナーを電位差により磁気ロールに回収し、トナー担持体上のトナー量を安定させる方法が提案されている。
さらに、磁気ブラシを用いた履歴現象の対応策として特許文献5に、磁気ロールの磁束密度の半値幅領域を広く設定することにより、現像ロール上のトナーの回収と供給を図る提案がなされている。
また、特許文献6には、二成分現像剤用のキャリアとして非球形状のキャリアを使用することで、磁気ブラシ先端のキャリアまで電荷注入し、現像剤担持体とトナー担持体との実質的な間隔を狭めることで、トナー担持体への一回でのトナー供給量を増やし、トナー担持体上のトナー飽和量までトナーを供給することで、直前画像の履歴の影響を受けずに、トナー担持体上のトナー量を一定に保つ方法が提案されている。
また、特許文献7に記載されるように二成分現像方式においてもゴースト現象は報告されている。
二成分現像方式でゴースト現象が発生する理由について、発明者等は、前記ハイブリッド現像でのゴースト現象とは異なり、二成分現像方式における現像剤離れ不良が原因であると考察している。
二成分現像方式における二成分現像剤の剥離は、現像スリーブ内に固定のマグネットを奇数個有し、現像スリーブの回転軸よりも下側の位置に同極のマグネット対を設けて磁力が殆どゼロとなる剥離領域を作り、その領域で重力を用いて現像後の現像剤を自然落下させることにより剥離を行っている。
しかし、直前画像でのトナー消費量時にキャリアにカウンターチャージが発生することで、キャリア/現像剤担持体間に鏡像力が発生し、剤離れ極において正常に剤離れされず、トナー消費によりトナー濃度の低下した剤が再度現像領域に搬送されることで、現像能力が低下し画像濃度が薄くなる現象である。
すなわち、スリーブ一周分は正常濃度であるのに対し、二周目以降は濃度が薄くなる問題である。
これらを解決するために、前記特許文献7には、内部にマグネットを有した汲上ロールを現像スリーブ上の剥離領域付近に配置し、その磁力をもって現像後の現像剤の剥離を行う構成が記載されている。
剥離された現像剤は、さらにもう1本の汲上ロールによって汲み上げられた後、スクリューを有した現像剤攪拌室に搬送され、トナー濃度の再調整とトナーの帯電が行われる構成となっている。
一方、キャリアとしては、特許文献8の特開2004−77568号公報には、多孔質磁性体の表面及び内部の空隙に、該多孔質磁性体自体の抵抗よりも高い高抵抗物質(樹脂)を含有する芯材粒子を用いることで、キャリア付着、地汚れ、白ポチ等の発生を防止することが開示されている。
特許文献9の特開2009−20145号公報、特許文献10特開2009−175666号公報には、所望の細孔容積を有する多孔質フェライト芯材の細孔に樹脂を充填したキャリアが記載されている。
特許文献11の特開2009−205149号公報には、固め見掛け密度と真密度とを所望の範囲にすることでキャリア付着の抑制、静電潜像のドット再現性の向上、ベタ画像後端の濃度低下を抑制した樹脂含有磁性粒子が記載されている。
特許文献12の特開2011−112960号公報には,細孔容積とピーク細孔径を特定の範囲で維持し、流動性を確保しつつ所望の磁化と抵抗とすることが記載されている。
特許文献13の特開2011−150253号公報には、(MgO)及び/又は(Fe)の一部はSrOで置換されている。多孔質フェライト粒子中にSrOを含有させることによって、磁化の粒子間ばらつきを低減することが記載されている。
特許文献14の特開2011−158830号公報には、多孔質磁性粒子内部の6.0μm以上の長さを有する多孔質磁性粒子部領域の個数と4.0μm以上の長さを有する多孔質磁性粒子部以外の領域の個数を所望の範囲にすることで、 帯電付与性に優れ、長期使用においても、リークやキャリア付着の発生を防止したキャリアが記載されている。
特許文献15の特開2011−164225号公報、特許文献16の特開2012−58344号公報には、低比重で軽量化を図ることで、耐久性に優れ長寿命化した樹脂充填型キャリアが記載されている。
特許文献17の特開2012−83781号公報には、多孔質な磁性コアを樹脂被覆したキャリアは、高電圧を印加したときにブレークダウン(導通化)しやすいすいため、多孔質な磁性コアの空隙を所望の範囲にすることで、高抵抗維持性および耐スペント性を向上させることが記載されている。
しかし、これらのキャリアは、多孔質の芯材を用い密度を低くしているが、芯材表面の凸凹が多いため芯材露出防止のためには被覆層を厚くしなければならず、キャリア粒子の磁化が低下してしまう。
さらに多孔質フェライトや多孔質磁性コアの場合は1粒子自体の質量が軽いため、1粒子の磁化が弱くなりキャリア付着が起き易くなってしまう。
本発明が課題とするゴースト現象の発生メカニズムは、詳細は明らかではないが以下のように考えている。
前記ゴースト現象は、現像剤離れ極を形成しにおいて正常に現像剤が離れても生じるゴースト現象であって、直前で画像形成した箇所での画像濃度が薄くなるのではなく、逆に画像濃度が高くなる現象であり、直前の画像履歴に応じ、画像部の現像剤担持体上へトナーが付着し、現像剤担持体上に付着したトナーが持つ電位に応じ、次画像のトナー現像量が変動する。つまり、直前の画像履歴によって次画像のトナー現像量が変動することに起因すると考えている。
詳細には、現像剤担持体へのトナー付着は、非画像時に現像スリーブ方向へバイアスが掛かるため、トナーが現像剤担持体上へ現像されてしまうことで発生し、現像担持体上へ現像されたトナーは電位を持つために、印刷時には現像剤担持体上のトナーの持つ電位分だけ現像電位が嵩上げされ、トナー現像量が増加してしまう。
また、キャリアの残留磁化により、上記現像剤剤離れ極において正常に剤離れせず、連れまわりによりトナー消費されトナー濃度の低下した現像剤が再度現像領域に搬送され、現像能力が低下し画像濃度が薄くなる現象も生じる。
すなわち二成分現像方式においても現像剤担持体上のトナー量は一定ではなく前画像の履歴により変動する。
すなわち、直前画像が非画像である場合や用紙と用紙の間隔直後である場合の現像時は、現像剤担持体上にはトナーが現像され、現像剤担持体上にトナーが付着しており、画像濃度は高くなる。一方、直前画像が画像面積の多い画像の場合には、現像剤担持体上にはトナーは消費されるために少なくなり画像濃度は低くなる。
以上のように、本発明が課題とするゴースト現象は、直前画像の履歴を受け現像剤担持体上のトナー現像量が変動し、その変動の影響を受け、次画像の濃度変動が現れる現象である。
上記従来技術の現状に鑑み、本発明は、直前画像のトナー消費履歴の影響を受けず、安定したトナー量を現像し、色再現性に優れ、鮮明な画像を得ることにある。
さらには、長期に亘り安定した帯電付与能力を有し、キャリア被覆膜の硬度及び靭性(可撓性&弾力性)の双方に優れ耐摩耗性(削れ・剥がれ)に優れ、キャリア抵抗の変化が少なく、トナー組成物のスペントによる帯電変動が少なく、かつ、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という諸特性を同時に満足する静電潜像現像剤用キャリアを提供することにある。
本発明者らは、内部に空隙を有しかつ表面が滑らかで、軽くかつ磁化の強い芯材を用いることで、被覆層を薄くしても摩耗による局所的な芯材の露出を防止できると共に、現像ニップ部でのキャリア個数を上げることができ、長期に亘りキャリア付着及び連れまわり現象やゴースト現象の発生を防止できることを見い出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、上記課題は以下の本発明の(1)〜(9)により解決される。
(1)「像担持体と、内部に磁界発生手段を有する現像剤担持体と、該像担持体表面に対して所定のギャップをもって対向する現像剤規制部材とを有する現像装置に用いられる静電潜像現像剤用キャリアであって、
該静電潜像現像用キャリアは、磁性を有する芯材粒子と該芯材粒子表面を被覆する被覆層とからなり、嵩密度が1.6g/cm以上2.25g/cm以下、BET比表面積が0.5m/g以上2.0m/g以下であり、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が70emu/g以上、かつ残留磁化σrが2emu/g以下であることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア」、
(2)「前記芯材粒子の組成が、少なくともマンガンの酸化物及び鉄の酸化物の組合せとなる複合酸化物から得られるマンガンフェライト粒子であることを特徴とする前記第(1)項に記載の静電潜像現像剤用キャリア」、
(3)「前記芯材粒子のBET比表面積は0.09m/g以上0.20m/g以下であることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の静電潜像現像剤用キャリア」、
(4)「前記被覆層に含まれる樹脂がシリコーン樹脂を含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(3)項のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア」、
