JP2002091089A - Electrophotographic carrier, two-component developer and method for forming image - Google Patents
Electrophotographic carrier, two-component developer and method for forming imageInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、トナー粒子と共に
撹拌することによりトナー粒子に電荷を付与する電荷付
与部材である、いわゆるキャリア粒子、該トナー粒子お
よびキャリア粒子を少なくとも含有する二成分現像剤、
および該二成分現像剤を用い、複写機、プリンタ、ファ
クシミリ等の電子写真方式あるいは静電記録方式により
画像形成を行なう画像形成方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called carrier particle which is a charge imparting member for imparting charge to toner particles by stirring with toner particles, a two-component developer containing at least the toner particles and carrier particles,
Also, the present invention relates to an image forming method for forming an image by an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, a facsimile, or an electrostatic recording method using the two-component developer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真方式による画像形成で
は、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を
形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を
付着させ可視像を形成している。トナーにより形成され
た可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧
力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像
となる。これらの画像形成方法は、可視像化のためのト
ナー粒子を帯電させる方法により、トナー粒子とキャリ
ア粒子の攪拌・混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる
二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナー粒子
への電荷付与を行なう、いわゆる一成分現像方式とに大
別される。また、一成分現像方式では、現像ローラへの
トナー粒子の保持に磁気力を使用するか否かにより、磁
性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類され
る。2. Description of the Related Art Conventionally, in electrophotographic image formation, a latent image is formed by an electrostatic charge on an image carrier such as a photoconductive substance, and charged toner particles adhere to the electrostatic latent image. To form a visible image. The visible image formed by the toner is finally transferred to a transfer medium such as paper, and then fixed on the transfer medium by heat, pressure, a solvent gas, or the like, and becomes an output image. These image forming methods use a method of charging toner particles for visualization, a so-called two-component development method using frictional charging by stirring and mixing of toner particles and carrier particles, and without using carrier particles. It is broadly classified into a so-called one-component development method in which charge is applied to toner particles. The one-component developing system is classified into a magnetic one-component developing system and a non-magnetic one-component developing system depending on whether or not a magnetic force is used to hold toner particles on a developing roller.
【0003】これまで、高速性、画像再現性を要求され
る複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒
子帯電の安定性、立上がり性、画像品質の長期的安定性
等の要求から、二成分現像方式が多く採用され、省スペ
ース性、低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンタ
ー、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用さ
れてきていた。Hitherto, in a copying machine or a multifunction machine based on the copying machine which is required to have high speed and image reproducibility, there is a demand for stability of toner particle charging, rising property, and long term stability of image quality. The two-component developing system is often used, and the one-component developing system has been often used in small printers, facsimile machines, and the like, which have great demands for space saving and cost reduction.
【0004】近年、環境影響への配慮から、主に一成分
現像方式で採用されているユニットのリサイクル、リユ
ースが実現されつつあるのと同時に、二成分現像方式に
おいても、更なる現像剤の高寿命化の要求が高まってき
ている。[0004] In recent years, in consideration of environmental impact, recycling and reuse of units mainly used in the one-component developing system are being realized. The demand for longer life is increasing.
【0005】一方、消費エネルギー低減の観点から、ト
ナー像を定着する際の温度は更に低く成りつつあり、よ
り低エネルギーで定着できるようにするため、トナー粒
子はより低い温度で変形・固着し易くなってきている。On the other hand, from the viewpoint of reducing energy consumption, the temperature at which a toner image is fixed is becoming lower. To enable fixing with lower energy, toner particles are easily deformed and fixed at a lower temperature. It has become to.
【0006】二成分系現像剤の劣化の要因としては、
(i)キャリア粒子表面の摩耗、(ii)キャリア表面コ
ート層の剥離、(iii)キャリア粒子の破砕や、(iv)
トナー粒子成分のキャリア粒子状への固着に伴う、帯電
性能の低下、所望の電気抵抗からの変移や、破片・摩耗
粉の発生が挙げられ、これらの要因が元となり、画像濃
度の低下、地肌カブリの発生、解像力の低下等といった
画像品質の劣化や、像担持体の物理的/電気的傷の発
生、帯電部材汚染等の画像形成系の劣化を引き起こす。[0006] The factors of deterioration of the two-component developer are as follows.
(I) wear of the carrier particle surface, (ii) peeling of the carrier surface coat layer, (iii) crushing of the carrier particles, and (iv)
The lowering of the charging performance, the shift from the desired electric resistance, the generation of debris and abrasion powder due to the fixation of the toner particle components to the carrier particles, and the generation of debris and abrasion powder. This causes deterioration of image quality such as generation of fog and resolution, deterioration of an image forming system such as occurrence of physical / electrical scratches on an image carrier, and contamination of a charging member.
【0007】上述のような課題を解消するために、これ
までにもある程度の効果を持った多くの提案がなされて
きている。このうちキャリア粒子に着目した提案とし
て、特開平9−288375号公報には、溶融開始温度
が60℃以上100℃以下のトナー用樹脂を用いたトナ
ーと真比重が2〜3.5の磁性キャリアを用いることに
より、トナーに対するストレスを軽減することが示され
ており、特開平10−198078号公報には、キャリ
ア粒子被覆層のマトリックス樹脂に樹脂微粒子及び導電
性微粒子を分散し、かつ、マトリックス樹脂がトナーの
結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものを10%以上含
有することにより、帯電性能に対するトナースペントの
影響を受けにくくすることが記載されており、特許第2
872480号公報には、結着樹脂中に磁性体微粒子を
分散させてなるコア材を有し、コア材表面を絶縁性樹脂
により被覆してなるキャリアにおいて、磁性体微粒子を
チタン系カップリング剤で処理することにより、結着剤
樹脂への分散性が向上し、耐衝撃性が向上することが記
載されており、特公平8−20774号公報には、樹脂
と磁性粉を含有し、磁性粉の割合が45〜90重量部で
あり、これらの混合物を溶融後噴霧冷却し、表面がポー
ラスになるのを抑制することにより、キャリア粒子強度
を増すことが記載されており、特開平11−24323
号公報には、ゴム状重合体の存在下、不飽和ニトリル及
びアクリル酸アルキルエステルをグラフト共重合し、そ
のガラス転移温度及び重量平均分子量を特定することに
より、帯電安定性を向上することが記載されており、特
開昭57−78552号公報には、芯材を弾性体及びシ
リコーン重合体により順次被覆することにより、キャリ
ア粒子の機械的強度を向上することが記載されている。[0007] In order to solve the above-mentioned problems, many proposals having a certain effect have been made so far. As a proposal focusing on carrier particles, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-288375 discloses a magnetic carrier having a true specific gravity of 2 to 3.5 and a toner using a toner resin having a melting start temperature of 60 ° C. or more and 100 ° C. or less. Has been shown to reduce the stress on the toner. JP-A-10-198078 discloses that a resin fine particle and a conductive fine particle are dispersed in a matrix resin of a carrier particle coating layer, Patent Document 2 describes that by containing 10% or more of the same resin component as the binder resin of the toner, the toner is less affected by the toner spent on the charging performance.
Japanese Patent No. 874480 discloses a carrier having a core material obtained by dispersing magnetic fine particles in a binder resin and covering the surface of the core material with an insulating resin, wherein the magnetic fine particles are coated with a titanium-based coupling agent. It is described that by the treatment, the dispersibility in the binder resin is improved, and the impact resistance is improved. Japanese Patent Publication No. 8-20774 discloses a resin containing a resin and a magnetic powder. JP-A-11-24323 describes that the mixture is melted and spray-cooled to suppress the surface from becoming porous, thereby increasing the carrier particle strength.
The publication describes that in the presence of a rubber-like polymer, an unsaturated nitrile and an alkyl acrylate are graft-copolymerized, and the glass transition temperature and the weight average molecular weight are specified to improve the charge stability. JP-A-57-78552 describes that the mechanical strength of carrier particles is improved by sequentially coating a core material with an elastic body and a silicone polymer.
【0008】しかしながら、上述のような提案では、定
着温度が更に低くなりながら、これまで以上にキャリア
粒子の高寿命化が期待されている中で、十分な効果が保
持できないことがあった。例えば、特開平9−2883
75号公報では、樹脂キャリアを用いることにより、キ
ャリアを軽量化し、トナー粒子との撹拌時に掛かる、キ
ャリア粒子の衝突による衝撃を小さくし、キャリア粒子
の破壊や、トナー粒子成分の固着を防止しようとしてい
るが、より低い定着可能エネルギーを持つトナー粒子で
は、十分なトナー成分固着の防止効果が発揮できないこ
とがある。また、同様に定着温度を低くし得るようなト
ナー粒子を用いると、特開平10−198078号公報
のような方法では、キャリア表面のトナーの結着樹脂成
分と同じ成分の部分がトナー粒子成分固着の基点となり
易く、撹拌の初期から、トナー帯電量が低い不安定な状
態となる場合がある。[0008] However, in the above-mentioned proposal, a sufficient effect may not be maintained in a situation where the life of the carrier particles is expected to be longer than before, while the fixing temperature is further lowered. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-2883
In Japanese Patent No. 75, the use of a resin carrier is intended to reduce the weight of the carrier, reduce the impact of the collision of the carrier particles, which occurs during stirring with the toner particles, and prevent the destruction of the carrier particles and the fixation of the toner particle components. However, toner particles having a lower fixable energy may not be able to exhibit a sufficient effect of preventing toner components from being fixed. Similarly, when toner particles capable of lowering the fixing temperature are used, in a method as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-198078, the same component as the binder resin component of the toner on the carrier surface is fixed to the toner particle component. From the beginning of the stirring, the toner charge amount may be low and unstable.
【0009】一方、特許第2872480号公報や特公
平8−20774号公報記載のものは、キャリアの耐衝
撃性を向上する効果は認められるものの、加えられる衝
撃力により、キャリア粒子に挟まれたトナー粒子に対し
て局所的な圧力が掛かることがあり、こういった部分か
ら、トナー粒子成分の固着が発生することがある。On the other hand, those disclosed in Japanese Patent No. 2,872,480 and Japanese Patent Publication No. 8-20774 have the effect of improving the impact resistance of the carrier, but the toner sandwiched between the carrier particles by the applied impact force. Local pressure may be applied to the particles, and the toner particle components may adhere from such portions.
【0010】また、特開平11−24323号公報や、
特開昭57−78552号公報記載のものは、キャリア
粒子組成の一部としてのゴム状成分導入してはいるもの
の、いずれも、十分に衝撃を吸収し、トナー粒子成分の
固着を防止しうる構成ではない。[0010] Also, Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-24323,
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 57-78552 discloses that although rubbery components are introduced as a part of the carrier particle composition, any of them can sufficiently absorb impact and prevent the toner particle components from sticking. Not a configuration.
