KR20130094159A - 정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제, 현상제 카트리지, 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및 화상 형성 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 캐리어의 피복 수지층이 본 구성을 갖지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색을 억제하는 정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제를 제공하는 것을 과제로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위해, 정전하상 현상용 캐리어는, 자성체 입자와, 당해 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 힌더드아민계 첨가제를 함유하는 피복 수지층을 갖는다. 정전하상 현상용 현상제는, 당해 정전하상 현상용 캐리어와, 체적 평균 입경이 50㎚ 이상 300㎚ 이하의 외첨제 입자를 갖는 정전하상 현상용 토너를 함유한다.

Description

정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제, 현상제 카트리지, 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및 화상 형성 방법{ELECTROSTATIC CHARGE IMAGE DEVELOPING CARRIER, ELECTROSTATIC CHARGE IMAGE DEVELOPER, DEVELOPER CARTRIDGE, PROCESS CARTRIDGE FOR IMAGE FORMING APPARATUS, IMAGE FORMING APPARATUS, AND IMAGE FORMING METHOD}

본 발명은, 정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제, 현상제 카트리지, 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및 화상 형성 방법에 관한 것이다.

정전하상을 거쳐 화상 정보를 가시화하는 전자 사진법은, 현재 다양한 분야에서 이용되고 있다. 종래 전자 사진법에 있어서는, 감광체나 정전 기록체 상에 각종의 수단을 사용하여 정전잠상을 형성하고, 이 정전잠상에 토너라고 불리는 검전성 미립자를 부착시켜 정전하상을 현상·가시화하는 방법이 일반적으로 사용되고 있다. 여기에서 사용하는 현상제는, 캐리어라고 불리는 담지(擔持) 입자와 토너 입자의 양자를 상호 마찰 대전시켜서 토너에 적당량의 양 또는 음의 전하를 부여하는 2성분 현상제와, 자성 토너 등과 같이 토너 단독으로 사용하는 1성분 현상제로 대별(大別)된다. 특히 2성분 현상제는, 캐리어 자신에 교반, 반송, 대전 부여 등의 기능을 갖게 하고, 현상제에 요구되는 기능의 분리를 도모할 수 있기 때문에, 설계가 용이한 것 등의 이유로 현재 널리 사용되고 있다.

최근, 전자 사진법에 의한 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상의 풀컬러 고화질화, 프로세스의 고속도화, 장기 안정성이 요구되고 있고, 고화질화에 대응하기 위해서, 토너의 소입자화나 대전량의 균일화나 대전량의 안정화가 좀더 검토되게 되었다. 토너의 소입자화에 따라, 캐리어에 있어서도 소입자화가 검토되고, 대전량 균일화나 안정화에 대해서는, 캐리어 피복층의 수지 조성 등, 다양한 검토가 되어 있다.

예를 들면, 특허문헌 1에는, 적어도 하나의 폴리머, 도전성 착색료, 및, 공지의 산화 방지제 화합물, 부식 방지제 화합물 등의 안정제 화합물에 의해 코팅된 코어 입자를 함유하는 캐리어가 기재되어 있다.

특허문헌 2에는, 자성체 입자에 유기 폴리머 성분 및 실록산 축합체 성분을 갖는 수지로 피복한 정전잠상 현상용 캐리어, 자성체 입자에 유기 폴리머 성분, 실록산 축합체 성분 및 산화 방지 구조 성분을 갖는 수지로 피복한 정전잠상 현상용 캐리어가 기재되어 있다.

또한 전자 사진법에 의한 화상 형성 장치에 의해 형성되는 화상에 있어서는, 자연광이나 전등으로부터의 자외선 성분에 의해 수지나 착색제가 경시 변화하는 것에 의해 화상이 열화하므로, 지금까지도 내광성을 개선하는 방책으로서, 토너 입자 내에 자외선 흡수능을 가지는 물질을 첨가하여 수지나 착색제의 열화를 막는 시도나, 수지 구조 내에 자외선 흡수 성분을 첨가하는 제안이 되어 왔다(예를 들면, 특허문헌 3 참조).

또한 코어쉘 구조를 갖는 토너의 쉘층에 자외선 저해제를 함유시키는 것에 의해 내광성을 향상시키는 시도가 제안되고(예를 들면, 특허문헌 4 참조), 상기 방법을 사용함으로써 안료의 열화가 방지된다. 또한, 예를 들면 광택성 향상 등의 목적으로 사용되는 투명 토너를 사용하는 경우에는, 수지의 열화를 막기 위해서, 다른 방법이 사용되고, 토너 최표면에 자외선 흡수제를 사용하거나, 혹은 외첨제로서 자외선 흡수제를 사용한다는 수단이 채용되어 있다.

또한 캐리어 피복 수지층에 자외선 흡수제를 함유시킨 캐리어를 사용함으로써 토너 화상의 퇴색을 억제하는 제안도 되어 있다(예를 들면, 특허문헌 5 참조).

일본 특개평11-133673호 공보 일본 특개2005-010183호 공보 일본 특개2008-122828호 공보 일본 특개2007-133093호 공보 일본 특개2010-169992호 공보

본 발명의 과제는, 캐리어의 피복 수지층이 본 구성을 갖지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색을 억제하는 정전하상 현상용 캐리어를 제공하는 것에 있다.

본 발명의 정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제, 현상제 카트리지, 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지, 화상 형성 장치, 및 화상 형성 방법은, 이하의 특징을 갖는다.

<1> 자성체 입자와,

당해 자성체 입자의 표면을 피복하고, 힌더드아민 화합물을 함유하는 피복 수지층을 갖는 정전하상 현상용 캐리어.

<2> 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<3> 상기 피복 수지층이 수지 입자를 더 갖는 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<4> 상기 힌더드아민 화합물의 함유량은, 피복 수지층 전 질량에 대하여, 0.1질량% 내지 50질량%의 범위인 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<5> 상기 힌더드아민 화합물은, 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 구조를 가지고, 분자량이 400 내지 4000의 범위인 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<6> 상기 수지 입자의 체적 평균 입경이 0.1㎛ 내지 2㎛의 범위인 <3>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<7> 상기 캐리어의 체적 고유 저항이 10⁴V/㎝의 전계하에 있어서 10⁶Ω㎝ 이상 10¹⁴Ω㎝ 미만인 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<8> 수지 피복층의 평균 막두께가, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위인 <1>에 기재된 정전하상 현상용 캐리어.

<9> <1>에 기재된 캐리어와 토너로 이루어지는 정전하상 현상제.

<10> 상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 <9>에 기재된 정전하상 현상제.

<11> <9>에 기재된 정전하상 현상제를 수용하는 현상제 카트리지.

<12> 정전하상 현상제를 유지하여 반송하는 현상제 유지체를 가지며,

상기 현상제는, <9>에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지.

<13> 상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 <12>에 기재된 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지.

<14> 상유지체와,

상기 상유지체의 표면을 대전시키는 대전 수단과,

상기 상유지체의 표면에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 수단과,

현상제를 사용하여, 상기 상유지체의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하여 캐리어 화상을 형성하는 현상 수단과,

상기 현상된 캐리어상을 피전사체에 전사하는 전사 수단을 가지며,

상기 현상제는, <9>에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 장치.

<15> 상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 <14>에 기재된 화상 형성 장치.

<16> 상유지체의 표면을 대전시키는 대전 공정과,

상기 상유지체의 표면에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 공정과,

현상제를 사용하여, 상기 상유지체의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하여 캐리어 화상을 형성하는 현상 공정과,

상기 현상된 캐리어상을 피전사체에 전사하는 전사 공정을 가지며,

상기 현상제는, <9>에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 방법.

<17> 상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 <16>에 기재된 화상 형성 방법.

<1>, <4>, <5>, <7>, <8>에 기재된 발명에 의하면, 캐리어의 피복 수지층에 힌더드아민계 첨가제를 함유하지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<2>에 기재된 발명에 의하면, 캐리어의 피복 수지층에 함유되는 힌더드아민계 첨가제의 분자량이 특정한 범위를 갖지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<3>, <6>에 기재된 발명에 의하면, 캐리어 피복 수지층 중에 수지 입자를 함유하지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<9>, <10>에 기재된 발명에 의하면, 토너에 특정한 체적 평균 입경을 갖는 외첨제 입자를 첨가하는 것에 의해, 외첨제 입자의 체적 평균 입경이 특정한 범위를 갖지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<11>에 기재된 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않는 정전하상 현상용 현상제 카트리지에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<12>, <13>에 기재된 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않는 프로세스 카트리지에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<14>, <15>에 기재된 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않는 화상 형성 장치에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

<16>, <17>에 기재된 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않는 화상 형성 방법에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다.

도 1은, 본 실시 형태의 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개략 모식도.

이하, 본 발명에 있어서의 정전하상 현상용 캐리어, 정전하상 현상용 현상제, 정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지, 및 화상 형성 장치의 실시 형태에 대하여 설명한다. 또, 본 실시 형태는 본 발명을 실시하기 위한 일례이며, 본 발명은 본 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.

[정전하상 현상용 캐리어]

본 실시 형태에 있어서의 정전하상 현상용 캐리어는, 자성체 입자와, 당해 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 힌더드아민계 첨가제를 함유하는 피복 수지층을 갖는다. 이하, 정전하상 현상용 캐리어를 단지 「캐리어」라고도 한다.

토너와 캐리어는, 실기 내에 있어서 교반 반송되어 서로 접촉함으로써, 캐리어가 토너로부터 받는 스트레스에 의해 캐리어의 피복 수지층은 서서히 깎이고, 캐리어의 피복 수지층으로부터 삭취(削取)된 삭편(削片)은, 교반 반송 중에 토너에 부착되는 것이라고 생각된다. 따라서, 캐리어의 피복 수지층 중에 힌더드아민계 첨가제를 가함으로써, 교반 반송 중에 서서히 소량씩 힌더드아민계 첨가제가 토너 표면에 공급된다고 추찰된다. 즉, 캐리어의 피복 수지층이 깎임과 함께, 피복 수지층에 함유되어 있는 힌더드아민계 첨가제가 토너 표면에 부착하기 때문에, 캐리어의 피복 수지층에 힌더드아민계 첨가제를 함유하지 않는 경우에 비해, 토너 화상의 퇴색이 억제된다. 그 결과, 착색 토너나 투명 토너를 사용하여 화상 형성을 했을 경우도 광에 의한 퇴색이 억제된 화상이 형성된다고 생각된다. 또한, 교반 반송에 의해, 토너 표면에 힌더드아민계 첨가제가 계속 공급되기 때문에, 토너 자체에 힌더드아민계 첨가제를 함유시키는 경우와 비교하여, 힌더드아민계 첨가제의 첨가량은 적어지고, 토너의 유동성 저하나 대전성의 저하가 방지된다고 생각된다.

<자성 심재 입자>

본 실시 형태에 사용되는 캐리어의 자성 심재 입자로서는 특별히 제한되지 않지만, 예를 들면, 철, 강, 니켈, 코발트 등의 자성 금속, 페라이트, 마그네타이트 등의 자성 산화물 등을 들 수 있다.

페라이트의 예로서는, 일반적으로 하기 식으로 표시된다.

(MO)_X(Fe₂O₃)_Y

식 중, M은, Cu, Zn, Fe, Mg, Mn, Ca, Li, Ti, Ni, Sn, Sr, Al, Ba, Co, Mo 등에서 선택되는 적어도 1종을 함유한다 : 또한 X, Y는 중량 mol비를 나타내고, 또한 X+Y=100을 만족한다.

또한, 상기 M은, Li, Mg, Ca, Mn, Sr, Sn의 1종 혹은 수종의 조합으로, 그들 이외의 성분의 함유량이 1중량% 이하인 페라이트 입자인 것이 바람직하다. Cu, Zn, Ni 원소는 첨가하는 것에 의해 저저항이 되기 쉽고, 전하 리크가 일어나기 쉽다. 또한, 수지 피복하기 어려운 경향이 있고, 또한 환경 의존성도 나빠지는 경향이 있다. 또한, Cu, Zn, Ni 원소를 첨가하면 캐리어에 주어지는 스트레스가 강해지고, 라이프성에 대하여 악영향을 주는 경우가 있기 때문에, 이들의 원소를 함유하지 않는 것이 바람직하다. 또, 최근, 안전성의 관점에서, Mn이나 Mg 원소를 첨가하는 페라이트가 일반적으로 보급하고 있다.