(5)「前記静電潜像現像剤用キャリアは、芯材粒子に対する樹脂比率が、0.5重量%以上7.5重量%以下であることを特徴とする前記第(1)項乃至第(4)項のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア」、
(6)「前記被覆層は、粒径が50nm以上800nm以下のフィラーを含有することを特徴とする前記第(1)項乃至第(5)項のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア」、
(7)「前記第(1)項乃至第(6)項のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有することを特徴とする現像剤」、
(8)「キャリア及びトナーを含有する補給用現像剤あって、キャリア1重量部に対してトナーを2重量部以上50重量部以下含有するものであり、前記キャリアは前記第(1)項乃至第(6)項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」、
(9)「静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程、
該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工程、
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、及び、
該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程を有する画像形成方法であって、前記現像剤は、前記第(7)項に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成方法」。
本発明によれば、キャリアの嵩密度を一定範囲にすることで直前画像のトナー消費履歴の影響を受けず、安定したトナー量を現像し、画像欠陥を防止することができる。
さらに、被覆層によりキャリアのBET比表面積を一定の範囲にすることで抵抗が調節されて被膜削れ/剥がれに優れキャリア抵抗が変化しにくく、かつトナースペントが少なく長期間帯電安定性に優れ、および現像剤を得ることができる。
加えて、キャリアの磁化を高く維持することによって、キャリア付着を防止し、地肌ポテンシャルの設定幅を広く出来るため
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という諸特性を同時に満足するキャリアを提供することにある。
本発明の電子写真現像方法を実行するのに適した現像装置の一例を説明する図である。 本発明の電子写真現像方法を用いた画像形成方法を実行するのに適した画像形成装置の1例を説明する図である。 本発明の電子写真現像方法を用いた画像形成方法を実行するのに適した画像形成装置の他の1例を説明する図である。 本発明のプロセスカートリッジの一例を説明する図である。 キャリアの電気抵抗率の測定に用いる抵抗測定セルの斜視図である。 本発明における現像剤の帯電量の測定方法を示した図である。 縦帯チャートにおける正常な画像と課題となるゴースト画像を示した図である。
本発明の静電潜像現像剤用キャリアについて詳細に説明する。
本発明の静電潜像現像用キャリアは、磁性を有する芯材粒子と該芯材粒子表面を被覆する被覆層とからなるものであり、嵩密度が1.6g/cm以上2.25g/cm以下、BET比表面積が0.5m/g以上2.0m/g以下であり、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が70emu/g以上、かつ残留磁化σrが2emu/g以下である。
キャリアの嵩密度が2.25g/cm未満であることにより、本ゴースト現象は改善されることが確認された。これは現像機構成を同じにした場合、キャリアの嵩密度が低いことにより現像Nip内でのキャリア個数を多くすることができ、現像Nip内での実効抵抗を下げることができるため非画像時に現像剤担持体上へ現像されたトナーが、印刷時に消費されにくくなるために、現像剤担持体上のトナー量が直前画像に寄らず安定し、画像の均一性が得られたと考えられる。
一方、キャリアの嵩密度が低すぎるとマグネットロールへキャリアを引き付ける力が弱くなり、いわゆるキャリア付着が発生しやすくなるため、嵩密度には下限値がある。
キャリアをマグネットロールへ引き付ける力を高めるためには、キャリア粒子自体の磁化も重要な要因である。
キャリアの飽和磁化は高い方がマグネットロールへの引き付ける力が高くなり、σ5000が70emu/g以上ある。70emu/gよりも小さい場合、キャリア付着が発生しやすくなる。
トナー濃度が低く感光体の電位が高い状況ではベタのキャリア付着が発生しやすくなる。また現像剤の帯電量が高い状態で感光体の電位が高い場合はエッジ部のキャリア付着が発生しやすい。
キャリアのσ5000が70emu/g以上ある場合には、キャリアの嵩密度は1.6g/cmより大きい範囲でキャリア付着の発生が実用上問題にならない範囲に抑えることが可能である。
また、キャリアの残留磁化σrは2emu/g以下である。現像装置内では現像剤担持体上の現像剤を現像剤担持体から分離し、新たな現像剤を現像剤担持体に供給するが、残留磁化が大きくなると現像剤担持体からの現像剤の離れが悪くなり、直前の現像によりトナー濃度の下がった現像剤を分離できずそのまま像坦持体に供給してしまい、次の現像時に現像能力が低下し、場合により直前の画像履歴が次の現像時に発生するいわゆる連れ周りが発生する場合がある。
この連れ周りはマグネットローラーが高速で回転するほど、現像剤の分離が難しくなるため、高速で印刷する画像形成装置ほど起こりやすい。高速での画像形成装置での使用も考慮した場合、キャリアの残留磁化σrは2emu/g以下である。
次に本発明の静電潜像現像剤用キャリアの材料について説明する。
<キャリア芯材粒子>
本発明に用いられるキャリア芯材粒子としては、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、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライトが磁化の観点から好ましい。
本発明のキャリア芯材粒子は、嵩密度及びBET比表面積が低く、かつ磁化が高いものであることが好ましい。
前記芯材粒子の嵩密度は、1.5g/cm以上2.2g/cm以下であることが好ましい。1.5g/cm未満ではキャリア粒子の磁化が弱くなってキャリア付着が生じることがあり、2.2g/cmを超えると、現像ニップ部でのキャリア個数が減少することがある。
芯材の嵩密度を下げる方法としては、焼成時の温度を下げたり、焼成時間を短くしたりすることで、結晶成長を途中で止める方法が従来行われている。この方法によると芯材表面に凹凸や細かい空隙ができやすくなり、被覆層は現像機内での攪拌により削れ、芯材の凸部が露出しやすくなる。
芯材表面の凹凸が多い芯材を用いた場合、実使用時に現像機内で長期間使用した際、凸部の被覆層が削れやすく、芯材の露出が多くなり過ぎ、初期抵抗値と使用後の抵抗値の変化が大きくなり、静電潜像担持体上のトナーの量、乗り方が変わり画像品質が安定しないことになる。
また、ベタのキャリア付着はキャリアの抵抗が低いほど発生しやすいが、芯材の凸部の露出が多くなるとベタのキャリア付着が起きやすくなる。芯材表面の凹凸が大きい芯材を使う場合、初期にはベタキャリア付着が発生しないが、現像機内での攪拌で被覆層が削れ芯材凸部が露出し、ベタのキャリア付着が悪化する。
これを防止するために、例えば被覆層を厚くする必要があり、被覆層を厚くするとキャリア1粒子の磁化の低下などを起こす。
さらに、表面凸凹が多く空孔が多く存在する芯材は、酸化処理による高抵抗化処理を実施した場合、磁力が低下してしまう。
ここで言う芯材表面の凸凹はBET比表面積で表わすことが可能であり、本発明のキャリア芯材は、重量平均粒径が20〜55μmの範囲にあり、0.09〜0.20m/gの範囲にある芯材が好ましい。
この範囲のBET比表面積であれば芯材表面の凸凹は少なく、静電潜像担持体上のトナーの量、乗り方が変わることがなく、さらにはキャリア付着の悪化を防止することができる。
嵩密度は低く、磁化は高く、かつBET比表面積を0.09〜0.20m/gの範囲の芯材とするためには、例えば、焼成前の芯材組成物に揮発性物質を含有させることで、焼成時に前記揮発成分が抜けた跡が空孔となり芯材の嵩密度を下げる方法で作製することができる。
この場合、焼成初期時に揮発成分が揮発することにより芯材内部に空隙を形成させ、その後充分高温で焼成することで結晶が成長するため芯材表面付近の空孔小さくなる、あるいは表面の空孔が埋まり、空孔が芯材内部に閉じ込められたような形状を作ることが可能である。
芯材表面の凸凹は高温焼成により凹凸は少なくなり、表面空孔が減少し、BET比表面積は小さい芯材を得ることができる。これにより酸化処理による高抵抗化処理を実施しても磁化の低下は起こり難く、高い磁化を維持することができる。
前記揮発成分としてはSiO、Al、Al(OH)などが挙げられ、揮発成分の添加量により芯材の嵩密度を制御可能であるが、揮発成分の量が多くなると空孔が多くなり芯材の強度が低下するため揮発成分の量としては50重量%未満が好ましい。