【0011】二成分現像剤では前述のようにトナー粒子
とキャリア粒子を撹拌して、剥離帯電/摩擦帯電させ、
トナー粒子に十分な電荷量を付与するが、このために
は、ある程度の強さで現像剤を撹拌する必要があり、上
述の提案では、これらトナー粒子成分固着の防止と十分
なトナー電荷量の付与を両立させることは困難であっ
た。In the two-component developer, the toner particles and the carrier particles are agitated and peeled / triboelectrically charged as described above.
A sufficient amount of electric charge is imparted to the toner particles. For this purpose, it is necessary to stir the developer with a certain degree of strength. It was difficult to achieve both.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な現状の問題点に鑑み、これまでの提案とは異質な視点
から、高寿命化と十分なトナー粒子電荷量付与のため
に、特に必要なキャリア粒子性状を検討し、その範囲が
特定され、極めて長期に渡りキャリア粒子特性が保持さ
れた、非常に長寿命な新規キャリア粒子、これを用いた
新規二成分現像剤、及び実使用の上で極めて安定した良
好な画像品質が長期間得られる新規画像形成方法を提供
することを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems at present, and, from a viewpoint different from the conventional proposals, to extend the life and provide a sufficient amount of toner particle charge. Particularly necessary carrier particle properties are studied, the range is specified, the carrier particle characteristics are maintained for a very long time, very long life new carrier particles, new two-component developer using this, and actual use It is an object of the present invention to provide a novel image forming method capable of obtaining extremely stable and good image quality for a long period of time.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】上述のように、トナー粒
子へ十分な電荷を付与しつつ、トナー粒子成分のキャリ
ア粒子上への固着をなくし、キャリア粒子の破砕や摩耗
を防止するには、トナー粒子とキャリア粒子が接触/摩
擦をする際の摩擦応力が全ての接触部分に渡って、適正
な範囲となるように制御することが重要となる。As described above, in order to prevent toner particles from adhering to carrier particles while providing sufficient charge to the toner particles, and to prevent crushing and abrasion of the carrier particles, It is important to control the frictional stress when the toner particles and the carrier particles make contact / friction to be in an appropriate range over all contact portions.
【0014】すなわち、上記課題は、本発明の(1)
「高分子重合体中に磁性粒子を分散させたコア材表面
に、可撓性樹脂層を設けた電子写真用キャリアにおい
て、該キャリアの29.4mN、5秒印加時のヌープ圧
子押し込みによる歪み量が2〜16μmかつ、このとき
のヌープ硬度が50以上であることを特徴とする電子写
真用キャリア」、(2)「該コア材の高分子重合体がポ
リノルボルネン、ノルボルネン単量体を含む共重合体、
およびこれらの誘導体のうち、少なくとも1種を含み、
かつナフテン系オイル、アロマ系オイル、パラフィン系
オイル、およびこれらの誘導体のうち、少なくとも1種
のオイルを含有することを特徴とする前記第(1)項に
記載の電子写真用キャリア」、(3)「該キャリア粒子
中の磁性粒子含有率が10〜40体積%であることを特
徴とする前記第(1)項または前記第(2)項に記載の
電子写真用キャリア」、(4)「該キャリア粒子の真比
重が1.4〜4.0g/cm3であることを特徴とする
前記第(1)項乃至前記第(3)項の何れか1に記載の
電子写真用キャリア」、(5)「該キャリア粒子の重量
平均径が10〜80μmであることを特徴とする前記第
(1)項乃至前記第(4)項の何れか1に記載の電子写
真用キャリア」により解決される。That is, the above-mentioned problem is solved by the present invention comprising (1)
"In an electrophotographic carrier in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a high-molecular polymer, the amount of strain caused by indentation of a Knoop indenter when the carrier is applied at 29.4 mN for 5 seconds. Is 2 to 16 μm and the Knoop hardness at this time is 50 or more ”, (2)“ the polymer containing the core material contains polynorbornene and norbornene monomer. Polymer,
And at least one of these derivatives,
And (3) the electrophotographic carrier according to the above (1), wherein the carrier contains at least one oil among naphthenic oils, aroma oils, paraffin oils, and derivatives thereof. (4) “the electrophotographic carrier according to the above (1) or (2), wherein the content of the magnetic particles in the carrier particles is 10 to 40% by volume”; The carrier for electrophotography according to any one of the above items (1) to (3), wherein the true specific gravity of the carrier particles is 1.4 to 4.0 g / cm 3 , (5) The electrophotographic carrier according to any one of (1) to (4), wherein the carrier particles have a weight average diameter of 10 to 80 μm. You.
【0015】また、上記課題は、本発明の(6)「少な
くともキャリア粒子とトナー粒子を混合して成り、該キ
ャリア粒子が、高分子重合体中に磁性粒子を分散させた
コア材表面に、可撓性樹脂層を設けた電子写真用キャリ
アであり、該キャリアの29.4mN、5秒印加時のヌ
ープ圧子押し込みによる歪み量が2〜16μmかつ、こ
のときのヌープ硬度が50以上であるキャリア粒子であ
り、該トナー粒子が、少なくとも結着樹脂中に着色剤を
相溶および/または分散させたトナー粒子であることを
特徴とする電子写真用二成分現像剤」、(7)「キャリ
ア粒子の重量平均径(Dc)とトナー粒子の重量平均径
(Dt)の比(Dt/Dc)が、0.05〜0.5であ
ることを特徴とする前記第(6)項に記載の電子写真用
二成分現像剤」、(8)「次の式(1)で定義されるト
ナー粒子円形度が0.95以上であることを特徴とする
前記第(6)項に記載の電子写真用二成分現像剤。[0015] The object of the present invention is to provide (6) the present invention, wherein "at least carrier particles and toner particles are mixed, and the carrier particles are formed on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer. An electrophotographic carrier provided with a flexible resin layer, wherein the carrier has a strain of 2 to 16 μm due to indentation of a Knoop indenter when applying 29.4 mN for 5 seconds and a Knoop hardness at this time of 50 or more. (2) a two-component developer for electrophotography, wherein the toner particles are toner particles in which a colorant is compatible and / or dispersed in at least a binder resin. Wherein the ratio (Dt / Dc) of the weight average diameter (Dc) of the toner particles to the weight average diameter (Dt) of the toner particles is 0.05 to 0.5. `` Two-component developer for photography '', 8) "the first (6) Electrophotographic two-component developer according to claim, characterized in that the toner particle circularity is 0.95 or more, which is defined by the following equation (1).
【0016】[0016]
【数2】 」により解決される。(Equation 2) Is resolved.
【0017】また、上記課題は、本発明の(9)「撹拌
手段により二成分現像剤を撹拌することによりトナー粒
子を摩擦帯電させ、内部に磁界発生手段を有する回動可
能な略円筒状現像スリーブ上に、帯電したトナー粒子を
含む二成分現像剤を保持し、像担持体上に形成した静電
潜像を現像する画像形成方法において、該二成分現像剤
が、少なくともキャリア粒子とトナー粒子を混合して成
り、該キャリア粒子が、高分子重合体中に磁性粒子を分
散させたコア材表面に、可撓性樹脂層を設けた電子写真
用キャリアであり、該キャリアの29.4mN、5秒印
加時のヌープ圧子押し込みによる歪み量が2〜16μm
かつ、このときのヌープ硬度が50以上であるキャリア
粒子であり、該トナー粒子が、少なくとも結着樹脂中に
着色剤を相溶および/または分散させたトナー粒子であ
ることを特徴とする画像形成方法」により解決される。Another object of the present invention is to provide (9) a rotatable substantially cylindrical developing device having a magnetic field generating means inside by frictionally charging toner particles by stirring a two-component developer by a stirring means. In an image forming method for holding a two-component developer containing charged toner particles on a sleeve and developing an electrostatic latent image formed on an image carrier, the two-component developer includes at least carrier particles and toner particles. Wherein the carrier particles are a carrier for electrophotography in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer, and 29.4 mN of the carrier. Distortion due to indentation of Knoop indenter when 5 seconds applied
And image forming, wherein the carrier particles have a Knoop hardness of 50 or more at this time, and the toner particles are toner particles in which a colorant is compatible and / or dispersed in at least a binder resin. Method ".
【0018】本発明者らは鋭意研究の結果、トナー粒子
とキャリア粒子の撹拌・摩擦時に、その接触部分で局所
的に大きな圧力が掛かることが有り、このことが、トナ
ー粒子成分のキャリア粒子への固着発生に大きく寄与し
ていることを確認した。したがって、キャリア粒子に適
正な柔軟性を持たせ、トナー粒子とキャリア粒子の接触
部分で局所的な大圧力が掛からないようにすることによ
って、前述の様々な課題を解決し得ることを見出し、こ
のときに必要なキャリア粒子特性の範囲を特定するに至
り、本発明を完成した。The inventors of the present invention have conducted intensive studies, and as a result, when the toner particles and the carrier particles are agitated or rubbed, a large pressure may be locally applied to the contact portion between the toner particles and the carrier particles. It was confirmed that this greatly contributed to the occurrence of sticking. Therefore, the present inventors have found that the above-described various problems can be solved by giving the carrier particles appropriate flexibility and preventing local large pressure from being applied at a contact portion between the toner particles and the carrier particles. At times, the range of necessary carrier particle characteristics was specified, and the present invention was completed.
【0019】即ち本発明は、第1の構成として、高分子
重合体中に磁性粒子を分散させたコア材表面に、可撓性
樹脂層を設けた電子写真用キャリアにおいて、該キャリ
アの29.4mN、5秒印加時のヌープ圧子押し込みに
よる歪み量が2〜16μmかつ、このときのヌープ硬度
が50以上であることを特徴とする電子写真用キャリア
である。That is, the present invention provides, as a first configuration, an electrophotographic carrier in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer. A carrier for electrophotography, wherein the amount of distortion due to the indentation of the Knoop indenter when applying 4 mN for 5 seconds is 2 to 16 μm, and the Knoop hardness at this time is 50 or more.
【0020】本発明のキャリア粒子は、前述のように、
摩擦時に加わる局所的な圧力を変形により吸収し、ま
た、トナー粒子との接触面積を増加させることによっ
て、周辺部分に略均等に分散することにより、一点に大
きな圧力が掛かることを防止する機能を有する。The carrier particles of the present invention are, as described above,
By absorbing the local pressure applied during friction by deformation, and by increasing the contact area with the toner particles, it is distributed almost evenly in the surrounding area, thereby preventing a large pressure from being applied to one point. Have.
【0021】この圧力分散には、キャリア粒子の持つし
なやかさ/歪み易さと塑性変形の程度が重要である。こ
れらの程度は、微小領域でのヌープ圧子の押し込み量の
動特性およびヌープ硬度によって表わすことができ、本
発明のキャリア粒子としては、29.4mN(3グラム
f)の負荷を5秒間印加したときのヌープ圧子の押し込
みによる歪み量が2〜16μmかつ、このときのヌープ
硬度が50以上であれば良い。For the pressure dispersion, the flexibility / easiness of distortion of the carrier particles and the degree of plastic deformation are important. These degrees can be represented by the dynamic characteristics and the Knoop hardness of the indentation amount of the Knoop indenter in the minute region, and as the carrier particles of the present invention, when a load of 29.4 mN (3 gf) is applied for 5 seconds. It is sufficient that the distortion amount due to the indentation of the Knoop indenter is 2 to 16 μm and the Knoop hardness at this time is 50 or more.