또한, 자성 심재 입자로서, 상기 자성 금속이나 자성 산화물의 자성분 입자를 결착 수지 내부에 분산한 수지 입자 등을 들 수 있다. 결착 수지로서는, 페놀계 수지, 멜라민계 수지, 에폭시계 수지, 우레탄계 수지, 폴리에스테르계 수지, 실리콘계 수지 등이 사용된다.

<피복 수지층>

본 실시 형태에 사용되는 캐리어는, 자성체 입자의 표면을 피복하고, 또한 힌더드아민계 첨가제를 함유하는 피복 수지층을 갖고 있다.

-힌더드아민계 첨가제-

힌더드아민계 첨가제로서는, 적어도 하나 이상의 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 구조를 포함하고 있는 화합물이며, 분자량이 400∼4000의 범위에 있으면 특별히 한정하는 것은 아니다. 힌더드아민계 첨가제의 분자량이 400 이상이면, 장치 내를 오염하지 않고 토너로 이행하며, 4000 이하이면 호적하게 깎여, 토너로 이행하기 쉽다. 본 첨가재는 라디칼 포착제로서 기능하여, 광열화를 억제한다. 힌더드아민계 첨가제의 구체예로서, 비스(2,2,6,6-테트라메틸-4-피페리딜)세바케이트, 비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리딜)세바케이트, 4-벤조일옥시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 등을 들 수 있다. 본 힌더드아민계 첨가제는 힌더드페놀 구조를 동일 분자에 갖는 화합물이어도 된다.

힌더드아민계 첨가제로서는 피복 수지층 첨가 시의 캐리어 유동성 등을 고려하여, 상온(25℃)에서 고체인 것이 바람직하다. 힌더드아민계 첨가제는 양대전을 갖기 때문에, 토너의 대전 부여 효과도 기대할 수 있다.

상기 힌더드아민계 첨가제의 함유량은, 피복 수지층 전 질량에 대하여, 0.1질량% 이상 50질량% 이하인 것이 바람직하고, 1.0질량% 이상 30질량% 이하인 것이 보다 바람직하고, 3.0질량% 이상 30질량% 이하인 것이 더 바람직하고, 10.0질량% 이상 20.0질량% 이하인 것이 특히 바람직하다. 힌더드아민계 첨가제의 함유량이 피복 수지층 전 질량에 대하여 0.1질량% 미만이면 토너 화상의 퇴색이 충분히 억제되지 않는다는 불량이 생기고, 50질량%를 초과하면 캐리어 피복층의 강도를 호적하게 유지할 수 없는 불량이 생긴다.

또한, 광열화 억제 효과를 높이기 위해서 힌더드페놀계 산화 방지제나 자외선 흡수제와 병용해도 된다.

힌더드페놀계 산화 방지제로서는, 2,6-디-t-부틸-4-메틸페놀, 2,5-디-t-부틸히드로퀴논, N,N'-헥사메틸렌비스(3,5-디-t-부틸-4-히드록시히드로신나마이드), 3,5-디-t-부틸-4-히드록시벤질포스포네이트디에틸에스테르, 2,4-비스[(옥틸티오)메틸]-o-크레졸, 2,6-디-t-부틸-4-에틸페놀, 2,2'-메틸렌비스(4-메틸-6-t-부틸페놀), 2,2'-메틸렌비스(4-에틸-6-t-부틸페놀), 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀), 2,5-디-t-아밀히드로퀴논, 2-t-부틸-6-(3-부틸-2-히드록시-5-메틸벤질)-4-메틸페닐아크릴레이트, 4,4'-부틸리덴비스(3-메틸-6-t-부틸페놀) 등을 들 수 있다.

자외선 흡수제로서는, 물에의 용해성이 낮은, 벤조페논계, 벤조트리아졸계, 살리실산에스테르계, 옥살산아미드계, 니켈 착염계 등의 자외선 흡수제가 사용된다. 상기 자외선 흡수제는, 단독 또는 2종류 이상을 혼합하여 사용해도 된다. 상기의 자외선 흡수제 중에서도, 벤조페논계의 것은 일반적으로 산화 방지 효과도 같이 갖고 있어, 바람직하다.

-수지-

피복 수지층을 구성하는 수지는 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 선택할 수 있다. 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등의 폴리올레핀계 수지; 폴리스티렌, 아크릴 수지, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐아세테이트, 폴리비닐알코올, 폴리비닐부티랄, 폴리염화비닐, 폴리비닐카르바졸, 폴리비닐에테르 및 폴리비닐케톤 등의 폴리비닐계 수지 및 폴리비닐리덴계 수지; 염화비닐-아세트산비닐 공중합체; 스티렌-아크릴산 공중합체; 오르가노실록산 결합을 갖는 스트레이트 실리콘 수지 또는 그 변성품; 폴리테트라플루오르에틸렌, 폴리불화비닐, 폴리불화비닐리덴, 폴리클로로트리플루오르에틸렌 등의 불소계 수지; 실리콘 수지; 폴리에스테르 수지; 폴리우레탄 수지; 폴리카보네이트 수지; 페놀 수지; 요소-포름알데히드 수지, 멜라민 수지, 벤조구아나민 수지, 우레아 수지, 폴리아미드 수지 등의 아미노 수지; 에폭시 수지, 등의 그 자체 공지의 수지를 들 수 있다. 이들의 수지는 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.

-수지 입자-

실시 형태에 관한 피복 수지층은, 상기 수지 중에, 수지 입자가 분산되어 있는 것도 바람직하다. 수지 입자의 첨가량에 의해 힌더드아민계 첨가제의 토너에의 혼합 속도를 조정할 수 있다. 상기 수지 입자로서는, 예를 들면, 열가소성 수지 입자 및 열경화성 수지 입자 등을 들 수 있다. 이들 중에서도, 비교적 경도를 올리는 것이 용이한 관점에서 열경화성 수지, 토너에 음대전성을 부여하는 관점에서는, N원자를 함유하는 함질소 수지에 의한 수지 입자가 바람직하고, 특히 우레아 수지, 우레탄 수지, 멜라민 수지, 구아나민 수지, 아미드 수지가 바람직하다. 이들의 수지 입자는 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 수지 입자의 체적 평균 입경(이하, 단지 「평균 입경」이라고 하는 경우가 있다)으로서는, 0.1㎛ 이상 2㎛ 이하가 바람직하고, 0.2㎛ 이상 1㎛ 이하가 보다 바람직하다. 수지 입자의 체적 평균 입경이 0.1㎛ 미만이면, 상기 피막 수지층에 있어서의 수지 입자의 분산성이 나빠지는 경우가 있다. 한편, 수지 입자의 체적 평균 입경이 2㎛를 초과하면, 상기 피막 수지층으로부터 수지 입자의 탈락이 생기기 쉬워, 본래의 효과를 발휘하지 않게 되는 경우가 있다.

-도전성 입자-

본 실시 형태에 있어서 도전성 입자로서는, 예를 들면, 금, 은, 구리와 같은 금속이나, 산화티타늄, 산화아연, 산화주석, 황산바륨, 붕산알루미늄, 티탄산칼륨, 산화주석, 안티몬이 도프된 산화주석, 주석이 도프된 산화인듐, 알루미늄이 도프된 산화아연, 금속으로 피복한 수지 입자, 카본 블랙 등이 예시된다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 자성체 입자 표면에의, 상기 수지, 상기 수지 입자, 상기 도전성 입자에 의한 피복량은, 0.5질량% 이상 10.0질량% 이하가 바람직하고, 0.7질량% 이상 5.0질량% 이하가 보다 바람직하다. 자성체 입자 표면에의, 상기 수지, 상기 수지 입자, 상기 도전성 입자에 의한 피복량이 0.5질량% 미만이면 캐리어 표면을 호적하게 피복할 수 없다는 불량이 생기고, 10.0질량%를 초과하면 캐리어 저항을 호적하게 조정하는 것이 곤란하게 되는 불량이 생긴다.

또한, 얻어지는 화상의 색목(色目)이 양호하게 되는 점에서, 상기 피막 수지층에 함유되는 도전성 입자는, 백색의 도전성 입자인 것이 바람직하다. 이것은 상기 피막 수지층이 벗겨져도, 화상의 색목에 영향을 미치게 않기 때문이다. 이 효과는, 투명 토너나 옐로우 토너와 조합시켜서 사용하는 캐리어가, 백색의 도전성 입자를 함유하는 피막인 경우에 현저해진다. 당해 백색의 도전성 입자로서는, 산화티타늄, 산화아연, 황산바륨, 붕산알루미늄, 티탄산칼륨 분말 등의 표면을 산화주석으로 덮은 입자 등을 들 수 있고, 산화티타늄, 산화아연, 황산바륨 분말 등의 표면을 산화주석으로 덮은 입자가 바람직하다.

-피복 수지층의 형성 방법-

피복 수지층을 형성하는 방법으로서는, 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 피복 수지 중에 힌더드아민계 첨가제를 혼합 혼련하는 방법, 피복 수지를 분체로 하고, 이것에 힌더드아민계 첨가제를 기계적, 화학적으로 부착시키는 방법, 그리고 이들의 힌더드아민계 첨가제를 용매에 용해시켜 자성체 입자와 함께 혼합하고, 그 후 용매를 유거함으로써 피복 수지층을 형성하는 방법, 또는 힌더드아민계 첨가제 및 피복 수지를 1㎛ 이하 정도로 분쇄하고, 이것을 자성체 입자와 함께 혼합하고, 수지의 용융 온도 이상으로 교반을 계속시켜 피복 수지층을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

상기 수지 피복층 형성용 용액에 사용하는 용제로서는, 매트릭스 수지로서의 상기 수지를 용해하는 것이면, 특별히 제한은 없고, 그 자체 공지의 용제 중에서 선택할 수 있으며, 예를 들면, 톨루엔, 자일렌 등의 방향족 탄화수소류, 아세톤, 메틸에틸케톤 등의 케톤류, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류 등을 들 수 있다. 상기 피복 수지층에 상기 수지 입자가 분산되어 있는 경우에 있어서, 그 두께 방향 및 캐리어 표면의 접선 방향에, 상기 수지 입자 및 매트릭스 수지로서의 상기 입자가 분산하고 있기 때문에, 당해 캐리어를 장기간 사용하여 당해 피복 수지층이 마모했다고 해도, 미사용 시와 같은 표면 형성을 유지할 수 있고, 상기 토너에 대하여, 양호한 대전 부여 능력을 장기간에 걸쳐 유지할 수 있다. 또한, 상기 피복 수지층에 상기 도전성 입자가 분산되어 있는 경우에 있어서는, 그 두께 방향 및 캐리어 표면의 접선 방향에, 상기 도전성 입자 및 매트릭스 수지로서의 상기 수지가 분산하고 있기 때문에, 당해 캐리어를 장기간 사용하여 당해 피복 수지층이 마모했다고 해도, 미사용 시와 같은 표면 형성이 유지되어, 캐리어 열화를 장기간 방지할 수 있다. 또, 상기 피복 수지층에 상기 수지 입자와 상기 도전성 입자가 분산되어 있는 경우에 있어서, 상술의 효과를 나타낸다.

이상과 같이 형성된 캐리어의 전기 저항(체적 고유 저항)은 10⁴V/㎝의 전계하에 있어서 10⁶Ω㎝ 이상 10¹⁴Ω㎝ 미만인 것이 바람직하다. 자성 캐리어의 당해 전기 저항이 10⁶Ω㎝ 미만이면, 잠상 유지체 상의 화상부에 캐리어가 부착하는 경우가 있고, 또한, 자기 브러시에 의한 현상상에의 흠집이 나기 쉬워지는 경우가 있으며, 10¹⁴Ω㎝ 이상이면 토너를 현상할 수 없는 경우가 있다.

