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JP2015084050A - 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

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 Download PDF

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JP2015084050A JP2013222676A JP2013222676A JP2015084050A JP 2015084050 A JP2015084050 A JP 2015084050A JP 2013222676 A JP2013222676 A JP 2013222676A JP 2013222676 A JP2013222676 A JP 2013222676A JP 2015084050 A JP2015084050 A JP 2015084050A
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モナ 田崎
坂井 素子
Motoko Sakai
素子 坂井
章洋 飯塚
Akihiro Iizuka
章洋 飯塚
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Abstract

【課題】画像形成初期の画像濃度低下を抑制する静電荷像現像剤を提供すること。【解決手段】結着樹脂を少なくとも含む扁平形状のトナー粒子を含有し、前記トナー粒子の投影像から算出される比表面積X(m2/g)と前記トナー粒子のBET法による比表面積Y(m2/g)との比(X/Y)が、0.3以上1.0以下の範囲であるトナーと、芯材と前記芯材を被覆する被覆層とを有し、前記芯材の個数平均粒径をD(μm)、前記芯材の表面粗さRaをd(μm)としたとき、50≰D/d≰85であるキャリアと、を有する静電荷像現像剤である。【選択図】なし

Description

本発明は、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、画像形成方法に関する。
特許文献1には、少なくとも、像形成体と、該像形成体上に静電潜像を形成してトナー現像する現像手段と、該現像手段により形成したトナー像を転写材又は中間転写体上に転写する転写手段と、転写後に像形成体上に残留しているトナーを回収する残留トナー回収手段とを有する画像形成装置において、特定の磁化及び重量平均粒径を有する磁性キャリアと扁平トナーからなる二成分現像剤を用いた画像形成装置が開示されている。
特許文献2には、トナーと磁性キャリアとを有する二成分系現像剤において、キャリアが、バインダー樹脂と金属酸化物とを有するキャリアコア粒子表面が樹脂によってコートされた樹脂コート磁性キャリアであって、且つ個数平均粒径、粒度分布、比抵抗、磁化の強さ特定の範囲であり、且つ上記トナーの個数平均粒径、該個数平均粒径、粒度分布、形状係数SF−1、分子量1,000以下の成分の含有量、分子量の最大ピーク(Mp)が特定の範囲である二成分系現像剤が開示されている。
特開2002−351152号公報 特開平10−198068号公報
本発明の課題は、画像形成初期の画像濃度低下を抑制する静電荷像現像剤を提供することである。
上記課題は、以下の手段により解決される。即ち、
請求項1に係る発明は、
結着樹脂を少なくとも含む扁平形状のトナー粒子を含有し、前記トナー粒子の投影像から算出される比表面積X(m/g)と前記トナー粒子のBET法による比表面積Y(m/g)との比(X/Y)が、0.3以上1.3以下の範囲であるトナーと、
芯材と前記芯材を被覆する被覆層とを有し、前記芯材の個数平均粒径をD(μm)、前記芯材の表面粗さRaをd(μm)としたとき、50≦D/d≦85であるキャリアと、
を有する静電荷像現像剤である。
請求項2に係る発明は、
請求項1に記載の静電荷像現像剤を収容し、
画像形成装置に着脱される現像剤カートリッジである。
請求項3に係る発明は、
請求項1に記載の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。
請求項4に係る発明は、
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、
請求項1に記載の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、
を備える画像形成装置である。
請求項5に係る発明は、
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、
請求項1に記載の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、
を有する画像形成方法である。
請求項1に係る発明によれば、前記D/dが前記範囲よりも大きい場合に比べ、画像形成初期の画像濃度低下が抑制される静電荷像現像剤が提供される。
請求項2〜5に係る発明によれば、前記D/dが前記範囲よりも大きい静電荷像現像剤を用いた場合に比べ、画像形成初期の画像濃度低下が抑制される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、画像形成方法が提供される。
本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 本実施形態のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。
以下、本発明の静電荷像現像剤、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、及び画像形成方法の実施形態について詳細に説明する。
<静電荷像現像剤>
本実施形態の静電荷像現像剤(以下「現像剤」と称する場合がある)は、結着樹脂を少なくとも含む扁平形状のトナー粒子を含有するトナーと、芯材と前記芯材を被覆する被覆層とを有するキャリアと、を有する。そして、前記トナー粒子の投影像から算出される比表面積X(m/g)と、前記トナー粒子のBET法による比表面積Y(m/g)と、の比(X/Y)が、0.3以上1.3以下の範囲である。また、前記芯材の個数平均粒径をD(μm)、前記芯材の表面粗さRaをd(μm)としたとき、50≦D/d≦85である。
本実施形態の現像剤は、上記構成であるため、前記D/dが前記範囲よりも大きい場合に比べ、画像形成初期の画像濃度低下が抑制される。その理由は定かではないが、以下のように推測される。
本実施形態の現像剤に含まれるトナー粒子は、上記の通り扁平形状である。例えば光輝性顔料のように、メタリック感を出すために大径かつ扁平形状の顔料を用いたトナー粒子は、トナー粒子自体も扁平形状になりやすい。この扁平形状のトナー粒子を含有するトナーと一般的なキャリアとを用いて摩擦帯電を行うと、トナー表面のうちキャリアが容易に接触する領域とキャリアが接触しにくい領域とで摩擦力の差が生じ、局所的な帯電により、帯電の偏りが生じると考えられる。そして前記帯電の偏りが大きいと、トナー表面全体が帯電されるまでに時間がかかり、画像形成初期における画像濃度が低下することが考えられる。
また、本実施形態の現像剤に含まれるトナー粒子は、上記の通り、扁平形状であることに加えて、前記比(X/Y)が前記範囲である。
ここで、前記比(X/Y)はトナー粒子表面における凹凸の程度を表したものであり、前記比(X/Y)が大きいほど、BET法により検出される微細な表面凹凸が少ないことを意味し、前記比(X/Y)が小さいほど前記微細な表面凹凸が多いことを意味する。一般的に扁平形状のトナー粒子は、球状のトナー粒子に比べてトナー粒子表面の凹凸が多くなりやすいが、比(X/Y)が前記範囲のトナー粒子は、一般的な扁平形状のトナー粒子に比べて前記微細な表面凹凸が少ないと考えられる。
前記微細な表面凹凸が少ないトナー粒子を用いた場合、例えばトナー粒子に外添剤を外添したトナーにおいては、トナー粒子の表面凹凸が多い場合に比べて外添剤の凹部への偏在が抑制され、例えば高温高湿環境下(温度が40℃以上かつ湿度が70%RH以上の環境下)におけるトナーの流動性が良好であると考えられる。そしてトナーの流動性が良好であれば、トナーとキャリアとの接触回数が増えることにより、トナーが帯電され易くなると考えられる。
しかしながらその一方で前記帯電の偏りという観点では、前記微細な表面凹凸が少ないトナー粒子を用いた場合の方がむしろ、表面凹凸が多い場合に比べて、前記キャリアが接触しにくい領域における摩擦力が低く、前記摩擦力の差がより顕著になると考えられる。
そこで本実施形態の現像剤では、前記比(X/Y)が前記範囲である扁平形状のトナー粒子を含有するトナーとともに、芯材の前記D/dが前記範囲であるキャリアを用いる。
ここで、前記D/dは前記芯材の凹凸の程度を表したものであり、前記D/dが小さいほど芯材表面の凹凸度が高い(すなわち凹凸の高低差が大きい)ことを意味し、前記D/dが大きいほど、前記芯材表面の凹凸度が低いことを意味する。
