JP2014153476A - 静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジおよび画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される静電荷像現像用キャリアを提供する。
【解決手段】磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲である静電荷像現像用キャリアである。
【選択図】なし
【解決手段】磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲である静電荷像現像用キャリアである。
【選択図】なし
Description
本発明は、静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジおよび画像形成装置に関する。
電子写真法等静電荷像を経て画像情報を可視化する方法は、現在様々な分野で利用されている。電子写真法においては、帯電、露光工程により像保持体上に静電潜像を形成し(潜像形成工程)、静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」と呼ぶ場合がある。)を含む静電荷像現像用現像剤(以下、単に「現像剤」と呼ぶ場合がある。)で静電潜像を現像し(現像工程)、転写工程、定着工程を経て可視化される。ここで用いる現像剤は、静電荷像現像用キャリア(以下、単に「キャリア」と呼ぶ場合がある。)とトナーの両者を相互に摩擦帯電させてトナーに適当量の正または負の電荷を付与する二成分現像剤と、磁性トナー等のようにトナー単独で用いる一成分現像剤とに大別される。特に二成分現像剤は、キャリア自身に撹拌、搬送、帯電付与等の機能を持たせ、現像剤に要求される機能の分離を図れるため、設計が容易であること等の理由で現在広く用いられている。
近年、電子写真法による画像形成装置により形成される画像の高画質化、プロセスの高速度化、長期安定性等が求められ、さらに装置の小型化や使用環境の多様化に伴い、キャリアにおいても様々な検討がなされている。
例えば、特許文献1には、磁性粒子を有し、(磁性粒子のBET比表面積)/(磁性粒子を真球と仮定したときの真球相当比表面積)の値が、8.0以上30.0以下であり、磁性粒子表面の算術平均粗さRaが、0.050μm以下であり、見掛密度が、2.40g/cc以上であるキャリアについて開示されている。
例えば、特許文献2には、磁性粒子及び該磁性粒子を被覆する被覆層で形成されているキャリアであって、キャリアの平均粒径が100μm以下であり、キャリアの体積抵抗が1010Ω・cm以上であるキャリアについて開示されている。
例えば、特許文献3には、磁性粒子を含有するキャリアコアと該キャリアコアの表面に形成される被覆層とを有するキャリアであって、該キャリアの5000V/cmにおける体積抵抗の10点偏差が0.5桁以内であり、該キャリアの円相当径0.5μm以上200.0μm以下の範囲内における個数基準の円相当径50%値が15μm以上70μmであり、円相当径0.5μm以上200.0μm以下の範囲内における円形度0.200以上1.000以下での平均円形度が0.960以上であり、円相当径15.0μm以上100.0μm以下の範囲内における円形度0.200以上0.925以下の粒子の割合が15.0個数%以下であるキャリアについて開示されている。
例えば、特許文献4には、多孔質磁性粒子と樹脂とを少なくとも有するキャリアであって、該多孔質磁性粒子の水銀圧入法において、細孔径0.10μm以上3.00μm以下の範囲の微分細孔容積が最大となる細孔径が0.80μm以上1.50μm以下であり、細孔径0.80μm以上1.50μm以下の範囲の微分細孔容積の最大値をP1とし、細孔径2.00μm以上3.00μm以下の範囲の微分細孔容積の最大値をP2とした場合に、P1が0.05ml/g以上0.50ml/g以下であり、P2/P1が0.05以上0.30以下であることを特徴とするキャリアについて開示されている。
本発明の目的は、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される静電荷像現像用キャリア、静電荷像現像用現像剤、プロセスカートリッジおよび画像形成装置を提供することにある。
請求項1に係る発明は、磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲である静電荷像現像用キャリアである。
請求項2に係る発明は、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが2.5以上3.0以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.4以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.12m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、7.0logΩcm以上7.8logΩcm以下の範囲である請求項1に記載の静電荷像現像用キャリアである。
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に記載の静電荷像現像用キャリアを含有する静電荷像現像用現像剤である。
請求項4に係る発明は、請求項3に記載の静電荷像現像用現像剤を収納し、像保持体表面に形成された静電潜像を前記静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備えるプロセスカートリッジである。
請求項5に係る発明は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を請求項3に記載の静電荷像現像用現像剤により現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を備える画像形成装置である。
請求項1に係る発明によれば、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲であるとの条件を満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される静電荷像現像用キャリアが提供される。
請求項2に係る発明によれば、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが2.5以上3.0以下の範囲であり、磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.4以上0.7以下の範囲であり、磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.12m2/g以下の範囲であり、磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、7.0logΩcm以上7.8logΩcm以下の範囲であるとの条件を満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差がより抑制される静電荷像現像用キャリアが提供される。
請求項3に係る発明によれば、キャリアの磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲であるとの条件を満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される静電荷像現像用現像剤が提供される。
請求項4に係る発明によれば、キャリアの磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲であるとの条件を満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制されるプロセスカートリッジが提供される。
請求項5に係る発明によれば、キャリアの磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲であるとの条件を満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される画像形成装置が提供される。
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置に用いられる現像装置の構成の一例を示す概略構成図である。図1に示す現像装置50のケース51の内部には現像剤が収容されている。ケース51の電子写真感光体20側の開口部には、電子写真感光体20に対向して現像ロール52が設けられている。現像ロール52は回転体であり、筒状の部材である。現像ロール52は、内部に固定した状態で配置されたマグネットロール521と、マグネットロール521の外周に回転自在に設けられた現像スリーブ522と、を有する。マグネットロール521は、現像ロール52の周面に現像剤を保持させるための磁界を発生する。現像スリーブ522は、非磁性のスリーブであり、決められた現像電位の現像バイアス電圧が与えられて、図中の矢印D方向に回転させられる。ここでの現像電位は、例えば−600Vである。現像装置50において現像ロール52のさらに奥側には、現像剤を攪拌しつつ、現像ロール52に現像剤を供給する供給ロール53が設けられる。供給ロール53のさらに奥側には、攪拌ロール54が設けられる。
現像ロール52は、マグネットロール521の磁気吸着力によって現像剤を周面に保持したまま回転させられる。より具体的には、現像ロール52の現像スリーブ522上に現像剤が保持される。この現像剤は、マグネットロール521が与える磁力により磁力線に沿って束状に配列する、所謂磁気ブラシを形成する。この磁気ブラシは、現像スリーブ522の回転とともに、層厚規制部材511によって層厚が規制された後、さらに回転方向下流側に搬送される。ケース51のカバー部512は、現像ロール52や電子写真感光体20から飛散したトナーが、画像形成装置内の別の場所に至ることを抑制するために設けられている。
図2は、現像装置から電子写真感光体にトナーが供給される様子を表す模式図である。図2に示す白抜きの丸印は静電荷像現像用キャリアを表しており、ハッチングで示す丸印は静電荷像現像用トナーを表している。現像ロール52は、磁気吸着により現像剤である磁気ブラシを保持したまま、矢印D方向である周方向に回転させられる。そして、現像ロール52と電子写真感光体20との距離が最小となる領域を含む供給経路T1において、磁気ブラシを電子写真感光体20に接触させ、又は近接させて、磁気ブラシ中のトナーを電子写真感光体20上の潜像に供給する。このとき、現像スリーブ522の現像電位と、電子写真感光体20に形成された潜像の電位との電位差によって生じる電界(以下、「現像電界」という。)により電気的引力が作用し、電子写真感光体20の表面にトナーが移動して付着する(現像)。
そして、後述するような転写工程、定着工程等を経て、画像が形成された記録媒体が画像形成装置から出力されることになる。一般的に、記録媒体上に高速で画像を形成する際には、現像ロール52等を高速で回転させること等が必要であるが、画像形成を高速にするほど、すなわち現像ロール52が高速で回転するほど、現像ロール52に形成される磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じ易くなる場合がある。ここで、高速で画像を形成するとは、普通紙を40枚/分以上で出力することである。
また、高温(例えば28℃以上32℃以下)高湿(例えば、80%RH以上)環境下で、記録媒体上に画像を形成する場合、キャリアの抵抗が低いほど、トナーに帯電した電荷がキャリアを通してリークし易くなり、現像ロール52に形成される磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じ易くなる場合がある。磁気ブラシ穂立ち高さは、図2に示す供給経路T1での磁気ブラシの高さである。なお、磁気ブラシ穂立ち高さは、顕微鏡等を用いて観察し、その平均高さを計測することにより求められ、磁気ブラシの密度は、図2に示す供給経路T1での磁気ブラシの密度である。磁気ブラシの密度は、レーザーの透過率などにより求められるほか、拡大鏡による目視観察や写真画像から相対比較する方法がある。
そして、磁気ブラシ穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じた場合、磁気ブラシ先端における現像効率に差が発生し、記録媒体上の画像に画像濃度差が発生すると考えられる。したがって、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成すると、記録媒体上の画像に画像濃度差が発生し易くなる。本発明者らは、本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアを用いることにより、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制されることを見出した。以下、本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアについて説明する。
<静電荷像現像用キャリア>
本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアは、磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲である。磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Sm、磁性粒子表面の算術平均粗さRa、磁性粒子のBET比表面積、磁性粒子の体積抵抗の測定方法について後述する(実施例参照)。
本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアは、磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲である。磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Sm、磁性粒子表面の算術平均粗さRa、磁性粒子のBET比表面積、磁性粒子の体積抵抗の測定方法について後述する(実施例参照)。
磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smを1.0以上3.5以下の範囲とし、磁性粒子表面の算術平均粗さRaを0.2以上0.7以下の範囲とし、磁性粒子のBET比表面積を0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲とすることにより、上記これらの範囲を満たさない場合と比較して、高速で画像を形成しても、図1に示す現像装置50のケース51の内部等において、キャリアを含む現像剤の流動性が安定し、磁気ブラシが現像ロール52上で滑り難くなり、磁気ブラシ穂立ち高さや磁気ブラシの密度等のばらつき等が抑えられると考えられる。また、磁性粒子の体積抵抗を24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲とすることにより、上記範囲を満たさない場合と比べて、高温高湿の環境下でも、トナーに帯電した電荷がキャリアを通してリークし難くなり、現像ロール52に形成される磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等のばらつきが抑えられると考えられる。したがって、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smを1.0以上3.5以下の範囲とし、磁性粒子表面の算術平均粗さRaを0.2以上0.7以下の範囲とし、磁性粒子のBET比表面積を0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲とし、磁性粒子の体積抵抗を24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲とすることにより、上記範囲を満たさない場合と比べて、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、磁気ブラシ穂立ち高さや磁気ブラシの密度等のばらつきが抑えられ、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される。本実施形態では、磁性粒子と、磁性粒子の表面に形成される被覆層とを有するキャリアにおいても、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Sm、磁性粒子表面の算術平均粗さRa、磁性粒子のBET比表面積、磁性粒子の体積抵抗が上記範囲を満たせば、上記範囲を満たさない場合と比べて、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される。
磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0未満であると、Smが1.0以上の場合と比較して、磁気ブラシが現像ロール52上で滑り易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが3.5を超えると、Smが3.5以下の場合と比較して、磁性粒子表面の凹凸が大きくなりすぎて、磁気ブラシが現像ロール52上で滑り易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2未満であると、Raが0.2以上の場合と比較して、磁性粒子同士の引っかかりが小さくなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.7を超えると、Raが0.7以下の場合と比較して、磁気ブラシが現像ロール52に固定されて、動き難くなるため、磁気ブラシが現像ロール52上で滑り易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子の体積抵抗が24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm未満であると、磁性粒子の体積抵抗が24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上の場合と比較して、トナーに帯電した電荷がキャリアを通してリークし易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子の体積抵抗が24000V/cmの電界下で、8.0logΩcmを超えると、磁性粒子の体積抵抗が24000V/cmの電界下で、8.0logΩcm以下の場合と比較して、トナーに帯電した電荷と逆の電荷がキャリアに蓄積され易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。また、磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g未満の場合又は0.14m2/gを超える場合、BET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の場合と比較して、磁性粒子の体積抵抗が24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲において、トナーに帯電した電荷がキャリアを通してリーク易くなり、磁気ブラシの穂立ち高さや磁気ブラシの密度等にばらつきが生じる場合がある。したがって、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Sm、磁性粒子表面の算術平均粗さRa、磁性粒子のBET比表面積、磁性粒子の体積抵抗のいずれも上記範囲を満たすことにより、少なくともいずれか1つを満たさない場合と比較して、高温高湿の環境下で、高速で画像を形成しても、磁気ブラシ穂立ち高さや磁気ブラシの密度等のばらつき等が抑えられ、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制される。
本実施形態の磁性粒子の体積平均粒径としては、例えば、30μm以上50μm以下の範囲が好ましい。磁性粒子の体積平均粒径が30μm未満であると、キャリア飛散が抑制され難くなる場合があり、50μmを超えるとキャリアとした際にトナーをできるだけ均一に帯電させることが困難となる場合がある。
本実施形態の静電荷像現像用キャリアの製造方法は、特に制限はないが、例えば、鉄化合物、マンガン化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、及びストロンチウム化合物等を含むキャリア材料を焼成する仮焼成工程、前記仮焼成工程の後、焼成したキャリア材料を粉砕する粉砕工程、前記粉砕工程の後、粉砕したキャリア材料を造粒する造粒工程、前記造粒工程の後、キャリア材料を焼成する本焼成工程含む製造方法であることが好ましい。
キャリア材料として用いられる鉄化合物、マンガン化合物、マグネシウム化合物、カルシウム化合物、及びストロンチウム化合物等は、例えば、酸化物、水酸化物、炭酸塩等如何なる組成であってもよい。
仮焼成工程における焼成温度は、特に制限されるものではないが、例えば、800℃以上1200℃以下であることが好ましい。仮焼成工程における酸素濃度は特に制限されるものではないが、例えば、1%以上10%以下の範囲とすることが好ましい。仮焼成工程における焼成時間としては、キャリア材料の組成や、焼成温度、乾燥の程度などにもよるが、例えば、0.5時間以上48時間以下であることが好ましく、1時間以上12時間以下であることがより好ましい。仮焼成工程、及び後述する本焼成工程及び追加焼成工程の焼成は、公知の装置が用いられ、例えば、電気炉やロータリーキルン等が挙げられる。
仮焼成工程の後、焼成したキャリア材料を粉砕する粉砕工程、及び粉砕工程後、粉砕した粉砕品(キャリア材料)を造粒する造粒工程を含むことが好ましい。粉砕工程においては、公知の装置が用いられ、例えば、湿式ボールミル等が挙げられる。造粒工程においては、公知の装置が用いられ、例えば、スプレードライヤー等が挙げられる。また、造粒工程の後、造粒したキャリア材料を乾燥する乾燥工程を含むことが好ましい。
本焼成工程における焼成時間としては、キャリア材料の組成や、焼成温度、乾燥の程度などにもよるが、例えば、1時間以上24時間以下であることが好ましく、2時間以上12時間以下であることがより好ましい。また、本焼成工程後、本焼成工程により得られる磁性粒子の解砕工程、及び分級工程を行うことが好ましい。なお、解砕工程においては、公知の装置が用いられ、例えば、ピンミルやハンマーミル等が挙げられる。分級工程においては、公知の装置が用いられ、例えば、振動篩や気流分級機等が挙げられる。
本実施形態では、キャリア材料にシリカ(SiO2)等の表面性調整剤を添加すること、仮焼成後の粉砕工程等における粉砕品(キャリア材料)の体積平均粒径を制御すること、本焼成工程等における焼成温度及び酸素濃度を調整すること等により、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smを1.0以上3.5以下の範囲とし、磁性粒子表面の算術平均粗さRaを0.2以上0.7以下の範囲とし、磁性粒子のBET比表面積を0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲とし、磁性粒子の体積抵抗を24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲に調整することが好ましい。
まず、仮焼成工程を行うキャリア材料にシリカ等の表面性調整剤を添加することにより、最終的に得られる磁性粒子の粒界の面積(大きさ)が調整される。具体的には、シリカ等の表面性調整剤の添加量を多くするほど、磁性粒子の粒界の面積が大きくなり、主に磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが大きくなり易い。仮焼成工程後の粉砕工程における粉砕品の体積平均粒径が大きいほど、磁性粒子の粒界の面積が大きくなり、主に磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが大きくなり易い。また、本焼成工程における焼成温度及び酸素濃度を調整することにより、最終的に得られる磁性粒子の粒界の面積(大きさ)が調整される。具体的には、本焼成工程における焼成温度を高くすると、磁性粒子の粒界の面積が大きくなり、主に磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが大きくなり易い。また、本焼成工程における酸素濃度を高くすると、粒界の成長が遅くなり粒界間の隙間が残りやすく、主に磁性粒子表面の算術平均粗さRaが大きくなり易い。また、本焼成工程における焼成温度を高く、酸素濃度を低くするほど、主に(磁性粒子の磁化が高くなり)体積抵抗が低くなり易い。また、本焼成において磁性粒子を得た後に、大気雰囲気下で磁性粒子を流動させながら焼成を行う追加焼成を行うことにより、上記追加焼成を行わない場合と比較して、粒界間の隙間が小さくなり、Sm及びRaの変化を抑えながら、主に磁性粒子のBET比表面積が小さくなり易い。例えば、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Sm、磁性粒子表面の算術平均粗さRa、磁性粒子のBET比表面積、磁性粒子の体積抵抗を上記範囲とするために、シリカ等の表面性調整剤の添加量は、キャリア材料の全量に対して0.01質量%以上0.5質量%以下の範囲とすることが好ましく、本焼成工程における焼成温度は、例えば、900℃以上1500℃以下であることが好ましく、本焼成工程における酸素濃度は、例えば、0.5%以上8%以下の範囲とすることが好ましい。さらに、本焼成工程後には、例えば、磁性粒子を流動させながら、大気雰囲気下で、700℃以上1000℃以下で磁性粒子を焼成する追加焼成を行うことがより好ましい。
また、本実施形態の静電荷像現像用キャリアの製造方法は、前記本焼成工程等を経て得られる磁性粒子の表面に樹脂等を被覆する被覆層形成工程を含んでもよい。また、被覆層形成工程により形成された被覆層に導電性粒子、耐電調整剤等の外添剤等を添加してもよい。
被覆層を構成する材料は、例えば絶縁性である樹脂等が用いられる。被覆層を磁性粒子表面へ被覆する方法としては、例えば、溶剤を使用する湿式法と溶剤を使用しない乾式法等が挙げられる。
湿式法としては、例えば、樹脂等を可溶な溶媒に樹脂と導電材料等を投入して被覆層形成用溶液とし、磁性粒子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磁性粒子の表面に噴霧するスプレー法、磁性粒子を流動エアー等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、ニーダーコータ中で磁性粒子と被覆層形成用溶液を混合し、次いで溶剤を除去するニーダーコータ法等がある。
乾式法としては、乳化重合法又は懸濁重合法等により樹脂粒子等を合成するか、又は合成後の樹脂等を粉砕分級や水中で乳化分散して得た樹脂粒子等を磁性粒子と混合して、機械的衝撃力により、磁性粒子表面に被覆して、必要により樹脂のガラス転移点以上に加熱、溶融させて被覆層を形成する方法等がある。
湿式法や乾式法等により磁性粒子に被覆層が形成された後、例えば、外添剤等が添加され、さらに混合攪拌され、被覆層上に外添剤等が付着される。そして、外添剤等が付着された粒子が篩分け網等により篩分けられることにより、キャリアが得られる。
本実施形態の被覆層を構成する材料としては、特に制限されるものではないが、例えば、メタアクリレート樹脂およびその誘導体、スチレン−メタアクリレート共重合樹脂、シリコーン樹脂およびその変性体、フッ素樹脂、ビニル系およびビニリデン系樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂、フェノール系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂、アミノ樹脂等の樹脂等が挙げられる。
被覆層の被覆量としては、例えば、キャリア全体に対して0.5重量%以上5重量%以下の範囲が好ましい。被覆層の被覆量が0.5重量%よりも少ないと帯電性向上効果が少なく、5重量%以上であると磁性粒子から被覆層が剥離し易くなる場合がある。
本実施形態においては、被覆層中にラウリルアミン塩酸塩、ステアリルアミン塩酸塩等のカチオン活性剤、ラウリン酸カリウム、オレイン酸ナトリウム等のアニオン界面活性剤、ポリオキシエチレンオクチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等の非イオン性界面活性剤等の公知の界面活性剤等を含んでいても良い。
また、本実施形態においては、被覆層中にニグロシン染料、ベンゾイミダゾール系化合物等の公知の帯電制御剤を含んでいても良い。
前記樹脂被覆層の平均膜厚は、経時にわたり安定したキャリアの体積抵抗を発現させる観点等から、0.5μm以上3μm以下であることが好ましい。
