JP2015176054A - 静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、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

静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、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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Abstract

【課題】高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像用トナーの提供。
【解決手段】結着樹脂を含むトナー粒子と、平均円相当径が0.3μm以上3μm未満である第1のぺロブスカイト型化合物及び平均円相当径が3μm以上7μm未満の第2のぺロブスカイト型化合物を含む外添剤と、を含有し、トナー全体に占める前記第1のぺロブスカイト型化合物の含有率をα(質量%)としたときのトナー全体に占める前記第2のぺロブスカイト型化合物の含有率β(質量%)が、α/10以上α/2未満である静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし

Description

本発明は、静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、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。
近年、電子写真プロセスは、情報化社会における機器の発達や通信網の充実により、複写機のみならず、オフィスのネットワークプリンター、パソコンのプリンター、オンデマンド印刷のプリンター等にも広く利用され、白黒、カラーを問わず、高画質、高速化、高信頼性、小型化、軽量化、省エネルギー性能がますます強く要求されてきている。
電子写真プロセスは、通常、光導電性物質を利用した感光体(像保持体)上に種々の手段により電気的に潜像(静電荷像)を形成し、この潜像をトナーを用いて現像し、感光体上のトナー画像を中間転写体を介して又は介さずに紙等の記録媒体に転写した後、この転写画像を記録媒体に定着する、という複数の工程を経て、定着画像を形成している。
ここで、一成分現像剤として低温定着対応のトナーを使用し、現像装置内で摺擦を繰り返し受けても帯電性能や流動性が劣化せず、安定した画像形成を行うことのできる画像形成方法を提供するため、非磁性一成分トナーを収納し、かつ、交換自在なトナー収納部を有する現像装置より、前記非磁性一成分トナーを静電潜像担持体上に供給して現像を行う画像形成方法において、前記非磁性一成分トナーが、平均一次粒径が4nm以上80nm以下の無機微粒子と、平均一次粒径が0.1μm以上1.0μm以下の無機粒子と、を外添してなり、軟化点が105℃以上125℃以下であって、かつ、体積基準メディアン径(D50)が3μm以上10μm以下のものであることを特徴とする画像形成方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
また、画像流れ、トナー融着が発生せず、安定した画像濃度が得られる画像形成方法を提供するため、感光体表面を帯電する帯電工程、露光により該感光体上に静電潜像を形成する潜像形成工程、該静電潜像を反転現像法によりトナーで現像してトナー像を形成する現像工程、転写材に該トナー像を静電転写させる転写工程、該転写材と感光体を分離させる分離工程、転写工程後に感光体上に残った転写残余トナーをクリーニング部材にて感光体上から除去するクリーニング工程を有する画像形成方法において、該感光体は、導電性基体と該導電性基体上に少なくともアモルファスシリコンを含む光導電層及びアモルファスシリコン及び/またはアモルファスカーボンを含む表面保護層を備えたものであり、該トナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナー粒子と、少なくとも粒子形状が立方体または直方体であるペロブスカイト型結晶であり個数平均粒子径が80nm以上300nm未満である無機微粉体A及び個数平均粒径が300nm以上3000nm未満である無機微粉体Bを含有することを特徴とする、画像形成方法が開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
また、磁性一成分系の画像形成装置において、ブロッチの発生を抑制しつつ、ドラムの画像流れを抑制された高品位の画像を長期に渡って得ることができる画像形成装置を提供するため、少なくとも、(1)静電潜像を担持するための感光ドラム、(2)該感光ドラムを帯電するための帯電手段、(3)該帯電された感光ドラムに静電潜像を形成するための露光手段、(4)現像剤を担持しながら、該感光ドラムと対向する現像領域に現像剤を搬送する現像剤担持体を備え、該感光ドラムに形成された静電潜像を、該現像剤担持体に担持されている現像剤を用いて現像を行うことにより現像剤像を得るための現像装置、(5)該感光ドラムに担持されている現像剤像を転写材(記録媒体)に転写するための転写装置、(6)転写後の該感光ドラム上に残留した現像剤を回収するためのクリーニング手段、及び(7)該転写材を通過させ、現像剤像を転写材に定着させるための定着手段を有する画像形成装置であって、該現像剤は、少なくとも結着樹脂及び磁性粉を含有する負帯電性磁性トナー粒子を含む磁性一成分系現像剤であり、該磁性トナー粒子の表面に、少なくとも無機微粒子A及び無機微粒子Bが存在し、該無機微粒子Aは、焼結工程を経由しないで製造された一次平均粒径(Da)が30nm以上300nm以下の粒子形状が立方体形状及び直方体形状から選ばれる少なくとも一方の形状を有するペロブスカイト型結晶であるチタン酸ストロンチウムであり、該無機微粒子Bは、焼結工程を経由して製造された一次平均粒径(Db)が500nm以上2000nm以下のチタン酸ストロンチウムであり、該現像剤担持体は、少なくとも基体及び該基体表面に形成された樹脂層からなり、該樹脂層は、少なくとも結着樹脂、黒鉛粒子、正荷電制御剤及び分散平均粒径が3.0μm以上8.0μm以下である球状粒子を含有し、かつ、該現像剤担持体の表面上で1辺0.5mmの正方形をとり、その各辺を平行725本の直線で等分したときに形成される交点で測定される3次元高さデータに基づき得られる比表面積が、1.18以上1.50以下であり、該樹脂層の表面粗さ(Ra)が、0.5μm以上1.5μm以下であり、該無機微粒子A及びB、及びトナー粒子は、現像剤担持体の樹脂層に対し、いずれも負に帯電し、その帯電序列(負の帯電性が強い順)が、トナー粒子、無機微粒子B、無機微粒子A、現像剤担持体の樹脂層であることを特徴とする画像形成装置が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。
特開2008−112045号公報 特開2006−285145号公報 特開2010−151921号公報
本発明は、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像用トナーを提供することを目的とする。
前記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。
即ち、請求項1に係る発明は、
結着樹脂を含むトナー粒子と、
平均円相当径が0.3μm以上3μm未満である第1のぺロブスカイト型化合物及び平均円相当径が3μm以上7μm未満の第2のぺロブスカイト型化合物を含む外添剤と、を含有し、
トナー全体に占める前記第1のぺロブスカイト型化合物の含有率をα(質量%)としたときのトナー全体に占める前記第2のぺロブスカイト型化合物の含有率β(質量%)が、α/10以上α/2未満である静電荷像現像用トナー。
請求項2に係る発明は、
前記第1のぺロブスカイト型化合物及び前記第2のぺロブスカイト型化合物が、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム及びチタン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
請求項3に係る発明は、
前記第1のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子又はその凝集体であり、前記第2のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子の凝集体である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
請求項4に係る発明は、
トナー全体に占める、前記第1のぺロブスカイト型化合物及び前記第2のぺロブスカイト型化合物の合計の含有率が、0.1質量%以上1.5質量%未満である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