또, 체적 고유 저항은 이하와 같이 측정한다. 22℃ 습도 55%의 조건하에서, 일렉트로미터(KEITHLEY사제, 상품명 : KEITHLEY 610C) 및 고압 전원(FLUKE사제, 상품명 : FLUKE 415B)과 접속된 한쌍의 20㎠의 원형의 극판(강제(鋼製))인 측정 지그의 하부 극판 상에, 샘플을 두께 1㎜ 이상 3㎜ 이하의 평탄한 층을 형성하도록 둔다. 이어서 상부 극판을 샘플 상에 올린 후, 샘플 간의 공극을 없애기 위해서, 상부 극판 상에 4Kg의 누름돌을 올린다. 이 상태에서 샘플층의 두께를 측정한다. 이어서, 양극판에 전압을 인가하는 것에 의해 전류값을 측정하고, 다음식에 의거하여 체적 고유 저항을 계산한다.

체적 고유 저항 = 인가 전압×20÷(전류값-초기 전류값)÷샘플 두께

상기 식 중, 초기 전류값은 인가 전압 0일 때의 전류값이며, 전류값은 측정된 전류값을 나타낸다.

수지 피복층의 평균 막두께는, 보통 0.1㎛ 이상 10㎛ 이하의 범위이지만, 경시에 걸쳐 안정한 캐리어의 체적 고유 저항을 발현시키기 위해서, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위인 것이 바람직하다.

[정전하상 현상용 현상제]

본 실시 형태의 정전하상 현상용 현상제(이하, 현상제로 약기하는 경우가 있다)는, 정전하상 현상용 토너(이하, 토너로 약기하는 경우가 있다)와, 기술(旣述)의 정전하상 현상용 캐리어를 포함한다. 토너는, 착색 토너여도 투명 토너여도 되며, 또한 착색 토너와 투명 토너의 쌍방을 사용해도 된다. 우선, 착색 토너에 대하여 설명한다.

-착색 토너-

착색 토너는, 적어도 착색제와 결착 수지를 함유하는 공지의 것이 사용된다. 이하, 착색 토너의 바람직한 태양에 대하여 설명한다.

착색 토너에 사용되는 결착 수지로서는, 스티렌, 클로로스티렌 등의 스티렌류, 에틸렌, 프로필렌, 부틸렌, 이소프렌 등의 모노올레핀, 아세트산비닐, 프로피온산비닐, 벤조산비닐, 아세트산비닐 등의 비닐에스테르, 아크릴산메틸, 아크릴산에틸, 아크릴산부틸, 아크릴산도데실, 아크릴산옥틸, 아크릴산페닐, 메타크릴산메틸, 메타크릴산에틸, 메타크릴산부틸, 메타크릴산도데실 등의 α-메틸렌 지방족 모노카르복시산에스테르, 비닐메틸에테르, 비닐에틸에테르, 비닐부틸에테르 등의 비닐에테르, 비닐메틸케톤, 비닐헥실케톤, 비닐이소프로페닐케톤 등의 비닐케톤 등의 단독 중합체 혹은 공중합체를 들 수 있다. 특히 대표적인 결착 수지로서는, 폴리스티렌, 스티렌-아크릴산알킬 공중합체, 스티렌-메타크릴산알킬 공중합체, 스티렌-아크릴로니트릴 공중합체, 스티렌-부타디엔 공중합체, 스티렌-무수말레산 공중합체, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌을 들 수 있다. 또한, 폴리에스테르, 폴리우레탄, 에폭시 수지, 실리콘 수지, 폴리아미드, 변성 로진, 파라핀, 왁스류를 들 수 있다. 이 중에서도, 특히 폴리에스테르를 결착 수지로 하는 것이 바람직하다.

본 실시 형태에 사용되는 폴리에스테르 수지는, 폴리올(「다가 알코올」이라고도 한다) 성분과 폴리카르복시산(「다가 카르복시산」이라고도 한다) 성분으로부터 중축합에 의해 합성되는 것이다. 또 본 실시 형태에 있어서는, 상기 폴리에스테르 수지로서 시판품을 사용해도 되며, 합성한 것을 사용해도 된다.

다가 카르복시산 성분으로서는, 예를 들면, 옥살산, 숙신산, 글루타르산, 아디프산, 수베르산, 아젤라산, 세바스산, 1,9-노난디카르복시산, 1,10-데칸디카르복시산, 1,12-도데칸디카르복시산, 1,14-테트라데칸디카르복시산, 1,18-옥타데칸디카르복시산 등의 지방족 디카르복시산, 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌-2,6-디카르복시산, 말론산, 메사콘산 등의 이염기산 등의 방향족 디카르복시산, 등을 들 수 있고, 또한, 이들의 무수물이나 이들의 저급 알킬에스테르도 들 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.

3가 이상의 카르복시산으로서는, 예를 들면, 1,2,4-벤젠트리카르복시산, 1,2,5-벤젠트리카르복시산, 1,2,4-나프탈렌트리카르복시산 등, 및 이들의 무수물이나 이들의 저급 알킬에스테르 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.

또한, 상술의 지방족 디카르복시산이나 방향족 디카르복시산 외에, 2중 결합을 갖는 디카르복시산 성분을 함유하는 것이 보다 바람직하다. 2중 결합을 갖는 디카르복시산은, 2중 결합을 통해, 라디칼적으로 가교 결합시킬 수 있는 점에서 정착 시의 핫 오프셋을 막기 때문에 호적하게 사용된다. 상기 디카르복시산으로서는, 예를 들면 말레산, 푸마르산, 3-헥센이산, 3-옥텐이산 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되지 않는다. 또한, 이들의 저급 에스테르, 산무수물 등도 들 수 있다. 이들 중에서도 비용의 점에서, 푸마르산, 말레산 등을 들 수 있다.

한편, 다가 알코올 성분으로서는, 2가의 다가 알코올로서는, 폴리옥시프로필렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판, 폴리옥시에틸렌(2.2)-2,2-비스(4-히드록시페닐)프로판 등의 비스페놀A의 알킬렌(탄소수 2 이상 4 이하)옥사이드 부가물(평균 부가 몰수 1.5 이상 6 이하), 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 네오펜틸글리콜, 1,4-부탄디올, 1,3-부탄디올, 1,6-헥산디올 등을 들 수 있다. 3가 이상의 다가 알코올로서는, 예를 들면 소르비톨, 펜타에리트리톨, 글리세롤, 트리메틸올프로판 등을 들 수 있다.

비결정성 폴리에스테르 수지에서는, 상기한 원료 모노머 중에서도, 2가 이상의 2급 알코올 및/또는 2가 이상의 방향족 카르복시산 화합물이 바람직하다. 2가 이상의 2급 알코올로서는, 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가물, 프로필렌글리콜, 1,3-부탄디올, 글리세롤 등을 들 수 있고, 이들 중에서는 비스페놀A의 프로필렌옥사이드 부가물이 바람직하고, 2가 이상의 방향족 카르복시산 화합물로서는, 테레프탈산, 이소프탈산, 프탈산 및 트리멜리트산이 바람직하고, 테레프탈산 및 트리멜리트산이 보다 바람직하다.

또한, 연화점이 90℃ 이상 150℃ 이하, 유리 전이 온도가 55℃ 이상 75℃ 이하, 수평균 분자량이 2000 이상 10000 이하, 중량 평균 분자량이 8000 이상 150000 이하, 산가가 5㎎KOH/g 이상 30㎎KOH/g 이하의 값을 나타내는 수지가 특히 바람직하다.

폴리에스테르 수지의 제조 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 산성분과 알코올 성분을 반응시키는 일반적인 폴리에스테르 중합법을 들 수 있고, 예를 들면, 직접 중축합, 에스테르 교환법 등을 들 수 있고, 모노머의 종류에 따라 나누어 사용하여 제조한다.

폴리에스테르 수지는, 상기 다가 알코올과 다가 카르복시산을 통상의 방법에 따라서 축합 반응시키는 것에 의해 제조된다. 예를 들면, 상기 다가 알코올과 다가 카르복시산, 필요에 따라 촉매를 넣고, 온도계, 교반기, 유하식 콘덴서를 구비한 반응 용기에 배합하고, 불활성 가스(질소 가스 등)의 존재하, 150℃ 이상 250℃ 이하에서 가열하고, 부생(副生)하는 저분자 화합물을 연속적으로 반응계 외에 제거하고, 원하는 산가에 달한 시점에서 반응을 정지시키고, 냉각하여, 목적으로 하는 반응물을 취득하는 것에 의해 제조한다.

또한, 본 실시 형태에 있어서 착색제는, 색상각, 채도, 명도, 내후성, OHP 투과성(기록 시트로서 트랜스페어런시 필름을 사용했을 때의 화상의 투과성), 토너 중에서의 분산성의 관점에서 선택된다. 당해 착색제로서는, 카본 블랙, 니그로신, 아닐린 블루, 칼코일 블루, 크롬 엘로우, 울트라마린 블루, 듀퐁 오일 레드, 퀴놀린 옐로우, 메틸렌 블루 클로리드, 프탈로시아닌 블루, 말라카이트 그린·옥사레이트, 램프 블랙, 로즈 벵갈, C.I. 피그먼트·레드 48:1, C.I. 피그먼트·레드 122, C.I. 피그먼트·레드 57:1, C.I. 피그먼트·레드 238, C.I. 피그먼트·옐로우 97, C.I. 피그먼트·옐로우 12, C.I. 피그먼트·옐로우 180, C.I. 피그먼트·블루 15:1, C.I. 피그먼트·블루 15:3 등 대표적인 것을 들 수 있다.

본 실시 형태의 착색 토너에의 착색제의 첨가량은, 토너에 함유되는 결착 수지 100질량부에 대하여 4질량부 이상 20질량부 이하의 범위 내가 호적하다.

본 실시 형태에 있어서의 착색 토너는, 상기의 성분 외에, 내부 첨가제로서 대전을 조정하는 대전 제어제를 하나 이상 함유하여 구성해도 된다. 또한, 토너의 분쇄성이나 열보존성을 만족하기 위해서 석유계 수지를 함유해도 된다. 석유계 수지란 석유류의 스팀 크래킹에 의해 에틸렌, 프로필렌 등을 제조하는 에틸렌플랜트로부터 부생하는 분해유유분에 함유되는 디올레핀 및 모노올레핀을 원료로 하여 합성된 것이다.

-투명 토너-

본 실시 형태에 있어서의 투명 토너란, 착색 토너상과 함께 형성되는 투명 토너상에 사용되는 토너이다. 투명 토너란 구체적으로는, 염료, 안료 등의 착색제의 함유량이 0.01질량% 이하인 백색의 토너를 말하고, 착색제의 함유량 이외, 본 실시 형태에 있어서의 착색 토너와 같은 성분을 함유하는 것을 들 수 있다. 투명 토너상은, 착색 토너상이 없는 부분은 기록 매체(피전사체) 상에 형성되고, 착색 토너상이 있는 부분은 당해 착색 토너상 상에 형성된다. 또한, 투명 토너상을, 착색 토너상 상에만 형성해도 된다.

(토너의 제조 방법)

본 실시 형태에 관한 착색 토너 및 투명 토너(이하, 「본 실시 형태에 관한 각 토너」라고 하는 경우가 있다)의 제조 방법으로서는, 혼련 분쇄 등의 건식 제법과, 현탁 중합법, 유화 응집법 등의 습식 제법을 들 수 있다. 이 중에서도, 가열 온도 조건을 선택하는 것에 의해, 토너 형상을 부정형으로부터 구형까지 필요에 따라 제어할 수 있는 것이며, 토너 형상을 정밀 제어하는데 있어서 유리한 유화 응집법이 바람직하다. 유화 응집법은, 유화 중합, 혹은 유화에 의해 수지 분산액을 제작하고, 한편, 용매에 착색제를 분산시킨 착색제 분산액, 이형제를 분산한 분산액을 제작하여, 이들을 혼합하여 토너 입경에 상당하는 응집 입자를 형성시킨 후, 가열하는 것에 의해 융합하고, 토너 입자를 얻는 방법이다.

다음으로 본 실시 형태의 각 토너를 제조할 때에 호적한 유화 응집법에 의한 토너의 제조 방법에 대해서 더 상세하게 설명한다. 유화 응집법에 의한 토너의 제조 방법은, 응집 공정, 부착 공정, 및, 융합 공정을 포함하는 방법이다. 이하, 각 공정마다 보다 상세하게 설명한다.

