JP2016062000A - 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、現像剤カートリッジ、プロセスカートリッジ、画像形成方法、及び、画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】着色剤及び結着樹脂を含む着色粒子を有し、前記着色粒子の表面に、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を含み、前記メタチタン酸粒子が、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmであり、前記シリカ粒子の体積平均粒径が50〜200nmであることを特徴とする静電荷像現像用トナー。
【選択図】なし
Description
特許文献1には、結着樹脂、着色剤、ワックス及び疎水性酸化チタン微粒子を少なくとも有するトナーにおいて、該トナーは、示差熱分析(DSC)測定における吸熱曲線において、温度30〜150℃の範囲における最大吸熱ピークのピーク温度が50〜100℃の範囲にあり、該疎水性酸化チタン微粒子は、少なくともシリコーンオイル又はシリコーンワニスで表面処理されており、X線回折において、2θ=20.0〜40.0degの範囲における最大強度Iaと最小強度Ibの強度比(Ia/Ib)が、5.0≦Ia/Ib≦12.0であることを特徴とするトナーが記載されている。
また、特許文献2には、少なくとも樹脂、着色剤、離型剤、無機微粒子を有するトナーにおいて、少なくとも該無機微粒子として2種類以上の酸化チタンを有し、該酸化チタンの結晶形が、一方はアナターゼ形であり、他方はルチル形であり、該酸化チタンの 個数平均粒径が、一方はDa:20nm超60nm以下であり、他方はDb:40nm以上100nm以下であり、かつDa<Dbであることを特徴とするトナーが記載されている。
<1>着色剤及び結着樹脂を含む着色粒子を有し、前記着色粒子の表面に、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を含み、前記メタチタン酸粒子が、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmであり、前記シリカ粒子の体積平均粒径が50〜200nmであることを特徴とする静電荷像現像用トナー、
<2>前記メタチタン酸粒子の数平均粒径が、20〜50nmである、<1>に記載の静電荷像現像用トナー、
<3><1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤、
<4><1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジ、
<5><3>に記載の静電荷像現像剤を収容する現像剤カートリッジ、
<6><3>に記載の静電荷像現像剤を収容し、かつ前記静電荷像現像剤を保持して搬送する現像剤保持体を備えるプロセスカートリッジ、
<7>像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、前記像保持体表面に形成された静電潜像を、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現像工程、前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を含み、前記現像剤として<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー、又は、<3>に記載の静電荷像現像剤を用いる画像形成方法、
<8>像保持体と、前記像保持体を帯電させる帯電手段と、帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、前記現像剤として<1>又は<2>に記載の静電荷像現像用トナー、又は、<3>に記載の静電荷像現像剤を備える画像形成装置。
上記<2>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、より低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、より色筋の発生も抑制された静電荷像現像用トナーを提供することができる。
上記<3>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された静電荷像現像剤を提供することができる。
上記<4>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された静電荷像現像用トナーを収容しているトナーカートリッジを提供することができる。
上記<5>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された静電荷像現像剤を収容している現像剤カートリッジを提供することができる。
上記<6>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された静電荷像現像剤を収容しているプロセスカートリッジを提供することができる。
上記<7>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された画像形成方法を提供することができる。
上記<8>に記載の発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、本構成を有さない場合に比べて、低温低湿下及び高温高湿下のいずれの環境下においても画像の濃度変化が抑制され、かつ、色筋の発生も抑制された画像形成装置を提供することができる。
なお、本実施形態において、「A〜B」との記載は、AからBの間の範囲だけでなく、その両端であるA及びBも含む範囲を表す。例えば、「A〜B」が数値範囲であれば、「A以上B以下」又は「B以上A以下」を表す。
本実施形態の静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)は、着色剤及び結着樹脂を含む着色粒子を有し、前記着色粒子の表面に、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を含み、前記メタチタン酸粒子が、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmであり、前記シリカ粒子の体積平均粒径が50〜200nmであることを特徴とする。
しかし、低温低湿下で低画像密度の画像が連続した場合には、トナーと部材との付着力が強く、外添剤が埋没しやすいため、転写性が維持できず濃度低下が発生してしまう。これに対し、チタニアよりも水分含有率が高く低抵抗なメタチタン酸を使用することにより、電荷トナー最表面近傍に埋没してもトナー表面抵抗を低くし電荷交換性を付与することができ、低画像密度が続いた場合でも濃度を一定に維持することができる。