請求項5に係る発明は、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
請求項6に係る発明は、
請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
請求項7に係る発明は、
請求項5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。
請求項8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5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。
請求項9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5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。
請求項1〜請求項4に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像用トナーが提供される。
請求項5に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像剤が提供される。
請求項6に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジが提供される。
請求項7に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像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。
請求項8に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像剤を用いた画像形成装置が提供される。
請求項9に係る発明によれば、特定のペロブスカイト型化合物を外添剤として特定の比率で含有しない場合に比較して、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい静電荷像現像剤を用いた画像形成方法が提供される。
本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。 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。
以下、本発明の静電荷像現像用トナー、静電荷像現像剤、トナーカートリッジ、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。
<静電荷像現像用トナー>
本実施形態に係る静電荷像現像用トナー(以下、本実施形態に係るトナー)は、結着樹脂を含むトナー粒子と、平均円相当径が0.3μm以上3μm未満である第1のぺロブスカイト型化合物及び平均円相当径が3μm以上7μm未満の第2のぺロブスカイト型化合物を含む外添剤と、を含有し、トナー全体に占める前記第1のぺロブスカイト型化合物の含有率をα(質量%)としたときのトナー全体に占める前記第2のぺロブスカイト型化合物の含有率β(質量%)が、α/10以上α/2未満とされたものである。
本実施形態に係るトナーを電子写真方式の画像形成に用いることで、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でも画像欠陥が生じにくい。その理由は明確ではないが、以下のように推察される。
従来、感光体上の放電生成物やフィルミングによる画像欠陥の発生を防止するために、チタン酸ストロンチウム等のペロブスカイト型化合物等の無機粒子をトナー表面に外添剤として外添しトナーに感光体のクリーニング性を付与してきた。しかし、高温環境下での低画像密度での連続画像出力状況では、現像機内の撹拌ストレスにより外添された無機粒子がトナー中に埋没してしまいクリーニング性が十分に担保できず、画像欠陥を生じてしまう場合がある。
本実施形態では、第1のぺロブスカイト型化合物と、第1のぺロブスカイト型化合物よりも平均円相当径の大きい第2のぺロブスカイト型化合物とが外添剤として含有される。小径側の無機粒子である第1のぺロブスカイト型化合物はトナー表面に存在し、クリーニングブレードと感光体との接触部に滞留することでクリーニング性を担保している。しかし、高温環境下での低画像密度での連続画像出力状況では現像機内の撹拌ストレスにより外添された無機粒子である第1のぺロブスカイト型化合物がトナー中に埋没してしまう場合がある。しかし、本実施形態では、大径側の無機粒子である第2のぺロブスカイト型化合物が存在することによって、現像機内の撹拌ストレスにより大径側の無機粒子である第2のぺロブスカイト型化合物が解砕されて小径側の無機粒子である第1のぺロブスカイト型化合物が生じ、第1のぺロブスカイト型化合物の埋没分が補てんされる。その結果、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況でもクリーニングブレードと感光体との接触部に第1のぺロブスカイト型化合物が滞留し、画像欠陥を生ずることなく良質な画像を得ることができると推察される。
本実施形態において、「高温環境下」とは、30℃以上の環境をいう。また、本実施形態において、「低画像密度での連続画像出力状況」とは、画像密度5%以下の条件(低画像密度)の画像を一分間にA4用紙換算で50枚以上出力する状況をいう。
以下、本実施形態に係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、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−7121−1987「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。
−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−7121−1987「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、2μm以上10μm以下が好ましく、4μm以上8μm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。
トナー粒子の形状係数SF1としては、110以上150以下が好ましく、120以上140以下がより好ましい。
なお、形状係数SF1は、下記式により求められる。
式:SF1=(ML/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナーの絶対最大長、Aはトナーの投影面積を各々示す。
具体的には、形状係数SF1は、主に顕微鏡画像又は走査型電子顕微鏡(SEM)画像を画像解析装置を用いて解析することによって数値化され、以下のようにして算出される。すなわち、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像をビデオカメラによりルーゼックス画像解析装置に取り込み、100個の粒子の最大長と投影面積を求め、上記式によって計算し、その平均値を求めることにより得られる。
(外添剤)
本実施形態においては、外添剤として、平均円相当径が0.3μm以上3μm未満である第1のぺロブスカイト型化合物及び平均円相当径が3μm以上7μm未満の第2のぺロブスカイト型化合物が少なくとも用いられる。また、トナー全体に占める第1のぺロブスカイト型化合物の含有率をα(質量%)としたときのトナー全体に占める第2のぺロブスカイト型化合物の含有率β(質量%)は、α/10以上α/2未満とされる。
第1のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径が0.3μmより小さい場合、第1のぺロブスカイト型化合物の研磨力が弱くクリーニング性を担保できないことがある。第1のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径が3μm以上の場合は、第1のぺロブスカイト型化合物がトナー表面から遊離しやすく、研磨作用を発揮することができないことがある。第1のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径は、0.5μm以上2μm未満であることが好ましく、0.7μm以上1.5μm未満であることがより好ましい。
第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径が3μmより小さい場合、解砕による第1のぺロブスカイト型化合物の補てんがされにくく、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況では良質な画像を提供できないことがある。第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径が7μm以上の場合は、撹拌によって第2のぺロブスカイト型化合物が解砕されにくく、第2のぺロブスカイト型化合物の解砕による第1のぺロブスカイト型化合物の補てんが行われないことがある。第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径は、4μm以上6μm未満であることが好ましく、4.5μm以上5.5μm未満であることがより好ましい。