-응집 공정-

응집 공정에 있어서는, 우선, 제1 결착 수지 분산액, 착색제 분산액, 또한 필요에 따라 사용되는 이형제 분산액이나, 그 외의 성분을 혼합하여 얻어진 혼합 분산액에 응집제를 첨가하고, 결착 수지의 유리 전이 온도보다도 조금 낮은 온도에서 가열하는 것에 의해, 각각의 성분으로 이루어지는 입자를 응집시킨 응집 입자(코어 응집 입자)를 형성한다. 응집 입자의 형성은, 회전 전단형 호모지나이저로 교반하, 실온(25℃)에서 응집제를 첨가하는 것에 의해 입도 분포가 좁은 코어 응집 입자를 얻을 수 있다.

-부착 공정-

부착 공정에서는, 상기한 응집 공정을 거쳐 형성된 결착 수지를 함유하는 코어 입자(코어 응집 입자, 혹은, 코어 융합 입자)의 표면에, 또한 결착 수지로 이루어지는 수지 입자를 부착시키는 것에 의해 피복층을 형성한다(이하, 코어 입자 표면에 피복층을 마련했던 응집 입자를 「부착 수지 응집 입자」라고 한다). 여기에서, 이 피복층은, 후술하는 융합 공정을 거쳐 형성되는 본 실시 형태의 토너의 쉘층에 상당하는 것이다. 이후에 부착시키는 결착 수지는 코어 응집 입자를 구성하는 결착 수지와 같아도 달라도 된다. 피복층의 형성은, 응집 공정에 있어서 코어 입자를 형성한 분산액 중에, 제2 수지 입자 분산액을 추첨가하는 것에 의해 행해져, 필요에 따라 다른 성분도 동시에 추첨가해도 된다.

상기 부착 수지 응집 입자를, 상기 코어 입자의 표면에 부착시켜 피복층을 형성하고, 상기 부착 수지 응집 입자를 후술하는 융합 공정에 있어서 가열 융합하면, 코어 입자의 표면의 피복층에 함유되는 결착 수지로 이루어지는 수지 입자가 용융하여 쉘층이 형성된다. 이 때문에, 쉘층의 내측에 위치하는 코어층에 함유되는 이형제 등의 성분이, 토너의 표면으로 노출하는 것을 효과적으로 방지한다.

부착 공정에 있어서의 제2 수지 입자 분산액의 첨가 혼합의 방법으로서는, 특별히 제한은 없고, 예를 들면, 서서히 연속적으로 행해도 되며, 복수회로 분할하여 단계적으로 행해도 된다. 이와 같이 하여, 수지 입자 분산액을 첨가 혼합하는 것에 의해, 미소한 입자의 발생을 억제하고, 얻어지는 토너의 입도 분포를 좁게 할 수 있다. 본 실시 형태에 있어서, 이 부착 공정이 행해지는 회수로서는, 1회여도 되며, 복수회여도 된다.

-융합 공정-

융합 공정에 있어서는, 가열을 행하는 것에 의해 부착 공정에서 얻어진 부착 수지 응집 입자를 융합시킨다. 융합 공정은, 응집 입자를 구성하는 결착 수지의 유리 전이 온도보다 높은 온도에서 실시한다. 또 결착 수지를 복수 사용하는 경우에는, 바람직하게는 가장 구성 성분이 많은 결착 수지의 유리 전이 온도보다 높은 온도가 바람직하다. 융합의 시간으로서는, 가열의 온도가 높으면 짧은 시간에서 충분하고, 가열의 온도가 낮으면 긴 시간이 필요하다. 즉, 융합의 시간은, 가열의 온도에 의존하므로 일률적으로 규정할 수 없지만, 일반적으로는 30분 이상 10시간 이하이다.

-세정/건조 공정-

융합 공정을 거쳐 얻어진 융합 입자는, 여과 등의 고액 분리나, 세정, 건조를 실시한다. 이에 의해 외첨제가 첨가되지 않은 상태의 토너가 얻어진다. 상기 고액 분리는, 특별히 제한은 없지만, 생산성의 점에서 흡인 여과, 가압 여과 등이 바람직하다. 상기 세정은, 대전성의 점에서 이온 교환수에 의한 치환 세정을 실시하는 것이 바람직하다. 건조 공정에서는, 통상의 진동형 유동 건조법, 스프레이 드라이법, 동결 건조법, 플래시 제트법 등, 필요에 따라 방법을 선택한다.

다음으로, 상기 응집 공정에 사용하는 결착 수지 분산액, 착색제 분산액, 이형제 분산액의 조제 방법에 대하여 설명한다. 상기 결착 수지 분산액을 제작하기 위해서는, 공지의 유화 방법이 사용되지만, 얻어지는 입도 분포가 좁고, 또한 체적 평균 입경이 100㎚ 이상 400㎚ 이하의 범위에 얻기 쉬운 전상 유화법이 유효하다.

전상 유화법은, 수지를 녹이는 유기 용제, 또한 양친매성(兩親媒性)의 유기 용제의 단독, 또는 혼합 용제에 수지를 녹여서 유상으로 한다. 그 유상을 교반하면서 염기성 화합물을 소량 적하하고, 더 교반하면서 물을 조금씩 적하하여, 유상 중에 수적(水滴)이 취입된다. 다음으로 물의 적하량이 어느 양을 넘으면 유상과 수상이 역전하여 유상이 유적(油滴)이 된다. 그 후, 감압화의 탈용제 공정을 거쳐 수분산액이 얻어진다.

여기에서 양친매성의 유기 용제란, 20℃에 있어서의 물에 대한 용해성이 적어도 5g/L 이상인 것을 말하고, 10g/L 이상인 것이 바람직하다. 이 용해성이 5g/L 미만인 것은, 수성화 처리 속도를 가속시키는 효과가 부족하고, 얻어지는 수분산체도 저장 안정성이 뒤떨어진다는 문제가 있다. 또한, 이러한 유기 용제로서는, 에탄올, n-프로판올, 이소프로판올, n-부탄올, 이소부탄올, sec-부탄올, tert-부탄올, n-아밀알코올, 이소아밀알코올, sec-아밀알코올, tert-아밀알코올, 1-에틸-1-프로판올, 2-메틸-1-부탄올, n-헥산올, 시클로헥산올 등의 알코올류, 메틸에틸케톤, 메틸이소부틸케톤, 에틸부틸케톤, 시클로헥산온, 이소포론 등의 케톤류, 테트라히드로푸란, 디옥산 등의 에테르류, 아세트산에틸, 아세트산-n-프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산-n-부틸, 아세트산이소부틸, 아세트산-sec-부틸, 아세트산-3-메톡시부틸, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 탄산디에틸, 탄산디메틸 등의 에스테르류, 에틸렌글리콜, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노프로필에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 디에틸렌글리콜에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜메틸에테르아세테이트, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 글리콜 유도체, 또한, 3-메톡시-3-메틸부탄올, 3-메톡시부탄올, 아세토니트릴, 디메틸포름아미드, 디메틸아세트아미드, 디아세톤알코올, 아세토아세트산에틸 등을 들 수 있다. 이들의 용제는 단일로 사용해도, 또한 2종 이상을 혼합하여 사용해도 된다.

다음으로, 염기성 화합물에 관해서는, 폴리에스테르 수지는, 수매체에 분산시킬 때에 염기성 화합물로 중화하는 것이 바람직하다. 이때, 폴리에스테르 수지의 카르복시기와의 중화 반응이 수성화의 기동력이며, 또한 생성한 카르복시 음이온 간의 전기 반발력에 의해, 입자 간의 응집을 막는다. 염기성 화합물로서는 암모니아, 비점이 250℃ 이하의 유기 아민 화합물 등을 들 수 있다. 바람직한 유기 아민 화합물의 예로서는, 트리에틸아민, N,N-디에틸에탄올아민, N,N-디메틸에탄올아민, 아미노에탄올아민, N-메틸-N,N-디에탄올아민, 이소프로필아민, 이미노비스프로필아민, 에틸아민, 디에틸아민, 3-에톡시프로필아민, 3-디에틸아미노프로필아민, sec-부틸아민, 프로필아민, 메틸아미노프로필아민, 디메틸아미노프로필아민, 메틸이미노비스프로필아민, 3-메톡시프로필아민, 모노에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민, 모르폴린, N-메틸모르폴린, N-에틸모르폴린 등을 들 수 있다. 염기성 화합물은, 폴리에스테르 수지 중에 함유되는 카르복시기에 따라, 적어도 부분 중화할 수 있는 양, 즉, 카르복시기에 대하여 0.2배 당량 이상 9.0배 당량 이하를 첨가하는 것이 바람직하고, 0.6배 당량 이상 2.0배 당량 이하를 첨가하는 것이 보다 바람직하다. 0.2배 당량 미만에서는 염기성 화합물 첨가의 효과가 인정되지 않고, 9.0배 당량을 초과하면, 유상의 친수성이 과잉으로 늘어나기 때문이라고 생각되지만, 입경 분포가 넓어져 양호한 분산액이 얻어지지 않기 때문에, 그 후의 토너의 입도 분포를 좁게 하는 것이 곤란해지기 쉽다.

상기 착색제 분산액은, 적어도 착색제를 분산시켜서 이루어진다. 착색제는, 공지의 방법으로 분산되지만, 예를 들면, 회전 전단형 호모지나이저나 볼밀, 샌드밀, 애트라이터 등의 미디어식 분산기, 고압 대향 충돌식의 분산기 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 착색제는, 극성을 갖는 이온성 계면 활성제를 사용하고, 기술한 호모지나이저를 사용하여 수계 용매 중에 분산하고, 착색제 입자 분산액을 조제한다. 착색제는, 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 상기 착색제의 체적 평균 입경으로서는, 통상 크더라도 1.0㎛(즉 1㎛ 이하)이다.

또한, 토너에는 이형제를 함유하고 있어도 된다. 이형제 분산액은, 적어도 이형제를 분산시켜서 이루어진다. 이형제는, 공지의 방법으로 분산되지만, 예를 들면, 회전 전단형 호모지나이저나 볼밀, 샌드밀, 애트라이터 등의 미디어식 분산기, 고압 대향 충돌식의 분산기 등이 바람직하게 사용된다. 또한, 이형제는, 극성을 갖는 이온성 계면 활성제를 사용하고, 기술한 호모지나이저를 사용하여 수계 용매 중에 분산하고, 이형제 입자 분산액을 조제한다. 본 실시 형태에 있어서, 이형제는 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용하여 사용해도 된다. 상기 이형제 입자의 평균 입경으로서는, 크더라도 1㎛(즉 1㎛ 이하)가 바람직하고, 0.01㎛ 이상 1㎛ 이하가 보다 바람직하다.

바람직한 이형제로서는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부텐 등의 저분자량의 폴리올레핀류; 가열에 의해 연화점을 나타내는 실리콘류 : 올레산아미드, 에루크산아미드, 리시놀레산아미드, 스테아르산아미드 등의 지방산아미드류; 카나우바 왁스, 라이스 왁스, 칸델릴라 왁스, 목랍, 호호바 오일 등의 식물계 왁스; 밀랍 등의 동물계 왁스, 몬탄 왁스, 오조케라이트, 세레신, 파라핀 왁스, 마이크로크리스탈린 왁스, 피셔트롭쉬 왁스 등의 광물·석유계 왁스; 스테아르산스테아릴, 베헨산베헤닐 등의 고급 지방산과 고급 알코올의 에스테르 왁스류, 스테아르산부틸, 올레산프로필, 모노스테아르산글리세리드, 디스테아르산글리세리드, 펜타에리트리톨테트라베헤네이트 등의 고급 지방산과 1가 또는 다가 저급 알코올의 에스테르 왁스류; 디에틸렌글리콜모노스테아레이트, 디프로필렌글리콜디스테아레이트, 디스테아르산디글리세리드, 테트라스테아르산트리글리세리드 등의 고급 지방산과 다가 알코올 다량체로 이루어지는 에스테르 왁스류; 소르비탄모노스테아레이트 등의 소르비탄 고급 지방산에스테르 왁스류; 콜레스테릴스테아레이트 등의 콜레스테롤 고급 지방산에스테르 왁스류 등을 들 수 있다. 이들의 이형제는 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다.