高抵抗化処理としては200〜700℃の温度中に芯材を投入し酸化処理することで、芯材表面に酸化皮膜を作成することで可能である。
<被覆層>
被覆層で被覆した後の本発明の静電潜像現像剤用キャリアのBET比表面積は0.5m/g以上2.0m/g以下である。0.5m/gより小さいと芯材に対してコート膜が薄く、実機の使用で容易に芯材が露出してしまい、キャリア付着を起こしやすい。
2.0m/gより大きいとコート膜厚が厚くなり、キャリア1粒子の磁化が低下し、また抵抗が高くなりすぎ、連れ回り現象やゴースト現象を起こしやすくなる。
撥水性の高いシリコーン樹脂等を用いる場合、樹脂層が架橋構造を取り易く、BET比表面積は芯材単独よりも多くなることが確認されている。
前記樹脂層の厚みは、前記樹脂の前記芯粒子に対する含有量により制御することができる。樹脂層の厚さは薄すぎると現像機内での攪拌で容易に芯材表面が露出してしまい、抵抗値の変化が大きくなってしまう。
また樹脂層が厚すぎるとキャリア1粒子の磁化が低下するため芯材100重量部に対して、0.5質量%以上7.5質量%以下が好ましい。
<被覆樹脂>
本発明に使用できる被覆樹脂としては、シラノール基及び/又は加水分解性官能基を有するシリコーン樹脂、重合触媒、必要に応じて、シラノール基及び/又は加水分解性官能基を有するシリコーン樹脂以外の樹脂、溶媒を含む被覆層用組成物を用いて形成することができる。
具体的には、被覆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形成してもよいし、被覆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形成してもよい。
被覆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、被覆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、被覆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、被覆層用組成物で芯材粒子を被覆した後に、加熱する方法等が挙げられる。
シラノール基及び/又は加水分解性官能基を有するシリコーン樹脂以外の樹脂としては、アクリル樹脂、アミノ樹脂、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロエチレン、ポリヘキサフルオロプロピレン、フッ化ビニリデンとフッ化ビニルの共重合体、テトラフルオロエチレンとフッ化ビニリデンと非フッ化単量体のターポリマー等のフルオロターポリマー、シラノール基又は加水分解性官能基を有さないシリコーン樹脂、等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
また、下記構造式1を含む共重合体を加水分解し、シラノール基を生成し縮合することにより得られる架橋物を含有する樹脂を使用することができる。
(構造式1において、R、m、R、R、X、及びYは以下に該当するものを示す。)

R1: 水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のアルキレン基
R2:炭素原子数1〜4のアルキル基
R3:炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜4のアルコキシ基
X=10〜90モル% である。
Y= 10〜90モル% である。
<フィラー>
本発明の被覆層はフィラー含有することができる。
樹脂被覆層のフィラー含有量は、樹脂100重量部に対して50〜500重量部であることが好ましく、100〜350重量部であることがより好ましい。
被覆層中に一定量のフィラーを含有することで、現像機で長期間使用した際の被覆層の削れを抑制することが可能になる。フィラー量が50重量部より少ないと被覆層の削れを防止する効果が減少し、500部よりも多くなるとキャリア表面に出てくる樹脂の割合が相対的に小さくなり、トナーがキャリア表面にスペントし易くなってしまう。
さらに前記フィラーの粒径は、50〜800nmの範囲にあることが好ましく、さらに好ましくは300〜700nmの粒径にあるフィラーを含有することが好ましい。
一定の範囲の粒径を有することで、被覆層の表面からフィラーが出やすくなり部分的な低抵抗を作りやすく、更にはキャリア表面のスペント物を掻き取り易く、耐摩耗性にも優れるからである。
フィラーの粒径は日立製作所製FE−SEM(S−800)を用い10000倍に拡大したフィラー粒子像を100個無作為にサンプリングし、その個数平均粒径を用いた。
フィラー抵抗値は(株)ダイアインスツルメンツ社製粉体抵抗測定システム MCP−PD51を用い、四端子4探針方式のロレスタ−GPを使用して試料1.0g、電極間隔3mm、試料半径10.0mm、荷重20kNで測定した体積抵抗値を用いた。
前記フィラーとしては導電性のフィラー、非導電性のフィラーを使うことができ、導電性フィラーと非導電性フィラーを併用することも可能である。
導電性微粒子は酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化珪素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムなどの基体に二酸化スズや酸化インジウムを層として形成したフィラー、カーボンブラックなどを使用できるが、酸化アルミニウム、二酸化チタン、硫酸バリウムが好ましい。
非導電性のフィラーとしては酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化珪素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムなどの基体が使用できる。
<シランカップリング剤>
本発明において、被覆層用組成物は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、フィラー粒子を安定して分散させることができる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、r−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−r−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、r−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
シランカップリング剤の市販品としては、AY43−059、SR6020、SZ6023、SH6020、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43−310M、SZ6030、SH6040、AY43−026、AY43−031、sh6062、Z−6911、sz6300、sz6075、sz6079、sz6083、sz6070、sz6072、Z−6721、AY43−004、Z−6187、AY43−021、AY43−043、AY43−040、AY43−047、Z−6265、AY43−204M、AY43−048、Z−6403、AY43−206M、AY43−206E、Z6341、AY43−210MC、AY43−083、AY43−101、AY43−013、AY43−158E、Z−6920、Z−6940(東レ・シリコーン社製)等が挙げられる。
シランカップリング剤の添加量は、樹脂に対して、0.1〜10質量%であることが好ましい。シランカップリング剤の添加量が0.1質量%未満であると、芯材粒子やフィラー粒子と樹脂の接着性が低下して、長期間の使用中に被覆層が脱落することがあり、10質量%を超えると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがある。
<トナー>
本発明のキャリアは、トナーと混合して二成分現像剤として用いられる。
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、そして帯電制御剤、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。
トナーのバインダー樹脂としては以下のものを、単独あるいは混合して使用できる。
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、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、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、脂肪族また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などが挙げられる。
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。
また、ポリエステル樹脂は、スチレン系やアクリル系樹脂に比して、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るため、好ましく用いることができる。
このようなポリエステル樹脂は、例えば、アルコール成分とカルボン酸成分との重縮合反応によって得ることができる。