本実施形態に係るキャリアの体積抵抗は、高画質を達成する観点等から、通常の現像コントラスト電位の上下限に相当する1000V時において、106Ω・cm以上1014Ω・cm以下であることが好ましく、108Ω・cm以上1013Ω・cm以下であることがより好ましい。キャリアの体積抵抗が106Ω・cm未満であると、細線の再現性が悪くなる場合がある。一方、キャリアの体積抵抗が1014Ω・cmを超えると、黒ベタ画像や、ハーフトーン画像の再現が悪くなる場合がある。
本実施形態に係るキャリアの体積平均粒径としては、例えば、20μm以上100μm以下が好ましい。キャリアの体積平均粒径が20μm未満であると、トナーとともに現像されやすくなる場合があり、100μmを超えると、トナーを略均一に帯電させることが困難となる場合がある。
<静電荷像現像用現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤(現像剤)は、本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアと静電荷像現像用トナーとを含有する。本実施形態に係る現像剤は、本実施形態に係るキャリアおよびトナーを適当な配合割合で混合することにより調製される。キャリアの含有量((キャリア)/(キャリア+トナー)×100)としては、85質量%以上99質量%以下の範囲が好ましく、87質量%以上98質量%の範囲がより好ましく、89質量%以上97質量%以下の範囲がさらに好ましい。
本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤(現像剤)は、本実施形態に係る静電荷像現像用キャリアと静電荷像現像用トナーとを含有する。本実施形態に係る現像剤は、本実施形態に係るキャリアおよびトナーを適当な配合割合で混合することにより調製される。キャリアの含有量((キャリア)/(キャリア+トナー)×100)としては、85質量%以上99質量%以下の範囲が好ましく、87質量%以上98質量%の範囲がより好ましく、89質量%以上97質量%以下の範囲がさらに好ましい。
以下、本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤に用いられるトナーについて説明する。
本実施形態に用いられるトナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含有し、必要に応じて離型剤およびその他の成分を含有する。また、本実施形態に用いられるトナーには、上記構成からなるいわゆるトナー粒子の他、種々の目的で外部添加剤(以下、単に「外添剤」と称することがある)が添加されていてもよい。
本実施形態に用いられるトナーには、公知の結着樹脂や各種の着色剤等を使用してもよい。本実施形態に用いられるトナーにおける結着樹脂としては、ポリエステル樹脂のほかに、ポリオレフィン樹脂、スチレンとアクリル酸またはメタクリル酸との共重合体、ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂、変性ポリエステル樹脂、ポリウレタン、ポリアミド樹脂、フラン樹脂、エポキシ樹脂、キシレン樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油系樹脂、ポリエーテルポリオール樹脂等を単独で用いてもよいし、併用してもよい。
本実施形態に用いられるトナーにおける着色剤としては、シアンの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントブルー1、C.I.ピグメントブルー2、同3、同4、同5、同6、同7、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同15:1、同15:2、同15:3、同15:4、同15:6、同16、同17、同23、同60、同65、同73、同83、同180、C.I.バットシアン1、同3、同20等や、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルーの部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダスレンブルーBCのシアン顔料、C.I.ソルベントシアン79、162等のシアン染料等を用いてもよい。
また、マゼンタの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントレッド1、同2、同3、同4、同5、同6、同7、同8、同9、同10、同11、同12、同13、同14、同15、同16、同17、同18、同19、同21、同22、同23、同30、同31、同32、同37、同38、同39、同40、同41、同48、同49、同50、同51、同52、同53、同54、同55、同57、同58、同60、同63、同64、同68、同81、同83、同87、同88、同89、同90、同112、同114、同122、同123、同163、同184、同202、同206、同207、同209等、ピグメントバイオレット19のマゼンタ顔料や、C.I.ソルベントレッド1、同3、同8、同23、同24、同25、同27、同30、同49、同81、同82、同83、同84、同100、同109、同121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ベーシックレッド1、同2、同9、同12、同13、同14、同15、同17、同18、同22、同23、同24、同27、同29、同32、同34、同35、同36、同37、同38、同39、同40等のマゼンタ染料等、ベンガラ、カドミウムレッド、鉛丹、硫化水銀、カドミウム、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウオッチングレッド、カルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ロータミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等を用いてもよい。
また、イエローの着色剤として、例えば、C.I.ピグメントイエロー2、同3、同15、同16、同17、同97、同180、同185、同139等のイエロー顔料等を用いてもよい。
さらに、ブラックトナーの場合には、例えば、カーボンブラック、活性炭、チタンブラック、磁性粉、Mn含有の非磁性粉等を用いてもよい。
また、本実施形態に用いられるトナーは、帯電制御剤を含有してもよく、ニグロシン、4級アンモニウム塩、有機金属錯体、キレート錯体等を用いてもよい。
さらに本実施形態においては、トナー粒子の表面に、表面改質剤として種々の樹脂粉や無機化合物等を外添剤として添加してもよい。樹脂粉としてポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)、ナイロン、メラミン、ベンゾグアナミン、フッ素系樹脂等の球状粒子等を用いることができる。種々の公知の無機化合物としては、例えば、SiO2、TiO2、Al2O3、MgO、CuO、ZnO、SnO2、CeO2、Fe2O3、BaO、CaO、K2O、Na2O、ZrO2、CaO・SiO2、CaCO3、K2O(TiO2)n、MgCO3、Al2O3・2SiO2、BaSO4、MgSO4等を例示することができ、好ましくはSiO2、TiO2、Al2O3が挙げられるが、これらに限定されるものではなく、またこれらの1種あるいは2種以上併用しても構わない。また、外添剤の体積平均粒径は、0.1μm以下のものが好ましく、外添剤の添加量は、例えば、トナー粒子100質量%に対して、0.1質量%以上20質量%以下の範囲である。
さらにまた、本実施形態に用いられるトナーは、離型剤を含有することが好ましい。離型剤としては、エステルワックス、ポリエチレン、ポリプロピレンまたはポリエチレンとポリプロピレンの共重合物、ポリグリセリンワックス、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、カルナバワックス、サゾールワックス、モンタン酸エステルワックス、脱酸カルナバワックス、パルミチン酸、ステアリン酸、モンタン酸、ブランジン酸、エレオステアリン酸、バリナリン酸等の不飽和脂肪酸類、ステアリンアルコール、アラルキルアルコール、ベヘニルアルコール、カルナウビルアルコール、セリルアルコール、メリシルアルコール、あるいはさらに長鎖のアルキル基を有する長鎖アルキルアルコール類等の飽和アルコール類、ソルビトール等の多価アルコール類、リノール酸アミド、オレイン酸アミド、ラウリン酸アミド等の脂肪酸アミド類、メチレンビスステアリン酸アミド、エチレンビスカプリン酸アミド、エチレンビスラウリン酸アミド、ヘキサメチレンビスステアリン酸アミド等の飽和脂肪酸ビスアミド類、エチレンビスオレイン酸アミド、ヘキサメチレンビスオレイン酸アミド、N,N’−ジオレイルアジピン酸アミド、N,N’−ジオレイルセバシン酸アミド等の、不飽和脂肪酸アミド類、m−キシレンビスステアリン酸アミド、N,N’ジステアリルイソフタル酸アミド等の芳香族系ビスアミド類、ステアリン酸カルシウム、ラウリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウム等の脂肪酸金属塩(一般に金属石けんと言われているもの)、脂肪族炭化水素系ワックスにスチレンやアクリル酸等のビニル系モノマを用いてグラフト化させたワックス類、ベヘニン酸モノグリセリド等の脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂の水素添加等によって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。
本実施形態において、トナー(トナー粒子)の製造方法は特に限定されないが、高画質を得るために、湿式製法で作製されることが好ましい。湿式製法としては、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された結着樹脂分散液と、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の分散液とを混合し、凝集、加熱融着させ、トナー粒子を得る乳化凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて重合する懸濁重合法、結着樹脂、着色剤、離型剤、必要に応じて帯電制御剤等の溶液を水系溶媒に懸濁させて造粒する溶解懸濁法等が挙げられる。また、上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、さらに樹脂粒子を付着、加熱融合してコアシェル構造をもたせる製造方法を行ってもよい。また、一般の粉砕分級法により得られたトナー粒子でもよい。
<画像形成装置及びプロセスカートリッジ>
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えるものである。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段、像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段等を含むものであってもよい。
本実施形態に係る画像形成装置は、像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、を備えるものである。本実施形態に係る画像形成装置は、必要に応じて、前記記録媒体に前記トナー像を定着する定着手段、像保持体表面を清掃する像保持体清掃手段等を含むものであってもよい。
なお、この画像形成装置において、例えば前記現像手段を含む部分が、画像形成装置本体に対して脱着可能なカートリッジ構造(プロセスカートリッジ)であってもよい。該プロセスカートリッジとしては、本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤を収納し、像保持体表面に形成された静電潜像を前記静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備え、画像形成装置に着脱されるプロセスカートリッジが好適に用いられる。これにより、静電荷像現像用現像剤の取り扱いを容易にし、種々の構成の画像形成装置への適応性が高められる。
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。
図3は、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。画像形成装置301は、帯電部310と、露光部312と、像保持体である電子写真感光体314と、現像部316と、転写部318と、クリーニング部320と、定着部322とを備える。
画像形成装置301において、電子写真感光体314の周囲には、電子写真感光体314の表面を帯電する帯電手段である帯電部310と、帯電された電子写真感光体314を露光し画像情報に応じて静電潜像を形成する静電潜像形成手段である露光部312と、静電潜像を現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段である現像部316と、電子写真感光体314の表面に形成されたトナー像を記録媒体324の表面に転写する転写手段である転写部318と、転写後の電子写真感光体314表面上に残存したトナー等の異物を除去して電子写真感光体314の表面を清掃する像保持体清掃手段であるクリーニング部320とがこの順で配置されている。また、記録媒体324に転写されたトナー像を定着する定着手段である定着部322が転写部318の側方に配置されている。
本実施形態に係る画像形成装置301の動作について説明する。まず、帯電部310により電子写真感光体314の表面が帯電される(帯電工程)。次に、露光部312により電子写真感光体314の表面に光が当てられ、光の当てられた部分の帯電電荷が除去され、画像情報に応じて静電潜像が形成される(静電荷像形成工程)。その後、静電潜像が現像部316により現像され、電子写真感光体314の表面にトナー像が形成される(現像工程)。例えば、電子写真感光体314として有機感光体を用い、露光部312としてレーザビーム光を用いたデジタル式電子写真複写機の場合、電子写真感光体314の表面は、帯電部310により負電荷を付与され、レーザビーム光によりドット状にデジタル潜像が形成され、レーザビーム光の当たった部分に現像部316でトナーを付与され可視像化される。この場合、現像部316にはマイナスのバイアスが印加されている。次に転写部318で、用紙等の記録媒体324がこのトナー像に重ねられ、記録媒体324の裏側からトナーとは逆極性の電荷が記録媒体324に与えられ、静電気力によりトナー像が記録媒体324に転写される(転写工程)。転写されたトナー像は、定着部322において定着部材により熱および圧力が加えられ、記録媒体324に融着されて定着される(定着工程)。一方、転写されずに電子写真感光体314の表面に残存したトナー等の異物はクリーニング部320で除去される(クリーニング工程)。この帯電からクリーニングに至る一連のプロセスで一回のサイクルが終了する。なお、図3において、転写部318で用紙等の記録媒体324に直接トナー像が転写されているが、中間転写体等の転写体を介して転写されてもよい。