상기 수지 입자의 수지와, 상기 착색제와, 상기 이형제와의 조합으로서는, 특별히 제한은 없고, 목적에 따라 자유롭게 선택하여 사용한다. 본 실시 형태에 있어서는, 목적에 따라, 상기 결착 수지 분산액, 상기 착색제 분산액 및 상기 이형제 분산액의 적어도 어딘가에, 내첨제, 대전 제어제, 무기입체, 유기입체, 활제, 연마재 등의 그 외의 성분(입자)을 분산시킨다. 그 경우, 상기 결착 수지 분산액, 착색제 분산액 및 이형제 분산액의 적어도 어딘가에, 그 외의 성분(입자)을 분산시켜도 되며, 수지 입자 분산액, 착색제 분산액 및 이형제 분산액을 혼합하여 이루어지는 혼합액 중에, 그 외의 성분(입자)을 분산시켜 이루어지는 분산액을 혼합해도 된다.

이와 같이 하여 얻어진 입자 분산액의 체적 평균 입경은, 예를 들면 레이저 회절식 입도 분포 측정 장치(LA-700 호리바세이사쿠쇼제)로 측정한다. 측정법으로서는 분산액으로 되어 있는 상태의 시료를 고형분에서 2g이 되도록 조정하고, 이것에 이온 교환수를 첨가하여, 40mL로 한다. 이것을 셀에 적당한 농도가 될 때까지 투입하고, 2분 기다리고, 셀 내의 농도가 안정이 됐을 때 측정한다. 얻어진 채널마다의 체적 평균 입경을, 체적 평균 입경의 작은 쪽부터 누적하고, 누적 50%가 됐을 때 체적 평균 입경으로 했다.

본 실시 형태에 있어서의 각 토너의 체적 평균 입경은, 3㎛ 이상 9㎛ 이하가 바람직하고, 3㎛ 이상 8㎛ 이하가 보다 바람직하다. 각 토너의 체적 평균 입경이 3㎛ 미만이면 대전성이 불충분해지고, 현상성이 저하하는 경우가 있고, 9㎛를 초과하면 화상의 해상성이 저하하는 경우가 있다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 각 토너는, 체적 평균 입도 분포 지표GSDv가 1.30 이하인 것이 바람직하다. 체적 평균 입도 분포 지표GSDv가 1.30을 초과했을 경우에는, 화상의 해상성이 저하하는 경우가 있다. 또, 본 실시 형태에 있어서, 토너의 입경이나, 상기한 체적 평균 입도 분포 지표GSDv의 값은, 다음과 같이 하여 측정해 산출했다. 우선, 쿨터 멀티사이저Ⅱ(베크만-쿨터사제) 등의 측정기를 사용하여 측정된 토너의 입도 분포를 분할된 입도 범위(채널)에 대하여, 개개의 토너 입자의 체적에 대해서 소경측에서 누적 분포를 그리고, 누적 16%가 되는 입경을, 체적 평균 입자경D16v로 정의하고, 누적 50%가 되는 입경을, 체적 평균 입자경D50v로 정의한다. 상술한 방법에 따라, 누적 84%가 되는 입경을, 체적 평균 입자경D84v로 정의한다. 이때, 체적 평균 입도 분포 지표(GSDv)는, D84v/D16v로서 정의되는 이들의 관계식을 사용하여, 체적 평균 입도 분포 지표(GSDv)가 산출된다.

또한, 본 실시 형태에 있어서의 각 토너는, 형상 계수SF1( = ((토너경의 절대 최대 길이)²/토너의 투영 면적)×(π/4)×100)이, 110 이상 160 이하의 범위가 바람직하다. 또, 형상 계수SF1은, 125 이상 140 이하의 범위 내인 것이 보다 바람직하다. 또, 형상 계수SF1의 값은, 토너의 둥글기를 나타내는 것이며, 진구(眞球)의 경우에는 100이 되고, 토너의 형상이 부정형이 되는 것에 따라 증대하는 것이다. 또한 형상 계수SF1을 사용한 산출에 있어서 필요한 값, 즉, 토너경의 절대 최대 길이, 토너의 투영 면적은 광학 현미경(니콘제, Microphoto-FXA)을 사용하여 배율 500배로 확대한 토너 입자상을 촬영하고, 얻어진 화상 정보를, 인터페이스를 통해 예를 들면 니코레사제 화상 해석 장치(LuzexⅢ)에 도입하여 화상 해석을 행하여 구했다. 또, 형상 계수SF1의 평균값은, 무작위로 샘플링한 1000개의 토너 입자를 측정하여 얻어진 데이터를 근거로 하여 산출했다.

형상 계수SF1이 110 미만의 경우에는, 일반적으로 화상 형성일 때에 전사 공정에서 잔존 토너가 생기기 때문에, 이 잔존 토너의 제거가 필요하지만, 잔존 토너를 블레이드 등에 의해 클리닝할 때의 클리닝성을 손상하기 쉽고, 결과적으로 화상 결함이 생기는 경우가 있다. 한편, 형상 계수SF1이 160을 초과하는 경우에는, 토너를 현상제로서 사용하는 경우에, 현상기 내에서의 캐리어와의 충돌에 의해 토너가 파괴되는 경우가 있다. 이때, 결과적으로 미분이 증가하는 경우가 있고, 이것에 의해 토너 표면에 노출한 이형제 성분에 의해 감광체 표면 등이 오염되어 대전 특성을 손상하는 것뿐만 아니라, 미분에 기인하는 겹침의 발생 등의 문제를 일으키는 경우가 있다.

또한, 유동성 부여나 클리닝성 향상의 목적으로, 건조 후, 실리카, 알루미나, 티타니아, 탄산칼슘 등의 무기 입자나 무기 산화물 입자, 비닐계 수지, 폴리에스테르, 실리콘 등의 수지 입자를 유동성 조제나 클리닝 조제로서, 건조 상태에서 전단을 걸어서 본 실시 형태에 관한 토너 표면에 첨가할 수 있다.

토너에 첨가되는 무기 산화물 입자로서는, SiO₂, TiO₂, Al₂O₃, CuO, ZnO, SnO₂, CeO₂, Fe₂O₃, MgO, BaO, CaO, K₂O, Na₂O, ZrO₂, CaO·SiO₂, K₂O·(TiO₂)n(n=1 이상 6 이하의 정수), Al₂O₃·2SiO₂, CaCO₃, MgCO₃, BaSO₄, MgSO₄ 등을 들 수 있다. 이들 중, 특히 실리카 입자, 티타니아 입자가 바람직하다. 당해 무기 산화물 입자는, 표면이 미리 소수화 처리되어 있는 것이 바람직하다. 이 소수화 처리에 의해 토너의 분체 유동성 개선 외, 대전의 환경 의존성, 내캐리어 오염성에 대하여 보다 효과적이다.

상기 소수화 처리는, 소수화 처리제에 상기 무기 산화물 입자를 침지 등 하는 것에 의해 행한다. 상기 소수화 처리제로서는 특별히 제한은 없지만, 예를 들면, 실란 커플링제, 실리콘 오일, 티타네이트계 커플링제, 알루미늄계 커플링제 등을 들 수 있다. 이들은, 1종 단독으로 사용해도 되며, 2종 이상을 병용해도 된다. 이들 중에서도, 실란 커플링제를 호적하게 들 수 있다.

상기 실란 커플링제로서는, 예를 들면, 클로로실란, 알콕시실란, 실라잔, 특수 실릴화제의 어느 타입을 들 수 있다. 구체적으로는, 메틸트리클로로실란, 디메틸디클로로실란, 트리메틸클로로실란, 페닐트리클로로실란, 디페닐디클로로실란, 테트라메톡시실란, 메틸트리메톡시실란, 디메틸디메톡시실란, 페닐트리메톡시실란, 디페닐디메톡시실란, 테트라에톡시실란, 메틸트리에톡시실란, 디메틸디에톡시실란, 페닐트리에톡시실란, 디페닐디에톡시실란, 이소부틸트리에톡시실란, 데실트리메톡시실란, 헥사메틸디실라잔, N,O-(비스트리메틸실릴)아세트아미드, N,N-(트리메틸실릴)우레아, tert-부틸디메틸클로로실란, 비닐트리클로로실란, 비닐트리메톡시실란, 비닐트리에톡시실란, γ-메타크릴옥시프로필트리메톡시실란, β-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필트리메톡시실란, γ-글리시독시프로필메틸디에톡시실란, γ-메르캅토프로필트리메톡시실란, γ-클로로프로필트리메톡시실란 등을 들 수 있다. 상기 소수화 처리제의 양으로서는, 상기 무기 산화물 입자의 종류 등에 따라 달라서 일률적으로 규정할 수 없지만, 통상 무기 산화물 입자 100질량부에 대하여, 1질량부 이상 50질량부 이하가 바람직하다.

본 발명 형태에 있어서는 토너에 체적 평균 입경이 50㎚ 이상 300㎚ 이하의 외부 첨가제(외첨제) 입자를 함유하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 100㎚ 이상 200㎚ 이하이다. 본 외첨제 입자를 첨가한 외첨 토너를 현상제에 적용하는 것에 의해, 호적하게 캐리어 표면의 피복 수지를 깎아 토너에 힌더드아민계 첨가제를 함유시킬 수 있다. 외첨제 입자의 체적 평균 입경이 50㎚ 이상이면 피복 수지를 깎는 효과가 있고, 300㎚ 이하면 토너에서 이탈하지 않고 효과를 발휘할 수 있다. 본 외첨제 입자는 무기계 미립자여도, 유기계 입자여도 특별히 문제는 없지만 입자 경도가 높은 편이 바람직하고, 무기계이면 SiO₂, TiO₂, Al₂O₃ 등의 입자가 바람직하고, 소수화 표면 처리를 한 것이어도 된다. 유기계 입자이면 열경화성 입자나 가교 입자 등이 바람직하다.

2성분 현상제에 있어서의 본 실시 형태의 토너와 본 실시 형태의 캐리어의 혼합비(질량비)로서는, 토너:캐리어=1:100 내지 30:100 정도의 범위이며, 3:100 내지 20:100 정도의 범위가 보다 바람직하다.

[정전하상 현상용 현상제 카트리지, 프로세스 카트리지 및 화상 형성 장치]

본 실시 형태의 정전하상 현상용 현상제 카트리지(이하, 카트리지로 약기하는 경우가 있다)에 대하여 설명한다. 본 실시 형태의 카트리지는, 적어도, 정전잠상 유지체 표면 상에 형성된 정전잠상을 현상하여 토너상을 형성하는 토너상 형성 수단에 공급하기 위한 현상제를 수납하고, 당해 현상제가 기술의 본 실시 형태의 현상제이다.

따라서, 카트리지의 탈착을 할 수 있는 구성을 갖는 화상 형성 장치에 있어서, 본 실시 형태의 현상제를 수납한 본 실시 형태의 카트리지를 이용하는 것에 의해, 퇴색이 억제된 토너 화상이 얻어진다.

본 실시 형태의 화상 형성 장치는, 정전잠상 유지체와, 당해 정전잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단과, 당해 정전잠상 유지체 표면 상에 정전잠상을 형성하는 정전잠상 형성 수단과, 당해 정전잠상을 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과, 당해 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 당해 기록 매체에 당해 토너상을 정착하는 정착 수단을 구비하고, 당해 현상제가 본 실시 형태에 관한 정전하상 현상용 현상제이다. 정전하상 현상용 현상제가 함유하는 토너는, 상술와 같이, 착색 토너여도 투명 토너여도 되며, 또한 착색 토너와 투명 토너의 쌍방을 사용해도 된다.

토너가 착색 토너뿐인 현상제를 사용하는 경우에 있어서의 본 실시 형태의 화상 형성 장치는, 정전잠상 유지체와, 당해 정전잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단과, 당해 정전잠상 유지체 표면 상에 정전잠상을 형성하는 정전잠상 형성 수단과, 당해 정전잠상을, 착색 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너상을 형성하는 현상 수단과, 당해 착색 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단과, 당해 기록 매체에 당해 착색 토너상을 정착하는 정착 수단을 구비하고, 당해 착색 토너를 함유하는 현상제로서, 상기 본 실시 형태의 정전하상 현상용 현상제(착색 토너 함유)를 사용한다.

