JP6691322B2 - 静電潜像現像剤用キャリア、二成分現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、およびトナー収容ユニット - Google Patents
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Description
キャリアとしては、トナーのフィルミングの防止、均一な表面の形成、表面の酸化の防止、感湿性の低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体の表面への付着の防止、感光体のキズ付きあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御、帯電量の調節等の目的で、キャリア芯材表面に表面エネルギーの低い樹脂、例えばフッ素樹脂、シリコーン樹脂などをコートすることによりキャリアの長寿命化が図られてきた。
近年では、プロダクションプリンターのような高速機が多く上梓されるようになり、上で述べたような被覆材の改良のみでは製品が必要とする耐久性を達成することが難しくなってきているといえる。そこで、被覆層の膜強度を強くしたり、さらにはそれによる副次的な効果を期待して、被覆材中に微粒子を配合するという検討が多くなされている。
以下の本発明(1)によって、上記課題を解決することができる静電潜像現像用キャリアを提供することができる。
(1)磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記樹脂層中に、最大の粒径を持つ微粒子Aと該微粒子A以外の微粒子Bを含有し、前記微粒子Aの粒径をa、微粒子Bの粒径をbとしたとき100≧a/b≧5であり、かつ微粒子Aが硫酸バリウムであることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。
本発明は、下記(1)に関するものであるが、本発明の実施の形態には、次の(2)〜(10)も含まれるので、これらについても併せて説明する。
(1) 磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記樹脂層中に、最大の粒径を持つ微粒子Aと該微粒子A以外の微粒子Bを含有し、前記微粒子Aの粒径をa、微粒子Bの粒径をbとしたとき100≧a/b≧5であり、かつ微粒子Aが硫酸バリウムであることを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。
(2) 前記微粒子Aの粒径が400nm以上1000nm以下であることを特徴とする、前記(1)に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
(3) 前記微粒子Bが導電性を持つことを特徴とする、前記(1)または(2)に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
(4) 前記微粒子Bの粒径が4nm以上100nm以下であることを特徴とする、前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。
(5) 前記微粒子Bが酸化スズ化合物であることを特徴とする、前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア。
(6) 前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有することを特徴とする二成分現像剤。
(7) 前記トナーがカラートナー、白色トナー、または透明トナーであることを特徴とする、前記(6)に記載の二成分現像剤。
(8) 前記(1)乃至(5)のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリアとトナーとを有することを特徴とする補給用現像剤。
(9) 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記(6)または(7)に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
(10) 前記(6)もしくは(7)に記載の二成分現像剤、または前記(8)に記載の補給用現像剤を収容したことを特徴とするトナー収容ユニット。
本発明の静電潜像現像剤用キャリアは、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記樹脂層中に、最大の粒径を持つ微粒子Aと該微粒子A以外の微粒子Bを含有し、前記微粒子Aの粒径をa、微粒子Bの粒径をbとしたとき100≧a/b≧5であり、かつ微粒子Aが硫酸バリウムである。
粒径が大きい微粒子は被覆樹脂層から一部がはみ出すことになる。この微粒子がスペーサーとして働くことで、該キャリアが他のキャリアやトナーと接触する際に、それらが被覆樹脂と接触することを防ぎ、膜削れを抑制することができる。また、粒径が小さい微粒子が被覆樹脂層中に存在することで被覆樹脂の膜強度が増し、同様に膜削れを抑制することができる。この効果により、膜削れによる経時での抵抗変化を防ぐことができ、キャリアの長寿命化と、安定した画像品質の確保を達成することができる。
これは画期的な発明であり、従来のキャリアでは達成できなかったキャリアの長寿命化と経時での安定した画像品質の保証を同時に達成できる。
粒径が1000nm以下であると、被覆樹脂が微粒子Aを固定することができ、経時のハザードで微粒子Aが被覆樹脂から脱離してしまう恐れがない。脱離してしまうと、脱離した部分の芯材が露出してしまい、そこから電荷が注入されベタキャリア付着による白抜けの原因となる。また、微粒子Aが脱離してしまうことで経時での帯電を保障することができなくなってしまう。
微粒子Aの粒径は、480nm以上800nm以下がより好ましく、この範囲であると、微粒子Aが被覆樹脂からはみ出す程度がさらによくなり、キャリアの寿命と画像品質についてさらによい。
前記微粒子Bの粒径は25nm以上50nm以下がより好ましく、この場合、さらに、膜強度の強化とキャリア抵抗の下がり具合のバランスがとれ、長寿命化と画像品質がバランスよく両立でき、さらによい。