一方、高温高湿下で低画像密度の画像が連続した場合には、トナーと部材との付着力が強く、外添剤が埋没しやすいため、転写性が維持できず濃度低下が発生してしまう。これに対しては、粒径が50〜200nmの大径シリカを用いることにより、スペーサ維持効果を付与でき、濃度を一定に維持できる。
しかし、メタチタン酸と大径シリカを併用した場合、トナー最表面に存在するメタチタン酸と大径シリカ間の粒子抵抗差が大きく静電反発力が強くなるため、トナーから大径シリカが脱離しやすくなる。そのため高画像密度のプリントが続いた場合に、現像されたトナーから大径シリカが脱離し、クリーニングブレード部に過度に供給されるため大径シリカがすり抜けてしまい色筋が発生してしまう。
以上のように、環境や画像密度によらず、一定の濃度を維持しつつ、高画像密度の画像パターンが続いた場合でも色筋を抑制することは達成できていない。
その作用機構は不明であるが、特定のメタチタン酸を用いることにより、メタチタン酸の水分含有量を減らすことなく粒子抵抗を高くすることができ、これにより環境差や画像密度差に対する帯電量差に起因する画像濃度の変動を抑制する効果を担保しつつ、大径シリカとの静電的反発力低下により大径シリカの脱離量を減らし、また、クリーニングブレード部でのすり抜けによる色筋を抑制することができると推定している。以上の作用により、温湿度や画像密度によらず、一定の画像濃度を維持しつつ、高画像密度の画像パターンが続いた場合でも色筋を改善できると考えている。
以下、トナーを構成する各成分や物性値について詳述する。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、前記着色粒子の表面に、外添剤として、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を含み、前記メタチタン酸粒子が、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmであり、前記シリカ粒子の体積平均粒径が50〜200nmである。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、メタチタン酸粒子と体積平均粒径が50〜200nmのシリカ粒子が併用されており、かつ、メタチタン酸の結晶子径が12〜16nmに制御されている。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、前記着色粒子の表面に、外添剤として、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子を含む。
前記メタチタン酸粒子は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmである。
本実施形態では、メタチタン酸粒子として硫酸加水分解反応により合成されたものを用いてもよい。具体的には、例えば、イルメナイトを鉱石として用い、硫酸に溶解させ鉄粉を分離し、TiOSO4を加水分解してTi(OH)2を生成させる湿式沈降法が用いられる。
また、本実施形態に用いられるメタチタン酸粒子は、その主成分がメタチタン酸であればよい。すなわち、メタチタン酸粒子の全重量に対するメタチタン酸の割合が、70重量%以上であることが好ましく、80重量%以上であることがより好ましく、95%以上であることが更に好ましく、99重量%以上であることが特に好ましい。
また、本実施形態に用いられるメタチタン酸粒子としては、疎水化処理されたものが用いられる。疎水化処理方法としては特に限定なく、公知の疎水化処理剤を用いて処理される。疎水化処理剤としては特に制限はないが、例えば、シランカップリング剤、チタネート系カップリング剤若しくはアルミニウム系カップリング剤等のカップリング剤、又は、シリコーンオイル等が挙げられる。これらは、一種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
カップリング剤の処理量としては、メタチタン酸100質量部に対して5質量部以上80質量部以下が好ましく、より好ましくは10質量部以上50質量部以下である。処理量が5質量部より小さいとメタチタン酸に撥水性を付与することができない場合があり、80質量部を超えると処理剤自体が凝集してしまいまんべんなく表面処理されないことがある。
シリコーンオイルを用いて疎水化処理をする方法としては、例えば一般的なスプレードライ方式が挙げられるが、表面処理できれば特に限定されるものではない。
シリコーンオイルの処理量としては、メタチタン酸粒子100質量部に対して10質量部以上40質量部以下が好ましく、より好ましくは20質量部以上35質量部以下である。
本実施形態においては、アルコキシシランにより疎水化処理されたメタチタン酸粒子が疎水化度の高さの点から好ましい。
次に、500℃、120分の条件で加熱、焼成を行い、TiO(OH)2の乾燥体を得る。このときの温度、時間の調整により結晶状態を調整することができる。しかし、狙いの12〜16nmの結晶子径を安定に得ることは難しい。
前記の水洗浄の際、洗浄後に固形分に対し、10ppmのポリカルボン酸と水で混合撹拌し、乾燥させた後に、焼成工程を行うと安定して12〜16nmの結晶子径を得ることができる。これは、ポリカルボン酸がいることで酸化が緩やかとなり、かつ粒子結合も緩やかになるためと考えられる。
また、ここでいう結晶子径は結晶体を構成する最小単位の結晶子の平均径を表す。
結晶子径は次のようにして求めることができる。
X線回折装置を用いて、目的の結晶体を測定し、以下のScherrerの式から求める。
D=K×λ/(β×cosθ)
D:結晶子径(nm)、K:Scherrer定数、λ:X線波長、β:回折線の拡がり、θ:回折角(2θ/θ)
なお、メタチタン酸粒子の粒径は疎水化処理時の疎水化処理剤の量と、疎水化処理剤添加時の温度によって調整される。
また、メタチタン酸粒子のBET法による比表面積は、100〜200cm2/gであることが好ましく、120〜200cm2/gであることがより好ましく、130〜170cm2/gであることが更に好ましい。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、前記着色粒子の表面に、外添剤として、二種以上の無機粒子が外添されており、前記二種以上の無機粒子が、シリカ粒子を含む。
前記シリカ粒子は、体積平均粒径が50〜200nmである。
シリカ粒子としては、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカ、シリカゲル等のシリカ粒子が挙げられる。また、シリカ粒子は、表面処理を施されてもよく、例えば、シラン系カップリング剤、シリコーンオイル等で表面処理を行い、疎水化されていてもよい。表面処理としては、帯電性と流動性とを得やすいシラン系カップリング剤が挙げられる。
シリカ粒子の添加量としては、着色粒子に対して被覆率が10〜50%になるような添加量が好ましく、15〜45%になるような添加量がより好ましい。被覆率が以上の添加量では十分な電荷交換性が得られ、被覆率が50%以下の添加量ではトナーからの脱離が抑制される。
