JP7562355B2 - プロセスカートリッジ - Google Patents
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Description
該プロセスカートリッジは、トナー、現像ローラーおよび規制部材を有し、
該現像ローラーは、
導電性基体と、
該導電性基体上の弾性層と、
該弾性層上の表面層と、
を有し、
該表面層は、
結着樹脂と、
第1の樹脂粒子と、
第2の樹脂粒子と、
を含有し、
該表面層の外表面は、
第1の凸部と、
該外表面の該第1の凸部が存在しない領域に存在し、その高さが、該第1の凸部の高さよりも5.0μm以上低い第2の凸部と、
を有し、
該第1の凸部は、第1の樹脂粒子に由来し、
該第2の凸部は、第2の樹脂粒子に由来し、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第1の樹脂粒子の弾性率は、100MPa以上10000MPa以下であり、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第2の樹脂粒子の弾性率は、2MPa以上50MPa以下であり、
該外表面は、最大高さRz平均値が、6μm以上18μm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と、外添剤Aと、を有し、
該外添剤Aは、長径が40nm以上400nm以下のシリカ粒子であり、
該外添剤Aによるトナー粒子の表面の被覆率が、3.0%以上であり、
該外添剤Aの分散度評価指数Dが、2.0以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。
電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、トナー、現像ローラーおよび規制部材を有し、
該現像ローラーは、
導電性基体と、
該導電性基体上の弾性層と、
該弾性層上の表面層と、
を有し、
該表面層は、
結着樹脂と、
第1の樹脂粒子と、
第2の樹脂粒子と、
を含有し、
該表面層の外表面は、
第1の凸部と、
該外表面の該第1の凸部が存在しない領域に存在し、その高さが、該第1の凸部の高さよりも5.0μm以上低い第2の凸部と、
を有し、
該第1の凸部は、第1の樹脂粒子に由来し、
該第2の凸部は、第2の樹脂粒子に由来し、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第1の樹脂粒子の弾性率は、100MPa以上10000MPa以下であり、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第2の樹脂粒子の弾性率は、2MPa以上50MPa以下であり、
該外表面は、最大高さRz平均値が、6μm以上18μm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と、外添剤Aと、を有し、
該外添剤Aは、長径が40nm以上400nm以下のシリカ粒子であり、
該外添剤Aによる該トナー粒子の表面の被覆率が、3.0%以上であり、
該外添剤Aの分散度評価指数Dが、2.0以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジに関する。
(D1-D2)―Dt>0(a)
式(1)の関係にあることで、第2の樹脂粒子上にコートされるトナー面よりも第1の樹脂粒子が高くなり、高硬度な第1の樹脂粒子が押し出す力を効果的にトナーに伝えることができる。
D2/Da≦40(b)
式(2)の関係にあることで外添剤Aが第2の樹脂粒子間の隙間に入り込み、トナーをほぐしやすくすることができるため、本発明の効果をより良好に発揮することができる。
本態様に係る現像ローラーは、図2の軸方向に垂直な方向の断面概略図に示されるように、導電性基体21と、該導電性基体上の導電性弾性層23と、該導電性弾性層上の表面層22とを有する。導電性弾性層23は必要に応じて1層であっても2層以上有していてもよい。表面層22は単層である。
導電性基体は、その上に設けられる導電性弾性層および表面層を支持する機能を有する。該導電性基体の材質としては、例えば、鉄、銅、アルミニウム、ニッケルなどの金属;これらの金属を含有するステンレス鋼、ジュラルミン、真鍮および青銅などの合金を挙げることができる。これらは一種を用いてもよく、二種以上を併用してもよい。基体の表面には、耐傷性付与を目的として、導電性を損なわない範囲で、メッキ処理を施すことができる。さらに、樹脂製の基材の表面を金属で被覆して表面を導電性とした基体や、導電性樹脂組成物から製造された基体も使用可能である。