【0022】歪み量が2μmを下回る場合には、十分に
接触圧力の均等化が図れず、トナー粒子成分の固着が発
生することがある。一方、歪み量が16μm以上では、
キャリア粒子自身が柔らかくなりすぎ、経時放置で自重
により変形してしまうことがある。When the amount of distortion is less than 2 μm, the contact pressure cannot be sufficiently equalized, and the toner particle component may be fixed. On the other hand, when the distortion amount is 16 μm or more,
The carrier particles themselves become too soft and may be deformed by their own weight when left over time.
【0023】キャリア粒子として適度な摩擦/剥離電荷
付与を、より効率良く行なうには、歪み量としては、3
〜12μmであることが更に好ましい。また、このとき
のヌープ硬度が、50を下回る場合には、キャリア粒子
表面コート層の塑性変形量が大きすぎ、粒径の小さなト
ナー粒子が半ば埋没し剥離しなくなり、これを基点とし
てトナー粒子固着が発生する場合がある。In order to more efficiently apply an appropriate frictional / peeling charge as carrier particles, the amount of distortion should be 3
More preferably, it is 12 μm. If the Knoop hardness at this time is less than 50, the amount of plastic deformation of the surface coating layer of the carrier particles is too large, and the toner particles having a small particle diameter are partially buried and do not peel off. May occur.
【0024】すなわち、通常、物質の硬度は、ヌープ圧
子に代表される圧子を被測定物に接触させ、特定荷重を
一定時間印加して押し込んだ後、荷重を除き、被測定物
表面に残された圧痕の大きさ(ヌープ圧子の場合は、長
軸の長さ)を測定して、算出される。荷重印加時、被測
定物は圧子の押し込みにより変形するが、これには荷重
除去後圧痕となる非可逆的な変形と、これに寄与せず荷
重の除去後圧痕とならない可逆的な変形がある。これま
でのキャリア粒子は、機械的強度を増すことにより耐久
性を向上させようとしていたため、キャリア粒子、中で
もそのコア材は、より硬く変形しにくい構造・組成のも
のが使用されてきている。しかしながら、このようなコ
ア材を用いた場合、荷重による変形はほとんどなく、あ
ったとしても1μm程度までであり、局所的に印加され
た荷重は、印加領域のみで受け止められるキャリア粒子
構造となっていた。そのため、キャリア粒子の耐久性を
向上させるには、表面層の硬度をできるだけ大きくする
必要があった。That is, usually, the hardness of a substance is determined by contacting an indenter typified by a Knoop indenter with an object to be measured, applying a specific load for a certain period of time, pushing in the material, removing the load, and leaving the material on the surface of the object to be measured. The size of the indentation (in the case of a Knoop indenter, the length of the long axis) is measured and calculated. When a load is applied, the measured object is deformed by the indentation of the indenter, and there are irreversible deformation that becomes an indentation after removing the load and reversible deformation that does not contribute to this and does not become an indentation after removing the load. . Conventional carrier particles have been intended to improve durability by increasing mechanical strength. Therefore, carrier particles, particularly, a core material thereof, having a structure and composition that is harder and harder to deform is used. However, when such a core material is used, there is almost no deformation due to the load, if any, up to about 1 μm, and the carrier particle structure is such that a locally applied load can be received only in the applied region. Was. Therefore, in order to improve the durability of the carrier particles, it is necessary to increase the hardness of the surface layer as much as possible.
【0025】本発明のキャリア粒子は、従来のキャリア
粒子と異なり、柔らかな高分子重合体を成分として持つ
コア材表面に、可撓性樹脂層を設けているため、コア材
の大きな変形により印加荷重を分散させてキャリア粒子
全体で受け止めることにより、局所的に荷重がかからな
い。その変形は、ヌープ圧子の押し込みによる歪み量と
して現れ、規定の荷重印加条件で、2〜16μmのとき
良好な荷重の分散・緩和がなされる。一方、キャリア粒
子表面層が塑性変形しやすいような場合には、コア材の
変形により荷重を分散しても、分散後の荷重により大き
な圧痕が形成されることがある。このような傷の発生は
キャリア粒子の耐久性を損なわせるものであるため好ま
しくない。表面層の傷つき易さは、硬度を指標として直
接あらわされ、規定の荷重印加条件でのヌープ硬度が5
0以上のとき、良好な耐傷性を持つキャリア粒子が得ら
れる。Unlike the conventional carrier particles, the carrier particles of the present invention are provided with a flexible resin layer on the surface of a core material having a soft polymer as a component. Since the load is dispersed and received by the entire carrier particles, the load is not locally applied. The deformation appears as an amount of distortion due to the indentation of the Knoop indenter, and good dispersion / relaxation of the load is achieved at 2 to 16 μm under specified load application conditions. On the other hand, when the carrier particle surface layer is likely to be plastically deformed, even if the load is dispersed by the deformation of the core material, a large indentation may be formed due to the dispersed load. The generation of such scratches is not preferable because it impairs the durability of the carrier particles. The susceptibility of the surface layer to damage is directly expressed using the hardness as an index, and the Knoop hardness under a specified load application condition is 5%.
When it is 0 or more, carrier particles having good scratch resistance can be obtained.
【0026】ヌープ硬度は、市販の微小硬度計を用いて
測定でき、また、その動特性より歪み量を測定すること
ができる。測定例を挙げると、概略以下のようになる。
まず、被測定物(キャリア粒子)を十分に剛性の高い平
板上に付着させる。このとき、被測定物を固定するため
に、極少量の接着剤等を使用しても良いが、あまりにも
多量の接着剤は、キャリア粒子の変形に影響を与えるた
め好ましくない。次に、これを微小硬度計測定位置にセ
ットし、測定荷重までヌープ圧子に連続して荷重を印加
する。一定時間、荷重を保持後、荷重の印加を解除し、
被測定物に残った押し込み傷の長さを測定し、ヌープ硬
度を求める。本発明でいうところの歪み量とは、一定時
間荷重保持時に測定される歪み量のことであり、また、
荷重保持の時間に規定の負荷荷重が掛かるまでの時間は
含まない。The Knoop hardness can be measured using a commercially available micro hardness tester, and the amount of distortion can be measured from its dynamic characteristics. A measurement example is roughly as follows.
First, an object to be measured (carrier particles) is attached to a sufficiently rigid flat plate. At this time, an extremely small amount of an adhesive may be used to fix the object to be measured, but an excessively large amount of the adhesive is not preferable because it affects the deformation of the carrier particles. Next, this is set at the measurement position of the microhardness tester, and a load is continuously applied to the Knoop indenter up to the measurement load. After holding the load for a certain period of time, release the application of the load,
The length of the indentation flaw left on the object to be measured is measured, and Knoop hardness is determined. The strain amount in the present invention is a strain amount measured when a load is held for a certain period of time,
The time until the specified load is applied is not included in the load holding time.
【0027】本発明の構成は、第1の構成範囲を取り得
る限り、材料を限定するものではなく、例えば、コア材
として、シリコーンゴム、フッ素ゴム、ヒドリンゴム、
ニトリルゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム等のゴ
ム類やポリオレフィン系樹脂、ポリアクリレート系樹
脂、ポリメタクリレート系樹脂、ポリエステル系樹脂、
ポリエーテル系樹脂等の樹脂類のうち、比較的低硬度の
重合体に磁性粒子を分散して使用することができる。The constitution of the present invention is not limited to materials as long as the first constitution range can be taken. For example, as the core material, silicone rubber, fluorine rubber, hydrin rubber,
Rubbers such as nitrile rubber, isoprene rubber, butadiene rubber, polyolefin resin, polyacrylate resin, polymethacrylate resin, polyester resin,
Among resins such as polyether resins, magnetic particles can be used by dispersing them in a polymer having relatively low hardness.
【0028】一方、磁性粒子としては、従来から公知の
ものが使用でき、例えば鉄、コバルト、ニッケル等の金
属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金
や化合物等が挙げられるが、これらに限定されるもので
はない。また、これらの磁性粒子は、1〜5μm程度の
大きさの粒子を含むことが好ましい。On the other hand, as the magnetic particles, conventionally known magnetic particles can be used, and examples thereof include metals such as iron, cobalt and nickel; alloys and compounds such as magnetite, hematite and ferrite, but are not limited thereto. Not something. Further, these magnetic particles preferably include particles having a size of about 1 to 5 μm.
【0029】更に表面コート層としては、可撓性を保持
し得る材料であれば、何ら限定されること無く使用でき
るが、表面部分での環境安定性、トナー粒子との摩擦帯
電性等から、被覆層を形成する樹脂としては、例えばポ
リエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、ク
ロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹
脂;ポリスチレン、アクリル(例えばポリメチルメタク
リレート)、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテ
ート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、
ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニル
エーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニ
リデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;オル
ガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその
変成品(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エ
ポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品);パーフル
オロアルキルエーテル、ポリフルオロビニル、ポリフル
オロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の
弗素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリウレタン;
ポリカーボネート;尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のア
ミノ樹脂;エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げ
られる。中でも、よりトナー成分の固着を防止する点で
被覆層用の材料として好ましいのはシリコーン樹脂また
はその変成品、弗素樹脂、特にはシリコーン樹脂または
その変成品である。As the surface coat layer, any material can be used without any limitation as long as it can maintain flexibility. However, from the viewpoint of environmental stability at the surface portion, triboelectricity with toner particles, etc. Examples of the resin forming the coating layer include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, and chlorosulfonated polyethylene; polystyrene, acrylic (eg, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral;
Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polybiliketone; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers; silicone resins comprising organosiloxane bonds or modified products thereof (eg, alkyd resins, polyester resins, epoxy resins) Perfluoroalkyl ether, polyfluorovinyl, polyvinylidene, polychlorotrifluoroethylene, etc .; polyamide; polyester; polyurethane;
Polycarbonate; amino resins such as urea-formaldehyde resin; epoxy resins; and composite resins thereof. Among them, a silicone resin or a modified product thereof, a fluororesin, particularly a silicone resin or a modified product thereof are preferable as the material for the coating layer from the viewpoint of further preventing the toner component from sticking.
【0030】シリコーン樹脂としては、従来から知られ
ているシリコーン樹脂の内、本発明のキャリア粒子とし
てヌープ硬度及び可撓性を持つものであれば良く、下記
式で示されるオルガノシロキサンを含む線状/非線状シ
リコーン樹脂をアルキド、ポリエステル、エポキシ、ウ
レタンなどで変成したシリコーン樹脂等が挙げられる。As the silicone resin, any known silicone resin may be used as long as it has Knoop hardness and flexibility as the carrier particles of the present invention, and includes a linear resin containing an organosiloxane represented by the following formula. / A silicone resin obtained by modifying a non-linear silicone resin with alkyd, polyester, epoxy, urethane, or the like.