また、第2のぺロブスカイト型化合物の含有率βがα/10より小さい場合は、第2のぺロブスカイト型化合物の解砕による補てんがされにくく、高温環境下における低画像密度での連続画像出力状況では良質な画像を提供できないことがある。第2のぺロブスカイト型化合物の含有率βがα/2以上の場合、撹拌によって第2のぺロブスカイト型化合物が解砕されにくく解砕による第1のぺロブスカイト型化合物の補てんが行われないことがある。第2のぺロブスカイト型化合物の含有率βは、α/9以上α/4未満であることが好ましく、α/8以上α/5未満であることがより好ましい。
本実施形態において「ぺロブスカイト型化合物」とは、結晶構造の一種であるぺロブスカイト構造を有する化合物をいう。ぺロブスカイト型化合物としては、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジルコン酸バリウム、ジルコン酸カルシウム等が挙げられる。これらの中でも、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム及びチタン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一種が好ましい。
本実施形態において、ぺロブスカイト型化合物の平均円相当径は、ぺロブスカイト型化合物の粒子100個をSEM装置にて写真観察し、画像解析ソフトWinROOF(三谷商事社製)を用いて、下記式より求めた円相当径の平均値として算出した。
式:円相当径=2√(面積/π)
[上記式中、面積は、ぺロブスカイト型化合物の投影面積を表す。]
本実施形態においては、第1のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子又はその凝集体であり、第2のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子の凝集体であることが好ましく、第1のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.4μm以上0.7μm未満の一次粒子又はその凝集体であり、第2のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.4μm以上0.7μm未満の一次粒子の凝集体であることがより好ましい。
第1のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子又はその凝集体であることで、クリーニングブレードと感光体との接触部に滞留しやすくなる利点がある。また、第2のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子の凝集体であることで、現像機の撹拌ストレスにより解砕されたときに第1のペロブスカイト型化合物と同等のクリーニング性を担保できる利点がある。
トナー全体に占める、第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の合計の含有率は、0.1質量%以上1.5質量%未満であることが好ましく、0.2質量%以上1.2質量%未満であることがより好ましく、0.5質量%以上1質量%未満であることが更に好ましい。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の合計の含有率が0.1質量%以上であれば、像保持体表面の研磨に必要な研磨力が確保され、クリーニング性に優れる。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の合計の含有率が1.5質量%未満であれば、研磨力が強すぎることがなく、像保持体表面における傷の発生が抑制される。
本実施形態においては、第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物以外のその他の無機粒子を外添剤として併用してもよい。
その他の無機粒子としては、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。
本実施形態において、第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物以外のその他の無機粒子を外添剤として併用する場合、外添剤に占める、第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の合計の割合は、0.01質量%以上30質量%以下が好ましく、1質量%以上25質量%以下がより好ましく、5質量%以上25質量%以下が更に好ましい。
本実施形態において、トナー全体に占める全外添剤の合計の含有率は、3質量%以上10質量%未満であることが好ましく、3.5質量%以上8質量%未満であることがより好ましく、3.5質量%以上7質量%未満であることが更に好ましい。
(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。
トナー粒子は、乾式製法(例えば、混練粉砕法等)、湿式製法(例えば凝集合一法、懸濁重合法、溶解懸濁法等)のいずれにより製造してもよい。トナー粒子の製法は、これらの製法に特に制限はなく、周知の製法が採用される。
これらの中でも、凝集合一法により、トナー粒子を得ることがよい。
具体的には、例えば、トナー粒子を凝集合一法により製造する場合、
結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液を準備する工程(樹脂粒子分散液準備工程)と、樹脂粒子分散液中で(必要に応じて他の粒子分散液を混合した後の分散液中で)、樹脂粒子(必要に応じて他の粒子)を凝集させ、凝集粒子を形成する工程(凝集粒子形成工程)と、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して加熱し、凝集粒子を融合・合一して、トナー粒子を形成する工程(融合・合一工程)と、を経て、トナー粒子を製造する。
以下、各工程の詳細について説明する。
なお、以下の説明では、着色剤、及び離型剤を含むトナー粒子を得る方法について説明するが、着色剤、離型剤は、必要に応じて用いられるものである。無論、着色剤、離型剤以外のその他添加剤を用いてもよい。
−樹脂粒子分散液準備工程−
まず、結着樹脂となる樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と共に、例えば、着色剤粒子が分散された着色剤粒子分散液、離型剤粒子が分散された離型剤粒子分散液を準備する。
ここで、樹脂粒子分散液は、例えば、樹脂粒子を界面活性剤により分散媒中に分散させることにより調製する。
樹脂粒子分散液に用いる分散媒としては、例えば水系媒体が挙げられる。
水系媒体としては、例えば、蒸留水、イオン交換水等の水、アルコール類等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
界面活性剤としては、例えば、硫酸エステル塩系、スルホン酸塩系、リン酸エステル系、せっけん系等のアニオン界面活性剤;アミン塩型、4級アンモニウム塩型等のカチオン界面活性剤;ポリエチレングリコール系、アルキルフェノールエチレンオキサイド付加物系、多価アルコール系等の非イオン系界面活性剤等が挙げられる。これらの中でも特に、アニオン界面活性剤、カチオン界面活性剤が挙げられる。非イオン系界面活性剤は、アニオン界面活性剤又はカチオン界面活性剤と併用してもよい。
界面活性剤は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
樹脂粒子分散液において、樹脂粒子を分散媒に分散する方法としては、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、ダイノミル等の一般的な分散方法が挙げられる。また、樹脂粒子の種類によっては、例えば転相乳化法を用いて樹脂粒子分散液中に樹脂粒子を分散させてもよい。
なお、転相乳化法とは、分散すべき樹脂を、その樹脂が可溶な疎水性有機溶剤中に溶解せしめ、有機連続相(O相)に塩基を加えて、中和したのち、水媒体(W相)を投入することによって、W/OからO/Wへの、樹脂の変換(いわゆる転相)が行われて不連続相化し、樹脂を、水媒体中に粒子状に分散する方法である。
樹脂粒子分散液中に分散する樹脂粒子の体積平均粒径としては、例えば0.01μm以上1μm以下が好ましく、0.08μm以上0.8μm以下がより好ましく、0.1μm以上0.6μmがさらに好ましい。