導電性弾性層は、中実体、発泡体のいずれであってもよい。また、導電性弾性層は、単層であっても、複数の層からなっていてもよい。また、導電性弾性層の弾性率は、0.5MPa(0.5×106Pa)以上10MPa(10×106Pa)以下であることが好ましい。このような導電性弾性層の材質としては、例えば、天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンゴム、ブチルゴム、ブタジエンゴム、フッ素ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴムなどを挙げることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて使用することができる。中でも、シリコーンゴムは低弾性率であるため、好ましい。
該表面層の外表面は、第1の凸部と、該外表面の該第1の凸部が存在しない領域に存在し、その高さが、該第1の凸部の高さよりも5.0μm以上低い第2の凸部と、を有する。該第1の凸部は、第1の樹脂粒子に由来し、該第2の凸部は、第2の樹脂粒子に由来する。該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第1の樹脂粒子の弾性率は、100MPa以上10000MPa以下である。該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第2の樹脂粒子の弾性率は、2MPa以上50MPa以下である。該外表面は、最大高さRz平均値が、6μm以上18μm以下である。
表面層マトリックスにはバインダーとしてポリウレタンを含有することが好ましい。架橋ウレタン樹脂は、柔軟性と強度に優れているため、バインダーとして好適である。
該表面層の外表面には、第1の凸部と、該外表面の該第1の凸部が存在しない領域に存在し、その高さが、該第1の凸部の高さよりも5.0μm以上低い第2の凸部が存在する。該第1の凸部は下記第1の樹脂粒子に由来し、該第2の凸部は下記第2の樹脂粒子に由来する。該表面層の外表面に存在する5.0μm以上の高低差を有する2つの凸部を後述の方法により確認し、該2つの凸部を形成する粒子の弾性率を後述の方法により測定する。そうすることで、該表面層の外表面に、第1の凸部および第2の凸部が存在することを確認することができる。
該表面層外表面の最大高さRz平均値は、6μm以上18μm以下である。最大高さRz平均値は、後述の測定方法によって求められる数値であり、多数の最大高さRzの平均値であるため、該外表面に存在する多数の凸部のうち、より高い凸部の高さと頻度とを表現することのできるパラメータである。本発明においては、該第1の凸部は第2の凸部より高いため、該Rz平均値は該第1の凸部の高さと頻度とに強い相関を持つ。Rz平均値を6μm以上18μm以下とすることで、該外表面に存在する第1の凸部は、現像ローラーにコートされたトナー層から頭を出して押し出すだけの十分な高さをと頻度を有することができる。6μm以下では、押し出すだけの十分な高さをと頻度が足らず、18μm以上では高硬度の流粒子の頻頻度が高すぎるために、トナーのへのダメージの点で耐久後半まで本件の効果を得ることができない。より好ましくは6μm以上18μm以下である。
後述の方法によって測定することができる該表面層外表面の山の頂点密度Spdは、5.0×103(1/mm2)以上5.0×104(1/mm2)以下であることが好ましい。山の頂点密度Spdは、単位面積あたりに存在する凸の数を表現するパラメータであり、凸部が多数存在する場合、小さな凸部の頻度との相関が強くなる。したがって、Spdは第2の凸部の頻度と強い相関を持つ。Spdを5.0×103(1/mm2)以上即ち、第2の凸部を多数存在させることで、第2の樹脂粒子による沈みこみにより、第1の樹脂粒子による押し出す力を効果的にトナーに伝えることができる。また、Spdを5.0×104(1/mm2)以下とすることで、トナーを押し出す第1の樹脂粒子に対して、トナーが入る第2の樹脂粒子の部分が過剰とならないため、本件の効果を得られやすい。