すなわち本実施形態では、一般的なキャリアに比べて前記D/dが小さい(すなわち凹凸度が高い)芯材と被覆層とを有するキャリアを用いる。前記D/dが小さい芯材に被覆層を形成したキャリアは、表面全体にわたって大小のうねりが生じていると考えられる。そして、前記うねりを有することでキャリア表面がトナー表面(特に前記キャリアが接触しにくい領域)に接触しやすくなるとともに、芯材表面の凸部が被覆層を介してトナー表面を擦ることによって、大きな摩擦力が生じやすいと推測される。そのため、前記微細な表面凹凸が少ない扁平形状のトナー粒子を用いた場合でも、前記キャリアと接触しにくい領域の摩擦力が向上して帯電され易くなることで、帯電の偏りが抑制され、画像形成初期の帯電立ち上がりが良化すると推測される。
以上のように、本実施形態の現像剤は、扁平形状であり前記比(X/Y)が前記範囲のトナー粒子と、前記D/dが前記範囲の芯材と、を併用することで、前記D/dが前記範囲よりも大きい芯材を用いた場合に比べ、摩擦帯電の偏りが抑制されると推測される。そして、摩擦帯電の偏りが抑制されることで、画像形成初期に適度な帯電が付与され、画像形成初期における画像濃度の低下が抑制されると推測される。
また本実施形態では、前記の通り、扁平形状であり前記比(X/Y)が前記範囲のトナー粒子を用いているため、トナー粒子に外添剤を外添させた形態では特に、前記比(X/Y)が前記範囲よりも小さい場合に比べて、トナーの流動性が良好である。すなわち本実施形態において前記外添剤を用いると、トナーの流動性が確保されるとともに、前記キャリアと接触しにくい領域の摩擦力が向上することで、さらに画像形成初期の帯電立ち上がりが良化して画像形成初期における画像濃度の低下が抑制されると推測される。
本実施形態において「扁平形状」とは、投影面積が最大となる面(以下「扁平面」と称する場合がある)の円相当径の平均(以下「平均円相当径」と称する場合がある)をR(μm)とし、前記扁平面に垂直な厚みの最大値の平均(以下「平均最大厚さ」と称する場合がある)をT(μm)としたとき、比(T/R)の値が0.700以下である形状を言う。
また前記比(T/R)の値は、0.001以上0.500以下がより望ましく、0.010以上0.200以下が更に望ましく、0.050以上0.100以下が特に望ましい。比(T/R)が0.001以上であることにより、トナーの強度が確保され、画像形成の際における応力による破断が抑制され、顔料が露出することによる帯電の低下、その結果発生するカブリが抑制される。また前記光輝性トナーにおいては、比(T/R)が0.500以下であることにより優れた光輝性が得られる。
ここで、上記平均最大厚さTおよび平均円相当径Rは、以下の方法により測定される。
トナーを平滑面にのせ、振動を掛けてムラのないように分散する。1000個のトナーについて、カラーレーザ顕微鏡「VK−9700」(キーエンス社製)により1000倍に拡大して最大の厚さTと上から見た面の円相当径Rを測定し、それらの算術平均値を求めることにより算出する。
本実施形態において、前記比(X/Y)の値は、前記の通り0.3以上1.3以下の範囲とされるが、0.4以上0.8以下が望ましく、0.45以上0.7以下がさらに望ましい。
なお、本実施形態において、トナー粒子の投影像から算出される比表面積Xは、下記方法により測定された値をいう。
まず、トナー粒子0.1部、イオン交換水4部、アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR)0.01部を混ぜ分散液を作製する。次に、上記分散液をフロー式粒子像分析装置FPIA−3000(シスメックス株式会社製)を用い、分散液の円形度を測定する。測定結果から、粒子一個当たりの面積(m/個)、体積当たりの粒子個数(個/l)が得られる。また、希釈濃度から体積当たりの粒子質量(g/l)が算出される。これらの単位の掛け合わせで、投影像から下記式により比表面積を算出する。
式 : 比表面積X(m/g) = 粒子一個当たりの面積(m/個)÷体積当たりの粒子質量(g/l)×体積当たりの粒子個数(個/l)×2。
なお、前記フロー式粒子像分析装置FPIA−3000は片面を投影するため、前記粒子一個当たりの面積、前記体積当たりの粒子質量、及び前記体積当たりの粒子個数から求められる値を2倍し、比表面積Xとした。
また、本実施形態において、トナー粒子のBET法による比表面積Yは、測定装置としてBET比表面積計(SA3100、ベックマンコールター社製)を用いて窒素置換法にて測定した値である。具体的には、測定試料を0.1g精秤し、サンプルチューブに入れた後、脱ガス処理し、多点法の自動測定により得られた数値を、BET比表面積(m/g)とする。
なお、トナー粒子に外添剤が外添されたトナーについては、例えば以下の方法等により、トナーからトナー粒子を取り出す(すなわち、前記外添剤を除去する)ことにより得られたトナー粒子に対し、前記比表面積X及び比表面積Yを測定すればよい。
具体的には、例えば、外添されたトナーをポリオキシエチレン(10)オクチルフェニルエーテル0.2質量%の水溶液に10質量%となるように分散させ、30℃以下の温度を保ちながら超音波振動(周波数20kHz, 出力30W)を60分作用させることで外添剤を遊離させる。分散液からトナー粒子を濾別洗浄することで外添剤を除去したトナー粒子が得られる。
本実施形態において、前記D/dの値は、前記の通り50以上85以下の範囲であるが、55以上80以下が望ましく、55以上70以下がさらに望ましい。
また、芯材の個数平均粒径D(μm)の値としては、例えば20μm以上75μm以下の範囲が挙げられ、25μm以上50μm以下の範囲がより望ましい。
また、芯材の表面粗さRaとしては、例えば0.20μm以上0.80μm以下の範囲が挙げられ、0.45μm以上0.70μm以下の範囲がより望ましい。
本実施形態において、芯材の個数平均粒径D(μm)は以下の方法により測定される。
2液式接着剤クイック30(コニシ社製)の混合液70質量部に、キャリア30質量部を加えてさらに混合し、25℃下で48時間静置して硬化させる。硬化後の包埋物を剃刀で形を整えた後、ダイヤモンドナイフSK2035(住友電気工業社製)を取り付けたウルトラミクロトーム装置(LEICA社製、URUTRACUT UCT)により切削する(面出し)。さらに光学顕微鏡で切断面の平滑性を確認しながら、平滑な切断面が形成されるまで切削を実施して試験片を作製する。得られた試験片を走査型電子顕微鏡にて観察し試験片の断面画像を得る。得られた画像を画像解析ソフトWinROOF(三谷商事社製)に取り込み、モノクロ画像化した後、芯材の個数平均粒径D(μm)を測定する。測定は、キャリア1個に対して4箇所で測定し、且つ無作為に選択したキャリア50個の算術平均とする。
また、本実施形態において、芯材の表面粗さRaは以下の方法により測定される。
具体的には、樹脂層が溶剤可溶である場合は、キャリアを可溶溶剤(例えば、トルエン)に投入して、樹脂層を溶解させて取り除き、芯材を得る。一方、樹脂層が溶剤不溶である場合は、加熱によって樹脂を分解することよって樹脂層を取り除き、芯材を得る。
そして、得られた芯材について、JIS−B0601(1994年)に準拠して顕微鏡(例えば、キーエンス社製の超深度カラー3D形状測定顕微鏡VK−9500)を用いて表面粗さRa(算術平均粗さRa)を測定する。
以下、本実施形態に係る現像剤の詳細について説明する。
本実施形態の現像剤は、トナーとキャリアとを含む二成分現像剤である。
二成分現像剤における、トナーとキャリアとの混合比(質量比)は、トナー:キャリア=1:100乃至30:100が好ましく、3:100乃至20:100がより好ましい。
[トナー]
以下、本実施形態に係る現像剤を構成するトナーの詳細について説明する。
本実施形態に係るトナーは、トナー粒子と、必要に応じて、外添剤と、を含んで構成される。
(トナー粒子)
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−
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種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
結着樹脂としては、ポリエステル樹脂が好適である。
ポリエステル樹脂としては、例えば、公知のポリエステル樹脂が挙げられる。
ポリエステル樹脂としては、例えば、多価カルボン酸と多価アルコールとの縮重合体が挙げられる。なお、ポリエステル樹脂としては、市販品を使用してもよいし、合成したものを使用してもよい。
多価カルボン酸としては、例えば、脂肪族ジカルボン酸(例えばシュウ酸、マロン酸、マレイン酸、フマル酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、コハク酸、アルケニルコハク酸、アジピン酸、セバシン酸等)、脂環式ジカルボン酸(例えばシクロヘキサンジカルボン酸等)、芳香族ジカルボン酸(例えばテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸等)、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)アルキルエステルが挙げられる。これらの中でも、多価カルボン酸としては、例えば、芳香族ジカルボン酸が好ましい。