【0031】[0031]
【化1】 (上記式中R1は水素原子、炭素原子1〜4のアルキル
基またはフェニル基、R2およびR3は水素基、炭素原子
数1〜4のアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、
炭素原子数2〜4のアルケニル基、炭素原子数2〜4の
アルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、
エチレンオキシド基、グリシジル基または下記式で示さ
れる基である。Embedded image (In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, R 2 and R 3 are a hydrogen group, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, a phenyl group, a phenoxy group,
An alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxyl group,
It is an ethylene oxide group, a glycidyl group or a group represented by the following formula.
【0032】[0032]
【化2】 上記式中R4、R5はヒドロキシ基、カルボキシル基、炭
素原子数1〜4のアルキル基、炭素原子数1〜4のアル
コキシ基、炭素原子数2〜4のアルケニル基、炭素原子
数2〜4のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキ
シ基、k、l、m、n、o、pは1以上の整数を示
す。)Embedded image In the above formula, R 4 and R 5 are a hydroxy group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and 2 to 2 carbon atoms. 4, alkenyloxy group, phenyl group, phenoxy group, k, l, m, n, o, and p represent an integer of 1 or more. )
【0033】上記各置換基は未置換のもののほか、例え
ばアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプ
ト基、アルキル基、フェニル基、エチレンオキサイド
基、グリシジル基、ハロゲン原子のような置換基を有し
てもよい。Each of the above substituents has, in addition to unsubstituted ones, substituents such as amino, hydroxy, carboxyl, mercapto, alkyl, phenyl, ethylene oxide, glycidyl, and halogen atoms. You may.
【0034】また、可撓性コート層はキャリア粒子の体
積固有抵抗を制御するための低抵抗材料を含有しても良
く、その例としては、鉄、金、銅等の金属;フェライ
ト、マグネタイト等の酸化鉄;カーボンブラック等の顔
料や、ポリアセチレン系樹脂、4級アンモニウム塩系樹
脂、ポリエーテル系樹脂等をベースにした低抵抗/中抵
抗樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではな
い。The flexible coating layer may contain a low-resistance material for controlling the volume resistivity of the carrier particles. Examples thereof include metals such as iron, gold, and copper; ferrite, magnetite, and the like. Iron oxides; low-resistance / medium-resistance resins based on pigments such as carbon black, polyacetylene-based resins, quaternary ammonium salt-based resins, polyether-based resins, etc., but are not limited thereto. .
【0035】これらの低抵抗材料は、コート層樹脂10
0重量部に対して2〜30重量部添加されることが好ま
しく、さらには5〜20重量部が好ましい。また、低抵
抗材料が粉体の場合には、その粒径は0.01〜1μm
程度のものが好ましい。These low-resistance materials are used in the coating resin 10.
It is preferably added in an amount of 2 to 30 parts by weight relative to 0 parts by weight, and more preferably 5 to 20 parts by weight. When the low-resistance material is a powder, its particle size is 0.01 to 1 μm.
Are preferred.
【0036】加えて、コア材及び/又は被覆層中には磁
性粒子との接着性を向上させたり導電性付与剤の分散性
を向上させる目的でシランカップリング剤、チタンカッ
プリング剤等を添加しても良い。例えば、シランカップ
リング剤としては下記一般式で示される化合物が挙げら
れる。In addition, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or the like is added to the core material and / or the coating layer for the purpose of improving the adhesion to the magnetic particles and improving the dispersibility of the conductivity-imparting agent. You may. For example, examples of the silane coupling agent include compounds represented by the following general formula.
【0037】[0037]
【化3】 (但し、Xはけい素原子に結合している加水分解基でク
ロル基、アルコキシ基、アセトキシ基、アルキルアミノ
基、プロペノキシ基などがある。Yは有機マトリックス
と反応する有機官能基でビニル基、メタクリル基、エポ
キシ基、グリシドキシ基、アミノ基、メルカプト基など
がある。Rは炭素数1〜20のアルキル基またはアルキ
レン基である。)Embedded image (However, X is a hydrolyzable group bonded to a silicon atom, such as a chloro group, an alkoxy group, an acetoxy group, an alkylamino group, or a propenoxy group. Y is an organic functional group that reacts with an organic matrix and is a vinyl group, Examples include a methacryl group, an epoxy group, a glycidoxy group, an amino group, and a mercapto group. R is an alkyl group or an alkylene group having 1 to 20 carbon atoms.)
【0038】このシランカップリング剤の中でも、特に
負帯電性を有する現像剤を得るにはYにアミノ基を有す
るアミノシランカップリング剤が好ましく、正帯電性を
有する現像剤を得るにはYにエポキシ基を有するエポキ
シシランカップリング剤が好ましい。Among these silane coupling agents, an aminosilane coupling agent having an amino group in Y is preferable for obtaining a developer having a negative charge property, and an epoxy silane coupling agent having an amino group for Y is preferable for obtaining a developer having a positive charge property. Epoxysilane coupling agents having groups are preferred.
【0039】被覆層の形成法としては、従来公知の方法
と同様に、コア材粒子の表面に被覆層形成液を噴霧法、
浸漬法等の手段で塗布すればよい。但し、本発明の歪み
量を比較的安定して得るには、被覆層の厚さは0.1〜
2μm程度にする。As the method of forming the coating layer, a coating layer forming liquid is sprayed on the surface of the core material particles in the same manner as in the conventionally known method,
What is necessary is just to apply by means, such as an immersion method. However, in order to obtain the distortion amount of the present invention relatively stably, the thickness of the coating layer is 0.1 to
Make it about 2 μm.
【0040】コア材として、中でも良好な特性を示す第
2の構成は、第1の構成において、該コア材の高分子重
合体がポリノルボルネン、ノルボルネン単量体を含む共
重合体、およびこれらの誘導体のうち、少なくとも1種
を含み、かつナフテン系オイル、アロマ系オイル、パラ
フィン系オイル、およびこれらの誘導体のうち、少なく
とも1種のオイルを含有することを特徴とする電子写真
用キャリアである。コア材の構成要素として、第2の構
成のものを使用することにより、キャリア粒子の電荷付
与性能に影響を与えることなく、また、上記オイル類を
含んでも強度の低下を少なくすることができ、容易に規
定範囲のキャリア粒子を得ることができる。The second structure, which exhibits particularly good properties as the core material, is a high-molecular polymer of the core material according to the first structure, wherein the high polymer is polynorbornene, a copolymer containing a norbornene monomer, and An electrophotographic carrier comprising at least one derivative, and at least one oil of a naphthenic oil, an aroma oil, a paraffin oil, and a derivative thereof. By using the second component as a component of the core material, it is possible to reduce the decrease in strength without affecting the charge imparting performance of the carrier particles and also including the oils, Carrier particles in a specified range can be easily obtained.
【0041】ノルボルネン系重合体は通常の公知の方法
で作成でき、ノルボルネン単量体の開環重合や、ノルボ
ルネン単量体と他の重合成分(および/またはその誘導
体)との付加重合により得ることができる。また、オイ
ル類は重合時に添加しても良く、重合後、添加/含浸し
ても良い。更に、ノルボルネン系重合体成分は、架橋構
造を取っても良い。The norbornene-based polymer can be prepared by an ordinary known method, and can be obtained by ring-opening polymerization of a norbornene monomer or addition polymerization of a norbornene monomer with another polymerization component (and / or a derivative thereof). Can be. Oils may be added during polymerization, or may be added / impregnated after polymerization. Further, the norbornene-based polymer component may have a crosslinked structure.
【0042】特に大きさの揃った粒子は、ノルボルネン
単量体やそのオリゴマーと、所望の他の重合体成分、オ
イル類、溶媒等を混合して、これらと相溶しない媒液中
で乳化し、乳化重合を行なうことにより得ることができ
る。また、乳化物中に磁性粒子を分散させることによ
り、乳化重合と同時に、磁性粒子の分散したキャリアコ
ア材を得ることもできる。また、本発明の規定範囲を逸
脱しない限り、上記の重合体以外の重合体成分を複合/
相溶して使用しても良い。Particles having a particularly uniform size are mixed with a norbornene monomer or an oligomer thereof, other desired polymer components, oils, a solvent, and the like, and emulsified in a solvent solution incompatible with these. By performing emulsion polymerization. Further, by dispersing the magnetic particles in the emulsion, a carrier core material in which the magnetic particles are dispersed can be obtained simultaneously with the emulsion polymerization. In addition, polymer components other than the above-mentioned polymers may be used in the form of composite /
They may be used in a compatible state.
【0043】第3の構成は、第1乃至第2の構成におい
て、該キャリア粒子中の磁性粒子含有率が10〜40体
積%であることを特徴とする電子写真用キャリアであ
る。磁性粒子の量は、キャリア粒子の磁気特性と直接関
連するため、あまりにも少ない量では、キャリア粒子と
しての十分な磁気特性を得難くなる。また、磁気特性は
磁性粒子の種類等によっても大きく異なるが、少なくと
もキャリア粒子の内の10体積%程度以上を占めること
が好ましい。一方、あまりにも多い磁性粒子は、本発明
の特徴であるキャリア粒子の柔らかさを阻害するため、
含有率の上限は40体積%程度である。A third configuration is an electrophotographic carrier according to the first or second configuration, wherein the content of the magnetic particles in the carrier particles is 10 to 40% by volume. Since the amount of the magnetic particles is directly related to the magnetic characteristics of the carrier particles, if the amount is too small, it is difficult to obtain sufficient magnetic characteristics as the carrier particles. The magnetic properties vary greatly depending on the type of the magnetic particles and the like, but preferably occupy at least about 10% by volume of the carrier particles. On the other hand, too many magnetic particles hinder the softness of the carrier particles, which is a feature of the present invention,
The upper limit of the content is about 40% by volume.
【0044】第4の構成は、第1乃至第3の構成におい
て、該キャリア粒子の真比重が1.4〜4.0g/cm
3であることを特徴とする電子写真用キャリアである。
本発明のキャリア粒子は、上述のように自己の可逆的変
形により、撹拌による局所的衝撃を吸収することによ
り、トナー粒子帯電量の安定性と、キャリア粒子へのト
ナー成分の固着防止を両立させるものであるが、キャリ
ア粒子の真比重が大きすぎる場合には、撹拌の衝撃を十
分に吸収できない場合がある。したがって、該キャリア
粒子の真比重は、1.4〜4.0g/cm3であること
が好ましく、2.0〜3.5g/cm3であることが更
に好ましい。The fourth configuration is the same as the first to third configurations, except that the true specific gravity of the carrier particles is 1.4 to 4.0 g / cm.
