JP6481450B2 - 静電荷像現像剤用のキャリアセット、静電荷像現像剤セット、プロセスカートリッジ、画像形成装置、画像形成方法、及び静電荷像現像剤用のキャリア - Google Patents
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Description
また、特許文献2には、パウダーレオメータにより測定した10回目のエネルギー量と1回目のエネルギー量の比であるSI値が提案され、10回目のエネルギー量が1回目のエネルギー量の1.0〜1.3倍程度となるトナーが開示されている。
さらに、特許文献3には、パウダーレオメータの測定条件である通気流量の差によるエネルギー量の規定が開示されている。
請求項1に係る発明は、
下記式(1)を満たす第一のキャリアと、
下記式(2)を満たす第二のキャリアと、
を含む、静電荷像現像剤用のキャリアセット。
式(1) 160mJ≦x≦200mJ
式(2) 210mJ≦y≦250mJ
式(1)中のxは、前記第一のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
式(2)中のyは、前記第二のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
ここで、パウダーレオメータによるトータルエネルギー量の測定は、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−4°、通気流量0ml/minの条件で行われる。トータルエネルギー量測定のために前記第一のキャリア及び前記第二のキャリアと混合される前記測定用トナーは、体積平均粒径が6.5μm、体積平均粒度分布指標が1.2、形状係数SF1が120以上125以下であるトナー粒子100部と、疎水性チタニア1.2部と、疎水性シリカ1.8部とを混合してなるトナーである。
前記第二のキャリアは、
磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、請求項1に記載のキャリアセット。
前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項2に記載のキャリアセット。
トナー及び下記式(1)を満たす第一のキャリアを含む静電荷像現像剤と、
補給用トナーと、
補給用キャリアとして下記式(2)を満たす第二のキャリアと、
を含む、静電荷像現像剤セット。
式(1) 160mJ≦x≦200mJ
式(2) 210mJ≦y≦250mJ
式(1)中のxは、前記第一のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
式(2)中のyは、前記第二のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
ここで、パウダーレオメータによるトータルエネルギー量の測定は、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−4°、通気流量0ml/minの条件で行われる。トータルエネルギー量測定のために前記第一のキャリア及び前記第二のキャリアと混合される前記測定用トナーは、体積平均粒径が6.5μm、体積平均粒度分布指標が1.2、形状係数SF1が120以上125以下であるトナー粒子100部と、疎水性チタニア1.2部と、疎水性シリカ1.8部とを混合してなるトナーである。
前記第二のキャリアは、
磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、請求項4に記載の静電荷像現像剤セット。
前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項5に記載の静電荷像現像剤セット。
トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に前記補給用トナー及び前記補給用キャリアを補給する補給手段と、
を備え、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを収容している、
画像形成装置に着脱される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、
帯電し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、
トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に前記補給用トナー及び前記補給用キャリアを補給する補給手段と、
を備える画像形成装置であり、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、該現像手段の使用開始時において、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを収容している、
画像形成装置。
下記式(3)を満たす、請求項8に記載の画像形成装置。
式(3) 0.6≦B’/B≦1.4
式(3)中のB及びB’は、前記現像手段内に収容されている前記静電荷像現像剤の総質量であり、トナー載り量4.2g/m2、面積0.06m2の画像を30,000枚形成する前の前記総質量をBとし、形成した後の前記総質量をB’とする。
像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電し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、
トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容する現像手段により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に補給用トナー及び補給用キャリアを補給する補給工程と、
を有する画像形成方法であり、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、該現像手段の使用開始時において、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給工程が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に補給する、
画像形成方法。
下記式(3)を満たす、請求項10に記載の画像形成方法。
式(3) 0.6≦B’/B≦1.4
式(3)中のB及びB’は、前記現像手段内に収容されている前記静電荷像現像剤の総質量であり、トナー載り量4.2g/m2、面積0.06m2の画像を30,000枚形成する前の前記総質量をBとし、形成した後の前記総質量をB’とする。
磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、静電荷像現像剤用のキャリア。
前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項12に記載のキャリア。
請求項9、11に係る発明によれば、前記式(3)を満たさない場合に比べて、画像形成を長期に亘って繰り返した場合に起こるオーガーマークの発生を抑制する画像形成装置、及び画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る静電荷像現像剤用のキャリアセット(単に「キャリアセット」ともいう。)は、下記式(1)を満たす第一のキャリアと、下記式(2)を満たす第二のキャリアと、を含む。
式(2) 210mJ≦y≦250mJ
式(2)中のyは、前記第二のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
トータルエネルギー量測定のために前記第一のキャリア及び前記第二のキャリアと混合される測定用トナーは、体積平均粒径が6.5μm、体積平均粒度分布指標が1.2、形状係数SF1が120以上125以下であるトナー粒子100部と、疎水性チタニア1.2部と、疎水性シリカ1.8部とを混合してなるトナーである。
本実施形態におけるトータルエネルギー量の測定方法およびトータルエネルギー量測定のために用いるトナーについては、後で詳細に説明する。
また、現像装置に適用される現像方式として、現像剤収容室にトナー及びキャリアを補給する一方で、劣化したキャリアを多く含む現像剤(以下「劣化現像剤」ということがある。)を排出する、所謂トリクル現像方式が知られている。
現像装置は一般的に、小型であるほど現像剤の搬送力や攪拌力が小さいので、現像装置を小型化する際は、流動性の比較的高い現像剤が適用される。しかし、現像剤収容室に収容されている現像剤の流動性が高いと、劣化現像剤の排出が促進されてしまい、現像剤収容室の現像剤量が減少方向へ傾くことがある。特に、繰り返して形成する画像が低密度であるほど、トナー補給量はより少なく制御されるので、トナー及びキャリアの補給量と劣化現像剤の排出量との差が拡大し、現像剤収容室の現像剤量が減少する方向へ傾きやすい。
逆に、現像装置の搬送力や攪拌力に見合わない流動性の低い現像剤が適用された場合には、劣化現像剤の排出が抑制されてしまい、現像剤収容室の現像剤量が増加方向へ傾くことがある。特に、繰り返して形成する画像が高密度であるほど、トナー補給量はより多く制御されるので、逆方向の差が拡大し、現像剤収容室の現像剤量が増加する方向へ傾きやすい。
いずれにしても、画像形成を繰り返すと、現像剤収容室に収容されている現像剤量の増減が許容範囲を超え、その結果、画像上にオーガーマークが発生してしまう。
前記式(1)を満足する第一のキャリアは、現像装置の現像剤収容室に使用初期に収容されることを意図したキャリアであり、第二のキャリアよりも流動性の高い二成分現像剤を構成することを意図したキャリアである。そして、前記式(2)を満足する第二のキャリアは、現像装置の現像剤収容室に補給される補給用として使用されることを意図したキャリアである。
本実施形態のキャリアセットは、画像形成を繰り返すにしたがって、現像装置の現像剤収容室に収容されている二成分現像剤を構成するキャリアを、第一のキャリアから第二のキャリアへと置き換え、二成分現像剤の流動性を低くしていく(ただし、現像剤の搬送性を損なわない程度に低くする)ことによって、トナー及びキャリアの補給量と劣化現像剤の排出量との差が蓄積することを抑制し、画像形成を長期に亘って繰り返した場合に起こるオーガーマークの発生を抑制する。
xが160mJ未満であるキャリアで構成された現像剤は、流動性が高すぎ、この現像剤中のキャリアを第二のキャリアで置き換えても、画像形成を繰り返すと現像剤収容室の現像剤量が減少する方向へ傾いてしまい、その結果、オーガーマークが発生する。この観点で、xは160mJ以上であり、165mJ以上がより好ましく、170mJ以上が更に好ましい。
xが200mJ超であるキャリアで構成された現像剤は、流動性が低すぎ、この現像剤中のキャリアを第二のキャリアで置き換えると更に流動性が低くなり、画像形成を繰り返すと現像剤収容室の現像剤量が増加する方向へ傾いてしまい、その結果、オーガーマークが発生する。この観点で、xは200mJ以下であり、195mJ以下がより好ましく、190mJ以下が更に好ましい。
yが210mJ未満であるキャリアによって現像剤中の第一のキャリアを置き換えても、現像剤の流動性を十分に低下させ得ず、画像形成を繰り返すと現像剤収容室の現像剤量が減少する方向へ傾いてしまい、その結果、オーガーマークが発生する。この観点で、yは210mJ以上であり、215mJ以上がより好ましく、220mJ以上が更に好ましい。
yが250mJ超であるキャリアによって現像剤中の第一のキャリアを置き換えると、現像剤の流動性が低下し過ぎてしまい、画像形成を繰り返すと現像剤収容室の現像剤量が増加する方向へ傾いてしまい、その結果、オーガーマークが発生する。この観点で、yは250mJ以下であり、245mJ以下がより好ましく、240mJ以下が更に好ましい。
パウダーレオメータは、充填した粒子中を回転翼が螺旋状に回転することによって得られる回転トルクと垂直荷重とを同時に測定して、流動性を直接的に求める流動性測定装置である。回転トルクと垂直荷重の両方を測定することで、粉体自体の特性や外部環境の影響を含めた流動性について検出する。また、粒子の充填の状態を定められた範囲とした上で測定を行うため、再現性の良好なデータを得られる。
また、誤差による影響を少なくするため、このコンディショニングとエネルギー測定操作のサイクルを5回行って得られた平均値を、トータルエネルギー量(mJ)とする。
本実施形態においては、キャリア(第一のキャリア及び第二のキャリア)とトナーとを混合してなる現像剤のトータルエネルギー量を測定する。トータルエネルギー量測定のために用いるトナーは、トナー粒子と、外添剤として疎水性チタニア及び疎水性シリカとを、質量比100:3で混合してなるトナーである。疎水性チタニアと疎水性シリカの質量比は1.2:1.8である。トナー粒子、疎水性チタニア、及び疎水性シリカは、それぞれ下記の物性を有するものを用いる。
・体積平均粒径:6.5μm
・体積平均粒度分布指標:1.2
・形状係数SF1:120以上125以下
−疎水性チタニア−
・体積平均粒径:0.02μm(例えば、富士チタン工業社製のJMT2000)
−疎水性シリカ−
・体積平均粒径:0.04μm(例えば、日本アエロジル社製のRY50)
第二のキャリアを先に説明する。
