JP2005077870A - Developer carrier and developing method using same - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a developing method using a developer carrier which does not cause problems, such as density degradation, sleeve ghost, sleeve fusion, blotch, and fogging, even under different environments, and can stably obtain a high grade image having high image density without density unevenness. <P>SOLUTION: The developer carrier, which caries a one-component developer for visualizing the electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier, has at least a substrate 5 and a resin coating layer 6 formed on the substrate surface. The resin coating layer 6 contains at least a resin 6 and graphitized particles (a). The graphitized particles are 0.20≤p(002)≤0.95 in the degree of graphitization p (002) and the initial wear height Rpk on the surface of the resin coating layer is 0.2 to 1.0 μm. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電子写真法において、電子写真感光体、或いは静電記録誘電体等の像担持体上に形成された潜像を現像して顕像化するために用いられる現像剤担持体及び電子写真現像方法に関する。   The present invention relates to a developer carrier and an electron used for developing and developing a latent image formed on an image carrier such as an electrophotographic photosensitive member or an electrostatic recording dielectric in electrophotography. The present invention relates to a photographic development method.

従来、電子写真法としては多数の方法が知られているが、一般には光導電性物質を利用し、種々の手段により静電潜像保持体(感光ドラム)上に電気的潜像を形成し、次いで該静電潜像を現像剤(トナー)で現像を行なうことで可視像化し、必要に応じて紙などの転写材にトナー像を転写した後、熱・圧力等により転写材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。   Conventionally, a number of methods are known as electrophotographic methods. Generally, a photoconductive material is used to form an electric latent image on an electrostatic latent image holding member (photosensitive drum) by various means. Then, the electrostatic latent image is developed with a developer (toner) to be visualized, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then applied onto the transfer material by heat, pressure, or the like. A toner image is fixed to obtain a copy.

これらの電子写真法による画像形成は、文書複写としては一応満足できるレベルに達しているものの、コンピュータの発達、高解像度デジタルカメラの普及等により求められるフルカラー画像の出力画像に対しては、今後も更なる高画質化、高品位化が望まれている。   Although image formation by these electrophotographic methods has reached a satisfactory level for document copying, it will continue to be used for output images of full-color images required by the development of computers and the spread of high-resolution digital cameras. Further improvement in image quality and quality is desired.

電子写真法における現像方式は主として一成分現像方式と二成分現像方式に分けられる。   Development methods in electrophotography are mainly divided into a one-component development method and a two-component development method.

従来、これらのフルカラー画像を出力するには、二成分系現像剤が用いられてきた。この現像方法においては、キャリアは摩擦帯電により電荷をトナーに付与し、またこの電荷による静電引力によりその表面にトナーを担持する。トナーとキャリアを有する現像剤は、磁石を内包する現像スリーブ上に現像剤層厚規制部材により所定の層厚にコートされ、磁気力および現像スリーブ表面の摩擦抵抗を利用することによって静電潜像担持体(感光体)と現像スリーブとの間に形成される現像領域に搬送され現像される。しかし近年では、電子写真装置の軽量・小型化等を目的として、一成分現像方式を用いた現像装置を使用する場合も多くなってきている。   Conventionally, two-component developers have been used to output these full-color images. In this developing method, the carrier imparts electric charge to the toner by triboelectric charging, and carries the toner on its surface by electrostatic attraction due to this electric charge. The developer having toner and carrier is coated on the developing sleeve containing the magnet to a predetermined layer thickness by a developer layer thickness regulating member, and the electrostatic latent image is obtained by utilizing the magnetic force and the frictional resistance of the developing sleeve surface. It is conveyed and developed in a development area formed between a carrier (photosensitive member) and a developing sleeve. However, in recent years, a developing device using a one-component developing system is often used for the purpose of reducing the weight and size of the electrophotographic apparatus.

一成分現像方式は、二成分現像方式のようにガラスビーズや鉄粉等のキャリア粒子が不要なため、現像装置自体を小型化・軽量化できる。さらには、二成分現像方式は現像剤中のトナー濃度を一定に保つ必要があるため、トナー濃度を検知し必要量のトナーを補給する装置が必要である。よって、ここでも現像装置が大きく重くなる。一成分現像方式では、このような装置は必要とならないため、やはり小さく軽く出来るため好ましい。   The one-component development method does not require carrier particles such as glass beads or iron powder unlike the two-component development method, and therefore the development device itself can be reduced in size and weight. Furthermore, since the two-component development method needs to keep the toner concentration in the developer constant, an apparatus that detects the toner concentration and replenishes the necessary amount of toner is required. Therefore, the developing device is also large and heavy here. In the one-component development system, such an apparatus is not necessary, so it is preferable because it can be made small and light.

一成分現像方式には、トナー中に磁性体を含有しない非磁性トナーと磁性体を含有する磁性トナーを用いる場合があるが、フルカラー画像に用いる場合には色再現性の点から磁性体を含まない非磁性一成分現像剤が用いられることが多い。   In the one-component development system, a non-magnetic toner containing no magnetic material and a magnetic toner containing a magnetic material may be used in the toner, but when using for a full color image, the magnetic material is included from the viewpoint of color reproducibility. Non-magnetic single component developers are often used.

一成分現像方式を用いた現像装置としては、現像静電潜像保持体としての感光ドラム表面に静電潜像を形成し、現像剤担持体(現像スリーブ)とトナーとの摩擦、及び/或いは現像スリーブ上のトナーコート量を規制するための現像剤層厚規制部材との摩擦により、トナーに正或いは負の電荷を与え、そのトナーを現像スリーブ上に薄く塗布して感光ドラムと現像スリーブとが対向した現像領域に搬送し、現像領域においてトナーを感光ドラム表面の静電潜像に飛翔・付着させて現像し、静電潜像をトナー像として顕像化するものが知られている。   As a developing device using a one-component developing system, an electrostatic latent image is formed on the surface of a photosensitive drum as a developing electrostatic latent image holding member, and friction between a developer carrying member (developing sleeve) and toner, and / or The toner is positively or negatively charged by friction with the developer layer thickness regulating member for regulating the toner coat amount on the developing sleeve, and the toner is applied thinly on the developing sleeve, and the photosensitive drum and the developing sleeve Are transported to a developing area facing each other, and in the developing area, toner is developed by flying and adhering to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum to develop the electrostatic latent image as a toner image.

最近では電子写真装置のデジタル化、更なる高画質化のために、トナーの小粒径化及び微粒子化が図られ、また装置のさらなる軽量・小型化等を目的として、廃トナーを軽減させるために、トナーの転写効率の向上が図られている。またさらにファーストコピー時間の短縮化や省電力化の目的で、トナー中の低軟化点物質の割合を高めるなどの方法により、トナーの定着温度を下げる傾向にある。   Recently, in order to digitize electrophotographic devices and further increase image quality, the toner has been reduced in particle size and particle size, and in order to reduce waste toner for the purpose of further reducing the weight and size of the device. In addition, the toner transfer efficiency is improved. Further, for the purpose of shortening the first copy time and power saving, the toner fixing temperature tends to be lowered by increasing the ratio of the low softening point substance in the toner.

上記のようなトナーの小粒径化及び微粒子化、転写効率の向上、低温定着の達成など従来の粉砕法による製造法のみでは難しくなる傾向にある。   It tends to be difficult only by the conventional pulverization method such as the above-mentioned reduction in toner particle size and particle size, improvement in transfer efficiency, and achievement of low-temperature fixing.

トナー製造に用いる重合法は、重合性単量体・着色剤・重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤・荷電制御剤・その他添加剤を、均一に溶解または分散せしめて単量体組成物とした後、この単量体組成物を、分散安定剤を含有する連続相、たとえば水相中に適当な撹拌機を用いて分散し、同時に重合反応を行わせ、所望の粒径を有するトナーを得る方法である。   The polymerization method used for toner production is a monomer composition in which a polymerizable monomer, a colorant, a polymerization initiator and, if necessary, a crosslinking agent, a charge control agent, and other additives are uniformly dissolved or dispersed. Then, the monomer composition is dispersed in a continuous phase containing a dispersion stabilizer, such as an aqueous phase, using a suitable stirrer, and simultaneously subjected to a polymerization reaction, whereby a toner having a desired particle size is obtained. Is the way to get.

この製造方法は、粉砕工程を経ないため現像剤に脆性を付与せしめる必要がなく、更に従来の粉砕法では使用することができなかった低軟化点物質を多量に使用することができる等の材料の選択幅が広がり好ましい。   Since this manufacturing method does not go through a pulverization step, it is not necessary to impart brittleness to the developer, and further, a material that can use a large amount of a low softening point material that could not be used in the conventional pulverization method. The selection range is widened and preferable.

またさらに重合法は比較的容易に粒度分布がシャープであり、球形で転写効率の高い微小粒径のトナーを製造できる特性を有している。   Furthermore, the polymerization method has characteristics that the particle size distribution is relatively easy and the toner having a spherical shape and high transfer efficiency can be produced relatively easily.

しかしながら、上記のような特性を有する重合法によるトナーを用いた場合でも、現像剤担持体上のトナー層の形成は環境状態,トナーの物性,現像剤担持体表面の状態等に依存している。特に低温低湿下においては、単位質量当たりの電荷量が増えるため更に現像スリーブ上へ静電的に付着しやすくなり、また高温高湿下においては、外部からの物理的な力を受ける場合トナーが流動化しやすい材料を用いているため変質しやすくなり、トナーによるスリーブ汚染やスリーブ融着が起こりやすい。   However, even in the case of using the toner by the polymerization method having the above characteristics, the formation of the toner layer on the developer carrying member depends on the environmental state, the physical properties of the toner, the state of the surface of the developer carrying member, and the like. . In particular, under low temperature and low humidity, the amount of charge per unit mass increases, so that it is more likely to adhere electrostatically on the developing sleeve. Under high temperature and high humidity, the toner may be exposed to physical force from the outside. Since a material that is easily fluidized is used, the material is easily changed in quality, and the toner is easily contaminated with the sleeve and fused with the sleeve.

また、複写を重ねるにつれてトナーが繰り返し現像剤担持体と摩擦された結果、トナーの流動性向上のための添加剤等がトナーから遊離し、これらの遊離物質が現像剤担持体上に堆積したり、或いはトナー中の低軟化点物質が現像剤担持体上に成膜するために、現像剤担持体の表面状態が変化し、トナーの現像性が変化するという問題があった。   Further, as the copying is repeated, the toner is repeatedly rubbed against the developer carrier, so that additives for improving the fluidity of the toner are released from the toner, and these free substances are deposited on the developer carrier. Alternatively, since the low softening point substance in the toner forms a film on the developer carrying member, there is a problem that the surface state of the developer carrying member changes and the developability of the toner changes.

さらに、このような現像装置に重合法で得られたトナーを用いた場合、重合法で得たトナーは粉砕法で得るトナーと比較して極めて流動性が良いため、トナーが現像剤担持体と規制部材間をすり抜ける現象が発生しやすい場合がある。このため、現像剤粒子間の帯電量が不均一になり易く、またトナーが現像剤担持体上で不均一なコート状態になりやすく、結果として地カブリや画像ムラのある不良画像が発生しやすくなる。更に繰り返し耐久画出し時に軸受け等にトナーが入り込みやすく、これによるトナーの融着物が発生しやすいため、転写時において転写不良を起こしやすくなる。   Further, when the toner obtained by the polymerization method is used in such a developing device, the toner obtained by the polymerization method has extremely good fluidity compared to the toner obtained by the pulverization method, and therefore, the toner is separated from the developer carrier. There may be a case where a phenomenon of slipping between the regulating members is likely to occur. For this reason, the charge amount between the developer particles is likely to be non-uniform, and the toner is likely to be in a non-uniform coating state on the developer carrying member, and as a result, a defective image with background fog and image unevenness is likely to occur. Become. Further, toner is likely to enter the bearing or the like during repeated endurance image formation, and a toner fusion product is likely to be generated thereby, so that transfer defects are likely to occur during transfer.

また、一般的に重合を用いたトナーは、実質球形であるために現像器内で最密充填しやすく、現像剤が現像器内の規制部材下流部分にトナーが密に充填するため、トナーへの機械的負荷力が増加し現像剤担持体上にトナーが融着する所謂スリーブ汚染が発生する場合がある。スリーブ汚染は、画像濃度の低下や地カブリの原因となり好ましくない。   In general, a toner using polymerization is substantially spherical, so that it is easy to close-pack in the developing device, and the developer is densely packed in the downstream portion of the regulating member in the developing device. In some cases, so-called sleeve contamination occurs in which the toner is fused on the developer carrying member due to an increase in the mechanical load force. Sleeve contamination is undesirable because it causes a reduction in image density and fogging.

重合法を用いた場合、トナーの帯電調整が難しく、外添剤等による工夫が種々行なわれているものの、トナー帯電の不均一性や上記スリーブ表面への融着の発生など耐久安定性に関わる問題は、完全には解決されていない。   When the polymerization method is used, it is difficult to adjust the charge of the toner, and various devices have been devised by external additives, but it is related to durability stability such as non-uniformity of toner charge and occurrence of fusion to the sleeve surface. The problem is not fully resolved.

更にまた、現像スリーブが繰り返し回転を行なっていくうちに、現像スリーブ上にコーティングされたトナーの帯電量が現像スリーブとの接触により高くなり過ぎ、トナーが現像スリーブ表面との鏡映力により引き合って現像スリーブ表面上で不動状態となり、現像スリーブから静電潜像保持体(ドラム)上の潜像に移動しなくなる、所謂、チャージアップ現象が特に低湿下で起こりやすくなる。この様なチャージアップ現象が発生すると、上層のトナーは帯電しにくくなってトナーの現像量が低下するため、ライン画像の細りやベタ画像の画像濃度薄の如き問題点を生じる。更に、チャージアップにより適正に帯電されないトナーが規制不良となってスリーブ上に流出し、斑点状、波上のムラとなる、所謂ブロッチ現象も発生する。更に、画像部(トナー消費部)と非画像部とのトナー層形成状態が変わり、帯電状態が異なってしまうため、例えば、一度画像濃度の高いベタ画像を現像した位置が、現像スリーブの次の回転時に現像位置に来てハーフトーン画像を現像すると、画像上にベタ画像の跡が現れてしまう現象、所謂、スリーブゴースト現象が生じ易い。   Furthermore, as the developing sleeve rotates repeatedly, the charge amount of the toner coated on the developing sleeve becomes too high due to contact with the developing sleeve, and the toner attracts by the mirroring force with the surface of the developing sleeve. A so-called charge-up phenomenon that becomes stationary on the surface of the developing sleeve and does not move from the developing sleeve to the latent image on the electrostatic latent image holding member (drum) is likely to occur particularly under low humidity. When such a charge-up phenomenon occurs, the toner in the upper layer is difficult to be charged, and the development amount of the toner is reduced, which causes problems such as thin line images and thin image density of solid images. In addition, the toner that is not properly charged due to charge-up becomes poorly regulated and flows out onto the sleeve, causing a so-called blotch phenomenon that becomes spotted and uneven on the wave. Furthermore, since the toner layer formation state of the image portion (toner consumption portion) and the non-image portion is changed and the charging state is different, for example, the position where the solid image having a high image density is once developed is next to the developing sleeve. When a halftone image is developed when the developing position is reached during rotation, a phenomenon that a solid image appears on the image, that is, a so-called sleeve ghost phenomenon is likely to occur.