3. An electrophotographic carrier, wherein the carrier is 3.
As described above, the carrier particles of the present invention absorb local impact due to agitation by self-reversible deformation, thereby achieving both stability of toner particle charge amount and prevention of adhesion of toner components to carrier particles. However, if the true specific gravity of the carrier particles is too large, the impact of stirring may not be sufficiently absorbed. Therefore, the true specific gravity of the carrier particles is preferably 1.4~4.0g / cm 3, further preferably 2.0~3.5g / cm 3.
【0045】第5の構成は、第1乃至第4の構成におい
て、該キャリア粒子の重量平均径が10〜80μmであ
ることを特徴とする電子写真用キャリアである。キャリ
ア粒子として、十分な帯電性能を有するには、キャリア
粒子径は小さく比表面積が大きいほうが好ましいが、キ
ャリア粒子系が小さくなりすぎると、通常、現像時に非
画像部でかかる画像部と逆方向の電界に応答し、非画像
部へのキャリア粒子の付着が発生する場合がある。ま
た、磁性粒子分散型のキャリア粒子では、キャリア粒子
径が小さくなると、個々のキャリア粒子が含有する磁性
粒子の量にバラツキが生じやすくなるため、個々のキャ
リア粒子の磁気特性にバラツキが生じ、前記のキャリア
粒子付着が発生し易い。これらのことから、本発明にお
けるキャリア粒子径は、重量平均径で10〜80μmで
あることが好ましく、20〜60μmであれば更に好ま
しい。A fifth configuration is the electrophotographic carrier according to the first to fourth configurations, wherein the weight average diameter of the carrier particles is 10 to 80 μm. As carrier particles, in order to have sufficient charging performance, it is preferable that the carrier particle diameter is small and the specific surface area is large.However, when the carrier particle system is too small, usually, the image portion in the opposite direction to the image portion applied in the non-image portion during development In response to the electric field, carrier particles may adhere to the non-image area. Further, in the magnetic particle-dispersed carrier particles, when the carrier particle diameter is small, the amount of the magnetic particles contained in the individual carrier particles tends to vary, so that the magnetic characteristics of the individual carrier particles vary, Easily adheres to carrier particles. From these facts, the carrier particle diameter in the present invention is preferably 10 to 80 μm in terms of weight average diameter, and more preferably 20 to 60 μm.
【0046】第6の構成は、少なくともキャリア粒子と
トナー粒子を混合して成り、該キャリア粒子が、高分子
重合体中に磁性粒子を分散させたコア材表面に、可撓性
樹脂層を設けた電子写真用キャリアであり、該キャリア
の29.4mN、5秒印加時のヌープ圧子押し込みによ
る歪み量が2〜16μmかつ、このときのヌープ硬度が
50以上であるキャリア粒子であり、該トナー粒子が、
少なくとも結着樹脂中に着色剤を相溶および/または分
散させたトナー粒子であることを特徴とする電子写真用
二成分現像剤である。In the sixth configuration, at least carrier particles and toner particles are mixed, and the carrier particles are provided with a flexible resin layer on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer. A carrier particle having a distortion of 2-16 m and a Knoop hardness of 50 or more at this time when the carrier is pressed at 29.4 mN for 5 seconds, and the Knoop hardness is 50 or more. But,
A two-component developer for electrophotography, comprising toner particles in which a colorant is compatible and / or dispersed in at least a binder resin.
【0047】本発明に使用するトナー粒子は、通常、電
子写真用トナーとして使用されるものを、特に制限無
く、使用することができる。例えば、該電子写真用トナ
ーに使用される結着剤樹脂の一例としては、ポリスチレ
ン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等の
スチレン及びその置換体の単重合体;スチレン/p−ク
ロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合
体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビ
ニルナフタレン共重合体、スチレン/アクリル酸メチル
共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチ
レン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル
酸オクチル共重合体、スチレン/メタクリル酸メチル共
重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチ
レン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/α−ク
ロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロ
ニトリル共重合体、スチレン/ビニルメチルケトン共重
合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソ
プレン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体等のス
チレン系共重合体;ポリアクリル酸メチル、ポリアクリ
ル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル
酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重
合体;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル
誘導体;ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合
体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオ
ール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、
脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂な
どが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特に
これらに限定するものではない。中でも、スチレン−ア
クリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール
系樹脂より選ばれる少なくとも1種以上であることが、
電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。
更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエス
テル系樹脂および/またはポリオール系樹脂の使用が、
一層好ましい。As the toner particles used in the present invention, those usually used as an electrophotographic toner can be used without any particular limitation. For example, examples of the binder resin used for the electrophotographic toner include a homopolymer of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, and polyvinyltoluene and a substituted product thereof; styrene / p-chlorostyrene copolymer. Copolymer, styrene / propylene copolymer, styrene / vinyltoluene copolymer, styrene / vinylnaphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer Copolymer, styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, Styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl methyl keto Styrene copolymers such as copolymers, styrene / butadiene copolymers, styrene / isoprene copolymers, styrene / maleic acid copolymers; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polymethacryl Acrylate-based homopolymers such as butyl acrylate and copolymers thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, and polyols Polymer, epoxy polymer, terpene polymer,
Examples thereof include aliphatic or alicyclic hydrocarbon resins and aromatic petroleum resins, which can be used alone or as a mixture, but are not particularly limited thereto. Among them, styrene-acrylic copolymer resin, polyester-based resin, at least one or more selected from polyol-based resin,
It is more preferable in terms of electrical characteristics, cost, and the like.
Furthermore, the use of polyester-based resin and / or polyol-based resin as those having good fixing properties,
More preferred.
【0048】また、該電子写真用トナーに使用される着
色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用され
てきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボン
ブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染
料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシ
アニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレ
ーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリ
ドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を
単独あるいは混合して用いることができる。As the colorant used in the electrophotographic toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black and the like can be used. , Ultramarine blue, nigrosine dye, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, rhodamine 6C lake, chaco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
【0049】更に、必要により、トナー粒子自身に磁気
特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグ
ヘマタイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の
金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分
を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよ
い。また、これらの成分は、着色剤成分として使用/併
用することもできる。Further, if necessary, in order to impart magnetic properties to the toner particles themselves, iron oxides such as ferrite, magnetite and maghematite, metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals And the like may be contained alone or in mixture in the toner particles. These components can also be used / used together as colorant components.
【0050】更に、トナー定着時にオイル等の離型剤を
用いない、いわゆるオイルレス定着方式を使用するに
は、トナー粒子中に、ポリエチレンワックス、プロピレ
ンワックス、カルナウバワックス等のワックス類を含有
させることにより実現できる。これらの使用量として
は、用いる材料の種類や定着の方法にもよるが、およそ
0.5〜10.0重量%程度の使用が好ましく、3.0
〜8.0重量%程度の使用が更に好ましい。Further, in order to use a so-called oilless fixing system in which a releasing agent such as oil is not used at the time of fixing the toner, wax such as polyethylene wax, propylene wax and carnauba wax is contained in the toner particles. This can be achieved by: The amount of these used depends on the type of material used and the fixing method, but is preferably about 0.5 to 10.0% by weight, preferably 3.0% by weight.
It is more preferred to use about 8.0% by weight.
【0051】この他、帯電の立ち上がりをより良くする
ための電荷制御剤としては、一般に知られているものが
使用でき、例えば、アミノ基含有ビニル系コポリマー、
四級アンモニウム塩化合物、ニグロシン染料、ポリアミ
ン樹脂、イミダゾール化合物、アジン系染料、トリフェ
ニルメタン系染料、グアニジン化合物、レーキ顔料等の
正帯電性電荷制御剤や、カルボン酸誘導体及びこの金属
塩、アルコキシレート、有機金属錯体、キレート化合物
等の負帯電性電荷制御剤を、単独または混合して、トナ
ー粒子中への混練物および/または添加物とすることが
できる。In addition, as the charge control agent for improving the rise of the charge, generally known charge control agents can be used. For example, an amino group-containing vinyl copolymer,
Positive charge control agents such as quaternary ammonium salt compounds, nigrosine dyes, polyamine resins, imidazole compounds, azine dyes, triphenylmethane dyes, guanidine compounds, lake pigments, carboxylic acid derivatives and their metal salts, alkoxylates , An organic metal complex, a chelate compound, or another negatively chargeable charge control agent can be used alone or as a mixture to form a kneaded product and / or additive in the toner particles.
【0052】トナー流動性や環境依存性改良のための添
加剤としても、一般に公知のものが使用でき、例えば、
酸化亜鉛、酸化錫、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸
化珪素、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、
チタン酸カルシウム、ジルコン酸ストロンチウム、ジル
コン酸カルシウム、チタン酸ランタン、炭酸カルシウ
ム、炭酸マグネシウム、マイカ、ドロマイト等の無機粉
末や、これらの疎水化物が単独または混合して使用でき
る。この他の添加剤として、ポリテトラフルオロエチレ
ン、テトラフルオロエチレン/ヘキサフルオロプロピレ
ン共重合体、ポリフッ化ビニリデン等のフッ素樹脂微粒
子をトナー表面改質剤として使用しても良い。これら
は、添加する材料の種類にもよるが、トナー母体粒子1
00重量部に対して、およそ0.1〜10重量部程度を
外添し、必要であれば適当な混合機により混合してトナ
ー粒子表面に付着、凝着或いは、トナー粒子間隙で遊離
した状態になるよう調整し、用いることができる。As the additives for improving the fluidity of the toner and the dependence on the environment, generally known additives can be used.
Zinc oxide, tin oxide, aluminum oxide, titanium oxide, silicon oxide, strontium titanate, barium titanate,
Inorganic powders such as calcium titanate, strontium zirconate, calcium zirconate, lanthanum titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, mica, and dolomite, and hydrophobic substances thereof can be used alone or in combination. As other additives, fine particles of fluororesin such as polytetrafluoroethylene, tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer, and polyvinylidene fluoride may be used as a toner surface modifier. These may vary depending on the type of material to be added.
About 0.1 to 10 parts by weight is externally added to 00 parts by weight, and if necessary, mixed with an appropriate mixer to adhere to or adhere to the surface of the toner particles or to be separated at the gap between the toner particles. Can be adjusted and used.
【0053】本発明の現像剤中のトナー粒子製造方法と
しては、上述のような原材料を、二本ロール、二軸押出
し混練機、一軸押出し混練機等の、公知の方法で混練
し、これを機械式や気流式等の公知の粉砕、分級を行な
いトナー母体粒子を作成することができる。また混練時
に、着色剤や磁性体の分散状態を制御するための分散剤
等を併用しても良い。更に、このトナー母体粒子は、前
述の添加剤を添加し、混合機等により混合・表面改質を
行なっても良い。In the method for producing toner particles in a developer according to the present invention, the above-mentioned raw materials are kneaded by a known method such as a twin roll, a twin screw extruder, a single screw extruder or the like, and this is mixed. Well-known pulverization and classification such as a mechanical method or an air flow method can be performed to prepare toner base particles. At the time of kneading, a colorant or a dispersant for controlling the dispersion state of the magnetic substance may be used in combination. Further, the above-mentioned additives may be added to the toner base particles, followed by mixing and surface modification by a mixer or the like.
