JP4328831B1 - 現像装置、電子写真画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 該現像装置は、感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像剤と、該現像剤を担持・搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持・搬送された現像剤の量を規制するために該現像剤担持体に近接して配置された現像剤層厚規制手段を少なくとも有する。該現像剤として、結着樹脂及び磁性酸化鉄粒子を少なくとも含有する磁性トナー粒子を有し、かつ、特定の飽和磁化、重量平均粒径および組成を有する負帯電性の一成分磁性トナーを用いる。該現像剤担持体として、バインダー樹脂と、第4級アンモニウム塩と、黒鉛化粒子と、導電性球状樹脂粒子とを含む表面層を具備し、かつ、特定の表面形状を有する現像剤担持体を用いる。
【選択図】 なし
Description
少なくとも、基体と、該基体上に形成された表面層としての樹脂層と、該基体内部に配設された磁性部材とを有しており、該樹脂層は、該現像剤を負に摩擦帯電させるものであって、構造中に−NH2基、=NH基、および−NH−結合から選ばれる少なくとも1つを有しているバインダー樹脂と、該樹脂層の該現像剤に対する負摩擦帯電付与性を低下させる第4級アンモニウム塩と、黒鉛化度p(002)が0.22≦p(002)≦0.75である黒鉛化粒子と、該樹脂層表面に凹凸を付与する粒子としての体積平均粒径が4.0μm乃至8.0μmの導電性球状炭素粒子とを含有し、該現像剤担持体の前記現像剤を担持する部分の全域が、該現像剤担持体の表面における1辺が0.50mmの正方形の領域について該正方形の一辺と平行な725本の直線と、該直線と直交する725本の直線とで等分したときの各直線の交点で測定される3次元高さの平均値(H)を基準として高さがD4/4を越える独立した凸部を複数個有し、該凸部の該高さD4/4における面積の総和が該領域の面積の5%以上30%以下であり、該凸部のみから求められる算術平均粗さRa(A)が0.25μm以上0.55μm以下であり、かつ、該凸部を除いて求められる算術平均粗さRa(B)が0.65μm以上1.20μm以下である表面形状を有していることを特徴とする。
・現像剤116;
・該現像剤を収容している容器(現像容器)109;
・該現像剤を担持し、現像領域Dへ搬送するための現像剤担持体105;
・該現像剤担持体に担持・搬送された現像剤の量を規制するために該現像剤担持体に近接して配置された現像剤層厚規制部材(磁性ブレード)107。
現像剤は、結着樹脂と、磁性酸化鉄粒子を含有する磁性トナー粒子とを有しており、かつ以下の各要件(A1)〜(A3)を満たしている負帯電性の一成分磁性トナーである。
(A1)磁場795.8kA/mにおける飽和磁化が20Am2/kg以上40Am2/kg以下であること。
(A2)重量平均粒径(D4)が4.0μm以上8.0μm以下であること。
(A3)該磁性酸化鉄粒子が、Fe元素溶解率が10質量%となるまでに溶解された総Fe量に占めるFe(2+)の割合Xが34%以上50%以下であること。
飽和磁化量が40Am2/kgを超える場合には、磁性酸化鉄粒子を比較的多量に添加する必要があり、トナー粒子間での磁気的凝集性により必要過多の現像剤が現像されやすくなり、飛び散りの如き画像不良が発生しやすくなる。一方、飽和磁化量が20Am2/kg未満の場合には、磁性部材による磁気的拘束力が弱まる為、現像剤担持体による搬送力の低下及び不安定化が生じやすく、飛び散りの如き画像不良が発生しやすくなる。
本発明にかかる負帯電性の一成分磁性トナーは、重量平均粒径(D4)が4.0μm以上8.0μm以下である。重量平均粒径(D4)が4.0μm未満の場合は、トナー粒子一粒当たりに含有する磁性粉体の量が相対的に減少するため磁性酸化鉄粒子の使用の効果が少なくなる。また、トナー粒子の表面積が増えることにより、連続耐久時の現像剤のチャージアップが生じやすくなる。そのため、休止前後の画像濃度の変動の抑制に不利となる。一方、重量平均粒径(D4)が8.0μmを超える場合にはトナー粒子の表面積が減ることにより、現像剤の帯電量不足が起こりやすくなる。そのため、画像濃度の変動や低下の抑制に不利となる。
要件(A3)に関して、Fe元素溶解率とは磁性酸化鉄粒子を表面から溶解させていったときの溶解の程度を表す指標である。Fe元素溶解率が、0質量%の状態とは、磁性酸化鉄粒子が全く溶解されていない状態である。
X:全Fe量に対してFe元素溶解率が10質量%のときの、溶解された総Fe量に対するFe(2+)(以下「表面のFe(2+)」とも称す)の割合;
Y:残りの90質量%中における総Fe量に対するFe(2+)(以下「内部のFe(2+)」とも称す)の割合。
本発明で用いられる磁性酸化鉄粒子の製造方法は、一般的なマグネタイト粒子の製造方法を用いることができるが、特に好ましい製造方法を以下に具体的に説明する。
・水酸化第一鉄の50%が酸化鉄となるまで:10〜80リットル/min、好ましくは10〜50リットル/min;
・水酸化第一鉄の50%より高く75%以下が酸化鉄となるまで:5〜50リットル/min、好ましくは5〜30リットル/min;
・水酸化第一鉄の75%より高く90%以下が酸化鉄となるまで:1〜30リットル/min、好ましくは2〜20リットル/min;
・水酸化第一鉄の90%超が酸化鉄である段階:1〜15リットル/min、特に2〜8リットル/min。
本発明にかかる現像剤担持体は、少なくとも、基体と、該基体上に形成された表面層としての樹脂層と、該基体内部に配設された磁性部材とを有している。そして該樹脂層は、下記(B1)〜(B4)を含有し、上記の現像剤を負に摩擦帯電させるものである。
(B1)構造中に−NH2基、=NH基、および−NH−結合から選ばれる少なくとも1つを有しているバインダー樹脂;
(B2)該樹脂層の該現像剤に対する負摩擦帯電付与性を低下させる第4級アンモニウム塩;
(B3)黒鉛化度p(002)が0.22≦p(002)≦0.75である黒鉛化粒子;
(B4)該樹脂層表面に凹凸を付与する粒子としての体積平均粒径が4.0μm乃至8.0μmの導電性球状炭素粒子。
(C1)現像剤担持体の表面における1辺が0.50mmの正方形の領域について該正方形の一辺と平行な725本の直線と、該直線と直交する725本の直線とで等分したときの各直線の交点で測定される3次元高さの平均値(H)を基準として高さがD4/4を越える独立した凸部を複数個有すること。
(C2)該凸部の該高さD4/4における面積の総和が該領域の面積の5%以上30%以下であること。
(C3)該凸部のみから求められる算術平均粗さRa(A)が0.25μm以上0.55μm以下であり、かつ、該凸部を除いて求められる算術平均粗さRa(B)が0.65μm以上1.20μm以下であること。
本発明にかかる現像剤担持体の表面層としての樹脂層は、下記(B1)〜(B4)を含み、上記現像剤に対して負摩擦帯電付与性を有するものである。
(B1)構造中に−NH2基、=NH基及び−NH−結合から選ばれる少なくとも1つを有しているバインダー樹脂;
(B2)該樹脂層の該現像剤に対する負摩擦帯電付与性を低下させる第4級アンモニウム塩;
(B3)黒鉛化度p(002)が0.22以上0.75以下の黒鉛化粒子。