第1の樹脂粒子の弾性率が100MPa以上10000MPa以下の高硬度であることで、現像ローラーと規制部材の間に溜まるトナーを押し出す力が生じる。100Mpa以下では硬度が足りず、第1の樹脂粒子が規制部材との圧力で変形しやすくなるため、押し出す力が弱くなる。10000MPa以上では、トナーへ与えるダメージ大きくなるため、耐久を通して本件の効果が得られなくなる。より好ましくは、後述する平均弾性率E1が100MPa以上7500MPa以下、更に好ましくはE1が100MPa以上2000MPa以下である。該第1の樹脂粒子の弾性率は、樹脂の分子構造や架橋度などによって上記範囲に調整することができる。
第2の樹脂粒子の弾性率は、2MPa以上50MPa以下である。2.0MPa以下では耐久を通して本件の効果が得られにくく、50MPa以上では規制部材からの圧力による沈み込みが小さく第1の樹脂粒子押し出す力を効果的にトナーに伝えられなくなる。該第2の樹脂粒子の弾性率E2は、樹脂の分子構造や架橋度などによって上記範囲に調整することができる。
該表面層には該表面層の導電性を制御する目的で導電剤を配合することができる。該表面層に配合される導電剤としては、イオン導電剤やカーボンブラックのような電子導電剤が挙げられる。中でも、導電性弾性層の導電性と導電性弾性層のトナーに対する帯電性能とを制御することができるため、カーボンブラックが好ましい。導電性弾性層の体積抵抗率は、1×103Ω・cm以上1×1011Ω・cm以下の範囲であることが好ましい。
該表面層は、本発明の特徴を損なわない範囲で各種添加剤を含有することができる。例えば、表面層にシリカの如き無機化合物微粒子を配合することで、表面層へ補強性を付与したり、結着樹脂の弾性率Ebを調整したりすることができる。また、トナー離型性向上や動摩擦係数低減など、現像ローラーとして要求される性能向上を目的として、表面層にシリコーンオイルなどの有機化合物系添加剤を配合しても良い。
表面層の形成方法は特に限定されないが、例えば以下の方法により形成することができる。前記結着樹脂と第1および第2の樹脂粒子、必要に応じて前記導電剤や、前記添加剤を含有する表面層形成用の塗工液を調製する。該塗工液に基体または導電性弾性層などが形成された基体をディッピングし、乾燥させることにより、基体上に表面層を形成する。
以下に、乾式シリカの製造方法を説明する。
本態様に係る最大高さRz平均値は、現像ローラーの表面層の外表面をレーザー顕微鏡(商品名:VK-X150、キーエンス社製)でスキャンすることで測定することができる。
測定レンズ:50倍
Z軸上下限:レーザー視野にて反射光が観察されなくなる範囲
レーザー明るさ:自動
ダブルスキャン:必ず行う
測定モード:表面形状
測定サイズ:高精細(2048×1536)
測定品質:高精度
RPD:ON
ピッチ:0.13μm
次いで、上記測定結果を、該レーザー顕微鏡の付属ソフトである、マルチファイル解析アプリケーションで読み込んだ。読み込んだ画像を、下記順番で補正した。
補正方法:二次曲面補正、指定方法:領域指定
高さカットレベル:
カットレベル:強
平滑化:
サイズ:7×7、種類:単純平均
次いで、Rz平均値を下記条件で算出した。
測定領域:水平線
周囲本数:18本
間隔:20本飛ばし
測定値:Rz平均値
以上の測定を、現像ローラー軸方向の等間隔5か所×周方向の等間隔6か所の計30か所について行い、その算術平均値を現像ローラーZ-1の最大高さRz平均値とした。このように、本態様に係るRz平均値は、短い距離における18本×30か所、計540点の最大高さRzの平均値であることから、該表面層の外表面における、より高い凸部の高さと頻度とを表現することができる。
本態様に係る山の頂点密度Spdは、上記最大高さRz平均値と同様に顕微鏡下での表面観察で求めることができる。まず、現像ローラーの外表面の形状測定を、上記最大高さRz平均値と同様に行った。
測定モード:「表面粗さ」
測定領域:全領域
測定値:Spd
以上の測定を、現像ローラー軸方向の等間隔5か所×周方向の等間隔6か所の計30か所について行い、その1mm2あたりの算術平均値を現像ローラーの山の頂点密度Spdとした。
現像ローラーの表面層の外表面における第1の凸部と第2の凸部との高さの差は、上記最大高さRz平均値と同様に顕微鏡下での表面観察で求めることができる。まず、現像ローラーの外表面の形状測定を、上記最大高さRz平均値と同様に行った。