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種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
多価アルコールとしては、例えば、脂肪族ジオール(例えば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、プロピレングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、ネオペンチルグリコール等)、脂環式ジオール(例えばシクロヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、水添ビスフェノールA等)、芳香族ジオール(例えばビスフェノールAのエチレンオキサイド付加物、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物等)が挙げられる。これらの中でも、多価アルコールとしては、例えば、芳香族ジオール、脂環式ジオールが好ましく、より好ましくは芳香族ジオールである。
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種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
ポリエステル樹脂のガラス転移温度(Tg)は、50℃以上80℃以下が好ましく、50℃以上65℃以下がより好ましい。
なお、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 K−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。
ポリエステル樹脂の重量平均分子量(Mw)は、5000以上1000000以下が好ましく、7000以上500000以下より好ましい。
ポリエステル樹脂の数平均分子量(Mn)は、2000以上100000以下が好ましい。
ポリエステル樹脂の分子量分布Mw/Mnは、1.5以上100以下が好ましく、2以上60以下がより好ましい。
なお、重量平均分子量及び数平均分子量は、ゲルパーミュ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−8120GPC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。
ポリエステル樹脂は、周知の製造方法により得られる。具体的には、例えば、重合温度を180℃以上230℃以下とし、必要に応じて反応系内を減圧にし、縮合の際に発生する水やアルコールを除去しながら反応させる方法により得られる。
なお、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。
結着樹脂の含有量としては、例えば,トナー粒子全体に対して、40質量%以上95質量%以下が好ましく、50質量%以上90質量%以下がより好ましく、60質量%以上85質量%以下がさらに好ましい。
−着色剤−
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、ブリリアンカーミン3B、ブリリアンカーミン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などの種々の顔料、又は、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、チアゾール系などの各種染料等が挙げられる。
着色剤は、1種類単独で用いてもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤は、必要に応じて表面処理された着色剤を用いてもよく、分散剤と併用してもよい。また、着色剤は、複数種を併用してもよい。
着色剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上30質量%以下が好ましく、3質量%以上15質量%以下がより好ましい。
本実施形態では、着色剤として光輝性顔料を用いてもよい。
光輝性顔料としては、例えば、アルミニウム、黄銅、青銅、ニッケル、ステンレス、亜鉛などの金属粉末、酸化チタンや黄色酸化鉄を被覆した雲母、硫酸バリウム、層状ケイ酸塩、層状アルミニウムのケイ酸塩などの被覆薄片状無機結晶基質、単結晶板状酸化チタン、塩基性炭酸塩、酸オキシ塩化ビスマス、天然グアニン、薄片状ガラス粉、金属蒸着された薄片状ガラス粉等が挙げられる。中でも電気を通しやすく、そのために帯電が変化しやすいアルミニウム、ステンレスを用いたときの画像濃度低下に対する効果が大きく、アルミニウムが更によい。
着色剤として光輝性顔料を用いる場合、光輝性顔料の添加量としては、例えば結着樹脂100質量部に対して、1質量部以上70質量部以下が望ましく、5質量部以上50質量部以下がより望ましい。
また光輝性顔料としてアルミニウム顔料を用いる場合、アルミニウム顔料の体積平均粒径としては、例えば3μm以上20μm以下が挙げられ、トナー中におけるアルミニウム顔料の含有量としては、例えば10質量%以上40質量%以下が挙げられる。
−離型剤−
離型剤としては、例えば、炭化水素系ワックス;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。
離型剤の融解温度は、50℃以上110℃以下が好ましく、60℃以上100℃以下がより好ましい。
なお、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 K−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。
離型剤の含有量としては、例えば、トナー粒子全体に対して、1質量%以上20質量%以下が好ましく、5質量%以上15質量%以下がより好ましい。
−その他の添加剤−
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。
−トナー粒子の特性等−
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。
トナー粒子の体積平均粒径(D50v)としては、1μm以上30μm以下が好ましく、3μm以上20μm以下がより好ましい。
なお、トナー粒子の各種平均粒径、及び各種粒度分布指標は、コールターマルチサイザーII(ベックマン−コールター社製)を用い、電解液はISOTON−II(ベックマンーコールター社製)を使用して測定される。
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%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。なお、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、累積数平均粒径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。
(外添剤)
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、SiO、TiO、Al、CuO、ZnO、SnO、CeO、Fe、MgO、BaO、CaO、KO、NaO、ZrO、CaO・SiO、KO・(TiO)n、Al・2SiO、CaCO、MgCO、BaSO、MgSO等が挙げられる。
外添剤としての無機粒子の表面は、疎水化処理が施されていることがよい。疎水化処理は、例えば疎水化処理剤に無機粒子を浸漬する等して行う。疎水化処理剤は特に制限されないが、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル、チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤等が挙げられる。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。
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質量部である。
外添剤としては、樹脂粒子(ポリスチレン、PMMA、メラミン樹脂等の樹脂粒子)、クリーニング活剤(例えば、ステアリン酸亜鉛に代表される高級脂肪酸の金属塩、フッ素系高分子量体の粒子)等も挙げられる。
外添剤の外添量としては、例えば、トナー粒子に対して、0.01質量%以上5質量%以下が好ましく、0.01質量%以上2.0質量%以下がより好ましい。
(トナーの製造方法)
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。
トナー粒子の製造方法は特に限定されず、公知である混練・粉砕製法等の乾式法や、乳化凝集法や懸濁重合法等の湿式法等によって作製される。
混練・粉砕製法は、着色剤を始めとする各材料を混合した後、ニーダー、押し出し機などを用いて上記材料を溶融混練して、得られた溶融混錬物を粗粉砕した後、ジェットミル等で粉砕し、風力分級機により、目的とする粒子径のトナー粒子を得る方法である。