なお、樹脂粒子の体積平均粒径は、レーザー回折式粒度分布測定装置(例えば、堀場製作所製、LA−700)の測定によって得られた粒度分布を用い、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、体積について小粒径側から累積分布を引き、全粒子に対して累積50%となる粒径を体積平均粒径D50vとして測定される。なお、他の分散液中の粒子の体積平均粒径も同様に測定される。
樹脂粒子分散液に含まれる樹脂粒子の含有量としては、例えば、5質量%以上50質量%以下が好ましく、10質量%以上40質量%以下がより好ましい。
なお、樹脂粒子分散液と同様にして、例えば、着色剤粒子分散液、離型剤粒子分散液も調製される。つまり、樹脂粒子分散液における粒子の体積平均粒径、分散媒、分散方法、及び粒子の含有量に関しては、着色剤粒子分散液中に分散する着色剤粒子、及び離型剤粒子分散液中に分散する離型剤粒子についても同様である。
−凝集粒子形成工程−
次に、樹脂粒子分散液と共に、着色剤粒子分散液と、離型剤粒子分散液と、を混合する。
そして、混合分散液中で、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とをヘテロ凝集させ目的とするトナー粒子の径に近い径を持つ、樹脂粒子と着色剤粒子と離型剤粒子とを含む凝集粒子を形成する。
具体的には、例えば、混合分散液に凝集剤を添加すると共に、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後、樹脂粒子のガラス転移温度(具体的には、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度−30℃以上ガラス転移温度−10℃以下)の温度に加熱し、混合分散液に分散された粒子を凝集させて、凝集粒子を形成する。
凝集粒子形成工程においては、例えば、混合分散液を回転せん断型ホモジナイザーで攪拌下、室温(例えば25℃)で上記凝集剤を添加し、混合分散液のpHを酸性(例えばpHが2以上5以下)に調整し、必要に応じて分散安定剤を添加した後に、上記加熱を行ってもよい。
凝集剤としては、例えば、混合分散液に添加される分散剤として用いる界面活性剤と逆極性の界面活性剤、例えば無機金属塩、2価以上の金属錯体が挙げられる。特に、凝集剤として金属錯体を用いた場合には、界面活性剤の使用量が低減され、帯電特性が向上する。
凝集剤の金属イオンと錯体もしくは類似の結合を形成する添加剤を必要に応じて用いてもよい。この添加剤としては、キレート剤が好適に用いられる。
無機金属塩としては、例えば、塩化カルシウム、硝酸カルシウム、塩化バリウム、塩化マグネシウム、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウム等の金属塩、及び、ポリ塩化アルミニウム、ポリ水酸化アルミニウム、多硫化カルシウム等の無機金属塩重合体等が挙げられる。
キレート剤としては、水溶性のキレート剤を用いてもよい。キレート剤としては、例えば、酒石酸、クエン酸、グルコン酸等のオキシカルボン酸、イミノジ酸(IDA)、ニトリロトリ酢酸(NTA)、エチレンジアミンテトラ酢酸(EDTA)等が挙げられる。
キレート剤の添加量としては、例えば、樹脂粒子100質量部に対して0.01質量部以上5.0質量部以下が好ましく、0.1質量部以上3.0質量部未満がより好ましい。
−融合・合一工程−
次に、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液に対して、例えば、樹脂粒子のガラス転移温度以上(例えば樹脂粒子のガラス転移温度より10から30℃高い温度以上)に加熱して、凝集粒子を融合・合一し、トナー粒子を形成する。
以上の工程を経て、トナー粒子が得られる。
なお、凝集粒子が分散された凝集粒子分散液を得た後、当該凝集粒子分散液と、樹脂粒子が分散された樹脂粒子分散液と、をさらに混合し、凝集粒子の表面にさらに樹脂粒子を付着するように凝集して、第2凝集粒子を形成する工程と、第2凝集粒子が分散された第2凝集粒子分散液に対して加熱をし、第2凝集粒子を融合・合一して、コア/シェル構造のトナー粒子を形成する工程と、を経て、トナー粒子を製造してもよい。
ここで、融合・合一工程終了後は、溶液中に形成されたトナー粒子を、公知の洗浄工程、固液分離工程、乾燥工程を経て乾燥した状態のトナー粒子を得る。
洗浄工程は、帯電性の点から充分にイオン交換水による置換洗浄を施すことがよい。また、固液分離工程は、特に制限はないが、生産性の点から吸引濾過、加圧濾過等を施すことがよい。また、乾燥工程も特に方法に制限はないが、生産性の点から凍結乾燥、フラッシュジェット乾燥、流動乾燥、振動型流動乾燥等を施すことがよい。
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。
<静電荷像現像剤>
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーを少なくとも含むものである。
本実施形態に係る静電荷像現像剤は、本実施形態に係るトナーのみを含む一成分現像剤であってもよいし、当該トナーとキャリアと混合した二成分現像剤であってもよい。
キャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが挙げられる。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キャリア;等が挙げられる。
なお、磁性粉分散型キャリア、及び樹脂含浸型キャリアは、当該キャリアの構成粒子を芯材とし、これに被覆樹脂により被覆したキャリアであってもよい。
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。
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、及びマトリックス樹脂としては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルエーテル、ポリビニルケトン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、オルガノシロキサン結合を含んで構成されるストレートシリコーン樹脂又はその変性品、フッ素樹脂、ポリエステル、ポリカーボネート、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等が挙げられる。
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。
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。
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。
<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、本実施形態に係る画像形成装置を示す概略構成図である。
図1に示す画像形成装置は、色分解された画像データに基づくイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色の画像を出力する電子写真方式の第1乃至第4の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10K(画像形成手段)を備えている。これらの画像形成ユニット(以下、単に「ユニット」と称する場合がある)10Y、10M、10C、10Kは、水平方向に互いに予め定められた距離離間して並設されている。なお、これらユニット10Y、10M、10C、10Kは、画像形成装置に対して脱着するプロセスカートリッジであってもよい。
各ユニット10Y、10M、10C、10Kの図面における上方には、各ユニットを通して中間転写体としての中間転写ベルト20が延設されている。中間転写ベルト20は、図における左から右方向に互いに離間して配置された駆動ロール22及び中間転写ベルト20内面に接する支持ロール24に巻きつけて設けられ、第1のユニット10Yから第4のユニット10Kに向う方向に走行されるようになっている。なお、支持ロール24は、図示しないバネ等により駆動ロール22から離れる方向に力が加えられており、両者に巻きつけられた中間転写ベルト20に張力が与えられている。また、中間転写ベルト20の像保持体側面には、駆動ロール22と対向して中間転写体クリーニング装置30が備えられている。
また、各ユニット10Y、10M、10C、10Kの現像装置(現像手段)4Y、4M、4C、4Kのそれぞれには、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kに収められたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナーを含むトナーの供給がなされる。