以下、図3の画像形成装置301における帯電手段、像保持体、静電荷像形成手段(露光手段)、現像手段、転写手段、像保持体清掃手段、定着手段について説明する。
(帯電手段)
帯電手段である帯電部310としては、例えば、図3に示すようなコロトロン等の帯電器が用いられるが、導電性または半導電性の帯電ロールを用いてもよい。導電性または半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体314に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部310により、電子写真感光体314との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体314表面を帯電させる。なお、通常は、−300V以上−1000V以下に帯電される。また前記の導電性または半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でもよい。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
帯電手段である帯電部310としては、例えば、図3に示すようなコロトロン等の帯電器が用いられるが、導電性または半導電性の帯電ロールを用いてもよい。導電性または半導電性の帯電ロールを用いた接触型帯電器は、電子写真感光体314に対し、直流電流を印加するか、交流電流を重畳させて印加してもよい。例えばこのような帯電部310により、電子写真感光体314との接触部近傍の微小空間で放電を発生させることにより電子写真感光体314表面を帯電させる。なお、通常は、−300V以上−1000V以下に帯電される。また前記の導電性または半導電性の帯電ロールは単層構造あるいは多重構造でもよい。また、帯電ロールの表面をクリーニングする機構を設けてもよい。
(像保持体)
像保持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体314は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、および、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、望ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
像保持体は、少なくとも潜像(静電荷像)が形成される機能を有する。像保持体としては、電子写真感光体が好適に挙げられる。電子写真感光体314は、円筒状の導電性の基体外周面に有機感光体等を含む塗膜を有する。塗膜は、基体上に、必要に応じて下引き層、および、電荷発生物質を含む電荷発生層と、電荷輸送物質を含む電荷輸送層とを含む感光層がこの順序で形成されたものである。電荷発生層と電荷輸送層の積層順序は逆であってもよい。これらは、電荷発生物質と電荷輸送物質とを別個の層(電荷発生層、電荷輸送層)に含有させて積層した積層型感光体であるが、電荷発生物質と電荷輸送物質との双方を同一の層に含む単層型感光体であってもよく、望ましくは積層型感光体である。また、下引き層と感光層との間に中間層を有していてもよい。また、有機感光体に限らずアモルファスシリコン感光膜等他の種類の感光層を使用してもよい。
(静電荷像形成手段)
静電荷像形成手段(露光手段)である露光部312としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、LED(Light Emitting Diode)光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光する光学系機器等が挙げられる。
静電荷像形成手段(露光手段)である露光部312としては、特に制限はなく、例えば、像保持体表面に、半導体レーザ光、LED(Light Emitting Diode)光、液晶シャッタ光等の光源を、所望の像様に露光する光学系機器等が挙げられる。
(現像手段)
現像手段である現像部316は、像保持体上に形成された静電荷像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択すればよいが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体314に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体314には、通常直流電圧が使用されるが、さらに交流電圧を重畳させて使用してもよい。
現像手段である現像部316は、像保持体上に形成された静電荷像を、トナーを含む現像剤により現像してトナー像を形成する機能を有する。そのような現像装置としては、上述の機能を有している限り特に制限はなく、目的に応じて選択すればよいが、例えば、静電荷像現像用トナーをブラシ、ローラ等を用いて電子写真感光体314に付着させる機能を有する公知の現像器等が挙げられる。電子写真感光体314には、通常直流電圧が使用されるが、さらに交流電圧を重畳させて使用してもよい。
(転写手段)
転写手段である転写部318としては、例えば、図3に示すような記録媒体324の裏側からトナーとは逆極性の電荷を記録媒体324に与え、静電気力によりトナー像を記録媒体324に転写するもの、あるいは記録媒体324に直接接触して転写する導電性または半導電性のロール等を用いた転写ロールおよび転写ロール押圧装置を用いればよい。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の記録媒体324に直接転写する方式でも、中間転写体を介して記録媒体324に転写する方式でもよい。
転写手段である転写部318としては、例えば、図3に示すような記録媒体324の裏側からトナーとは逆極性の電荷を記録媒体324に与え、静電気力によりトナー像を記録媒体324に転写するもの、あるいは記録媒体324に直接接触して転写する導電性または半導電性のロール等を用いた転写ロールおよび転写ロール押圧装置を用いればよい。転写ロールには、像保持体に付与する転写電流として、直流電流を印加してもよいし、交流電流を重畳させて印加してもよい。転写ロールは、帯電すべき画像領域幅、転写帯電器の形状、開口幅、プロセススピード(周速)等により、任意に設定すればよい。また、低コスト化のため、転写ロールとして単層の発泡ロール等が好適に用いられる。転写方式としては、紙等の記録媒体324に直接転写する方式でも、中間転写体を介して記録媒体324に転写する方式でもよい。
中間転写体としては、公知の中間転写体を用いればよい。中間転写体に用いられる材料としては、ポリカーボネート樹脂(PC)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)、ポリアルキレンフタレート、PC/ポリアルキレンテレフタレート(PAT)のブレンド材料、エチレンテトラフロロエチレン共重合体(ETFE)/PC、ETFE/PAT、PC/PATのブレンド材料等が挙げられるが、機械的強度の観点から熱硬化ポリイミド樹脂を用いた中間転写ベルトが好ましい。
(像保持体清掃手段)
像保持体清掃手段であるクリーニング部320については、像保持体上の残留トナー等の異物を清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等を適宜選定すればよい。
像保持体清掃手段であるクリーニング部320については、像保持体上の残留トナー等の異物を清掃するものであれば、ブレードクリーニング方式、ブラシクリーニング方式、ロールクリーニング方式を採用したもの等を適宜選定すればよい。
(定着手段)
定着手段(画像定着装置)である定着部322としては、記録媒体324に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。
定着手段(画像定着装置)である定着部322としては、記録媒体324に転写されたトナー像を加熱、加圧あるいは加熱加圧により定着するものであり、定着部材を具備する。
(記録媒体)
トナー像を転写する記録媒体324としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。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、記録媒体の表面も平滑であることが好ましく、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を使用してもよい。
トナー像を転写する記録媒体324としては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンタ等に使用される普通紙、OHPシート等が挙げられる。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、記録媒体の表面も平滑であることが好ましく、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を使用してもよい。
また特公平2−21591号公報で提案されているトリクル現像と組み合わせることにより、さらに長期に安定した画像形成がなされる。
図4は、本実施形態に係る静電荷像現像用現像剤を収容するプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。プロセスカートリッジ200は、現像装置111とともに、感光体107、帯電ローラ108、感光体クリーニング装置113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117を取り付けレール116を用いて組み合わせ、そして一体化したものである。なお、図4において符号300は記録媒体を示す。
そして、このプロセスカートリッジ200は、転写装置112と、定着装置115と、図示しない他の構成部分とから構成される画像形成装置本体に対して着脱自在としたものであり、画像形成装置本体とともに画像形成装置を構成するものである。
図4で示すプロセスカートリッジ200では、感光体107、帯電装置108、現像装置111、クリーニング装置113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117を備えているが、これら装置は選択的に組み合わせてもよい。本実施形態に係るプロセスカートリッジでは、現像装置111のほかには、感光体107、帯電装置108、クリーニング装置(クリーニング手段)113、露光のための開口部118、および、除電露光のための開口部117から構成される群から選択される少なくとも1種を備えてもよい。
次に、トナーカートリッジについて説明する。トナーカートリッジは、画像形成装置に着脱可能に装着され、少なくとも、前記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トナーを収容するものである。なお、トナーカートリッジには少なくともトナーが収容されればよく、画像形成装置の機構によっては、例えば現像剤が収められてもよい。
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。
(キャリア1の調製)
(被覆層形成用溶液の調製)
シクロヘキシルアクリレート樹脂(重量平均分子量5万) 36質量部
カーボンブラックVXC72(キャボット社製) 4質量部
トルエン 250質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
上記成分とガラスビーズ(粒径:1mm、トルエンと同量)とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分11%の被覆層形成用溶液を調製した。
(被覆層形成用溶液の調製)
シクロヘキシルアクリレート樹脂(重量平均分子量5万) 36質量部
カーボンブラックVXC72(キャボット社製) 4質量部
トルエン 250質量部
イソプロピルアルコール 50質量部
上記成分とガラスビーズ(粒径:1mm、トルエンと同量)とを関西ペイント社製サンドミルに投入し、回転速度1200rpmで30分間攪拌し固形分11%の被覆層形成用溶液を調製した。
(磁性材料1の調製)
キャリア材料としてFe2O31318質量部、Mn(OH)2586質量部、Mg(OH)296質量部を準備し、それらを混合して、該混合物に分散剤(ポリカルボン酸ナトリウム)、水、直径1mmのジルコニアビーズを加え、サンドミルで1時間解砕混合した。次いで、ジルコニアビーズをろ過し、乾燥したキャリア材料をロータリーキルンを用いて、20rpm、900℃、2時間、酸素濃度5%の酸素窒素混合雰囲気下で仮焼成した。仮焼成後、キャリア材料(酸化物)に、分散剤(ポリカルボン酸ナトリウム)、水、ポリビニルアルコール6.6質量部を添加し、湿式ボールミルで5時間粉砕混合した。得られた粉砕品の体積平均粒径は1.4μmであった。次に、該粉砕品をスプレードライヤーで、体積平均粒径が40μmになるように造粒、乾燥した。更に、電気炉を用いて1100℃、5時間、酸素濃度1%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成した。そして、解砕工程、分級工程を経て、磁性粒子1を得た。磁性粒子1の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子1表面の凹凸の平均間隔Sm(以下、磁性粒子1のSmと呼ぶ場合がある)は2.5であり、磁性粒子1表面の算出平均粗さRa(以下、磁性粒子1のRaと呼ぶ場合がある)は0.4であり、磁性粒子1のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子1の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7logΩcmであった。これらの測定方法については以下の通りである。