これらの方法の中でも、トナー粒子の形状やトナー粒子の粒子径を制御しやすく、コア・シェル構造などトナー粒子構造の制御範囲も広い乳化凝集法が望ましく、特に比(X/Y)を本願の範囲にするためには後述するトナーの製造過程において、たとえば粒子を作製後に温風加熱処理をしたり、追添加する樹脂粒子の粒径を小さくしたり、凝集時の撹拌条件(撹拌回転数や撹拌時の温度等)を調整したりする方法等を用いることが望ましい。
以下、扁平形状のトナー粒子の製造方法の一例として、着色剤として鱗片状の光輝性顔料を用いた乳化凝集法によるトナー粒子の製造方法について詳しく説明する。
本実施形態の乳化凝集法はトナー粒子を構成する原料を乳化して樹脂粒子(乳化粒子)等を形成する乳化工程と、該樹脂粒子の凝集体を形成する凝集工程と、凝集体を融合させる融合工程とを有する。
(乳化工程)
樹脂粒子分散液の作製は一般的な重合法による樹脂粒子分散液作成、例えば乳化重合法や懸濁重合法、分散重合法などを用いる他にも、水系媒体と結着樹脂とを混合した溶液に、分散機により剪断力を与えることにより乳化して行ってもよい。その際、加熱して樹脂成分の粘性を下げて粒子を形成してもよい。また分散した樹脂粒子の安定化のため、分散剤を使用してもよい。さらに、樹脂が油性で水への溶解度の比較的低い溶剤に溶解するものであれば、該樹脂をそれらの溶剤に解かして水中に分散剤や高分子電解質と共に粒子分散し、その後加熱又は減圧して溶剤を蒸散することにより、樹脂粒子分散液が作製される。
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;などが挙げられるが、水であることが望ましい。
また、乳化工程に使用される分散剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸ナトリウム等の水溶性高分子;ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム、オクタデシル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム等のアニオン性界面活性剤、ラウリルアミンアセテート、ステアリルアミンアセテート、ラウリルトリメチルアンモニウムクロライド等のカチオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキサイド等の両性イオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアミン等のノニオン性界面活性剤等の界面活性剤;リン酸三カルシウム、水酸化アルミニウム、硫酸カルシウム、炭酸カルシウム、炭酸バリウム等の無機塩;等が挙げられる。
前記乳化液の作製に用いる分散機としては、例えば、ホモジナイザー、ホモミキサー、加圧ニーダー、エクストルーダー、メディア分散機等が挙げられる。樹脂粒子の大きさとしては、その平均粒子径(体積平均粒子径)は1.0μm以下が望ましく、60nm以上300nm以下の範囲であることがより望ましく、さらに望ましくは150nm以上250nm以下の範囲である。60nm以上では、樹脂粒子が分散液中で不安定な粒子となりやすいため、該樹脂粒子の凝集が容易となる場合がある。また1.0μm以下であると、トナーの粒子径分布が狭くなる場合がある。
離型剤分散液の調製に際しては、離型剤を、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散した後、離型剤の融解温度以上の温度に加熱すると共に、強いせん断力が付与されるホモジナイザーや圧力吐出型分散機を用いて分散処理する。このような処理を経ることにより、離型剤分散液が得られる。分散処理の際、ポリ塩化アルミニウム等の無機化合物を分散液に添加してもよい。望ましい無機化合物としては、例えば、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム、高塩基性ポリ塩化アルミニウム(BAC)、ポリ水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム等が挙げられる。これらの中でも、ポリ塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等が望ましい。上記離型剤分散液は乳化凝集法に用いられるが、トナーを懸濁重合法により製造する際にも上記離型剤分散液を用いてもよい。
分散処理により、体積平均粒子径が1μm以下の離型剤粒子を含む離型剤分散液が得られる。なお、より望ましい離型剤粒子の体積平均粒子径は、100nm以上500nm以下である。
体積平均粒子径が100nm以上では、使用される結着樹脂の特性にも影響されるが、一般的に離型剤成分がトナー中に取り込まれやすくなる。また、500nm以下の場合には、トナー中の離型剤の分散状態が良好となる。
着色剤(光輝性顔料)分散液の調製は、公知の分散方法が利用され、例えば回転せん断型ホモジナイザーや、メディアを有するボールミル、サンドミル、ダイノミル、アルティマイザーなどの一般的な分散手段を採用してもよく、なんら制限されるものではない。着色剤は、水中にイオン性界面活性剤や高分子酸や高分子塩基などの高分子電解質と共に分散される。分散させた着色剤粒子の体積平均粒子径は20μm以下であればよいが、3μm以上16μm以下の範囲であれば、凝集性を損なうことなく且つトナー中の着色剤の分散が良好で望ましい。
また、光輝性顔料と結着樹脂とを溶剤に分散・溶解して混合し、転相乳化やせん断乳化により水中へ分散することにより、結着樹脂で被覆された光輝性顔料の分散液を調製してもよい。
(凝集工程)
凝集工程においては、樹脂粒子の分散液、着色剤分散液、離型剤分散液等を混合して混合液とし、樹脂粒子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場合が多い。前記撹拌条件により比(X/Y)、比(T/R)を好ましい範囲に調整しやすくなる。より具体的には凝集粒子を形成する段階で撹拌を高速に、かつ加熱することによって比(T/R)が小さく調整され、撹拌をより低速に、かつより低温で加熱することによって比(T/R)が大きくする調整される。なおpHとしては、2以上7以下の範囲が望ましく、この際、凝集剤を使用することも有効である。
また、凝集工程において、離型剤分散液は、樹脂粒子分散液等の各種分散液とともに一度に添加・混合してもよいし、複数回に分割して添加しても良い。
凝集剤としては、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好適に用いられる。特に、金属錯体を用いた場合には界面活性剤の使用量を低減され、帯電特性が向上するため特に望ましい。
前記無機金属塩としては、特に、アルミニウム塩およびその重合体が好適である。より狭い粒度分布を得るためには、無機金属塩の価数が1価より2価、2価より3価、3価より4価の方が、また、同じ価数であっても重合タイプの無機金属塩重合体の方が、より適している。
本実施形態においては、アルミニウムを含む4価の無機金属塩の重合体を用いることが、狭い粒度分布を得るためには望ましい。
また、前記凝集粒子が所望の粒子径になったところで樹脂粒子分散液を追添加することで(被覆工程)、コア凝集粒子の表面を樹脂で被覆した構成のトナーを作製しても良い。この場合、離型剤や着色剤がトナー表面に露出しにくくなるため、帯電性や現像性の観点で望ましい構成である。追添加する場合、追添加前に凝集剤を添加したり、pH調整を行ったりしてもよい。
被覆工程において追添加する樹脂粒子分散液の体積平均粒子径は、凝集工程において用いられる樹脂粒子分散液の体積平均粒子径よりも小さいことが望ましく、具体的には、30nm以上120nm以下が更に望ましく、50nm以上80nm以下が特に望ましく、前記比(X/Y)をより大きく調整しやすくなる。
前述のように被覆工程において追添加する樹脂粒子分散液の体積平均粒子径を凝集工程において用いられる樹脂粒子分散液の体積平均粒子径よりも小さくすることで、比(X/Y)が調整される。その理由は明確ではないが、被覆工程において追添加する樹脂粒子分散液の体積平均粒子径を凝集工程において用いられる樹脂粒子分散液の体積平均粒子径よりも小さくすることにより、凝集粒子表面の凹部に追添加した小径の樹脂粒子が付着するため、凝集粒子表面の凹凸が小さくなると推察される。凝集粒子表面の凹凸が小さくなれば、該凝集粒子を融合して得られるトナー粒子表面の凹凸も小さくなると推察される。トナー粒子表面の凹凸が小さくなることで、比(X/Y)が0.3以上1.3以下の範囲に調整されるものと推察される。
(融合工程)
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、前記樹脂のガラス転移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。また、前記樹脂で被覆した場合には、該樹脂も融合しコア凝集粒子を被覆する。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。
融合後に冷却し、融合粒子を得る。また冷却の工程で、樹脂のガラス転移温度近傍(ガラス転移温度±10℃の範囲)で冷却速度を落とす、いわゆる徐冷をすることで結晶化を促進してもよい。
融合して得た融合粒子は、ろ過などの固液分離工程や、必要に応じて洗浄工程、乾燥工程を経てトナー粒子とされる。