前記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、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸成分としては、例えばパルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、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価の有機酸単量体、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルと、リノレイン酸からの二量体酸、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これら酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸単量体を挙げることができる。
前記トナーは、結晶性のポリエステル樹脂を併用すると、さらに低温での定着が可能になると共に、低温でも画像の光沢性をさらに上げることが可能になる。結晶性を有するポリエステル樹脂はガラス転移温度で結晶転移を起こすと同時に、固体状態から急激に溶融粘度が低下し、紙などの記録媒体への定着機能を発現する。
ここでいう結晶性ポリエステルは軟化点と示差走査熱量計(DSC)における吸熱の最高ピーク温度との比、即ち軟化点/吸熱の最高ピーク温度で定義される結晶性指数によって表わされ、結晶性指数が0.6〜1.5、好ましくは0.8〜1.2のものである。ポリエステル結晶性ポリエステル樹脂の含有量はポリエステル樹脂100部に対して1〜35部、好ましくは1〜25部である。結晶性ポリエステル樹脂の比率が高くなると、感光体等像担持体表面にフィルミングを起こしやすくなると共に、保存安定性が悪化する。
前記エポキシ系樹脂としては、ビスフェノールAとエポクロルヒドリンとの重縮合物等があり、例えば、エポミックR362、R364、R365、R366、R367、R369(以上、三井石油化学工業(株)製)、エポトートYD−011、YD−012、YD−014、YD−904、YD−017、(以上、東都化成(株)製)エポコ−ト1002、1004、1007(以上、シェル化学社製)等の市販のものが挙げられる。
本発明のトナーに使用される着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローG、ローダミン6Gレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料など、従来公知の染顔料を単独あるいは混合して使用し目的の色調を作ることができる。
透明トナーの場合は、着色剤を含有しないでトナーとすることができる。
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可能である。
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。
トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のCo、Cr、Fe等の金属錯体アミノ化合物、第4級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。
なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等の白色または透明な材料が好ましい。
さらにまた、本発明で用いるトナーには必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型剤材料としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
トナーには、添加剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与することが肝要である。これには、一般に流動性向上材として疎水化された金属酸化物の微粒子や、滑剤などの微粒子を外添することが有効であり、金属酸化物、有機樹脂微粒子、金属石鹸などを添加剤として用いることが可能である。これら添加物の具体例としては、ポリテトラフルオロエチレン等のフッ素樹脂、ステアリン酸亜鉛のごとき滑剤や、酸化セリウム、炭化ケイ素などの研磨剤;例えば表面を疎水化したSiO、TiO等の無機酸化物などの流動性付与剤;ケーキング防止剤として知られるもの、および、それらの表面処理物などが挙げられる。トナーの流動性を向上させるためには、特に、疎水性シリカが好ましく用いられる。
本発明のトナーと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)を用いて測定した。
本発明においてキャリア、キャリア芯材及びトナーに関して言う重量平均粒径Dwは、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。
この場合の重量平均粒径Dwは次計算式(1)で表わされる。

Dw = {1/Σ(nD)}×{Σ(nD)}・・・計算式(1)

計算式(1)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。
また、本発明においてキャリア及びキャリア芯材粒子における個数平均粒径Dpは、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。
この場合の個数平均粒径Dpは以下の計算式(2)で表わされる。

Dp = (1/N)×(ΣnD)・・・計算式(2)

計算式(2)中、Nは計測した全粒子数を示し、nは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Dは各チャネル(2μm)に存在する粒子粒径の下限値を示す。
本発明においては以下の測定機を用い、現像剤中のトナーとキャリアを例えばメッシュを介して吸引・エアーブローなどで分離した後に測定した。
[粒度分布]
粒度分析計としては、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
[嵩密度]
嵩密度はJIS−Z2504に準拠した嵩比重計(筒井理化学機器製)を使用し測定した。
[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、5kOeの磁場において、磁化を測定した。
[BET比表面積]
キャリア5.0gをBET比表面積測定装置(島津製作所製 Tristar3000)を用いて測定した。
また、本発明のキャリアを、キャリアとトナーから成る補給用現像剤とし、現像装置内の余剰の現像剤を排出しながら画像形成を行う画像形成装置に適用することもできる。キャリアとトナーから成る補給用現像剤を用いる現像装置は極めて長期に渡って安定した画像品質が得ることができる。
つまり、現像装置内の劣化したキャリアと、補給用現像剤中の劣化していないキャリアを入れ替え、長期間に渡って帯電量を安定に保ち、安定した画像が得られる。
本方式は、特に高画像面積印字時に有効である。高画像面積印字時の劣化は、キャリアへのトナースペントによるキャリア帯電能力低下が主なキャリアの劣化であるが、本方式を用いることで、高画像面積時には、キャリア補給量も多くなるため、劣化したキャリアが入れ替わる頻度が高くなる。これにより、極めて長期間に亘って安定した画像を得られる。
補給用現像剤の混合比率は、キャリア1重量部に対してトナーを2〜50重量部、好ましくは、5〜12重量部の配合割合とすることが好ましい。
トナーが2重量部未満の場合には、補給キャリア量が多すぎ、キャリア供給過多となり現像装置中のキャリア濃度が高くなりすぎるため、トナーの帯電量が増加しやすい。又、トナーの帯電量が上がることにより、現像能力が下がり画像濃度が低下してしまう。また50重量部を超えると、補給用現像剤中のキャリア割合が少なくなるため、画像形成装置中のキャリアの入れ替わりが少なくなり、キャリア劣化に対する効果が期待できなくなる。
次に、図面により本発明の電子写真現像方法ならびに電子写真現像装置の例を詳しく説明するが、これら例は、本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するためのものではない。
図1は、本発明の電子写真現像方法および現像装置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。
トナーホッパー45の内部には、図示しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ48及びトナー補給機構49が配設されている。トナーアジテータ48及びトナー補給機構49は、トナーホッパー45内のトナー21を現像剤収容部46に向けて撹拌しながら送り出す。
感光体ドラム20と現像スリーブ41間の空間には、トナー21とキャリア粒子23とからなる現像剤によって現像ニップが形成される。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、その現像スリーブ41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。
