説明

磁性粒子、磁性トナー、液体現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び磁性粒子の製造方法

【課題】本構成を有さない場合に比べて、磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子を提供する。
【解決手段】X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1以上0.5以下であり、メディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である、磁性を有する磁性粒子とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、磁性トナー、液体現像剤、プロセスカートリッジ、画像形成装置、及び磁性粒子の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、磁性体を利用した画像形成方法として、表面に磁性体を有する磁気記録媒体に磁気ヘッドを操作して磁気潜像を形成し、この磁気潜像を磁性トナーで現像後、被転写媒体に加熱あるいは静電的に転写し、定着して印刷するいわゆるマグネトグラフィーがあり、この技術に磁性トナーを用いる技術が報告されている。
【0003】
この磁気潜像に磁性トナーを現像する技術のマグネトグラフィーでカラー化を行う場合、磁性トナー中にマグネタイト等の着色された磁性体を含ませている。この磁性体の着色による色再現性の悪さ(特に明度の低下)を改善する目的で、例えば、以下に示す技術が提案されている(特許文献1〜5)。
【0004】
特許文献1〜3では、磁性体として、一般式YFe12で表されるイットリウム鉄ガーネット(YIG)を用いた技術が提案されている。
【0005】
特許文献4では、磁性体として、酸化物磁性粒子と無機顔料粒子からなる複合粒子をシリカで被覆した複合磁性粒子を用いた技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開昭60−073549号公報
【特許文献2】特開2000−211924号公報
【特許文献3】特開平08−176485号公報
【特許文献4】特開2005−166967号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
本発明は、本構成を有さない場合に比べて、磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記課題は、以下の本発明により達成される。即ち
請求項1に係る発明は、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1以上0.5以下であり、メディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である、磁性を有する磁性粒子である。
【0009】
請求項2に係る発明は、飽和磁化が20emu/g以上である請求項1に記載の磁性粒子である。
【0010】
請求項3に係る発明は、請求項1または請求項2に記載の磁性粒子と、樹脂と、色剤と、を含む磁性トナーである。
請求項4に係る発明は、前記磁性トナーは、シアントナーであることを特徴とする請求項3に記載の磁性トナーである。
【0011】
請求項5に係る発明は、請求項3または請求項4に記載の磁性トナーと、前記磁性トナーを分散する水性媒体と、を含むことを特徴とする液体現像剤である。
【0012】
請求項6に係る発明は、請求項5に記載の液体現像剤と、磁気潜像保持体と、前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留部材と、前記液体現像剤を磁気潜像の形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給装置と、を有するプロセスカートリッジである。
【0013】
請求項7に係る発明は、磁気潜像保持体と、前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成装置と、請求項5に記載の液体現像剤を貯留する現像剤貯留部材と、前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給装置と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁装置と、を有する画像形成装置である。
【0014】
請求項8に係る発明は、CoとCoAlとを、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1未満となるまで混合粉砕する第1の工程と、前記第1の工程における混合粉砕によって得られた混合粉砕物を真空アニール処理する第2の工程と、を有する磁性粒子の製造方法である。
【0015】
請求項9に係る発明は、前記第1の工程における混合粉砕によって得られた混合粉砕物のメディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である請求項8に記載の磁性粒子の製造方法である。
【発明の効果】
【0016】
請求項1に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子が提供される、という効果を奏する。
【0017】
請求項2に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さく、且つ良好な磁性を示す磁性粒子が提供される、という効果を奏する。
【0018】
請求項3に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、磁性粒子を含まない以外は同じ構成の磁性トナーに対する色差の小さい磁性粒子を含む磁性トナーが提供される、という効果を奏する。
【0019】
請求項4に係る発明によれば、色相として良好なシアンの呈示されるシアントナーが提供される、という効果を奏する。
【0020】
請求項5に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、磁性粒子を含まない以外は同じ構成の磁性トナーに対する色差の小さい磁性トナーが提供される、という効果を奏する。
【0021】
請求項6に係る発明によれば、磁性粒子を含まない以外は同じ構成の磁性トナーに対する色差の小さい磁性トナーを用いたプロセスカートリッジが提供される、という効果を奏する。
【0022】
請求項7に係る発明によれば、磁性粒子を含まない以外は同じ構成の磁性トナーを用いて形成される画像に対する色差の小さい画像の形成される、画像形成装が提供される、という効果を奏する。
【0023】
請求項8に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子が製造される、という効果を奏する。
【0024】
請求項9に係る発明によれば、本構成を有さない場合に比べて、液体現像剤に用いられる磁性トナーに適した磁性粒子が製造される、という効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0025】
【図1】本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
【図2】本発明の画像形成装置の一例における現像領域の拡大模式図である。
【図3】実施例A1で調整した磁性粒子1の製造工程において、Co、混合物、粉砕混合物、及び磁性粒子1の各々の、X線回折のプロファイルを示す線図である。
【発明を実施するための形態】
【0026】
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
【0027】
本実施の形態に係る磁性粒子は、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1以上0.5以下であり、メディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である、磁性を有する磁性粒子である。
【0028】
ここで、Coと、CoAlと、を単に混合したのみの混合物では、磁性は有するものの、Coの灰色によって全体としてCoAlに対する色差が大きくなる。また、Coと、CoAlと、をメディアン径が0.01μm以上0.1μm以下となるまで混合粉砕したのみでは、十分な磁性を有さない混合粉砕物となってしまう。
【0029】
一方、本実施の形態に係る磁性粒子では、上記構成とすることで、本構成を有しない場合に比べて、磁性を有すると共に、本実施形態の磁性粒子における磁性材料(具体的にはCo)を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子が提供される。
【0030】
なお、上記色差とは、下記式(A)によって表され、色差が小さい値ほど色変化が少ないことを示す。
ΔE=[(L*refelence−L*sample2+(a*refelence−a*sample2+(b*refelence−b*sample20.5 式(A)
【0031】
式(A)中、ΔEは、色差を示し、refelenceは、本実施形態の磁性粒子における磁性材料としてのCoを含まない以外は同じ構成の磁性粒子を示し、sampleは、本実施の形態の磁性粒子を示している。また、式(A)中、L、a、bは、各々、CIE1976(L*a*b*)表色系におけるL*、a*、b*を示している。
【0032】
また、本実施の形態に係る磁性粒子では、上述のように、本構成を有しない場合に比べて、本実施形態の磁性粒子における磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差が小さい。
【0033】
また、本実施の形態において、磁性を有する、とは、10kOeの磁場における磁化(すなわち飽和磁化)が20emu/g以上であることを示すことが望ましい。磁性粒子の磁化が20emu/g以上であるであると、磁性トナーとして構成されたときの現像性が向上される。なお、本実施の形態における磁性粒子は磁性を有しており、上述のように10kOeの磁場における磁化が20emu/g以上であるが、30emu/g以上であることがより望ましい。
【0034】