本実施形態においては、乾燥工程に次いでトナー粒子を加熱する加熱工程を有してもよい。加熱工程を設けることでトナー粒子表面の凹凸を減少させ、比(A/B)を0.3以上1.0以下の範囲に調整してもよい。
加熱工程におけるトナー粒子の加熱温度は、結着樹脂のガラス転移温度(Tg)との関係で、Tg−30℃以上Tg−10℃以下が望ましく、Tg−20℃以上Tg−15℃以下が更に望ましい。また、加熱工程においては、加熱しながらトナー粒子を撹拌したり、トナー粒子に温風を吹き付けてトナー粒子を飛散させながら加熱したりしてもよい。
以上のようにして、トナー粒子が形成される。
そして、本実施形態に係るトナーは、例えば、得られた乾燥状態のトナー粒子に、外添剤を添加し、混合することにより製造される。混合は、例えばVブレンダー、ヘンシェルミキサー、レディーゲミキサー等によって行うことがよい。更に、必要に応じて、振動師分機、風力師分機等を使ってトナーの粗大粒子を取り除いてもよい。
(トナーの特性)
本実施形態のトナーが、前記光輝性顔料を用いた光輝性トナーである場合、ベタ画像を形成した場合に、該画像に対し変角光度計により入射角−45°の入射光を照射した際に測定される受光角+30°での反射率Aと受光角−30°での反射率Bとの比(A/B)が2以上100以下であることが望ましい。また上記比(A/B)は、50以上100以下であることがより望ましく、60以上90以下であることが更に望ましく、70以上80以下であることが特に望ましい。
なお、前記「光輝性」は、本実施形態のトナーによって形成された画像を視認した際に金属光沢のごとき輝きを有することを表す。
比(A/B)が2以上であることは、入射光が入射する側(角度−側)への反射よりも入射する側とは反対側(角度+側)への反射が多いことを表し、即ち入射した光の乱反射が抑制されていることを表す。入射した光が様々な方向へ反射する乱反射が生じた場合、その反射光を目視にて確認すると色がくすんで見える。そのため、比(A/B)が2未満である場合、その反射光を視認しても光沢が確認されず光輝性に劣る場合がある。
一方、比(A/B)が100を超えると、反射光を視認し得る視野角が狭くなり過ぎ、正反射光成分が大きいために見る角度によって黒っぽく見えてしまう場合がある。また、比(A/B)が100を超えるトナーは、製造も困難である。
比(A/B)の測定方法は以下の通りである。
本実施形態においては、比(A/B)を測定するに際し、まず「ベタ画像」を以下の方法により形成する。試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製DocuCentre−III C7600の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cmにて、トナー載り量が4.5g/cmのベタ画像を形成する。尚、前記「ベタ画像」とは印字率100%の画像を指す。
形成したベタ画像の画像部に対し、変角光度計として日本電色工業社製の分光式変角色差計GC5000Lを用いて、ベタ画像への入射角−45°の入射光を入射し、受光角+30°における反射率Aと受光角−30°における反射率Bを測定する。尚、反射率Aおよび反射率Bは、400nmから700nmの範囲の波長の光について20nm間隔で測定を行い、各波長における反射率の平均値とした。これらの測定結果から比(A/B)が算出される。
ここで、上記変角光度計による測定の際に、入射角を−45°としたのは、光沢度の広い範囲の画像に対して測定感度が高いためである。また、受光角を−30°および+30°とするのは、光輝感のある画像と光輝感のない画像を評価するのに最も測定感度が高いためである。
本実施形態のトナーが、前記光輝性顔料を用いた光輝性トナーである場合、上記比(A/B)を前記範囲とする観点から、トナー粒子の厚さ方向への断面を観察した場合に、トナー粒子の該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数が、観察される全顔料粒子のうち60%以上であることが望ましく、70%以上95%以上であることがより望ましく、80%以上90%以下であることが特に望ましい。
尚、「トナー粒子の断面における長軸方向」とは、前述の平均最大厚さTの方向と直行する方向を表し、また「顔料粒子の長軸方向」とは、顔料粒子における長さ方向を表す。
トナー粒子が扁平状であると、画像形成の現像工程や転写工程において、トナーが像保持体や中間転写体、記録媒体等に移動する際、このトナーの電荷を最大限打ち消すように移動する傾向にあるため、付着する面積が最大となるようトナーが並ぶと考えられる。即ち、最終的にトナーが転写される記録媒体上において、扁平状のトナーはその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。また画像形成の定着工程においても、定着する際の圧力によって、扁平状のトナーはその扁平な面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。
そのため、このトナー中に含有される鱗片状の顔料粒子のうち「トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲にある」との要件を満たす顔料粒子は、面積が最大となる面側が記録媒体表面と相対するよう並ぶと考えられる。こうして形成された画像に対し光を照射した場合には、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されるため、前述の比(A/B)の範囲が達成されるものと考えられる。また、入射光に対して乱反射する顔料粒子の割合が抑制されると、見る角度により反射光強度が大きく変化するため、より理想的な光輝性が得られる。
ここで、トナー粒子断面の観察方法について説明する。
トナー又はトナー粒子をビスフェノールA型液状エポキシ樹脂と硬化剤を用いて包埋したのち、切削用サンプルを作製する。次にダイヤモンドナイフを用いた切削機(本実施形態においては、LEICAウルトラミクロトーム(日立テクノロジーズ社製)を使用)を用いて−100℃の下、切削サンプルを切削し、観察用サンプルを作製する。この観察サンプルを透過型電子顕微鏡(TEM)により倍率5000倍前後でトナー粒子の断面を観察する。観察された1000個のトナーについて、トナーの断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数を、画像解析ソフトを用いて数えその割合を計算する。
[キャリア]
以下、本実施形態に係る現像剤を構成するキャリアの詳細について説明する。
本実施形態に係るキャリアは、芯材と、前記芯材を被覆する被覆層と、を有する。
キャリアとしては、前記芯材及び被覆層を有し、前記芯材の個数平均粒径をD(μm)、前記芯材の表面粗さRaをd(μm)としたとき、50≦D/d≦85であるキャリアである必要がある。キャリアとしては、例えば、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリア、マトリックス樹脂中に磁性粉が分散・配合された磁性粉分散型芯材の表面に被覆樹脂を被覆したキャリア、多孔質の磁性粉に樹脂を含浸させた樹脂含浸型芯材の表面に被覆樹脂を被覆したキャリア、マトリックス樹脂に導電性粒子が分散・配合された樹脂分散型芯材の表面に被覆樹脂を被覆したキャリア;等を用いることができる。
磁性粉としては、例えば、鉄、ニッケル、コバルト等の磁性金属、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。
前記フェライトとしては、例えば、下記式(1)で表されるものが挙げられる。
(MO)(Fe ・・・ 式(1)
(式(1)中、Mは、Cu、Zn、Fe、Mg、Mn、Ca、Li、Ti、Ni、Sn、Sr、Al、Ba、Co、Mo等から選ばれる少なくとも1種を含有する。また、X、Yは、質量mol比を示し、かつ、X+Y=100を満たす)。
導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属、カーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム等の粒子が挙げられる。
被覆樹脂、マトリックス樹脂として使用されるものであれば特に制限はなく、目的に応じて選択される。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン等のポリビニル系樹脂及びポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル 酢酸ビニル共重合体;スチレン アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結
合からなるストレートシリコーン樹脂又はその変性品;ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素系樹脂;シリコーン樹脂;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;尿素 ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂等のアミノ樹脂;エポキシ樹脂、等のそれ自体公知の樹脂が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