【0054】第7の構成は、第6の構成において、キャ
リア粒子の重量平均径(Dc)とトナー粒子の重量平均
径(Dt)の比(Dt/Dc)が、0.05〜0.5で
あることを特徴とする電子写真用二成分現像剤である。According to a seventh configuration, in the sixth configuration, the ratio (Dt / Dc) of the weight average diameter (Dc) of the carrier particles to the weight average diameter (Dt) of the toner particles is 0.05 to 0.5. And a two-component developer for electrophotography.
【0055】キャリア粒子径とトナー粒子径の比は、現
像剤としての帯電性能に影響を与えるのと同時に、本発
明のキャリア粒子を用いた場合には、キャリア粒子への
トナー粒子成分の固着に対しても影響を及ぼす。The ratio between the carrier particle diameter and the toner particle diameter affects the charging performance as a developer, and at the same time, when the carrier particles of the present invention are used, the toner particle components adhere to the carrier particles. Also has an effect.
【0056】すなわち、トナー粒子径が小さく、Dt/
Dcがあまりにも小さくなる場合には、キャリア粒子と
トナー粒子の間の微小領域で力がかかるため、キャリア
粒子全体での変形により、圧力の分散を十分に行なえな
い場合がある。このような場合には、初期でのトナー粒
子成分の固着は防げるものの、経時により固着成分が累
積することがある。一方、トナー粒子径が大きく、Dt
/Dcが大きすぎる場合には、表面コート層の可撓性を
越えた変形が加わることがあり、キャリア粒子の破壊を
引き起こすことがある。したがって、Dt/Dcは、
0.05〜0.5であることが好ましく、0.1〜0.
3であることが更に好ましい。That is, when the toner particle diameter is small and Dt /
If Dc is too small, a force is applied in a very small region between the carrier particles and the toner particles, so that the pressure may not be sufficiently dispersed due to the deformation of the entire carrier particles. In such a case, although the fixation of the toner particle component in the initial stage can be prevented, the fixation component may accumulate over time. On the other hand, when the toner particle diameter is large and Dt
When / Dc is too large, deformation exceeding the flexibility of the surface coat layer may be applied, and carrier particles may be broken. Therefore, Dt / Dc is
It is preferably 0.05 to 0.5, and 0.1 to 0.
More preferably, it is 3.
【0057】第8の構成は、第6の構成において、次の
式(1)で定義されるトナー粒子円形度が0.95以上
であることを特徴とする電子写真用二成分現像剤であ
る。An eighth configuration is the electrophotographic two-component developer according to the sixth configuration, wherein the toner particle circularity defined by the following equation (1) is 0.95 or more. .
【0058】[0058]
【数3】 (Equation 3)
【0059】本発明の現像剤は、これまでに述べたよう
に、キャリア粒子にかかる局所的な圧力を分散させるこ
とにより、トナー粒子成分の固着を無くすものである
が、トナー粒子にあまりにも鋭角な部分があるような場
合には、前述のキャリア粒子径とトナー粒子径の比にお
ける関係と同様の理由により、圧力の集中が生じる場合
があり、トナー粒子成分固着や、キャリア粒子の破壊に
つながることがある。これらの発生を抑制するには、上
記式(1)により定義されるトナー粒子円形度が1に近
いほうが良く、0.95以上であることが好ましく、更
には0.98以上であることがより好ましい。As described above, the developer of the present invention disperses the local pressure applied to the carrier particles, thereby eliminating the adhesion of the toner particle components. When there is an undesired portion, pressure concentration may occur due to the same reason as in the above-described relationship between the carrier particle diameter and the toner particle diameter, which leads to fixation of toner particle components and destruction of carrier particles. Sometimes. In order to suppress these occurrences, the toner particle circularity defined by the above formula (1) is preferably closer to 1, preferably 0.95 or more, and more preferably 0.98 or more. preferable.
【0060】トナー粒子円形度の測定は、例えばフロー
式粒子像分析装置(FPIA−1000;東亜医用電子
社製)等を用いて、個々のトナー粒子の投影面積および
投影像の周囲長を求め、これより算出することができ
る。For the measurement of the toner particle circularity, the projected area of each toner particle and the perimeter of the projected image are determined using, for example, a flow type particle image analyzer (FPIA-1000; manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). This can be calculated.
【0061】第9の構成は、撹拌手段により二成分現像
剤を撹拌することによりトナー粒子を摩擦帯電させ、内
部に磁界発生手段を有する回動可能な略円筒状現像スリ
ーブ上に、帯電したトナー粒子を含む二成分現像剤を保
持し、像担持体上に形成した静電潜像を現像する画像形
成方法において、該二成分現像剤が、少なくともキャリ
ア粒子とトナー粒子を混合して成り、該キャリア粒子
が、高分子重合体中に磁性粒子を分散させたコア材表面
に、可撓性樹脂層を設けた電子写真用キャリアであり、
該キャリアの29.4mN、5秒印加時のヌープ圧子押
し込みによる歪み量が2〜16μmかつ、このときのヌ
ープ硬度が50以上であるキャリア粒子であり、該トナ
ー粒子が、少なくとも結着樹脂中に着色剤を相溶および
/または分散させたトナー粒子であることを特徴とする
画像形成方法である。In a ninth configuration, the toner particles are frictionally charged by stirring the two-component developer by the stirring means, and the charged toner is placed on a rotatable substantially cylindrical developing sleeve having a magnetic field generating means inside. In an image forming method for holding a two-component developer containing particles and developing an electrostatic latent image formed on an image carrier, the two-component developer is formed by mixing at least carrier particles and toner particles, Carrier particles are electrophotographic carriers in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer.
29.4 mN of the carrier is a carrier particle having a strain amount of 2 to 16 μm due to indentation of the Knoop indenter when 5 seconds of application is applied and the Knoop hardness at this time is 50 or more, and the toner particles are at least contained in the binder resin. An image forming method, comprising toner particles in which a colorant is compatible and / or dispersed.
【0062】以下に図を用いて、本発明の画像形成方法
について説明を加える。まず、図1は画像形成装置の一
例の断面図である。ドラム状の像担持体(1)の周囲
に、像担持体帯電部材(2)、像露光系(3)、現像機
構(4)、転写機構(5)、クリーニング機構(6)、
除電ランプ(7)が配置されていて、以下の動作で画像
形成を行なう。The image forming method of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a sectional view of an example of the image forming apparatus. Around the drum-shaped image carrier (1), an image carrier charging member (2), an image exposure system (3), a developing mechanism (4), a transfer mechanism (5), a cleaning mechanism (6),
A static elimination lamp (7) is arranged, and an image is formed by the following operation.
【0063】画像形成の一連のプロセスは、ネガ−ポジ
プロセスで説明を行なう。有機光導電層を有する感光体
(OPC)に代表される像担持体(1)は除電ランプ
(7)で除電され、帯電チャージャーや帯電ローラとい
った帯電部材(2)で均一にマイナスに帯電され、レー
ザー光学系(3)より照射されるレーザー光で潜像形成
(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低
電位となる)が行なわれる。A series of processes of image formation will be described by a negative-positive process. An image carrier (1) typified by a photoconductor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralization lamp (7) and is uniformly negatively charged by a charging member (2) such as a charging charger or a charging roller. A latent image is formed (the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential) with the laser light emitted from the laser optical system (3).
【0064】レーザー光は半導体レーザーから発せられ
て、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等によ
り像担持体(1)の表面を像担持体(1)の回転軸方向
に走査する。このようにして形成された潜像が、現像機
構(4)にある現像剤担持体である現像スリーブ(4
1)上に供給されたトナー粒子及びキャリア粒子の混合
物からなる二成分現像剤により現像され、トナー可視像
が形成される。潜像の現像時には、電圧印加機構(図示
せず)から現像スリーブ(41)に、像担持体(1)の
露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧また
はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加され
る。The laser beam is emitted from a semiconductor laser, and scans the surface of the image carrier (1) in the direction of the rotation axis of the image carrier (1) by a polygonal mirror (polygon) or the like rotating at a high speed. The latent image formed in this manner is used as a developing sleeve (4) as a developer carrier in the developing mechanism (4).
1) The toner is developed with a two-component developer composed of a mixture of the toner particles and the carrier particles supplied thereon, and a toner visible image is formed. At the time of developing the latent image, a voltage of an appropriate magnitude or an alternating current between the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier (1) is applied to the developing sleeve (41) from a voltage applying mechanism (not shown). A developing bias on which a voltage is superimposed is applied.
【0065】一方、転写媒体(例えば紙)(9)が、給
紙機構(図示せず)から給送され、上下一対のレジスト
ローラ(図示せず)で画像先端と同期をとって像担持体
(1)と転写部材(51)との間に給送され、トナー像
が転写される。このとき転写部材(51)には、転写バ
イアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加
されることが好ましい。その後転写媒体(9)は像担持
体(1)より分離された後、定着装置(8)を経て出力
画像として排出される。On the other hand, a transfer medium (for example, paper) (9) is fed from a paper feeding mechanism (not shown), and is synchronized with the leading edge of the image by a pair of upper and lower registration rollers (not shown). The toner image is fed between (1) and the transfer member (51), and the toner image is transferred. At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to the polarity of the toner charge is applied to the transfer member (51) as a transfer bias. Thereafter, the transfer medium (9) is separated from the image carrier (1), and is discharged as an output image via a fixing device (8).
【0066】また、像担持体上に残存するトナー粒子
は、クリーニング部材(61)にて、クリーニング機構
(6)内のトナー回収室(62)へ回収される。回収さ
れたトナー粒子は、トナーリサイクル手段(図示せず)
により現像部および/またはトナー補給部に搬送され、
再使用されても良い。The toner particles remaining on the image carrier are collected by a cleaning member (61) into a toner collecting chamber (62) in the cleaning mechanism (6). The collected toner particles are used as toner recycling means (not shown).
Is transported to the developing section and / or the toner replenishing section by
It may be reused.
【0067】図2は、画像形成装置の現像装置主要部の
概略構成図である。潜像担持体である感光体ドラム(1
2)の側方に配設された現像機構(4)は、現像剤担持
体としての現像スリーブ(41)、現像剤収容部材(4
2)、規制部材としてのドクターブレード(43)、支
持ケース(44)等から主に構成されている。FIG. 2 is a schematic structural view of a main part of the developing device of the image forming apparatus. The photosensitive drum (1
The developing mechanism (4) disposed on the side of (2) includes a developing sleeve (41) as a developer carrier and a developer accommodating member (4).
2) It mainly comprises a doctor blade (43) as a regulating member, a support case (44) and the like.