この様な現象を解決する方法として、特許文献1、特許文献2などにおいては、樹脂中に、結晶性グラファイト及びカーボンの如き導電性微粉末を分散させた被覆層が基体上に設けられている現像スリーブを用いる方法が提案されている。   As a method for solving such a phenomenon, in Patent Document 1, Patent Document 2, and the like, a coating layer in which conductive fine powder such as crystalline graphite and carbon is dispersed in a resin is provided on a substrate. A method using a developing sleeve has been proposed.

この方法を用いることにより、チャージアップ現象の防止と帯電の均一性の向上に効果は認められるものの、未だ不十分であり、上記粉末を多量に添加した場合には、チャージアップやスリーブゴーストに対しては改善されるが、特に非磁性一成分現像剤を用いた場合、トナーへの帯電付与能力が不十分となり、搬送性の低下や濃度ムラなどが発生しやすい。更に、上記粉末を多量に添加した場合には被覆層が脆性化して削れやすくなると共に表面が不均一となり、スリーブの耐久性低下の弊害を生ずる。また、前記の結晶性グラファイトを分散させた被覆層をもちいた場合は、被覆層表面が結晶性グラファイトの燐片状の構造から起因して潤滑性を有するようになるのでスリーブへの融着に関して改善がみられるが、形状が鱗片状であるがために被覆層表面の面の状態が不均一となり初期摩耗高さは大きな値となる。現像剤担持体上のトナー層を規制するため規制部材による当接圧など規制力を強めた場合に、初期摩耗高さが大きいと規制部材にキズが発生しやすく、トナーの融着やスジが発生しやすい。さらに結晶性グラファイトの硬度が低いため、被覆層表面で結晶性グラファイト自体の摩耗や脱離が発生しやすく、耐久を進めていった場合に被覆層の表面粗さや表面組成が変化して、トナーの搬送不良やトナーへの帯電付与の不均一化が起こりやすくなる。   Although this method is effective for preventing the charge-up phenomenon and improving the uniformity of charging, it is still insufficient, and when a large amount of the above powder is added, charge-up and sleeve ghost are not affected. However, in particular, when a non-magnetic one-component developer is used, the ability to impart charge to the toner becomes insufficient, and transportability and density unevenness tend to occur. Further, when a large amount of the above powder is added, the coating layer becomes brittle and becomes easy to be scraped, and the surface becomes non-uniform, resulting in a detrimental effect on the durability of the sleeve. In addition, when a coating layer in which the crystalline graphite is dispersed is used, the coating layer surface has lubricity due to the scaly structure of the crystalline graphite. Although the improvement is observed, since the shape is scaly, the state of the surface of the coating layer becomes non-uniform and the initial wear height becomes a large value. When the regulating force such as the contact pressure by the regulating member is strengthened to regulate the toner layer on the developer carrying member, if the initial wear height is large, the regulating member is likely to be scratched, and toner fusing and streaks may occur. Likely to happen. Furthermore, since the hardness of the crystalline graphite is low, the crystalline graphite itself is likely to be worn and detached on the surface of the coating layer, and the surface roughness and surface composition of the coating layer change when the durability is advanced, and the toner Inadequate transport and non-uniform charging of toner.

また特許文献3、特許文献4などにおいては、樹脂中に、鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を添加することで球形化処理されたトナーや重合法によって製造されたネガトナーに対しチャージアップなどの過剰な帯電を防ぐ現像スリーブを用いる先行技術が提案されている。   In Patent Document 3, Patent Document 4, and the like, the toner is manufactured by a spheroidizing toner or a polymerization method by adding a quaternary ammonium salt compound that is positively charged to iron powder into the resin. Prior art using a developing sleeve that prevents excessive charging such as charge-up for a negative toner has been proposed.

この方法を用いることにより、チャージアップ現象の防止と帯電の均一性の向上に効果は認められるものの、トナーに対する帯電安定性と搬送安定性は未だ不十分である。   Although this method is effective for preventing the charge-up phenomenon and improving the uniformity of charging, the charging stability and the conveyance stability for the toner are still insufficient.

特に重合法により製造される磁性体を有さない非磁性一成分トナーを用い、後述するような感光ドラムと現像剤担持体が非接触の状態で現像を行う非接触型現像装置を用いる場合、本発明に用いられるような磁性体を有さない非磁性トナーに対する帯電安定性と搬送安定性は未だ十分には解決されていない。   In particular, when using a non-magnetic one-component toner that does not have a magnetic material produced by a polymerization method and uses a non-contact type developing device that performs development in a non-contact state between a photosensitive drum and a developer carrier as described below, The charging stability and the conveyance stability for a non-magnetic toner having no magnetic material as used in the present invention have not been sufficiently solved.

特開平02−105181号公報Japanese Patent Laid-Open No. 02-105181 特開平03−036570号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 03-036570 特開2003−057951号公報JP 2003-057951 A 特開2002−311636号公報JP 2002-311636 A

本発明の目的は、異なる環境条件下においても、濃度低下、スリーブゴースト、スリーブ融着、ブロッチ及びカブリの如き問題点が発生せず、濃度ムラが無く、画像濃度が高い高品位の画像を安定して得ることのできる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   The object of the present invention is that no problems such as density reduction, sleeve ghost, sleeve fusion, blotch and fog occur even under different environmental conditions, there is no density unevenness, and high quality images with high image density are stable. The developer carrying body which can be obtained in this way and a developing method using the developer carrying body are provided.

本発明の目的は、非磁性一成分の球形のトナーを用いた場合にも耐久を通じてトナーの帯電を制御すると共にスリーブ上のトナー層を安定して形成し搬送することができる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a developer carrier capable of controlling the charging of a toner through durability and stably forming and transporting a toner layer on a sleeve even when a non-magnetic one-component spherical toner is used. It is to provide a developing method using a developer carrier.

本発明の目的は、非磁性一成分の球形のトナーを用いた場合にも耐久を通じて現像剤担持体表面へのトナー付着を軽減させることにとり、トナーの不均一な帯電を制御すると共にトナーに十分な帯電を与えることのできる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   An object of the present invention is to reduce toner adhesion to the surface of a developer carrying member through durability even when a non-magnetic one-component spherical toner is used. It is an object of the present invention to provide a developer carrying member capable of giving a sufficient charge and a developing method using the developer carrying member.

本発明の目的は、繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の樹脂被覆層の劣化が生じ難く、高耐久性を有し、安定した画質が得られる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   An object of the present invention is to use a developer carrying body and a developer carrying body that are less likely to cause deterioration of the resin coating layer on the surface of the developer carrying body due to repeated copying or durability, have high durability, and provide stable image quality. Development method.

本発明の目的は、繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の樹脂被覆層の部分的な削れなど表面被覆層の劣化が生じ難く、トナーへの帯電付与性及び搬送性の安定性に優れた現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   The object of the present invention is to prevent deterioration of the surface coating layer, such as partial scraping of the resin coating layer on the surface of the developer carrying member due to repeated copying or durability, and is excellent in chargeability to toner and stability in transportability. It is to provide a developer carrying body and a developing method using the developer carrying body.

本発明の目的は、規制部材へのキズや融着の発生しにくい、スジ状の画像欠陥の生じにくい、安定した画質が得られる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a developer carrying body that is less likely to cause scratches and fusion to a regulating member, is less likely to cause streak-like image defects, and has a stable image quality, and a developing method using the developer carrying body. It is to be.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、現像剤担持体表面の樹脂被覆層を特定の範囲の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子を樹脂中に分散させた構成とし、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkを0.2〜1.0μmとすることにより、トナー搬送性、トナーへの帯電付与性が安定し、トナー汚染やトナーのチャージアップを発生させることが無く、迅速且つ均一に適度な帯電量を付与する効果があることを本発明者らは見出した。また、樹脂被覆層表面を上記構成とすることで、不整な凹凸部を減らすことができ規制部材(ブレード等)への摺擦キズやトナー融着の発生しにくい、スジ状の画像欠陥の生じにくく安定した画質が得られる効果を見出した。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have configured the resin coating layer on the surface of the developer carrier to have graphitized particles having a graphitization degree in a specific range dispersed in the resin. In addition, by setting the initial wear height Rpk of the resin coating layer surface to 0.2 to 1.0 μm, the toner transportability and the charge imparting property to the toner are stabilized, and toner contamination and toner charge up occur. The present inventors have found that there is an effect of imparting an appropriate charge amount quickly and uniformly. In addition, since the resin coating layer surface has the above-described configuration, irregular irregularities can be reduced, resulting in generation of streak-like image defects that are less likely to cause rubbing scratches and toner fusion to a regulating member (blade, etc.). We found an effect that it is difficult to obtain a stable image quality.

これらの効果は、スリーブ上で磁気による保持力を有しない非磁性一成分現像剤を用いる際により効果的である。さらにはまた帯電制御がし難く、流動性が高いため安定した規制及び安定した搬送のし難い重合法などによる球状のトナーを用いた際により一層の効果を得ることができる。   These effects are more effective when a non-magnetic one-component developer having no magnetic holding force on the sleeve is used. Furthermore, it is difficult to control the charge, and since the fluidity is high, a further effect can be obtained when a spherical toner is used due to a stable regulation and a polymerization method that is difficult to stably convey.

樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkを上記範囲にするためには被覆層の形成に用いる塗工液の分散条件及び塗布条件により制御可能であるが、粒子の粒度分布において体積分布がシャープな黒鉛化粒子を用いることが好ましい。   In order to make the initial wear height Rpk on the surface of the resin coating layer within the above range, it can be controlled by the dispersion condition and coating condition of the coating liquid used to form the coating layer, but the volume distribution is sharp in the particle size distribution of the particles. It is preferable to use graphitized particles.

特定の黒鉛化度を有する、粒度分布において体積分布がシャープな黒鉛化粒子を用いることで、さらに以下の効果が得られる。すなわちトナーへの搬送安定性及び安定した帯電付与性に優れた、表面形状と潤滑性を有する樹脂被覆層が形成されると共に樹脂被覆層の表面から前記黒鉛化粒子が摩耗や脱離を起こしにくい現像剤担持体が得られ、さらに黒鉛化粒子の硬度が樹脂の硬度に近くなるため、樹脂被覆層が磨耗したとしても均一に削れ、樹脂被覆層中から再び黒鉛化粒子が露出するため表面組成の変化が小さい。このために多数枚の画出しにおいても現像剤担持体の表面被覆層の粗さ、表面形状の均一性及び表面の材料組成の変化を抑制でき、安定した画像を得ることができる。   The following effects can be further obtained by using graphitized particles having a specific degree of graphitization and a sharp volume distribution in the particle size distribution. In other words, a resin coating layer having a surface shape and lubricity, which is excellent in stability of transporting toner and providing stable charge, is formed, and the graphitized particles are less likely to be worn or detached from the surface of the resin coating layer. Since the developer carrier is obtained, and the hardness of the graphitized particles is close to the hardness of the resin, even if the resin coating layer is worn, it is evenly scraped, and the graphitized particles are exposed again from the resin coating layer. The change is small. For this reason, even when a large number of images are printed, it is possible to suppress the roughness of the surface coating layer of the developer carrier, the uniformity of the surface shape, and the change in the material composition of the surface, and a stable image can be obtained.

すなわち、本発明の目的は以下により達成される。
(1)静電潜像担持体に担持された静電潜像を可視化するための一成分現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記現像剤担持体は、少なくとも基体と、前記基体表面に形成された樹脂被覆層とを有し、前記樹脂被覆層は、少なくとも樹脂及び黒鉛化粒子を含有し、該黒鉛化粒子は黒鉛化度p(002)が0.20≦p(002)≦0.95であり、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkが0.2〜1.0μmであることを特徴とする現像剤担持体。
(2)前記黒鉛化粒子はメソカーボンマイクロビーズ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする(1)の現像剤担持体。
(3)前記黒鉛化粒子はバルクメソフェーズピッチ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする(1)の現像剤担持体。
(4)該樹脂被覆層は、少なくとも鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を含有することを特徴とする(1)乃至(3)の現像剤担持体。
(5)該樹脂被覆層は、少なくともフェノール樹脂を含有し、且つ該フェノール樹脂は、含窒素化合物を触媒として用いて製造されたフェノール樹脂であり、その構造中に−NH2基、=NH基、もしくは−NH−結合のいずれかを有するフェノール樹脂であることを特徴とする(4)の現像剤担持体。
(6)一成分現像剤を収容する現像剤容器、及び前記現像剤容器内に収容されている現像剤を層状に担持する現像剤担持体を有し、静電潜像担持体に対向する現像領域へ前記担持された現像剤を搬送し、前記搬送された現像剤により静電潜像担持体に担持された静電潜像を現像して可視化するための現像方法において、
前記現像剤担持体は、少なくとも基体と、前記基体表面に形成された樹脂被覆層とを有し、前記樹脂被覆層は、少なくとも樹脂及び黒鉛化粒子を含有し、該黒鉛化粒子は黒鉛化度p(002)が0.20≦p(002)≦0.95であり、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkが0.2〜1.0μmであることを特徴とする現像方法。
(7)前記黒鉛化粒子はメソカーボンマイクロビーズ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする(6)の現像方法。
(8)前記黒鉛化粒子はバルクメソフェーズピッチ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする(6)の現像方法。
(9)該現像剤担持体は、少なくとも基体及び樹脂被覆層を有し、且つ該樹脂被覆層は、少なくとも鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を含有することを特徴とする(6)乃至(8)の現像方法。
(9)該樹脂被覆層は、少なくともフェノール樹脂を含有し、且つ該フェノール樹脂は、含窒素化合物を触媒として用いて製造されたフェノール樹脂であり、その構造中に−NH2基、=NH基、もしくは−NH−結合のいずれかを有するフェノール樹脂であることを特徴とする(8)の現像方法。
(10)前記現像剤が、非磁性一成分現像剤であり、該非磁性一成分現像剤は下記式(1)、(2)より求められる平均円形度が0.970以上であることを特徴とする(6)乃至(9)の現像方法。
That is, the object of the present invention is achieved by the following.
(1) A developer carrying member carrying a one-component developer for visualizing an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrying member, the developer carrying member comprising at least a substrate and the substrate A resin coating layer formed on the surface, wherein the resin coating layer contains at least a resin and graphitized particles, and the graphitized particles have a graphitization degree p (002) of 0.20 ≦ p (002). ≦ 0.95, and the initial wear height Rpk of the resin coating layer surface is 0.2 to 1.0 μm.
(2) The developer carrying member according to (1), wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing mesocarbon microbead particles.
(3) The developer carrying member according to (1), wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing bulk mesophase pitch particles.
(4) The developer carrying member according to any one of (1) to (3), wherein the resin coating layer contains at least a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to iron powder.
(5) The resin coating layer contains at least a phenol resin, and the phenol resin is a phenol resin produced using a nitrogen-containing compound as a catalyst, and the structure includes —NH 2 groups and ═NH groups. (4) The developer carrying member according to (4), which is a phenol resin having any of —NH— bonds.
(6) A developer container that contains a one-component developer, and a developer carrier that carries the developer contained in the developer container in layers, and development that faces the electrostatic latent image carrier In the developing method for transporting the carried developer to an area and developing and visualizing the electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier by the carried developer,
The developer carrier has at least a substrate and a resin coating layer formed on the surface of the substrate, the resin coating layer contains at least a resin and graphitized particles, and the graphitized particles have a graphitization degree. p (002) is 0.20 ≦ p (002) ≦ 0.95, and initial wear height Rpk of the resin coating layer surface is 0.2 to 1.0 μm. .
(7) The developing method according to (6), wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing mesocarbon microbead particles.
(8) The developing method according to (6), wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing bulk mesophase pitch particles.
(9) The developer carrying member has at least a substrate and a resin coating layer, and the resin coating layer contains at least a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to iron powder. (6) to (8).
(9) The resin coating layer contains at least a phenol resin, and the phenol resin is a phenol resin produced using a nitrogen-containing compound as a catalyst, and the structure includes —NH 2 groups and ═NH groups. Or the development method according to (8), which is a phenol resin having either an —NH— bond.
(10) The developer is a non-magnetic one-component developer, and the non-magnetic one-component developer has an average circularity of 0.970 or more obtained from the following formulas (1) and (2). The developing method of (6) to (9).