第二のキャリアとしては、前記式(2)を満足するキャリアであれば特に制限されず、二成分現像剤用のキャリアとして公知のキャリアを適用してよい。
(a)磁性粉を含む芯材と、被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、を有する磁性キャリア。
さらに、前記(a)の磁性キャリアにおいては、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出していることが好ましい。この場合、全粒子の少なくとも一部が露出していればよく、個々の粒子はその一部が露出していればよい。
以下、前記(a)の磁性キャリアを説明する。
磁性粉を含む芯材(以下、単に「芯材」ともいう。)としては、粒状の磁性粉(磁性粒子)からなる芯材;磁性粉が樹脂中に分散されてなる芯材;多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させてなる芯材;等が挙げられる。
被覆層を構成する被覆樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、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、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、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を含んで構成されるストレートシリコーン又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。被覆樹脂としては、シクロヘキシルメタクリレートの単独重合体又は共重合体が好ましい。
被覆層には、オイルで処理された樹脂粒子(以下「オイル処理樹脂粒子」ということがある。)が含まれる。
シリコーン粒子は、ポリシロキサンの粒子である。シリコーンの分子構造は、直鎖状であっても分岐状であってもよく、これらの混合状態であってもよい。ケイ素原子に結合している有機基としては、メチル基、エチル基、プロピル基等のアルキル基;フェニル基、トリル基等のアリール基;クロロメチル基等のハロゲン化アルキル基;などが挙げられる。
具体的には、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中で芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。
被覆層形成用溶液を構成する溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂の種類や、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
(d)前記(a)又は後述する(b)又は(c)の磁性キャリアの表面をオイルで処理した磁性キャリア。
上記(d)を得るために磁性キャリアのオイル処理に用いるオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、アミノ基含有シリコーンオイル、フッ素変性シリコーンオイル、エポキシ変性シリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル等が挙げられる。磁性キャリアのオイル処理は、例えば、アルコールに溶解したオイル中に磁性キャリアを分散させた後、エバポレーターを用いてアルコールを留去し乾燥させる方法によって実施できる。処理に使用するオイル量は、磁性キャリア100質量部に対して0.1質量部乃至10質量部であり、好ましくは0.5質量部乃至5質量部である。
次に、第一のキャリアを説明する。
第一のキャリアとしては、前記式(1)を満足するキャリアであれば特に制限されず、二成分現像剤用のキャリアとして公知のキャリアを適用してよい。
前記(b)の磁性キャリアにおいては、前記被覆層は樹脂粒子(オイル処理された樹脂粒子及びオイル処理されていない樹脂粒子)を含まない。
前記(c)の磁性キャリアにおいては、前記樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出していてよい。前記(c)の磁性キャリアにおいては、前記被覆層はオイル処理された樹脂粒子を含まない。
具体的には、芯材を被覆層形成用溶液中に浸漬する浸漬法;被覆層形成用溶液を芯材表面に噴霧するスプレー法;芯材を流動エアーにより浮遊させた状態で被覆層形成用溶液を噴霧する流動床法;ニーダーコーター中で芯材と被覆層形成用溶液とを混合し、溶剤を除去するニーダーコーター法;等が挙げられる。
被覆層形成用溶液を構成する溶媒としては、特に限定されるものではなく、使用する被覆樹脂の種類や、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
本実施形態に係る静電荷像現像剤セット(「現像剤セット」とも称する。)は、トナー及び前記式(1)を満たす第一のキャリアを含む現像剤と、補給用トナーと、補給用キャリアとして前記式(2)を満たす第二のキャリアと、を含む。補給用トナーは、第一のキャリアと共に現像剤を構成するトナーと同じ構成でもよく異なる構成でもよいが、同じ構成のトナーが好ましい。
トナーは、トナー粒子を含み、さらに外添剤を含んでもよい。即ち、本実施形態は、トナー粒子をトナーとして用いてもよく、トナー粒子に外添剤を外添してトナーとして用いてもよい。
トナー粒子は、例えば、結着樹脂と、必要に応じて、着色剤と、離型剤と、その他添加剤と、を含んで構成される。
結着樹脂としては、例えば、スチレン類(例えばスチレン、パラクロロスチレン、α−メチルスチレン等)、(メタ)アクリル酸エステル類(例えばアクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸2−エチルヘキシル等)、エチレン性不飽和ニトリル類(例えばアクリロニトリル、メタクリロニトリル等)、ビニルエーテル類(例えばビニルメチルエーテル、ビニルイソブチルエーテル等)、ビニルケトン類(ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等)、オレフィン類(例えばエチレン、プロピレン、ブタジエン等)等の単量体の単独重合体、又はこれら単量体を2種以上組み合せた共重合体からなるビニル系樹脂が挙げられる。
結着樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、セルロース樹脂、ポリエーテル樹脂、変性ロジン等の非ビニル系樹脂、これらと前記ビニル系樹脂との混合物、又は、これらの共存下でビニル系単量体を重合して得られるグラフト重合体等も挙げられる。