なお、被覆樹脂、及びマトリックス樹脂には、導電材料等、その他添加剤を含ませてもよい。
被覆層は、樹脂中に導電性粒子を含有してもよい。ここで、導電性とは、体積抵抗率が10Ω・cm未満であることを意味する。導電性粒子としては、金、銀、銅等の金属粒子;カーボンブラック粒子;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種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。
上記の中でも、カーボンブラック粒子が望ましい。カーボンブラックの種類に特に制限はないが、DBP吸油量が50ml/100g以上250ml/100g以下であるカーボンブラックが望ましい。
被覆層は、ワックスを含有してもよい。ワックスとしては、特に制限はなく、例えば、低分子量ポリオレフィンワックス、カルナバワックス、ライスワックス、キャンデリラワックス、パラフィンワックス、マイクロクリスタルワックス、フィッシャー・トロプシュワックス、固体酸エステルワックス等が挙げられ、これらの中でも特に、パラフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックスが望ましい。
ワックスは、1種を用いてもよいし、複数種を用いてもよい。
被覆層の厚さは、特に限定されるものではないが、0.1μm以上3.0μm以下が望ましく、0.2μm以上2.0μm以下がより望ましく、0.2μm以上1.0μm以下が更に望ましい。
被覆層の厚さは、以下の方法により測定される。
2液式接着剤クイック30(コニシ社製)の混合液70質量部に、キャリア30質量部を加えてさらに混合し、25℃下で48時間静置して硬化させる。硬化後の包埋物を剃刀で形を整えた後、ダイヤモンドナイフSK2035(住友電気工業社製)を取り付けたウルトラミクロトーム装置(LEICA社製、URUTRACUT UCT)により切削する(面出し)。さらに光学顕微鏡で切断面の平滑性を確認しながら、平滑な切断面が形成されるまで切削を実施して試験片を作製する。得られた試験片を走査型電子顕微鏡にて観察し試験片の断面画像を得る。得られた画像を画像解析ソフトWinROOF(三谷商事社製)に取り込み、モノクロ画像化した後、無作為に選択した1個の芯材について90度間隔に4箇所の被覆層の厚さを測定し、これを50個について行い、算術平均を算出する。
芯材に対する被覆層の被覆量は、例えば、キャリア全体の質量に対して0.5質量%以上が望ましく、0.7質量%以上6質量%以下がより望ましく、1.0質量%以上5.0質量%以下が更に望ましい。
ここで、被覆量は、次のようにして求められる。
被覆層が溶剤可溶である場合は、キャリアを可溶溶剤(例えば、トルエン)に投入し、磁性粒子を磁石で保持し、被覆層が溶解した溶液を洗い流す。これを数回繰り返すことにより、被覆層が取り除かれた磁性粒子が残る。磁性粒子を乾燥させ、磁性粒子の質量を測定する。予め測定したキャリア量と磁性粒子量との差分をキャリア量で除することで被覆量が算出される。
被覆層が溶剤不溶である場合は、差動型示差熱天秤(例えば、リガク社製の差動型示差熱天秤TG8120)を用い、窒素雰囲気下で、25℃以上1000℃以下の範囲で加熱し、その質量減少分から被覆量を算出する。
(キャリアの製造方法)
以下、芯材及び被覆層を有するキャリアの製造方法について説明するが、一例として、磁性粉からなる芯材の表面に被覆樹脂を被覆した被覆キャリアの製造方法について説明する。
磁性粉からなる芯材の製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。
まず、磁性粉の原料である金属酸化物を適量配合し、湿式ボールミル等で粉砕、混合し、次いで、スプレードライヤー等で造粒、乾燥させた後、ロータリーキルン等を用い仮焼成することで磁性酸化物を得る。仮焼成の温度としては、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。仮焼成は、必要に応じて0回〜3回行い、段階的に行うことが好ましい。
その後、得られた磁性酸化物(仮焼成品)を水に分散させ湿式ボールミル等で粉砕を行う。仮焼成品の粉砕は、例えば、強固に行い、磁性酸化物の粉砕品(磁性粉)の体積平均粒径が1.0μm以上3.0μm以下の範囲となるまで細かくする。
前記粉砕によって得られたスラリー(磁性酸化物の粉砕品の水分散体)を、スプレードライヤー等を用い造粒乾燥し、磁気特性と抵抗を調整する目的で、酸素濃度をコントロールしながら本焼成した後、粉砕し、更に所望の粒度分布に分級して芯材を得る。本焼成の温度は、例えば900℃以上1300℃以下の温度で行う。また、本焼成における焼成雰囲気は、空気成分よりも低い酸素濃度とすることが望ましい。
以上のように、粉砕、焼成を行うことで、磁性粉からなる芯材(フェライト粒子)が得られる。
上記キャリアの製造方法において、芯材の前記D/dを調整する方法としては、例えば、芯材の原料である磁性酸化物の粉砕品(磁性粉)の体積平均粒径を調整する方法、前記本焼成の工程において焼成温度、焼成時間を調整する方法等が挙げられる。より具体的には前記焼成温度を高くし、前記焼成時間を長くすることで調製できる。ただし、前記焼成温度が高くなりすぎたり、前記焼成時間が長すぎると、粒子同士の付着が発生したり、また付着した粒子が剥がれるときに形状を変形しやすくするために、D/dの調整が困難になりやすい。
また前記磁性酸化物の粉砕品(磁性粉)の体積平均粒径としては、例えば1μm以上3μm以下の範囲が挙げられ、1.5μm以上2.5μm以下であることが望ましい。
ここで、芯材の表面に被覆樹脂を被覆するには、被覆樹脂、及び必要に応じて各種添加剤を適当な溶媒に溶解した被覆層形成用溶液により被覆する方法等が挙げられる。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、塗布適性等を勘案して選択すればよい。
具体的な樹脂被覆方法としては、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キャリアの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。
以上のようにして得られたキャリアの体積平均粒径としては、例えば20μm以上75μm以下の範囲が挙げられ、25μm以上50μm以下の範囲がより望ましい。
<画像形成装置/画像形成方法>
本実施形態に係る画像形成装置/画像形成方法について説明する。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、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、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、を備える。そして、静電荷像現像剤として、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用される。
本実施形態に係る画像形成装置では、像保持体の表面を帯電する帯電工程と、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工程と、本実施形態に係る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工程と、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工程と、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工程と、を有する画像形成方法(本実施形態に係る画像形成方法)が実施される。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体の表面に形成されたトナー画像を直接記録媒体に転写する直接転写方式の装置;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し、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中間転写方式の装置;トナー画像の転写後、帯電前の像保持体の表面をクリーニングするクリーニング手段を備えた装置;トナー画像の転写後、帯電前に像保持体の表面に除電光を照射して除電する除電手段を備える装置等の周知の画像形成装置が適用される。
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。
なお、本実施形態に係る画像形成装置において、例えば、現像手段を含む部分が、画像形成装置に対して脱着され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。プロセスカートリッジとしては、例えば、本実施形態に係る静電荷像現像剤を収容し、現像手段を備えるプロセスカートリッジが好適に用いられる。