円形度a=L0/L (1)
[式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Lは粒子像の周囲長を示す。]
Circularity a = L0 / L (1)
[In the formula, L0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the particle image. ]

Figure 2005077870
[式中、aaveは平均円形度であり、粒度分布の分割点Iでの円形度(中心値)をaI、頻度をfaiとする。]
Figure 2005077870
[ Where a ave is the average circularity, the circularity (center value) at the dividing point I of the particle size distribution is a I , and the frequency is fa i . ]

本発明の現像剤担持体及びこれを用いた現像装置によれば、帯電付与性および耐磨耗性に優れ、高温高湿下、また低温低湿下において長期耐久においても、トナーの帯電均一性及びトナー搬送性が安定し、ブロッチやトナー融着、スリーブゴースト、カブリ、濃度低下等を有効に防止し、高品位の画像が得られる現像剤担持体及びこれを用いた現像装置を提供することができる。   According to the developer carrying member of the present invention and the developing device using the same, the toner is excellent in charge imparting property and wear resistance, and the toner charging uniformity and long-term durability under high temperature and high humidity and low temperature and low humidity. To provide a developer carrying member having stable toner transportability, effectively preventing blotch, toner fusion, sleeve ghosting, fogging, density reduction, etc., and obtaining a high-quality image, and a developing device using the same. it can.

本発明により繰り返し複写又は耐久による現像剤担持体表面の樹脂被覆層のはがれ、傷、部分的な削れなど表面形状の不均一化が生じ難く、トナーへの帯電付与性及び搬送性の安定性に優れた現像剤担持体、該現像剤担持体を用いた現像方法を提供することができる。   According to the present invention, the resin coating layer on the surface of the developer carrying member due to repeated copying or durability is hardly peeled off, scratched, partially scraped, etc., and the surface shape is less uniform, and the chargeability to the toner and the stability of the transportability are improved. An excellent developer carrying member and a developing method using the developer carrying member can be provided.

さらに規制部材へのキズや融着が発生しにくく、スジ状の画像欠陥の生じにくい、安定した画質が得られる現像剤担持体及び現像剤担持体を用いた現像方法を提供することができる。   Furthermore, it is possible to provide a developer carrying body that is less likely to cause scratches and fusion to the regulating member, is less likely to cause streak-like image defects, and has a stable image quality, and a developing method using the developer carrying body.

さらにまた、粉砕法で得られるトナーと比較して、極めて流動性の高い重合法により得られたトナーを用いた場合でも、トナーが現像剤担持体と規制部材間をすり抜けるなどの現象の発生を防ぎ、安定した搬送性を達成でき、地カブリや画像ムラのない良好な画像の得ることのできる現像剤担持体及びこれを用いた現像装置を提供することができる。   Furthermore, even when a toner obtained by a polymerization method having extremely high fluidity is used as compared with a toner obtained by a pulverization method, a phenomenon such as the toner slipping between the developer carrying member and the regulating member may occur. It is possible to provide a developer carrying member that can prevent, achieve stable transportability, and can obtain a good image free from background fog and image unevenness, and a developing device using the same.

本発明により非磁性一成分トナー、特に重合法などによる球形のトナーを用いた場合にも耐久を通じてトナーの帯電を良好に制御すると共にスリーブ上のトナー層を安定して形成することができる現像剤担持体及びこれを用いた現像装置を提供することができる。   According to the present invention, even when a non-magnetic one-component toner, particularly a spherical toner obtained by polymerization or the like, is used, the developer capable of satisfactorily controlling the charging of the toner through durability and stably forming the toner layer on the sleeve A carrier and a developing device using the same can be provided.

さらに本発明により非磁性一成分の球形のトナーを用いた場合にも耐久を通じて現像剤担持体表面へのトナー付着を軽減させ、トナーの帯電を良好に制御すると共にトナーに十分な帯電を与えることのでき、スリーブ上のトナー層を安定して形成することができる現像剤担持体、およびこれを用いた現像方法を提供することができる。   Further, even when a non-magnetic one-component spherical toner is used according to the present invention, toner adhesion to the surface of the developer carrying member can be reduced through durability, and the toner charge can be controlled well and the toner can be sufficiently charged. Therefore, it is possible to provide a developer carrying member capable of stably forming a toner layer on a sleeve and a developing method using the same.

以下、好ましい実施の形態を挙げて本発明について詳述する。まず、本発明の一成分現像装置に用いられる現像剤担持体について説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to preferred embodiments. First, the developer carrier used in the one-component developing device of the present invention will be described.

本発明の現像装置は、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、現像剤担持体上の現像剤層厚を規制する現像剤層厚規制部材を有し、層厚規制部材と現像剤担持体間を通過し形成された一成分現像剤の現像剤層を潜像担持体に対向する現像領域へと担持搬送し、現像剤担持体上のトナーにより潜像担持体上に形成された潜像を現像し可視像化する現像装置であって、これに用いられる現像剤担持体は、少なくとも基体および基体表面に形成された樹脂被覆層を有し、前記樹脂被覆層は少なくとも被覆樹脂および被覆樹脂中に分散された黒鉛化度p(002)が0.20≦p(002)≦0.95である黒鉛化粒子を含有し、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkが0.2〜1.0μmであることを特徴とする。   The developing device of the present invention includes a developer carrying member that carries and conveys a developer, and a developer layer thickness regulating member that regulates the thickness of the developer layer on the developer carrying member, and the layer thickness regulating member and the developer carrying member The developer layer of the one-component developer formed between the bodies is carried and conveyed to the development area facing the latent image carrier, and the latent image formed on the latent image carrier by the toner on the developer carrier. A developing device for developing and visualizing an image, wherein a developer carrier used in the image forming apparatus has at least a substrate and a resin coating layer formed on the surface of the substrate, and the resin coating layer includes at least a coating resin and Containing graphitized particles having a degree of graphitization p (002) of 0.20 ≦ p (002) ≦ 0.95 dispersed in the coating resin, and an initial wear height Rpk of the resin coating layer surface is It is 0.2 to 1.0 μm.

樹脂被覆層を上記表面形状とすることにより、トナーに対する帯電を均一かつ安定に行うことができ、さらにスジや融着のでにくく、チャージアップの発生しにくい樹脂被覆層を得ることができる。さらに樹脂被覆層に特定の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子を用いることで、良好なトナーに対する帯電性と潤滑性を、耐久を通じ得ることがでる。   By making the resin coating layer have the above surface shape, it is possible to uniformly and stably charge the toner, and it is possible to obtain a resin coating layer that is less likely to cause streaks and fusion and is less likely to be charged up. Further, by using graphitized particles having a specific degree of graphitization for the resin coating layer, good chargeability and lubricity for the toner can be obtained through durability.

上記の黒鉛化度p(002)とは、Franklinのp値といわれるもので、黒鉛のX線回折図から得られる格子間隔d(002)を測定することにより、下記式(2)を用いて求められる値である。
d(002)=3.440−0.086(1−p(002)2) (2)
The degree of graphitization p (002) is said to be the Franklin p-value. By measuring the lattice spacing d (002) obtained from the X-ray diffraction diagram of graphite, the following formula (2) is used. This is the required value.
d (002) = 3.440-0.086 (1-p (002) 2 ) (2)

このp(002)値は、炭素の六方網目平面積み重なりのうち、無秩序な部分の割合を示すものであり、p(002)値が小さいほど黒鉛化度は大きい。   This p (002) value indicates the proportion of the disordered portion of the hexagonal mesh plane stacking of carbon, and the smaller the p (002) value, the greater the degree of graphitization.

上記黒鉛化粒子は、前記特許文献1、特許文献2に記載しているコークスなどの骨剤をタールピッチ等により固めて成形後1000〜1300℃程度で焼成してから2500〜3000℃程度で黒鉛化して得た人造黒鉛、あるいは天然黒鉛からなる特許文献1等に開示される結晶性グラファイトとは、原材料及び製造工程が異なる。本発明に用いられる黒鉛化粒子は前記の結晶性グラファイトより黒鉛化の程度は若干低いものの、上記結晶性グラファイトと同様に高い導電性や潤滑性を有している。更に、本発明で用いられる黒鉛化粒子は、結晶性グラファイトの形状が燐片状または針状であるのとは異なり、粒子の形状が粒子状でありしかも粒子自身の硬度が比較的高いことが特徴である。   The graphitized particles are obtained by solidifying a coke or the like described in Patent Document 1 or Patent Document 2 with tar pitch or the like, firing it at about 1000 to 1300 ° C. and then firing it at about 2500 to 3000 ° C. The raw material and the manufacturing process are different from the crystalline graphite disclosed in Patent Document 1 or the like made of artificial graphite or natural graphite. Although the degree of graphitization used in the present invention is slightly lower than that of the crystalline graphite, the graphitized particles have high conductivity and lubricity like the crystalline graphite. Further, the graphitized particles used in the present invention are different from the shape of crystalline graphite in the form of flakes or needles, and the shape of the particles is in the form of particles and the hardness of the particles themselves is relatively high. It is a feature.

また、上記黒鉛化粒子は、特許文献3に記載している低比重且つ導電性の球状粒子とも原材料と製法が異なることにより、粒子自身の潤滑性や帯電付与特性の点で異なる。特許文献3に記載している低比重且つ導電性の球状粒子はフェノール樹脂、ナフタレン樹脂、フラン樹脂、キシレン樹脂、ジビニルベンゼン重合体、スチレン―ジビニルベンゼン共重合体、ポリアクリロニトリルの如き球状樹脂粒子表面に、メカノケミカル法によってバルクメソフェーズピッチを被覆し、被覆された粒子を酸化性雰囲気化で熱処理した後に不活性雰囲気下又は真空下で焼成して炭素化及び/又は黒鉛化したものである。従って、前記の球状樹脂粒子そのものは黒鉛化しにくい材質であるので、表面は黒鉛化されていても粒子内部は炭化されたものであり、粒子自体の黒鉛化度p(002)は大きく、測定不能であり、本発明で用いる黒鉛化粒子とは結晶性が異なる。また前記の導電性球状粒子は、樹脂被覆層中に分散された場合、比較的大きい凹凸形状の形成によりトナーの搬送力を高め、トナーの樹脂被覆層との接触機会を制御すると共に、樹脂被覆層の耐磨耗性を向上する機能を樹脂被覆層に付与しているのが特徴である。   Further, the graphitized particles are different from the low specific gravity and conductive spherical particles described in Patent Document 3 in terms of the lubricity and charge imparting characteristics of the particles themselves due to the difference in raw material and manufacturing method. Low specific gravity and conductive spherical particles described in Patent Document 3 are spherical resin particle surfaces such as phenol resin, naphthalene resin, furan resin, xylene resin, divinylbenzene polymer, styrene-divinylbenzene copolymer, polyacrylonitrile. In addition, a bulk mesophase pitch is coated by a mechanochemical method, and the coated particles are heat-treated in an oxidizing atmosphere and then baked in an inert atmosphere or vacuum to be carbonized and / or graphitized. Therefore, since the spherical resin particles themselves are difficult to graphitize, even if the surface is graphitized, the inside of the particles is carbonized, and the degree of graphitization p (002) of the particles themselves is large and cannot be measured. The crystallinity is different from the graphitized particles used in the present invention. Further, when the conductive spherical particles are dispersed in the resin coating layer, the toner conveying force is increased by forming a relatively large uneven shape, and the contact opportunity of the toner with the resin coating layer is controlled. It is characterized in that the resin coating layer has a function of improving the wear resistance of the layer.

一方、本発明に使用する黒鉛化粒子は、樹脂被覆層表面に均一で微小な凹凸を付与することで、均一な潤滑性、導電性、帯電付与性、耐磨耗性などの特性を樹脂被覆層に付与するために添加している。   On the other hand, the graphitized particles used in the present invention provide uniform and minute irregularities on the surface of the resin coating layer, thereby providing uniform properties such as lubricity, conductivity, chargeability, and abrasion resistance. It is added to give to the layer.

即ち、上記のような本発明に使用する特性を有する黒鉛化粒子を樹脂被覆層に用いると、被覆層中で均一且つ微細に分散されやすく、黒鉛化粒子が樹脂被覆層表面に形成する微小凹凸形状を適度な大きさに制御しやすくなる。そして、この微小凹凸を樹脂被覆層表面に形成させることで、トナー粒子表面との接触面積を制御すると共に黒鉛化粒子の優れた帯電特性により、樹脂被覆層表面上でのトナーのチャージアップやトナー汚染、トナー融着を発生させることなく、トナーへ迅速且つ均一な帯電を安定に付与することが可能となる。   That is, when the graphitized particles having the characteristics used in the present invention as described above are used in the resin coating layer, they are easily dispersed uniformly and finely in the coating layer, and the micro unevenness formed on the surface of the resin coating layer. It becomes easy to control the shape to an appropriate size. Then, by forming the micro unevenness on the surface of the resin coating layer, the contact area with the toner particle surface is controlled, and the charge property of the graphitized particles makes it possible to charge up the toner on the surface of the resin coating layer or the toner. It is possible to stably and quickly impart uniform charging to the toner without causing contamination or toner fusion.