これらの結着樹脂は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価カルボン酸は、ジカルボン酸と共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上のカルボン酸を併用してもよい。3価以上のカルボン酸としては、例えば、トリメリット酸、ピロメリット酸、これらの無水物、又はこれらの低級(例えば炭素数1以上5以下)アルキルエステル等が挙げられる。
多価カルボン酸は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、ジオールと共に、架橋構造又は分岐構造をとる3価以上の多価アルコールを併用してもよい。3価以上の多価アルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールが挙げられる。
多価アルコールは、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
ガラス転移温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線より求め、より具体的にはJIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」のガラス転移温度の求め方に記載の「補外ガラス転移開始温度」により求められる。
重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により測定する。GPCによる分子量測定は、測定装置として東ソー製GPC・HLC−8120を用い、東ソー製カラム・TSKgel SuperHM−M(15cm)を使用し、THF溶媒で行う。重量平均分子量及び数平均分子量は、この測定結果から単分散ポリスチレン標準試料により作成した分子量校正曲線を使用して算出する。
原料の単量体が、反応温度下で溶解又は相溶しない場合は、高沸点の溶剤を溶解補助剤として加え溶解させてもよい。この場合、重縮合反応は溶解補助剤を留去しながら行う。共重合反応において相溶性の悪い単量体が存在する場合は、あらかじめ相溶性の悪い単量体とその単量体と重縮合予定の酸又はアルコールとを縮合させておいてから主成分と共に重縮合させるとよい。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、ピグメントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ピグメントレッド、ローズベンガル、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、ピグメントブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオキサレート等の顔料;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、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、チアゾール系等の染料;が挙げられる。
着色剤は、1種を単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;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等の天然ワックス;モンタンワックス等の合成又は鉱物・石油系ワックス;脂肪酸エステル、モンタン酸エステル等のエステル系ワックス;などが挙げられる。離型剤は、これに限定されるものではない。
融解温度は、示差走査熱量測定(DSC)により得られたDSC曲線から、JIS K7121−1987「プラスチックの転移温度測定方法」の融解温度の求め方に記載の「融解ピーク温度」により求める。
その他の添加剤としては、例えば、磁性体、帯電制御剤、無機粉体等の周知の添加剤が挙げられる。これらの添加剤は、内添剤としてトナー粒子に含まれる。
トナー粒子は、単層構造のトナー粒子であってもよいし、芯部(コア粒子)と芯部を被覆する被覆層(シェル層)とで構成された所謂コア・シェル構造のトナー粒子であってもよい。
ここで、コア・シェル構造のトナー粒子は、例えば、結着樹脂と必要に応じて着色剤及び離型剤等のその他添加剤とを含んで構成された芯部と、結着樹脂を含んで構成された被覆層と、で構成されていることがよい。
測定に際しては、分散剤として、界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムが好ましい)の5質量%水溶液2ml中に測定試料を0.5mg以上50mg以下加える。これを電解液100ml以上150ml以下中に添加する。
試料を懸濁した電解液は超音波分散器で1分間分散処理を行い、コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径として100μmのアパーチャーを用いて2μm以上60μm以下の範囲の粒径の粒子の粒度分布を測定する。サンプリングする粒子数は50000個である。
測定される粒度分布を基にして分割された粒度範囲(チャネル)に対して体積、数をそれぞれ小径側から累積分布を描いて、累積16%となる粒径を体積粒径D16v、数粒径D16p、累積50%となる粒径を体積平均粒径D50v、数平均粒径D50p、累積84%となる粒径を体積粒径D84v、数粒径D84pと定義する。
これらを用いて、体積平均粒度分布指標(GSDv)は(D84v/D16v)1/2、数平均粒度分布指標(GSDp)は(D84p/D16p)1/2として算出される。
式:SF1=(ML2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(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、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の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。
外添剤としては、例えば、無機粒子が挙げられる。該無機粒子として、SiO2、TiO2、Al2O3、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、MgO、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、K2O・(TiO2)n、Al2O3・2SiO2、CaCO3、MgCO3、BaSO4、MgSO4等が挙げられる。