착색 토너 및 투명 토너를 토너로서 사용하는 현상제를 사용하는 경우에 있어서의 본 실시 형태의 화상 형성 장치는, 제1 정전잠상 유지체, 당해 정전잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 당해 정전잠상 유지체 표면 상에 정전잠상을 형성하는 정전잠상 형성 수단, 당해 정전잠상을, 착색 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여 착색 토너상을 형성하는 현상 수단, 및 당해 착색 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 착색 토너상 형성 수단과, 제2 정전잠상 유지체, 당해 정전잠상 유지체 표면을 대전하는 대전 수단, 당해 정전잠상 유지체 표면 상에 정전잠상을 형성하는 정전잠상 형성 수단, 당해 정전잠상을, 투명 토너를 함유하는 현상제에 의해 현상하여 투명 토너상을 형성하는 현상 수단, 및 당해 투명 토너상을 기록 매체에 전사하는 전사 수단을 갖는 투명 토너상 형성 수단과, 당해 착색 토너상 및 당해 투명 토너상을 정착하는 정착 수단을 구비하고, 당해 투명 토너를 함유하는 현상제로서, 상기 본 실시 형태의 정전하상 현상용 현상제(투명 토너 함유)를 사용한다. 착색 토너상 형성 수단과, 투명 토너상 형성 수단이 갖는 각 수단은, 공용해도 된다. 예를 들면, 정전잠상 형성 수단을 공용해도 된다.

이하에 본 실시 형태의 화상 형성 장치에 대하여 설명하지만, 본 실시 형태는 이하의 구성에 한정되지 않는다. 또한, 본 실시 형태의 프로세스 카트리지는, 본 실시 형태의 정전하상 현상용 현상제를 수납함과 함께, 정전잠상 유지체 표면에 형성된 정전잠상을 당해 정전하상 현상용 현상제에 의해 현상하여 토너상을 형성하는 현상 수단과, 정전잠상 유지체, 당해 정전잠상 유지체 표면을 대전시키기 위한 대전 수단, 및 당해 정전잠상 유지체 표면에 잔존한 토너를 제거하기 위한 청소 수단으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 일종을 구비한다.

중간 전사체로서는, 정전잠상 유지체에 형성된 토너상을 중간 전사체 상에 전사하는 1차 전사 수단과, 상기 중간 전사체 상의 토너상을 기록 매체에 전사하는 2차 전사 수단을 갖는 화상 형성 장치에 있어서, 2차 전사 수단으로서 중간 전사 벨트를 구비하는 화상 형성 장치가 고품질의 전사 화질이 얻어지기 때문에 바람직하다. 또한, 상기의 구성의 화상 형성 장치는, 예를 들면, 현상 장치 내에 단색의 토너를 수용하는 통상의 모노 칼라 화상 형성 장치나, 감광체 드럼 등의 정전잠상 유지체 상에 유지된 토너상을 중간 전사체에 순차 1차 전사를 반복하는 칼라 화상 형성 장치, 각 색마다의 현상기를 구비한 복수의 정전잠상 유지체를 중간 전사체 상에 직렬로 배치한 탠덤형 칼라 화상 형성 장치 등이여도 된다.

또, 이 화상 형성 장치에 있어서, 예를 들면 당해 현상 수단을 포함하는 부분이, 화상 형성 장치 본체에 대하여 탈착하는 카트리지 구조(프로세스 카트리지)여도 된다. 당해 프로세스 카트리지로서는, 현상제 유지체를 적어도 구비하고, 본 실시 형태에 관한 정전잠상 현상제를 수용하는 본 실시 형태에 관한 프로세스 카트리지가 호적하게 사용된다.

이하에, 도면을 참조하면서 본 실시 형태에 관한 화상 형성 장치에 대하여 설명한다. 도 1은, 본 실시 형태에 관한 화상 형성 장치의 일례를 나타내는 개략적인 구성도이다. 본 실시 형태에 관한 화상 형성 장치는, 잠상 유지체로서의 감광체가 복수, 즉 화상 형성 유닛(화상 형성 수단)이 복수 마련된 탠덤형의 구성에 관한 것이다.

본 실시 형태에 관한 화상 형성 장치는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 각각 옐로우, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 각색의 화상을 형성하는 4개의 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K)과, 투명 화상을 형성하는 화상 형성 유닛(50T)이, 간격을 두고 병렬적으로(탠덤상으로) 배치되어 있다. 여기에서, 각 화상 형성 유닛(50Y, 50M, 50C, 50K, 50T)은, 수용되어 있는 현상제 중의 토너의 색을 제외하고 같은 구성을 갖고 있기 때문에, 여기에서는 옐로우 화상을 형성하는 화상 형성 유닛(50Y)에 대해서 대표하여 설명한다. 또, 화상 형성 유닛(50Y)과 같은 부분에, 옐로우(Y) 대신에, 마젠타(M), 시안(C), 블랙(K), 투명(T)을 부착한 참조 부호를 붙이는 것에 의해, 각 화상 형성 유닛(50M, 50C, 50K, 50T)의 설명을 생략한다. 본 실시 형태에 있어서는, 화상 형성 유닛(50T)에 수용되어 있는 현상제 중의 토너(투명 토너)로서 본 실시 형태에 관한 토너가 사용된다.

옐로우의 화상 형성 유닛(50Y)은, 잠상 유지체로서의 감광체(11Y)를 구비하고 있고, 이 감광체(11Y)는, 도시의 화살표(A) 방향에 따라 도시하지 않은 구동 수단에 의해 미리 정해진 프로세스 스피드로 회전 구동되도록 되어 있다. 감광체(11Y)로서는, 예를 들면, 적외 영역에 감도를 갖는 유기 감광체가 사용된다.

감광체(11Y)의 상부에는, 대전롤(대전 수단)(18Y)이 마련되어 있고, 대전롤(18Y)에는, 부도시(不圖示)의 전원에 의해 미리 정해진 전압이 인가되어, 감광체(11Y)의 표면이 미리 정해진 전위로 대전된다(대전롤(18M, 18C, 18K) 및 감광체(11M, 11C, 11K)에 있어서도 이것에 준한다).

감광체(11Y)의 주위에는, 대전롤(18Y)보다도 감광체(11Y)의 회전 방향 하류측에, 감광체(11Y)의 표면을 노광하여 정전잠상을 형성하는 노광 장치(정전잠상 형성 수단)(19Y)가 배치되어 있다. 또, 여기에서는 노광 장치(19Y)로서, 스페이스의 관계상, 소형화의 LED 어레이를 사용하고 있지만, 이것에 한정되는 것이 아니라, 다른 레이저 빔 등에 의한 정전잠상 형성 수단을 사용해도 물론 문제없다.

또한, 감광체(11Y)의 주위에는, 노광 장치(19Y)보다도 감광체(11Y)의 회전 방향 하류측에, 옐로우색의 현상제를 유지하는 현상제 유지체를 구비하는 현상 장치(현상 수단)(20Y)가 배치되고 있고, 감광체(11Y) 표면에 형성된 정전잠상을, 옐로우색의 토너에 의해 현상화하고, 감광체(11Y) 표면에 토너 화상을 형성하는 구성이 되어 있다.

감광체(11Y)의 하방으로는, 감광체(11Y) 표면에 형성된 토너 화상을 1차 전사하는 중간 전사 벨트(1차 전사 수단)(33)가, 5개의 감광체(11T, 11Y, 11M, 11C, 11K)의 하방에 걸치도록 배치되어 있다. 이 중간 전사 벨트(33)는, 1차 전사롤(17Y)에 의해 감광체(11Y)의 표면에 압부(押付)되어 있다. 또한, 중간 전사 벨트(33)는, 구동롤(12), 지지롤(13) 및 바이어스롤(14)의 3개의 롤에 의해 장가(張架)되어, 감광체(11Y)의 프로세스 스피드와 같은 이동 속도로, 화살표(B) 방향으로 주동되도록 되어 있다. 중간 전사 벨트(33) 표면에는, 상기와 같이 하여 1차 전사된 옐로우의 토너 화상에 앞서 투명 토너 화상이 1차 전사되고, 다음으로 옐로우의 토너 화상이 1차 전사되어, 또한 마젠타, 시안 및 블랙의 각색의 토너 화상이 순차 1차 전사되어, 적층된다.

또한, 감광체(11Y)의 주위에는, 1차 전사롤(17Y)보다도 감광체(11Y)의 회전 방향(화살표(A) 방향) 하류측에, 감광체(11Y)의 표면에 잔류한 토너나 리트랜스퍼한 토너를 청소하기 위한 클리닝 장치(15Y)가 배치되어 있다. 클리닝 장치(15Y)에 있어서의 클리닝 블레이드는, 감광체(11Y)의 표면에 카운터 방향으로 압접하도록 부착되어 있다.

중간 전사 벨트(33)를 장가하는 바이어스롤(14)에는, 중간 전사 벨트(33)를 통해 2차 전사롤(2차 전사 수단)(34)이 압접되어 있다. 중간 전사 벨트(33) 표면에 1차 전사되어 적층된 토너 화상은, 바이어스롤(14)과 2차 전사롤(34)의 압접부에 있어서, 도시하지 않은 용지 카세트로부터 급지되는 기록지(피전사체)(P) 표면에, 정전적으로 전사된다. 이때, 중간 전사 벨트(33) 상에 전사, 적층된 토너 화상은 투명 토너 화상이 가장 아래(중간 전사 벨트(33)에 접하는 위치)가 되고 있기 때문에, 기록지(P) 표면에 전사된 토너 화상에서는, 투명 토너 화상이 가장 위가 된다.

또한, 2차 전사롤(34)의 하류에는, 기록지(P) 상에 다중 전사된 토너 화상을, 열 및 압력에 의해 기록지(P) 표면에 정착하여, 영구상으로 하기 위한 정착기(정착 수단)(35)가 배치되어 있다.

또, 본 실시 형태에 사용되는 정착기로서는, 예를 들면, 표면에 불소 수지 성분이나 실리콘계 수지에 대표되는 저표면 에너지 재료를 사용하고, 벨트 형상을 갖는 정착 벨트, 및, 표면에 불소 수지 성분이나 실리콘계 수지에 대표되는 저표면 에너지 재료를 사용하고, 정착롤을 들 수 있다. 상기 정착 벨트는, 소정폭으로 소정 둘레 길이가 플렉시블한 엔드리스 벨트이며, 구성은, 사용 목적이나 사용 조건 등의 장치 설계 조건에 따라, 재질·두께·경도 등을 선택한다.

정착 수단에 있어서의 정착롤은, 그 직경(외경)이 100㎜ 이상 500㎜ 이하이면 열이력이 남기 쉽고, 용융 불균일이 생기기 쉽다. 즉, 코팅지와 같은 두꺼운 종이(예를 들면, 0.1㎜ 이상 0.7㎜ 이하)를 연속 매수 정착한 후에 얇은 종이(예를 들면, 60㎛ 이상 500㎛ 이하)를 정착했을 경우, 두꺼운 종이 정착 직후의 정착롤의 열이력이 남기 쉽고, 얇은 종이를 저온(120℃ 이하)에서 정착하면, 열이력 때문에 용융 불균일이 생기기 쉽다. 본 실시 형태의 토너를 사용하는 것에 의해, 정착롤 폭의 직경이 100㎜ 이상 500㎜ 이하여도, 두꺼운 종이 정착 직후에 상기 얇은 종이를 정착했을 경우의 열이력을 위한 용융 불균일을 억제할 수 있다. 용융 불균일이 억제되는 것에 의해, 저온 정착성(예를 들면, 120℃ 이하에서의 정착성)이 뛰어나고, 또한, 용지의 두께에 의존하지 않는 용지 범용성이 뛰어난 화상 형성 장치가 된다.

이들 상기 저온 정착성 및 용지 범용성의 효과의 양립은, 융해 온도 Tm이 50℃ 이상 65℃ 이하이며, Tm과 Tc의 차가 10℃ 이상 30℃ 미만인 이형제를 토너에 내포시키는 것, 및 이형제의 결정 성장을 제어하는 것에 의해 실현되는 것으로 추측된다.

정착롤의 직경(외경㎜)은 100㎜ 이상 500㎜ 이하이면, 저온 정착성 및 용지 범용성의 효과를 나타내지만, 그 중에서도, 200㎜ 이상 400㎜ 이하인 것이 바람직하고, 250㎜ 이상 350㎜ 이하가 보다 바람직하고, 275㎜ 이상 325㎜ 이하가 더 바람직하다. 정착롤의 직경이 275㎜ 이상 325㎜ 이하이면, 저온 정착성 및 용지 범용성의 효과가 보다 현저해지는 점에서 바람직하다.