また、本実施形態の静電荷像現像トナーには、目的を損なわない範囲で他の外添剤を外添してもよく、チタン系粒子及びシリカ系粒子のみであってもよい。
他の外添剤としては、アルミナ、酸化セリウム等の無機粒子や、ポリメチルメタクリレート(PMMA)粒子などの有機粒子が挙げられる。
本実施形態の静電荷像現像トナーにおける着色粒子は、少なくとも着色剤と結着樹脂とを含有する。
前記着色粒子は、これらの成分の他に、離型剤等の他の成分を含有していてもよい。
前記着色粒子は、着色剤を含有する。
着色剤は、染料であっても顔料であっても構わないが、耐光性や耐水性の観点からすれば、顔料であることが好ましい。また、着色剤は、有色着色剤に限定されるものではなく、白色着色剤や、金属色を有する着色剤も含む。
着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、アニリンブルー、カルコイルブルー、クロムイエロー、ウルトラマリンブルー、デュポンオイルレッド、キノリンイエロー、メチレンブルークロライド、フタロシアンブルー、マラカイトグリーンオキサート、ランプブラック、ローズベンガル、キナクリドン、ベンジジンイエロー、C.I.ピグメント・レッド48:1、C.I.ピグメント・レッド57:1、C.I.ピグメント・レッド122、C.I.ピグメント・レッド185、C.I.ピグメント・レッド238、C.I.ピグメント・イエロー12、C.I.ピグメント・イエロー17、C.I.ピグメント・イエロー180、C.I.ピグメント・イエロー97、C.I.ピグメント・イエロー74、C.I.ピグメント・ブルー15:1、C.I.ピグメント・ブルー15:3等の公知の顔料が使用される。
表面処理された着色剤や、顔料分散剤を使用してもよい。前記着色剤の種類を選択することにより、イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー、ブラックトナー等のカラートナーが調製される。
本実施形態の透明トナーは、少なくとも結着樹脂を含有することが好ましい。
結着樹脂としては、スチレン、クロロスチレン等のスチレン類、エチレン、プロピレン、ブチレン、イソプレン等のモノオレフィン、酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、安息香酸ビニル、酢酸ビニル等のビニルエステル、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸オクチル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸ドデシル等のα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルブチルエーテル等のビニルエーテル、ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、ビニルイソプロペニルケトン等のビニルケトン等の単独重合体又は共重合体が例示される。
特に代表的な結着樹脂としては、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリル酸アルキル共重合体、スチレン−メタクリル酸アルキル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレンが挙げられる。更に、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、変性ロジン樹脂、パラフィン、ワックス類が挙げられる。これらの中でも、ポリエステル樹脂が特に好ましい。
多価カルボン酸成分としては、例えば、シュウ酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スペリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、1,9−ノナンジカルボン酸、1,10−デカンジカルボン酸、1,12−ドデカンジカルボン酸、1,14−テトラデカンジカルボン酸、1,18−オクタデカンジカルボン酸等の脂肪族ジカルボン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、マロン酸、メサコニン酸等の二塩基酸等の芳香族ジカルボン酸などが挙げられる。更に、これらの無水物やこれらの低級アルキルエステルも挙げられるがこの限りではない。
三価以上のカルボン酸としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸等、及びこれらの無水物やこれらの低級アルキルエステルなどが挙げられる。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。
更に、前述の脂肪族ジカルボン酸や芳香族ジカルボン酸の他に、エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸成分を含有することがより好ましい。エチレン性不飽和二重結合を有するジカルボン酸は、エチレン性不飽和二重結合を介して、ラジカル的に架橋結合させ得る点で定着時のホットオフセットを防ぐために好適に用いられる。このようなジカルボン酸としては、例えば、マレイン酸、フマル酸、3−ヘキセンジオイック酸、3−オクテンジオイック酸等が挙げられるが、これらに限定されない。また、これらの低級エステル、酸無水物等も挙げられる。これらの中でもコストの点で、フマル酸、マレイン酸等が挙げられる。
三価以上の多価アルコールとしては、例えば、ソルビトール、ペンタエリスリトール、グリセロール、トリメチロールプロパン等が挙げられる。
非晶性ポリエステル樹脂(「非結晶性ポリエステル樹脂」ともいう。)では、前記した原料モノマーの中でも、二価以上の第二級アルコール及び/又は二価以上の芳香族カルボン酸化合物が好ましい。二価以上の第二級アルコールとしては、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物、プロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、グリセロール等が挙げられる。これらの中では、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加物が好ましい。
二価以上の芳香族カルボン酸化合物としては、テレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸及びトリメリット酸が好ましく、テレフタル酸及びトリメリット酸がより好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂では、脂肪族ジカルボン酸と脂肪族ジオールとからなることが好ましく、主鎖部分の炭素数が4〜20である直鎖型ジカルボン酸、直鎖型脂肪族ジオールがより好ましい。直鎖型であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、結晶融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び、低温定着性に優れる。また、炭素数が4以上であると、エステル結合濃度が低く、電気抵抗が適度であり、トナー帯電性に優れる。また、20以下であると、実用上の材料の入手が容易である。前記炭素数としては14以下であることがより好ましい。