このような装置を非限定的に用い、本発明の現像方法は、次のように遂行される。即ち、上記構成により、トナーホッパー45の内部からトナーアジテータ48、トナー補給機構49によって送り出されたトナー21は、現像剤収容部46へ運ばれ、現像剤撹拌機構47で撹拌されることによって、所望の電荷が付与され、キャリア粒子23と共に現像剤として、現像スリーブ41に担持されて感光体ドラム20の外周面と対向する現像ニップ位置まで搬送され、トナー21のみが感光体ドラム20上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体ドラム20上にトナー像が形成される。
図2はこのような現像装置を有する画像形成装置の一例を示す断面図である。ドラム状の像担持体すなわち感光体ドラム20の周囲に、像担持体帯電部材32、像露光系33、現像装置機構40、転写機構50、クリーニング機構60、除電ランプ70が配置されていて、この例の場合、像担持体帯電部材32の表面は感光体20の表面とは約0.2mmの間隙を置いて非接触状態にあり、帯電用部材32により感光体20に帯電を施す際、帯電部材32に図示してない電圧印加手段によって直流成分に交流成分を重畳した電界により感光体に帯電を与えることにより、帯電ムラを低減することが可能であり、効果的である。現像方法を含む画像形成方法は、以下の動作で行なわれる。
画像形成の一連のプロセスは、ネガ−ポジプロセスで説明を行なうことができる。有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される像担持体20は除電ランプ70で除電され、帯電チャージャや帯電ローラといった帯電部材32で均一にマイナスに帯電され、レーザー光学系33より照射されるレーザー光で潜像形成(この例では露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行なわれる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により像担持体すなわち感光体20の表面を、像担持体20の回転軸方向に走査する。このようにして形成された潜像が、現像装置、現像手段又は現像装置40にある現像剤担持体である現像スリーブ41上に供給されたトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。潜像の現像時には、電圧印加機構(図示せず)から現像スリーブ41に、像担持体20の露光部と非露光部の間に、ある適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
一方、転写媒体(例えば紙)80が、給紙機構(図示せず)から給送され、上下一対のレジストローラ(図示せず)で画像先端と同期をとって像担持体20と転写部材50との間に給送され、トナー像が転写される。このとき、転写部材50には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、転写媒体または中間転写媒体80は像担持体20より分離され、転写像が得られる。
また、像担持体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)により現像部および/またはトナー補給部に搬送され、再使用されても良い。
画像形成装置は、上述の現像装置を複数配置し、転写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良く、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良い。
図3には、本発明による電子写真現像方法を用いた別のプロセス例を示す。感光体20は導電性支持体上に少なくとも感光層が設けてなり、駆動ローラ24a、24bにより駆動され、帯電ローラ32による帯電、光源33による像露光、現像装置40による現像、帯電器50を用いる転写、光源26によるクリーニング前露光、ブラシ状クリーニング手段64及びクリーニングブレード61によるクリーニング、除電光源70による除電が繰返し行なわれる。図3においては、感光体20(勿論この場合は支持体が透光性である)に支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。
図4には、本発明のプロセスカートリッジの1例が示される。このプロセスカートリッジは、本発明のキャリアを使用し、感光体20と、近接型のブラシ状接触帯電手段32、本発明の現像剤を収納せる現像手段40、クリーニング手段としてのクリーニングブレード61を少なくとも有するクリーニング手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジである。本発明においては、上述の各構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成することができる。
以下、本発明を実施例により詳細に説明するが、本発明は下記実施例に限定されるものではない。
(芯材製造方法1)
磁性材料としてMnCO、およびFe粉を35:65になるように秤量し混合した。この混合粉100重量部に揮発成分として、SiOを25重量部加え、分散剤、バインダー樹脂、消泡剤、水を加え、混合し、固形分濃度60%のスラリーとした。
このスラリーを遠心噴霧、乾燥して粒径が10〜200μmの造粒物を得た。この造粒物を平均粒径40μmに分級した後、窒素雰囲気中で1250℃ 6時間焼成した。
得られた焼成物を解砕機で解砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、体積平均粒径が約35μmの球形粒子を得た。
この球形粒子を400℃ 3時間 表面酸化処理を行い、[球形フェライト芯粒子1]を得た。
この[球形フェライト芯粒子1]の嵩密度は1.84g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は78emu/gかつ残留磁化σrは0.3emu/g、BET比表面積は0.18m/gであった。
(芯材製造方法2)
芯材製造例1のSiOを20重量部に変更する以外は同様にして、[球形フェライト芯粒子2]を得た。
この[球形フェライト芯粒子2]の嵩密度は2.01g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は78emu/gかつ残留磁化σrは1.0emu/g、BET比表面積は0.15m/gであった。
(芯材製造方法3)
芯材製造例1のSiOを15重量部に変更する以外は同様にして、[球形フェライト芯粒子3]を得た。
この[球形フェライト芯粒子3]の嵩密度は2.08g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は78emu/gかつ残留磁化σrは1.2emu/g、BET比表面積は0.13m/gであった。
(芯材製造方法4)
磁性材料としてMnCO、およびFe粉を35:65になるように秤量し混合した。この混合粉100重量部に揮発成分としてSiOを35重量部加え、分散剤、バインダー樹脂、消泡剤、水を加え、混合し、固形分濃度60%のスラリーとした。
このスラリーを遠心噴霧、乾燥して粒径が10〜200μmの造粒物を得た。この造粒物を平均粒径60μmに分級した後、窒素雰囲気中で1250℃ 6時間焼成した。
得られた焼成物を解砕機で解砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、体積平均粒径が約50μmの球形粒子を得た。この球形粒子を400℃ 3時間 表面酸化処理を行い、[球形フェライト芯粒子4]を得た。
この[球形フェライト芯粒子4]の嵩密度は1.55g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は78emu/gかつ残留磁化σrは0.7emu/g、BET比表面積は0.09m/gであった。
(芯材製造方法5)
芯材製造例4のSiOを40重量部に変更する以外は同様にして、[球形フェライト芯粒子5]を得た。
この[球形フェライト芯粒子5]の嵩密度は1.47g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は78emu/gかつ残留磁化σrは0.6emu/g、BET比表面積は0.11m/gであった。
(芯材製造方法6)
芯材製造例1に揮発成分を加えない以外は同様にして、[球形フェライト芯粒子6]を得た。
この[球形フェライト芯粒子6]の嵩密度は2.40g/cm3、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は79emu/gかつ残留磁化σrは0.3emu/g、BET比表面積は0.07m/gであった。
(芯材製造方法7)
MnCO、Mg(OH)、Fe、及びSrCO粉を秤量し混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により850℃、1時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、粉砕して、粒径3μm以下の粉体とした。