(B4)樹脂層表面に凹凸を付与する粒子としての体積平均粒径が4.0μm以上8.0μm以下の導電性球状炭素粒子。
本発明に用いられる黒鉛化粒子は、黒鉛化度p(002)が0.22≦p(002)≦0.75である。黒鉛化度p(002)とは、Franklinのp値といわれるもので、黒鉛のX線回折スペクトルから得られる格子間隔d(002)を測定することで、d(002)=3.440−0.086(1−p2)で求められる。このp値は、炭素の六方網目平面積み重なりのうち、無秩序な部分の割合を示すもので、p値が小さいほど黒鉛化度は大きい。
本発明においては、樹脂層の体積抵抗値を調整する目的で、樹脂層中に前記の黒鉛化粒子と併用して、導電剤を分散含有させても良い。本発明に用いられる導電剤としては、個数平均粒径が1μm以下、好ましくは0.01〜0.8μmの導電性微粒子が挙げられる。該導電性微粒子の個数平均粒径が1μmを超える場合には、樹脂層の体積抵抗を低く制御しづらくなり、現像剤のチャージアップによる現像剤汚染が発生しやすくなる。
本発明に用いる樹脂層には少なくとも構造中に、−NH2基、=NH基、もしくは−NH−結合のいずれかを有するバインダー樹脂と、該バインダー樹脂の負摩擦帯電付与性を低下させる第4級アンモニウム塩を有している。
−NH2基を有する物質としては、以下のものが挙げられる。
・R−NH2で表される第1アミンもしくはそれらを有するポリアミン、RCO−NH2で表される第1アミドもしくはそれらを有するポリアミド。
・R=NHで表される第2アミンもしくはそれらを有するポリアミン、(RCO)2=NHで表される第2アミドもしくはそれらを有するポリアミド。
・前述したポリアミン、ポリアミドの他に−NHCOO−結合を有するポリウレタンが挙げられる。以上の物質を1種又は2種以上、あるいは共重合体として含有し、工業的に合成された樹脂。
第4級アンモニウム塩としては、下記構造式(4)で表されるものが挙げられる。
本発明で用いられる凹凸付与粒子は、体積平均粒径が4.0μm乃至8.0μmの導電性球状炭素粒子である。
現像剤担持体の現像剤を搬送する部分の全域が有するべき表面形状を特定する要件(C1)〜(C3)について説明する。
現像剤担持体の表面における1辺が0.50mmの正方形の領域について該正方形の一辺と平行な725本の直線と、該直線と直交する725本の直線とで等分したときの各直線の交点で測定される3次元高さの平均値(H)を基準として高さがD4/4を越える独立した凸部を複数個有する。
次に、要件(C2)にかかる、H+(D4/4)を越える高さの凸部の、H+D4/4における面積の総和の上記領域の面積に対する割合は、当該凸部と現像剤との接触機会が多いか、少ないかの目安となるものである。この値を5%以上30%以下、特には10%以上20%以下とすることにより当該凸部と現像剤との接触機会が適度なものとなる。そのため、現像剤の帯電性を制御するうえで極めて重要なものである。また、この数値範囲内とすることで、現像剤の搬送に寄与する高さがH+(D4/4)以下の部分の面積も十分に確保されることとなる。そのため、本要件は、現像剤の良好な搬送性を維持する上でも極めて重要である。
更に要件(C3)にかかる、上記H+(D4/4)を越える高さの凸部のみから求められる算術平均粗さRa(A)は、上記要件(C1)及び(C2)にかかる規定の下で、当該凸部による現像剤の摩擦帯電性能を決定付けるものである。そして、上記Ra(A)を0.25μm以上0.55μm以下の範囲内とすることにより、当該凸部と現像剤との接触による摩擦帯電が適度なものとなる。その結果、過剰な摩擦帯電による現像剤のチャージアップを抑制しつつ、良好な画像形成に十分な程度に帯電させることができる。
HU=K×F/h2 [N/mm2] ・・・式(5)
なお、ユニバーサル硬さHUは、他の硬さ(例えば、ロックウェル硬さ、ビッカース硬さ等)よりも微小な荷重で測定できる。また、弾性、塑性を有する材料に関しても、弾性変形や塑性変形分を含んだ硬度が得られるので、樹脂層の硬さを評価するのに好ましいものである。
次に、上記要件(B1)〜(B4)及び(C1)〜(C3)を備えた現像剤担持体の樹脂層の製造方法について説明する。
本発明に用いる現像剤担持体の基体としては、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材がある。中でも金属のような剛体の円筒管もしくは中実棒は、加工精度と耐久性が優れている為好ましい。このような基体はアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮の如き非磁性の金属又は合金を円筒状あるいは円柱状に成型し、研磨、研削の如き加工を施したものが好適に用いられる。また、前記基体上にゴム層又は樹脂層を形成したものを、本発明の基体として用いても良い。
最後に本発明にかかる現像装置を用いた電子写真画像形成装置並びにそれを用いた電子写真画像形成方法について図1を用いて説明する。
(i)現像剤(磁性トナー)の飽和磁化
振動試料型磁力計(商品名:VSM−P7;東英工業社製)を使用し、試料温度25℃、外部磁場795.8kA/mにて測定した。
粒径測定装置(商品名:コールターマルチサイザーIII;ベックマン・コールター社製)を用いて測定した。電解液としては、1級塩化ナトリウムを用いて調製した約1%NaCl水溶液を使用した。電解液約100ml中に、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩約0.5mlを加え、さらに測定試料約5mgを加え試料を懸濁する。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記測定装置により、100μmアパーチャーを用いて、測定試料の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。この結果より、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径(D4)を求めた。
3.8リットルの脱イオン水に試料である磁性酸化鉄粒子25gを加え、ウォーターバスで温度40℃に保ちながら撹拌速度200回転/minで撹拌する。このスラリー中に特級塩酸試薬(濃度35%)424mlを溶解した塩酸水溶液(脱イオン水)1250mlを加え、撹拌下、磁性酸化鉄粒子を溶解する。溶解開始から磁性酸化鉄粒子が全て溶解して透明になるまで、10分毎に塩酸水溶液50mlを分散する磁性酸化鉄粒子ごとサンプリングし、直ちに0.1μmメンブランフィルターで濾過して、濾液を採取する。採取した濾液の25mlを用いて、島津製作所製プラズマ発光分析装置ICP S2000によってFe元素の定量を行う。そして、採取された各サンプルに関して、磁性酸化鉄粒子のFe元素溶解率(質量%)を下記式(6)によって算出する。
割合X(%)に関しては、上述した方法により求める。
Fe元素溶解率が10質量%となるまでに溶解されたFe量を除く残りの90質量%中の総Fe量に占めるFe(2+)の割合Y(%)に関しては、以下の方法で算出する。
即ち、上述したXの測定において得た、磁性酸化鉄粒子が完全に溶解した時の鉄元素濃度(mg/リットル)と、Fe元素溶解率10質量%の時の鉄元素濃度(mg/リットル)との差を、残りの90質量%中の鉄元素濃度(mg/リットル)とする。