【0068】感光体ドラム(12)側に開口を有する支
持ケース(44)には、内部にトナー(10)を収容す
るトナー収容部としてのトナーホッパー(45)が接合
されている。トナーホッパー(45)に隣接した、トナ
ー(10)とキャリア粒子とからなる現像剤(11)を
収容する現像剤収容部(46)には、トナー粒子(1
0)とキャリア粒子を撹拌し、トナー粒子に摩擦/剥離
電荷を付与するための、現像剤撹拌機構(47)が設け
られている。A toner hopper (45) as a toner storage section for storing the toner (10) is joined to a support case (44) having an opening on the photosensitive drum (12) side. A developer container (46), which is adjacent to the toner hopper (45) and stores a developer (11) composed of toner (10) and carrier particles, contains toner particles (1).
0) and a developer stirring mechanism (47) for stirring the carrier particles and imparting friction / separation charge to the toner particles.
【0069】トナーホッパー(45)の内部には、図示
しない駆動手段によって回動されるトナー供給手段とし
てのトナーアジテータ(48)及びトナー補給機構(4
9)が配設されている。トナーアジテータ(48)及び
トナー補給機構(49)は、トナーホッパー(45)内
のトナー(10)を現像剤収容部(46)に向けて撹拌
しながら送り出す。Inside the toner hopper (45), a toner agitator (48) as a toner supply means rotated by a driving means (not shown) and a toner supply mechanism (4) are provided.
9) is provided. The toner agitator (48) and the toner replenishing mechanism (49) feed the toner (10) in the toner hopper (45) toward the developer accommodating section (46) while stirring.
【0070】感光体ドラム(12)とトナーホッパー
(45)との間の空間には、現像スリーブ(41)が配
設されている。図示しない駆動手段で図の矢印方向に回
転駆動される現像スリーブ(41)は、キャリア粒子に
よる磁気ブラシを形成するために、その内部に現像機構
(4)に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手
段としての図示しない磁石を有する。A developing sleeve (41) is provided in a space between the photosensitive drum (12) and the toner hopper (45). The developing sleeve (41), which is driven to rotate in the direction of the arrow by a driving means (not shown), is disposed inside the developing sleeve (4) at a fixed position relative to the developing mechanism (4) in order to form a magnetic brush by carrier particles. Further, it has a magnet (not shown) as a magnetic field generating means.
【0071】現像剤収容部材(42)の、支持ケース
(44)に取り付けられた側と対向する側には、規制部
材(ドクターブレード)(43)が一体的に取り付けら
れている。規制部材(ドクターブレード)(43)は、
その先端と現像スリーブ(41)の外周面との間に一定
の隙間を保った状態で配設されている。A regulating member (doctor blade) (43) is integrally attached to the side of the developer accommodating member (42) opposite to the side attached to the support case (44). The regulating member (doctor blade) (43)
The developing sleeve (41) is arranged with a certain gap between it and the outer peripheral surface of the developing sleeve (41).
【0072】上記構成により、トナーホッパー(45)
の内部からトナーアジテータ(48)、トナー補給機構
(49)によって送り出されたトナー(10)は、現像
剤収容部(46)へ運ばれ、現像剤撹拌機構(47)で
撹拌されることによって、所望の摩擦/剥離電荷が付与
され、キャリア粒子と共に現像剤(11)として、現像
スリーブ(41)に担持されて感光体ドラム(12)の
外周面と対向する位置まで搬送され、トナー(10)の
みが感光体ドラム(12)上に形成された静電潜像と静
電的に結合することにより、感光体ドラム(12)上に
トナー像が形成される。With the above configuration, the toner hopper (45)
The toner (10) sent out from the inside by the toner agitator (48) and the toner replenishing mechanism (49) is carried to the developer accommodating section (46), and is agitated by the developer agitating mechanism (47). A desired frictional / separation charge is provided, and is carried on a developing sleeve (41) as a developer (11) together with carrier particles to be conveyed to a position facing the outer peripheral surface of the photoconductor drum (12). Only the toner image is formed on the photosensitive drum (12) by electrostatically coupling only the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum (12).
【0073】[0073]
【実施例】これより、実施例において本発明を更に詳細
に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるもの
ではない。また、ここで「部」は全て重量部を示す。ま
ず、実施例に使用する、本発明の効果を確認するため必
要なキャリア粒子、トナー粒子を得るための製造例を示
す。 (コア材製造例)表1の処方のコア材組成混合物を、4
8時間ボールミル分散し、得られた塗料状分散物を、1
0kPaに減圧した50℃の乾燥気流中へスプレー噴霧
し、揮発性溶剤の減圧除去を行ない、磁性粒子を分散し
たコア材を得た。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. Here, "parts" all indicate parts by weight. First, a production example for obtaining carrier particles and toner particles necessary for confirming the effects of the present invention, which are used in Examples, will be described. (Example of core material production)
The mixture was dispersed in a ball mill for 8 hours.
A spray was sprayed into a dry air stream at 50 ° C. under reduced pressure of 0 kPa, and the volatile solvent was removed under reduced pressure to obtain a core material in which magnetic particles were dispersed.
【0074】[0074]
【表1】 [Table 1]
【0075】(キャリア粒子製造例)得られたコア材
に、別途用意した表2の処方のコート層液を、表3の組
み合わせにしたがって、乾燥後の層厚が約1μmとなる
量を塗布、熱乾燥し、表面にコート層を持つ、キャリア
粒子を得た。(Example of Carrier Particle Production) To the obtained core material, a separately prepared coating layer solution having the formulation shown in Table 2 was applied in an amount such that the layer thickness after drying was about 1 μm in accordance with the combination shown in Table 3. By heat drying, carrier particles having a coat layer on the surface were obtained.
【0076】[0076]
【表2】 [Table 2]
【0077】[0077]
【表3】 [Table 3]
【0078】 (トナー粒子製造例) ポリエステル樹脂 79部 (ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加アルコール、 ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加アルコール、 テレフタル酸、トリメリット酸の縮合重合物、 Mw=約12000、ガラス転移点=約60℃) カーボンブラック;三菱カーボン社製 #44 15部 電荷制御剤;クロム含金属染料;保土谷化学工業社製 AIZON SPILON BLACK TRH 1部 カルナウバワックス;野田ワックス社製 5部(Example of Toner Particle Production) 79 parts of polyester resin (Ethylene oxide addition alcohol of bisphenol A, propylene oxide addition alcohol of bisphenol A, condensation polymer of terephthalic acid and trimellitic acid, Mw = about 12000, glass transition point = Carbon black; Mitsubishi Carbon Co., # 44 15 parts Charge control agent; Chromium metal dye; Hodogaya Chemical Co., Ltd. AIZON SPILON BLACK TRH 1 part Carnauba wax; Noda wax 5 parts
【0079】上記組成の混合物を、二本ロール混練機に
て30分間混練後、機械式粉砕機・気流式分級機により
粉砕・分級し、重量平均径約5.5μm、約10.0μ
mのトナー母体粒子を得た。また、上記混練物を気流式
粉砕機・気流式分級機を用いて円形度異なる、重量平均
径約10.0μmのトナー母体粒子を得た。更に、各ト
ナー母体粒子100部に対して、1部の割合で表面をジ
メチルシラン処理した疎水性シリカ微粒子を加えて、ヘ
ンシェルミキサーにより、トータル2分間混合し、試験
用のトナー粒子を得た。得られたキャリア粒子及びトナ
ー粒子の、本発明に関わる特性の測定値を表4、表5に
示す。ここで、キャリアのヌープ硬度及び歪み量は、微
小硬度計DUH−201(島津製作所製)を用いて測定
し、規定荷重に至るまでの負荷速度は9.8mN/se
c(1g/sec)とした。The mixture having the above composition was kneaded with a two-roll kneader for 30 minutes, and then pulverized and classified with a mechanical pulverizer / airflow classifier to obtain a weight average diameter of about 5.5 μm and about 10.0 μm.
m of toner base particles were obtained. In addition, toner base particles having a weight average diameter of about 10.0 μm and different circularities were obtained from the above kneaded material by using an airflow pulverizer / airflow classifier. Further, to 100 parts of each toner base particle, 1 part of hydrophobic silica fine particles whose surface was subjected to dimethylsilane treatment was added and mixed by a Henschel mixer for a total of 2 minutes to obtain test toner particles. Tables 4 and 5 show measured values of the characteristics of the obtained carrier particles and toner particles relating to the present invention. Here, the Knoop hardness and strain amount of the carrier are measured using a micro hardness tester DUH-201 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the load speed up to the specified load is 9.8 mN / sec.
c (1 g / sec).
【0080】[0080]
【表4】 [Table 4]
【0081】[0081]
【表5】 [Table 5]
【0082】以上のようにして得られたキャリア粒子及
びトナー粒子を用いて表6の組み合わせの現像剤につい
て、リコー製複写機imagio MF−6550の改
造機を用い、A4版、画像面積率6%原稿30万枚の連
続画像出図試験を行ない、初期及び連続出図後の文字画
像、細線画像及び段階トーンの帯画像を出力し画質評価
を行なった。画質評価としては、文字部分でのトナーチ
リ、細線画像での線画再現性、帯画像での階調性・画像
濃度の安定性及び各画像でのその他不具合の有無を評価
した。階調性・画像濃度については、マクベス濃度計
(RD−914)を用いて計測し、その他の項目につい
ては、目視により評価した。画像出力時の画像試験機中
の像担持体上静電荷像は、地肌部=−700V、画像部
=−200V〜−400Vとし、階調画像の潜像は−5
0V刻みで作成した。また、現像スリーブには、直流で
−500Vの現像バイアス電位を印加した。更に、30
万枚の連続画像出図試験終了後の各現像剤を採取し、エ
アーブローにより表面に付着しているトナー粒子を除去
後、残ったキャリア粒子の一定量をトルエン中に分散
後、上澄みを採取し、溶出したキャリア表面トナー粒子
成分固着物の量を評価した。固着物量の評価には、未使
用のキャリア粒子を用い、同様の方法により採取した上
澄み液における、白色可視光透過率と、試験サンプルの
白色可視光透過率の差を表面固着成分量の差と捉え、各
サンプルを相対評価した。透過率の測定には、分光光度
計TC−1800(東京電色社製)を用い、C50光源
を用いて行なった。表7−1に初期の評価結果、表7−
2に10万枚後の評価結果を示す。Using the carrier particles and the toner particles obtained as described above, the developer of the combination shown in Table 6 was used for an A4 size plate with an image area ratio of 6% using a remodeling machine of Ricoh's copier imagio MF-6550. A continuous image drawing test of 300,000 originals was performed, and a character image, a thin line image, and a band image of a step tone were output at the initial stage and after the continuous outputting, and the image quality was evaluated. As image quality evaluation, toner dust in a character portion, line image reproducibility in a fine line image, gradation and image density stability in a band image, and the presence or absence of other defects in each image were evaluated. Gradation and image density were measured using a Macbeth densitometer (RD-914), and other items were visually evaluated. At the time of image output, the electrostatic image on the image carrier in the image tester has a background portion of -700 V, an image portion of -200 V to -400 V, and a latent image of a gradation image of -5.