この粉体を分散剤、バインダー樹脂、消泡剤、水を加え、混合し、固形分濃度60%のスラリーとした。
このスラリーを遠心噴霧、乾燥して粒径が10〜200μmの造粒物を得た。この造粒物を平均粒径40μmに分級した後、窒素雰囲気中で1200℃ 6時間焼成した。
得られた焼成物を解砕機で解砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、体積平均粒径が約35μmの球形フェライト粒子を得た。この球形粒子を400℃ 3時間 表面酸化処理を行い、[球形フェライト芯粒子7]を得た。
この造粒物の成分分析を行ったところMnO:40.0mol%、MgO:10.0mol%、Fe:50mol%、SrO:0.4mol%であった。
この[球形フェライト芯粒子7]の嵩密度は1.94g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は69emu/gかつ残留磁化σrは0.7emu/g、BET比表面積は0.22m/gであった。
(芯材製造方法8)
焼成温度を1250℃にした以外は、芯材製造方法7と同様にして[球形フェライト芯粒子8]を得た。
この[球形フェライト芯粒子8]の嵩密度は2.10g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は69emu/gかつ残留磁化σrは0.6emu/g、BET比表面積は0.15m/gであった。
(芯材製造方法9)
マグネタイト及びフェノール樹脂から構成される市販の樹脂キャリア(戸田工業(製)MRC101)[球形フェライト芯粒子9]とした。
この[球形フェライト芯粒子9]の嵩密度は1.90g/cm、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000は73emu/gかつ残留磁化σrは5.2emu/g、BET比表面積は0.07m/gであった。
(導電性粒子製造例1)
酸化アルミニウム(住友化学製AKP−30)100gを水1リットルに分散させ懸濁液とし、この液を70℃に加温した。その懸濁液に、塩化第二錫150gと五酸化りん4.5gを2N塩酸1.5リットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のPHが7〜8になるように3時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過、洗浄して得られたケーキを110℃で乾燥した。
次にこの乾燥粉末を窒素気流中で500℃1時間処理し[導電性粒子1]を得た。
得られた[導電性粒子1]は、平均粒径が600nmで、体積固有抵抗は3Ω・cmであった。
(導電性粒子製造例2)
酸化アルミニウム(住友化学製AKP−30)100gを水1リットルに分散させ懸濁液とし、この液を70℃に加温した。その懸濁液に、塩化第二錫11.6gを2N塩酸1リットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のPHが7〜8になるように40分かけて滴下した。
引き続き、塩化インジウム36.7gと塩化第二スズ5.4gを2N塩酸450ミリリットルに溶かした溶液と12重量%アンモニア水とを懸濁液のPHが7〜8になるように1時間かけて滴下した。滴下後、懸濁液を濾過、洗浄して得られたケーキを110℃で乾燥した。
次にこの乾燥粉末を窒素気流中で500℃1時間処理し[導電性粒子2]を得た。
得られた[導電性粒子2]は平均粒径が300nmで、体積固有抵抗は4Ω・cmであった。
(樹脂合成例1)
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、
CH=CMe−COO−C−Si(OSiMe (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84.4g(200ミリモル:サイラプレーン TM−0701T/チッソ株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン 39g(150ミリモル)メタクリル酸メチル65.0g(650ミリモル)、および、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に溶解した溶液を加えて(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)、90〜100℃で3時間混合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重量%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8.8mm/sであり、比重は0.91であった。
<キャリア製造実施例1>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)108重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)27重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を20重量部、
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)7重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1重量部を、
トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液1]を得た。
この[樹脂溶液1]を芯材製造法1で作成した[球形フェライト芯粒子1]1000重量部に、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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアA]を得た。
この[キャリアA]の嵩比重は1.95g/cm3、BET比表面積は0.9m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が74emu/g、残留磁化σrは0.3emu/gであった。
<キャリア製造実施例2>
2官能または3官能のモノマーから作成された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)30重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)10重量部、導電性粒子製造例2の[導電性粒子2]を30重量部、
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)2重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)0.3重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液2]を得た。
この[樹脂溶液2]を芯材製造法2で作製した[球形フェライト芯粒子2]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアB]を得た。
この[キャリアB]の嵩比重は2.06g/cm、BET比表面積は0.6m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が74emu/g、残留磁化σrは1.0emu/gであった。
<キャリア製造実施例3>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)108重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)27重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を120重量部、
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)7重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液3]を得た。
この[樹脂溶液3]を芯材製造法2で作製した[球形フェライト芯粒子2]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアC]を得た。
この[キャリアC]の嵩比重は2.15g/cm、BET比表面積は1.0m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が73emu/g、残留磁化σrは1.0emu/gであった。
<キャリア製造実施例4>
2官能または3官能のモノマーから作成された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)177重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)118重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を80重量部、