キャリア材料としてFe2O31318質量部、Mn(OH)2586質量部、Mg(OH)296質量部を準備し、それらを混合して、該混合物に分散剤(ポリカルボン酸ナトリウム)、水、直径1mmのジルコニアビーズを加え、サンドミルで1時間解砕混合した。次いで、ジルコニアビーズをろ過し、乾燥したキャリア材料をロータリーキルンを用いて、20rpm、900℃、2時間、酸素濃度5%の酸素窒素混合雰囲気下で仮焼成した。仮焼成後、キャリア材料(酸化物)に、分散剤(ポリカルボン酸ナトリウム)、水、ポリビニルアルコール6.6質量部を添加し、湿式ボールミルで5時間粉砕混合した。得られた粉砕品の体積平均粒径は1.4μmであった。次に、該粉砕品をスプレードライヤーで、体積平均粒径が40μmになるように造粒、乾燥した。更に、電気炉を用いて1100℃、5時間、酸素濃度1%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成した。そして、解砕工程、分級工程を経て、磁性粒子1を得た。磁性粒子1の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子1表面の凹凸の平均間隔Sm(以下、磁性粒子1のSmと呼ぶ場合がある)は2.5であり、磁性粒子1表面の算出平均粗さRa(以下、磁性粒子1のRaと呼ぶ場合がある)は0.4であり、磁性粒子1のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子1の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7logΩcmであった。これらの測定方法については以下の通りである。
<磁性粒子1のSm及びRaの測定>
磁性粒子1のSm及びRaの測定方法は、磁性粒子1を50個、超深度カラー3D形状測定顕微鏡(VK−9500、キーエンス社製)を用い、倍率3000倍で表面を換算して求める方法であり、JIS B0601(1994年度版)に準じて行った。具体的に、磁性粒子1のSmは、上記顕微鏡にて観察した磁性粒子1表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線が平均線と交差する交点から求めた山谷一周期の間隔の平均値により求められる。磁性粒子1のSmを求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。磁性粒子1のRaは、上記顕微鏡にて観察した磁性粒子1表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線の測定値と平均値までの偏差の絶対値を合計し、平均することにより求められる。磁性粒子1のRaを求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。
磁性粒子1のSm及びRaの測定方法は、磁性粒子1を50個、超深度カラー3D形状測定顕微鏡(VK−9500、キーエンス社製)を用い、倍率3000倍で表面を換算して求める方法であり、JIS B0601(1994年度版)に準じて行った。具体的に、磁性粒子1のSmは、上記顕微鏡にて観察した磁性粒子1表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線が平均線と交差する交点から求めた山谷一周期の間隔の平均値により求められる。磁性粒子1のSmを求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。磁性粒子1のRaは、上記顕微鏡にて観察した磁性粒子1表面の3次元形状から粗さ曲線を求め、該粗さ曲線の測定値と平均値までの偏差の絶対値を合計し、平均することにより求められる。磁性粒子1のRaを求める際の基準長さは10μmであり、カットオフ値は0.08mmである。
<磁性粒子1の体積平均粒径の測定>
磁性粒子1の体積平均粒径は、レーザー解説粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所)により得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒子径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒子径を体積平均粒子径とした。なお、上記粉砕品の体積平均粒径も同様である。
磁性粒子1の体積平均粒径は、レーザー解説粒度分布測定装置LA−700(堀場製作所)により得られた粒度分布を分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、小粒子径側から体積累積分布を引いて、累積50%となる粒子径を体積平均粒子径とした。なお、上記粉砕品の体積平均粒径も同様である。
<磁性粒子1のBET比表面積の測定>
磁性粒子1のBET比表面積は、5質量部の磁性粒子1をSA3100比表面積測定装置(ベックマンコールター)のセルに入れ、60℃、120分の脱気処理を行い、窒素とヘリウムの混合ガス(30:70)で窒素置換し、JIS Z 8830(2001年度版)に準じた3点法により測定した。
磁性粒子1のBET比表面積は、5質量部の磁性粒子1をSA3100比表面積測定装置(ベックマンコールター)のセルに入れ、60℃、120分の脱気処理を行い、窒素とヘリウムの混合ガス(30:70)で窒素置換し、JIS Z 8830(2001年度版)に準じた3点法により測定した。
<磁性粒子1の体積抵抗の測定>
磁性粒子1の体積抵抗は、2枚の極板を1mmの幅で平行に対峙させ、その間に磁性粒子1を0.25質量部入れ、断面積2.4cm2の磁石で保持し、1000Vの印加電圧を掛け(このときの電界は24000V/cm)、電流値を測定し、得られた電流値から計算した。
磁性粒子1の体積抵抗は、2枚の極板を1mmの幅で平行に対峙させ、その間に磁性粒子1を0.25質量部入れ、断面積2.4cm2の磁石で保持し、1000Vの印加電圧を掛け(このときの電界は24000V/cm)、電流値を測定し、得られた電流値から計算した。
真空脱気型5Lニーダーに上記磁性粒子1を2000質量部入れ、更に被覆層形成用溶液を560質量部入れ、攪拌しながら、60℃にて−200mmHgまで減圧し15分混合した後、94℃/−720mHgで30分間攪拌及び乾燥させ、75μmメッシュの篩分網で篩分を行い、キャリア1を得た。
なお、現像剤から磁性粒子を回収し、磁性粒子のSm、Ra、BET比表面積、体積抵抗を測定する場合は、まず、現像剤をエアブローして、トナーを除去し、キャリアを回収する。そして、10質量部のキャリアを100質量部のトルエンに添加し、40kHzの条件で超音波攪拌を30秒行い、被覆層を溶解させる。粒径に合わせ任意のろ紙を用いて磁性粒子と被覆層が溶解した溶液とに分離する。ろ紙に残った磁性粒子に20質量部のトルエンを流して、洗浄し、ろ紙に残った磁性粒子を回収する。回収した磁性粒子を同様にトルエン100質量部に添加し、40kHzの条件で超音波攪拌を30秒行う。上記と同様にろ過し、20質量部のトルエンを流して、洗浄し、ろ紙に残った磁性粒子を回収する。これを合計10回行う。最後に回収した磁性粒子を乾燥させる。このようにして得られる磁性粒子のSm、Ra、BET比表面積、体積抵抗を上記の条件で測定する。
(キャリア2の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度900℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子2を得た。磁性粒子2の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子2のSmは3.2であり、磁性粒子2のRaは0.4であり、磁性粒子2のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子2の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子2に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア2を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度900℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子2を得た。磁性粒子2の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子2のSmは3.2であり、磁性粒子2のRaは0.4であり、磁性粒子2のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子2の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子2に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア2を得た。
(キャリア3の調製)
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1050℃(表面酸化温度950℃)とし、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子3を得た。磁性粒子3の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子3のSmは1.2であり、磁性粒子3のRaは0.5であり、磁性粒子3のBET比表面積は0.13m2/gであり、磁性粒子3の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子3に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア3を得た。
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1050℃(表面酸化温度950℃)とし、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子3を得た。磁性粒子3の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子3のSmは1.2であり、磁性粒子3のRaは0.5であり、磁性粒子3のBET比表面積は0.13m2/gであり、磁性粒子3の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子3に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア3を得た。
(キャリア4の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.2質量部添加すること、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子4を得た。磁性粒子4の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子4のSmは2.5であり、磁性粒子4のRaは0.2であり、磁性粒子4のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子4の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.4logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子4に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア4を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.2質量部添加すること、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子4を得た。磁性粒子4の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子4のSmは2.5であり、磁性粒子4のRaは0.2であり、磁性粒子4のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子4の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.4logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子4に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア4を得た。
(キャリア5の調製)
粉砕品の体積平均粒径を2.0μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度880℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子5を得た。磁性粒子5の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子5のSmは3.0であり、磁性粒子5のRaは0.4であり、磁性粒子5のBET比表面積は0.14m2/gであり、磁性粒子5の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.0logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子5に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア5を得た。
粉砕品の体積平均粒径を2.0μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度880℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子5を得た。磁性粒子5の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子5のSmは3.0であり、磁性粒子5のRaは0.4であり、磁性粒子5のBET比表面積は0.14m2/gであり、磁性粒子5の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.0logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子5に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア5を得た。