また、本発明に用いられる黒鉛化粒子自体が優れた潤滑性を有していることと、適度な硬さを有するために被覆樹脂との硬さの差が小さいことにより、樹脂被覆層表面が耐久で削れにくくなっている。また、微小な凹凸部分の樹脂被覆層表面が削れたとしても均一に削れ易いために、微小な凹凸形状は維持されて樹脂被覆層表面の組成や特性は耐久しても変化しにくくなっている。   In addition, the graphitized particles themselves used in the present invention have excellent lubricity, and the hardness difference between the resin and the coating resin is small due to having an appropriate hardness. It is durable and difficult to cut. In addition, even if the surface of the resin coating layer of minute uneven portions is scraped, it is easy to cut evenly, so that the minute uneven shape is maintained and the composition and characteristics of the resin coating layer surface are difficult to change even if it is durable. .

このような構成とすることで多数枚の画出しにおいても現像剤担持体の表面被覆層の初期摩耗高さを0.2〜1.0μmに制御でき、表面形状の均一性及び表面の材料組成の変化を抑制でき、安定した画像を得ることができる。また、樹脂被覆層表面を上記構成とすることで、不整な凹凸部を減らすことができ規制部材(ブレード等)への摺擦キズやトナー融着の発生しにくい、スジ状の画像欠陥の生じにくく安定した画質が得られる効果を見出した。   By adopting such a configuration, the initial wear height of the surface coating layer of the developer carrying member can be controlled to 0.2 to 1.0 μm even in a large number of images, and the surface shape uniformity and surface material can be controlled. A change in composition can be suppressed and a stable image can be obtained. In addition, since the resin coating layer surface has the above-described configuration, irregular irregularities can be reduced, resulting in generation of streak-like image defects that are less likely to cause rubbing scratches and toner fusion to a regulating member (blade, etc.). We found an effect that it is difficult to obtain a stable image quality.

即ち、上記のような本発明に使用する特性を有する黒鉛化粒子を用いると樹脂被覆層中で均一且つ微細に分散することが可能となり、黒鉛化粒子が樹脂被覆層表面に形成する凹凸形状が小さく且つ均一な表面粗度となると共に、優れた潤滑性を保持しつつ耐磨耗性を被覆層表面に与えることができる。   That is, when the graphitized particles having the characteristics used in the present invention as described above are used, it becomes possible to disperse uniformly and finely in the resin coating layer, and the uneven shape that the graphitized particles form on the surface of the resin coating layer. The surface roughness is small and uniform, and wear resistance can be imparted to the surface of the coating layer while maintaining excellent lubricity.

これに加えて粒子の黒鉛化度を特定の範囲とすることで黒鉛化粒子の硬度が樹脂の硬度に近くなるため、樹脂被覆層が磨耗したとしても均一に削れ、樹脂被覆層中から再び黒鉛化粒子が露出するため表面組成の変化が小さい。このために多数枚の画出しにおいても現像剤担持体の表面被覆層の初期摩耗高さを0.2〜1.0μmに制御でき、表面形状の均一性及び表面の材料組成の変化を抑制でき、トナーの帯電及び搬送性を安定させることができる。また、樹脂被覆層表面を上記構成とすることで、不整な凹凸部を減らすとともに適度な潤滑性を有することから規制部材(ブレード等)への摺擦キズやトナー融着が発生しにくい、さらにはスジ状の画像欠陥の生じにくく安定した画質が得られる効果を見出した。   In addition to this, by setting the degree of graphitization of the particles within a specific range, the hardness of the graphitized particles becomes close to the hardness of the resin, so even if the resin coating layer is worn, it is evenly scraped, and the graphite coating again from the resin coating layer. The change in the surface composition is small because the exposed particles are exposed. For this reason, the initial wear height of the surface coating layer of the developer carrying member can be controlled to 0.2 to 1.0 μm even when a large number of images are printed, and the surface shape uniformity and surface material composition change are suppressed. In addition, it is possible to stabilize toner charging and transportability. In addition, since the surface of the resin coating layer has the above-described configuration, irregular irregularities are reduced and moderate lubricity is obtained, so that it is difficult to cause rubbing scratches and toner fusion to a regulating member (such as a blade). Found that streak-like image defects do not easily occur and a stable image quality can be obtained.

更に、現像剤担持体表面の樹脂被覆層中に上記黒鉛化粒子を含有させると、被覆層表面の潤滑性や導電性及び帯電付与性が均一となり、被覆層表面にトナーのチャージアップやトナー融着を発生させることなく、結晶性グラファイトを用いた場合よりもトナーへの迅速且つ均一な摩擦帯電付与能を向上することが可能となる。   Further, when the above-mentioned graphitized particles are contained in the resin coating layer on the surface of the developer carrier, the lubricity, conductivity, and charge imparting property of the coating layer surface become uniform, and toner charge up and toner fusion are performed on the coating layer surface. Without causing adhesion, it is possible to improve the ability of imparting triboelectric charge to toner more quickly and uniformly than when crystalline graphite is used.

したがって、現像剤担持体表面の凹凸形状及び電荷による静電引力によりその表面にトナーを担持する非磁性トナーを用いた場合や機械的衝撃力等による球形化処理や重合法などによる球状のトナーを用いた場合に上記効果をより発揮しうる。また従来の結晶性グラファイトと同様に現像剤とスリーブの鏡映力を抑える効果を有することから、現像剤がスリーブ上に不動層を形成して適正な帯電を行えなくなることを防止し、長期にわたり安定した帯電付与を行うことができる。更に、現像剤担持体表面の樹脂被覆層中に上記黒鉛化粒子を含有させることで、従来の結晶性グラファイトを用いた場合よりもトナーへの迅速且つ均一な摩擦帯電付与能を向上することが可能となり、長期にわたっても良好な画像を得ることができる。   Therefore, when using a non-magnetic toner that carries toner on its surface due to the uneven shape of the developer carrier surface and electrostatic attraction due to electric charge, or spherical toner by a mechanical impact force etc. When used, the above effects can be more exhibited. In addition, as with conventional crystalline graphite, it has the effect of suppressing the mirror power of the developer and sleeve, preventing the developer from forming a non-moving layer on the sleeve and preventing proper charging. Stable charging can be performed. Furthermore, by incorporating the above graphitized particles in the resin coating layer on the surface of the developer carrying member, it is possible to improve the ability to impart quick and uniform frictional charge to the toner as compared with the case of using conventional crystalline graphite. This makes it possible to obtain a good image over a long period of time.

ここでいう初期磨耗高さRpkはJIS B0671に基づき測定される表面性状のパラメータである。図6に示す通り、測定より求められた負荷曲線(BAC)上で負荷長さ率(tp)の差が40%となるように2点(A,B)を取り、この2点A、Bを通る直線のうち、傾きの最も小さい直線を求め、この直線とtp0%との交点を点Cとする。点Cを通る切断レベルと負荷曲線との交点を点Dとし負荷曲線とtp0%の交点を点Eとする。このとき線分CD、線分CE、曲線DEで囲まれる面積と三角形CDFの面積が等しくなるようにtp0%上に点Fをとったさいに、点Cと点Fの距離を初期磨耗高さRpkとするものである。   The initial wear height Rpk here is a parameter of the surface property measured based on JIS B0671. As shown in FIG. 6, two points (A, B) are taken on the load curve (BAC) obtained from the measurement so that the difference in load length ratio (tp) is 40%, and these two points A, B Among the straight lines passing through, a straight line having the smallest inclination is obtained, and an intersection of this straight line and tp 0% is set as a point C. An intersection of the cutting level passing through the point C and the load curve is a point D, and an intersection of the load curve and tp 0% is a point E. At this time, when the point F is taken on tp0% so that the area surrounded by the line segment CD, the line segment CE, and the curve DE is equal to the area of the triangle CDF, the distance between the point C and the point F is set to the initial wear height. Rpk.

本発明で用いられる黒鉛化粒子の黒鉛化度p(002)は、0.20〜0.95である。このp(002)は、0.25〜0.75であることが好ましく、0.25〜0.70であることがより好ましい。   The graphitization degree p (002) of the graphitized particles used in the present invention is 0.20 to 0.95. This p (002) is preferably 0.25 to 0.75, and more preferably 0.25 to 0.70.

p(002)が0.95を超える場合は、樹脂被覆層の耐磨耗性には優れるが、導電性や潤滑性が低下してトナーのチャージアップを発生する場合があり、カブリ、画像濃度等の画質が悪化しやすくなる。一方、p(002)が0.20未満の場合は、黒鉛化粒子の耐磨耗性の悪化により被覆層表面の耐磨耗性、樹脂被覆層の機械的強度及び搬送性、トナーへの迅速且つ均一な帯電付与性が低下してしまう。   If p (002) exceeds 0.95, the resin coating layer is excellent in abrasion resistance, but the conductivity and lubricity may be reduced, causing toner charge-up, fogging, and image density. Etc., the image quality is likely to deteriorate. On the other hand, when p (002) is less than 0.20, the wear resistance of the graphitized particles is deteriorated, so that the wear resistance of the coating layer surface, the mechanical strength and transportability of the resin coating layer, and the rapid application to the toner. In addition, the uniform charge imparting property is lowered.

樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkを前記範囲とすることで被覆層表面の不整な凹凸を減らし規制ブレードへの摺擦キズが発生しにくく、トナー融着の発生を抑制できるため好ましい。樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkを所定の範囲に制御するためには、粒子の粒度分布において体積分布がシャープな黒鉛化粒子を用いることが好ましい。樹脂被覆層中で分散されている黒鉛化粒子を、体積平均粒径の10μm以上の割合が5体積%以下とすることが好ましく、2体積%以下とすることがより好ましい。体積平均粒径の10μm以上の割合が5体積%を超えないものの方が、樹脂被覆層表面の初期摩耗高さを所定の範囲に制御しやすい。   It is preferable to set the initial wear height Rpk on the surface of the resin coating layer within the above range because irregular irregularities on the surface of the coating layer are reduced, rubbing scratches on the regulating blade are less likely to occur, and toner fusion can be suppressed. In order to control the initial wear height Rpk on the surface of the resin coating layer within a predetermined range, it is preferable to use graphitized particles having a sharp volume distribution in the particle size distribution. The ratio of the graphitized particles dispersed in the resin coating layer to a volume average particle size of 10 μm or more is preferably 5% by volume or less, and more preferably 2% by volume or less. When the ratio of the volume average particle diameter of 10 μm or more does not exceed 5% by volume, the initial wear height on the surface of the resin coating layer is easily controlled within a predetermined range.

また樹脂被覆層中での黒鉛化粒子は体積平均粒径が0.5〜4.0μmに分散されていることが好ましい。上記の体積平均粒径が0.5μm以上の場合の方が、樹脂被覆層に潤滑性と耐磨耗性を付与する効果を得やすく、トナーのチャージアップや樹脂被覆層の磨耗及びトナー融着を起こし難い。特に、現像工程において弾性ブレードと球形化度の高いトナーを使用した場合にはトナー融着の発生に効果がみられ、画像にスジ・濃度ムラ等が発生を抑制するため好ましい。一方、体積平均粒径が4.0μmを超えると、初期摩耗高さが1.0μmを超えやすく、樹脂被覆層表面に不整な凹凸が多くなり規制ブレードへの摺擦キズ発生しやすく、トナー融着が発生しやすい。   The graphitized particles in the resin coating layer are preferably dispersed in a volume average particle size of 0.5 to 4.0 μm. When the above volume average particle size is 0.5 μm or more, it is easier to obtain the effect of imparting lubricity and abrasion resistance to the resin coating layer, and it is possible to charge up the toner, wear the resin coating layer, and fuse the toner. It is hard to wake up. In particular, it is preferable to use an elastic blade and toner having a high degree of spheroidization in the developing process, because an effect of toner fusion is observed, and streaks, density unevenness, and the like are suppressed in the image. On the other hand, if the volume average particle size exceeds 4.0 μm, the initial wear height tends to exceed 1.0 μm, irregular irregularities increase on the surface of the resin coating layer, and rubbing scratches on the regulating blade easily occur. Wear is likely to occur.

上記黒鉛化粒子等の導電性粒子の粒径はレーザー回折型粒度分布計のコールターLS−230型粒度分布計(ベックマン・コールター社製)を用いて測定する。測定方法としては、少量モジュールを用い、測定溶媒としてはイソプロピルアルコール(IPA)を使用する。IPAにて粒度分布計の測定系内を約5分間洗浄し、洗浄後バックグラウンドファンクションを実行する。   The particle size of the conductive particles such as the graphitized particles is measured using a Coulter LS-230 particle size distribution meter (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) of a laser diffraction type particle size distribution meter. As a measuring method, a small amount module is used, and isopropyl alcohol (IPA) is used as a measuring solvent. Wash the measurement system of the particle size distribution analyzer with IPA for about 5 minutes, and execute the background function after washing.

次にIPA50ml中に、測定試料を1〜25mg加える。試料を懸濁した溶液は、超音波分散機で約1〜3分間分散処理を行い試料液を得て、前記測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45〜55%になるように測定系内の試料濃度を調整して測定を行い、体積分布から算術した体積平均粒径を求める。   Next, 1 to 25 mg of a measurement sample is added to 50 ml of IPA. The solution in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser to obtain a sample solution. The sample solution is gradually added to the measurement system of the measurement device, and PIDS on the screen of the device is obtained. Is measured by adjusting the sample concentration in the measurement system such that the volume average particle diameter is calculated from the volume distribution.

黒鉛化粒子の樹脂被覆中での体積平均粒径の制御は、使用する黒鉛化粒子の粒度分布を粉砕や分級によって調整する手段及び樹脂被覆中への黒鉛化粒子の分散強度を調整することで可能である。   Control of the volume average particle size of the graphitized particles in the resin coating is achieved by adjusting the particle size distribution of the graphitized particles used by pulverization or classification and adjusting the dispersion strength of the graphitized particles in the resin coating. Is possible.

上記黒鉛化度p(002)を有する黒鉛化粒子を得る方法としては、以下に示すような方法が好ましいが、必ずしもこれらの方法に限定されるものではない。 本発明に使用される特に好ましい黒鉛化粒子を得る方法としては、原材料としてメソカーボンマイクロビーズやバルクメソフェーズピッチなどの光学的に異方性を有し、しかも単一の相からなる粒子を用いて黒鉛化することが、該黒鉛化粒子の黒鉛化度を高め且つ潤滑性を維持しながら適度な硬度と概略球状の形状を保持させるために好ましい。   As a method for obtaining graphitized particles having the above graphitization degree p (002), the following methods are preferable, but are not necessarily limited to these methods. A particularly preferable method for obtaining graphitized particles used in the present invention is to use particles having optical anisotropy such as mesocarbon microbeads and bulk mesophase pitch as raw materials and having a single phase. Graphitization is preferable in order to increase the degree of graphitization of the graphitized particles and maintain moderate hardness and a substantially spherical shape while maintaining lubricity.

上記の原材料の光学的異方性は、芳香族分子の積層から生じるものであり、その秩序性が黒鉛化処理でさらに発達し、高度の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子が得られる。   The optical anisotropy of the above-mentioned raw material is caused by the lamination of aromatic molecules, and the ordering is further developed by the graphitization treatment, and graphitized particles having a high degree of graphitization are obtained.