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)15重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液4]を得た。
この[樹脂溶液4]を芯材製造法2で作製した[球形フェライト芯粒子2]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアD]を得た。
この[キャリアD]の嵩比重は2.18g/cm、BET比表面積は1.8m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が72emu/g、残留磁化σrは0.9emu/gであった。
<キャリア製造実施例5>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)135重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を40重量部、
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)7重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液5]を得た。
この[樹脂溶液5]を芯材製造法3で作製した[球形フェライト芯粒子3]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアE]を得た。
このキャリアの嵩比重は2.18g/cm、BET比表面積は1.1m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が75emu/g、残留磁化σrは1.2emu/gであった。
<キャリア製造比較例1>
2官能または3官能のモノマーから作成された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)110重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)110重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を200重量部、
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)11重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1.8重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液6]を得た。
この[樹脂溶液6]を芯材製造法3で作製した[球形フェライト芯粒子3]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアF]を得た。
このキャリアの嵩比重は2.27g/cm、BET比表面積は1.5m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が75emu/g、残留磁化σrは1.2emu/gであった。
<キャリア製造参考例6>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)80重量部、樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)20重量部、導電性粒子製造例2の[導電性粒子2]を40重量部、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)5重量部、シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)0.8重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液7]を得た。
この[樹脂溶液7]を芯材製造法4で作成した[球形フェライト芯粒子4]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアG]を得た。
この[キャリアG]の嵩比重は1.68g/cm、BET比表面積は0.8m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が74emu/g、残留磁化σrは0.7emu/gであった。
<キャリア製造比較例2>
前記[樹脂溶液7]を芯材製造法5で作製した[球形フェライト芯粒子5]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアH]を得た。
この[キャリアH]の嵩比重は1.58g/cm、BET比表面積は0.8m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が74emu/g、残留磁化σrは0.6emu/gであった。
<キャリア製造比較例3>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)135重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)27重量部、
導電性粒子製造例2の[導電性粒子2]を30重量部、
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)7重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)1重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液8]を得た。
この[樹脂溶液8]を芯材製造法6で作製した[球形フェライト芯粒子6]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアI]を得た。
この[キャリアI]の嵩比重は2.47g/cm、BET比表面積は0.7m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が76emu/g、残留磁化σrは0.3emu/gであった。
<キャリア製造比較例4>
前記[樹脂溶液8]を芯材製造法7で作製した[球形フェライト芯粒子7]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアJ]を得た。
この[キャリアJ]の嵩比重は2.10g/cm、BET比表面積は1.1m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が65emu/g、残留磁化σrは0.7emu/gであった。
<キャリア製造比較例5>
[球形フェライト芯粒子8]を使う以外は、[キャリアJ]と同様にして[キャリアK]を得た。
この[キャリアK]の嵩比重は2.22g/cm、BET比表面積は1.0m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が65emu/g、残留磁化σrは0.6emu/gであった。
<キャリア製造比較例6>
前記[樹脂溶液8]を芯材製造法9で作製した[球形フェライト芯粒子9]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、130℃/2時間焼成し、[キャリアL]を得た。
この[キャリアL]の嵩比重は2.10g/cm、BET比表面積は0.7m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が67emu/g、残留磁化σrは6.3emu/gであった。
<キャリア製造比較例7>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)15重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)10重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を20重量部、
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)1重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)0.2重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液9]を得た。
この[樹脂溶液9]を芯材製造法2で作製した[球形フェライト芯粒子2]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアM]を得た。
この[キャリアM]の嵩比重は2.04g/cm、BET比表面積は0.4m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が75emu/g、残留磁化σrは1.0emu/gであった。
<キャリア製造比較例8>
2官能または3官能のモノマーから作製された重量分子量15,000のメチルシリコーンレジン(固形分25%)300重量部、
樹脂合成例1で得られた[メタクリル系共重合体](固形分25%)105重量部、
導電性粒子製造例1の[導電性粒子1]を90重量部、