疎水化処理剤の量としては、通常、例えば、無機粒子100質量部に対して、1質量部以上10質量部以下である。
次に、本実施形態に係るトナーの製造方法について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子を製造後、トナー粒子に対して、外添剤を外添することで得られる。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤分散液を準備する。
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。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。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザ回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpH2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、加熱を行ってもよい。
凝集剤と共に、該凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸;イミノ二酢酸(IDA)、ニトリロ三酢酸(NTA)、エチレンジアミン四酢酸(EDTA)等のアミノカルボン酸;などが挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10℃から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電した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、トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、現像手段内の静電荷像現像剤に補給用トナー及び補給用キャリアを補給する補給手段と、を備える。
本実施形態に係る画像形成装置は、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットが適用され、現像手段が、該現像手段の使用開始時において、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する静電荷像現像剤を収容しており、補給手段が、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する補給用トナー及び第二のキャリアを収容している。
本実施形態に係る画像形成方法は、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットが適用され、現像手段が、該現像手段の使用開始時において、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する静電荷像現像剤を収容しており、補給工程が、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する補給用トナー及び第二のキャリアを現像手段内の静電荷像現像剤に補給する。
本実施形態に係る画像形成装置が中間転写方式の装置の場合、転写手段は、例えば、表面にトナー画像が転写される中間転写体と、像保持体の表面に形成されたトナー画像を中間転写体の表面に一次転写する一次転写手段と、中間転写体の表面に転写されたトナー画像を記録媒体の表面に二次転写する二次転写手段と、を有する構成が適用される。
現像手段は、例えば、現像剤を収容する現像剤収容室、現像剤収容室に設けられ、現像剤を攪拌し且つ搬送する攪拌手段(例えば、スクリュー)、トナーを保持して像保持体の表面へ搬送する現像部材(例えば、ロール状の部材)、補給用トナーを受け入れるトナー補給口、補給用キャリアを受け入れるキャリア補給口、及び、劣化した現像剤を排出する現像剤排出口を備える。トナー補給口、キャリア補給口、及び現像剤排出口はそれぞれ、現像剤収容室に設けられ、開閉可能な機構であることが好ましい。
また、補給手段には、補給用トナー収容室と補給用キャリア収容室とを兼ねる一つの収容室が設けられ、該収容室に補給用トナーと第二のキャリアとが混合された現像剤が収容されていてもよい。
式(3) 0.6≦B’/B≦1.4
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(画像形成手段)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」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
一次転写ロール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。各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一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、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
まず、動作に先立って、帯電ロール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(例えば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、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
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によってトナー画像として現像され可視化される。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置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画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、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
定着後における画像表面の平滑性をさらに向上させるには、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
本実施形態に係るプロセスカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、現像手段内の静電荷像現像剤に補給用トナー及び補給用キャリアを補給する補給手段と、を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジである。