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。
図1は、本実施形態に係る静電荷像現像剤が適用された現像装置を含む本実施形態に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
同図において、本実施形態に係る画像形成装置は、定められた方向に回転する像保持体としての感光体ドラム20を有し、この感光体ドラム20の周囲には、感光体ドラム20を帯電する帯電装置21と、この感光体ドラム20上に静電荷像Zを形成する静電荷像形成装置としての例えば露光装置22と、感光体ドラム20上に形成された静電荷像Zを可視像化する現像装置30と、感光体ドラム20上で可視像化されたトナー画像を記録媒体である記録紙28に転写する転写装置24と、感光体ドラム20上の残留トナーを清掃するクリーニング装置25とを順次配設したものである。
本実施形態において、現像装置30は、図1に示すように、トナー40を含む現像剤Gが収容される現像ハウジング31を有し、この現像ハウジング31には感光体ドラム20に対向して現像用開口32を開設すると共に、この現像用開口32に面してトナー保持体としての現像ロール(現像電極)33を配設し、この現像ロール33に定められた現像バイアスを印加することで、感光体ドラム20と現像ロール33とに挟まれる領域(現像領域)に現像電界を形成する。更に、現像ハウジング31内には前記現像ロール33と対向して電荷注入部材としての電荷注入ロール(注入電極)34を設けたものである。特に、本実施形態では、電荷注入ロール34は現像ロール33にトナー40を供給するためのトナー供給ロールをも兼用したものになっている。
ここで、電荷注入ロール34の回転方向については選定して差し支えないが、トナーの供給性および電荷注入特性を考慮すると、電荷注入ロール34としては、現像ロール33との対向部にて同方向で且つ周速差(例えば1.5倍以上)をもって回転し、電荷注入ロール34と現像ロール33とに挟まれる領域にトナー40を挟み、摺擦しながら電荷を注入する態様が望ましい。
次に、実施の形態に係る画像形成装置の作動について説明する。
作像プロセスが開始されると、先ず、感光体ドラム20表面が帯電装置21により帯電され、露光装置22が帯電された感光体ドラム20上に静電荷像Zを書き込み、現像装置30が前記静電荷像Zをトナー画像として可視像化する。しかる後、感光体ドラム20上のトナー画像は転写部位へと搬送され、転写装置24が記録媒体である記録紙28に感光体ドラム20上のトナー画像を静電的に転写する。尚、感光体ドラム20上の残留トナーはクリーニング装置25にて清掃される。この後、定着装置36によって記録紙28上のトナー画像が定着され、画像が得られる。
<プロセスカートリッジ/トナーカートリッジ>
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、本実施形態に係る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。
なお、本実施形態に係るプロセスカートリッジは、上記構成に限られず、現像装置と、その他、必要に応じて、例えば、像保持体、帯電手段、静電荷像形成手段、及び転写手段等のその他手段から選択される少なくとも一つと、を備える構成であってもよい。
以下、本実施形態に係るプロセスカートリッジの一例を示すが、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。
図2は、本実施形態に係るプロセスカートリッジを示す概略構成図である。
図2に示すプロセスカートリッジ200は、例えば、取り付けレール116及び露光のための開口部118が備えられた筐体117により、感光体107(像保持体の一例)と、感光体107の周囲に備えられた帯電ロール108(帯電手段の一例)、現像装置111(現像手段の一例)、及び感光体クリーニング装置113(クリーニング手段の一例)を一体的に組み合わせて保持して構成し、カートリッジ化されている。
なお、図2中、109は露光装置(静電荷像形成手段の一例)、112は転写装置(転写手段の一例)、115は定着装置(定着手段の一例)、300は記録紙(記録媒体の一例)を示している。
次に、本実施形態に係るトナーカートリッジについて説明する。
本実施形態に係るトナーカートリッジは、本実施形態に係るトナーを収容し、画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジである。トナーカートリッジは、画像形成装置内に設けられた現像手段に供給するための補給用のトナーを収容するものである。
以下、実施例により本実施形態を詳細に説明するが、本実施形態は、これら実施例に何ら限定されるものではない。なお、以下の説明において、特に断りのない限り、「部」及び「%」はすべて質量基準である。
[トナーの作製]
<結着樹脂(1)の合成>
・アジピン酸ジメチル:74部
・テレフタル酸ジメチル:192部
・ビスフェノールAエチレンオキシド付加物:216部
・エチレングリコール:38部
・テトラブトキシチタネート(触媒):0.037部、
上記成分を加熱乾燥した二口フラスコに入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち攪拌しながら昇温した後、160℃で7時間共縮重合反応させ、その後、10Torrまで徐々に減圧しながら220℃まで昇温し4時間保持した。一旦常圧に戻し、無水トリメリット酸9部を加え、再度10Torrまで徐々に減圧し220℃で1時間保持することにより結着樹脂(1)を合成した。
結着樹脂(1)のガラス転移温度(Tg)は、ASTMD3418−8に準拠して、示差走査熱量計(島津社製:DSC−50)を用い、室温(25℃)から150℃まで昇温速度10℃/分の条件下で測定することにより求めた。なお、ガラス転移温度は吸熱部におけるベースラインと立ち上がりラインとの延長線の交点の温度とした。結着樹脂(1)のガラス転移温度は63.5℃であった。
<樹脂粒子分散液(1)の調製>
・結着樹脂(1):160部
・酢酸エチル:233部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):0.1部
上記成分を1000mlのセパラブルフラスコに入れ、70℃で加熱し、スリーワンモーター(新東科学(株)製)により攪拌して樹脂混合液を調製した。この樹脂混合液をさらに90rpmで攪拌しながら、徐々にイオン交換水373部を加え、転相乳化させ、脱溶剤することにより樹脂粒子分散液(1)(固形分濃度:30%)を得た。樹脂粒子分散液(1)の体積平均粒子径は、162nmであった。
<樹脂粒子分散液(2)の調製>
・結着樹脂(1):160部
・酢酸エチル:325部
・水酸化ナトリウム水溶液(0.3N):81.5部
上述の材料を使用した。その他工程は、〈樹脂粒子分散液(1)〉の調製と同様に実施した。樹脂粒子分散液の(2)体積平均粒子径は、74nmであった。
<離型剤分散液の調製>
・カルナウバワックス(東亜化成(株)製、RC−160 ):50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK):1.0部
・イオン交換水:200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社)で360分間の分散処理をして、体積平均粒子径が0.23μmである離型剤粒子を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。
<光輝性顔料粒子分散液の調製>
・アルミニウム顔料(昭和アルミパウダー(株)製、2173EA):100部
・アニオン界面活性剤(第一工業製薬社製、ネオゲンR):1.5部
・イオン交換水:900部
アルミニウム顔料のペーストから溶剤を除去した後、以上を混合し、溶解し、乳化分散機キャビトロン(太平洋機工(株)製、CR1010)を用いて1時間ほど分散して、光輝性顔料粒子(アルミニウム顔料)を分散させてなる光輝性顔料粒子分散液(固形分濃度:10%)を調製した。
<トナー1の作製>
・樹脂粒子分散液(1): 380部
・離型剤分散液: 72部
・光輝性顔料粒子分散液: 140部
上述の光輝性顔料粒子分散液と樹脂粒子分散液(1)と離型剤分散液とを2Lの円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラララックスT50)により4000rpmでせん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウムの10%硝酸水溶液1.75部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
その後、層流を形成するための2枚パドルの攪拌翼を用いた攪拌装置、および温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、攪拌回転数を1550rpmにしてマントルヒーターにて加熱し始め、54℃にて凝集粒子の成長を促進させた。またこの際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液で原料分散液のpHを2.2乃至3.5の範囲に制御した。上記pH範囲で2時間ほど保持し、凝集粒子を形成した。