脂肪族ジオールとしては、具体的には、例えば、エチレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,4−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,7−ヘプタンジオール、1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオール、1,11−ウンデカンジオール、1,12−ドデカンジオール、1,13−トリデカンジオール、1,14−テトラデカンジオール、1,18−オクタデカンジオール、1,14−エイコサンデカンジオールなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらのうち、入手容易性を考慮すると1,8−オクタンジオール、1,9−ノナンジオール、1,10−デカンジオールが好ましい。
三価以上のアルコールとしては、例えば、グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトールなどが挙げられる。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。
多価アルコール成分のうち、前記脂肪族ジオール成の含有量が80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましい。前記脂肪族ジオール成の含有量が80モル%以上であると、ポリエステル樹脂の結晶性に優れ、融点が適度であるため、耐トナーブロッキング性、画像保存性、及び、低温定着性に優れる。
ここで、結晶性ポリエステル樹脂の融解温度の測定には、示差走査熱量計を用い、室温(20℃)から180℃まで毎分10℃の昇温速度で測定を行った時のJIS K−7121:87に示す入力補償示差走査熱量測定の融解ピーク温度として求めることができる。なお、結晶性ポリエステル樹脂は、複数の融解ピークを示す場合があるが、本実施形態においては、最大のピークをもって融解温度とみなす。
ここで、非結晶性ポリエステル樹脂のガラス転移温度は、ASTM D3418−82に規定された方法(DSC法)で測定した値のことをいう。
また、本実施形態におけるガラス転移温度の測定は、例えば、示差走査熱量測定法に従い、例えば、「DSC−20」(セイコー電子工業(株)製)によって測定でき、具体的には、試料約10mgを一定の昇温速度(10℃/min)で加熱し、ベースラインと吸熱ピークの傾線との交点よりガラス転移温度が得られる。
また、非結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量は、5,000〜100,000であることが好ましく、10,000〜90,000であることがより好ましく、20,000〜80,000であることが更に好ましい。
結晶性ポリエステル樹脂及び非結晶性ポリエステル樹脂の重量平均分子量が、それぞれ上記の数値の範囲内であると、画像強度と定着性が両立されるので好ましい。上記の重量平均分子量は、いずれもテトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)法による分子量測定で得られる。樹脂の分子量はTHF可溶物をTSK−GEL(GMH(東ソー(株)製))等を使用して、THF溶媒で測定し、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される。
なお、必要に応じて、酸価や水酸基価の調整等の目的で、酢酸、安息香酸等の一価の酸や、シクロヘキサノールベンジルアルコール等の一価のアルコールも用いられる。
ポリエステル樹脂は、上記多価アルコールと多価カルボン酸を常法に従って縮合反応させることによって製造してもよい。例えば、上記多価アルコールと多価カルボン酸、必要に応じて触媒を入れ、温度計、撹拌器、流下式コンデンサを備えた反応容器に配合し、不活性ガス(窒素ガス等)の存在下、150℃〜250℃で加熱し、副生する低分子化合物を連続的に反応系外に除去し、所定の酸価に達した時点で反応を停止させ、冷却し、目的とする反応物を取得することによって製造される。
前記着色粒子は、離型剤を含有してもよい。
離型剤としては、例えば、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン等のパラフィンワックス;シリコーン樹脂;ロジン類;ライスワックス;カルナウバワックス;等が挙げられる。
これらの離型剤の融解温度は、50〜100℃が好ましく、60〜95℃がより好ましい。
着色粒子中の離型剤の含有量は、0.5〜15重量%が好ましく、1.0〜12重量%がより好ましい。離型剤の含有量が0.5重量%以上であれば、特にオイルレス定着の場合における剥離不良が防止される。離型剤の含有量が15重量%以下であれば、トナーの流動性の悪化が防止されるので、画質及び画像形成の信頼性が保たれる。
前記着色粒子には、上記したような成分以外にも、更に必要に応じて内添剤、帯電制御剤等の種々の成分を添加してもよい。
内添剤としては、例えば、フェライト、マグネタイト、還元鉄、コバルト、ニッケル、マンガン等の金属、合金、又はこれら金属を含む化合物などの磁性体等が挙げられる。
帯電制御剤としては、例えば、第四級アンモニウム塩化合物、ニグロシン系化合物、アルミ、鉄、クロムなどの錯体からなる染料、トリフェニルメタン系顔料等が挙げられる。
本実施形態において、静電荷像現像トナーは、形状係数SF1が115〜140であることが好ましく、120〜138であることがより好ましい。
ここで上記形状係数SF1は、下記式により求められる。
SF1=((ML)2/A)×(π/4)×100
上記式中、MLはトナー粒子の絶対最大長、Aはトナー粒子の投影面積を各々示す。
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、例えば、スライドガラス表面に散布した粒子の光学顕微鏡像を、ビデオカメラを通じて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算出される。