本実施形態に係るプロセスカートリッジは、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットが適用され、現像手段が、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する静電荷像現像剤を収容しており、補給手段が、本実施形態に係る静電荷像現像剤セットを構成する補給用トナー及び第二のキャリアを収容している。
以下において、特に断りのない限り、「部」及び「%」は質量基準である。
[スチレンアクリル樹脂粒子分散液の調製]
・スチレン :320部
・n−ブチルアクリレート: 80部
・アクリル酸 : 12部
・10−ドデカンチオール: 2部
上記の材料を混合して溶解した混合物を、非イオン性界面活性剤(三洋化成製ノニポール400)6部及びアニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC)10部を添加したイオン交換水550部にフラスコ中で乳化分散させ、10分間ゆっくり混合しながら、ここに、過硫酸アンモニウム4部を添加したイオン交換水50部を投入した。窒素置換を行った後、前記フラスコ内を攪拌しながら内容物が70℃になるまでオイルバスで加熱し、5時間乳化重合を継続した。その結果、体積平均粒径(D50v)210nm、ガラス転移温度(Tg)50℃、重量平均分子量(Mw)38000、固形分量30%のスチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋社製HNP−9) : 50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC): 2部
・イオン交換水 :200部
上記の材料を120℃に加熱して、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)で十分に混合し分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径200nm、固形分量20%の離型剤分散液(1)を得た。
・シアン顔料(大日精化社製、C.I. Pigment Blue 15:3):20部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬製ネオゲンSC): 2部
・イオン交換水 :80部
上記の材料を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー(スギノマシン製HJP30006)により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分量20%の着色剤分散液(1)を得た。
・スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1):200部
・離型剤分散液(1) : 30部
・着色剤分散液(1) : 25部
・ポリ塩化アルミニウム :0.4部
・イオン交換水 :100部
上記の材料をステンレス製フラスコに投入し、ホモジナイザー(IKA社製ウルトラタラックスT50)を用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で30分間保持した後、ここに、スチレンアクリル樹脂粒子分散液(1)を70部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度2℃/分で冷却し、濾過し、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに30℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌し洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A濾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を得た。トナー粒子は、体積平均粒径が6.5μmであり、体積平均粒度分布指標が1.2であり、形状係数SF1が122であった。
トナー粒子100部に、疎水性チタニア(富士チタン工業社製のJMT2000)1.2部及び疎水性シリカ(日本アエロジル社製のRY50)1.8部を加え、ヘンシェルミキサーにて混合し外添トナーを得た。
樹脂被覆型の磁性キャリアであり、オイル処理されていないシリコーン粒子を被覆層に含むキャリアA1〜A4を製造した。
[シリコーン粒子の作製]
メチルビニルポリシロキサン100部と、メチルハイドロジェンシロキサン10部とを混合し、混合物に炭酸カルシウム粉末(数平均粒径0.1μm、奥多摩工業(株)製TP−123)30部、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル1部、及び水200部を添加し、ミキサーで6,000rpm、3分間乳化を行った。その後、塩化白金酸−オレフィン錯塩を白金量として0.001部添加し、窒素雰囲気下80℃で10時間重合反応を行った。その後、塩酸を投入して炭酸カルシウムを分解後、水洗浄を行った。湿式分級して、目的とする体積粒径D16v及び体積粒径D50vを有する多孔質エラストマー粒子を選別し、100℃で12時間真空乾燥を行い、シリコーン粒子を得た。
真空脱気型5Lニーダーにフェライト粒子(Mn−Mgフェライト、真比重4.7g/cm3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g、表面粗さ1.5μm)を2,000部入れ、さらに樹脂被覆層形成用溶液380部を入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し、20分間混合した後、昇温及び減圧させ70℃/−720mHgで30分間攪拌し乾燥させ、樹脂被覆粒子を得た。次に、目開き75μmの網で篩分を行い、キャリアを得た。得られたキャリア100部に対して、シリコーン粒子0.1部を加えてVブレンダーを用いて40rpmで15分間攪拌し、キャリアA1を得た。
−樹脂被覆層形成用溶液の組成−
・シクロヘキシルメタクリレート/ジメチルアミノエチル共重合体樹脂:3部
・トルエン:20部
キャリアA1を92部と、外添トナー8部とを、Vブレンダーに入れ20分間攪拌して混合し、その後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤とした。
この現像剤を、温度25℃/湿度25%RHの環境下に17時間放置した後、パウダーレオメータ(freeman technology社製FT4)を用いて既述の操作および条件によりトータルエネルギー量を測定した。
シリコーン粒子を0.01部に変更した以外はキャリアA1と同様にしてキャリアA2を作製した。
シリコーン粒子を添加しなかった以外はキャリアA1と同様にしてキャリアA3を作製した。
フェライト粒子の体積平均粒径を35μmに変更した以外はキャリアA1と同様にしてキャリアA4を作製した。
樹脂被覆型の磁性キャリアであり、オイル処理されたシリコーン粒子を被覆層に含むキャリアB1〜B4を製造した。
[オイル処理シリコーン粒子の作製]
メチルビニルポリシロキサン100部と、メチルハイドロジェンシロキサン10部とを混合し、混合物に炭酸カルシウム粉末(数平均粒径0.1μm、奥多摩工業(株)製TP−123)30部、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル1部、及び水200部を添加し、ミキサーで6,000rpm、3分間乳化を行った。その後、塩化白金酸−オレフィン錯塩を白金量として0.001部添加し、窒素雰囲気下80℃で10時間重合反応を行った。その後、塩酸を投入して炭酸カルシウムを分解後、水洗浄を行った。湿式分級して、目的とする体積粒径D16v及び体積粒径D50vを有する多孔質エラストマー粒子を選別し、100℃で12時間真空乾燥を行った。
その後、ジメチルシリコーンオイル150部をエタノール1000部に溶解し、多孔質エラストマー粒子100部と攪拌混合した後、エバポレーターを用いて溶剤のエタノールを留去し、乾燥させて、オイル処理シリコーン粒子を得た。
真空脱気型5Lニーダーにフェライト粒子(Mn−Mgフェライト、真比重4.7g/cm3、体積平均粒径45μm、飽和磁化60emu/g、表面粗さ1.5μm)を2,000部入れ、さらに樹脂被覆層形成用溶液380部を入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し、20分間混合した後、昇温及び減圧させ70℃/−720mHgで30分間攪拌し乾燥させ、樹脂被覆粒子を得た。次に目開き75μmの網で篩分を行い、キャリアを得た。得られたキャリア100部に対して、オイル処理シリコーン粒子0.12部を加えてVブレンダーを用いて40rpmで15分間攪拌し、キャリアB1を得た。
−樹脂被覆層形成用溶液の組成−
・シクロヘキシルメタクリレート重合体樹脂:3部
・トルエン:20部
X線光電子分光装置(日本電子社製JPS−9000MX、励起源Mg−Kα)の試料ホルダにキャリアB1を固定し、X線光電子分光装置のチャンバ内に挿入した。チャンバの真空度を1×10−6Pa以下とし、出力を200Wとし、XPSスペクトルを測定した。Si-Oについて100eV付近のスペクトルを、Si 2pについて110eV付近のスペクトルを、C 1sについて290eV付近のスペクトルを、O 1sについて537eV付近のスペクトルを、N 1sについて404eV付近のスペクトルを、Mn 2pについて644eV付近のスペクトルを、Fe 2pについて715eV付近のスペクトルを、Ti 2pについて462eV付近のスペクトルを、Sr 3dについて138eV付近のスペクトルを、Mg 2sについて88eV付近のスペクトルを、F 1sについて694eV付近のスペクトルを測定した。各元素のスペクトルに基づいて、Si-Oのスペクトル強度と他元素のスペクトル強度の比から、下記の式に従ってキャリア表面の樹脂粒子による被覆率を求めた。
式:Si-O/{(Si 2p)+(C 1s)+(O 1s)+(N 1S)+(Mn 2p)+(Fe 2)+(Ti 2p)+(Sr 3d)+(Mg 2s)+(F 1s)}×100
キャリアB1を92部と、外添トナー8部とを、Vブレンダーに入れ20分間攪拌して混合し、その後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤とした。
この現像剤を、温度25℃/湿度25%RHの環境下に17時間放置した後、パウダーレオメータ(freeman technology社製FT4)を用いて既述の操作および条件によりトータルエネルギー量を測定した。
オイル処理シリコーン粒子を0.07部に変更した以外はキャリアB1と同様にしてキャリアB2を作製した。
オイル処理シリコーン粒子を0.008部に変更した以外はキャリアB1と同様にしてキャリアB3を作製した。
フェライト粒子の体積平均粒径を35μmに変更した以外はキャリアB1と同様にしてキャリアB4を作製した。
キャリアA1を92部と、外添トナー8部とを、Vブレンダーに入れ20分間攪拌して混合し、その後、目開き212μmの篩で篩分して現像剤を得た。トリクル現像方式の画像形成装置(富士ゼロックス社製Docuprint C3200A)を用意し、上記現像剤を現像装置に入れた。また、キャリアB1と外添トナーを補給用キャリア収容室と補給用トナー収容室にそれぞれ入れた。
また、30,000枚目の画像を肉眼で観察し、下記基準に従ってオーガーマークを評価した。A及びBが実使用上問題なく使用できるレベルである。
−評価基準−
A:白筋が認められない。
B:白筋がかすかに認められる。
C:白筋が認められる。
D:白筋がはっきりと認められる。
キャリアの組合せを表2に記載のとおりに変更した以外は実施例1と同様にして画像を形成し評価した。
2Y、2M、2C、2K 帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K 補給室
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次転写ロール(二次転写手段の一例)
28 定着装置(定着手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
P 記録紙(記録媒体の一例)
Claims (13)
- 下記式(1)を満たす第一のキャリアと、
下記式(2)を満たす第二のキャリアと、
を含む、静電荷像現像剤用のキャリアセット。
式(1) 160mJ≦x≦200mJ
式(2) 210mJ≦y≦250mJ
式(1)中のxは、前記第一のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
式(2)中のyは、前記第二のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