次に、樹脂粒子分散液(1)を追添加し、前記凝集粒子の表面に結着樹脂の樹脂粒子を付着させた。さらに56℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIで粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるためにpHを8.0に上げた後、67.5℃まで昇温させた。光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、81.5℃で保持したままpHを6.0まで下げ、1時間後に加熱を止め、0.1℃/分の降温速度で冷却した。その後20μmメッシュで篩分し、水洗を繰り返した後、真空乾燥機で乾燥してトナー粒子を得た。
更に、温風乾燥機で45℃、1時間トナー粒子を加熱処理した。
加熱処理後のトナー粒子100部に対して疎水性シリカ(日本アエロジル社製、RY50)を1.5部と疎水性酸化チタン(日本アエロジル社製、T805)を1.0部とを、サンプルミルを用いて14000rpmで30秒間混合した。その後、目開き45μmの振動篩いで篩分してトナー1を作製した。
<トナー2の作製>
トナー1の作製において、凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数を1550rpmから810rpmに変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を81.5℃から67.5℃に変更した以外はトナー1と同様の操作を実施した。
<トナー3の作製>
トナー1の作製において、凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数及び温度を1550rpm及び54℃から400rpm及び45℃に変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を81.5℃から49.1℃に変更し、追添加する樹脂粒子分散液を(1)から(2)に変更した以外は、トナー1と同様の操作を実施した。
<トナー4の作製>
トナー1の作製において、凝集粒子の成長を促進させる工程の攪拌回転数及び温度を1550rpm及び54℃から400rpm及び45℃に変更し、凝集粒子を融合させる工程の温度を81.5℃から50.8℃に変更した以外は、トナー1と同様の操作を実施した。
<トナー5の作製>
トナー1の作製において、真空乾燥後の温風乾燥機による加熱処理を行わなかった以外は、トナー1と同様の操作を実施した。
得られたトナー1〜5の体積平均粒径、「比(X/Y)」、「比(A/B)」、「トナーの平均最大厚さTと平均円相当径Rとの比(T/R)」、及び「トナーの厚さ方向への断面を観察した場合に、観察される全顔料粒子のうち、トナーの該断面における長軸方向と顔料粒子の長軸方向との角度が−30°乃至+30°の範囲となる顔料粒子の数(以下単に「±30°の顔料粒子の数」と称する)」を、前述の方法により測定した結果を、下記表2に示す。
[キャリアの作製]
<芯材1の作製>
Fe 1300部、Mn(OH) 600部、Mg(OH) 100部、を混合し、分散剤、水とメディア径1mmのジルコニアビーズで粉砕、ろ過後、乾燥し、更に温度を900℃まで上げ、磁性酸化物とした。次いで、分散剤、水、さらにポリビニルアルコールを6.59部加え、湿式ボールミルで10時間混合/粉砕し、磁性酸化物の粉砕品を得た。粉砕後の磁性酸化物(磁性酸化物の粉砕品)の体積平均粒径は1.8μmであった。次に、スプレードライヤーにより造粒、乾燥した後、電気炉で温度1150℃とし、4.5時間の焼成を行った。解砕工程、分級工程を経て粒径35μmのフェライトの芯材1を調製した。前記方法により求められた芯材1の個数平均粒径D、表面粗さRa(d値)、及びD/dを表2に示す。
<芯材2〜7の作製>
添加するポリビニルアルコールの量を下記表1のように変えた以外は、前記芯材1の作製における磁性酸化物の粉砕品の調製と同様にして、下記表1に記載の体積平均粒径を有する磁性酸化物の粉砕品を得た。
磁性酸化物の粉砕品の体積平均粒径、焼成温度、及び焼成時間を下記表1のように変更した以外は、芯材1と同様にして、芯材2〜7を得た。前記方法により求められた芯材2〜7の個数平均粒径D、表面粗さRa(d値)、及びD/dを表2に示す。
<キャリア1の作製>
・芯材1:100部
・シクロヘキシルアクリレート樹脂 (重量平均分子量5万):2.5部
・トルエン:15部
・イソプロピルアルコール:3部
芯材1を除く上記成分をホモミキサーで10分間分散し、樹脂被覆層形成溶液を調製し、この溶液と芯材1とを60℃に維持された真空脱気型ニーダーで30分間攪拌した後、60分間5kPaで減圧してトルエンを留去して樹脂被覆層を形成してキャリア1を得た。
<キャリア2〜キャリア7の作製>
芯材1の代わりに芯材2〜芯材7を用いた以外は、キャリア1と同様にして、キャリア2〜キャリア7を得た。
得られたキャリア1〜キャリア7の体積平均粒径を表2に示す。
[実施例1〜6、比較例1〜4]
<現像剤の調整>
表2に示すトナー及びキャリアを用いて現像剤を作製した。
具体的には、トナー36部とキャリア414部とを、2リットルのVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、その後212μmで篩分して現像剤を作製した。
<評価>
以下の方法により評価画像を形成した。
試料となる現像剤を、富士ゼロックス(株)社製ApeosPort−4 C5570改造機(定着温度、定着圧力、及びプロセススピードを下記値となるように調整)の現像器に充填し、記録紙(OKトップコート+紙、王子製紙(株)社製)上に、1cm×10cmのベタ画像(トナー載り量4.5g/m)を作製し、定着温度190℃、定着圧力4.0kg/cm、プロセススピード308mm/sにて、画像を連続5000枚形成した。得られた画像のうち、1000枚目及び5000枚目の画像それぞれについて、画像濃度計X−Rite(X−Rite社製)によりL*値をランダムに5点測定して平均値を求めた。得られた結果を表2に示す。
なお、L*値については、1000枚目のL*値及び5000枚目のL*値それぞれが72以上であり、かつ、1000枚目のL*値と5000枚目のL*値との差が5以下であるものがよい。1000枚目のL*値が72以上であり、上記L*値の差が5以下となった現像剤は、画像形成初期の画像濃度低下が抑制されており、帯電立ち上がりが良好であると考えられる。また、5000枚目のL*値が72以上となった現像剤は、光輝性が良好であると考えられる。
上記結果から、本実施例では、比較例に比べ、画像形成初期の画像濃度低下が抑制されていることがわかる。
20 感光体ドラム
21 帯電装置
22 露光装置
24 転写装置
25 クリーニング装置
28 記録紙
30 現像装置
31 現像ハウジング
32 現像用開口
33 現像ロール
34 電荷注入ロール
36 定着装置
40 トナー
107 感光体(像保持体の一例)
108 帯電ロール(帯電手段の一例)
109 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
111 現像装置(現像手段の一例)
112 転写装置(転写手段の一例)
113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
115 定着装置(定着手段の一例)
116 取り付けレール
117 筐体
118 露光のための開口部
200 プロセスカートリッジ
300 記録紙(記録媒体の一例)
G 現像剤
Z 静電荷像

Claims (5)

  1. 結着樹脂を少なくとも含む扁平形状のトナー粒子を含有し、前記トナー粒子の投影像から算出される比表面積X(m/g)と前記トナー粒子のBET法による比表面積Y(m/g)との比(X/Y)が、0.3以上1.3以下の範囲であるトナーと、
    芯材と前記芯材を被覆する被覆層とを有し、前記芯材の個数平均粒径をD(μm)、前記芯材の表面粗さRaをd(μm)としたとき、50≦D/d≦85であるキャリアと、
    を有する静電荷像現像剤。
  2. 請求項1に記載の静電荷像現像剤を収容し、
    画像形成装置に着脱される現像剤カートリッジ。
  3. 請求項1に記載の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。
  4. 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、
    請求項1に記載の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、
    を備える画像形成装置。
  5. 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、
    請求項1に記載の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、
    を有する画像形成方法。
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