本発明に用いられる黒鉛化粒子を得る原材料として、前記のバルクメソフェーズピッチを用いる場合は、加熱化で軟化溶融するものを用いることが、球状で黒鉛化度の高い黒鉛化粒子を得るために好ましい。   When using the above bulk mesophase pitch as a raw material for obtaining graphitized particles used in the present invention, it is preferable to use a material that is softened and melted by heating in order to obtain spherical graphitized particles having a high degree of graphitization. .

上記バルクメソフェーズピッチを得る方法として代表的なものは、例えば、コールタールピッチ等から溶剤分別によりβ−レジンを抽出し、これを水素添加、重質化処理を行うことによってバルクメソフェーズピッチを得る方法である。また上記方法において重質化処理後、微粉砕し、次いでベンゼンまたはトルエン等により溶剤可溶分を除去してバルクメソフェーズピッチを得てもよい。   A typical method for obtaining the above-mentioned bulk mesophase pitch is, for example, a method for obtaining a bulk mesophase pitch by extracting β-resin from a coal tar pitch or the like by solvent fractionation, and performing hydrogenation and heavy processing. It is. Further, in the above-described method, the bulk mesophase pitch may be obtained by pulverizing after the heavy treatment and then removing the solvent-soluble component with benzene or toluene.

このバルクメソフェーズピッチはキノリン可溶分が95質量%以上であることが好ましい。95質量%未満のものを用いると、粒子内部が液相炭化しにくく、固相炭化するため粒子が破砕状のままとなり、球状のものが得られにくい。   This bulk mesophase pitch preferably has a quinoline soluble content of 95% by mass or more. When the amount less than 95% by mass is used, the inside of the particles is hardly liquid-phase carbonized, and solid-phase carbonization causes the particles to remain in a crushed state, making it difficult to obtain a spherical one.

上記のようにして得られたバルクメソフェーズピッチを黒鉛化する方法を以下に示す。まず、上記バルクメソフェーズピッチを2〜25μmに微粉砕して、これを空気中で約200℃〜350℃にて熱処理することにより軽度に酸化処理する。この酸化処理によって、バルクメソフェーズピッチは表面のみ不融化され、次工程の黒鉛化焼成時の溶融、融着が防止される。この酸化処理されたバルクメソフェーズピッチは酸素含有量が5〜15質量%であることが好ましい。酸素含有量が5質量%未満であると熱処理時の粒子同士の融着が激しいので好ましくなく、15質量%を超えると粒子内部まで酸化されてしまい、形状が破砕状のまま黒鉛化し球状のものが得られにくい。   A method for graphitizing the bulk mesophase pitch obtained as described above will be described below. First, the bulk mesophase pitch is finely pulverized to 2 to 25 μm, and this is lightly oxidized by heat treatment at about 200 ° C. to 350 ° C. in air. By this oxidation treatment, only the surface of the bulk mesophase pitch is infusible, and melting and fusing during the graphitization firing in the next step are prevented. The oxidized bulk mesophase pitch preferably has an oxygen content of 5 to 15% by mass. If the oxygen content is less than 5% by mass, it is not preferable because the fusion of particles during heat treatment is severe, and if it exceeds 15% by mass, the inside of the particles will be oxidized, and the shape will be graphitized and spherical while being crushed. Is difficult to obtain.

次に、上記酸化処理されたバルクメソフェーズピッチを窒素、アルゴン等の不活性雰囲気下にて、約800℃〜1200℃で一次焼成することにより炭化し、続いて約2000℃〜3500℃で二次焼成することにより所望の黒鉛化の粒子が得られる。   Next, the oxidized bulk mesophase pitch is carbonized by primary firing at about 800 ° C. to 1200 ° C. in an inert atmosphere such as nitrogen and argon, and then secondary at about 2000 ° C. to 3500 ° C. By firing, desired graphitized particles are obtained.

また、本発明に用いられる黒鉛化粒子を得るためのもう一つの好ましい原材料であるメソカーボンマイクロビーズを得る方法として代表的なものを以下に例示する。まず、石炭系重質油または石油系重質油を300℃〜500℃の温度で熱処理し、重縮合させて粗メソカーボンマイクロビーズを生成する。得られた反応生成物を濾過、静置沈降、遠心分離などの処理に供することによりメソカーボンマイクロビーズを分離した後、ベンゼン、トルエン、キシレン等の溶剤で洗浄し、更に乾燥することによって得られる。   In addition, representative examples of methods for obtaining mesocarbon microbeads, which are another preferred raw material for obtaining graphitized particles used in the present invention, are given below. First, coal-based heavy oil or petroleum-based heavy oil is heat-treated at a temperature of 300 ° C. to 500 ° C. and polycondensed to produce crude mesocarbon microbeads. Obtained by separating the mesocarbon microbeads by subjecting the obtained reaction product to treatments such as filtration, stationary sedimentation, and centrifugation, followed by washing with a solvent such as benzene, toluene, xylene, and drying. .

得られたメソカーボンマイクロビーズを黒鉛化するに際し、まず乾燥を終えたメソカーボンマイクロビーズ破壊させない程度の温和な力で機械的に一次分散させておくことが黒鉛化後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。   When graphitizing the obtained mesocarbon microbeads, it is possible to prevent the coalescence of the particles after graphitization by first mechanically dispersing the mesocarbon microbeads after drying with a gentle force that does not cause destruction. It is preferable for obtaining a uniform particle size.

一次分散を終えたメソカーボンマイクロビーズは、不活性雰囲気下において200℃〜1500℃の温度で一次焼成され、炭化される。一次焼成を終えた炭化物は、やはり炭化物を破壊させない程度の温和な力で炭化物を機械的に分散させることが黒鉛化後の粒子の合一防止や均一な粒度を得るために好ましい。   The mesocarbon microbeads that have finished primary dispersion are primarily fired and carbonized at a temperature of 200 ° C. to 1500 ° C. in an inert atmosphere. It is preferable for the carbide after the primary firing to mechanically disperse the carbide with a mild force that does not destroy the carbide in order to prevent coalescence of the particles after graphitization and to obtain a uniform particle size.

一次焼成を終えた炭化物は、不活性雰囲気下において約2000℃〜3500℃で二次焼成することにより所望の黒鉛化粒子が得られる。   The carbide that has undergone the primary firing is subjected to secondary firing at about 2000 ° C. to 3500 ° C. in an inert atmosphere to obtain desired graphitized particles.

なお、前記いずれの原材料から得られた黒鉛化粒子も、いずれの製法を用いた場合にかかわらず、分級により粒度分布をある程度均一にしておくことが、樹脂被覆層の表面形状を均一にするために好ましい。   In order to make the surface shape of the resin coating layer uniform for the graphitized particles obtained from any of the above raw materials, it is possible to keep the particle size distribution uniform to some extent by classification, regardless of which method is used. Is preferable.

また、いずれの原材料を用いた黒鉛化粒子の生成方法においても、黒鉛化の焼成温度は2000℃〜3500℃であることが好ましく、2300℃〜3200℃であることがより好ましい。   In any method for producing graphitized particles using any raw material, the graphitization firing temperature is preferably 2000 ° C to 3500 ° C, more preferably 2300 ° C to 3200 ° C.

黒鉛化の焼成温度が2000℃未満の場合は、黒鉛化粒子の黒鉛化度が不十分であり、導電性や潤滑性が低下してトナーのチャージアップを発生する場合があり、カブリ、画像濃度等の画質が悪化しやすくなる。また、焼成温度が3500℃超の場合は黒鉛化粒子の黒鉛化度が高すぎてしまう場合があり、そのため黒鉛化粒子の硬度が下がり、黒鉛化粒子の耐磨耗性の悪化により被覆層表面の耐磨耗性、樹脂被覆層の機械的強度、トナーの搬送安定性及びトナーへの帯電付与性が低下しやすい。   When the graphitization firing temperature is less than 2000 ° C., the graphitized particles have insufficient degree of graphitization, which may lower the conductivity and lubricity and cause toner charge-up. Etc., the image quality is likely to deteriorate. In addition, when the firing temperature is higher than 3500 ° C., the graphitized particles may have a too high degree of graphitization, so that the hardness of the graphitized particles is lowered and the wear resistance of the graphitized particles is deteriorated. The abrasion resistance, the mechanical strength of the resin coating layer, the toner transport stability, and the charge imparting property to the toner are likely to deteriorate.

本発明においては上記樹脂被覆層構成に加えて、以下に示す特定の第四級アンモニウム塩化合物をさらに添加することでさらに良好な特性が得られる。   In the present invention, in addition to the above resin coating layer structure, further specific characteristics can be obtained by further adding the specific quaternary ammonium salt compound shown below.

特許文献3、特許文献4には、樹脂中に、鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を添加することで球形化処理されたトナーや重合法によって製造されたネガトナーに対しチャージアップなどの過剰な帯電を防ぐ現像スリーブを用いる先行技術が提案されている。   In Patent Documents 3 and 4, toners that have been spheroidized by adding a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to iron powder into the resin, or negative toners that are produced by a polymerization method are disclosed in Patent Documents 3 and 4. On the other hand, a prior art using a developing sleeve that prevents excessive charging such as charge-up has been proposed.

この方法を用いることにより、チャージアップ現象の防止と帯電の均一性の向上に効果は認められるものの、未だ不十分である。   Although this method is effective for preventing the charge-up phenomenon and improving the uniformity of charging, it is still insufficient.

特に重合法により製造される磁性体を有さない非磁性一成分トナーを用い、後述するような感光ドラムと現像剤担持体が非接触の状態で現像を行う非接触型現像装置を用いる場合、トナーに対する帯電安定性と搬送安定性は未だ十分には解決されていない。   In particular, when using a non-magnetic one-component toner that does not have a magnetic material produced by a polymerization method and uses a non-contact type developing device that performs development in a non-contact state between a photosensitive drum and a developer carrier as described below, The charging stability and conveyance stability for toner have not been sufficiently solved yet.

上記課題を解決するため種々検討を行った結果、本発明に用いられる特定の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子を含有し、特定の初期摩耗高さRpkを有する現像剤担持体の樹脂被覆層にさらに鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を含有させることでトナーに対する帯電安定性と搬送安定性を得られることを見出した。   As a result of various studies to solve the above-mentioned problems, the resin coating layer of the developer carrying member containing the graphitized particles having a specific degree of graphitization used in the present invention and having a specific initial wear height Rpk is used. Furthermore, it has been found that charging stability and conveying stability for the toner can be obtained by including a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to the iron powder.

特に本発明の構成の現像剤担持体を用いることで、球形化処理されたトナーまたは重合法などによって製造された、非磁性で且つ球形化度の高い負帯電性トナーへの良好な帯電付与安定性及び搬送安定性を発揮することができる。   In particular, by using the developer carrying member having the constitution of the present invention, good charging stability to a non-magnetic and highly spheroidized negatively charged toner produced by a spheroidizing toner or a polymerization method, etc. Performance and conveyance stability can be exhibited.

一般的に重合法により製造された現像剤においては、従来のジェットミルによる粉砕法で製造された現像剤と比較した場合、トナーの転写性が格段に向上し転写効率が向上するという利点が大きいが、一方、カーボン等の着色材料などが粒子の内部に取り込まれるためトナー粒子表面において電荷を逃がしにくく、チャージアップしやすい。そのため現像ムラやブロッチ、トナーのスリーブ固着による濃度低下などが発生しやすい。これは磁性体を有さない非磁性現像剤においては特に顕著に現れる。   In general, a developer produced by a polymerization method has a great advantage in that transferability of toner is remarkably improved and transfer efficiency is improved as compared with a developer produced by a conventional jet milling method. On the other hand, since a coloring material such as carbon is taken into the inside of the particle, it is difficult for the charge to escape on the surface of the toner particle, and it is easy to charge up. As a result, uneven development, blotches, and density reduction due to toner sleeve fixation are likely to occur. This is particularly noticeable in non-magnetic developers that do not have a magnetic material.

本発明の現像剤担持体構成に加え、結着材料として特定の樹脂に特定の第四級アンモニウム塩化合物を更に加えた構成ことで、特定の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子を含有し特定の初期摩耗高さRpkを有する本発明の現像剤担持体による迅速で高く安定した帯電付与及び搬送安定性の効果に加え、過剰に帯電を持ちやすい非磁性で且つ球形化度の高い負帯電性トナーに対し、現像剤担持体の樹脂被覆層の帯電付与能を全体的に抑えることで、過剰帯電を防ぎ、迅速かつ適正で均一なトナーの帯電を得ることができる。   In addition to the developer carrier structure of the present invention, by adding a specific quaternary ammonium salt compound to a specific resin as a binder material, it contains graphitized particles having a specific degree of graphitization. In addition to the effect of rapid and highly stable charge application and transport stability by the developer carrying member of the present invention having an initial wear height Rpk, the toner is negatively chargeable and non-magnetic and has a high degree of spheroidization that tends to be excessively charged. On the other hand, by suppressing the charge imparting ability of the resin coating layer of the developer carrying member as a whole, it is possible to prevent excessive charging and to obtain toner charge quickly, appropriately and uniformly.

従来トナーの正荷電制御剤として知られている第四級アンモニウム塩化合物が負帯電性トナーの帯電安定化に寄与する正確な理由は定かではないが、次のように推測される。本発明による構成の現像剤担持体上の樹脂被覆層に鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を添加すると、樹脂中に均一に分散され、被覆を形成する際に樹脂中のアミノ基、=NH又は−NH−等の官能基を有する樹脂の構造中に取り込まれ、結着樹脂組成物自身が負帯電性を持つようになるものと考えられる。そのため負帯電性トナーに対しては、トナーに負帯電量が過剰となることを妨げる方向に働き、結果として負帯電量を安定してコントロールすることが可能となる。   The exact reason why a quaternary ammonium salt compound, which has been known as a positive charge control agent for conventional toners, contributes to charge stabilization of negatively chargeable toners is not clear, but is presumed as follows. When a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to iron powder is added to the resin coating layer on the developer carrying member having the structure according to the present invention, the resin is uniformly dispersed in the resin, and the resin is formed when the coating is formed. It is considered that the binder resin composition itself becomes negatively charged by being incorporated into the structure of a resin having a functional group such as amino group, ═NH or —NH— in the inside. For this reason, the negatively chargeable toner works in a direction that prevents the toner from having an excessive negative charge amount, and as a result, the negative charge amount can be stably controlled.

本発明においても上記第四級アンモニウム塩化合物を本発明の構成の現像剤担持体樹脂被覆層に含有することにより、特定の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子による樹脂被覆層への帯電付与性、潤滑性などの効果と相まって、特にチャージアップ等の発生しやすい非磁性の重合トナーに対しての高い帯電安定性及び搬送安定性を得ることができる。   Also in the present invention, by containing the quaternary ammonium salt compound in the developer-carrying resin coating layer having the configuration of the present invention, the charge imparting property to the resin coating layer by the graphitized particles having a specific degree of graphitization, Coupled with effects such as lubricity, it is possible to obtain high charging stability and conveyance stability for a non-magnetic polymer toner that is particularly susceptible to charge-up.