ここで、磁気特性の測定は、小型常温専用振動試料型磁力計(玉川製作所製)を用いて行う。測定試料は内径6mm、高さ2.5mmのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大10kOe(エルステッド)まで掃引し、ついで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを得る。このヒステリシスカーブより10kOe(エルステッド)における磁化を飽和磁化として求めた。また、このヒステリシスカーブから、残留磁化を求めた。
【0035】
本実施の形態における磁性粒子が、このCIE1976(L*a*b*)表色系の上記値の範囲を満たすことで、該磁性粒子を含む磁性トナーがシアントナーであるときに、該シアントナーのシアンの色相への、磁性粒子の影響が抑制される。
【0036】
なお、CIE1976(L*a*b*)表色系は、CIE(国際照明委員会)が1976年に推奨した色空間で、日本工業規格で「JIS Z 8729」に規定されたものである。以下同様とする。
【0037】
上述のように構成された磁性粒子のメディアン径は、0.01μm以上0.1μm以下であり、望ましくは0.02μm以上0.08μm以下であり、さらに望ましくは0.02μm以上0.07μm以下である。この磁性粒子のメディアン径が上記範囲内であることで、必要な磁性を有し、磁性トナー内に内包されるという効果が得られる。
【0038】
なお、磁性粒子のメディアン径は、粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製LB−550)で測定した。
【0039】
また、上述のように、本実施の形態の磁性粒子は、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対する、Coに相当するピーク強度の比が0.1以上0.5以下である。このピーク強度の比が該範囲内とされていることで、磁性粒子が磁性を有すると共に、本実施形態の磁性粒子におけるCo(磁性材料)を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子が提供される。
【0040】
一方、このピーク強度の比が0.1未満である状態の粒子では、Coを含有したことによる磁性の発現が低減された状態にあることから、磁性粒子が磁性を有さない状態(具体的には、10kOeの磁場における磁化(飽和磁化)が20emu/g未満)となる。また、このピーク強度の比が0.5を超えた状態の粒子では、本実施形態の磁性粒子において磁性材料を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差が大きく、良好なシアンを呈さない状態となり、シアントナーに適用される磁性粒子として好ましくない。
【0041】
この強度比は、本実施の形態の磁性粒子をX線回折装置(ブルカーエイエックス(株)製D8DISCOVERで測定し、CoAlの面間隔(d)=2.44Åに相当するピーク強度に対する、Coの面間隔(d)=2.04Åに相当するピーク強度の比を求めることで、得られる。
【0042】
なお、このX線回折装置における測定条件の詳細は、下記条件とした。
装置:ブルカーエイエックス(株)製D8DISCOVER
X線源:CuKa 40kV 40mA
ステップ(測定刻み幅):0.01°
ステップタイム:720sec
【0043】
磁性粒子はその表面が疎水化処理されていてもよい。疎水化処理の方法としては特に制限されず、各種カップリング剤、シリコーンオイル、樹脂などの疎水化剤を磁性粒子の表面に被覆処理すること等により行われるが、これらの中ではカップリング剤により表面被覆処理することが望ましい。
磁性粒子の表面は基本的に親水性であるため、疎水化処理を行うことにより、後述する磁性トナーに含有させたときに、該磁性トナーに含まれる樹脂の疎水性単量体に対する親和性が高められ、樹脂中での親水性単量体及び疎水性単量体の相溶性の向上に伴い、磁性粒子の磁性トナー中での分散均一性が高められる。
【0044】
次に、磁性粒子の製造方法について、詳細に説明する。
【0045】
本実施の形態の磁性粒子は、CoとCoAlとを混合粉砕し、混合粉砕によって得られる混合粉砕物における、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が、0.1未満となるまで混合粉砕する第1の工程と、第1の工程における混合粉砕によって得られた混合粉砕物を真空アニール処理する第2の工程と、を経ることによって製造される。
【0046】
まず、第1の工程では、CoとCoAlとを混合粉砕し、混合粉砕によって得られる混合粉砕物における、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1未満となるまで混合粉砕する。
【0047】
このように、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1未満となるまで混合粉砕する、とは、具体的には、混合粉砕によって得られた混合粉砕物について、上述のX線回折測定を行なったときに、Coの面間隔(d)=2.04Åに相当するピークが観察されない程度にまで混合粉砕することを示している。
【0048】
すなわち、第1の工程によって得られた混合粉砕物は、Coの面間隔に相当するピークの観察されない混合粉砕物となる。
【0049】
第1の工程において用いる混合粉砕法としては、例えば、ジェットミル、振動ミル、ボールミル、遊星ボールミル、ビーズミル、ディスクミルなどの粉砕法が挙げられる。これらの中でも、磁性粒子への力学的な負担が少ない、ビーズミル法、特に湿式のビーズミル法が望ましい。
【0050】
また、この第1の工程において、混合粉砕によって得られる混合粉砕物のメディアン径は0.01μm以上0.1μm以下であることが望ましい。この効果については上述したため省略する。
【0051】
第1の工程において混合するCoとCoAlとの混合比は、CoAlに対するCoの質量比率が4質量%以上40質量%以下の範囲であることが望ましく、4質量%以上33質量%以下の範囲であることがより望ましい。
【0052】
第2の工程では、上記第1の工程で得られた混合粉砕物を、真空アニール処理することによって本実施の形態の磁性粒子を製造する。この真空アニール処理における処理条件としては、真空アニールによって得られる磁性粒子が、第1の工程が実施されて真空アニール処理が行なわれる前の状態ではCoの面間隔に相当するピークの観察されない状態であった混合粉砕物が、この第2の工程において真空アニール処理が施されることによって、CoのCoAlに対するX線回折のピーク強度の比が0.1以上0.5以下となるような条件であればよい。
【0053】
具体的には、真空条件としては、1.3Pa以下の真空度であることが望ましく、0.13Pa以下であることがより望ましい。
また、真空アニール処理の処理温度としては、例えば、700℃以上1500℃以下が望ましく、より望ましくは800℃以上1200℃以下が適当である。
【0054】
本発明者らは、上記第1の工程及び第2の工程によって、第1の工程が実施されて真空アニール処理が行なわれる前の状態ではCoの面間隔に相当するピークの観察されない状態であった混合粉砕物が、第2の工程において真空アニール処理が施されることによって、Coの面間隔に相当するピークの観察される状態となることを見いだした。
このため、上記製造工程を経ることによって、結果的に、Coと、CoAlと、を含み、CoのCoAlに対するX線回折のピーク強度の比が0.1以上0.5以下であり、メディアン径が0.01μm以上0.1μm以下であり、且つ磁性を有する、本実施の形態の磁性粒子が製造されることとなる。
【0055】
また、上記真空アニール処理を行なうことによって得られた磁性粒子では、第1の工程で得られた混合粉砕物に比べて、結晶性が向上されることから飽和磁化が向上し、且つ残留磁化が小さくなると考えられる。このため、この磁性粒子を含有した磁性トナーを含む液体現像剤(詳細後述)は、この液体現像剤中における磁性トナーの分散性の向上された液体現像剤となると考えられる。
【0056】
(磁性トナー)
本実施の形態に係る磁性トナーは、上記磁性粒子と、樹脂と、色剤と、を含んで構成されている。なお、この磁性トナーには、外添剤粒子が外添(すなわち、外添剤粒子が磁性トナーに付着)されていてもよい。
【0057】
磁性トナーにおける上記磁性粒子の含有量は、磁性トナーに求める磁力によって決定されるのであるが、本実施形態においては、磁性トナー構成成分の総量に対して13質量%以下であり、望ましくは10質量%以下であり、さらに望ましくは8質量%以下である。この含有量が上記範囲内であれば、磁性粒子を含まない以外は同じ構成のトナーに対する色差が抑制される。
一方で、磁性粒子の磁性トナーにおける含有量は、磁性トナー中での含有量が1.4質量%以上であることが望ましく、より望ましくは2質量%以上であり、さらに望ましくは3質量%以上である。この含有量が上記範囲内であると、磁性トナーに後述する画像形成装置に搭載されたときの好ましい磁力が付与され、結果、現像性の低下が抑制される。
【0058】
−樹脂−
樹脂としては、従来から磁気記録装置に使用されている樹脂が挙げられる。具体的には、スチレン及びその置換体の単独重合体及びそれらの共重合体樹脂、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルとの共重合体樹脂、スチレンと(メタ)アクリル酸エステルと他のビニル系モノマーとの多元共重合体樹脂、スチレンと他のビニル系モノマーとのスチレン系共重合体樹脂、及び上記各樹脂の一部を架橋したものが挙げられる。更にはポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリオレフィン樹脂、シリコーン樹脂、ポリブチラール樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は指環族炭化水素樹脂、石油樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体樹脂、ワックス系樹脂等の単体又はこれらの混合体などが挙げられる。
【0059】
ここで、磁性トナーを水性媒体に均一、安定に分散させることは、樹脂が疎水性であること、磁性トナー表面が通常の樹脂粒子とは異なる特性を有していることから、通常の樹脂粒子の構成では容易になし得ない場合がある。