測定には、走査型プローブ顕微鏡(ScanningProbeMicroscope、SPM)(商品名:MFP-3D-Origin、オックスフォード・インストゥルメンツ社製)を用いた。具体的には、上記で作製したゴム薄片を、室温23℃湿度50%の環境下に24時間放置した。次に、シリコンウェハ上に、該ゴム薄片を載せ、該シリコンウエハを、上記走査プローブ顕微鏡のステージにセットした。そして、該ゴム薄片の、該表面層の断面部分を、探針(AC160(製品名)、オリンパス社製)で走査した。なお、探針に関する条件としては、バネ定数:28.23nN/nm,インボルス定数:82.59nm/V,共振周波数:282kHz(1次),1.59MHz(高次)である。また、他の測定条件としては、SPMの測定モードはAM-FMモード、探針の自由振幅は3V、セットポイント振幅は2V(1次)および25mV(高次)とした。そして、視野20μm×20μmのサイズにおいて、スキャン速度は1Hz、スキャン点数は縦256点および横256点とした。
表面層マトリックスの弾性率Ebを以下のように測定した。
表面層中に存在する樹脂粒子の体積平均粒径D1およびD2は下記方法によって測定した。
FE-SEMS-4800(日立製作所製)により、5万倍の倍率で、トナー粒子の表面の写真を撮影する。その拡大写真を用いて外添剤の長径の測定を行い、40nm以上400nm以下のものを外添剤Aとした。また長径が5nm以上40nm未満のものを外添剤Bとした。それぞれについて100個以上の測定を行い、外添剤Aの長径の平均値を外添剤Aの平均長径Da、外添剤bの長径の平均値を外添剤Bの平均長径Dbとした。
上記外添剤Aと外添剤Bの長径の測定の測定に用いた観察画像から、画像処理ソフト「ImageJ」を使用し、以下のように算出した。
本発明における外添剤Aおよび外添剤Bの被覆率は、上記外添剤AおよびBの長径を求めた観察画像より測定される。観察した画像から、画像処理ソフト「ImageJ」を使用し、以下のように算出した。
イオン交換水100mLにスクロース(キシダ化学製)160gを加え、湯せんをしながら溶解させ、ショ糖濃厚液を調製する。遠心分離用チューブ(容量50ml)に上記ショ糖濃厚液を31gと、コンタミノンN(非イオン界面活性剤、陰イオン界面活性剤、有機ビルダーからなるpH7の精密測定器洗浄用中性洗剤の10質量%水溶液、和光純薬工業社製)を6mL入れ分散液を作製する。この分散液にトナー1.0gを添加し、スパチュラなどでトナーのかたまりをほぐす。
細孔電気抵抗法による精密粒度分布測定装置(商品名:コールター・カウンターMultisizer3)と、専用ソフト(商品名:ベックマン・コールターMultisizer3Version3.51、ベックマン・コールター社製)を用いる。アパーチャー径は100μmを用い、実効測定チャンネル数2万5千チャンネルで測定し、測定データの解析を行い、算出する。測定に使用する電解水溶液は、特級塩化ナトリウムをイオン交換水に溶解して濃度が約1質量%となるようにしたもの、例えば、ベックマン・コールター社製のISOTONII(商品名)が使用できる。なお、測定、解析を行う前に、以下のように前記専用ソフトの設定を行う。
の水槽内にイオン交換水所定量とコンタミノンN(商品名)を約2mL添加する。
〔トナー粒子の製造例〕
<トナー粒子1の製造例>
トナー粒子1の製造例について説明する。
スチレン89.5部、アクリル酸ブチル9.2部、アクリル酸1.3部、n-ラウリルメルカプタン3.2部を混合し溶解させた。この溶液にネオゲンRK(第一工業製薬社製)1.5部のイオン交換水150部の水溶液を添加して、分散させた。さらに10分間ゆっくりと撹拌しながら、過硫酸カリウム0.3部のイオン交換水10部の水溶液を添加した。窒素置換をした後、70℃で6時間乳化重合を行った。重合終了後、反応液を室温まで冷却し、イオン交換水を添加することで固形分濃度が12.5質量%、体積基準のメジアン径が0.2μmの樹脂粒子分散液を得た。
離型剤(ベヘン酸ベヘニル、融点:72.1℃)100部、ネオゲンRK15部をイオン交換水385部に混合させ、湿式ジェットミルJN100((株)常光製)を用いて約1時間分散して離型剤分散液を得た。離型剤分散液の濃度は20質量%であった。
着色剤としてカーボンブラック「Nipex35(オリオンエンジニアドカーボンズ社製)」100部、ネオゲンRK15部をイオン交換水885部に混合させ、湿式ジェットミルJN100を用いて約1時間分散して着色剤分散液を得た。