本実施形態の静電荷像現像トナーの製造方法としては、本実施形態のトナーが得られれば特に制限はなく、例えば、結着樹脂と、必要に応じて離型剤、帯電制御剤等を混練、粉砕、分級する混練粉砕法、混練粉砕法にて得られた粒子を機械的衝撃力又は熱エネルギーにて形状を変化させる方法、結着樹脂の重合性単量体を乳化重合させ、形成された分散液と、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重合凝集法、ポリエステル樹脂を乳化させ、形成された分散液と、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、トナー粒子を得るポリエステル凝集法、結着樹脂を得るための重合性単量体と、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、結着樹脂と、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使用される。また、上記方法で得られたトナー粒子をコアにして、更に凝集粒子を付着、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。
これらの中でも、混練粉砕法、乳化重合凝集法、ポリエステル凝集法によりトナー粒子を作製することが好ましく、ポリエステル凝集法によりトナー粒子を作製することがより好ましい。
本実施形態の静電荷像現像トナーの製造方法は、着色剤及び結着樹脂を含む着色粒子を作製する工程(着色粒子作製工程)を含む。
前記着色粒子作製工程における着色粒子の作製方法は、特に限定されるものではなく、混練粉砕法等の乾式法や、溶融懸濁法、乳化凝集法、溶解懸濁法等の湿式法により作製する公知の方法が挙げられる。
本実施形態の静電荷像現像用トナーの製造方法は、前記着色粒子に外添剤を外添する外添工程を含む。
外添工程において外添剤をトナーへ外添する方法としては、特に制限はなく、公知の方法を用いることができ、例えば、機械的方法、又は、化学的方法で付着させる方法が挙げられる。具体的には例えば、Vブレンダー、ヘンシェルミキサー等の混合機を用いて乾式で着色粒子表面に付着する方法、外添剤を液体に分散させた後、スラリー状態のトナーに添加し乾燥させ表面に付着する方法、又は、湿式方法として、乾燥トナーにスラリーをスプレーしながら乾燥する方法が挙げられる。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、非磁性一成分現像剤や二成分現像剤として用いる。二成分現像剤として用いる場合にはキャリアと混合して使用される。
二成分現像剤に使用し得るキャリアとしては、特に制限はなく、公知のキャリアが用いられる。例えば酸化鉄、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や、これら芯材表面に樹脂被覆層を有する樹脂コートキャリア、磁性分散型キャリア等が挙げられる。また、マトリックス樹脂に導電材料などが分散された樹脂分散型キャリアであってもよい。
キャリアに使用される被覆樹脂・マトリックス樹脂としては、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からな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、エポキシ樹脂等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
導電材料としては、金、銀、銅といった金属やカーボンブラック、更に酸化チタン、酸化亜鉛、硫酸バリウム、ホウ酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化スズ、カーボンブラック等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
具体的な樹脂被覆方法としては、キャリアの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キャリアの芯材表面に噴霧するスプレー法、キャリアの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。
次に、本実施形態のカートリッジについて説明する。
本実施形態のカートリッジは、本実施形態の静電荷像現像トナー、又は、本実施形態の静電荷像現像剤を少なくとも収納したカートリッジである。また、本実施形態のカートリッジは、画像形成装置に脱着可能であることが好ましい。
現像装置、画像形成方法又は画像形成装置に用いる場合、トナーを単独で収容するトナーカートリッジであってもよいし、本実施形態の静電荷像現像剤を収容する現像剤カートリッジであってもよいし、また、像保持体上に形成された静電潜像を本実施形態の静電荷像現像用トナー、又は、本実施形態の静電荷像現像剤により現像してトナー像を形成する現像手段を少なくとも備える、プロセスカートリッジであってもよい。本実施形態のプロセスカートリッジは、本実施形態の静電荷像現像剤を収容し、かつ前記静電荷像現像剤を保持して搬送する現像剤保持体を備えることが好ましい。
また、本実施形態のプロセスカートリッジは、その他必要に応じて、除電手段等のその他の部材を含んでいてもよい。
また、本実施形態の画像形成方法は、転写工程後に感光体表面に残留するトナーを、感光体表面に接触させたクリーニングブレードにより除去するクリーニング工程を含んでもよい。
前記トナーを含む現像剤は、本実施形態の静電荷像現像トナーであっても、本実施形態の静電荷像現像トナーとキャリアとを含む二成分現像剤であってもよい。
本実施形態の画像形成方法としては、本実施形態の静電荷像現像トナーを含む現像剤を調製し、それを用いて常用の電子写真複写機により静電像の形成及び現像を行い、得られたトナー像を転写紙上に静電転写した上加熱定着器により定着して複写画像を形成する。
本実施形態の画像形成方法は、非磁性一成分現像方式であってもよい。
前記静電潜像形成工程は、像保持体(感光体)上に静電潜像を形成する工程である。
前記現像工程は、現像剤保持体上の現像剤層により前記静電潜像を現像してトナー画像を形成する工程である。前記現像剤層としては、本実施形態の静電荷像現像トナーを含んでいれば特に制限はない。
前記転写工程は、前記トナー画像を被転写体上に転写する工程である。また、転写工程における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
前記定着工程では、例えば、加熱ローラの温度を一定温度に設定した加熱ローラ定着器により、転写紙上に転写したトナー像を定着して複写画像を形成する方式が挙げられる。
前記クリーニング工程は、像保持体上に残留する静電荷像現像剤を除去する工程である。
被記録媒体としては、公知のものを使用することができ、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紙、OHPシート等が挙げられ、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好適に使用することができる。
なお、本実施形態の画像形成装置は、上記のような像保持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段とを少なくとも含むものであれば特に限定はされないが、その他必要に応じて、定着手段や、クリーニング手段、除電手段等を含んでいてもよい。