第1乃至第4のユニット10Y、10M、10C、10Kは、同等の構成を有しているため、ここでは中間転写ベルト走行方向の上流側に配設されたイエロー画像を形成する第1のユニット10Yについて代表して説明する。なお、第1のユニット10Yと同等の部分に、イエロー(Y)の代わりに、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)を付した参照符号を付すことにより、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kの説明を省略する。
第1のユニット10Yは、像保持体として作用する感光体1Yを有している。感光体1Yの周囲には、感光体1Yの表面を予め定められた電位に帯電させる帯電ロール(帯電手段の一例)2Y、帯電された表面を色分解された画像信号に基づくレーザ光線3Yよって露光して静電荷像を形成する露光装置(静電荷像形成手段の一例)3、静電荷像に帯電したトナーを供給して静電荷像を現像する現像装置(現像手段の一例)4Y、現像したトナー画像を中間転写ベルト20上に転写する一次転写ロール5Y(一次転写手段の一例)、及び一次転写後に感光体1Yの表面に残存するトナーを除去する感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)6Yが順に配置されている。
なお、一次転写ロール5Yは、中間転写ベルト20の内側に配置され、感光体1Yに対向した位置に設けられている。更に、各一次転写ロール5Y、5M、5C、5Kには、一次転写バイアスを印加するバイアス電源(図示せず)がそれぞれ接続されている。各バイアス電源は、図示しない制御部による制御によって、各一次転写ロールに印加する転写バイアスを可変する。
以下、第1ユニット10Yにおいてイエロー画像を形成する動作について説明する。
まず、動作に先立って、帯電ロール2Yによって感光体1Yの表面が−600V乃至−800Vの電位に帯電される。
感光体1Yは、導電性(例えば20℃における体積抵抗率:1×10−6Ωcm以下)の基体上に感光層を積層して形成されている。この感光層は、通常は高抵抗(一般の樹脂の抵抗)であるが、レーザ光線3Yが照射されると、レーザ光線が照射された部分の比抵抗が変化する性質を持っている。そこで、帯電した感光体1Yの表面に、図示しない制御部から送られてくるイエロー用の画像データに従って、露光装置3を介してレーザ光線3Yを出力する。レーザ光線3Yは、感光体1Yの表面の感光層に照射され、それにより、イエロー画像パターンの静電荷像が感光体1Yの表面に形成される。
静電荷像とは、帯電によって感光体1Yの表面に形成される像であり、レーザ光線3Yによって、感光層の被照射部分の比抵抗が低下し、感光体1Yの表面の帯電した電荷が流れ、一方、レーザ光線3Yが照射されなかった部分の電荷が残留することによって形成される、いわゆるネガ潜像である。
感光体1Y上に形成された静電荷像は、感光体1Yの走行に従って予め定められた現像位置まで回転される。そして、この現像位置で、感光体1Y上の静電荷像が、現像装置4Yによってトナー画像として可視像(現像像)化される。
現像装置4Y内には、例えば、少なくともイエロートナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤が収容されている。イエロートナーは、現像装置4Yの内部で攪拌されることで摩擦帯電し、感光体1Y上に帯電した帯電荷と同極性(負極性)の電荷を有して現像剤ロール(現像剤保持体の一例)上に保持されている。そして感光体1Yの表面が現像装置4Yを通過していくことにより、感光体1Y表面上の除電された潜像部にイエロートナーが静電的に付着し、潜像がイエロートナーによって現像される。イエローのトナー画像が形成された感光体1Yは、引続き予め定められた速度で走行され、感光体1Y上に現像されたトナー画像が予め定められた一次転写位置へ搬送される。
感光体1Y上のイエロートナー画像が一次転写へ搬送されると、一次転写ロール5Yに一次転写バイアスが印加され、感光体1Yから一次転写ロール5Yに向う静電気力がトナー画像に作用され、感光体1Y上のトナー画像が中間転写ベルト20上に転写される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と逆極性の(+)極性であり、例えば第1ユニット10Yでは制御部に(図示せず)よって+10μAに制御されている。
一方、感光体1Y上に残留したトナーは感光体クリーニング装置6Yで除去されて回収される。
また、第2のユニット10M以降の一次転写ロール5M、5C、5Kに印加される一次転写バイアスも、第1のユニットに準じて制御されている。
こうして、第1のユニット10Yにてイエロートナー画像の転写された中間転写ベルト20は、第2乃至第4のユニット10M、10C、10Kを通して順次搬送され、各色のトナー画像が重ねられて多重転写される。
第1乃至第4のユニットを通して4色のトナー画像が多重転写された中間転写ベルト20は、中間転写ベルト20と中間転写ベルト内面に接する支持ロール24と中間転写ベルト20の像保持面側に配置された二次転写ロール(二次転写手段の一例)26とから構成された二次転写部へと至る。一方、記録紙(記録媒体の一例)Pが供給機構を介して二次転写ロール26と中間転写ベルト20とが接触した隙間に予め定められたタイミングで給紙され、二次転写バイアスが支持ロール24に印加される。このとき印加される転写バイアスは、トナーの極性(−)と同極性の(−)極性であり、中間転写ベルト20から記録紙Pに向う静電気力がトナー画像に作用され、中間転写ベルト20上のトナー画像が記録紙P上に転写される。なお、この際の二次転写バイアスは二次転写部の抵抗を検出する抵抗検出手段(図示せず)により検出された抵抗に応じて決定されるものであり、電圧制御されている。
この後、記録紙Pは定着装置(定着手段の一例)28における一対の定着ロールの圧接部(ニップ部)へと送り込まれトナー画像が記録紙P上へ定着され、定着画像が形成される。
トナー画像を転写する記録紙Pとしては、例えば、電子写真方式の複写機、プリンター等に使用される普通紙が挙げられる。記録媒体は記録紙P以外にも、OHPシート等も挙げられる。
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、記録紙Pの表面も平滑が好ましく、例えば、普通紙の表面を樹脂等でコーティングしたコート紙、印刷用のアート紙等が好適に使用される。
カラー画像の定着が完了した記録紙Pは、排出部へ向けて搬出され、一連のカラー画像形成動作が終了される。
<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。
なお、図1に示す画像形成装置は、トナーカートリッジ8Y、8M、8C、8Kの着脱される構成を有する画像形成装置であり、現像装置4Y、4M、4C、4Kは、各々の現像装置(色)に対応したトナーカートリッジと、図示しないトナー供給管で接続されている。また、トナーカートリッジ内に収容されているトナーが少なくなった場合には、このトナーカートリッジが交換される。
以下、実施例および比較例を挙げ、本実施形態をより具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。なお、特に断りのない限り、「部」および「%」は質量基準である。
<実施例1>
[トナー粒子の作製]
−ポリエステル樹脂粒子分散液の調製−
・エチレングリコール〔和光純薬工業(株)製〕: 37部
・ネオペンチルグリコール〔和光純薬工業(株)製〕: 65部
・1,9−ノナンジオール〔和光純薬工業(株)製〕: 32部
・テレフタル酸〔和光純薬工業(株)製〕: 96部
上記モノマーをフラスコに仕込み、1時間をかけて温度200℃まで上げ、反応系内が攪拌されていることを確認したのち、ジブチル錫オキサイドを1.2部投入した。更に、生成する水を留去しながら同温度から6時間をかけて240℃まで温度を上げ、240℃で更に4時間脱水縮合反応を継続し、酸価が9.4mgKOH/g、重量平均分子量13,000、ガラス転移温度62℃であるポリエステル樹脂Aを得た。
次いで、ポリエステル樹脂Aを溶融状態のまま、キャビトロンCD1010((株)ユーロテック製)に移送した。別途準備した水性媒体タンクに試薬アンモニア水をイオン交換水で希釈した0.37%濃度の希アンモニア水を入れ、熱交換器で120℃に加熱しながら上記ポリエステル樹脂溶融体と共に上記キャビトロンに移送した。回転子の回転速度が60Hz、圧力が5kg/cmの条件でキャビトロンを運転し、体積平均粒径160nm、固形分30%、ガラス転移温度62℃、重量平均分子量Mwが13,000の樹脂粒子が分散されたポリエステル樹脂粒子分散液を得た。
−着色剤粒子分散液の調製−
・シアン顔料〔PigmentBlue15:3、大日精化工業(株)製〕: 10部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬(株)製〕: 2部
・イオン交換水: 80部