(キャリア6の調製)
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.2%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子6を得た。磁性粒子6の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子6のSmは1.0であり、磁性粒子6のRaは0.3であり、磁性粒子6のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子6の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子6に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア6を得た。
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.2%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子6を得た。磁性粒子6の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子6のSmは1.0であり、磁性粒子6のRaは0.3であり、磁性粒子6のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子6の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子6に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア6を得た。
(キャリア7の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.4質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1120(表面酸化温度920℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子7を得た。磁性粒子7の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子7のSmは3.5であり、磁性粒子7のRaは0.6であり、磁性粒子7のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子7の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.6logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子7に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア7を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.4質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1120(表面酸化温度920℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子7を得た。磁性粒子7の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子7のSmは3.5であり、磁性粒子7のRaは0.6であり、磁性粒子7のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子7の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.6logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子7に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア7を得た。
(キャリア8の調製)
粉砕品の体積平均粒径を2.0μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度900℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子8を得た。磁性粒子8の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子8のSmは3.0であり、磁性粒子8のRaは0.7であり、磁性粒子8のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子8の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.7logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子8に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア8を得た。
粉砕品の体積平均粒径を2.0μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度900℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子8を得た。磁性粒子8の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子8のSmは3.0であり、磁性粒子8のRaは0.7であり、磁性粒子8のBET比表面積は0.12m2/gであり、磁性粒子8の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.7logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子8に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア8を得た。
(キャリア9の調製)
粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子9を得た。磁性粒子9の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子9のSmは3.0であり、磁性粒子9のRaは0.5であり、磁性粒子9のBET比表面積は0.08m2/gであり、磁性粒子9の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子9に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア9を得た。
粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1170(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子9を得た。磁性粒子9の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子9のSmは3.0であり、磁性粒子9のRaは0.5であり、磁性粒子9のBET比表面積は0.08m2/gであり、磁性粒子9の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子9に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア9を得た。
(キャリア10の調製)
粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1120(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子10を得た。磁性粒子10の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子10のSmは2.5であり、磁性粒子10のRaは0.4であり、磁性粒子10のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子10の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子10に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア10を得た。
粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1120(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子10を得た。磁性粒子10の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子10のSmは2.5であり、磁性粒子10のRaは0.4であり、磁性粒子10のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子10の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、8logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子10に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア10を得た。
(キャリア11の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.3μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度900℃)、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子11を得た。磁性粒子11の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子11のSmは3.6であり、磁性粒子11のRaは0.3であり、磁性粒子11のBET比表面積は0.08m2/gであり、磁性粒子11の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子11に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア11を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加すること、粉砕品の体積平均粒径を2.3μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度900℃)、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子11を得た。磁性粒子11の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子11のSmは3.6であり、磁性粒子11のRaは0.3であり、磁性粒子11のBET比表面積は0.08m2/gであり、磁性粒子11の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子11に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア11を得た。
(キャリア12の調製)
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1050℃(表面酸化温度920℃)、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子12を得た。磁性粒子12の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子12のSmは0.9であり、磁性粒子12のRaは0.7であり、磁性粒子12のBET比表面積は0.13m2/gであり、磁性粒子12の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子12に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア12を得た。
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の焼成温度を1050℃(表面酸化温度920℃)、酸素濃度0.8%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子12を得た。磁性粒子12の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子12のSmは0.9であり、磁性粒子12のRaは0.7であり、磁性粒子12のBET比表面積は0.13m2/gであり、磁性粒子12の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.5logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子12に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア12を得た。
(キャリア13の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.0質量部添加すること、本焼成の焼成温度を1150(表面酸化温度880℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子13を得た。磁性粒子13の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子13のSmは2.2であり、磁性粒子13のRaは0.8であり、磁性粒子13のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子13の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.2logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子13に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア13を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.0質量部添加すること、本焼成の焼成温度を1150(表面酸化温度880℃)、酸素濃度1.5%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子13を得た。磁性粒子13の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子13のSmは2.2であり、磁性粒子13のRaは0.8であり、磁性粒子13のBET比表面積は0.10m2/gであり、磁性粒子13の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、6.2logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子13に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア13を得た。