前記転写手段では、中間転写体を用いて2回以上の転写を行ってもよい。また、転写手段における被転写体としては、中間転写体や紙等の被記録媒体が例示できる。
図1は、本実施の形態の画像形成方法により画像を形成するための、画像形成装置の構成例を示す概略図である。図示した画像形成装置200は、ハウジング400内において4つの電子写真感光体(像保持体)401a〜401dが中間転写ベルト409に沿って相互に並列に配置されている。電子写真感光体401a〜401dは、例えば、電子写真感光体401aがイエロー、電子写真感光体401bがマゼンタ、電子写真感光体401cがシアン、電子写真感光体401dがブラックの色からなる画像をそれぞれ形成することが可能である。
更に、ハウジング400内の所定の位置には露光装置403が配置されており、露光装置403から出射された光ビームを帯電後の電子写真感光体401a〜401dの表面に照射することが可能となっている。これにより、電子写真感光体401a〜401dの回転工程において帯電、露光、現像、1次転写、クリーニングの各工程が順次行われ、各色のトナー像が中間転写ベルト409上に重ねて転写される。
ここで、帯電ロール402a〜402dは、電子写真感光体401a〜401dの表面に導電性部材(帯電ロール)を接触させて感光体に電圧を印加し、感光体表面を予め定められた電位に帯電させるものである(帯電工程)。なお、本実施形態において示した帯電ロールの他、帯電ブラシ、帯電フィルム若しくは帯電チューブなどを用いて接触帯電方式による帯電を行ってもよい。また、コロトロン若しくはスコロトロンを用いた非接触方式による帯電を行ってもよい。
現像装置404a〜404dには、上述の二成分静電荷像現像剤を接触又は非接触させて現像する一般的な現像装置を用いて行うことができる(現像工程)。そのような現像装置としては、二成分静電荷像現像剤を用いる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜公知のものを選択することができる。一次転写工程では、1次転写ロール410a〜410dに、像保持体上のトナーと逆極性の1次転写バイアスが印加されることで、像保持体から中間転写ベルト409へ各色のトナーが順次1次転写される。
クリーニングブレード415a〜415dは、転写工程後の電子写真感光体の表面に付着した残存トナーを除去するためのもので、これにより清浄面化された電子写真感光体は上記の画像形成プロセスに繰り返し供される。クリーニングブレードの材質としてはウレタンゴム、ネオプレンゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。
2次転写ロール413に、中間転写体上のトナーと逆極性の2次転写バイアスが印加されることで、中間転写ベルトから被記録媒体へトナーが2次転写される。バックアップロール408と2次転写ロール413との間を通った中間転写ベルト409は、例えば駆動ロール406の近傍に配置されたクリーニングブレード416あるいは、除電器(不図示)により清浄面化された後、次の画像形成プロセスに繰り返し供される。また、ハウジング400内の所定の位置にはトレイ(被記録媒体トレイ)411が設けられており、トレイ411内の紙などの被記録媒体500が移送ロール412により中間転写ベルト409と2次転写ロール413との間、更には相互に当接する2個の定着ロール414の間に順次移送された後、ハウジング400の外部に排紙される。
本実施形態の静電荷像現像トナーは、非磁性一成分現像剤としても好適に使用される。非磁性一成分現像方式は、二成分現像方式よりもトナー表面へのストレスが強く、外添剤として使用したシリカ系粒子がトナー中へ埋没しやすい現像方式であるが、本実施形態の静電荷像現像トナーを使用することにより、非磁性一成分現像方式であっても、シリカ系粒子がトナー中への埋没が抑制されると考えられる。
図2に示すように、現像装置10は、不図示の駆動源によって矢印A方向に回転可能な像保持体26と当接するように配置され、像保持体(感光体)26の回転に伴い矢印B方向に従動回転可能な現像ロール12と、現像ロール12に接続されたバイアス電源14と、現像ロール12の回転方向において現像ロール12と像保持体26との当接部よりも下流側の位置に、現像ロール12に圧接するように配置され、現像ロール12の回転に対して逆行するように矢印C方向に回転可能なトナーかき取り部材16と、現像ロール12の回転方向において、現像ロール12とトナーかき取り部材16との圧接部よりも下流側かつ現像ロール12と像保持体26との当接部の上流側の位置に、現像ロール12に当接するように配置されたトナー層規制部材18と、現像ロール12の像保持体26が配置された側と反対側に位置し、現像ロール12が配置された側に開口部を有する筐体22と、筐体22内に配置されたアジテーター20とから構成される。
着色粒子の体積平均粒径及び外添剤の体積平均粒径又は数平均粒径は、コールターマルチサイザーII(ベックマン・コールター(株)製)を用いて測定した。電解液としては、ISOTON−II(ベックマン・コールター(株)製)を使用した。
測定法としては、まず、分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸ナトリウムの5%水溶液2ml中に、測定試料を0.5mg以上50mg以下加え、これを前記電解液100ml以上150ml以下中に添加した。この測定試料を懸濁させた電解液を超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーIIにより、アパーチャー径が100μmのアパーチャーを用いて、粒径が2.0μm以上60μm以下の範囲の粒子の粒度分布を測定した。測定する粒子数は50,000とした。
測定された粒度分布を、分割された粒度範囲(チャンネル)に対し、個数について、又は、体積について小径側から累積分布を描き、累積50%となる粒径を数平均粒径又は体積平均粒径と定義する。
<非結晶性ポリエステル樹脂の合成>
加熱乾燥した二口フラスコに、ポリオキシエチレン(2,0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン90モル部と、エチレングリコール10モル部と、テレフタル酸80モル部と、イソフタル酸20モル部を原料に、触媒としてジブチル錫オキサイドを入れ、容器内に窒素ガスを導入して不活性雰囲気に保ち昇温した後、150〜230℃で約12時間共縮重合反応させ、その後、210〜250℃で徐々に減圧して、非結晶性ポリエステル樹脂(1)を合成した。
非結晶性ポリエステル樹脂(1)の重量平均分子量(Mw)は、23,200であった。また、非結晶性ポリエステル樹脂(1)の酸価は、14.2KOHmg/gであった。非結晶性ポリエステル樹脂(1)のガラス転移温度(Tg)は、62℃であった。
実施例で使用したメタチタン酸粒子を以下に示す。
・メタチタン酸粒子(1):結晶子径12.5nm