本実施形態では、上記観点から、特に以下のように重合体を構成する単量体種や組成を制御して得られた樹脂を用いることにより、磁性トナーの水性媒体に対する良好な分散性が得られより優れた現像性等が発揮される。以下、本実施形態に好適に用いられる樹脂の構成について説明する。
【0060】
樹脂としては、エチレン性不飽和単量体の重合体を含み、該エチレン性不飽和単量体が水酸基を有する単量体及び疎水性単量体を含み、かつ、重合体の水酸基量が0.1mmol/g以上5.0mmol/g以下であるものを用いることが望ましい。
【0061】
ここで、磁性トナー粒子として、一定以上の磁力を保持しつつ水性媒体中への良好な分散性を得るためには、粒子表面に水酸基を存在させることが有効である。そして、このためには粒子を構成する樹脂(重合体)の構成成分が水酸基を有していることが望ましい。
樹脂として好適に用いられるエチレン性不飽和単量体の重合体は、水酸基を有する親水性単量体及び疎水性単量体の共重合比により、水性媒体における分散性と磁性トナーの安定性との視点、さらには、磁性トナーに一定量含まれる磁性粒子の含有量との関係から、重合体の水酸基量を最適の範囲としている。
【0062】
水酸基量は、磁性粒子の含有量によって異なるので、磁性粒子を除いた重合体成分の水酸基量として定義されるものであり、0.1mmol/g以上5.0mmol/g以下であることが望ましく、0.2mmol/g以上4.0mmol/g以下であることがより望ましく、0.3mmol/g以上3.0mmol/g以下であることがさらに好適である。
水酸基量が0.1mmol/gに満たないと、磁性トナーの水性媒体への分散性が悪くなる場合がある。5.0mmol/gを超えると、水中での磁性トナーの膨潤性が大きくなり操作性が悪くなる場合がある。
【0063】
なお、上記水酸基量は、一般的な滴定法により求められる。例えば、上記ポリマーに無水酢酸のピリジン溶液等の試薬を一定量加え、加熱して、水を加えて加水分解し、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、該上澄みをフェノールフタレイン等の指示薬を用いて、エタノール性水酸化カリウム溶液等で滴定することにより、その水酸基量を求められる。
【0064】
エチレン性不飽和単量体とは、ビニル基などのエチレン性不飽和基を有する単量体をいう。そして、下記親水性単量体及び疎水性単量体ともに本実施形態におけるエチレン性不飽和単量体に含まれる。
水酸基を有する親水性単量体としては、例えば、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、グリセリンジ(メタ)アクリレート、1,6−ビス(3−アクリロキシ−2−ヒドロキシプロピル)−ヘキシルエーテル、ペンタエリスリトールトリ(メタ)アクリレート、トリス−(2−ヒドロキシエチル)イソシアヌル酸エステル(メタ)アクリレート、ポリエチレングリコール(メタ)アクリレートなどを挙げられる。
尚ここで、上記(メタ)アクリレートとは、アクリレート又はメタクリレートを表す表現であり、以下においてこれに準ずる。
これらの中では、2−ヒドロキシエチル(メタ)アクリレート及びポリエチレングリコール(メタ)アクリレートから選ばれる少なくとも一つを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、重合反応の制御性等の観点から望ましい。
【0065】
また、重合体中には水酸基に加えてカルボキシル基を有していることが望ましい。この場合には、エチレン性不飽和単量体として、さらにカルボキシル基を有する単量体を用いることが望ましい。
カルボキシル基を有する単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、メタクリロイルオキシエチルモノフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノヘキサヒドロフタレート、メタクリロイルオキシエチルモノマレエート及びメタクリロイルオキシエチルモノスクシネートなどを挙げられる。
これらの中では、メタクリロイルオキシエチルモノフタレートを用いることが、後述する疎水性単量体との共重合比のコントロール、磁性トナー中の磁性粒子の分散、重合反応の制御性等の観点から望ましい。
【0066】
疎水性のエチレン性不飽和単量体としては、例えば、スチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビニル単量体;炭素数1以上18以下(より好適には、2以上16以下)のアルキル基若しくはアラルキル基を有する(メタ)アクリル酸アルキルエステル(例えば、メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、プロピル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート等);炭素数1以上12以下(より好適には、2以上10以下)のアルキレン基を有する(メタ)アクリル酸アルコキシアルキルエステル(例えば、メトキシメチル(メタ)アクリレート、メトキシエチル(メタ)アクリレート、エキトシメチル(メタ)アクリレート、エトキシエチル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アリクレート、n−ブトキシメチル(メタ)アクリレート、n−ブトキシエチル(メタ)アクリレート等);アミノ基含有(メタ)アクリル酸エステル(例えば、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレート、ジプロピルアミノエチル(メタ)アクリレート等);アクリロニトリル、エチレン、塩化ビニル、酢酸ビニルなどを挙げられる。
【0067】
これらの中でも、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレート2−エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、エトキシブチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メタ)アクリレート、ジエチルアミノエチル(メタ)アクリレートが望ましく、更には、スチレン、メチル(メタ)アクリレート、ブチル(メタ)アクリレートが特に望ましい。
【0068】
親水性単量体と共重合可能な疎水性単量体の含有量としては、全単量体成分中、1質量%以上99質量%以下であることが望ましく、5質量%以上95質量%以下であるこことがより望ましい。特に、エチレン性不飽和単量体として前記水酸基を有する単量体に加えてメタクリロオキシエチルモノフタレートなどのカルボキシル基を有する単量体を用いる場合には、疎水性単量体の含有量は、全単量体成分中、20質量%以上99質量%以下であることが望ましく、50質量%以上90質量%以下であることがより好適である。
【0069】
含有量が1質量%未満では、重合体中の水酸基量が多くなりすぎ、重合体の作製の際に均一な重合ができなくなる場合があり、99質量%を超えると、重合体として水酸基による親水性の効果が得られなくなる場合がある。
【0070】
その他の単量体としては、後述する水性媒体に分散される反応性の混合物(前記エチレン性不飽和単量体等を含むもの)には、必要に応じて架橋剤を混合してもよい。単量体混合液中に架橋剤を添加することにより、重合中の凝集が抑制され、分散安定性が確保される。
架橋剤としては、公知の架橋剤を選択して用いることができ、好適なものとしては、例えばジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレート、メチレンビス(メタ)アクリルアミド、グリシジル(メタ)アクリレート、メタクリル酸2−([1’−メチルプロピリデンアミノ]カルボキシアミノ)エチル等が挙げられる。これらの中でも、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、ジエチレングリコールジ(メタ)アクリレートがより望ましく、更には、ジビニルベンゼンが特に好適である。
【0071】
さらに、樹脂には定着性向上の観点から非架橋樹脂を含有させてもよい。非架橋樹脂としては、熱、紫外線、電子線等の外部エネルギー、あるいは溶剤蒸気、重合体からの溶剤揮発等で紙、フィルム等の被定着媒体に粒子を定着させる重合体であれば特に制限されない。
具体的には、例えばスチレン、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類;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類;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類;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類;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類;などの単独重合体又は共重合体が例示される。
【0072】
―色剤―
色剤としては、例えば、カーボンブラック、クロムイエロー、ハンザイエロー、ベンジジンイエロー、スレンイエロー、キノリンイエロー、パーマネントイエロー、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、ウオッチヤングレッド、パーマネントレッド、ブリリアントカーミン3B、ブリリアントカーミン6B、デュポンオイルレッド、ピラゾロンレッド、リソールレッド、ローダミンBレーキ、レーキレッドC、ローズベンガル、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートなどの種々の顔料;アクリジン系、キサンテン系、アゾ系、ベンゾキノン系、アジン系、アントラキノン系、ジオキサジン系、チアジン系、アゾメチン系、インジゴ系、チオインジゴ系、フタロシアニン系、トリフェニルメタン系、ジフェニルメタン系、チアジン系、チアゾール系、キサンテン系などの各種染料などが挙げられる。これらの色剤は1種単独で使用しても良いし、2種以上を併用しても良い。
【0073】