中でも、タングステンドープ酸化スズ(WTO)は導電性が特に適しており、膜強度の強化と導電性の確保のバランスがとりやすいため、本発明に特に適しているといえる。
カーボンテープ上に試料を付着させ、表面保護及び導電処理のため、オスミウムを約20nmコーティングする。Carl Zeiss(SII)社製NVision40を用いて、加速電圧2.0kV、アパーチャ30μm、High Current ON、検出器SE2,InLens、導電処理なし、W.D 5.0mm、試料傾斜54°にてFIB処理を行なう。Thermo Fisher Scientific社製電子冷却型SDD検出器UltraDry(Φ30mm2)と解析ソフトThermo Fisher Scientific社製 NORAN System6(NSS)を用いて、加速電圧3.0kV、アパーチャ120μm、High Current ON、導電処理 Os、ドリフト補正 有り、W.D 10.0mm、測定法 Area Scan、積算時間10sec、積算回数100回、試料傾斜54°にてSEM観察、元素のマッピングを行ない、WTO、帯電性フィラーの存在の確認と粒径の測定を行う。
キャリア断面のSEM像とその拡大倍率から、該当の化合物である微粒子を無作為に抽出し、各粒子の面積を計算し、その面積に相当する真円の直径、即ち円相当径を測定し、その平均値を粒径とした。
ただし、一般式(B)中、R1は、水素原子又はメチル基を表し、R2は、炭素数1〜4のアルキル基を表し、R3は、炭素数1〜8のアルキル基又は炭素数1〜4のアルコキシ基を表し、mは、1〜8の整数を表し、Yは、10mol%〜90mol%を表す。
ただし、X、Yは共重合体における一般式(A)で表されるA部分と一般式(B)で表されるB部分の組成比を表す。
アミノ樹脂としては、特に限定されないが、キャリアの帯電付与能力を向上させることができるため、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂が好ましい。また、適度にキャリアの帯電付与能力を制御する必要がある場合には、メラミン樹脂及び/又はベンゾグアナミン樹脂と、他のアミノ樹脂を併用してもよい。
アミノ樹脂と架橋し得るアクリル樹脂としては、ヒドロキシル基及び/又はカルボキシル基を有するものが好ましく、ヒドロキシル基を有するものがさらに好ましい。これにより、芯材粒子や導電性微粒子との密着性をさらに向上させることができ、導電性微粒子の分散安定性も向上させることができる。このとき、アクリル樹脂は、水酸基価が10mgKOH/g以上であることが好ましく、20mgKOH/g以上がさらに好ましい。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、r−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−r−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、r−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
SF1=(L2/A)×(π/4)×100・・・(1)
SF2=(P2/A)×(1/4π)×100・・・(2)
式中、Lは粒子の絶対最大長(外接円の長さ)、Pは粒子の周囲長、Aは粒子の投影面積を示す。形状係数SF1は粒子の丸さの度合いを示し、形状係数SF2は粒子の凹凸の度合いを示している。円(球形)から離れるとSF1は値が大きくなる。表面の凹凸の起伏が激しくなるとSF2の値が大きくなる。
トナーは結着樹脂を含有し、モノクロトナー、カラートナー、白色トナー及び透明トナーのいずれであってもよい。定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナー粒子は、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、本発明のキャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明の現像剤は、長期に亘り、良好な品質を維持することができる。
例えば、粉砕法を用いてトナーを製造する場合、まず、トナー材料を混練することにより得られる溶融混練物を冷却した後、粉砕し、分級して、母体粒子を作製する。次に、転写性、耐久性をさらに向上させるために、母体粒子に外添剤を添加し、トナーを作製する。
このとき、トナー材料を混練する装置としては、特に限定されないが、バッチ式の2本ロール;バンバリーミキサー;KTK型2軸押出し機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出し機(東芝機械社製)、2軸押出し機(KCK社製)、PCM型2軸押出し機(池貝鉄工社製)、KEX型2軸押出し機(栗本鉄工所社製)等の連続式の2軸押出し機;コ・ニーダ(ブッス社製)等の連続式の1軸混練機等が挙げられる。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、母体粒子の平均粒径が5〜20μmとなるように分級することが好ましい。
また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。
なお、本発明において使用される画像形成装置の構成としては、特に限定されるものではなく、同様の機能を有していれば、他の構成を有する画像形成装置を使用することも可能である。
前記現像装置内用現像剤としては、現像剤中のトナーの濃度が、3〜11質量%であることが望ましい。
前記補給用現像剤としては、キャリア1質量部に対してトナーを2〜50質量部含有することが望ましい。
現像剤収容容器とは、現像剤を収容した容器をいう。
現像器は、現像剤を収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、少なくとも静電潜像担持体と現像手段とを一体とし、現像剤を収容し、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。前記プロセスカートリッジは、更に帯電手段、露光手段、クリーニング手段のから選ばれる少なくとも一つを備えてもよい。
なお、この画像形成ステーション10は、画像形成装置1本体に着脱可能なプロセスカートリッジ10として用いることができる。