サンプル1.00gに特級塩酸試薬(濃度35%)16mlが溶解した塩酸水溶液26mlを加え、サンプルを加熱(80℃以下)溶解し、その後室温まで放冷する。特級フッ酸試薬(濃度4%)2mlを溶解したフッ酸水溶液を4ml添加後、20分放置する。Triton X−100(10%濃度)(ACROS ORGANICS社製)を10ml添加後、100mlポリメスフラスコへ移し、純水を添加し、全溶液を100mlに合わせる。
サンプル0.900gを秤量し、1モル/リットル−NaOH溶液25mlを加える。液を撹拌しながら温度45℃に加温し、磁性酸化鉄粒子表面の異種元素(例えばケイ素成分やアルミニウム成分)を溶解する。未溶解物を濾別した後、溶出液に純水を加えて125mlとし、溶出液に含まれるケイ素やアルミニウムを上記プラズマ発光分析(ICP)で定量する。被覆層の異種元素(例えばケイ素成分やアルミニウム成分)は以下の式(9)を用いて算出する。
上記(オ)の総異種元素含有量と上記(カ)の被覆層中の異種元素量の差をコア粒子の異種元素量とした。
走査型電子顕微鏡(倍率40000倍)で磁性酸化鉄粒子を観察し、200個の粒子のフェレ径を計測し、その個数平均粒子径を求める。本実施例においては、走査型電子顕微鏡としては、S−4700(日立製作所製)を用いた。
結着樹脂の軟化点はJIS K 7210に示される測定方法に則り、流動特性評価装置(商品名:フローテスタCFT−500D;島津製作所社製)を用いて測定する。具体的な測定方法を以下に示す。上記流動特性評価装置により1cm3の試料を昇温速度6℃/分で加熱しながら、プランジャーにより1960N/m2(20kg/cm2)の荷重を与え、直径1mm、長さ1mmのノズルから押出す。このときのプランジャー降下量(流れ値)−温度曲線を作成する。当該曲線の高さをhとするとき、h/2に対する温度(樹脂の半分が流出した温度)を軟化点とする。
温度40℃のヒートチャンバー中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに溶媒としてTHFを毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては試料の有する分子量分布を数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント値との関係から算出した。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては例えば、102以上107以下程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。
示差走査型熱量計(DSC)(商品名:MDSC−2920;TA Instruments社製)を用いて、ASTM D3418−82に準じて、常温常湿下で測定する。
測定試料としては、2mg以上10mg以下、好ましくは約3mgを精密に秤量したものを用いる。これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用いる。測定温度範囲を30℃以上200℃以下とし、一旦、昇温速度10℃/minで30℃から200℃まで昇温した後、降温速度10℃/minで200℃から30℃まで降温し、再度、昇温速度10℃/minで200℃まで昇温させる。2回目の昇温過程で得られるDSC曲線において、比熱変化が出る前と出た後のベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、結着樹脂のガラス転移温度Tgとする。
1.0gの結着樹脂を秤量し(“W1”gとする)、円筒濾紙(例えば、東洋濾紙製No.86R)に入れてソックスレー抽出器にかけ、THF200mlを用いて20時間ソックスレー抽出する。その後、抽出された成分を温度40℃で20時間真空乾燥した後、秤量し(“W2”gとする)、以下の式(10)に従って計算する。
THF不溶分(質量%)=〔(W1−W2)/W1〕×100 ・・・式(10)
(xiii)共焦点光学系レーザー顕微鏡を用いた樹脂層の表面形状の測定
樹脂層の表面形状の測定は、測定部「VK−8710」(株式会社キーエンス;商品名)とコントローラ「VK−8700」と制御用パソコンを接続した装置を用いた。更に観察アプリケーションソフト(商品名:VK−H1V1;株式会社キーエンス製)、形状解析アプリケーションソフト(商品名:VK−H1A1;株式会社キーエンス製)により、樹脂層の表面形状の解析を行った。
尚、JIS B 0601−2001で規定しているカットオフ値(λc=0.8mm)を使用しても、測定結果にほとんど差がなかったことから、カットオフ無しの値を測定値とした。
Ra(A)は、しきい値の下限にH+(D4/4)の値を入力することで求めた。Ra(B)は、しきい値の上限にH+(D4/4)の値を入力することで求めた。しきい値を入力することで、しきい値により選択されたピクセルのみで上記算術平均粗さの測定を行うことになる。解析は、ノイズを除去した3次元データを用い、解析する領域の指定方法や算術平均粗さの測定方法は、上記と同様の方法で行った。同様に、現像剤担持体の軸方向に10点×周方向に10点の100点測定を行い、その平均値を、樹脂層の表面形状から求められる算術平均粗さRa(A)及びRa(B)とした。
樹脂層表面のユニバーサル硬さHUは、ISO/FDIS14577に準拠するフィッシャー・インストルメンツ社製のフィッシャースコープH100V(商品名)を用いる表面被膜物性試験から求めた。測定には、対面角度が136°に規定されている四角錘のダイヤモンド圧子を使用した。そして、当該圧子を、測定荷重F(単位:N)を段階的にかけて測定試料に押し込んでいき、荷重をかけた状態での押し込み深さh(単位:mm)を測定する。測定値hを下記式(12)に代入してユニバーサル硬さHUを求める。
HU=K×F/h2 [N/mm2] ・・・式(12)
ここで、Kは定数であり、1/26.43である。
導電性球状炭素粒子の粒径の測定装置として、レーザー回折型粒度分布計(商品名:コールターLS−230型粒度分布計;ベックマン・コールター株式会社製)を用いた。測定には、少量モジュールを用い、測定溶媒はイソプロピルアルコール(IPA)を使用した。まず、IPAにて測定装置の測定系内を約5分間洗浄し、洗浄後バックグラウンドファンクションを実行した。次にIPA50ml中に、測定試料約10mgを加える。試料を懸濁した溶液を超音波分散機で約2分間分散処理し、試料液を得た後、測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45%乃至55%になるように測定系内の試料濃度を調整した。その後に測定を行い、体積分布から算術した体積平均粒径を求めた。
黒鉛化度p(002)は、マックサイエンス社製の強力型全自動X線回折装置“MXP18”システム(商品名)により、黒鉛のX線回折スペクトルから得られる格子間隔d(002)を測定し、下記式(13)で求める。
d(002)=3.440−0.086〔1−p(002)2〕 ・・・式(13)
格子間隔d(002)は、CuKαをX線源とし、CuKβ線はニッケルフィルターにより除去している。標準物質に高純度シリコンを使用し、C(002)及びSi(111)回折パターンのピーク位置から、格子間隔d(002)は、算出する。主な測定条件は以下のとおりである。