정착롤로서는, 예를 들면, 알루미늄 등에 의해 형성된 외경 100㎜ 이상 500㎜ 이하, 두께 10㎜으로 소정 길이의 원통상의 하드롤을 들 수 있다. 단, 정착롤은, 이 구성에 한하는 것이 아니라, 가압롤과의 사이에서 닙부를 형성할 때에, 가압롤에서의 압압력에 대하여 거의 변형이 생기지 않는 충분히 하드한 롤로서 기능하는 구성이면 된다. 또한, 그 표면에 금속 마모를 방지하는 보호층으로서, 두께 200㎛의 불소 수지 등을 피복해도 된다.

정착롤의 내부에는, 가열 수단으로서 할로겐 히터가 배설되어 있다. 이 할로겐 히터는, 정착롤의 표면에 접촉하도록 배치되어 있다. 예를 들면, 표면에 불소 수지 성분이나 실리콘계 수지에 대표되는 저표면 에너지 재료를 사용하고, 벨트 형상을 갖는 정착 벨트, 및, 표면에 불소 수지 성분이나 실리콘계 수지에 대표되는 저표면 에너지 재료를 사용하고, 원통상의 정착롤을 들 수 있다.

다음으로, 투명, 옐로우, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 각색의 화상을 형성하는 각 화상 형성 유닛(50T, 50Y, 50M, 50C, 50K)의 동작에 대하여 설명한다. 각 화상 형성 유닛(50T, 50Y, 50M, 50C, 50K)의 동작은, 각각 같기 때문에, 옐로우의 화상 형성 유닛(50Y)의 동작을, 그 대표로서 설명한다.

옐로우의 현상 유닛(50Y)에 있어서, 감광체(11Y)는, 화살표(A) 방향으로 미리 정해진 프로세스 스피드로 회전한다. 대전롤(18Y)에 의해, 감광체(11Y)의 표면은 미리 정해진 전위로 마이너스 대전된다. 그 후, 감광체(11Y)의 표면은, 노광 장치(19Y)에 의해 노광되어, 화상 정보에 따른 정전잠상이 형성된다. 이어서, 현상 장치(20Y)에 의해 마이너스 대전된 토너가 반전 현상되어, 감광체(11Y)의 표면에 형성된 정전잠상은 감광체(11Y) 표면에 가시상화되어, 토너 화상이 형성된다. 그 후, 감광체(11Y) 표면의 토너 화상은, 1차 전사롤(17Y)에 의해 중간 전사 벨트(33) 표면에 1차 전사된다. 1차 전사 후, 감광체(11Y)는, 그 표면에 잔류한 토너 등의 전사 잔류 성분이 클리닝 장치(15Y)의 클리닝 블레이드에 의해 소취(搔取)되고, 청소되어, 다음 화상 형성 공정에 대비한다.

이상의 동작이 각 화상 형성 유닛(50T, 50Y, 50M, 50C, 50K)에서 행해지고, 각 감광체(11T, 11Y, 11M, 11C, 11K) 표면에 가시상화된 토너 화상이, 차례로 중간 전사 벨트(33) 표면에 다중 전사되어 간다. 컬러 모드 시는, 투명, 옐로우, 마젠타, 시안 그리고 블랙의 순으로 각색의 토너 화상이 다중 전사되지만, 2색, 3색 모드 시일 때도 이 순서로, 필요한 색의 토너 화상이 단독 또는 다중 전사되게 된다. 그 후, 중간 전사 벨트(33) 표면에 단독 또는 다중 전사된 토너 화상은, 2차 전사롤(34)에 의해, 도시하지 않은 용지 카세트로부터 반송되어 온 기록지(P) 표면에 2차 전사되고, 이어서, 정착기(35)에 있어서 가열·가압되는 것에 의해 정착된다. 2차 전사 후에 중간 전사 벨트(33) 표면에 잔류한 토너는, 중간 전사 벨트(33)용의 클리닝 블레이드로 구성된 벨트 클리너(16)에 의해 청소된다.

도 1에 있어서, 옐로우의 화상 형성 유닛(50Y)은, 옐로우색의 정전잠상 현상제를 유지하는 현상제 유지체를 포함하는 현상 장치(20Y)와 감광체(11Y)와 대전롤(18Y)과 클리닝 장치(15Y)가 일체가 되어서 화상 형성 장치 본체로부터 착탈하는 프로세스 카트리지로서 구성되어 있다. 또한, 화상 형성 유닛(50T, 50K, 50C 및 50M)도 화상 형성 유닛(50Y)과 같이 프로세스 카트리지로서 구성되어 있다.

다음으로, 본 실시 형태에 관한 토너 카트리지에 대하여 설명한다. 본 실시 형태에 관한 토너 카트리지는, 화상 형성 장치에 착탈되도록 장착되어, 화상 형성 장치 내에 마련된 현상 수단에 공급하기 위한 토너를 수납한다. 또, 본 실시 형태에 관한 토너 카트리지에는 적어도 토너가 수용되어 있으면 되며, 화상 형성 장치의 기구에 따라서는, 예를 들면 현상제가 수용되어도 된다.

따라서, 토너 카트리지의 착탈이 가능한 구성을 갖는 화상 형성 장치에 있어서는, 본 실시 형태에 관한 토너를 수납한 토너 카트리지를 이용하는 것에 의해, 본 실시 형태에 관한 토너가 용이하게 현상 장치에 공급된다.

또, 도 1에 나타내는 화상 형성 장치는, 토너 카트리지(40Y, 40M, 40C, 40K 및 40T)의 착탈이 가능한 구성을 갖는 화상 형성 장치이며, 현상 장치(20Y, 20M, 20C, 20K 및 20T)는, 각각의 현상 장치(색)에 대응한 토너 카트리지와, 도시하지 않은 토너 공급관으로 접속되어 있다. 또한, 토너 카트리지 내에 수납되어 있는 토너가 적어졌을 경우에는, 이 토너 카트리지를 교환해도 된다.

또 상기에서는, 통상 색분해되어 형성된 옐로우, 마젠타, 시안, 블랙의 각각의 착색 토너상과, 투명 토너상을 겹쳐서 컬러상으로 하는 수단에 대하여 설명했지만, 착색 토너상만을 형성하는 경우에는, 화상 형성 장치에 있어서의 화상 형성 유닛 중, 투명 토너상을 형성하는 부위를 갖지 않는 화상 형성 장치를 사용하면 된다. 또한 본 실시 형태에는, 4색의 착색 토너상뿐만 아니라, 1색, 2색, 3색의 착색 토너상 또는, 1색, 2색, 3색의 착색 토너상과, 투명 토너상을 중합하여 기록 매체 상에 전사하는 경우 등도 포함된다.

[실시예]

이하 실시예 및 비교예를 들어, 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은, 이하의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또, 이하의 설명에 있어서, 특별히 언급이 없는 한, 「부」는 전부 「질량부」를 의미한다.

[실시예1]

(수지 입자 분산액1의 조제)

스티렌 300부, n-부틸아크릴레이트 140부, 아크릴산 8부, 도데칸티올 6부를 혼합하여 용해한 것을, 비이온성 계면 활성제(노니폴400 : 산요가세이(주)제) 4부 및 음이온성 계면 활성제(네오겐SC : 다이이치고교세이야쿠(주)제) 8부를 탈이온수 550부에 용해한 플라스크 중에서 유화 중합시켜, 10분간 천천히 혼합하면서, 이것에 과황산암모늄 5부를 용해한 탈이온수 50부를 투입했다. 질소 치환을 행한 후, 상기 플라스크 내를 교반하면서 내용물이 70℃가 될 때까지 오일 배쓰에서 가열하고, 5시간 그대로 유화 중합을 계속했다. 그 결과, 200㎚이며, Tg=54℃, 중량 평균 분자량Mw=30000의 수지 입자가 분산된 수지 입자 분산액1이 얻어졌다. 이 수지 입자 분산액1에 물을 첨가해 고형분 농도를 40질량%로 조제했다.

(이형제 분산액1의 조제)

-이형제 분산액1 조성-

·파라핀 왁스(HNP0190 : 니혼세이로(주)제, 융점 85℃) 100부

·양이온성 계면 활성제(사니솔B50 : 가오(주)제) 5부

·탈이온수 240부

상기 이형제 분산액1 조성에 나타내는 성분을, 구형 스테인리스 강제 플라스크 중에서 호모지나이저(울트라 터랙스T50 : IKA사제)를 사용하여 10분간 분산한 후, 압력 토출형 호모지나이저로 분산 처리하고, 평균 입경이 350㎚인 이형제 입자가 분산된 이형제 분산액1을 조제했다.

(투명 토너(1)의 조제)

-투명 토너(1) 조성-

·수지 입자 분산액 264부

·이형제 분산액 40부

·폴리염화알루미늄(아사다가가쿠사제, PAC100W) 1.8부

·탈이온수 600부

상기 투명 토너(1) 조성에 나타내는 성분을, 구형 스테인레스 강철 플라스크 중에서 호모지나이저(울트라 터랙스T50 : IKA사제)를 사용하여 혼합하고, 분산한 후, 가열용 오일 배쓰 중에서 플라스크 내를 교반하면서 50℃까지 가열했다. 50℃에서 100분 유지한 후, 체적 평균 입경D50이 4.8㎛의 응집 입자1이 생성하고 있는 것을 확인했다. 이 응집체 입자1을 함유하는 분산액에 32질량부의 수지 입자 분산액을 추가한 후, 가열용 오일 배쓰의 온도를 50℃까지 올려서 30분간 유지했다. 이 응집체 입자를 함유하는 분산액, 1N 수산화나트륨을 추가하여, 계의 pH를 5.0으로 조정한 후 스테인리스제 플라스크를 밀폐하고, 자기씰을 사용하여 교반을 계속하면서 98℃까지 가열하고, pH를 5.5로 2시간 유지했다. 냉각 후, 이 토너 모입자를 여별(濾別)하고, 이온 교환수로 4회 세정한 후, 동결 건조하여 투명 토너(1)을 얻었다. 상기 토너의 체적 평균 입경D50v는 5.5㎛이었다.

(외첨 토너A의 제조)

다음으로, 얻어진 투명 토너(1) 100질량부에 평균 입경 40㎚의 실리콘 오일 처리 실리카 입자(RY50 : 니혼에어로질사제) 1.2질량부, 평균 입경 150㎚의 HMDS 처리화 실리카 입자 1.5중량부를 샘플밀로 혼합해 외첨 토너A를 제작했다.

(캐리어1의 제조)

-캐리어1 조성-

·Mn-Mg 페라이트 입자(체적 평균 입경 : 35㎛) 100부

·시클로헥실메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체

(공중합비 90:10[mol], 중량 평균 분자량 : 70000) 2.5부

·힌더드아민계 첨가제(LA-77Y : bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate ADEKA사제 분자량 481) 0.5부

·톨루엔 14부

상기 캐리어 조성에 나타내는 성분 중, Mn-Mg 페라이트 입자를 제거하는 각 성분, 및 유리 비즈(φ1㎜, 톨루엔과 동량)를, 간사이페인트사제 샌드밀을 사용하여 1200ppm/30min 교반하고, 수지 피복층 형성용 용액1로 했다. 또한, 이 수지 피복층 형성용 용액1과 Mn-Mg 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거하는 것에 의해 수지가 피복된 캐리어를 형성했다. 이어서 엘보우젯으로 미분/조분을 제거함으로써 캐리어1을 얻었다.

(현상제1의 조제)

외첨 토너A(8부)와 캐리어1(100부)을 V-블렌더로, 40rpm×20분간 교반하고, 212㎛의 오프닝을 갖는 시브로 사분(篩分)하는 것에 의해 현상제1을 얻었다.

[실시예2]

(옐로우 착색제 분산액1의 조제)

-옐로우 착색제 분산액1 조성-

·C.I. 피그먼트 옐로우 180 60부

·비이온성 계면 활성제(노니폴400 : 산요가세이(주)제) 5부

·이온 교환수 240부

상기 옐로우 착색제 분산액1 조성에 나타내는 성분을 혼합하여, 용해, 호모지나이저(울트라 터랙스T50 : IKA사제)를 사용하여 10분간 교반하고, 그 후, 얼티마이저로 10분간 분산 처리하여 평균 입경이 300㎚인 착색제(옐로우 안료) 입자가 분산된 착색제 분산제1을 조제했다.