画像形成動作が開始されると、イエロー画像形成ステーション10Yでは、静電潜像担持体である感光体11は、帯電手段である帯電装置12により表面を一様に帯電される。電気的に接地された芯金上に有機感光体層を形成した各感光体11Y、11C、11M、11Kは、各コロナ放電による帯電装置12Y,12C,12M,12Kで表面を均一に負帯電された後、各レーザーダイオードからなる発光手段を備える露光装置30Y,30C,30M,30Kにより、各色に対応する画像部分に光照射が行われ、各感光体11Y、11C、11M、11K上に静電潜像が形成される。
そして、帯電後の感光体11には光書き込みの露光装置30からの露光によりフルカラー原稿のイエロー成分画像の静電潜像が形成され、その静電潜像は現像手段であるイエロー現像装置13Yによりイエロートナーで顕像化される。また、所定の時間差でシアン画像形成ステーション、マゼンタ画像形成ステーション、ブラック画像形成ステーション10においても同様の画像形成動作が行われ、シアン,マゼンタ,ブラックの各色のトナー像が各感光体11上に形成される。各画像形成ステーション10Y,10C,10M,10Kにおいて感光体11上に形成されたトナー像Y,C,M,Kを、中間転写ベルト21上で1つのフルカラー画像として重ねまとめるために、この中間転写ベルト21の裏面側には各画像形成ステーション10の感光体11の対向位置に一次転写ローラ23を配置し、一次転写ローラ23に所定の転写バイアスを印加することによって、各画像形成ステーション10のトナー像を順次中間転写ベルト21に重ねて転写させる。
フルカラートナー像の記録紙への転写後に中間転写ベルト21の表面に残留したトナーや紙粉等の付着物は、中間転写ベルトクリーニング装置22のクリーニングブラシローラやクリーニングブレードにより除去され、先述の感光体廃トナーと同様に廃トナー収容部に搬送される。中間転写ベルト21、転写バイアス電源、ベルト駆動軸などを内包する転写ユニット内に設置されたテンションローラ211(転写ローラ25への対向ローラ)、212、213がカム機構によって転写ベルトにテンションを与えるもしくは解除することにより、中間転写ベルト21は各画像形成ステーション10の感光体11と接触した状態と離間した状態に変更可能になっている。
これにより機械動作時には各画像形成ステーション10の感光体11が回転するのに先立って接触状態に、機械停止時には感光体11から離間した状態にしている。中間転写ベルト21へトナー像を転写した後、感光体表面は光除電ユニットで除電され、クリーニング装置19において、最初に(クリーニングユニット内において感光体回転方向において上流位置)で感光体回転方向とカウンター方向にブラシローラを接触回転させて感光体上の残トナー及び付着物を掻き乱して感光体11との付着力を弱め、その下流位置においてゴム弾性体でできたブレードを感光体11に接触させて、先述の乱されたトナーや付着物を除去している。
また、記録紙は、給紙装置2内に配置されている複数の給紙カセット40から、画像形成装置1の制御により選択された記録紙がピックアップローラ42により、給紙カセット40から1枚ずつ引き出される。そして、搬送ローラ43によって画像形成部3まで搬送される。そして、レジストローラ44で、中間転写ベルト21上のトナー像とのタイミングを計り、二次転写ローラ25の方に送り出される。
その後、トナー像が転写された記録紙は定着装置50に搬送され加熱・加圧されて記録紙上のトナー像が定着されフルカラー画像が出力される。
また、両面印刷を行う場合には画像定着装置から排紙トレイ48へと送られる前に、両面搬送部32へと送り戻される。その後、再度先レジストローラ44へと送られ第2面の印刷が行われる。
また、クリーニング装置19は、感光体11に対してクリーニングブレードを有する。さらに、クリーニングされたトナーを回収する回収羽根、フィルム等とそのトナーを搬送する回収コイルとを備えている。クリーニングブレードは、金属、樹脂、ゴム等の材質からなるが、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム等のゴムが好ましく用いられ、この中でも特にウレタンゴムが好ましい。このほかに、フッ素樹脂、シリコーン樹脂の樹脂、及びステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等のステアリン酸金属化合物を潤滑剤として感光体11上に塗布する潤滑剤塗布装置を併せて設けてもよい。図1において、24は搬送ベルト、47は排出ローラである。
図2は、本発明のプロセスカートリッジの構成の一例を示す概略図である。図2に示すように、このプロセスカートリッジ10は、感光体11の周囲に、帯電装置12、現像装置13、クリーニング装置19を配置している。プロセスカートリッジ10は、少なくとも感光体11とその他のプロセス装置を備えていればよい。上部に配置される露光装置30から照射されたレーザ光Lによって、感光体11上に潜像が形成される。プロセスカートリッジ10は、複写機、プリンタ等の画像形成装置の本体に対して着脱可能である。
(結着樹脂合成例1)
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー(P1)を得た。
次いでプレポリマー(P1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(U1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(E1)を得た。
ウレア変性ポリエステル(U1)200部と変性されていないポリエステル(E1)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部減圧乾燥し、結着樹脂(B1)を単離した。
テレフタル酸 :60部
ドデセニル無水コハク酸 :25部
無水トリメリット酸 :15部
ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド :70部
ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド :50部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させポリエステル樹脂1を得た。