本実施形態の磁性トナーにおいて、前記色剤の含有量としては、磁性トナーに含まれる樹脂100質量部に対して、1質量部以上30質量部以下が好ましいが、また、必要に応じて表面処理された色剤の使用や、顔料分散剤の使用も有効である。前記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、シアントナー等が得られる。
【0074】
なお、本実施の形態の磁性トナーは、上記色剤の中でも、シアンを呈示するための色剤を含んだ磁性トナー(シアントナー)に好適に用いられる。これは、本実施の形態の磁性粒子を含んだ磁性トナーが、イエロートナーであるときに、特に効果的に上記色差の改善が図れるためである。
【0075】
シアンを呈示するための色剤としては、上記に挙げた中で、紺青、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、ファストスカイブルー、インダスレンブルーBC、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー、カルコオイルブルー、メチレンブルークロライド、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、マラカイトグリーンオクサレレートが挙げられるが、これらの中でも、本実施の形態の磁性粒子と共に用いたときに、特に効果的に上記色差の改善が図れる観点から、色剤としては、コバルトブルーを用いることが望ましい。
【0076】
−その他の成分−
磁性トナーには、更に着色を目的とした染料、有機顔料、カーボンブラック、酸化チタンなどを含有してもよい。その場合には磁性粒子が分散された前記単量体等の混合物に前記各添加剤を直接混合してもよいが、例えば、特に有機顔料、カーボンブラック、酸化チタン等の顔料を混合する場合は、例えば前記非架橋樹脂にあらかじめロールミル、ニーダー、エクストルーダー等の公知の方法で混合分散し、これを前記重合性単量体等の混合物に混合することが望ましい。
【0077】
−磁性トナーの作製方法−
以上の各単量体等を含む磁性トナーの作製方法としては、例えば、まずエチレン性不飽和単量体、重合開始剤及びその他の必要な成分とを混合して単量体等の混合液を作製する。混合の方法は特に制限されない。
また、上記混合液への磁性粒子の分散には公知の方法が適用される。すなわち、例えばボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用される。なお、あらかじめ単量体成分を別途重合し、得られた重合体に磁性粒子を分散させる場合には、ロールミル、ニーダー、バンバリーミキサー、エクストルーダー等の混練機が使用される。
【0078】
磁性トナーを得るには、公知の方法が利用され、例えば、懸濁重合法、乳化重合法、分散重合法、シード重合法等が好適に用いられる。さらに、膜乳化法として知られる乳化方法を使って懸濁重合してもよい。
このようにして得られた磁性トナーは、個数平均粒径が0.1μm以上20μm以下であることが望ましく、より望ましくは0.5μm以上8.0μm以下であり、0.5μm以上5.0μm以下である。個数平均粒径が0.5μmに満たないと、小粒径過ぎて取り扱いが困難になる場合があり、5μmを超えると、画像形成材料として用いたときに高画質が得られない場合がある。個数平均粒径は、コールターカウンター マルチサイザー3(ベックマン・コールター(株))により求めた個数平均粒径である。
【0079】
また、樹脂がカルボキシル基を有する場合には、カルボキシル基量が0.005mmol/g以上0.5mmol/g以下であることが望ましい。カルボキシル基量が前記範囲にあると、水酸基に比べて少ない官能基数であっても良好な水性媒体への分散性、膨潤抑制効果が得られ、他の官能基が存在する場合の変動に対してもこれらの特性が維持される。
カルボキシル基量は、0.008mmol/g以上0.3mmol/g以下がより望ましく、0.01mmol/g以上0.1mmol/g以下であることがさらに好適である。
【0080】
上記カルボキシル基量は一般的な滴定法により求められる。例えば、上記樹脂に水酸化カリウムのエタノール溶液等の試薬を加えて中和反応を行い、遠心分離機により粒子と上澄みとに分け、過剰の水酸化カリウムが含まれる該上澄みを自動滴定装置を用いて、イソプロパノール塩酸溶液等で滴定することにより、そのカルボキシル基量を求められる。
【0081】
(液体現像剤)
本実施形態に係る液体現像剤は、本実施形態に係る磁性粒子を含む上記磁性トナーと、磁性トナーを分散する水性媒体と、を含む。つまり、本実施形態に係る液体現像剤は、磁性トナーを水性媒体中に分散させた粒子分散体である。
【0082】
上述のように、本実施の形態の磁性トナーによれば、本実施形態の磁性粒子における磁性材料(Co)を含まない以外は同じ構成の磁性粒子に対する色差の小さい磁性粒子を含んだ構成とされている。このため、本実施の形態にかかる液体現像剤を、該磁性トナーを含んだ構成としたことによって、該液体現像剤により形成された画像における、該磁性粒子を含まない以外は同じ構成のトナーを含む液体現像剤により形成された画像との色差が抑制されると考えられる。
【0083】
水分散体における磁性トナーの濃度は0.5質量%以上40質量%以下の範囲とすることが望ましく、1質量%以上20質量%以下の範囲とすることがより好適である。
【0084】
水性媒体とは、水を50質量%以上含む溶媒を意味する。また、「水」とは、蒸留水、イオン交換水、超純水等、精製した水を意味する。また、水性媒体としては、水、若しくは水にメタノール、エタノール等の水溶性有機溶媒を加えたものが好適に用いられる。この中でも水単独が特に望ましい。水溶性有機溶媒を添加する場合の添加量は、懸濁させる単量体の性状にもよるが、全溶媒に対し30質量%以下が望ましく、10質量%以下がより好適である。
【0085】
水性媒体には、通常の水系の粒子分散体に使用する各種副資材、例えば、分散剤、乳化剤、界面活性剤、安定化剤、湿潤剤、増粘剤、起泡剤、消泡剤、凝固剤、ゲル化剤、沈降防止剤、帯電制御剤、帯電防止剤、老化防止剤、軟化剤、可塑剤、充填剤、着色剤、付香剤、粘着防止剤、離型剤等を併用してもよい。
【0086】
具体的に、例えば、磁性重合粒子の分散安定性を維持するための界面活性剤としては、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤等、いずれの公知の界面活性剤も使用可能である。
【0087】
アニオン性界面活性剤としては、例えば、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキルフェニルスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸塩、高級脂肪酸塩、高級脂肪酸エステルの硫酸エステル塩、高級脂肪酸エステルのスルホン酸塩、高級アルコールエーテルの硫酸エステル塩及びスルホン酸塩、高級アルキルスルホコハク酸塩、高級アルキルリン酸エステル塩、高級アルコールエチレンオキサイド付加物のリン酸エステル塩等が挙げられる。
ノニオン性界面活性剤としては、例えば、ポリプロピレングリコールエチレンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル(ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルエーテル等)、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミド、アセチレングリコールのオキシエチレン付加物等が挙げられる。
カチオン性界面活性剤としては、テトラアルキルアンモニウム塩、アルキルアミン塩、ベンザルコニウム塩、アルキルピリジウム塩、イミダゾリウム塩等が挙げられる。
【0088】
界面活性剤としては、前述のほか、ポリシロキサンオキシエチレン付加物等のシリコーン系界面活性剤;パーフルオロアルキルカルボン酸塩、パーフルオロアルキルスルホン酸塩、オキシエチレンパーフルオロアルキルエーテル等のフッ素系界面活性剤;スピクリスポール酸やラムノリピド、リゾレシチン等のバイオサーファクタント;等も挙げられる。
【0089】
また、分散剤としては、親水性構造部と疎水性構造部とを有する重合体であれば有効に用いることができる。例えば、スチレン−スチレンスルホン酸共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−マレイン酸共重合体、ビニルナフタレン−メタクリル酸共重合体、ビニルナフタレン−アクリル酸共重合体、アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸、スチレン−メタクリル酸アルキルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−アクリル酸アルキルエステル−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸フェニルエステル−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸シクロヘキシルエステル−メタクリル酸共重合体等が挙げられ、これら共重合体は、ランダム、ブロック及びグラフト共重合体等いずれの構造でもあってもよい。
また、これらの重合体は、分散性や水溶性等を向上させるために、ポリオキシエチレン基、水酸基を有するモノマー、カチオン性の官能基を有するモノマーを共重合したり、親水基が酸性基である重合体においては塩基性の化合物との塩構造であっても良い。
本実施形態において、蒸発性制御や界面特性制御の目的で、水溶性有機溶媒の使用が可能である。水溶性有機溶媒としては、水に添加したときに2相に分離しない有機溶剤であって、例えば一価もしくは多価のアルコール類、含窒素溶媒、含硫黄溶媒、その他その誘導体等が挙げられる。
【0090】
具体的には、多価アルコール類としては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、トリエチレングリコール、1,5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール、グリセリン等、多価アルコール誘導体としては、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジグリセリンのエチレンオキサイド付加物等、一価のアルコール類としては、エタノール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、ベンジルアルコール等、含窒素溶媒としてはピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、トリエタノールアミン等、硫黄溶媒としては、チオジエタノール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等、その他炭酸プロピレン、炭酸エチレン等が挙げられる。