Created in 0V increments. A developing bias potential of -500 V was applied to the developing sleeve in a direct current. In addition, 30
After collecting 10,000 images, the developer was sampled, the toner particles adhering to the surface were removed by air blow, a certain amount of the remaining carrier particles were dispersed in toluene, and the supernatant was collected. Then, the amount of the eluted carrier particle toner particle component adhering matter was evaluated. For the evaluation of the amount of fixed matter, using unused carrier particles, in the supernatant liquid collected by the same method, the white-visible light transmittance, and the difference between the white-visible light transmittance of the test sample and the difference in the amount of surface-fixed components. Each sample was caught and evaluated relative. The transmittance was measured using a spectrophotometer TC-1800 (manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) using a C50 light source. Table 7-1 shows the initial evaluation results and Table 7-
2 shows the evaluation results after 100,000 sheets.
【0083】また、実施例1、2、3、比較例1、5、
6の現像剤について、現像ユニットに入れた状態で、常
温、2週間静置保存後、再度、現像剤の撹拌を行なった
ところ、実施例1、2、3、比較例1については、速や
かに撹拌が開始されたが、比較例5、6の現像剤につい
ては、撹拌機構に大きな負荷が掛かり、スムーズな撹拌
が行なわれなかった。Examples 1, 2, 3 and Comparative Examples 1, 5,
When the developer of No. 6 was put in the developing unit and left standing at room temperature for 2 weeks, the developer was agitated again. Stirring was started, but for the developers of Comparative Examples 5 and 6, a large load was applied to the stirring mechanism, and smooth stirring was not performed.
【0084】[0084]
【表6】 [Table 6]
【0085】[0085]
【表7−1】 [Table 7-1]
【0086】[0086]
【表7−2】 比較例1、9、10におけるトナーチリ、細線再現性
は、評価不能 比較例4、6、7では、キャリア芯材成分溶出のため、
トナー固着分測定不能[Table 7-2] The reproducibility of toner dust and fine lines in Comparative Examples 1, 9, and 10 cannot be evaluated. In Comparative Examples 4, 6, and 7, the carrier core material component was eluted.
Unable to measure toner adhesion
【0087】[0087]
【発明の効果】以上、詳細且つ具体的な説明から明らか
なように、本発明の構成によれば、表7−1、表7−2
に見られる、実施例および比較例の対比からもわかるよ
うに、トナー粒子成分のキャリア粒子への固着が、長期
に渡って極めて少なく、これに伴う画像濃度の低下や、
トナーチリ・地肌カブリといった画像劣化の無い安定し
た画像を得るに必要な特質を持つと同時に、高精細・高
解像度の高品質画像を得るのに、極めて有効な電子写真
用キャリア、電子写真用二成分現像剤、及び画像形成方
法であった。As is apparent from the detailed and concrete description, according to the structure of the present invention, Table 7-1 and Table 7-2
As can be seen from the comparison between Examples and Comparative Examples, the adhesion of toner particle components to carrier particles is extremely small over a long period of time,
A carrier for electrophotography and two components for electrophotography that have the characteristics necessary to obtain stable images without image deterioration such as toner dust and background fog, and are also extremely effective in obtaining high-definition, high-resolution, high-quality images. A developer and an image forming method.
【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]
【図1】本発明に用いられる画像形成装置の一例の断面
図である。FIG. 1 is a sectional view of an example of an image forming apparatus used in the present invention.
【図2】本発明に用いられる画像形成装置の現像装置主
要部の概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a main part of a developing device of the image forming apparatus used in the present invention.
1 像担持体 2 帯電部材 3 像露光系 4 現像機構 5 転写機構 6 クリーニング機構 7 除電ランプ 8 定着装置 9 転写媒体 10 トナー 11 現像剤 12 感光体ドラム 41 現像スリーブ 42 現像剤収容部材 43 規制部材(ドクターブレード) 44 支持ケース 45 トナーホッパー 46 現像剤収容部 47 現像剤撹拌機構 48 トナーアジテーター 49 トナー補給機構 51 転写部材 52 除電ブラシ 61 クリーニング部材 62 トナー回収室 REFERENCE SIGNS LIST 1 image carrier 2 charging member 3 image exposure system 4 developing mechanism 5 transfer mechanism 6 cleaning mechanism 7 static elimination lamp 8 fixing device 9 transfer medium 10 toner 11 developer 12 photosensitive drum 41 developing sleeve 42 developer accommodating member 43 regulating member ( (Doctor blade) 44 support case 45 toner hopper 46 developer accommodating part 47 developer stirring mechanism 48 toner agitator 49 toner replenishing mechanism 51 transfer member 52 static elimination brush 61 cleaning member 62 toner recovery chamber
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松田 浩明 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 霜田 直人 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 杉山 明美 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 (72)発明者 鈴木 浩介 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株式 会社リコー内 Fターム(参考) 2H005 AA21 BA03 BA06 CA02 CA30 EA05 EA07 EA10 FA01 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroaki Matsuda 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Inside Ricoh Company (72) Inventor Naoto Shimoda 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Share Inside Ricoh Company (72) Inventor Akemi Sugiyama 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock Company Ricoh Company (72) Kosuke Suzuki 1-3-6 Nakamagome, Ota-ku, Tokyo Stock Company Ricoh F Term (reference) 2H005 AA21 BA03 BA06 CA02 CA30 EA05 EA07 EA10 FA01
Claims (9)
コア材表面に、可撓性樹脂層を設けた電子写真用キャリ
アにおいて、該キャリアの29.4mN、5秒印加時の
ヌープ圧子押し込みによる歪み量が2〜16μmかつ、
このときのヌープ硬度が50以上であることを特徴とす
る電子写真用キャリア。1. An electrophotographic carrier in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a high-molecular polymer, a Knoop indenter when the carrier is applied at 29.4 mN for 5 seconds. The amount of distortion due to indentation is 2 to 16 μm and
An electrophotographic carrier, wherein the Knoop hardness at this time is 50 or more.
ネン、ノルボルネン単量体を含む共重合体、およびこれ
らの誘導体のうち、少なくとも1種を含み、かつナフテ
ン系オイル、アロマ系オイル、パラフィン系オイル、お
よびこれらの誘導体のうち、少なくとも1種のオイルを
含有することを特徴とする請求項1に記載の電子写真用
キャリア。2. The high molecular polymer of the core material contains at least one of polynorbornene, a copolymer containing a norbornene monomer, and a derivative thereof, and is a naphthenic oil, an aroma oil, or paraffin. The electrophotographic carrier according to claim 1, wherein the carrier contains at least one oil selected from a group consisting of a series oil and a derivative thereof.
0〜40体積%であることを特徴とする請求項1または
2に記載の電子写真用キャリア。3. The carrier particles having a magnetic particle content of 1
The electrophotographic carrier according to claim 1, wherein the content is 0 to 40% by volume.
0g/cm3であることを特徴とする請求項1乃至3の
何れか1に記載の電子写真用キャリア。4. The carrier particles have a true specific gravity of 1.4 to 4.
Electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 3, characterized in that it is 0 g / cm 3.
0μmであることを特徴とする請求項1乃至4の何れか
1に記載の電子写真用キャリア。5. The carrier particles have a weight average diameter of 10-8.
The electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the thickness is 0 µm.
混合して成り、該キャリア粒子が、高分子重合体中に磁
性粒子を分散させたコア材表面に、可撓性樹脂層を設け
た電子写真用キャリアであり、該キャリアの29.4m
N、5秒印加時のヌープ圧子押し込みによる歪み量が2
〜16μmかつ、このときのヌープ硬度が50以上であ
るキャリア粒子であり、該トナー粒子が、少なくとも結
着樹脂中に着色剤を相溶および/または分散させたトナ
ー粒子であることを特徴とする電子写真用二成分現像
剤。6. An electrophotographic electrophotographic apparatus comprising a mixture of at least carrier particles and toner particles, wherein the carrier particles are provided with a flexible resin layer on a surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a polymer. Carrier, 29.4m of the carrier
N, the amount of distortion caused by pushing the Knoop indenter when 5 seconds was applied was 2
A carrier particle having a Knoop hardness of 50 or more at this time and having a Knoop hardness of 50 or more, wherein the toner particle is a toner particle in which a colorant is compatible and / or dispersed in at least a binder resin. Two-component developer for electrophotography.
ナー粒子の重量平均径(Dt)の比(Dt/Dc)が、
0.05〜0.5であることを特徴とする請求項6に記
載の電子写真用二成分現像剤。7. The ratio (Dt / Dc) of the weight average diameter (Dc) of the carrier particles to the weight average diameter (Dt) of the toner particles is as follows:
The two-component developer for electrophotography according to claim 6, wherein the amount is 0.05 to 0.5.
形度が0.95以上であることを特徴とする請求項6に
記載の電子写真用二成分現像剤。 【数1】 8. The two-component developer for electrophotography according to claim 6, wherein the circularity of the toner particles defined by the following formula (1) is 0.95 or more. (Equation 1)
ことによりトナー粒子を摩擦帯電させ、内部に磁界発生
手段を有する回動可能な略円筒状現像スリーブ上に、帯
電したトナー粒子を含む二成分現像剤を保持し、像担持
体上に形成した静電潜像を現像する画像形成方法におい
て、該二成分現像剤が、少なくともキャリア粒子とトナ
ー粒子を混合して成り、該キャリア粒子が、高分子重合
体中に磁性粒子を分散させたコア材表面に、可撓性樹脂
層を設けた電子写真用キャリアであり、該キャリアの2
9.4mN、5秒印加時のヌープ圧子押し込みによる歪
み量が2〜16μmかつ、このときのヌープ硬度が50
以上であるキャリア粒子であり、該トナー粒子が、少な
くとも結着樹脂中に着色剤を相溶および/または分散さ
せたトナー粒子であることを特徴とする画像形成方法。9. The toner particles are frictionally charged by stirring the two-component developer by the stirring means, and the charged toner particles are placed on a rotatable substantially cylindrical developing sleeve having a magnetic field generating means therein. In an image forming method for holding a component developer and developing an electrostatic latent image formed on an image carrier, the two-component developer is formed by mixing at least carrier particles and toner particles, and the carrier particles are An electrophotographic carrier in which a flexible resin layer is provided on the surface of a core material in which magnetic particles are dispersed in a high-molecular polymer.
9.4 mN, the amount of distortion due to the indentation of the Knoop indenter when 5 seconds was applied was 2 to 16 μm, and the Knoop hardness at this time was 50 μm.
An image forming method, comprising the carrier particles described above, wherein the toner particles are toner particles in which a colorant is compatible and / or dispersed in at least a binder resin.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2000284422A JP2002091089A (en) | 2000-09-19 | 2000-09-19 | Electrophotographic carrier, two-component developer and method for forming image |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7272347B2 (en) | 2003-01-31 | 2007-09-18 | Ricoh Company, Ltd. | Carrier, developer including the carrier, and image forming apparatus using the developer |
-
2000
- 2000-09-19 JP JP2000284422A patent/JP2002091089A/en active Pending
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