上記の成分を混合し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー〔HJP30006、(株)スギノマシン製〕により1時間分散し、体積平均粒径180nm、固形分20%の着色剤粒子分散液を得た。
−離型剤粒子分散液の調製−
・パラフィンワックス〔HNP 9、日本精鑞社製〕: 50部
・アニオン性界面活性剤〔ネオゲンSC、第一工業製薬製〕: 2部
・イオン交換水: 200部
上記成分を120℃に加熱して、IKA社製、ウルトラタラックスT50で十分に混合・分散した後、圧力吐出型ホモジナイザーで分散処理し、体積平均粒径が200nm、固形分20%の離型剤粒子分散液を得た。
−トナー粒子の作製−
・ポリエステル樹脂粒子分散液: 200部
・着色剤粒子分散液: 25部
・離型剤粒子分散液: 30部
・ポリ塩化アルミニウム: 0.4部
・イオン交換水: 100部
上記の成分をステンレス製フラスコに投入し、IKA社製のウルトラタラックスを用いて混合し、分散した後、加熱用オイルバスでフラスコを攪拌しながら48℃まで加熱した。48℃で30分保持した後、ここに上記と同じポリエステル樹脂粒子分散液を70部追加した。
その後、濃度0.5mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を用いて系内のpHを8.0 に調整した後、ステンレス製フラスコを密閉し、攪拌軸のシールを磁力シールして攪拌を継続しながら90℃まで加熱して3時間保持した。反応終了後、降温速度を2℃/分で冷却し、濾過、イオン交換水で洗浄した後、ヌッチェ式吸引濾過により固液分離を行った。これをさらに30℃のイオン交換水3Lを用いて再分散し、15分間300rpmで攪拌・洗浄した。この洗浄操作をさらに6回繰り返し、濾液のpHが7.54、電気伝導度6.5μS/cmとなったところで、ヌッチェ式吸引濾過によりNo.5A 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粒子を得た。
トナー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5.8μmであり、SF1は130であった。
得られたトナー粒子100質量%に対して、表1に示す通り、第1のペロブスカイト型化合物(チタン酸ストロンチウム)と第2のペロブスカイト型化合物(チタン酸ストロンチウム)を添加し、ヘンシェルミキサーにて2000rpmで5分間混合した。
上記工程を経て、トナー1を得た。
得られたトナー1とキャリアとを、トナー1:キャリア=5:95(質量比)の割合でVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、現像剤1を得た。
なお、キャリアは次のように作製されたものを用いた。
ニーダーにMn−Mgフェライト(体積平均粒径:50μm、パウダーテック社製、形状係数SF1:120)を1,000部投入し、パーフルオロオクチルメチルアクリレート−メチルメタクリレート共重合体(重合比率:20/80、Tg:72℃、重量平均分子量:72,000、綜研化学(株)製〕150部をトルエン700部に溶かした溶液を加え、常温(25℃)で20分混合した後、70℃に加熱して減圧乾燥した後、取り出し、コートキャリアを得た。さらに得たコートキャリアを75μm目開きのメッシュでふるい、粗粉を除去してキャリアを得た。キャリアの形状係数SF1は122であった。
(評価)
上述のようにして得られた現像剤を、Docu Centre Color 400改造機(富士ゼロックス社製)の現像器に充填し、高温高湿下(30℃、85%RH)にて、画像密度5%の画像を100,000枚連続で出力した。100,000枚連続出力後の像保持体表面の傷の発生、像保持体表面のフィルミングの発生及び画像欠陥の発生について評価を行った。結果を表1に示す。
−像保持体表面の傷の発生に関する評価−
100,000枚連続出力後の像保持体表面の傷を目視で確認した。評価は下記段階とした。G2以上が実際に使用可能なレベルである。
G4:像保持体表面に目視による傷は確認できない。
G3:像保持体表面に目視による傷は確認できないが僅かに曇りが確認できる。
G2:像保持体表面に目視による傷が確認できるが、出力画像には目視による欠陥は確認できない。
G1:像保持体表面に目視による傷が確認でき、出力画像には目視による欠陥が確認できる。
−像保持体表面のフィルミングの発生に関する評価−
100,000枚連続出力後の像保持体表面の傷を目視で確認した。評価は下記段階とした。G3以上が実際に使用可能なレベルである。
G4:像保持体表面上の異物の付着、画像上のトナーの汚れともに目視では確認できない。
G3:像保持体表面上の異物の付着は目視で認められるが、画像上には目視による欠陥は現れていない。
G2:像保持体表面上の異物の付着が目視で認められ、画像上に僅かなトナー汚れが目視で観察される。
G1:像保持体表面上全面に異物の付着が目視で認められ、画像上にトナー汚れが目視で観察される。
−画像欠陥の発生に関する評価−
100,000枚出力した画像の中で、99,900枚〜100,000枚の100枚について画像欠陥(色筋、色点等)の発生を目視で確認した。評価は下記段階とした。△以上が実際に使用可能なレベルである。
○:画像欠陥の発生無し
△:0枚<画像欠陥発生≦4枚
×:4枚<画像欠陥発生≦10枚
××:10枚≦画像欠陥発生
<実施例2>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー2を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー2を用いて実施例1と同様にして現像剤2を得た。現像剤2を用いて実施例1と同様に評価した。実施例2で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例3>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー3を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー3を用いて実施例1と同様にして現像剤3を得た。現像剤3を用いて実施例1と同様に評価した。実施例3で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例4>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー4を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー4を用いて実施例1と同様にして現像剤4を得た。現像剤4を用いて実施例1と同様に評価した。実施例4で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例5>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー5を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー5を用いて実施例1と同様にして現像剤5を得た。現像剤5を用いて実施例1と同様に評価した。実施例5で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例6>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー6を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー6を用いて実施例1と同様にして現像剤6を得た。現像剤6を用いて実施例1と同様に評価した。実施例6で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例7>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー7を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー7を用いて実施例1と同様にして現像剤7を得た。現像剤7を用いて実施例1と同様に評価した。実施例7で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例8>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー8を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー8を用いて実施例1と同様にして現像剤8を得た。現像剤8を用いて実施例1と同様に評価した。実施例8で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例9>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー9を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー9を用いて実施例1と同様にして現像剤9を得た。