顔料:C.I.Pigment Yellow155 :40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂1 :60部
水 :30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ(M1)を得た。
ビーカー内に前記の結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、マスターバッチ(M1)8部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーにて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサーにて12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体トナー粒子1を得た。
母体トナー粒子1が100部に対し、疎水性シリカ1.0部と、疎水化酸化チタン1.0部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー1を得た。
トナー粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTA2」を用い、アパーチャ径100μmで測定したところ、トナー1は体積平均粒径(Dv)=6.2μm、個数平均粒径(Dn)=5.1μmであった。
引き続き、円形度を、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlに調整した測定液をセットして行ったところ、トナー1の円形度は0.96であった。
微粒子として、体積平均粒径が300nmの硫酸バリウムを購入し、これを微粒子aとした。
同様にして、体積平均粒径400nmのものを微粒子bとした。
同様にして、体積平均粒径480nmのものを微粒子cとした。
同様にして、体積平均粒径500nmのものを微粒子dとした。
同様にして、体積平均粒径600nmのものを微粒子eとした。
同様にして、体積平均粒径800nmのものを微粒子fとした。
同様にして、体積平均粒径900nmのものを微粒子gとした。
同様にして、体積平均粒径1000nmのものを微粒子hとした。
同様にして、体積平均粒径1010nmのものを微粒子iとした。
同様にして、体積平均粒径5nmのものを微粒子2とした。
同様にして、体積平均粒径8nmのものを微粒子3とした。
同様にして、体積平均粒径25nmのものを微粒子4とした。
同様にして、体積平均粒径30nmのものを微粒子5とした。
同様にして、体積平均粒径40nmのものを微粒子6とした。
同様にして、体積平均粒径45nmのものを微粒子7とした。
同様にして、体積平均粒径48nmのものを微粒子8とした。
同様にして、体積平均粒径50nmのものを微粒子9とした。
同様にして、体積平均粒径100nmのものを微粒子10とした。
同様にして、体積平均粒径105nmのものを微粒子11とした。
(実施例1)
<樹脂液1>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子c(体積平均粒径:480nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子8
(体積平均粒径:48nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1において、以上の各材料をホモミキサーにて10分間分散し、樹脂層形成液を調合した。キャリア芯材として体積平均粒径35μmのMnMgSrフェライトを用い、上記樹脂溶液1芯材表面に厚みが0.37μmとなるようにスピラコーター(岡田精工社製)により80℃の雰囲気下で25g/minの割合で塗布し、その後乾燥させた。層厚の調整は液量によって行った。得られたキャリアを、電気炉中にて230℃で1時間放置して焼成し、冷却後に目開き100μmの篩を用いて解砕して、キャリア1を得た。
芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のHRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
<樹脂液2>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子5
(体積平均粒径:30nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液2に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア2を作製した。
<樹脂液3>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子c(体積平均粒径:480nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液3に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア3を作製した。
<樹脂液4>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子f(体積平均粒径:800nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子7
(体積平均粒径:45nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液4に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア4を作製した。
<樹脂液5>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子d(体積平均粒径:500nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子4
(体積平均粒径:25nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液5に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア5を作製した。
<樹脂液6>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子9