X線発生装置:18kw
ゴニオメータ:横型ゴニオメータ
モノクロメータ:使用
管電圧:30.0kV
管電流:10.0mA
測定法:連続法
スキャン軸:2θ/θ
サンプリング間隔:0.020deg
スキャン速度:6.000deg/min
発散スリット:0.50deg
散乱スリット:0.50deg
受光スリット:0.30mm。
集束イオンビーム(商品名:FB−2000C;株式会社日立製作所製)を用いて、現像剤担持体の断面を、現像剤担持体の軸方向に対して垂直面で20nm毎に切断した。切断した各裁断面を、電子顕微鏡(商品名:H−7500;株式会社日立製作所製)を用いて撮影した。撮影した複数枚の画像より各粒子において、長径と短径の和が最大となる画像の測定値をその粒子の形状として、100個の黒鉛化粒子の粒子径をそれぞれ測定した。当該粒子の粒子径は、測定した粒子の長径と短径の平均値とした。各粒子径により、算術平均粒子径を求めた。尚、測定倍率は、10万倍とした。
<結着樹脂a−1の製造例>
ポリエステルユニットを生成するためのモノマーとしての下記成分及び触媒としての2−エチルヘキサン酸錫を4つ口フラスコに投入した。
テレフタル酸 25mol%;
ドデセニルコハク酸 15mol%;
無水トリメリット酸 7mol%;
前記式(I−1)で示されるビスフェノール誘導体 32mol%;
(プロピレンオキサイド2.5mol付加物)
前記式(I−1)で示されるビスフェノール誘導体 22mol%。
当該4つ口フラスコに減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び攪拌装置を装着し、窒素雰囲気下にて温度130℃で攪拌した。撹拌中に、上記モノマー成分100質量部に対してスチレン系共重合樹脂ユニットを生成するための下記の組成のモノマー成分の25質量部を重合開始剤(ベンゾイルパーオキサイド)と混合したものを滴下ロートから4時間かけて当該4つ口フラスコ中に滴下した。
スチレン 83質量%;
2−エチルヘキシルアクリレート 15質量%;
アクリル酸 2質量%。
ポリエステルユニットを生成するためのモノマーとしての下記成分及び触媒として2−エチルヘキサン酸錫を4つ口フラスコに投入した。
テレフタル酸 27mol%;
ドデセニルコハク酸 13mol%;
無水トリメリット酸 2mol%;
前記式(I−1)で示されるビスフェノール誘導体 32mol%;
(プロピレンオキサイド2.5mol付加物)
前記式(I−1)で示されるビスフェノール誘導体 26mol%。
当該4つ口フラスコに減圧装置、水分離装置、窒素ガス導入装置、温度測定装置及び攪拌装置を装着し、窒素雰囲気下にて温度130℃の温度で攪拌した。撹拌中に、上記モノマー成分100質量部に対してスチレン系共重合樹脂ユニットを生成するための下記の組成のモノマー成分の25質量部を重合開始剤(ベンゾイルパーオキサイド)と混合したものを滴下ロートから4時間かけて当該4つ口フラスコ中に滴下した。
スチレン 83質量%;
2−エチルヘキシルアクリレート 15質量%;
アクリル酸 2質量%。
硫酸第一鉄を用い、Fe2+を2.0mol/L含有する硫酸鉄水溶液50Lを調製した。また、ケイ酸ナトリウムを用い、Si4+を0.23mol/L含有するケイ酸ナトリウム水溶液10Lを調製し、これを前記硫酸鉄水溶液に添加し、混合した。次いで、混合した水溶液に5.0mol/LのNaOH水溶液42Lを撹拌混合し、水酸化第一鉄スラリーを得た。この水酸化第一鉄スラリーをpH12.0、温度90℃に調整し、30L/minの空気を吹き込み、水酸化第一鉄の50%が磁性酸化鉄粒子になるまで酸化反応を行った。次いで、磁性酸化鉄粒子が75%生成するまで20L/minの空気を吹き込んだ。次いで磁性酸化鉄粒子が90%生成するまで9L/minの空気を吹き込んだ。更に、磁性酸化鉄粒子の割合が90%を超えた時点で、空気を6L/min吹き込んで酸化反応を完結させ、八面体形状のコア粒子を含むスラリーを得た。
磁性酸化鉄粒子b−1の製造例において、製造条件を表2の如く調整することで磁性酸化鉄粒子b−2乃至b−6を得た。得られた磁性酸化鉄粒子b−2乃至b−6の物性値を表3に示す。
1段目:磁性酸化鉄粒子の生成率が0%以上50%以下;
2段目:磁性酸化鉄粒子の生成率が50%超、75%以下;
3段目:磁性酸化鉄粒子の生成率が75%超、90%以下;
4段目:磁性酸化鉄粒子の生成率が90%超、100%まで。
磁性酸化鉄粒子b−1の製造例において、水酸化第一鉄スラリーのpHを11.5に調整し、酸化反応を多段階にせず、90℃にて30L/minの条件で酸化反応を完結させた以外は同様にして、磁性酸化鉄粒子b−7を得た。得られた磁性酸化鉄粒子b−7の物性値を表3に示す。
下記材料をヘンシェルミキサーで前混合した後、二軸混練押し出し機によって、溶融混練した。この時、混練された樹脂の温度が150℃になるように滞留時間をコントロールした。
・結着樹脂a−1 90質量部;
・結着樹脂a−2 10質量部;
・磁性酸化鉄粒子b−1 65質量部;
・ワックス[フィッシャートロプシュワックス(最大吸熱ピーク温度105℃、数平均分子量1500、重量平均分子量2500)] 4質量部;
・下記構造式(14)の構造を有する電荷制御剤(負帯電性の電荷制御剤) 2質量部
・疎水性シリカ微粉末(BET比表面積140m2/g、シリカ母体100質量部に対してヘキサメチルジシラザン(HMDS)30質量部及びジメチルシリコーンオイル10質量部で疎水化処理):1.0質量部;
・チタン酸ストロンチウム(個数平均粒径1.2μm):3.0質量部。
表4に記載の処方とした以外は実施例1と同様に現像剤c−2乃至c−17を得た。現像剤c−2乃至c−17の構成と物性を表4に示す。
<黒鉛化粒子>
<<黒鉛化粒子d−1の製造例>>
コールタールピッチから溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加及び重質化処理を行った後、次いでトルエンにより溶剤可溶分を除去することでメソフェーズピッチを得た。そのバルクメソフェーズピッチを微粉砕し、それを空気中において約300℃で酸化処理した後、窒素雰囲気下にて焼成温度3000℃で熱処理し、更に分級して黒鉛化粒子d−1を得た。黒鉛化粒子d−1の諸物性を表5に示す。
石炭系重質油を熱処理することで得られたメソカーボンマイクロビーズを、洗浄・乾燥した後、アトマイザーミルで機械的に分散を行い、窒素雰囲気下において1200℃で一次加熱処理を行い炭化させた。次いで、マトマイザーミルで二次分散を行った後窒素雰囲気下において焼成温度3100℃で熱処理し、更に分級して黒鉛化粒子d−2を得た。黒鉛化粒子d−2の諸物性を表5に示す。
黒鉛化粒子d−1及びd−2の製造例において、黒鉛化粒子の原材料及び焼成温度を表2の如く調整することで黒鉛化粒子d−3乃至d−7を得た。得られた黒鉛化粒子d−3乃至d−7の物性値を表5に示す。
導電性球状炭素粒子として以下のものを使用した。
・e−1:
ニカビーズPC−0520(商品名;日本カーボン株式会社)を分級したものを用いた。(体積平均粒径=5.9μm)
・e−2:
ニカビーズPC−0520(商品名;日本カーボン株式会社)を分級したものを用いた。(体積平均粒径=4.1μm)