現像剤9を用いて実施例1と同様に評価した。実施例9で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例10>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナー10を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー10を用いて実施例1と同様にして現像剤10を得た。現像剤10を用いて実施例1と同様に評価した。実施例10で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例11>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物をチタン酸バリウムに変更した以外は実施例1と同様にしてトナー11を得た。トナー11を用いて実施例1と同様にして現像剤11を得た。現像剤11を用いて実施例1と同様に評価した。実施例11で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例12>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物をチタン酸カルシウムに変更した以外は実施例1と同様にしてトナー12を得た。トナー12を用いて実施例1と同様にして現像剤12を得た。現像剤12を用いて実施例1と同様に評価した。実施例12で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例1>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC1を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC1を用いて実施例1と同様にして現像剤C1を得た。現像剤C1を用いて実施例1と同様に評価した。比較例1で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例2>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC2を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC2を用いて実施例1と同様にして現像剤C2を得た。現像剤C2を用いて実施例1と同様に評価した。比較例2で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例3>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC3を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC3を用いて実施例1と同様にして現像剤C3を得た。現像剤C3を用いて実施例1と同様に評価した。比較例3で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例4>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC4を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC4を用いて実施例1と同様にして現像剤C4を得た。現像剤C4を用いて実施例1と同様に評価した。比較例4で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例5>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC5を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC5を用いて実施例1と同様にして現像剤C5を得た。現像剤C5を用いて実施例1と同様に評価した。比較例5で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例6>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC6を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC6を用いて実施例1と同様にして現像剤C6を得た。現像剤C6を用いて実施例1と同様に評価した。比較例6で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例7>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC7を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC7を用いて実施例1と同様にして現像剤C7を得た。現像剤C7を用いて実施例1と同様に評価した。比較例7で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例8>
実施例1の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC8を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC8を用いて実施例1と同様にして現像剤C8を得た。現像剤C8を用いて実施例1と同様に評価した。比較例8で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例9>
実施例1の第1のペロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC9を得た。第1のペロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC9を用いて実施例1と同様にして現像剤C9を得た。現像剤C9を用いて実施例1と同様に評価した。比較例9で用いた第1のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<比較例10>
実施例1の第2のペロブスカイト型化合物を表1に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例1と同様にしてトナーC10を得た。第2のペロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナーC10を用いて実施例1と同様にして現像剤C10を得た。現像剤C10を用いて実施例1と同様に評価した。比較例10で用いた第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表1に示す。
<実施例13>
得られたトナー粒子100質量%に対して、酸化チタン粒子(商品面:TT0−55(C)、石原産業(株)社製、平均粒径=45nm)を0.5質量%と、ヘキサメチルジシラザン(以下、「HMDS」と略す場合がある)で疎水化処理した疎水性シリカ粒子(商品名:RX200、日本アエロジル社製)を1.5質量%と、後述するゾルゲルシリカ粒子を1.5質量%と、表2に示す通り、表1と同様にした第1のペロブスカイト型化合物(チタン酸ストロンチウム)と第2のペロブスカイト型化合物(チタン酸ストロンチウム)を添加し、ヘンシェルミキサーにて2000rpmで5分間混合した。
前記ゾルゲルシリカ粒子は次の手順で作製した。
窒素雰囲気下、反応容器にエタノール160部、テトラエトキシシラン11部、水6部を入れ、100rpmで攪拌しているところに20%アンモニア水10部を130分かけて滴下した。30℃で3.1時間攪拌した後、液量が半分になるまで濃縮した。ここに水を400部加えたものを、遠心沈降機によって生成物を沈殿させた。上澄み液をデカンテーションで除去した後、蒸留水160部を加え、1M水酸化ナトリウム水溶液でpH9に調整したあと、0.3MのHNO水溶液でpH7に調整した。上澄み液をデカンテーションで除去した後、凍結乾燥機で約60時間凍結乾燥させた後、平均粒径80nmのゾルゲルシリカ粒子を得た。得られたゾルゲルシリカ粒子は、トルエン300部、ジメチルシリコーンオイルKF−96−100cs(信越化学工業(株)製)9部に加え、超音波をかけ30分間室温(25℃)で攪拌した後濃縮乾固し200℃で1時間加熱乾燥を行なって用いた。
上記工程を経て、トナー13を得たこと以外は実施例1と同様にして、現像剤13を得た。現像剤13を用いて実施例1と同様に評価した。結果を表2に示す。