・メタチタン酸粒子(2):結晶子径15.7nm
・メタチタン酸粒子(3):結晶子径14.0nm
・メタチタン酸粒子(4):結晶子径11.0nm
・メタチタン酸粒子(5):結晶子径18.2nm
イルメナイト鉱石(FeTiO3)を濃硫酸中で加熱、溶解させ鉄粉を分離し、TiOSO4を得た。更に加熱加水分解によりTiO(OH)2の沈殿物を生成させ、これをろ過し、水洗浄を繰り返した後、TiO(OH)2に対し10ppm(質量)のポリカルボン酸と100倍量(質量)の水を加え、十分に撹拌した後、150℃で乾燥させた。次に、500℃、80分の条件で加熱、焼成を行い、チタン酸化物を得た。次いで、水中に得られたチタン酸化物を分散し、イソブチルメトキシシランを固形分の5重量%を、25℃の温度の下、撹拌しながら滴下した。次に、これをろ過し、水洗浄を繰り返した。得られたイソブチルメトキシシランで表面処理されたチタン酸化物を150℃で乾燥した。
メタチタン酸粒子(1)は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、前記ピークから算出される結晶子径は12.5nmであった。
メタチタン酸粒子(1)の作製において、乾燥時間を135分としポリカルボン酸の添加量を8ppmにした以外は、メタチタン酸粒子(1)と同様の方法により作製した。
メタチタン酸粒子(2)は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、前記ピークから算出される結晶子径は15.7nmであった。
メタチタン酸粒子(1)の作製において、乾燥時間を100分とした以外は、メタチタン酸粒子(1)と同様の方法により作製した。
メタチタン酸粒子(3)は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、前記ピークから算出される結晶子径は14.0nmであった。
メタチタン酸粒子(1)の作製において、乾燥温度を490℃、乾燥時間を75分、ポリカルボン酸の添加量を15ppmとした以外は、メタチタン酸粒子(1)と同様の方法により作製した。
メタチタン酸粒子(4)は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、前記ピークから算出される結晶子径は11.0nmであった。
メタチタン酸粒子(1)の作製において、乾燥温度を520℃、乾燥時間を150分、ポリカルボン酸の添加量を0ppmとした以外は、メタチタン酸粒子(1)と同様の方法により作製した。
メタチタン酸粒子(5)は、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、前記ピークから算出される結晶子径は18.2nmであった。
実施例で使用したシリカ粒子を以下に示す。
・シリカ粒子(1):体積平均粒径65nm
・シリカ粒子(2):体積平均粒径180nm
・シリカ粒子(3):体積平均粒径130nm
・シリカ粒子(4):体積平均粒径40nm
・シリカ粒子(5):体積平均粒径230nm
テトラメトキシシラン150部を、イオン交換水100部、25重量%のアルコール100部の存在下で25重量%アンモニア水150部を30℃で5時間かけて滴下しながら280rpmで撹拌する。この反応で得られたシリカゾル懸濁液の遠心分離を行い、湿潤シリカゲルとアルコール、アンモニア水に分離し、更に分離した湿潤シリカゲルを120℃で2時間乾燥した後、シリカ100部とエタノール500部とをエバポレーターに入れ、温度を40℃に維持したまま15分間撹拌した。次にシリカ100部に対して10部のジメチルジメトキシシランを入れ更に15分間撹拌した。最後に温度を90℃に上げてエタノールを減圧乾燥させ、処理物を取り出して更に120℃で30分間真空乾燥を行った。乾燥されたシリカを粉砕し、体積平均粒径65nmのシリカ粒子(1)を得た。
シリカ粒子(1)の作製において、25重量%アンモニア水の添加を、アンモニア水150部を5時間かけて滴下しながら、150rpmで撹拌して行った以外は、シリカ粒子(1)と同様の製法で体積平均粒径180nmのシリカ粒子(2)を得た。
シリカ粒子(1)の作製において、25重量%アンモニア水の添加を、アンモニア水150部を5時間かけて滴下しながら、205rpmで撹拌して行った以外は、シリカ粒子(1)と同様の製法で体積平均粒径130nmのシリカ粒子(3)を得た。
シリカ粒子(1)の作製において、25重量%アンモニア水の添加を、アンモニア水150部を5時間かけて滴下しながら、305rpmで撹拌して行った以外は、シリカ粒子(1)と同様の製法で体積平均粒径40nmのシリカ粒子(4)を得た。
シリカ粒子(1)の作製において、25重量%アンモニア水の添加を、アンモニア水150部を5時間かけて滴下しながら、95rpmで撹拌して行った以外は、シリカ粒子(1)と同様の製法で体積平均粒径230nmのシリカ粒子(5)を得た。
・パラフィンワックス(日本精蝋(株)製、HNP−9、融点:75℃) 50部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンRK) 0.5部
・イオン交換水 200部
以上を混合して95℃に加熱し、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用いて分散した。その後、マントンゴーリン高圧ホモジナイザ(ゴーリン社製)で分散処理し、離型剤を分散させてなる離型剤分散液(固形分濃度:20%)を調製した。離型剤分散液における離型剤の体積平均粒径は、0.23μmであった。
・シアン顔料(大日精化工業(株)製、Pigment Blue 15:3(銅フタロシアニン) 1,000部
・アニオン性界面活性剤(第一工業製薬(株)製、ネオゲンR) 15部
・イオン交換水 9,000部
以上を混合し、溶解し、高圧衝撃式分散機アルティマイザー((株)スギノマシン製、HJP30006)を用いて1時間分散して、着色剤(シアン顔料)を分散させてなる着色剤分散液を調製した。着色剤分散液における着色剤(シアン顔料)の体積平均粒径は0.16μm、固形分濃度は20重量%であった。
<着色粒子(1)の作製>
−混合工程−
非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1) 267部
着色剤分散液 25部
離型剤分散液 40部
アニオン性界面活性剤(テイカパワー、テイカ(株)製) 2.0部
上記各原料を円筒ステンレス容器に入れ、ホモジナイザー(IKA社製、ウルトラタラックスT50)を用い、ホモジナイザーの回転数を4,000rpmにして、せん断力を加えながら10分間分散して混合した。次いで、凝集剤としてポリ塩化アルミニウム(PAC)の10%硝酸水溶液(なお、硝酸の含有量は0.05Nであった。)2.0部を徐々に滴下して、ホモジナイザーの回転数を5,000rpmにして15分間分散して混合し、原料分散液とした。