【0091】
水性媒体には、導電率、インクのpHの調整等を目的として、水酸化カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属類の化合物、水酸化アンモニウム、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、エタノールアミン、2−アミノ−2−メチル−1−プロパノール等の含窒素化合物、水酸化カルシウム等のアルカリ土類金属類の化合物、硫酸、塩酸、硝酸等の酸、硫酸アンモニウム等の強酸と弱アルカリの塩等の添加を行なっても良い。
また、その他に、必要に応じて、防カビ、防腐、防錆等を目的として安息香酸、ジクロロフェン、ヘキサクロロフェン、ソルビン酸等を添加することができる。また、酸化防止剤、粘度調整剤、導電剤、紫外線吸収剤、キレート化剤等も添加される。
【0092】
特に、本実施形態では、防カビ剤として、金属イオン(例えば銀、銅、亜鉛等)を、イオン交換性を持つ無機物(例えばゼオライト等)に担持させた粒子を用いることが好適である。このような防カビ剤としての粒子として好適には銀担持ゼオライトが挙げられる。この銀担持ゼオライトは、他種に比べ防カビ能が高いと共に、磁化されないので、現像されずに液体現像剤中に留まることから、形成される画像へ影響がない。
【0093】
ここで、銀担持ゼオライトは、平均一次粒径が0.1μm以上50μm以下のものが好適である。すなわち、平均一次粒径が0.1μm未満の粉末を形成することは技術的に容易でなく、逆に平均一次粒径が50μmを超えると現像液中で沈降しやすく、分散安定性が悪くなる傾向がみられるからである。そして、中でも銀担持ゼオライトは、平均一次粒径が0.5μm以上10μm以下のものが特に現像液中での分散性において好適である。
【0094】
銀担持ゼオライトの含有量は、要求される防カビ(抗菌)の程度等にもよるが、液体現像剤全体に対し、0.05質量%以上30質量%以下程度に設定されることが好適である。すなわち、含有量が0.05質量%未満では抗菌効果が低く、逆に30質量%を超えると現像液の粘度が上がり、現像性が低下するおそれがあるからである。
【0095】
銀担持ゼオライトは、例えば特開昭60−202162号公報に準じて作製したものを用いることもできるし、市販品(例えば富士ケミカル(株)製 抗菌剤バクテキラー BM−101(粒径5μm))を用いてもよい。
【0096】
液体現像剤における磁性トナーの分散粒径は、0.1μm以上20μm以下とすることが望ましく、0.5μm以上8μm以下の範囲とすることが望ましく、0.5μm以上5.0μm以下の範囲とすることがより望ましい。なお、上記磁性トナーの分散平均粒径は、コールターカウンター マルチサイザー3(ベックマン・コールター(株))により求めた個数平均粒径である。
【0097】
前記液体現像剤の製造は、以下の手順により行われるが、これに限られるものではない。
まず、主溶媒の水と前記各添加剤とを含む分散媒をマグネチックスターラー等を用いて調製し、これに前記磁性トナーを分散させる。分散には公知の方法が適用される。すなわち、ボールミル、サンドミル、アトライター、ロールミル等の分散機が使用される。また、ミキサーのごとく、特殊な攪拌羽根を高速で回転させ分散させる方法、ホモジナイザーとして知られるローター・ステーターの剪断力で分散する方法、超音波によって分散する方法等が挙げられる。
【0098】
液中で磁性トナー同士が単独の分散状態になったことを分取した分散液の顕微鏡観察等により確認し、その後、防腐剤等の添加物を加えて溶解していることを確認した後、得られた分散液を、例えば孔径100μmの膜フィルターを用いて濾過し、ゴミ及び粗大粒子を除去することにより画像形成用記録液としての液体現像剤が得られる。
【0099】
液体現像剤の粘度は、用いる画像形成システムにもよるが、1mPa・s以上500mPa・s以下が望ましい。液体現像剤の粘度が1mPa・s未満の場合、磁性トナーの量や添加剤の量が十分でないことから十分な画像の濃度が得られない場合がある。また、液体現像剤の粘度が500mPa・sより大きいと、粘度が高すぎるためハンドリングが難しくなったり、現像性が低下したりする場合がある。
【0100】
[画像形成装置]
以下、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。なお、プロセスカートリッジについては、下記の画像形成装置の実施形態において併せて説明する。
【0101】
本実施形態の画像形成装置は、磁気潜像保持体(以下、「像保持体」という場合がある)と、該磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成手段と、磁性トナー及び水性媒体を含む液体現像剤を貯留する現像剤貯留手段と、前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁手段と、を有する。そして、液体現像剤として、上記本実施形態に係る液体現像剤が適用される。
【0102】
ここで、液体現像剤を用いた、いわゆる液体マグネトグラフィでは、通常、現像直後の像保持体上のトナー像は、多量の余剰現像液を含むことから、用紙等の記録媒体へのトナー画像の転写の前に乾燥工程を設けて、余剰現像液を除去しなければならない場合がある。
【0103】
そこで、像保持体としては、表面が撥水性を有する像保持体を適用することが望ましい。液体現像剤における分散媒として水性媒体を用いると、水が水素結合により表面張力が大きいため、表面が撥水性を有する像保持体と組み合わせることで、現像の際に液体現像剤が像保持体と接触しても分散媒である液体が像保持体に転移しにくく、液体を像保持体上に残さない状態でトナー像を記録媒体に転写される。したがって、像保持体上の残留溶媒を除去するためのスクイズローラ等が不要であり、トナー像が転写された記録媒体もほとんど乾燥させる必要がない。
【0104】
さらに、現像の際には表面張力の大きい水性媒体は像保持体表面に濡れ広がることが抑制され、一方現像剤中に高い易動性を有して均一に分散している磁性トナーは、像保持体との接触と同時に磁気潜像のみに磁気力で転移するため、画像かぶりがほとんど発生しにくい現像環境をつくり出される。
【0105】
したがって、オフィスなどの使用環境に適応させつつ、現像後に磁気潜像保持体上の残留液体の影響を抑え、画像かぶりなどの発生を低減させた高画質な画像を安定して形成される。
【0106】
本実施形態に適用される画像形成プロセスは、いわゆる電子写真プロセスや、誘電体上にイオンなどで静電潜像を形成するプロセス(イオノグラフィ)、帯電した誘電体にサーマルヘッドの熱により画像情報に応じて静電潜像を形成するプロセスなど、静電潜像を利用するものではなく、像保持体上に磁気潜像を形成してトナー像を形成するプロセスである。
【0107】
以下、本実施形態における、液体現像剤を用いた磁気現像プロセスによる画像形成装置を、図面を参照しつつ説明する。
【0108】
図1は、本実施形態の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。画像形成装置100は、磁気ドラム(磁気潜像保持体)10、磁気ヘッド(磁気潜像形成装置)12、現像装置(現像剤貯留装置及び現像剤供給装置)14、中間転写体(転写手段)16、クリーナ18、消磁装置(消磁装置)20、転写定着ローラ(転写装置)28を含んで構成される。磁気ドラム10は円柱形状を有し、該磁気ドラム10の外周に磁気ヘッド12、現像装置14、中間転写体16、クリーナ18及び消磁装置20が順次に設けられている。
【0109】
本実施の形態の画像形成装置10では、現像装置14に貯留されている液体現像剤24として、上記に説明した本実施の形態の液体現像剤が用いられる。
以下、この画像形成装置100の動作について簡単に説明する。
【0110】
まず、磁気ヘッド12が、例えば図示しない情報機器と接続され、該情報機器から送られた2値化された画像データを受ける。磁気ヘッド12は、磁気ドラム10の側面上を走査しながら磁力線を放出することによって、磁気ドラム10に磁気潜像22を形成する。なお、図1では磁気潜像22は磁気ドラム10における斜線を付した部分で示される。
現像装置14は、現像ローラ(現像剤供給装置)14aと現像剤貯蔵容器(現像剤貯留装置)14bとを含んで構成される。現像ローラ14aは、現像剤貯蔵容器14bに貯蔵される液体現像剤24に一部が浸るようにして設けられる。
【0111】
液体現像剤24中では、トナー粒子は均一に分散されているが、例えば液体現像剤24を、さらに現像剤貯蔵容器14b内に設けられる撹拌部材によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤24中のトナー粒子の濃度の位置ばらつきは低減される。これにより図の矢印A方向に回転する現像ローラ14aには、液体現像剤24が供給される。
【0112】
現像ローラ14aに供給された液体現像剤24は、後述する規制部材によって一定の供給量に制限された状態で磁気ドラム10に搬送され、現像ローラ14aと磁気ドラム10とが近接(あるいは接触)する位置で磁気潜像22に供給される。これによって磁気潜像22は顕像化されてトナー像26となる。
【0113】
上記現像されたトナー像26は、図の矢印B方向に回転する磁気ドラム10に搬送され用紙(記録媒体)30に転写されるが、本実施形態では、用紙30に転写する前に、磁気ドラム10からのトナー像の剥離効率を含めた記録媒体への転写効率を向上させ、さらに記録媒体への転写と同時に定着を行うため、一旦中間転写体16にトナー像を転写する。
中間転写体16への転写は、トナー粒子が電荷をほとんど有していないため、シアリング転写(非電界転写)により行うことが好適である。具体的には、矢印B方向に回転する磁気ドラム10と矢印C方向に回転する中間転写体16とを一定のニップ(移動方向の接触幅を有する接触面)を持って接触させ、トナー像26に対して磁気ドラム10との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像26を移行させる。このとき、磁気ドラム10及び中間転写体16間に周速差を設けてもよい。