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)21重量部、
シランカップリング剤としてSH6020(東レ・シリコーン社製)3重量部を、トルエンで希釈して、固形分10wt%の[樹脂溶液10]を得た。
この[樹脂溶液10]を芯材製造法2で作製した[球形フェライト芯粒子2]1000重量部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℃に制御して塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、180℃/2時間焼成し、[キャリアN]を得た。
この[キャリアN]の嵩比重は2.24g/cm、BET比表面積は2.1m/g、5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が70emu/g、残留磁化σrは1.0emu/gであった。
<現像剤作製>
キャリア製造実施例及びキャリア製造比較例で得られた[キャリアA]から[キャリアN]をトナー濃度が7%になるように、タービュラーミキサーを用いて81rpmで5分間攪拌し評価用現像剤とした。
また、キャリアとトナーから成る補給用現像剤は、トナー:キャリアが、10:1になるように補給用現像剤を作製した。
<評価方法>
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製 RICOH Pro C901)を使用し、評価用現像剤を使用してゴースト画像、キャリア付着の評価を実施した後、印字密度が8%の画像を100kp印刷した後、同様にゴースト画像、キャリア付着及び抵抗の変化を確認した。
<ゴースト画像の評価方法>
ゴーストについては、各評価用現像剤及び補給用現像剤をセットし、図−7に示す縦帯チャートを印刷し、スリーブ一周分(a)と一周後(b)の濃度差をX−Rite938(X−Rite社製)により、センター、リア、フロントの3箇所測定の平均濃度差をΔIDとし、以下ランク分けした。

◎:0.01≦ΔID
○:0.01<ΔID≦0.03
△:0.03<ΔID≦0.06
×:0.06<ΔID

◎:非常に良好、○:良好、△:許容、×:実用上使用できないレベル
◎、○、及び△を合格とし×を不合格とした。
<連れ周り>、
各評価用現像剤及び補給現像剤をセットし、帯電電位(Vd):−500V、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 −400Vにおけるベタ画像(A4全面)を印刷した後の画像濃度のむらにより連れ周りを確認した。
○:連れ周りによる画像濃度のむらが見られないもの
×:画像濃度のむらが発生しているもの

○を合格とし×を不合格とした。
<キャリア付着(ベタ部)>
各評価用現像剤及び補給現像剤をセットし、帯電電位(Vd):−500V、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 −400Vにおけるベタ画像(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てベタキャリア付着の評価を行った。
このときの現像剤のトナー濃度は4%として実施した。
<キャリア付着(エッジ)>
各評価用現像剤及び補給現像剤をセットし、帯電電位(Vd)を−700V、露光部電位−100V、現像バイアス(Vb)DC−500Vの現像条件で、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100cm)で転写し、その個数をカウントし、(ベタ部)(エッジ)のキャリア付着を総合的に評価した。
このときの現像剤のトナー濃度は9%として実施した。

◎:大変良好、
○:良好、
×:不良(×は許容不可のレベル)
<100kp後の抵抗値変化>
0kpの現像剤と100kp印刷した現像剤を用い、キャリアの静抵抗を測定した。
このとき現像剤を図−6の装置を用い795メッシュを用いてトナーを分離、除去し、キャリアのみとし、そのキャリアの抵抗値を図−5の装置を用いて測定しΔLogRを算出し、以下のように判断した。

◎:ΔLogR≦0.5
○:0.5<ΔLogR≦1
△:1<ΔLogR≦2
×:2<ΔLogR

◎:非常に良好、○:良好、△:許容、×:実用上使用できないレベル
実施例1から5、及び参考例6に示す現像剤は、初期及び100kp印刷後に実施したゴースト画像のΔIDも小さく良好であり、ベタ及びエッジのキャリア付着も少なく、また初期と100kpでの抵抗変化も少なく、少なく画像の変化が少なかった。
一方、比較例1、3に示した現像剤はゴースト画像のΔIDが大きく、画像濃度差が目視で確認できた。
比較例2、4、7に示した現像剤は、初期及び100kp後のキャリア付着が悪く、比較例4の現像剤は抵抗値が大きく低下した。
比較例5に示した現像剤は100kp後の抵抗変化が大きく、細線へのトナー量が減少し画像濃度は上昇し、画像品質の変化が見られ、さらにキャリア付着も悪化した。
また比較例6、8に示した現像剤ついてはゴースト画像のΔIDも小さく良好であったが、連れ回りによる画像むらが確認された。
20 感光体ドラム
21 トナー
23 キャリア粒子
24a 駆動ローラ
24b 駆動ローラ
32 像担持体帯電部材
33 像露光系
50 転写機構
40 現像装置
41 現像スリーブ
42 現像剤収容部材
43 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
60 クリーニング機構
70 除電ランプ
80 転写媒体
特許第3356948号 特開平2005−157002号 特開平11−231652号 特開平7−72733号 特開平7−128983号 特開平7−92813号 特開平11−65247号公報 特開2004−77568号公報 特開2009−20145号公報、 特開2009−175666号公報 特開2009−205149号公報 特開2011−112960号公報 特開2011−150253号公報 特開2011−158830号公報 特開2011−164225号公報 特開2012−58344号公報 特開2012−83781号公報

Claims (8)

  1. 像担持体と、内部に磁界発生手段を有する現像剤担持体と、該像担持体表面に対して所定のギャップをもって対向する現像剤規制部材とを有する現像装置に用いられる静電潜像現像剤用キャリアであって、
    該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表面を被覆する被覆層とからなり、
    嵩密度が1.95g/cm以上2.25g/cm以下、
    BET比表面積が0.5 /g以上2.0 /g以下であり、
    5kOeで測定した際の飽和磁化σ5000が70emu/g以上、かつ残留磁化σrが2emu/g以下であることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。
  2. 前記芯材粒子の組成が、少なくともマンガンの酸化物及び鉄の酸化物の組合せとなる複合酸化物から得られるマンガンフェライト粒子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。
  3. 前記芯材粒子のBET比表面積は0.09 /g以上0.20 /g以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
  4. 前記被覆層が樹脂を含み、
    前記樹脂がシリコーン樹脂を含有す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静電潜像現像剤用キャリア。
  5. 前記静電潜像現像剤用キャリアは、芯材粒子に対する樹脂比率が、0.5重量%以上7.5重量%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静電潜像現像剤用キャリア。
  6. 請求項1乃至5のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有することを特徴とする現像剤
  7. キャリア及びトナーを含有する補給用現像剤あって、キャリア1重量部に対してトナーを2重量部以上50重量部以下含有するものであり、前記キャリアは請求項1乃至5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
  8. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程、
    該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工程、
    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、及び、
    該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程を有する画像形成方法であって、前記現像剤は、請求項6に記載の現像剤であることを特徴とする画像形成方法
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