樹脂粒子分散液265部、ワックス分散液10部、着色剤分散液10部をホモジナイザー(IKA社製:ウルトラタラックスT50)を用いて分散させる。撹拌しながら容器内の温度を30℃に調整して、1mol/Lの塩酸を加えてpH=5.0に調整した。3分間放置した後に昇温を開始し、50℃まで昇温し、会合粒子の生成を行った。その状態で、「コールター・カウンターMultisizer3」(登録商標、ベックマン・コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定する。重量平均粒径が6.8μmになった時点で、1mol/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpH=8.0に調整して粒子成長を停止させた。
攪拌機、滴下ロートおよび温度計を備えた3リットルのガラス製反応器に、メタノール589.6g、水42.0g、28質量%アンモニア水47.1gを加えて混合した。得られた溶液を35℃となるように調整し、攪拌しながら、テトラメトキシシラン1100.0g(7.23mol)および5.4質量%アンモニア水395.2gを同時に添加し始めた。テトラメトキシシランは6時間かけて、アンモニア水は5時間かけて、それぞれを滴下した。滴下が終了した後、さらに0.5時間攪拌を継続して加水分解を行うことにより、親水性球状ゾルゲルシリカ微粒子のメタノール-水分散液を得た。次いで、ガラス製反応器にエステルアダプターと冷却管とを取り付け、前記分散液を80℃、減圧下で十分乾燥させた。上記工程を数十回実施し、得られたシリカ粒子を、パルベライザー(ホソカワミクロン社製)にて解砕処理を行なった。
乾式シリカ微粉体[BET比表面積300m2/g]100部に対しジメチルシリコーンオイル30部で疎水化処理を行った。
まず混合工程1として、FMミキサ(日本コークス工業株式会社製FM10C型)を使用して、トナー粒子1とシリカ粒子1を混合した。
<導電性弾性層ローラーの製造>
(導電性弾性層ローラー1の製造)
基体として、外径6mm、長さ260mmのSUS304製の軸芯体にプライマー(商品名:DY35-051、東レダウコーニング社製)を塗布し、焼付けしたものを用意した。この基体を金型内に配置し、以下の表3に示す材料を混合した付加型シリコーンゴム組成物を、該金型内に形成されたキャビティに注入した。続いて、該金型を加熱することにより、付加型シリコーンゴム組成物を温度150℃で15分間加熱して硬化させ、脱型した。その後、さらに温度180℃で1時間加熱して硬化反応を完結させ、基体の外周に厚さ2.00mmの導電性弾性層を有する導電性弾性層ローラー1を製造した。
(イソシアネート基末端プレポリマーB-1の製造)
窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR200、日本ポリウレタン工業社製)25質量部に対し、ポリエーテルポリオール(商品名:PTG-L3500、保土ヶ谷化学工業社製)100質量部を徐々に滴下した。この時、反応容器内の温度を65℃に保持した。滴下終了後、65℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量が4.3質量%であるイソシアネート基末端プレポリマーB-1を得た。
次いで、以下の表4に示す配合で原材料を混合した。
前記塗工液を、前記導電性弾性層ローラー1へ1回ディッピングした後、23℃で30分間風乾した。次いで160℃に設定した熱風循環乾燥機中で1時間乾燥させて、導電性弾性ローラーの外周面上に表面層が形成された現像ローラー1を製造した。なお、ディッピング塗布浸漬時間は9秒であった。ディッピング塗布引き上げ速度は、初期速度が20mm/s、最終速度が2mm/sになるように調整し、20mm/sから2mm/sの間は、時間に対して直線的に速度を変化させた。
画像形成装置としては、図1のような構成を有するタンデム方式のレーザービームプリンター HP Color Laser Jet Enterprise CP4525dn(ヒューレットパッカード社製)の改造機および改造カートリッジを用いた。
25000枚、50000枚出力後に、温度30℃、湿度80%RHの環境下で14日間放置しハーフトーン画像を出力し、横白スジ状および横黒スジ状の画像発生状況を評価した。評価基準は以下の通りである。