(体積平均粒径:50nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液6に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア6を作製した。
<樹脂液7>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子d(体積平均粒径:500nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子10
(体積平均粒径:100nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液7に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア7を作製した。
<樹脂液8>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子f(体積平均粒径:800nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子3
(体積平均粒径:8nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液8に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア8を作製した。
<樹脂液9>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子b(体積平均粒径:400nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液9に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア9を作製した。
<樹脂液10>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子h(体積平均粒径:1000nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液10に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア10を作製した。
<樹脂液11>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子a(体積平均粒径:300nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液11に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア11を作製した。
<樹脂液12>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子i(体積平均粒径:1010nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液12に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア12を作製した。
<樹脂液13>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液13に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア13を作製した。
<樹脂液14>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子b(体積平均粒径:400nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子2
(体積平均粒径:5nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液14に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア14を作製した。
<樹脂液15>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子10
(体積平均粒径:100nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液15に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア15を作製した。
<樹脂液16>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子b(体積平均粒径:400nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子1
(体積平均粒径:4nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液16に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア16を作製した。
<樹脂液17>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子11
(体積平均粒径:105nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液17に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア17を作製した。
<樹脂液18>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子e(体積平均粒径:600nm) 1000部
・シリカ微粒子12(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液18に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア18を作製した。
<樹脂液19>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・銀微粒子j(体積平均粒径:600nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子6