本発明において好適に使用される、上記した機能を有する第四級アンモニウム塩化合物としては、鉄粉に対して正帯電性を有するものであればいずれのものでもよいが、例えば、下記一般式で表される化合物が挙げられる。   As the quaternary ammonium salt compound having the above-mentioned function suitably used in the present invention, any compound may be used as long as it has a positive chargeability with respect to iron powder. And the compounds represented.

Figure 2005077870
(式中のR1,R2,R3及びR4は、夫々置換基を有してもよいアルキル基、置換基を有してもよいアリール基、アルアルキル基を表し、R1〜R4は夫々同一でも或いは異なっていても良い。X-は酸の陰イオンを表す。)
Figure 2005077870
(Wherein R 1 , R 2 , R 3 and R 4 represent an alkyl group which may have a substituent, an aryl group which may have a substituent, and an aralkyl group, respectively, R 1 to R 4 may be the same or different, and X represents an anion of an acid.)

前述の一般式において、X-の酸イオンの具体例としては、有機硫酸イオン、有機スルホン酸イオン、有機リン酸イオン、モリブデン酸イオン、タングステン酸イオン、モリブデン原子或いはタングステン原子を含むヘテロポリ酸等が好ましく用いられる。 In the aforementioned general formula, specific examples of the acid ion of X include organic sulfate ion, organic sulfonate ion, organic phosphate ion, molybdate ion, tungstate ion, heteropoly acid containing molybdenum atom or tungsten atom, and the like. Preferably used.

本発明に好適に用いられる、それ自身が鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物としては、具体的には、以下のようなものが挙げられるが、勿論、本発明は、これらに限定されるものではない。     Specific examples of the quaternary ammonium salt compound that is preferably used in the present invention and is positively charged with respect to iron powder include the following. However, it is not limited to these.

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

上記に示したような本発明で使用する第四級アンモニウム塩化合物の添加量は、結着樹脂100質量部に対して1〜100質量部とすることが好ましい。1質量部未満では添加による帯電量制御の効果が見られず、100質量部を超えると結着樹脂中での存在量が過剰となって元の樹脂の特性を損ない被膜強度の低下を招きやすい。   The amount of the quaternary ammonium salt compound used in the present invention as described above is preferably 1 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the amount is less than 1 part by mass, the effect of controlling the charge amount due to the addition is not observed. If the amount exceeds 100 parts by mass, the abundance in the binder resin becomes excessive and the properties of the original resin are impaired, and the coating strength is liable to decrease. .

また、前記第四級アンモニウム塩との組合せで構造中にアミノ基、=NH又は−NH−の少なくとも1つを含む好ましい樹脂として、その製造工程において触媒として含窒素化合物を用いて製造されたフェノール樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドを硬化剤として用いたエポキシ樹脂、ウレタン樹脂、或いはこれらの樹脂を一部に含んだ共重合体等が挙げられる。これら被覆樹脂との混合物の成膜時に第四級アンモニウム塩化合物が被覆樹脂の構造中に容易に取り込まれる。   In addition, as a preferable resin containing at least one of an amino group, = NH or -NH- in the structure in combination with the quaternary ammonium salt, phenol produced using a nitrogen-containing compound as a catalyst in the production process Examples thereof include a resin, a polyamide resin, an epoxy resin using polyamide as a curing agent, a urethane resin, or a copolymer partially containing these resins. The quaternary ammonium salt compound is easily taken into the structure of the coating resin when the mixture with the coating resin is formed.

本発明において、前記の第四級アンモニウム塩化合物との組合せで好適に使用し得るフェノール樹脂としては、製造工程において触媒として用いられる含窒素化合物が、例えば、酸性触媒としては、硫酸アンモニウム、リン酸アンモニウム、スルファミド酸アンモニウム、炭酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、マレイン酸アンモニウムといったアンモニウム塩又はアミン塩類が挙げられる。塩基性触媒としては、アンモニア、或は、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジイソプロピルアミン、ジイソブチルアミン、ジアミルアミン、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリn−ブチルアミン、トリアミルアミン、ジメチルベンジルアミン、ジエチルベンジルアミン、ジメチルアニリン、ジエチルアニリン、N,N−ジn−ブチルアニリン、N,N−ジアミルアニリン、N,N−ジt−アミルアニリン、N−メチルエタノールアミン、N−エチルエタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルエタノールアミン、エチルジエタノールアミン、n−ブチルジエタノールアミン、ジn−ブチルエタノールアミン、トリイソプロパノールアミン、エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミン等のアミノ化合物;ピリジン、α−ピコリン、β−ピコリン、γ−ピコリン、2,4−ルチジン、2,6−ルチジン等のピリジン及びその誘導体;キノリン化合物、イミダゾール、2−メチルイミダゾール、2,4−ジメチルイミダゾール、2−エチル−4−メチルイミダゾール、2−フェニルイミダゾール、2−フェニル−4−メチルイミダゾール、2−ヘプタデシルイミダゾール等のイミダゾール及びその誘導体等の含窒素複素環式化合物等が挙げられる。   In the present invention, as a phenol resin that can be suitably used in combination with the quaternary ammonium salt compound, a nitrogen-containing compound used as a catalyst in the production process includes, for example, ammonium sulfate and ammonium phosphate as acidic catalysts. , Ammonium salts such as ammonium sulfamate, ammonium carbonate, ammonium acetate, and ammonium maleate, or amine salts. Basic catalysts include ammonia or dimethylamine, diethylamine, diisopropylamine, diisobutylamine, diamylamine, trimethylamine, triethylamine, tri-n-butylamine, triamylamine, dimethylbenzylamine, diethylbenzylamine, dimethylaniline, diethylaniline. N, N-di-n-butylaniline, N, N-diamilaniline, N, N-di-t-amylaniline, N-methylethanolamine, N-ethylethanolamine, diethanolamine, triethanolamine, dimethylethanolamine , Diethylethanolamine, ethyldiethanolamine, n-butyldiethanolamine, di-n-butylethanolamine, triisopropanolamine, ethylenediamine, hexamethyl Amino compounds such as tetramine; pyridines such as pyridine, α-picoline, β-picoline, γ-picoline, 2,4-lutidine, 2,6-lutidine, and derivatives thereof; quinoline compounds, imidazole, 2-methylimidazole, 2, Examples include nitrogen-containing heterocyclic compounds such as 4-dimethylimidazole, 2-ethyl-4-methylimidazole, 2-phenylimidazole, 2-phenyl-4-methylimidazole, imidazole such as 2-heptadecylimidazole, and derivatives thereof. It is done.

また、本発明において好適に用いられる被覆樹脂を構成するポリアミド樹脂としては、例えば、ナイロン6、66、610、11、12、9、13、Q2ナイロン等、或いはこれらを主成分とするナイロンの共重合体等、或はN−アルキル変性ナイロン、N−アルコキシルアルキル変性ナイロン等、いずれも好適に用いることができる。更にはポリアミド変性フェノール樹脂のようにポリアミドにて変性された各種樹脂、或いは、硬化剤としてポリアミド樹脂を用いたエポキシ樹脂、といったように、ポリアミド樹脂分を含有している樹脂であれば、いずれも用いることができる。   Further, examples of the polyamide resin constituting the coating resin suitably used in the present invention include nylon 6, 66, 610, 11, 12, 9, 13, Q2 nylon, and the like, or nylons mainly composed of these. Any of polymers, N-alkyl-modified nylon, N-alkoxylalkyl-modified nylon, and the like can be used preferably. Furthermore, any resin containing a polyamide resin such as various resins modified with polyamide such as a polyamide-modified phenol resin or an epoxy resin using a polyamide resin as a curing agent may be used. Can be used.

また、本発明で前記の第四級アンモニウム塩化合物との組合せで好適に用いられる被覆樹脂を構成するウレタン樹脂としては、ウレタン結合を含んだ樹脂であれば、いずれも用いることができる。このウレタン結合はポリイソシアネートとポリオールとの重合付加反応によって得られる。このポリウレタン樹脂の主原料となるポリイソシアネートとしては、TDI(トリレンジイソシアネート)、ピュアMDI(ジフェニルメタンジイソシアネート)、ポリメリックMDI(ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート)、TODI(トリジンジイソシアネート)、NDI(ナフタリンジイソシアネート)等の芳香族系ポリイソシアネート;HMDI(ヘキサメチレンジイソシアネート)、IPDI(イソホロンジイソシアネート)、XDI(キシリレンジイソシアネート)、水添XDI(水添キシリレンジイソシアネート)、水添MDI(ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート)等の脂肪族系ポリイソシアネート等が挙げられる。   Moreover, as a urethane resin which comprises the coating resin used suitably in combination with the said quaternary ammonium salt compound by this invention, all can be used if it is resin containing a urethane bond. This urethane bond is obtained by polymerization addition reaction of polyisocyanate and polyol. Polyisocyanates that are the main raw materials for this polyurethane resin include TDI (tolylene diisocyanate), pure MDI (diphenylmethane diisocyanate), polymeric MDI (polymethylene polyphenyl polyisocyanate), TODI (tolidine diisocyanate), NDI (naphthalene diisocyanate), and the like. Aromatic polyisocyanates such as: HMDI (hexamethylene diisocyanate), IPDI (isophorone diisocyanate), XDI (xylylene diisocyanate), hydrogenated XDI (hydrogenated xylylene diisocyanate), aliphatic MDI (dicyclohexylmethane diisocyanate), etc. And polyisocyanates.

またこのポリウレタン樹脂の主原料となるポリオールとしては、PPG(ポリオキシプロピレングリコール)、ポリマーポリオール、ポリテトラメチレングリコール(PTMG)等のポリエーテル系ポリオール;アジペート、ポリカプロラクトン、ポリカーボネートポリオール等のポリエステル系ポリオール;PHDポリオール、ポリエーテルエステルポリオール等のポリエーテル系の変性ポリオール;その他、エポキシ変性ポリオール;エチレン−酢酸ビニル共重合物の部分ケン化ポリオール(ケン化EVA);難燃ポリオール等が挙げられる。   Polyols that are the main raw materials for this polyurethane resin include polyether polyols such as PPG (polyoxypropylene glycol), polymer polyols, and polytetramethylene glycol (PTMG); polyester polyols such as adipate, polycaprolactone, and polycarbonate polyols. Polyether modified polyols such as PHD polyol and polyether ester polyol; other epoxy-modified polyols; partially saponified polyols of ethylene-vinyl acetate copolymer (saponified EVA); flame retardant polyols and the like.

本発明において、現像剤担持体の樹脂被覆層の体積抵抗は好ましくは10-2〜105Ω・cmであり、より好ましくは10-2〜104Ω・cmである。樹脂被覆層の体積抵抗が105Ω・cmを超える場合には、トナーのチャージアップが発生し易くなり、樹脂被覆層へのトナー汚染を引き起こし易い。 In the present invention, the volume resistance of the resin coating layer of the developer carrying member is preferably 10 −2 to 10 5 Ω · cm, and more preferably 10 −2 to 10 4 Ω · cm. When the volume resistance of the resin coating layer exceeds 10 5 Ω · cm, the toner is likely to be charged up and toner contamination to the resin coating layer is likely to occur.

本発明においては、樹脂被覆層の体積抵抗を上記の値に調整するため、樹脂被覆層中に前記の黒鉛化粒子と併用して、他の導電性微粒子を分散含有させてもよい。   In the present invention, in order to adjust the volume resistance of the resin coating layer to the above value, other conductive fine particles may be dispersed in the resin coating layer in combination with the graphitized particles.

この導電性微粒子としては、個数平均粒径が好ましくは1μm以下、より好ましくは0.01〜0.8μmのものがよい。この樹脂被覆層中に黒鉛化粒子と併用して分散含有させる導電性微粒子の個数平均粒径が1μm以下の方が、樹脂被覆層の体積抵抗を良好に低く制御しやすく、さらにトナーのチャージアップを防ぎ、トナー汚染の発生を抑えることが可能となる。   The conductive fine particles preferably have a number average particle diameter of preferably 1 μm or less, more preferably 0.01 to 0.8 μm. When the number average particle size of the conductive fine particles dispersed and contained in combination with the graphitized particles in this resin coating layer is 1 μm or less, the volume resistance of the resin coating layer is easily controlled to be low, and the charge of the toner is increased. It is possible to prevent toner contamination.

本発明で使用することのできる導電性微粒子としては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等のカーボンブラック;酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリ、酸化アンチモン及び酸化インジウム等の金属酸化物等;アルミニウム、銅、銀、ニッケル等の金属、金属繊維、炭素繊維等の無機系充填剤等が挙げられる。   Examples of the conductive fine particles that can be used in the present invention include carbon black such as furnace black, lamp black, thermal black, acetylene black, channel black; titanium oxide, tin oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, potassium titanate. And metal oxides such as antimony oxide and indium oxide; metals such as aluminum, copper, silver and nickel; and inorganic fillers such as metal fibers and carbon fibers.

上述した被覆層中の導電性微粒子の添加量としては、結着樹脂100質量部に対して100質量部以下の範囲が好ましい結果を与える。添加量が100質量部を超えると被膜強度の低下が起こり易い。   As the addition amount of the conductive fine particles in the coating layer described above, a preferable result is a range of 100 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. When the addition amount exceeds 100 parts by mass, the coating strength is likely to decrease.

次に本発明に用いられる現像剤担持体の構成について説明する。   Next, the configuration of the developer carrying member used in the present invention will be described.

本発明の現像剤担持体は、主として基体及びそれを取り巻いて被覆する樹脂層とから構成される。現像剤担持体の基体としては、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材等がある。ドラムに非接触の現像方法においては、樹脂成形体またはアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮等の非磁性の金属または合金のような剛体の円筒管もしくは中実棒が好ましく用いられる。これらの基体は画像の均一性を良くするために、高精度に成型あるいは加工されて用いられる。材料コストや加工のしやすさからアルミニウムが好ましく用いられる。   The developer carrying member of the present invention is mainly composed of a substrate and a resin layer surrounding and covering the substrate. Examples of the substrate of the developer carrier include a cylindrical member, a columnar member, and a belt-like member. In the development method without contact with the drum, a resin molded body or a rigid cylindrical tube or solid rod such as a nonmagnetic metal or alloy such as aluminum, stainless steel, or brass is preferably used. These substrates are used after being molded or processed with high accuracy in order to improve the uniformity of the image. Aluminum is preferably used because of material cost and ease of processing.

また、弾性層を有する基体としては、芯材と、ウレタン、EPDM、シリコン等のゴムやエラストマーを含む層構成を有する円筒部材が、特にドラムに現像剤担持体を直接接触させる現像方法の場合好ましく用いられる。   Further, as the substrate having an elastic layer, a core member and a cylindrical member having a layer structure including rubber, elastomer such as urethane, EPDM, silicon, etc. are particularly preferable in the case of a developing method in which a developer carrier is directly brought into contact with a drum. Used.

樹脂被覆層を構成する各成分の構成比について説明するが、これは本発明において特に好ましい範囲である。   The composition ratio of each component constituting the resin coating layer will be described, but this is a particularly preferable range in the present invention.