・e−3:
ニカビーズPC−0520(商品名;日本カーボン株式会社)を分級したものを用いた。(体積平均粒径=8.0μm)
・e−4:
ニカビーズPC−0520(商品名;日本カーボン株式会社)を分級したものを用いた。(体積平均粒径=3.7μm)
・e−5:
ニカビーズPC−1020(商品名;日本カーボン株式会社)を分級したものを用いた。(体積平均粒径=8.5μm)。
カーボンブラックとして、トーカブラック#5500(商品名、東海カーボン株式会社製)を用いた。
第4級アンモニウム塩として以下のものを使用した。
・f−1:
表1の例示1の化合物を用いた。
・f−2:
表1の例示2の化合物を用いた。
バインダー樹脂として以下のものを使用した。
・l−1:
アンモニア触媒を使用して合成されたレゾール型フェノール樹脂のメタノール40%含有溶液(商品名:J−325;大日本インキ株式会社)を用いた。
・l−2:
NaOH触媒を使用して合成されたレゾ−ル型フェノール樹脂(商品名:GF9000;大日本インキ化学工業社製)を用いた。
・l−3:
ポリオール(商品名:ニッポラン5037;日本ポリウレタン工業製)と硬化剤(商品名:コロネートL;日本ポリウレタン工業製)を10:1で配合したものを用いた。
(実施例1)
<現像剤担持体g−1の製造>
先に調製した現像剤c1と組み合わせる現像剤担持体g−1を以下の方法により製造した。先ず、下記の各材料を、混合し、横型サンドミル(直径0.6mmのガラスビーズを充填率85%)にて処理し、一次分散液h−1を得た。
バインダー樹脂l−1 166.7質量部(固形分100質量部);
黒鉛化粒子b−1 90質量部;
カーボンブラック 10質量部;
メタノール 133.3質量部。
一次分散液h−1 400質量部(固形分200質量部);
バインダー樹脂l−1 250質量部(固形分150質量部);
第4級アンモニウム塩f−1 62.5質量部;
導電性球状炭素粒子 95質量部;
メタノール 250質量部。
得られた現像剤担持体g−1にマグネットローラを挿入し、両端にフランジを取り付けて、電子写真画像形成装置(商品名:iR6010;商品名、キヤノン株式会社製)の現像器の現像ローラとして装着した。なお、磁性ドクターブレードと現像剤担持体g−1との間隙は250μmとした。
画出し試験において初期にベタ画像を出力し、その濃度を5点測定して平均値を取って画像濃度とし、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。その結果から、下記基準にて評価した。なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いた。
A:1.40以上。
B:1.30以上、1.40未満。
C:1.00以上、1.30未満。
D:1.00未満。
画出し試験の初期において、サイズが4ポイントの、図9に示した漢字の画像を出力し、画像のカスレや飛び散りを目視評価し、下記基準にて画質を評価した。
A:倍率が10倍のルーペで見ても飛び散りのない鮮明な画像である。
B:目視で見る限り鮮明な画像である。
C:若干飛び散りが見られるものの実用上問題ない。
D:飛び散り以外に文字のカスレが目立つ。
画出し試験において5000枚時にベタ画像を出力し、(1)の評価同様に画像濃度を測定した。5000枚時のベタ画像を出力後、電源を入れたままで複写機1時間休止させ、休止後にベタ画像を出力し、(1)の評価同様に画像濃度を測定した。5000枚時の画像濃度と休止後の画像濃度の差分を下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:濃度差が0.10未満。
B:濃度差が0.10以上0.15未満。
C:濃度差が0.15以上0.20未満。
D:濃度差が0.20以上。
画出し試験において、(3)の画出し試験後更にベタ画像を1000枚出力し、(1)の評価同様に画像濃度を測定した。休止前の画像濃度との差が0.05以内になった枚数を画像濃度が回復した時とし、下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:画像濃度が10枚以下で回復。
B:画像濃度が10枚超100枚以下で回復。
C:画像濃度が100枚超500以下で回復。
D:画像濃度が500枚超1000枚以下で回復。
E:1000枚時でも画像濃度が回復しない。
画出し試験において、(3)と同様に50万枚時の休止前後の濃度差を下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:濃度差が0.10未満。
B:濃度差が0.10以上0.15未満。
C:濃度差が0.15以上0.20未満。
D:濃度差が0.20以上。
画出し試験において、(4)と同様に50万枚時の休止後の濃度回復を下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:画像濃度が10枚以下で回復。
B:画像濃度が10枚超100枚以下で回復。
C:画像濃度が100枚超500以下で回復。
D:画像濃度が500枚超1000枚以下で回復。
E:1000枚時でも画像濃度が回復しない。
画出し試験において、1万枚時の休止前の画像濃度と50万枚時の休止前の画像濃度との差分を下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:濃度差が0.10未満。
B:濃度差が0.10以上0.15未満。
C:濃度差が0.15以上0.20未満。
D:濃度差が0.20以上。
上記現像剤担持体g−1と組み合わせる現像剤を表6に示したように変えた。各現像剤との関係における現像剤担持体g−1の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、各々の組み合わせにかかる電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−2を以下のように製造した。即ち、上記した現像剤担持体g−1の製造に用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−2に変えた以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−2を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−2の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−2とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−3を以下のように製造した。即ち、上記した現像剤担持体g−1の製造に用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−3に変えた以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−3を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−3の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−3とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−9を以下のように製造した。