<実施例14>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー14を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー14を用いて実施例1と同様にして現像剤14を得た。現像剤14を用いて実施例1と同様に評価した。実施例14で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例15>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー15を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー15を用いて実施例1と同様にして現像剤15を得た。現像剤15を用いて実施例1と同様に評価した。実施例15で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例16>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー16を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー16を用いて実施例1と同様にして現像剤16を得た。現像剤16を用いて実施例1と同様に評価した。実施例16で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例17>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー17を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー17を用いて実施例1と同様にして現像剤17を得た。現像剤17を用いて実施例1と同様に評価した。実施例17で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例18>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー18を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー18を用いて実施例1と同様にして現像剤18を得た。現像剤18を用いて実施例1と同様に評価した。実施例18で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例19>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー19を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー19を用いて実施例1と同様にして現像剤19を得た。現像剤19を用いて実施例1と同様に評価した。実施例19で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例20>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー20を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー20を用いて実施例1と同様にして現像剤20を得た。現像剤20を用いて実施例1と同様に評価した。実施例20で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例21>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー21を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー21を用いて実施例1と同様にして現像剤21を得た。現像剤21を用いて実施例1と同様に評価した。実施例21で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例22>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物を表2に示す平均円相当径及び含有率に変更した以外は実施例13と同様にしてトナー22を得た。第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物としてチタン酸ストロンチウムを用いた。
トナー22を用いて実施例1と同様にして現像剤22を得た。現像剤22を用いて実施例1と同様に評価した。実施例22で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例23>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物をチタン酸バリウムに変更した以外は実施例13と同様にしてトナー23を得た。トナー23を用いて実施例1と同様にして現像剤23を得た。現像剤23を用いて実施例1と同様に評価した。実施例23で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
<実施例24>
実施例13の第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物をチタン酸カルシウムに変更した以外は実施例13と同様にしてトナー24を得た。トナー24を用いて実施例1と同様にして現像剤24を得た。現像剤24を用いて実施例1と同様に評価した。実施例24で用いた第1のぺロブスカイト型化合物及び第2のぺロブスカイト型化合物の平均円相当径及び含有率並びに評価結果を表2に示す。
1Y、1M、1C、1K、感光体(像保持体の一例)
2Y、2M、2C、2K、帯電ロール(帯電手段の一例)
3 露光装置(静電荷像形成手段の一例)
3Y、3M、3C、3K レーザ光線
4Y、4M、4C、4K 現像装置(現像手段の一例)
5Y、5M、5C、5K 一次転写ロール(一次転写手段の一例)
6Y、6M、6C、6K 感光体クリーニング装置(クリーニング手段の一例)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K 画像形成ユニット
20 中間転写ベルト(中間転写体の一例)
22 駆動ロール
24 支持ロール
26 二次次転写ロール(二次転写手段の一例)
30 中間転写体クリーニング装置
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)
P 記録紙(記録媒体の一例)

Claims (9)

  1. 結着樹脂を含むトナー粒子と、
    平均円相当径が0.3μm以上3μm未満である第1のぺロブスカイト型化合物及び平均円相当径が3μm以上7μm未満の第2のぺロブスカイト型化合物を含む外添剤と、を含有し、
    トナー全体に占める前記第1のぺロブスカイト型化合物の含有率をα(質量%)としたときのトナー全体に占める前記第2のぺロブスカイト型化合物の含有率β(質量%)が、α/10以上α/2未満である静電荷像現像用トナー。
  2. 前記第1のぺロブスカイト型化合物及び前記第2のぺロブスカイト型化合物が、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム及びチタン酸カルシウムからなる群より選択される少なくとも一種である請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
  3. 前記第1のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子又はその凝集体であり、前記第2のぺロブスカイト型化合物が、一次粒径が0.3μm以上1μm未満の一次粒子の凝集体である請求項1又は請求項2に記載の静電荷像現像用トナー。
  4. トナー全体に占める、前記第1のぺロブスカイト型化合物及び前記第2のぺロブスカイト型化合物の合計の含有率が、0.1質量%以上1.5質量%未満である請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナー。
  5. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを含む静電荷像現像剤。
  6. 請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の静電荷像現像用トナーを収容し、
    画像形成装置に着脱されるトナーカートリッジ。
  7. 請求項5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。
  8. 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5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。
  9. 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5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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