樹脂被覆層中に分散されている黒鉛化粒子の含有量としては、被覆樹脂100質量部に対して好ましくは2〜150質量部、より好ましくは4〜100質量部の範囲で現像剤担持体の表面形状の維持及びトナーへの帯電付与の効果がより発揮される。黒鉛化粒子の含有量が2質量部未満の場合には黒鉛化粒子の添加効果が小さく、150質量部を超える場合には樹脂被覆層の密着性が低くなり過ぎて耐磨耗性が悪化してしまう場合がある。   The content of the graphitized particles dispersed in the resin coating layer is preferably 2 to 150 parts by mass, more preferably 4 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating resin. The effect of maintaining the surface shape and imparting charge to the toner is more exhibited. When the content of the graphitized particles is less than 2 parts by mass, the effect of adding the graphitized particles is small. When the content of the graphitized particles exceeds 150 parts by mass, the adhesion of the resin coating layer becomes too low and the wear resistance deteriorates. May end up.

上記黒鉛化粒子とともに樹脂被覆中に含有されうる導電性微粒子の含有量は、被覆樹脂100質量部に対して好ましくは40質量部以下、より好ましくは2〜35質量部とした場合に、樹脂被覆層に求められる他の物理的性質を損なうことなく体積抵抗を上記したような所望の値に調整することができるため、より好ましい。導電性微粒子の含有量が40質量部以下の場合の方が、樹脂被覆層に十分な強度が得られるためにより好ましい。   The content of the conductive fine particles that can be contained in the resin coating together with the graphitized particles is preferably 40 parts by mass or less, more preferably 2 to 35 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the coating resin. This is more preferable because the volume resistance can be adjusted to a desired value as described above without impairing other physical properties required for the layer. The case where the content of the conductive fine particles is 40 parts by mass or less is more preferable because sufficient strength can be obtained in the resin coating layer.

本発明では、樹脂被覆層の初期摩耗高さRpkが(以下、「Rpk」と称す。)が0.2〜1.0μmであることが好ましく、0.2〜0.8μmであることがより好ましい。樹脂被覆層表面のRpkが0.2μm未満では、規制ブレードなどの規制部材にトナーの融着などが発生しやすく、トナーへの帯電付与が不十分な初期において樹脂被覆層表面にトナーの搬送を十分に行うための凹凸を形成しにくく、現像剤担持体上のトナー搬送性を安定に保つことができない。樹脂被覆層表面のRpkが1.0μmより大きい場合、現像剤にかかる摺擦力が大きくなりやすく、不整な凹凸部による規制ブレードへのスジ状のキズが発生しやすい。さらに耐久時の現像剤担持体の表面形状の変化が大きくなりやすく、樹脂被覆層の機械的強度が低くなりやすい。また現像剤の適正な搬送性が得られないため均一なトナーの帯電を得にくい。   In the present invention, the initial wear height Rpk of the resin coating layer (hereinafter referred to as “Rpk”) is preferably 0.2 to 1.0 μm, more preferably 0.2 to 0.8 μm. preferable. When the Rpk on the surface of the resin coating layer is less than 0.2 μm, the toner is likely to be fused to a regulating member such as a regulating blade, and the toner is transported to the surface of the resin coating layer at an initial stage where charging to the toner is insufficient. It is difficult to form unevenness for sufficient performance, and the toner transportability on the developer carrying member cannot be kept stable. When Rpk on the surface of the resin coating layer is larger than 1.0 μm, the rubbing force applied to the developer is likely to increase, and streak-like scratches on the regulation blade due to irregular irregularities are likely to occur. Further, the change in the surface shape of the developer carrying member during durability tends to increase, and the mechanical strength of the resin coating layer tends to decrease. Further, since proper transportability of the developer cannot be obtained, it is difficult to obtain uniform toner charging.

上記したような構成の樹脂被覆層の層厚は、好ましくは25μm以下、より好ましくは20μm以下、更に好ましくは4〜20μmであると均一な膜厚を得るために好ましいが、特にこの層厚に限定されるものではない。これらの層厚は、樹脂被覆層に使用する材料にもよるが、付着重量として、4000〜20000mg/m2程度にすれば得られる。 The layer thickness of the resin coating layer having the above-described structure is preferably 25 μm or less, more preferably 20 μm or less, and further preferably 4 to 20 μm in order to obtain a uniform film thickness. It is not limited. Although these layer thicknesses depend on the material used for the resin coating layer, they can be obtained when the adhesion weight is about 4000 to 20000 mg / m 2 .

図1及び図2は、本発明に用いられる特定の黒鉛化度を有する黒鉛化粒子aが結着樹脂b中に分散されて特定の初期摩耗高さを有する樹脂被覆層bを形成している様子を示す断面の模式図である。5は金属円筒管からなる基体を示す。図1においては、黒鉛化粒子aが結着樹脂b中に分散され、樹脂被覆層7の表面への比較的小さな凹凸形成や導電付与性、トナーに対する離型性及びトナーへの帯電付与性等に寄与している。図2において、黒鉛化粒子aが樹脂被覆層6の表面に比較的大きな凹凸を形成し、更に結着樹脂b中に黒鉛化粒子aに加えて導電性微粒子cを添加することで導電性を高めた構成であり、導電性微粒子c自体は実質的な凹凸形成にはあまり寄与していない。しかしながら、導電性微粒子cに限らず、添加される別の固体粒子により微小な凹凸が形成される様態も含まれる。   1 and 2, graphitized particles a having a specific degree of graphitization used in the present invention are dispersed in a binder resin b to form a resin coating layer b having a specific initial wear height. It is a schematic diagram of the cross section which shows a mode. Reference numeral 5 denotes a substrate made of a metal cylindrical tube. In FIG. 1, graphitized particles a are dispersed in a binder resin b, and relatively small irregularities are formed on the surface of the resin coating layer 7, conductivity is imparted, releasability to toner, and charge impartability to toner. It contributes to. In FIG. 2, the graphitized particles a form relatively large irregularities on the surface of the resin coating layer 6, and the conductive fine particles c are added to the binder resin b in addition to the graphitized particles a to make the conductivity. The conductive fine particle c itself does not contribute much to the formation of substantial unevenness. However, not only the conductive fine particles c but also a mode in which minute irregularities are formed by another added solid particle is included.

このように、本発明では、現像剤担持体に求められる付加的機能や現像方式の違いに応じて、黒鉛化粒子及び導電性微粒子の粒径をそれぞれ調整することによって上記のような各態様の樹脂被覆層を形成することが可能である。   As described above, in the present invention, according to the additional function required for the developer carrier and the difference in the development method, the particle sizes of the graphitized particles and the conductive fine particles are respectively adjusted to adjust the particle sizes of the above-described aspects. It is possible to form a resin coating layer.

上記本発明の樹脂被覆層を形成する方法については、特に限定されない、例えば、現像剤担持体の基材に、本発明の組成物を含有する塗布液をディッピング法、スプレー法、はけ塗り法などの方法で塗布し乾燥させれば、本発明の現像剤担持体が得られる。   The method for forming the resin coating layer of the present invention is not particularly limited. For example, a coating solution containing the composition of the present invention is dipped, sprayed, or brushed onto a substrate of a developer carrier. The developer carrier of the present invention can be obtained by applying and drying by the above method.

次に、上記した様な本発明の現像剤担持体が組み込まれている本発明の現像装置について説明する。本発明の現像剤担持体は非磁性一成分現像剤を用いた際に特にその効果を発揮するが磁性現像剤または二成分現像剤に用いることも可能である。   Next, the developing device of the present invention in which the developer carrier of the present invention as described above is incorporated will be described. The developer carrying member of the present invention exhibits its effect particularly when a nonmagnetic one-component developer is used, but it can also be used for a magnetic developer or a two-component developer.

図3に、非磁性一成分現像剤を用いた場合に用いられる現像装置の構成の一例を模式的に示す。   FIG. 3 schematically shows an example of the configuration of a developing device used when a nonmagnetic one-component developer is used.

図3において、公知のプロセスにより形成された静電潜像を担持する像担持体、例えば電子写真感光ドラム1は、矢印B方向に回転される。現像剤担持体としての現像スリーブ7は、金属製円筒管(基体)5とその表面に形成される樹脂被膜層6から構成されている。非磁性一成分現像剤を用いるために金属製円筒管5の内部には磁石は内設されていない。金属製円筒管の替わりに円柱状部材を用いることもできる。   In FIG. 3, an image carrier that carries an electrostatic latent image formed by a known process, for example, an electrophotographic photosensitive drum 1 is rotated in the direction of arrow B. A developing sleeve 7 as a developer carrying member is composed of a metal cylindrical tube (base) 5 and a resin coating layer 6 formed on the surface thereof. In order to use a non-magnetic one-component developer, no magnet is provided in the metal cylindrical tube 5. A columnar member can be used instead of the metal cylindrical tube.

現像器であるホッパー2中には非磁性一成分現像剤3を撹拌するための撹拌翼9が設けられている。   A stirring blade 9 for stirring the nonmagnetic one-component developer 3 is provided in the hopper 2 that is a developing device.

現像スリーブ7に現像剤3を供給し、かつ現像後の現像スリーブ7の表面に存在する現像剤4を剥ぎ取るための現像剤供給・剥ぎ取り部材12が現像スリーブ7に当接している。現像剤供給・剥ぎ取り部材である供給・剥ぎ取りローラ12が現像スリーブ7と同じ方向に回転することにより、供給・剥ぎ取りローラ12の表面は、現像スリーブ7の表面とカウンター方向に移動することになり、ホッパー2から供給された一成分非磁性現像剤3は、現像剤スリーブ7に供給され、現像スリーブ7が一成分現像剤3を担持して、矢印A方向に回転することにより、現像スリーブ7と感光ドラム1とが対向した現像部Dに非磁性一成分現像剤3を搬送する。現像スリーブ7に担持されている一成分現像剤3は、現像スリーブ7の表面に対して現像剤層を介して圧接する現像剤層厚規制部材10により現像剤層厚が規定される。非磁性一成分現像剤3は現像スリーブ7との摩擦により、感光ドラム1上の静電潜像を現像可能な摩擦帯電電荷を得る。   A developer supplying / peeling member 12 for supplying the developer 3 to the developing sleeve 7 and stripping off the developer 4 existing on the surface of the developing sleeve 7 after development is in contact with the developing sleeve 7. When the supply / peeling roller 12 as a developer supply / peeling member rotates in the same direction as the developing sleeve 7, the surface of the supply / peeling roller 12 moves in the counter direction with the surface of the developing sleeve 7. The one-component non-magnetic developer 3 supplied from the hopper 2 is supplied to the developer sleeve 7, and the developing sleeve 7 carries the one-component developer 3 and rotates in the direction of arrow A, thereby developing. The non-magnetic one-component developer 3 is conveyed to the developing portion D where the sleeve 7 and the photosensitive drum 1 face each other. The developer layer thickness of the one-component developer 3 carried on the developing sleeve 7 is defined by a developer layer thickness regulating member 10 that is pressed against the surface of the developing sleeve 7 via the developer layer. The nonmagnetic one-component developer 3 obtains a triboelectric charge capable of developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 by friction with the developing sleeve 7.

現像スリーブ7上に形成される非磁性一成分現像剤3の薄層の厚みは、現像部における現像スリーブ7と感光ドラム1との間の最小間隙Dよりも更に薄いものであることが好ましい。このような現像剤層により静電潜像を現像する非接触型現像装置に、本発明は特に有効である。しかし、現像部において現像剤層の厚みが現像スリーブ7と感光ドラム1との間の最小間隙D以上の厚みである接触型現像装置にも、本発明は適用することができる。   The thickness of the thin layer of the nonmagnetic one-component developer 3 formed on the developing sleeve 7 is preferably thinner than the minimum gap D between the developing sleeve 7 and the photosensitive drum 1 in the developing portion. The present invention is particularly effective for a non-contact type developing apparatus that develops an electrostatic latent image with such a developer layer. However, the present invention can also be applied to a contact-type developing device in which the thickness of the developer layer in the developing portion is equal to or greater than the minimum gap D between the developing sleeve 7 and the photosensitive drum 1.

説明の煩雑を避けるため、以下の説明では、非接触型現像装置を例に採って行う。   In order to avoid complicated explanation, in the following explanation, a non-contact developing device is taken as an example.

上記現像スリーブ7には、これに担持された非磁性トナーを有する一成分非磁性現像剤3を飛翔させるために、電源8により現像バイアス電圧が印加される。この現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、静電潜像の画像部(非磁性現像剤3が付着して可視化される領域)の電位と背景部の電位との間の値の電圧が、現像スリーブ7に印加されることが好ましい。現像画像の濃度を高め或は階調性を向上するために、現像スリーブ7に交番バイアス電圧を印加して、現像部に向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合、上記画像部の電位と背景部の電位の間の値を有する直流電圧成分が重畳された交番バイアス電圧を現像スリーブ7に印加することが好ましい。   A developing bias voltage is applied to the developing sleeve 7 by a power source 8 in order to fly the one-component nonmagnetic developer 3 having nonmagnetic toner carried on the developing sleeve 7. When a DC voltage is used as the developing bias voltage, a voltage having a value between the potential of the image portion of the electrostatic latent image (the region visualized with the nonmagnetic developer 3 attached) and the potential of the background portion is It is preferable to apply to the developing sleeve 7. In order to increase the density of the developed image or improve the gradation, an alternating bias voltage may be applied to the developing sleeve 7 to form an oscillating electric field whose direction is alternately reversed in the developing portion. In this case, it is preferable that an alternating bias voltage on which a DC voltage component having a value between the image portion potential and the background portion potential is superimposed is applied to the developing sleeve 7.

高電位部と低電位部を有する静電潜像の高電位部に現像剤を付着させて可視化する所謂正規現像では、静電潜像の極性と逆極性に帯電する現像剤を使用する。静電潜像の低電位部にトナーを付着させて可視化する所謂反転現像では、現像剤は静電潜像の極性と同極性に帯電する現像剤を使用する。高電位と低電位というのは、絶対値による表現である。いずれにしても、非磁性一成分現像剤3は現像スリーブ7との摩擦により静電潜像を現像するための極性を帯電する。   In so-called regular development in which a developer is attached to a high potential portion of an electrostatic latent image having a high potential portion and a low potential portion for visualization, a developer charged with a polarity opposite to that of the electrostatic latent image is used. In so-called reversal development in which toner is attached to a low potential portion of an electrostatic latent image for visualization, a developer charged with the same polarity as the polarity of the electrostatic latent image is used. High potential and low potential are expressed by absolute values. In any case, the nonmagnetic one-component developer 3 is charged with a polarity for developing the electrostatic latent image by friction with the developing sleeve 7.