即ち、テープ状の研磨材として一次平均粒径が3μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#4000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−9を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−9の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−9とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−10を以下のように製造した。即ち、テープ状の研磨材として一次平均粒径が9μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#2000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−10を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−10の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−10とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−12を以下のように製造した。即ち、上記した現像剤担持体g−1の製造に用いた導電性球状炭素粒子e−1を導電性球状炭素粒子e−2、120質量部に変えた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−12を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−12の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−10とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−11を以下のように製造した。即ち、上記した現像剤担持体g−1の製造に用いた導電性球状炭素粒子e−1を導電性球状炭素粒子e−3、70質量部に変えた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−11を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−11の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−11とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−22を以下のように製造した。即ち、上記した現像剤担持体g−1の製造に用いた4級アンモニウム塩f−1を4級アンモニウム塩f−2に変えた。また、導電性球状炭素粒子e−1を導電性球状炭素粒子e−2を30質量部とした。更に、テープ状の研磨材として一次平均粒径が3μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#4000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−22を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−22の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−22とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−23を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−22の製造に用いた導電性球状炭素粒子e−2に代えて導電性球状炭素粒子e−3、125質量部を用いた。更に、テープ状の研磨材として一次平均粒径が9μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#2000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−22と同様にして現像剤担持体g−23を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−23の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−22とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−15を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた4級アンモニウム塩f−1の量を12.5質量部、導電性球状炭素粒子e−1の量を80質量部とした。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−15を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−15の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−15とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−16を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた4級アンモニウム塩f−1の量を125質量部、導電性球状炭素粒子e−1の量を115質量部とした。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−16を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−16の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−16とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤担持体g−1と組み合わせる現像剤を表6に示したように変えた。各現像剤との関係における現像剤担持体g−1の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、各々の組み合わせにかかる電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−24を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いたバインダー樹脂I−1をバインダー樹脂I−3に変えた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−24を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−24の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−24とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−3と組み合わせる現像剤担持体g−21を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた導電性球状炭素粒子e−1に代えて導電性球状炭素粒子e−2、25質量部を用いた。