A:横スジ状の画像欠陥が認められない。
B:横スジ状の画像欠陥がわずかに認められるのみである。
C:横スジ状の画像欠陥が一部の領域に、現像ローラーの回転ピッチに対応して発生七得ることが認められるが、実用上問題ない。
D:横スジ状の画像欠陥が広範囲に認められ、目立つ。
表1に示した製造条件および処方に従い、それ以外は上記トナー1の製造例に従い、トナー2~20を作製した。得られたトナー2~18の物性を表2に示した。各原材料の製造方法を以下に示す。
シリカ粒子1の製造例において、最初に使用するメタノールの量をそれぞれ、634.0g、842.1、883.5gに変更した。さらに、テトラメトキシシランの滴下時間をそれぞれ、7時間、6時間、5時間に変更し、5.4質量%アンモニア水の滴下時間をそれぞれ6時間、5時間、4時間に変更した。このような操作によって、シリカ粒子の長径を調整した。また、炭素量がシリカ粒子1と同じ量になるように、HMDSによる表面処理をする際、HMDSおよび水の量を調整し、シリカ粒子2~4を得た。
シリカ粒子1の製造例において、最初に使用するメタノールの量を382.7gに変更した。また28質量%アンモニア水37.1gに変更した。さらにテトラメトキシシランの滴下時間をそれぞれ、7時間に変更し、5.4質量%アンモニア水の滴下時間をそれぞれ6時間に変更した。このような操作によって、シリカ粒子の長径を調整した。また、炭素量がシリカ粒子1と同じ量になるように、HMDSによる表面処理をする際、HMDSおよび水の量を調整し、シリカ粒子5を得た。
シリカ粒子1の製造例において、最初に使用するメタノールの量をそれぞれ、491.3gに変更した。さらにテトラメトキシシランの滴下時間を7時間に変更し、5.4質量%アンモニア水の滴下時間を6時間に変更した。このような操作によって、シリカ粒子の長径を調整した。また、炭素量がシリカ粒子1と同じ量になるように、HMDSによる表面処理をする際、HMDSおよび水の量を調整し、シリカ粒子6を得た。
シリカ粒子1の製造例において、最初に使用するメタノールの量をそれぞれ、405.5g、385.5gに変更した。さらに、テトラメトキシシランの滴下時間をそれぞれ、7時間変更し、5.4質量%アンモニア水の滴下時間をそれぞれ6時間に変更した。このような操作によって、シリカ粒子の長径を調整した。また、炭素量がシリカ粒子1と同じ量になるように、HMDSによる表面処理をする際、HMDSおよび水の量を調整し、シリカ粒子7,8を得た。
乾式シリカ微粉体[BET比表面積90m2/g]100部に対し、ヘキサメチルジシラザン(HMDS)15部およびジメチルシリコーンオイル15部で疎水化処理を行った。
導電性弾性層ローラー、および表面層塗工液の配合を、表7に記載のものとした以外は現像ローラー1と同様にして、現像ローラー2~18を製造した。ここで、表7に記載した原材料を表8に示すとともに、各原材料の製造方法を以下に示す。また、現像ローラー2~16の物性を表9に示す。
(イソシアネート基末端プレポリマーB-2の製造)
窒素雰囲気下、反応容器中でポリメリックMDI(商品名:ミリオネートMR200、日本ポリウレタン工業社製)33質量部に対し、ポリカーボネートポリオール(商品名:デュラノールT5652、旭化成ケミカルズ社製)100質量部を徐々に滴下した。この時、反応容器内の温度を65℃に保持した。滴下終了後、65℃で2時間反応させた。得られた反応混合物を室温まで冷却し、イソシアネート基含有量が4.3質量%であるイソシアネート基末端プレポリマーB-2を得た。
懸濁安定剤(リン酸カルシウム)を含有する水中に、アミン系ポリオールA-3を3質量部、イソシアネート基末端プレポリマーB-1を97質量部入れ、撹拌して懸濁液とした。次いで、該懸濁液を加温して反応を開始し、十分に反応させてウレタン粒子を生成させた。その後、該ウレタン粒子を固液分離により回収し、洗浄により該懸濁安定剤を除去し、乾燥させた。得られたウレタン粒子を、風力分級機(商品名:EJ-L-3型、日鉄鉱業社製)を用いて分級した。該ウレタン粒子の体積平均粒径(メディアン径)を粒度分布測定機(商品名:コールターマルチサイザーII、コールター社製)で測定した結果、13.0μmであった。これをウレタン粒子D-2とした。