【0114】
次いで、中間転写体16により矢印C方向に搬送されたトナー像は、転写定着ローラ28との接触位置において用紙30に転写され、同時に定着される。
転写定着ローラ28は、中間転写体16との間に用紙30を挟み、中間転写体16上のトナー像を用紙30に密着させる。これによって用紙30にトナー像を転写し、同時に用紙上にトナー像を定着される。トナー像の定着は、トナーの特性により加圧によってのみ行ってもよいし。転写定着ローラ28に発熱体を設けて加圧及び加熱により行ってもよい。
【0115】
一方、中間転写体16にトナー像26を転写した磁気ドラム10では、転写残トナーがクリーナ18との接触位置まで運ばれ、クリーナ18によって回収される。クリーニング後、磁気潜像22を保持したまま磁気ドラム10は消磁位置まで回転移動する。
消磁装置20は、磁気ドラム10に形成された磁気潜像22を消去する。前記クリーナ18と消磁装置20とによって磁気ドラム10は画像形成前の磁性層の帯磁状態にばらつきがない状態に戻される。以上の動作を繰返すことによって、前記情報機器から次々に送られてくる画像を連続的に短時間で形成する。なお、上記画像形成装置100に備えられる磁気ヘッド12、現像装置14、中間転写体16、転写定着ローラ28、クリーナ18及び消磁装置20は、すべて磁気ドラム10の回転速度と同期をとって動作されている。
【0116】
次に、本実施形態の画像形成装置の各構成を順次説明する。
【0117】
(磁気潜像保持体)
磁気ドラム(磁気潜像保持体)10の構成は、例えばアルミニウムなどの金属でできたドラム上に、Ni、Ni−Pなどの下地層をおよそ1μm以上30μm以下の厚さで形成し、この上にCo−Ni、Co−P、Co−Ni−P、Co−Zn−P、Co−Ni−Zn−Pなどの磁気記録層を0.1μm以上10μm以下程度の厚さで形成し、更にNi、Ni−Pなどの保護層を0.1μm以上5μm以下程度の厚さで形成する。下地層のメッキにピンホールなどの欠陥があると、磁気記録層にも欠陥ができてしまうので細密でむらのないメッキを行うことが好適である。メッキ以外にも、スパッタや蒸着などの方法もある。更に、下地層及び保護層については、非磁性であることが望ましい。各層の表面はテープ研磨などで表面精度を保つことが、磁気潜像を形成する磁気ヘッド12との間隙が精度良く維持する上で好適である。
【0118】
磁気記録層の膜厚は0.1μm以上10μm以下の範囲とすることが望ましく、磁気記録層の磁気特性は、保磁力が16000A/m以上80000A/m以下(200エルステッド以上1000エルステッド(Oe)以下)程度、残留磁束密度を100mT以上200mT以下(1000ガウス以上2000ガウス(G)以下)程度とすることが好適である。
以上は、水平磁気記録式の場合の磁気ドラム10の構成であるが、垂直磁気記録式の場合には、非磁性層の上にCo−Ni−Pなどの記録層を設けた構成としたり、該記録層の下に透磁率の高い軟磁性層を設けた構成としてもよく、いずれかに限定されるものではない。また磁気潜像保持体としては、本実施形態におけるドラム状のものに限られず、ベルト状に形成されたものでもよい。
【0119】
本実施形態では、撥水性を有する磁気ドラム10を用いる。ここで撥水性とは水をはじく性質のことを意味し、具体的には純水との接触角が70度以上であることをいう。
また、本実施形態では磁気ドラム10の純水に対する接触角が、70度以上であることが望ましく、100度以上であることがより望ましい。接触角が70度に満たないと、後述する水性媒体を使用した液体現像剤により現像を行っても、現像後に磁気ドラム上に液体が残存したり画像かぶりが発生したりする場合がある。
【0120】
なお、上記磁気ドラム10表面の接触角は、接触角計(協和界面科学(株)製:CA−X)を用い、25℃、50%RHの環境下で、純水を磁気ドラムの表面に3.1μl滴下し、15秒後の接触角を求めた。なお、測定は端部、中央部で周方向に4点測定し、これらの平均値を接触角とした。
【0121】
磁気ドラム10の表面を上記好適な接触角を有する表面とするには、前記のようにして構成される磁気ドラム表面に表面コートを行うことが望ましい。
上記表面コートとしては、フッ素潤滑めっき、フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを用いたコーティング等が挙げられる。フッ素潤滑メッキとは、無電解ニッケルめっきにフッ素樹脂(ポリ四弗化エチレン:PTFE)を複合・共析させた機能めっきであり、形成される皮膜中にはPTFE粒子が均一に析出しており無電解ニッケルめっきとPTFE樹脂の両特性を兼ね備える。
また、前記フッ素原子やシリコン原子を含有するポリマーを使用したコーティングとしては、例えば、含フッ素環状構造を有するポリマー、フルオロオレフィンとビニルエーテルとの共重合体、光重合型フッ素樹脂組成物等を前記保護層表面に塗布してもよいし、該保護層表面にフッ素原子含有ポリマーをスパッタリングし全面を被覆してもよい。
【0122】
これらのうちでは、下層のめっき層との密着性や耐久性等の観点から、フッ素潤滑めっきが好適である。なお、上記フッ素潤滑めっきやフッ素樹脂コーティングは、前記保護層を形成した上に行ってもよいし、フッ素潤滑めっき等により形成した層をそのまま保護層としてもよい。
表面コートにより形成される表面層の膜厚は0.1μm以上5μm以下とすることが望ましく、0.3μm以上3μm以下とすることがより望ましい。
【0123】
(磁気潜像形成装置)
磁気潜像形成装置は、基本的には磁気ヘッド12とその駆動回路から成る。磁気ヘッド12には、おもにフルライン型磁気ヘッドとマルチチャンネル型磁気ヘッドがあり、フルライン型磁気ヘッドの場合には磁気ヘッド12を走査する必要はないが、マルチチャンネル型磁気ヘッドの場合には磁気ドラム10に対して磁気ヘッド12を走査する必要がある。走査の方法にはシリアル走査とヘリカル走査とがあり、ヘリカル走査の方は潜像形成工程だけ特別に磁気ドラム10の回転速度を変更してやれば記録速度が速くすることが可能である。
【0124】
一方、フルライン型磁気ヘッドの場合としては、例えば解像度600dpi(dpi:1インチ当たりのドット数)とするとA4サイズの紙の幅方向の記録幅をカバーするためには500チャネル程度のヘッドが必要である。それらを並べてフルライン化すればヘッドを走査する必要がなく極めて高速な記録が可能になる。また上記フルライン化するためには、ヘッドコアとヘッドコアとの重ね合わせが必要になるが、高解像度になるにしたがいトラックピッチも狭くなるためヘッドコアに挿入されるコイルも可能な限り薄いもの、例えば平面状のシートコイルが用いられる。
【0125】
磁気ヘッド12の各チャンネルのコイルに電流を流すことにより磁極先端部から漏洩磁束が生じ、これにより磁気記録媒体を磁化することによって磁気潜像を形成する。磁気ヘッド12からの出力は、磁気ドラム10における磁気記録層の保磁力の2〜3倍必要である。ここで形成した磁気潜像は消磁装置20で消去しない限り消えることはなく、現像、転写、定着、クリーニングの各工程を繰り返せばマルチコピー機能を有する。また、磁気潜像は湿度の影響を受けにくいため、静電式に比べ環境安定性に優れている。
【0126】
(現像剤貯留装置、現像剤供給装置)
図2に、図1における現像領域を拡大した模式図を示す。
現像装置14は、現像剤貯蔵容器14bと、現像剤貯蔵容器14b内に貯留された液体現像剤24をトナー供給領域(以下、「供給領域」という場合がある)において磁気ドラム10へ供給する現像ローラ14aとを具備する。図2に示すように、現像ローラ14aはその周面上に層状の液体現像剤24を保持し、磁気ドラム10に対し離間位置に配置されている(例えば、この磁気ドラム及び現像装置によりプロセスカートリッジが構成される)。また供給領域の上流位置に液体現像剤24の層厚を所定の厚さに維持する規制部材13が配置されている。規制部材13は現像ローラ14aの軸線方向へ全幅にわたって延びる板状の部材であり、その一縁部が所望のトナー層厚に対応した所定距離だけ現像ローラ14aの周面から離間するよう配置されている。
【0127】
現像装置14では、トナー粒子26aと水性媒体とを含む、本実施の形態の液体現像剤24が現像剤貯蔵容器14bに貯留されている。液体現像剤24は、現像剤貯蔵容器14b内に設けられる撹拌部材15によって所定の回転速度で撹拌し続けることで、液体現像剤24中のトナー粒子26aの濃度の位置ばらつきが低減される。したがって現像ローラ14aには、トナー粒子濃度のバラツキが低減された液体現像剤24が供給される。
なお、図2には示してないが、上記液体現像剤の現像ローラ14aへの供給のために、現像ローラ14aに接触あるいは近接して回転する供給ローラを具備してもよい。
【0128】
現像ローラ14aは、例えばその内部にS極の磁極とN極の磁極とを含む複数の磁極を周方向へ備え、これら磁極は現像ローラ14aと共に回転しないよう固定されている。これら磁極の一つは特に規制部材13及び前記供給領域間に配設されている。したがって、現像ローラ14aに保持された磁性トナーを含む液体現像剤24は、これらの磁極の磁力線(現像磁場)によって保持され磁気ドラム10方向へ搬送される。
なお、現像ローラ14aとしては、ローラ表面そのものに液体現像剤の搬送力があれば、磁性ローラである必要はなく、例えばアニロックスローラやスポンジローラなども使用してもよい。
【0129】
規制部材13は、前記のように現像ローラ14aが現像剤貯蔵容器14bの液体現像剤24を保持してから、磁気ドラム10に供給するまでの位置に設けられる。規制部材13と現像ローラ14aとによって形成される間隙で磁気潜像22に供給される液体現像剤24の量が決定される。材質としては、ゴムやりん青銅などが好適である。規制部材13によって一定の供給量に制限された液体現像剤24が磁気ドラム10に搬送され、磁気潜像22に供給される。これによって磁気潜像22は顕像化されトナー像26となる。
【0130】
また前記現像に際しては、トナー粒子が磁性トナーであるため、現像ローラ14aに磁場を印加しなくても現像を行うことは可能であるが、より効率的な現像を行うために現像ローラ14aに磁場を印加してもよい。