ここで、パウダーレオメータによるトータルエネルギー量の測定は、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−4°、通気流量0ml/minの条件で行われる。トータルエネルギー量測定のために前記第一のキャリア及び前記第二のキャリアと混合される前記測定用トナーは、体積平均粒径が6.5μm、体積平均粒度分布指標が1.2、形状係数SF1が120以上125以下であるトナー粒子100部と、疎水性チタニア1.2部と、疎水性シリカ1.8部とを混合してなるトナーである。 - 前記第二のキャリアは、
磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、請求項1に記載のキャリアセット。 - 前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項2に記載のキャリアセット。
- トナー及び下記式(1)を満たす第一のキャリアを含む静電荷像現像剤と、
補給用トナーと、
補給用キャリアとして下記式(2)を満たす第二のキャリアと、
を含む、静電荷像現像剤セット。
式(1) 160mJ≦x≦200mJ
式(2) 210mJ≦y≦250mJ
式(1)中のxは、前記第一のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
式(2)中のyは、前記第二のキャリアと測定用トナーとをトナー濃度8質量%で混合してなる現像剤の、パウダーレオメータによって測定されるトータルエネルギー量である。
ここで、パウダーレオメータによるトータルエネルギー量の測定は、回転翼の先端スピード100mm/sec、回転翼の進入角度−4°、通気流量0ml/minの条件で行われる。トータルエネルギー量測定のために前記第一のキャリア及び前記第二のキャリアと混合される前記測定用トナーは、体積平均粒径が6.5μm、体積平均粒度分布指標が1.2、形状係数SF1が120以上125以下であるトナー粒子100部と、疎水性チタニア1.2部と、疎水性シリカ1.8部とを混合してなるトナーである。 - 前記第二のキャリアは、
磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、請求項4に記載の静電荷像現像剤セット。 - 前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項5に記載の静電荷像現像剤セット。
- トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により、像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に前記補給用トナー及び前記補給用キャリアを補給する補給手段と、
を備え、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを収容している、
画像形成装置に着脱される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、
帯電し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、
トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容し、前記静電荷像現像剤により前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像手段と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写手段と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着手段と、
補給用トナー及び補給用キャリアを収容し、前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に前記補給用トナー及び前記補給用キャリアを補給する補給手段と、
を備える画像形成装置であり、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、該現像手段の使用開始時において、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給手段が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを収容している、
画像形成装置。 - 下記式(3)を満たす、請求項8に記載の画像形成装置。
式(3) 0.6≦B’/B≦1.4
式(3)中のB及びB’は、前記現像手段内に収容されている前記静電荷像現像剤の総質量であり、トナー載り量4.2g/m2、面積0.06m2の画像を30,000枚形成する前の前記総質量をBとし、形成した後の前記総質量をB’とする。 - 像保持体の表面を帯電する帯電工程と、
帯電し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、
トナー及びキャリアを含む静電荷像現像剤を収容する現像手段により、前記像保持体の表面に形成された静電荷像をトナー画像として現像する現像工程と、
前記像保持体の表面に形成されたトナー画像を記録媒体の表面に転写する転写工程と、
前記記録媒体の表面に転写されたトナー画像を定着する定着工程と、
前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に補給用トナー及び補給用キャリアを補給する補給工程と、
を有する画像形成方法であり、
請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の静電荷像現像剤セットを用いると共に、
前記現像手段が、該現像手段の使用開始時において、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記静電荷像現像剤を収容しており、
前記補給工程が、前記静電荷像現像剤セットを構成する前記補給用トナー及び前記第二のキャリアを前記現像手段内の前記静電荷像現像剤に補給する、
画像形成方法。 - 下記式(3)を満たす、請求項10に記載の画像形成方法。
式(3) 0.6≦B’/B≦1.4
式(3)中のB及びB’は、前記現像手段内に収容されている前記静電荷像現像剤の総質量であり、トナー載り量4.2g/m2、面積0.06m2の画像を30,000枚形成する前の前記総質量をBとし、形成した後の前記総質量をB’とする。 - 磁性粉を含む芯材と、
被覆樹脂及びオイルで処理された樹脂粒子を含み、前記芯材を被覆する被覆層と、
を有し、前記オイルで処理された樹脂粒子が前記被覆層の表面に露出している、静電荷像現像剤用のキャリア。 - 前記樹脂粒子がシリコーン粒子である、請求項12に記載のキャリア。
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