また、テープ状の研磨材として一次平均粒径が9μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#2000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−21を製造した。現像剤c−3との関係における現像剤担持体g−21の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−3及び現像剤担持体g−21とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−3と組み合わせる現像剤担持体g−20を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた導電性球状炭素粒子e−1に代えて導電性球状炭素粒子e−2、30質量部を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−20を製造した。現像剤c−3との関係における現像剤担持体g−20の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−3及び現像剤担持体g−20とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−2と組み合わせる現像剤担持体g−18を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた導電性球状炭素粒子e−1に代えて導電性球状炭素粒子e−3、125質量部を用いた。また、テープ状の研磨材として一次平均粒径が3μmであるテープ状の研磨材(商品名:ラッピングフィルムシート#4000;住友スリーエム株式会社製)を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−18を製造した。現像剤c−2との関係における現像剤担持体g−18の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−2及び現像剤担持体g−18とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−2と組み合わせる現像剤担持体g−19を以下のように製造した。即ち、上記実施例26にかかる現像剤担持体g−18の製造において用いた導電性球状炭素粒子e−3の量を150質量部とした。それ以外は現像剤担持体g−18と同様にして現像剤担持体g−19を製造した。現像剤c−2との関係における現像剤担持体g−19の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−2及び現像剤担持体g−19とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−6を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−4に変えた。また、4級アンモニウム塩f−1を4級アンモニウム塩f−2に変えた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−6を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−6の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−6とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤c−1と組み合わせる現像剤担持体g−7を以下のように製造した。即ち、現像剤担持体g−1の製造において用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−5に変えた。また、4級アンモニウム塩f−1を4級アンモニウム塩f−2に変えた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−7を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−7の表面形状を表す各種の数値を表6に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−7とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表7に示す。
現像剤担持体g−1と組み合わせる現像剤を表8に示したように変えた。各現像剤との関係における現像剤担持体g−1の表面形状を表す各種の数値を表9に示す。また各々の組み合わせにかかる電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−6に変えた以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−4を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−4の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−4とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いた黒鉛化粒子d−1を黒鉛化粒子d−7に変えた以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−5を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−5の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−5とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
実施例28にかかる現像剤担持体g−6を現像剤c−3と組み合わせた。現像剤c−3との関係における現像剤担持体g−6の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−6とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