【0131】
(転写装置、定着装置)
現像装置14で顕像化されたトナー像は、転写装置によって用紙30に転写される。前述のように、本実施形態では磁気ドラム10から直接用紙上にトナー像を転写するのではなく、中間転写体16に一旦転写した後、用紙30に転写定着する方式を用いている。まず、中間転写体16への転写について説明する。
【0132】
中間転写体16は、磁気ドラム10に接触してトナー像を転写する。転写方式としては、一般に静電転写方式、圧力転写方式、これらを併用した静電圧力方式などがあるが、前記のように、本実施形態ではトナー粒子が電荷を有していないため、静電転写方式や静電圧力方式は使用できない。一方、前記圧力転写方式は、通常は磁気ドラム10及び転写媒体間の圧力により、トナー像を塑性変形させながら転写媒体の表面に付着させ転写するものであり、シアリング転写と併用してもよい。
【0133】
本実施形態では、前記のように磁気ドラム10上のトナー像26に対して、磁気ドラム10との磁気力以上の吸着力により中間転写体上にトナー像26を移行させるため、中間転写体16に粘着性を持たせて粘着転写を行うことが好適である。このため、中間転写体16の表面には例えば低硬度シリコーンゴム層を形成することが望ましい。
【0134】
次いで、中間転写体16に転写されたトナー像26は用紙に転写される。
図1における中間転写体16を挟んで磁気ドラム10の反対側には、転写定着ローラ28が中間転写体16に対してニップ形成するように配置されており、中間転写体16上のトナー像26にタイミングを合わせて、用紙30が中間転写体16及び転写定着ローラ28間のニップへ送給される。転写定着ローラ28は、例えば、ステンレス基体、シリコーンゴム層、フッ素ゴム層により構成されており、ニップを通過する用紙30を中間転写体16に押圧することにより、中間転写体16上のトナー像が用紙30に転写される。
【0135】
本実施形態では、上記中間転写体16から用紙30にトナー像26が転写されると同時に、該トナー像26が用紙30に定着される構成となっている。具体的には、中間転写体16が図1に示すようにローラ形状であれば、転写定着ローラ28とローラ対を構成するため、中間転写体16、転写定着ローラ28が各々定着装置における定着ローラ、押圧ローラに準じた構成となって定着機能を発揮される。すなわち、用紙30が前記ニップを通過する際、トナー像が転写されると同時に転写定着ローラ28により中間転写体16に対して押圧され、これにより、トナー像を構成するトナー粒子が軟化すると共に用紙30の繊維中に浸潤する。
【0136】
この状態でも、用いるトナー粒子によっては用紙30への固定が可能であるが、定着が十分でない場合には、転写定着ローラ28等により加熱することでトナー像は溶融し用紙30の繊維の中まで入り込み固着して定着像29となる。この状態では、用紙30を折り曲げたり、粘着テープを貼った後剥しても定着像29が剥がれることはない。
【0137】
なお、本実施形態では用紙30への転写と同時に定着を行っているが、転写工程と定着工程とを別々として、転写を行った後に定着を行ってもよい。この場合には、磁気ドラム10からトナー像を転写する転写ローラが、前記中間転写体16に準じた機能を有することとなる。
【0138】
(クリーナ)
一方、前記磁気ドラム10から中間転写体16へのトナー像の転写効率が100%に至らない場合には、転写後の磁気ドラム10上にトナー像26の一部分が残留することになる。これを除去するのがクリーナ18であり、基本的に、ゴムなどのクリーニングブレードと残留磁性トナーの容器とから構成される。
なお、転写効率が100%に近く、残留トナーが問題とならない場合は、クリーナ18は設ける必要がない。
【0139】
(消磁装置)
再度新しい画像形成を行なう場合には、磁気ヘッド12で磁気潜像を形成する前に磁気潜像を消去する必要がある。消磁装置20には、永久磁石式と電磁石式との2通りがある。永久磁石式の場合には、磁気ドラム10の円周方向に磁化して局所的に磁束が漏洩しないようにするもので、電力等のエネルギーが不要で安価である。ただし、磁気潜像を消去しない場合には、消磁装置20を磁気ドラム10に対して移動させ磁気的な距離を大きくして消去磁界を弱くする必要がある。これに対して電磁石式は、ヨークとコイルとから成り電流を流す必要があるが、磁気潜像を消去する必要がない場合には電流を切ることにより消去磁界がゼロになるため制御が比較的自由である。
本実施形態では、前記永久磁石式及び電磁石式のいずれも用いてもよい。
【0140】
以上説明したように、本実施の形態の画像形成装置100においては、液体現像剤24として、本実施の形態の磁性トナーが水性媒体に分散された液体現像剤を用いている。このため、画像形成装置100において、トナー像26が用紙30に定着されることで該用紙30に形成された画像における、本実施の形態の磁性粒子を含まない以外は同じ構成のトナーを含む液体現像剤を用いて形成された画像との色差が抑制されると考えられる。
【実施例】
【0141】
以下、本発明を、実施例を挙げてさらに具体的に説明する。ただし、これら各実施例は、本発明を制限するものではない。なお、文中、「部」及び「%」は、特に断りのない限りそれぞれ「質量部」及び「質量%」を表す。
【0142】
(磁性粒子の調整)
−磁性粒子1の調整−
NewMet KOCH社製コバルト粉末(個数平均粒径2μm、10kOeでの磁化151emu/g)0.3g、及びコバルトブルー(CoAl)としての大日精化工業(株)社製 ダイピロキサイドブル−#9453(個数平均粒径0.7μm)0.8gを混合した混合物を調整した。
【0143】
なお、粒子の個数平均粒子径の個数平均粒子径は、乾燥させた粒子を、走査型電子顕微鏡(SEM)で写真撮影し、その中から無作為に選んだ100個の粒子の粒子径を各々測定し、それらの合計を個数で除して算出した。以下同様とする。
【0144】
上記コバルト粉末及び混合物について、X線回折装置(ブルカーエイエックス(株)製D8DISCOVERでX線回折プロファイルを測定したところ、図3に示すプロファイルが得られた。図3中、線図40が、コバルト粉末のX線回折プロファイルを示し、線図42は、混合物のX線回折プロファイルを示している。
【0145】
X線回折装置としては、ブルカーエイエックス(株)製D8DISCOVERを用いて、下記測定条件で測定を行なった。
X線源:CuKa 40kV 40mA
ステップ(測定刻み幅):0.01°
ステップタイム:720sec
【0146】
次に、この混合物を、フリッチュ社製遊星ボールミル(p−7)を用いて、混合粉砕を行ない混合粉砕物とした。この混合粉砕物について、粒度分布測定を行なった結果、メディアン径は0.05μmであった。また、後述するVSM測定によって、10kOeでの磁化(飽和磁化)を測定したところ、14.0emu/gであった。また、残留磁化を測定したところ、5.3emu/gであった。
【0147】
なお、メディアン径は、粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製LB−550)で測定した。以下、同じ方法でメディアン径を求めた。
また、磁気特性の測定は、小型常温専用振動試料磁力計TM−VSM1014−CRO型(玉川製作所製)を用いて行う(VSM測定と称する)。測定試料は内径6mm、高さ2.5mmのセルに詰めて前記装置にセットする。測定は印加磁場を加え、最大10kOe(エルステッド)まで掃引し、ついで、印加磁場を減少させ、ヒステリシスカーブを得る。このヒステリシスカーブより10kOe(エルステッド)における磁化を飽和磁化として求めた。また、このヒステリシスカーブから、残留磁化を求めた。以下、同じ方法で飽和磁化及び残留磁化を求めた。
【0148】
さらに、上記混合粉砕物について、5×10−4Torr(0.067Pa)の真空雰囲気下、1100℃で1時間熱処理を行うことによって真空アニール処理を施し、磁性粒子1を得た。
【0149】
−磁性粒子1の評価−
得られた磁性粒子1について、上記と同じ方法を用いて粒度分布測定を行なったところ、メディアン径は混合粉砕物であったときと変化せず0.05μmであった。
また、上記VSM測定によって、10kOeでの磁化(飽和磁化)を測定したところ、30.0emu/gに向上していた。また、残留磁化を測定したところ、0.8emu/gであった。
【0150】
上記混合粉砕物及び磁性粒子1について、上記と同じ方法でX線回折プロファイルを測定したところ、図3に示すプロファイルが得られた。図3中、線図44が、混合粉砕物のX線回折プロファイルを示し、線図46は、磁性粒子1のX線回折プロファイルを示している。
【0151】
図3に示すように、コバルト粉末のX線回折プロファイル(線図40)、及びコバルトとコバルト顔料との混合物のX線回折プロファイル(線図42)に示されるように、コバルト粉末及び混合物の状態では、Coの面間隔d=2.04Å(図3中、A)に相当するピーク(図3中、ピーク40A、及びピーク42A)が観察された。
一方、図3中の線図44で示されるように、混合粉砕物のX線回折プロファイルでは、Coの面間隔d=2.04Å(図3中、A)に相当するピークが観察されなかった。
しかし、この混合粉砕物に真空アニール処理を施すことによって得られた磁性粒子1は、図3中の線図46で示されるように、Coの面間隔d=2.04Å(図3中、A)に相当するピークが観察された。
【0152】
また、磁性粒子1の、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度(CoAlの面間隔d=2.44Åに相当するピークの強度)に対する、Coに相当するピーク強度の比を求めたところ、0.214であった。同様にして、混合粉砕物についても、CoAl相当するピーク強度に対する、Coに相当するピーク強度の比を求めたところ、0であった。
【0153】
このように、真空アニール処理が行なわれる前の状態ではCoの面間隔に相当するピークの観察されない状態であった混合粉砕物が、第2の工程において真空アニール処理が施されることによって、Coの面間隔に相当するピークの観察される状態となることが観察された。
【0154】
また、上記に示したように、混合粉砕物では飽和磁化が14.0emu/gであったが、真空アニール処理を施すことによって得られた磁性粒子1の飽和磁化は30emu/gであり、良好な磁性を示した。また、混合粉砕物の色は濁った青色であったが、真空アニール処理を施すことによって得られた磁性粒子1の色は青色であり、良好な磁性及びシアンに適した色を示したといえる。