懸濁液の撹拌速度およびウレタン粒子の分級条件を変更した以外は2-4.ウレタン粒子D-2の製造と同様にして、ウレタン粒子D-3(体積平均粒径20.0μm)、D-9(体積平均粒径8.0μm)、D-10(体積平均粒径30.0μm)を製造した。
ウレタン粒子アートパールU400透明(商品名、体積平均粒径15.1μm、根上工業社製)を、風力分級機(商品名:EJ-L-3型、日鉄鉱業社製)を用いて分級した。該ウレタン粒子の体積平均粒径(メディアン径)を粒度分布測定機(商品名:コールターマルチサイザーII、コールター社製)で測定した結果、13.0μmであった。これをウレタン粒子D-5とした。
ポリオールをポリカーボネート系ポリオールA-235質量部、イソシアネートをイソシアネート基末端プレポリマーB-265質量部に変更し、懸濁液の撹拌速度およびウレタン粒子の分級条件を変更した。それら以外は2-4.ウレタン粒子D-2の製造と同様にして、ウレタン粒子E-6(体積平均粒径8.0μm)、ウレタン粒子E-7(体積平均粒径8.0μm)を製造した。
トナー1~21および現像ローラー1~18を用い表8の組み合わせで実施例1と同様の画像評価を実施した。評価結果を表12に示す。
12 現像ローラー
13 トナー供給ローラー
14 トナー
15 規制部材
16 現像装置
17 レーザー光
18 帯電装置
19 クリーニング装置
20 クリーニング用帯電装置
21 撹拌羽根
22 駆動ローラー
23 転写ローラー
24 バイアス電源
25 テンションローラー
26 転写搬送ベルト
27 従動ローラー
28 紙
29 給紙ローラー
30 吸着ローラー
31 定着装置
Claims (6)
- 電子写真装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジであって、
該プロセスカートリッジは、トナー、現像ローラーおよび規制部材を有し、
該現像ローラーは、
導電性基体と、
該導電性基体上の弾性層と、
該弾性層上の表面層と、
を有し、
該表面層は、
結着樹脂と、
第1の樹脂粒子と、
第2の樹脂粒子と、
を含有し、
該表面層の外表面は、
第1の凸部と、
該外表面の該第1の凸部が存在しない領域に存在し、その高さが、該第1の凸部の高さよりも5.0μm以上低い第2の凸部と、
を有し、
該第1の凸部は、第1の樹脂粒子に由来し、
該第2の凸部は、第2の樹脂粒子に由来し、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第1の樹脂粒子の弾性率は、100MPa以上10000MPa以下であり、
該表面層の厚み方向の断面において測定される、該第2の樹脂粒子の弾性率は、2MPa以上50MPa以下であり、
該外表面は、最大高さRz平均値が、6μm以上18μm以下であり、
該トナーは、トナー粒子と、外添剤Aと、を有し、
該外添剤Aは、長径が40nm以上400nm以下のシリカ粒子であり、
該外添剤Aによる該トナー粒子の表面の被覆率が、3.0%以上であり、
該外添剤Aの分散度評価指数Dが、2.0以下である
ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 - 前記外添剤Aの分散度評価指数Dが、0.5以上1.20以下である請求項1に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記トナーは、外添剤Bを含有し、
該外添剤Bは、長径が5nm以上40nm未満のシリカ粒子であり、
該外添剤Bによる該トナー粒子の表面の被覆率が、62%以上100%以下である
請求項1または2に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記外添剤Aと前記外添剤Bとを合わせた固着率が70%以上である請求項3に記載のプロセスカートリッジ。
- 前記第1の樹脂粒子の体積平均径D1と、前記第2の樹脂粒子の体積平均径D2と、前記トナーの体積平均径Dtと、が、下記式(a)の関係にある
(D1-D2)-Dt>0(a)
請求項1~4のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。 - 前記第2の樹脂粒子の体積平均径D2と、前記外添剤Aの平均長径Daと、が、下記式(b)の関係にある
D2/Da≦40(b)
請求項1~5のいずれか1項に記載のプロセスカートリッジ。
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