実施例12にかかる現像剤担持体g−10を現像剤c−2と組み合わせた。現像剤c−2との関係における現像剤担持体g−10の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−2及び現像剤担持体g−10とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いた導電性球状炭素粒子e−1に代えて導電性球状炭素粒子e−4、125質量部を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−13を製造した。現像剤c−2との関係における現像剤担持体g−13の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−2及び現像剤担持体g−13とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いた導電性球状炭素粒子e−1に代えて導電性球状炭素粒子e−5、65質量部を用いた。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−14を製造した。現像剤c−3との関係における現像剤担持体g−14の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−3及び現像剤担持体g−14とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
実施例15にかかる現像剤担持体g−22を現像剤c−3と組み合わせた。現像剤c−3との関係における現像剤担持体g−22の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−3及び現像剤担持体g−22とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
実施例16にかかる現像剤担持体g−23を現像剤c−2と組み合わせた。現像剤c−2との関係における現像剤担持体g−23の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−2及び現像剤担持体g−23とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いた4級アンモニウム塩を用いず、また導電性球状炭素粒子e−1の量を80質量部とした。それ以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−17を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−17の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−17とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
現像剤担持体g−1の製造に用いたバインダー樹脂I−1をバインダー樹脂I−2に変えた以外は現像剤担持体g−1と同様にして現像剤担持体g−25を製造した。現像剤c−1との関係における現像剤担持体g−25の表面形状を表す各種の数値を表8に記載した。また、現像剤c−1及び現像剤担持体g−25とを組合せた電子写真画像形成装置を用いた以外は実施例1と同様にして画像評価を行った。その結果を表9に示す。
102 基体
103 現像スリーブ
104 磁性部材(マグネットローラ)
105 現像剤担持体
106 静電潜像担持体(感光ドラム)
107 現像剤層規制部材(磁性ブレード)
108 現像バイアス電源
109 現像容器
110 撹拌搬送部材
111 第二室
112 第一室
113 仕切り部材
114 撹拌部材
115 現像剤供給部材
116 現像剤(磁性トナー)
201 301 401 レーザー光源
202 X−Yスキャン光学系
203 303 403 集光レンズ
204 304 404 受光素子
205 305 405 ピンホール
206 対物レンズ
207 ハーフミラー
208 308 408 ハーフミラー
209 309 409 観察対象物(現像剤担持体)
501 現像剤担持体
502 帯状研磨材
503 送り出しローラ
504 巻き取りローラ
Claims (7)
- 感光ドラムに形成された静電潜像を現像する現像剤と、該現像剤を担持・搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体に担持・搬送された現像剤の量を規制するために該現像剤担持体に近接して配置された現像剤層厚規制手段を少なくとも有する現像装置において、
該現像剤は、
結着樹脂及び磁性酸化鉄粒子を少なくとも含有する磁性トナー粒子を有し、
磁場795.8kA/mにおける飽和磁化が20Am2/kg以上40Am2/kg以下であり、重量平均粒径(D4)が4.0μm以上8.0μm以下であり、かつ、
該磁性酸化鉄粒子が、Fe元素溶解率が10質量%となるまでに溶解された総Fe量に占めるFe(2+)の割合Xが34%以上50%以下である負帯電性の一成分磁性トナーであり、
該現像剤担持体は、少なくとも、基体と、該基体上に形成された表面層としての樹脂層と、該基体内部に配設された磁性部材とを有しており、該樹脂層は、該現像剤を負に摩擦帯電させるものであって、
構造中に−NH2基、=NH基、および−NH−結合から選ばれる少なくとも1つを有しているバインダー樹脂と、
該樹脂層の該現像剤に対する負摩擦帯電付与性を低下させる第4級アンモニウム塩と、
黒鉛化度p(002)が0.22≦p(002)≦0.75である黒鉛化粒子と、
該樹脂層表面に凹凸を付与する粒子としての体積平均粒径が4.0μm乃至8.0μmの導電性球状炭素粒子とを含有し、
該現像剤担持体の前記現像剤を担持する部分の全域が、該現像剤担持体の表面における1辺が0.50mmの正方形の領域について該正方形の一辺と平行な725本の直線と、該直線と直交する725本の直線とで等分したときの各直線の交点で測定される3次元高さの平均値(H)を基準として高さがD4/4を越える独立した凸部を複数個有し、該凸部の該高さD4/4における面積の総和が該領域の面積の5%以上30%以下であり、該凸部のみから求められる算術平均粗さRa(A)が0.25μm以上0.55μm以下であり、かつ、該凸部以外の部分から求められる算術平均粗さRa(B)が0.65μm以上1.20μm以下である表面形状を有していることを特徴とする現像装置。 - 前記磁性酸化鉄粒子は、Fe元素溶解率が10質量%となるまでに溶解されたFe量を除く残りの90質量%中の総Fe量に占めるFe(2+)の割合をYとした時、比(X/Y)が、1.00より大きく1.30以下である請求項1に記載の現像装置。
- 前記バインダー樹脂がフェノール樹脂である請求項1または2に記載の現像装置。
- 前記現像剤担持体の現像剤を担持する部分は、該現像剤担持体の表面における一辺が0.50mmの正方形の領域について該正方形の一辺と平行な725本の直線と、該直線と直交する725本の直線とで等分したときの各直線の交点で測定される3次元高さから求めた算術平均粗さRa(Total)が0.60μm以上1.40μm以下である請求項1乃至3のいずれかに記載の現像装置。
- 前記樹脂層の断面を電子顕微鏡で測定した時の、該黒鉛化粒子の算術平均粒径(Dn)が0.50μm以上3.00μm以下であり、
該樹脂層の表面のユニバーサル硬さ(HU)の平均値(U)が400N/mm2以上650N/mm2以下である請求項1乃至4のいずれかに記載の現像装置。 - 該樹脂層は研磨粒子を表面に担持した帯状研磨材を用いて磨き加工されていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載の現像装置。
- 請求項1乃至6のいずれかに記載の現像装置を具備していることを特特徴とする電子写真画像形成装置。
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