【0155】
―比較磁性粒子1―
上記調整した磁性粒子1において用いたNewMet KOCH社製コバルト粉末に変えて、(株)高純度化学研究所製 イットリウム・鉄・ガーネットYFe12(個数平均粒径2.0μm)を用いた以外は、磁性粒子1と同じ条件及び同じ方法により比較磁性粒子1を作製した。
【0156】
比較磁性粒子1の製造工程において調整される混合物(本比較磁性粒子1の調整においてはイットリウム・鉄・ガーネットと、コバルトブルー(CoAl)としての大日精化工業(株)社製 ダイピロキサイドブル−#9453との混合物)、この混合物の混合粉砕物、及び混合粉砕物を真空アニールすることによって得られた比較磁性粒子1の各々について、磁性粒子1と同様にして、飽和磁化、残留磁化、メディアン径、CoAl相当するピークの強度に対する、Coに相当するピークの強度の比、及び色評価を行なった。
これらの評価結果を表1に示した。
【0157】
―比較磁性粒子2―
上記調整した磁性粒子1の製造工程において混合粉砕物に施した真空アニール処理に変えて、大気中におけるアニール処理を行なった以外は、磁性粒子1と同じ条件及び同じ方法により比較磁性粒子2を作製した。
【0158】
なお、大気中におけるアニール処理は、詳細には、101kPaの大気圧下で、1100℃で1時間熱処理を行う処理条件とした。
【0159】
比較磁性粒子2の製造工程において調整される混合物、この混合物の混合粉砕物、及び混合粉砕物を大気中でアニール処理することによって得られた比較磁性粒子2の各々について、磁性粒子1と同様にして、飽和磁化、残留磁化、メディアン径、CoAl相当するピークの強度に対する、Coに相当するピークの強度の比、及び色評価を行なった。
これらの評価結果を表1に示した。
【0160】
【表1】

【0161】
(実施例A1、比較例A1〜A2)
磁性粒子として上記得られた上記磁性粒子1、及び比較磁性粒子1〜2の各々について、4.0g/mで層状に10cmの面積で形成した後に自然乾燥させ、これを熱定着(温度170℃)して、色サンプルを作製した。そして、この色サンプルを反射濃度計X−rite939(X−rite社製)を用いて測色し、CIE1976(L*a*b*)表色系を測定した。なお、CIE1976(L*a*b*)表色系は、CIE(国際照明委員会)が1976年に推奨した色空間で、日本工業規格で「JIS Z 8729」に規定されたものである。
【0162】
そして、測定したCIE1976(L*a*b*)表色系と、別途、各々の磁性粒子及び比較磁性粒子における磁性材料(磁性粒子1及び磁性粒子2ではCo、比較磁性粒子1ではYIG、比較磁性粒子2ではCo)を含まない以外は各磁性粒子及び比較磁性粒子と同じ構成及び条件で作製した粒子を用意し、磁性材料を含まない以外は同じ構成の対応する粒子による色サンプルとの色差ΔEを求め発色性の指標とした。色差ΔEについては、上記に記載したため省略する。色差ΔE及び上記に求めた飽和磁化(表1にも示した)をあわせて表2に示した。
【0163】
【表2】

【0164】
表2に示すように、実施例A1で作製した磁性粒子1においては、比較例A1で作製した比較磁性粒子1に比べて、各々の粒子において磁性材料を含まない以外は同じ構成の粒子に対する色差ΔEが小さく、且つ良好な磁性を示した。一方、比較例A2で作製した比較磁性粒子2と比較すると色差は比較磁性粒子2よりも大きいが、良好な磁性を有している。比較磁性粒子2はほとんど磁化を保持しないため、実用上、使用は不可能な粒子である。
【0165】
(実施例B1、比較例B1)
上記実施例A1で作製した磁性粒子1及び比較例A1で作製した比較磁性粒子1を用いて、以下の方法によりシアンの磁性トナー1及び比較トナー1を調整した。なお、比較磁性粒子2は飽和磁化がほとんどなく、添加量を規定できないため、作製・評価は行わなかった。
【0166】
n−ブチルメタクリレート(和光純薬(株)製)36質量%、スチレン単量体(和光純薬(株)製)38質量%及びスチレン−アクリル樹脂(エスレックP−SE−0020、積水化学(株)製)11質量%を混合した後、これに、上記調整した磁性粒子1及び比較磁性粒子1の各々を、下記に示す方法により求めた添加量(質量%)、及びシアン顔料(大日精化(株)製):10質量%)を加え、ボールミルで24時間分散した。この磁性成分を含む混合液90部に、重合開始剤としてアゾビスイソブチロニトリル(和光純薬(株)製)5部を加えて、単量体、磁性粒子及び顔料を含む混合物を作製した。
【0167】
なお、磁性粒子1及び比較磁性粒子1の各々の上記添加量は、これらの磁性粒子及び比較磁性粒子に代えて、磁化34emu/gの鉄粉3.6質量%を添加することで形成された磁性トナーの磁化(1.23emu/g)と、磁性トナーとされたときに同じ磁化を示すように、添加量を調整した。
【0168】
塩化ナトリウム(和光純薬(株)製)28部をイオン交換水160部に溶解させた水溶液に、分散安定剤として炭酸カルシウム(丸尾カルシウム(株)製、ルミナス)30部、カルボキシメチルセルロース(第一工業製薬(株)製、セロゲン)3.5部を加え、ボールミルで24時間分散して分散媒体とした。
この分散媒体200部に前記混合物を投入して、乳化装置(エスエムテー社製、HIGH−FLEX HOMOGENIZER)にて8000rpmで3分間乳化した。
【0169】
一方、撹伴機、温度計、冷却管及び窒素導入管を備えたセパラブルフラスコに窒素導入管より窒素を導入し、フラスコ内を窒素雰囲気にした。ここに上記懸濁液を入れ、65℃で3時間反応させ、更に70℃で10時間加熱して冷却した。反応液は良好な分散液となっており、目視では重合中に凝集塊は確認できなかった。
反応液に10%塩酸水溶液を加えて炭酸カルシウムを分解した後、遠心分離によって固液分離を行った。得られた粒子を1Lのイオン交換水で3回繰り返して洗浄を行った後、マグネットセパレーターMS0((株)ノリタケカンパニー製)を使用して、処理スピード4.4l/minの条件で磁性粒子の入っていない粒子と、磁性粒子の入りすぎている粒子を除去した。得られた粒子を40℃で真空乾燥した後、風力分級機(エルボージェット)で粗粉と微粉とをカットし、シアンの磁性トナー1及び比較磁性トナー1を得た。
【0170】
−カラー評価−
上記のようにして調整されたシアンの磁性トナー1及び比較磁性トナー1を、4.0g/mで層状に10cmの面積で形成した後に自然乾燥させ、これを熱定着(温度170℃)して、色サンプルを作製した。そして、この色サンプルを反射濃度計X−rite939(X−rite社製)を用いて測色し、CIE1976(L*a*b*)表色系を測定した。なお、CIE1976(L*a*b*)表色系は、CIE(国際照明委員会)が1976年に推奨した色空間で、日本工業規格で「JIS Z 8729」に規定されたものである。
【0171】
そして、測定したCIE1976(L*a*b*)表色系と、別途、上記磁性粒子及び比較磁性粒子を含まない以外は同じ構成として作製したシアントナーによる色サンプルとの色差ΔEを求め発色性の指標とした。色差ΔEについては、上記に記載したため省略する。結果を表3に示した。
【0172】
【表3】

【0173】
上記結果から、本実施例においては、比較例に比べて磁性粒子や比較磁性粒子を含まない場合の同色トナーに対する色差ΔEが小さい、という結果が得られた。
【符号の説明】
【0174】
10 磁気ドラム
12 磁気ヘッド
13 規制部材
14 現像装置
16 中間転写体
20 消磁装置
24 液体現像剤
26a トナー粒子
28 転写定着ローラ
100 画像形成装置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1以上0.5以下であり、
メディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である、
磁性を有する磁性粒子。
【請求項2】
飽和磁化が20emu/g以上である請求項1に記載の磁性粒子。
【請求項3】
請求項1または請求項2に記載の磁性粒子と、
樹脂と、
色剤と、
を含む磁性トナー。
【請求項4】
前記磁性トナーは、シアントナーであることを特徴とする請求項3に記載の磁性トナー。
【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の磁性トナーと、
前記磁性トナーを分散する水性媒体と、
を含むことを特徴とする液体現像剤。
【請求項6】
請求項5に記載の液体現像剤と、
磁気潜像保持体と、
前記液体現像剤を貯留する現像剤貯留部材と、
前記液体現像剤を磁気潜像の形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給装置と、
を有するプロセスカートリッジ。
【請求項7】
磁気潜像保持体と、
前記磁気潜像保持体上に磁気潜像を形成する磁気潜像形成装置と、
請求項5に記載の液体現像剤を貯留する現像剤貯留部材と、
前記磁気潜像をトナー像として顕像化するために前記液体現像剤を磁気潜像が形成された磁気潜像保持体に供給する現像剤供給装置と、
前記トナー像を記録媒体に転写する転写装置と、
前記磁気潜像保持体上の磁気潜像を消磁する消磁装置と、
を有する画像形成装置。
【請求項8】
CoとCoAlとを、X線回折によるCoAlに相当するピーク強度に対するCoに相当するピーク強度の比が0.1未満となるまで混合粉砕する第1の工程と、
前記第1の工程における混合粉砕によって得られた混合粉砕物を真空アニール処理する第2の工程と、
を有する磁性粒子の製造方法。
【請求項9】
前記第1の工程における混合粉砕によって得られた混合粉砕物のメディアン径が0.01μm以上0.1μm以下である請求項8に記載の磁性粒子の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2010−225667(P2010−225667A)
【公開日】平成22年10月7日(2010.10.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−68772(P2009−68772)
【出願日】平成21年3月19日(2009.3.19)
【出願人】(000005496)富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Fターム(参考)】