(体積平均粒径:40nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液19に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア19を作製した。
<樹脂液20>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子b(体積平均粒径:400nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子10
(体積平均粒径:100nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液20に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア20を作製した。
<樹脂液21>
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:20質量%) 200部
・シリコーン樹脂溶液(固形分40質量%) 2000部
・シランカップリング剤(固形分濃度:100質量%) 10部
・硫酸バリウム微粒子g(体積平均粒径:900nm) 1000部
・タングステンドープ酸化スズ微粒子3
(体積平均粒径:8nm) 600部
・トルエン 6000部
樹脂液1を樹脂液21に変更したこと以外は実施例1と同様にしてキャリア21を作製した。
実施例1〜18、及び比較例1〜3で得られたキャリアの樹脂層における、最大の粒径を持つ微粒子Aの粒径aと、硫酸バリウム以外の微粒子Bの粒径bとを、キャリア断面のSEM像から求めた。結果を表1に示す。
市販のデジタルフルカラープリンター(株式会社リコー製、RICOH Pro C901)に得られた現像剤をセットし、画像面積率5%の文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を10万枚出力し、以下の評価を行った。
10万枚画像出力後に白紙画像を出力し、トナーが飛散したことによる地汚れの程度を評価した。具体的には、X−Rite(アムテック株式会社製 X−Rite 938 D50)によりIDを測定し、白紙とのΔIDの違いで評価を行った。評価として、「◎:非常に良好」、「○:良好」「△:許容し得るレベル」を合格とし、「×:実用上使用できないレベル」を不合格とした。
◎:0.02<ΔID≦0.04
○:0.04<ΔID≦0.10
△:0.10<ΔID≦0.20
×:0.20<ΔID
5万枚画像出力後と10万枚画像出力後にベタ画像を出力し、キャリア飛散による白抜けの数をカウントした。ベタ画像はA3サイズの紙に出力した。評価として、「◎:非常に良好」、「○:良好」「△:許容し得るレベル」を合格とし、「×:実用上使用できないレベル」を不合格とした。
◎:0個
○:1個
△:2個
×:3個以上
100枚画像出力後に1cm×1cmの正方形のベタを1cmおきに並べた画像を出力し、ベタの縁部のキャリア飛散による白抜けの数をカウントした。画像はA3サイズの紙に出力した。評価として、「◎:非常に良好」、「○:良好」「△:許容し得るレベル」を合格とし、「×:実用上使用できないレベル」を不合格とした。
◎:0個
○:1〜5個
△:6〜10個
×:11個以上
100枚画像出力後に、大面積の画像を有するテストパターンを出力し、得られた画像パターンの中央部の画像濃度の薄さ具合と、端部の画像濃度の濃さ具合の差を評価した。
「◎:差がないもの」、「○:若干差があるもの」、「△:差はあるが許容できるもの」を合格とし、「×:許容できない差があるもの」を不合格とした。
2 給紙装置
3 画像形成部
4 スキャナ部
5 原稿自動搬送装置(ADF)
10 画像形成ステーション(プロセスカートリッジ)
11 感光体
12 帯電装置
13 現像装置
19 クリーニング装置
20 転写装置
21 中間転写ベルト
22 中間転写ベルトクリーニング装置
23 一次転写ローラ
24 搬送ベルト
25 二次転写ローラ
30 露光装置
32 両面搬送部
40 給紙カセット
42 ピックアップローラ
43 搬送ローラ
44 レジストローラ
47 排出ローラ
48 排紙トレイ
50 定着装置
Claims (8)
- 磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、前記樹脂層中に、最大の粒径を持つ微粒子Aと該微粒子A以外の微粒子Bを含有し、
前記微粒子Aの平均円相当径をa、微粒子Bの平均円相当径をbとしたとき100≧a/b≧5であり、かつ前記微粒子Aが硫酸バリウムであり、前記微粒子Bがタングステンドープ酸化スズである、
ことを特徴とする静電潜像現像剤用キャリア。 - 前記微粒子Aの平均円相当径が400nm以上1000nm以下であることを特徴とする、請求項1に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
- 前記微粒子Bの平均円相当径が4nm以上100nm以下であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の静電潜像現像剤用キャリア。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリア及びトナーを有することを特徴とする二成分現像剤。
- 前記トナーがカラートナー、白色トナー、または透明トナーであることを特徴とする、請求項4に記載の二成分現像剤。
- 請求項1乃至3のいずれかに記載の静電潜像現像剤用キャリアとトナーとを有することを特徴とする補給用現像剤。
- 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4または5に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有することを特徴とする画像形成装置。
- 請求項4もしくは5に記載の二成分現像剤、または請求項6に記載の補給用現像剤を収容したことを特徴とするトナー収容ユニット。
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