(キャリア14の調製)
本焼成の焼成温度を1160(表面酸化温度920℃)、酸素濃度0.50%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子14を得た。磁性粒子14の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子14のSmは2.1であり、磁性粒子14のRaは0.1であり、磁性粒子14のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子14の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.6logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子14に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア14を得た。
本焼成の焼成温度を1160(表面酸化温度920℃)、酸素濃度0.50%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子14を得た。磁性粒子14の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子14のSmは2.1であり、磁性粒子14のRaは0.1であり、磁性粒子14のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子14の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、7.6logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子14に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア14を得た。
(キャリア15の調製)
本焼成の焼成温度を1100℃、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子15を得た。磁性粒子15の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子15のSmは2.0であり、磁性粒子15のRaは0.7であり、磁性粒子15のBET比表面積は0.18m2/gであり、磁性粒子15の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、5.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子15に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア15を得た。
本焼成の焼成温度を1100℃、酸素濃度1.0%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子15を得た。磁性粒子15の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子15のSmは2.0であり、磁性粒子15のRaは0.7であり、磁性粒子15のBET比表面積は0.18m2/gであり、磁性粒子15の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、5.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子15に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア15を得た。
(キャリア16の調製)
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の酸素濃度0.9%、焼成温度を1160℃(表面酸化温度980℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子16を得た。磁性粒子16の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子16のSmは2.0であり、磁性粒子16のRaは0.2であり、磁性粒子16のBET比表面積は0.07m2/gであり、磁性粒子16の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、8.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子16に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア16を得た。
粉砕品の体積平均粒径を1.2μmとしたこと、本焼成の酸素濃度0.9%、焼成温度を1160℃(表面酸化温度980℃)としたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子16を得た。磁性粒子16の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子16のSmは2.0であり、磁性粒子16のRaは0.2であり、磁性粒子16のBET比表面積は0.07m2/gであり、磁性粒子16の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、8.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子16に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア16を得た。
(キャリア17の調製)
本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.20%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子17を得た。磁性粒子17のSmは2.4であり、磁性粒子17のRaは0.2であり、磁性粒子17のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子17の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、9.0logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子17に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア17を得た。
本焼成の焼成温度を1150℃(表面酸化温度970℃)、酸素濃度1.20%の酸素窒素混合雰囲気下で本焼成したこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子17を得た。磁性粒子17のSmは2.4であり、磁性粒子17のRaは0.2であり、磁性粒子17のBET比表面積は0.09m2/gであり、磁性粒子17の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、9.0logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子17に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア17を得た。
(キャリア18の調製)
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加したこと、粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子18を得た。磁性粒子18の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子18のSmは3.5であり、磁性粒子18のRaは0.5であり、磁性粒子18のBET比表面積は0.14m2/gであり、磁性粒子18の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、5.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子18に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア18を得た。
キャリア材料としてSiO2を1.5質量部添加したこと、粉砕品の体積平均粒径を2.1μmとしたこと以外は、磁性粒子1と同様の条件で行い、磁性粒子18を得た。磁性粒子18の体積平均粒径は35μmであり、磁性粒子18のSmは3.5であり、磁性粒子18のRaは0.5であり、磁性粒子18のBET比表面積は0.14m2/gであり、磁性粒子18の体積抵抗は24000V/cmの電界下で、5.00logΩcmであった。そして、磁性粒子1を磁性粒子18に変更すること以外は、キャリア1と同様の条件で行い、キャリア18を得た。
表1に磁性粒子1〜18を得る際のSiO2の添加量、粉砕品の体積平均粒径、本焼成温度、酸素濃度及び表面酸化温度をまとめた。また、表2に磁性粒子1〜18のSm、Ra、BET比表面積、体積抵抗をまとめた。
(着色剤分散液の調製)
シアン顔料:銅フタロシアニンB15:3(大日精化社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 5質量部
イオン交換水 200質量部
シアン顔料:銅フタロシアニンB15:3(大日精化社製) 50質量部
アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 5質量部
イオン交換水 200質量部
上記の成分を混合し、IKA社製ウルトラタラックスにより5分間、更に超音波バスにより10分間分散し、固形分21%の着色剤分散液を得た。堀場製作所製粒度測定器LA−700にて体積平均粒径を測定したところ160nmであった。
(離型剤分散液の調製)
パラフィンワックス:HNP−9(日本精鑞社製) 19質量部
アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 1質量部
イオン交換水 80質量部
パラフィンワックス:HNP−9(日本精鑞社製) 19質量部
アニオン性界面活性剤:ネオゲンSC(第一工業製薬社製) 1質量部
イオン交換水 80質量部
上記の成分を耐熱容器中で混合し、90℃に昇温して30分、攪拌を行った。次いで、容器底部より溶融液をゴーリンホモジナイザーへと流通し、5MPaの圧力条件のもと、3パス相当の循環運転を行った後、圧力を35MPaに昇圧し、更に3パス相当の循環運転を行った。こうして出来た乳化液を前記耐熱溶液中で40℃以下になるまで冷却し、離型剤分散液を得た。堀場製作所製粒度測定器LA−700にて体積平均粒径を測定したところ240nmであった。
(樹脂粒子分散液の調製)
(油層)
スチレン(和光純薬社製) 30質量部
アクリル酸n−ブチル(和光純薬社製) 10質量部
β-カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華社製) 1.3質量部
ドデカンチオール(和光純薬社製) 0.4質量部
(水層1)
イオン交換水 17質量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.4質量部
(水層2)
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.05質量部
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬社製) 0.4質量部
(油層)
スチレン(和光純薬社製) 30質量部
アクリル酸n−ブチル(和光純薬社製) 10質量部
β-カルボキシエチルアクリレート(ローディア日華社製) 1.3質量部
ドデカンチオール(和光純薬社製) 0.4質量部
(水層1)
イオン交換水 17質量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.4質量部
(水層2)
イオン交換水 40質量部
アニオン性界面活性剤(ダウファックス、ダウケミカル社製) 0.05質量部
ペルオキソ二硫酸アンモニウム(和光純薬社製) 0.4質量部
上記の油層成分と水層1の成分をフラスコに入れて攪拌混合し、単量体乳化分散液とした。反応容器に上記水層2の成分を投入し、容器内を窒素で十分に置換し、攪拌をしながらオイルバスで反応系内が75℃になるまで加熱した。反応容器内に上記の単量体乳化分散液を3時間かけて徐々に滴下し、乳化重合を行った。滴下終了後、更に75℃で重合を継続し、3時間後に重合を終了させた。得られた樹脂粒子は、レーザー回析式粒度分布測定装置(LA−700堀場製作所製)で樹脂微粒子の体積平均粒径D50vを測定したところ250nmであり、示差走査熱量計(DSC−50島津製作所製)を用いて昇温速度10℃/分で樹脂のガラス転移温度を測定したところ53℃であり、分子量測定器(HLC−8020東ソー社製)を用い、THFを溶媒として数平均分子量(ポリスチレン換算)を測定したところ13,000であった。すなわち、体積平均粒径250nm、固形分42%、ガラス転移温度52℃、数平均分子量Mnが13,000の樹脂粒子分散液を得た。
(トナーの調製)
樹脂微粒子分散液 150質量部
着色剤粒子分散液 30質量部
離型剤粒子分散液 40質量部
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