その後、撹拌装置、温度計を備えた重合釜に原料分散液を移し、マントルヒーターにて加熱し始め、42℃にて凝集粒子の成長を促進させた。この際、0.3Nの硝酸や1Nの水酸化ナトリウム水溶液を用いて原料分散液のpHを3.2以上3.8以下の範囲に調整した。原料分散液を上記pH範囲に保持して2時間ほど放置し、凝集粒子を形成した。この凝集粒子の体積平均粒径は5.4μmであった。
次に、原料分散液に非結晶性ポリエステル樹脂分散液(1)100部を追添加し、前記凝集粒子の表面に非結晶性ポリエステル樹脂(1)の樹脂粒子を付着させた。更に、原料分散液を44℃に昇温し、光学顕微鏡及びマルチサイザーIIを用いて、粒子の大きさ及び形態を確認しながら凝集粒子を整えた。その後、凝集粒子を融合させるために、原料分散液に水酸化ナトリウム水溶液を滴下してpHを7.5に調整した後、原料分散液を95℃まで昇温させた。その後、3時間原料分散液を放置して凝集粒子を融合させ、光学顕微鏡で凝集粒子が融合したのを確認した後、着色粒子分散液を1.0℃/分の降温速度で冷却した。
次に、着色粒子分散液をろ過し、固液分離後の着色粒子を、着色粒子固形分量に対して20倍量の30℃のイオン交換水中に分散し、20分間撹拌してろ過を行った。この工程を5回繰り返し、ろ液の伝導度が25μSであることを確認した。着色粒子をろ過し、凍結乾燥機で乾燥を行い、着色粒子(1)を得た。
100部の着色粒子と、1.84部のメタチタン酸粒子(1)と0.98部のシリカ粒子(1)とをヘンシェルミキサーに入れ、回転数2,200rpmで2.5分間混合した。更に45μm篩分網で篩分を行い、外添トナー(1)を得た。
<外添トナー(2)〜(9)の作製>
メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を、それぞれ表1に記載のものに変更した以外は、外添トナー(1)と同様の方法により作成した。
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。更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。
得られた外添トナー(1)〜外添トナー(9)とキャリアとを、外添トナー:キャリア=5:95(重量比)の割合でVブレンダーに入れ、20分間撹拌し、現像剤(1)〜(9)を得て評価を実施した。
得られた静電荷像現像剤を備えた前記富士ゼロックス(株)製700Digital Color Press改造機を用いた。評価は、それぞれの気温、相対湿度の条件下にトナー及び装置を1日放置後、同一条件下にて実施した。
条件1:低温低湿下(10℃、15%)にて1日放置後、同一環境で評価を開始。
条件2:高温高湿下(28℃、85%)にて1日放置後、同一環境で評価を開始。
上記の各条件下において、パッチを作成し、画像濃度を確認した(濃度1)。続いて、画像密度1%の画像を100,000枚連続で出力後に再度パッチを作製し、画像濃度を確認した(濃度2)。
画像濃度は画像濃度計X−RITE938(X−RITE社製)を用いて測定した。
下記式で示すΔ濃度の値を、前記濃度1及び濃度2から算出し、以下の基準により評価した。
Δ濃度=|濃度1−濃度2|
G1:0<Δ濃度≦0.2
G2:0.2<Δ濃度≦0.3
G3:0.3<Δ濃度
得られた静電荷像現像剤を備えた前記富士ゼロックス(株)製700Digital Color Press改造機を高温高湿下(28℃、85%)で1日間放置後、エリアカバレッジ1%の画像を100,000枚連続で出力した。
99,900〜100,000枚の100枚について色筋発生を目視で観察を実施し、以下の基準により評価した。
G1:色筋発生なし
G2:0枚<色筋発生≦5枚
G3:5枚<色筋発生
2Y、2M、2C、2K、108 帯電ローラ
3Y、3M、3C、3K レーザー光線
3、110 露光装置
4Y、4M、4C、4K、111 現像装置(現像手段)
5Y、5M、5C、5K 1次転写ローラ
6Y、6M、6C、6K、113 感光体クリーニング装置(クリーニング手段)
8Y、8M、8C、8K トナーカートリッジ
10Y、10M、10C、10K ユニット
20 中間転写ベルト
22 駆動ローラ
24 支持ローラ
26 2次転写ローラ(転写手段)
28、115 定着装置(定着手段)
29 加熱手段(ヒーター)
30 中間転写体クリーニング装置
32 検出部材
34 搬送ベルト
P、300 記録紙(被転写体)
Claims (8)
- 着色剤及び結着樹脂を含む着色粒子を有し、
前記着色粒子の表面に、二種以上の無機粒子が外添されており、
前記二種以上の無機粒子が、メタチタン酸粒子及びシリカ粒子を含み、
前記メタチタン酸粒子が、CuKα特性X線回折において、ブラック角2θ=27.5°に最大回折ピークを有し、かつ、前記ピークから算出される結晶子径が12〜16nmであり、
前記シリカ粒子の体積平均粒径が50〜200nmであることを特徴とする
静電荷像現像用トナー。 - 前記メタチタン酸粒子の数平均粒径が、20〜50nmである、請求項1に記載の静電荷像現像用トナー。
- 請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーとキャリアとを含む静電荷像現像剤。
- 請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナーを収容するトナーカートリッジ。
- 請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容する現像剤カートリッジ。
- 請求項3に記載の静電荷像現像剤を収容し、かつ前記静電荷像現像剤を保持して搬送する現像剤保持体を備えるプロセスカートリッジ。
- 像保持体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程、
前記像保持体表面に形成された静電潜像を、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現像工程、
前記トナー像を被転写体表面に転写する転写工程、及び、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着工程、を含み、
前記現像剤として請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー、又は、請求項3に記載の静電荷像現像剤を用いる
画像形成方法。 - 像保持体と、
前記像保持体を帯電させる帯電手段と、
帯電した前記像保持体を露光して前記像保持体表面に静電潜像を形成させる露光手段と、
トナーを含む現像剤により前記静電潜像を現像してトナー像を形成させる現像手段と、
前記トナー像を前記像保持体から被転写体表面に転写する転写手段と、
前記被転写体表面に転写されたトナー像を定着する定着手段と、を有し、
前記現像剤として請求項1又は2に記載の静電荷像現像用トナー、又は、請求項3に記載の静電荷像現像剤を備える
画像形成装置。
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