(옐로우 토너(1)의 조제)

투명 토너(1)의 조제에 있어서, 투명 토너(1) 조성에 나타내는 성분에 더해서, 착색제 분산액 35부를 추가한 이외는, 실시예1과 같이 하여 체적 평균 입경D50v가 5.5㎛, 형상 계수가 133의 옐로우 토너(1)을 얻었다.

(외첨 토너B의 제조)

다음으로, 얻어진 옐로우 토너(1) 100질량부에 평균 입경 40㎚의 실리콘 오일 처리 산화규소 입자(RY50 : 니혼에어로질사제) 1.2질량부, 평균 입경 200㎚의 가교 스티렌/메틸메타크릴레이트 입자 1.5중량부를 샘플밀로 혼합해 외첨 토너B를 제작했다.

(현상제2의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 외첨 토너A를, 외첨 토너B로 바꾼 이외는 같게 하여 현상제2를 얻었다.

[실시예3]

(캐리어2의 제조)

-캐리어2 조성-

·Mn-Mg 페라이트 입자(체적 평균 입경 : 35㎛) 100부

·시클로헥실메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체

(공중합비 80:20[mol], 중량 평균 분자량 : 70000) 2.5부

·힌더드아민계 첨가제(LA-57 : 1,2,3,4-butanetetracarboxylic acid tetrakis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)ester ADEKA사제 분자량 791) 0.5부

·톨루엔 14부

상기 캐리어 조성에 나타내는 성분 중, Mn-Mg 페라이트 입자를 제거하는 각 성분, 및 유리 비즈(φ1㎜, 톨루엔과 동량)를, 간사이페인트사제 샌드밀을 사용하여 1200ppm/30min 교반하고, 수지 피복층 형성용 용액2로 했다.

또한, 이 수지 피복층 형성용 용액1과 Mn-Mg 페라이트 입자를 진공 탈기형 니더에 넣어 톨루엔을 유거하는 것에 의해 수지가 피복된 캐리어를 형성했다. 이어서 엘보우젯으로 미분/조분을 제거함으로써 캐리어2를 얻었다.

(현상제3의 조제)

현상제2의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어2로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제3을 얻었다.

[실시예4]

(캐리어3의 제조)

-캐리어3 조성-

힌더드아민계 첨가제를 CHIMASSORB 202FDL(BASF사제 분자량 3800)로 변경한 이외는 캐리어2의 제조 방법과 같은 방법으로 캐리어3을 얻었다.

(현상제4의 조제)

현상제2의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어3으로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제4를 얻었다.

[비교예1]

(캐리어4의 제조)

캐리어1의 제조에 있어서, 힌더드아민계 첨가제를 사용하지 않은 것 이외는 같게 하여, 수지가 피복한 캐리어4를 형성했다.

(현상제5의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어4로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제5를 얻었다.

[비교예2]

(현상제6의 조제)

현상제2의 조제에 있어서, 캐리어2를 캐리어4로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제6을 얻었다.

[실시예5]

(캐리어5의 제조)

캐리어1의 제조에 있어서, 힌더드아민계 첨가제를 LA-87 : 3-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-2-methyl-1-propen-3-one(ADEKA사제 분자량 209)로 바꾼 이외는 같게 하여, 수지가 피복한 캐리어5를 형성했다.

(현상제7의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어5로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제7을 얻었다.

[실시예6]

(캐리어6의 제조)

캐리어1의 제조에 있어서, 힌더드아민계 첨가제를 시클로헥실아크릴레이트/LA-87 : 3-(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidinyl)-2-methyl-1-propen-3-one(ADEKA사제 분자량 209) 공중합 수지(분자량 5000)로 바꾼 이외는 같게 하여, 수지가 피복한 캐리어6을 형성했다.

(현상제8의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어6으로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제8을 얻었다.

[실시예7]

(캐리어7의 제조)

-캐리어7 조성-

·Mn-Mg 페라이트 입자(체적 평균 입경 : 35㎛) 100부

·시클로헥실메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체

(공중합비 90:10[mol], 중량 평균 분자량 : 70000) 2.9부

·힌더드아민계 첨가제(LA-77Y : bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate ADEKA사제 분자량 481) 0.1부

·톨루엔 14부

캐리어 조성을 상기와 같이 변경하는 이외는 캐리어1과 같은 제조 방법으로 캐리어7을 얻었다.

(현상제9의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어7로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제9를 얻었다.

[실시예8]

(캐리어8의 제조)

-캐리어8 조성-

·Mn-Mg 페라이트 입자(체적 평균 입경 : 35㎛) 100부

·시클로헥실메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체

(공중합비 90:10[mol], 중량 평균 분자량 : 70000) 2.7부

·힌더드아민계 첨가제(LA-77Y : bis(2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl)sebacate ADEKA사제 분자량 481) 0.4부

·톨루엔 14부

캐리어 조성을 상기와 같이 변경하는 이외는 캐리어1과 같은 제조 방법으로 캐리어8을 얻었다.

(현상제10의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어8로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제10을 얻었다.

[실시예9]

(캐리어9의 제조)

-캐리어9 조성-

·Mn-Mg 페라이트 입자(체적 평균 입경 : 35㎛) 100부

·시클로헥실메타크릴레이트/메틸메타크릴레이트 공중합체

(공중합비 90:10[mol], 중량 평균 분자량 : 70000) 2.0부

·CHIMASSORB 202FDL(BASF사제 분자량 3800) 1.0부

·톨루엔 14부

캐리어 조성을 상기와 같이 변경하는 이외는 캐리어1과 같은 제조 방법으로 캐리어9를 얻었다.

(현상제11의 조제)

현상제1의 조제에 있어서, 캐리어1을 캐리어9로 바꾼 이외는 같게 하여, 현상제11을 얻었다.

<평가기에 의한 화상 출력>

상기 현상제1∼현상제11을, 후지제록스사제 복사기 DocuCenterColor f450 개조기에 장착하고, 23℃, 55%의 환경하에서 종이 상의 토너 중량이 0.7㎎/㎠이 되도록 조정하고, 후지제록스제 J지 상에, 각각 단색 모드로 5㎝×5㎝의 솔리드를 형성하는 출력을 10000매 행하고, 얻어진 화상 샘플의 내광성, 색불균일, 및 현상제의 유동성을, 후술하는 각 평가 기준에 의해, 3∼5단계로 평가했다. 결과를 표 1에 나타낸다. 또, 각 평가에 있어서, ◎, ○을 실사용상 문제없는 것으로 판단했다.

[평가 항목]

1. 내광성의 평가

표 1에 ΔE 및 Δ글로스로 나타내는 내광성의 평가는, 이하의 순서로 실시했다. 우선, 10매 출력 시, 10,000매 출력 시, 50,000매 출력 시에 얻어진 화상 샘플의 색의 농도를, 농도 측정기(X-Rite938 : X-Rite사제)에 의해 측정하고, 또한, 화상 샘플의 표면 글로스를, 광택도 측정기(무라카미시키사이겐큐쇼제 : 75도)에 의해 측정하고, 각각 기준의 색농도 및 기준의 글로스로 했다.

이어서 이 화상 샘플에, 내광성 시험기로 200시간의 자외선 조사를 행하고(조사 조건 : 크세논-아크광, 파장 : 380㎚, 조사 강도 : 100klux), 자외선 조사 후의 화상 샘플의 색농도 및 글로스를 마찬가지로 측정했다.

이들 측정값으로부터, 자외선 조사 전과 자외선 조사 후의 색차ΔE = [(L1-L2)²+(a1-a2)²+(b1-b2)²]^1/2, 및 자외선 조사 전과 자외선 조사 후의 글로스의 차(아래 식으로 표시되는 Δ글로스)를 구했다.

[수 1]

ΔE 및 Δ글로스의 평가 기준은 이하와 같다.

-ΔE의 평가 기준-

◎ : ΔE가 5 미만

○ : ΔE가 5 이상 10 미만

△ : ΔE가 10 이상 15 미만

× : ΔE가 15 이상

-Δ글로스의 평가 기준-

◎ : Δ글로스가 95% 이상

○ : Δ글로스가 90% 이상 95% 미만

△ : Δ글로스가 85% 이상 90% 미만

× : Δ글로스가 80% 이상 85% 미만

×× : Δ글로스가 80% 이상

2. 색불균일

10,000매 출력 시의 화상 샘플의 색불균일을 눈으로 평가했다.

-평가 기준-

◎ : 색불균일이 확인되지 않음

○ : 색불균일이 약간 확인되지만, 문제가 없는 레벨

× : 색불균일이 눈에 띔

[표 1]

표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 실시예의 현상제를 사용하여 화상 형성된 토너 화상은, 비교예의 현상제를 사용했을 경우에 비해, 퇴색이 억제되어 있는 것을 알 수 있었다.

11…감광체, 12…구동롤, 13…지지롤, 14…바이어스롤, 15…클리닝 장치, 16…벨트 클리너, 17…1차 전사롤, 18…대전롤, 19…노광 장치, 20…현상 장치, 34…2차 전사롤, 35…정착기, 40…토너 카트리지, 50…화상 형성 유닛, P…기록지

Claims (17)

1. 자성체 입자와,
   당해 자성체 입자의 표면을 피복하고, 힌더드아민 화합물을 함유하는 피복 수지층을 갖는 정전하상 현상용 캐리어.
2. 제1항에 있어서,
   상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 정전하상 현상용 캐리어.
3. 제1항에 있어서,
   상기 피복 수지층이 수지 입자를 더 갖는 정전하상 현상용 캐리어.
4. 제1항에 있어서,
   상기 힌더드아민 화합물의 함유량은, 피복 수지층 전 질량에 대하여, 0.1질량% 내지 50질량%의 범위인 정전하상 현상용 캐리어.
5. 제1항에 있어서,
   상기 힌더드아민 화합물은, 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 구조를 가지고, 분자량이 400 내지 4000의 범위인 정전하상 현상용 캐리어.
6. 제3항에 있어서,
   상기 수지 입자의 체적 평균 입경이 0.1㎛ 내지 2㎛의 범위인 정전하상 현상용 캐리어.
7. 제1항에 있어서,
   상기 캐리어의 체적 고유 저항이 10⁴V/㎝의 전계하에 있어서 10⁶Ω㎝ 이상 10¹⁴Ω㎝ 미만인 정전하상 현상용 캐리어.
8. 제1항에 있어서,
   수지 피복층의 평균 막두께가, 0.5㎛ 이상 3㎛ 이하의 범위인 정전하상 현상용 캐리어.
9. 제1항에 기재된 캐리어와 토너로 이루어지는 정전하상 현상제.
10. 제9항에 있어서,
    상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 정전하상 현상제.
11. 제9항에 기재된 현상제를 수용하는 현상제 카트리지.
12. 정전하상 현상제를 유지하여 반송하는 현상제 유지체를 가지며,
    상기 현상제는, 제9항에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지.
13. 제12항에 있어서,
    상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 화상 형성 장치용 프로세스 카트리지.
14. 상유지체와,
    상기 상유지체의 표면을 대전시키는 대전 수단과,
    상기 상유지체의 표면에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 수단과,
    현상제를 사용하여, 상기 상유지체의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하여 캐리어 화상을 형성하는 현상 수단과,
    상기 현상된 캐리어상을 피전사체에 전사하는 전사 수단을 가지며,
    상기 현상제는, 제9항에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 장치.
15. 제14항에 있어서,
    상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 화상 형성 장치.
16. 상유지체의 표면을 대전시키는 대전 공정과,
    상기 상유지체의 표면에 정전잠상을 형성하는 잠상 형성 공정과,
    현상제를 사용하여, 상기 상유지체의 표면에 형성된 정전잠상을 현상하여 캐리어 화상을 형성하는 현상 공정과,
    상기 현상된 캐리어상을 피전사체에 전사하는 전사 공정을 가지며,
    상기 현상제는, 제9항에 기재된 정전하상 현상제인 화상 형성 방법.
17. 제16항에 있어서,
    상기 캐리어는, 상기 힌더드아민 화합물의 분자량이, 400 내지 4000의 범위인 화상 형성 방법.

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