樹脂微粒子分散液 150質量部
着色剤粒子分散液 30質量部
離型剤粒子分散液 40質量部
ポリ塩化アルミニウム 0.4質量部
上記の成分をステンレス製フラスコ中でIKE社製のウルトラタラックスを用いて混合、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80分保持した後、ここに上記と同じ樹脂微粒子分散液を緩やかに70質量部追加した。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6.0 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97℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度を1℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で十分に洗浄した後、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40℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに5回繰り返し、濾液のpHが6.54、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のろ紙を用いて固液分離を行った。次いで真空乾燥を12時間継続してトナー母粒子を得た。トナー母粒子の体積平均粒径D50vをコールターカウンターで測定したところ6.2μmであり 、体積平均粒度分布指標GSDvは1.20であった。ルーゼックス社製のルーゼックス画像解析装置で形状観察を行ったところ、粒子の形状係数SF1は135でポテト形状であることが観察された。また、トナーのガラス転移温度は52℃であった。更に、このトナーに、ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略す場合がある)で表面疎水化処理した1次粒子平均粒径40nmのシリカ(SiO2)粒子と、メタチタン酸とイソブチルトリメトキシシランの反応生成物である1次粒子平均粒径20nmのメタチタン酸化合物微粒子とを、トナー粒子の表面に対する被覆率が40%となるように添加し、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを調製した。
<実施例1>
トナー濃度8重量%となるようにキャリア1と上記トナーを混ぜ現像剤を得た。
トナー濃度8重量%となるようにキャリア1と上記トナーを混ぜ現像剤を得た。
(現像剤の評価)
純正Cyan現像剤(トナー濃度8%)をDCC400改造機(トナー濃度8%固定、プリントスピード45枚/分)のCyan位置に仕込んだ。23℃、50%RHの環境下で24時間放置し、A4の普通紙にエリアカバレッジ2%になるようにソリッドパッチを100枚印刷した。次に、DCC400改造機のプリントスピードを90枚/分に調整し、上記現像剤をDCC400改造機のCyan位置に仕込み、30℃、88%RHの環境下で、24時間放置し、A4の普通紙にエリアカバレッジ2%になるようにソリッドパッチを100枚印刷した。上記それぞれ100枚目の画像の画像濃度差ΔEを求めた。画像濃度差ΔEは、X−rite938(X−Rite社製)を用いて、国際照明委員会(CIE)が規格化したCIE L* a* b*から求めた。画像濃度差(ΔE)の評価を下記の基準で行った。得られた結果を表3に示す。
純正Cyan現像剤(トナー濃度8%)をDCC400改造機(トナー濃度8%固定、プリントスピード45枚/分)のCyan位置に仕込んだ。23℃、50%RHの環境下で24時間放置し、A4の普通紙にエリアカバレッジ2%になるようにソリッドパッチを100枚印刷した。次に、DCC400改造機のプリントスピードを90枚/分に調整し、上記現像剤をDCC400改造機のCyan位置に仕込み、30℃、88%RHの環境下で、24時間放置し、A4の普通紙にエリアカバレッジ2%になるようにソリッドパッチを100枚印刷した。上記それぞれ100枚目の画像の画像濃度差ΔEを求めた。画像濃度差ΔEは、X−rite938(X−Rite社製)を用いて、国際照明委員会(CIE)が規格化したCIE L* a* b*から求めた。画像濃度差(ΔE)の評価を下記の基準で行った。得られた結果を表3に示す。
(画像濃度差)
◎:画像濃度差がない(ΔEが1.0以下の場合)
○:画像濃度差がほとんどない(ΔEが1.0以上2.0以下の場合)
△:画像濃度差が若干ある(ΔEが2.0超3.0以下の場合)
×:画像濃度差がある(ΔEが3.0超4.0以下の場合)
××:画像濃度差が顕著である(ΔEが4.0超の場合)
◎:画像濃度差がない(ΔEが1.0以下の場合)
○:画像濃度差がほとんどない(ΔEが1.0以上2.0以下の場合)
△:画像濃度差が若干ある(ΔEが2.0超3.0以下の場合)
×:画像濃度差がある(ΔEが3.0超4.0以下の場合)
××:画像濃度差が顕著である(ΔEが4.0超の場合)
<実施例2>
実施例1のキャリア1をキャリア2に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア2に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例3>
実施例1のキャリア1をキャリア3に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア3に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例4>
実施例1のキャリア1をキャリア4に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア4に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例5>
実施例1のキャリア1をキャリア5に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア5に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例6>
実施例1のキャリア1をキャリア6に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア6に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例7>
実施例1のキャリア1をキャリア7に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア7に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例8>
実施例1のキャリア1をキャリア8に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア8に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例9>
実施例1のキャリア1をキャリア9に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア9に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<実施例10>
実施例1のキャリア1をキャリア10に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア10に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例1>
実施例1のキャリア1をキャリア11に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア11に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例2>
実施例1のキャリア1をキャリア12に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア12に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例3>
実施例1のキャリア1をキャリア13に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア13に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例4>
実施例1のキャリア1をキャリア14に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア14に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例5>
実施例1のキャリア1をキャリア15に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア15に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例6>
実施例1のキャリア1をキャリア16に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア16に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例7>
実施例1のキャリア1をキャリア17に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア17に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
<比較例8>
実施例1のキャリア1をキャリア18に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1のキャリア1をキャリア18に変更したこと以外は実施例1と同じように現像剤を調製し、評価を行った。得られた結果を表3に示す。
実施例1〜10の結果が示すように、磁性粒子のSmを1.0以上3.5以下の範囲とし、磁性粒子表面のRaを0.2以上0.7以下の範囲とし、磁性粒子のBET比表面積を0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲とし、磁性粒子の体積抵抗を24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲とした磁性粒子を使用することにより、磁性粒子のSm、Ra、BET比表面積、体積抵抗のうち少なくともいずれか1つを満たさない磁性粒子を使用した比較例1〜8に比べて、高温高湿の環境下で、且つ高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差が抑制された。また、磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが2.5以上3.0以下の範囲であり、磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.4以上0.7以下の範囲であり、磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.12m2/g以下の範囲であり、磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、7.0logΩcm以上7.8logΩcm以下の範囲である実施例1、8、9は、実施例2〜7、10に比べて、高温高湿の環境下で、且つ高速で画像を形成しても、記録媒体上の画像に生じる画像濃度差がより抑制された。
20 電子写真感光体、50 現像装置、51 ケース、52 現像ロール、53 供給ロール、54 攪拌ロール、107 感光体、108 帯電ローラ(帯電装置)、111 現像装置、112 転写装置、113 感光体クリーニング装置、115 定着装置、116 レール、117,118 開口部、200 プロセスカートリッジ、300 記録媒体、301 画像形成装置、310 帯電部、312 露光部、314 電子写真感光体、316 現像部、318 転写部、320 クリーニング部、322 定着部、324 記録媒体、511 層厚規制部材、512 カバー部、521 マグネットロール、522 現像スリーブ。
Claims (5)
- 磁性粒子を有し、前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが1.0以上3.5以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.2以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.14m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、6.0logΩcm以上8.0logΩcm以下の範囲であることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。
- 前記磁性粒子表面の凹凸の平均間隔Smが2.5以上3.0以下の範囲であり、前記磁性粒子表面の算術平均粗さRaが0.4以上0.7以下の範囲であり、前記磁性粒子のBET比表面積が0.08m2/g以上0.12m2/g以下の範囲であり、前記磁性粒子の体積抵抗が、24000V/cmの電界下で、7.0logΩcm以上7.8logΩcm以下の範囲であることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用キャリア。
- 請求項1又は2に記載の静電荷像現像用キャリアを含有することを特徴とする静電荷像現像用現像剤。
- 請求項3に記載の静電荷像現像用現像剤を収納し、像保持体表面に形成された静電潜像を前記静電荷像現像用現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
- 像保持体と、前記像保持体表面を帯電する帯電手段と、前記像保持体表面に静電潜像を形成する静電潜像形成手段と、前記静電潜像を請求項3に記載の静電荷像現像用現像剤により現像してトナー画像を形成する現像手段と、前記トナー画像を被転写体に転写する転写手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
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