現像剤供給・剥ぎ取り部材としては、樹脂、ゴム、スポンジの如き弾性ローラ部材が好ましい。剥ぎ取り部材としては、弾性ローラに代えてベルト部材又はブラシ部材を用いることもできる。感光体1に現像移行されなかった現像剤を現像剤供給・剥ぎ取り部材12により、一旦スリーブ表面から剥ぎ取ることにより、スリーブ上の不動の現像剤の発生を防いだり、現像剤の帯電を均一化する働きを有する。   As the developer supply / peeling member, an elastic roller member such as resin, rubber or sponge is preferable. As the stripping member, a belt member or a brush member can be used instead of the elastic roller. The developer that has not been transferred to the photosensitive member 1 is once peeled off from the sleeve surface by the developer supply / peeling member 12 to prevent the development of a stationary developer on the sleeve, or to uniformly charge the developer. Has the function of

現像剤供給・剥ぎ取り部材として弾性ローラからなる供給・剥ぎ取りローラ12を用いる場合には、供給・剥ぎ取りローラ12の周速は、表面がカウンター方向に回転する場合、現像スリーブ8の周速100%に対して、好ましくは20〜120%、より好ましくは30〜100%であることが良い。   When the supply / peeling roller 12 made of an elastic roller is used as the developer supply / peeling member, the peripheral speed of the supply / peeling roller 12 is the peripheral speed of the developing sleeve 8 when the surface rotates in the counter direction. It is preferably 20 to 120%, more preferably 30 to 100% with respect to 100%.

供給・剥ぎ取りローラ12の周速が20%未満の場合には、現像剤の供給が不足し、ベタ画像の追従性が低下し、ゴースト画像の原因となり、120%を超える場合には、現像剤の供給量が多くなり現像剤層厚の規制不良や帯電量不足によるカブリの原因となり、さらにトナーにダメージを与えやすいため、トナー劣化によるカブリやトナー融着の原因となり易い。   When the peripheral speed of the supply / peeling roller 12 is less than 20%, the supply of the developer is insufficient, the followability of the solid image is deteriorated, and a ghost image is caused. The supply amount of the developer is increased, causing fogging due to poor regulation of the developer layer thickness and insufficient charge amount, and further easily damaging the toner, which is likely to cause fogging and toner fusion due to toner deterioration.

供給・剥ぎ取りローラの回転方向が現像スリーブの表面と同(順)方向の場合には、供給ローラの周速は、スリーブ周速に対して、好ましくは100〜300%、より好ましくは101〜200%であることが上記のトナー供給量の点で良い。   When the rotation direction of the supply / peeling roller is the same (forward) direction as the surface of the developing sleeve, the peripheral speed of the supply roller is preferably 100 to 300%, more preferably 101 to 100% of the sleeve peripheral speed. The toner supply amount may be 200%.

供給・剥ぎ取りローラの回転方向は、現像スリーブの表面とカウンター方向に回転することが、剥ぎ取り性及び供給性の点でより好ましい。   As for the rotation direction of the supply / peeling roller, it is more preferable to rotate in the counter direction with respect to the surface of the developing sleeve in terms of stripping property and feeding property.

現像スリーブ7に対する現像剤供給・剥ぎ取り部材12の侵入量は、0.5〜2.5mmであることが、現像剤の供給及び剥ぎ取り性の点で好ましい。   The penetration amount of the developer supply / peeling member 12 with respect to the developing sleeve 7 is preferably 0.5 to 2.5 mm from the viewpoint of developer supply and peelability.

現像剤供給・剥ぎ取り部材13の侵入量が0.5mm未満の場合には、剥ぎ取り不足により、ゴーストが発生し易くなり、侵入量が2.5mmを超える場合には、トナーのダメージが大きくなり、トナー劣化により融着やカブリの原因となり易い。   When the amount of penetration of the developer supply / peeling member 13 is less than 0.5 mm, ghosting is likely to occur due to insufficient peeling, and when the penetration amount exceeds 2.5 mm, toner damage is large. Therefore, the toner is likely to cause fusing and fogging due to toner deterioration.

図3の現像装置では、現像スリーブ8上の非磁性一成分現像剤3の層厚を規制する部材として、ウレタンゴム、シリコーンゴムの如きゴム弾性を有する材料、或はリン青銅、ステンレス銅の如き金属弾性を有する材料の弾性規制ブレード10を使用し、この弾性規制ブレード10を図3の現像装置では現像スリーブ7に回転方向と逆の姿勢で圧接させ、現像スリーブ7上に更に薄い現像剤層を形成することができる。   In the developing device of FIG. 3, as a member for regulating the layer thickness of the non-magnetic one-component developer 3 on the developing sleeve 8, a material having rubber elasticity such as urethane rubber or silicone rubber, or phosphor bronze, stainless copper or the like is used. The elastic regulating blade 10 made of a material having metal elasticity is used, and the elastic regulating blade 10 is brought into pressure contact with the developing sleeve 7 in a posture opposite to the rotation direction in the developing device of FIG. Can be formed.

この弾性規制ブレード10としては、特に安定した規制力とトナーへの安定した(負)帯電付与性のためには、安定した加圧力の得られるリン青銅板表面にポリアミドエラストマー(PAE)を貼り付けた構造のものを用いることが好ましい。ポリアミドエラストマー(PAE)としては、例えばポリアミドとポリエーテルの共重合体が挙げられる。   As this elastic regulating blade 10, a polyamide elastomer (PAE) is pasted on the surface of a phosphor bronze plate which can obtain a stable pressure, particularly for a stable regulating force and a stable (negative) chargeability to the toner. It is preferable to use one having a different structure. Examples of the polyamide elastomer (PAE) include a copolymer of polyamide and polyether.

現像スリーブ7に対する現像剤層厚規制部材10の当接圧力は、線圧5〜50g/cmであることが、現像剤の規制を安定化させ、現像剤層厚を好適にさせることができる点で好ましい。   The contact pressure of the developer layer thickness regulating member 10 against the developing sleeve 7 is that the linear pressure is 5 to 50 g / cm, so that the regulation of the developer can be stabilized and the developer layer thickness can be made suitable. Is preferable.

現像剤層厚規制部材10の当接圧力が線圧5g/cm未満の場合には、現像剤の規制が弱くなり、カブリやトナーもれの原因となり、線圧50g/cmを超える場合には、トナーへのダメージが大きくなり、トナー劣化やスリーブ及びブレードへの融着の原因となり易い。   When the contact pressure of the developer layer thickness regulating member 10 is less than the linear pressure of 5 g / cm, the regulation of the developer becomes weak, causing fogging and toner leakage, and when the linear pressure exceeds 50 g / cm. In addition, damage to the toner is increased, and the toner is likely to be deteriorated and fused to the sleeve and the blade.

本発明の現像剤担持体は、このような現像スリーブ7に対して、現像剤供給・剥ぎ取り部材12及び現像剤層厚規制部材10が圧接する装置に適用した場合に、特に有効である。   The developer carrying member of the present invention is particularly effective when applied to an apparatus in which the developer supply / stripping member 12 and the developer layer thickness regulating member 10 are pressed against such a developing sleeve 7.

すなわち、現像スリーブ7に対して、現像剤供給・剥ぎ取り部材12及び現像剤層厚規制部材10が圧接する場合には、現像スリーブ7の表面がこれらの圧接される部材によって摩耗や現像剤の融着がより生じ易い使用環境にあることから、本発明の多数枚耐久性に優れた樹脂被覆層を有する現像剤担持体による効果が有効に発現されることになる。   That is, when the developer supply / peeling member 12 and the developer layer thickness regulating member 10 are pressed against the developing sleeve 7, the surface of the developing sleeve 7 is worn or the developer is not pressed by these pressed members. Since it is in a use environment in which fusion is more likely to occur, the effect of the developer carrier having the resin coating layer excellent in durability of a large number of sheets of the present invention is effectively expressed.

図4は本発明の現像装置の他の実施形態例を示す構成模式図である。   FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing another embodiment of the developing device of the present invention.

図4に示した現像装置では、現像スリーブ7上の現像剤3の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を現像スリーブ7の回転方向と順方向の向きで圧接させているのが特徴である。図4の現像装置の他の基本的構成は図3に示した現像装置と同じであり、同符号のものは、基本的には同一の部材であることを示す。   The developing device shown in FIG. 4 is characterized in that a developer layer thickness regulating member that regulates the layer thickness of the developer 3 on the developing sleeve 7 is in pressure contact with the rotation direction of the developing sleeve 7 in the forward direction. is there. The other basic configuration of the developing device of FIG. 4 is the same as that of the developing device shown in FIG. 3, and the components having the same reference numerals basically indicate the same members.

図3,4はあくまでも本発明の現像装置を模式的に例示したものであり、現像剤容器(ホッパー2)の形状、撹拌翼9の有無など様々な形態があることは言うまでもない。また図5は、磁性一成分現像剤を用いた場合に用いられる本発明の現像剤担持体を有する一実施形態の現像装置の模式図を示す。   3 and 4 merely illustrate the developing device of the present invention to the last, and it goes without saying that there are various forms such as the shape of the developer container (hopper 2) and the presence or absence of the stirring blade 9. FIG. 5 is a schematic diagram of a developing device according to an embodiment having the developer carrying member of the present invention used when a magnetic one-component developer is used.

図5においては、現像スリーブ7内には、現像剤3を現像スリーブ7上に磁気的に吸引し且つ保持する為にマグネットローラー4が配置されている。   In FIG. 5, a magnet roller 4 is disposed in the developing sleeve 7 in order to magnetically attract and hold the developer 3 on the developing sleeve 7.

以下、本発明に用いられる現像剤について説明する。   Hereinafter, the developer used in the present invention will be described.

本発明に用いられるトナーは、粉砕トナー製法及び重合トナー製法を用いて製造することが可能である。本発明のトナー製造方法に重合方法を用いる場合においては、以下の如き製造方法によって具体的にトナーを製造することが可能である。単量体中に離型剤,極性樹脂,着色剤,荷電制御剤,重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー,超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体系を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー,ホモジナイザー等により分散せしめる。好ましくは単量体液滴が所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行えば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50〜90℃の温度に設定して重合を行う。また、重合反応後半に昇温しても良く、更に、トナー定着時の臭いの原因等となる未反応の重合性単量体、副生成物等を除去するために反応後半、又は、反応終了後に一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄・濾過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体系100質量部に対して水300〜3000質量部を分散媒として使用するのが好ましい。   The toner used in the present invention can be manufactured using a pulverized toner manufacturing method and a polymerized toner manufacturing method. When the polymerization method is used in the toner manufacturing method of the present invention, the toner can be specifically manufactured by the following manufacturing method. Add a release agent, polar resin, colorant, charge control agent, polymerization initiator and other additives to the monomer, and disperse the monomer system that has been uniformly dissolved or dispersed by a homogenizer, ultrasonic disperser, etc. Disperse in an aqueous phase containing a stabilizer with a normal stirrer, homomixer, homogenizer or the like. Preferably, granulation is performed by adjusting the stirring speed and time so that the monomer droplets have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. Polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. In addition, the temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and in order to remove unreacted polymerizable monomers and by-products that cause odor during toner fixing, the latter half of the reaction, or the completion of the reaction. A part of the aqueous medium may be distilled off later. After completion of the reaction, the produced toner particles are recovered by washing and filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 to 3000 parts by mass of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer system.

架橋剤としては、ジビニルベンゼン、ジビニルナフタレンの如き芳香族ジビニル化合物;エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、1,3−ブタンジオールジメタクリレートの如き二重結合を2個有するカルボン酸エステル;ジビニルアニリン、ジビニルエーテル、ジビニルスルフィド、ジビニルスルホンの如きジビニル化合物;及び3個以上のビニル基を有する化合物が挙げられる。特に好ましいものとしては、ジビニルベンゼンが挙げられる。   Cross-linking agents include aromatic divinyl compounds such as divinylbenzene and divinylnaphthalene; carboxylic acid esters having two double bonds such as ethylene glycol diacrylate, ethylene glycol dimethacrylate, and 1,3-butanediol dimethacrylate; divinylaniline , Divinyl ether, divinyl sulfide, divinyl compounds such as divinyl sulfone; and compounds having three or more vinyl groups. Particularly preferred is divinylbenzene.

架橋剤の好ましい添加量としては、ビニル系重合体またはビニル系共重合体100質量部当たり、架橋剤が0.01〜1.0質量部が好ましい。より好ましくは0.1〜0.9質量部である。   As a preferable addition amount of the crosslinking agent, the crosslinking agent is preferably 0.01 to 1.0 part by mass per 100 parts by mass of the vinyl polymer or vinyl copolymer. More preferably, it is 0.1-0.9 mass part.

本発明で用いられるイエロートナー、マゼンタトナー及びシアントナーに含有されるワックスとしては室温で固体の固体ワックスが好ましい。重合系トナー、粉砕系トナーに制限を受けることはない。具体的には、パラフィンワックス、ポリオレフィンワックス、フィッシャートロプシュワックス、アミドワックス、高級脂肪酸、エステルワックス、及びグラフト化合物、ブロック化合物の如き誘導体が挙げられる。   The wax contained in the yellow toner, magenta toner, and cyan toner used in the present invention is preferably a solid wax that is solid at room temperature. There are no restrictions on polymerized toner and pulverized toner. Specific examples include paraffin wax, polyolefin wax, Fischer-Tropsch wax, amide wax, higher fatty acid, ester wax, and derivatives such as graft compounds and block compounds.

本発明においては、ワックスをトナー粒子中に5〜30質量%添加することが好ましく、また本発明に用いられるトナーはワックスを5〜30質量%含有していることが好ましい。5質量%未満の添加では耐高温オフセット性が低下し、更に両面画像の定着時において裏面の画像がオフセット現象を示す場合がある。30質量%より多い場合は、重合法による製造において造粒時にトナー粒子の合一が起き易く、粒度分布の広いものが生成し易い。さらにこのことからワックスのカプセル化が不十分となり、現像性、転写性、耐ブロッキング性が悪化する。よって画像の均一性も劣るようになる。   In the present invention, the wax is preferably added to the toner particles in an amount of 5 to 30% by mass, and the toner used in the present invention preferably contains 5 to 30% by mass of the wax. When the addition amount is less than 5% by mass, the high-temperature offset resistance is deteriorated, and further, the image on the back surface may show an offset phenomenon when fixing a double-sided image. When the amount is more than 30% by mass, toner particles are likely to be coalesced during granulation in the production by the polymerization method, and those having a wide particle size distribution are likely to be generated. Further, from this, the encapsulation of the wax becomes insufficient, and developability, transferability, and blocking resistance deteriorate. Therefore, the uniformity of the image is also inferior.

トナーの帯電性を制御する目的でトナー粒子中に荷電制御剤を添加しておくことが好ましい。   For the purpose of controlling the chargeability of the toner, it is preferable to add a charge control agent to the toner particles.

これらの荷電制御剤としては、公知のもののうち、重合阻害性、水相移行性の殆どないものが好ましい。例えば、正荷電制御剤としてニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、第四級アンモニウム塩、グアニジン誘導体、イミダゾール誘導体、アミン系化合物等が挙げられる。負荷電制御剤としては、含金属サリチル酸共重合体、含金属モノアゾ系染料化合物、尿素誘導体、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体が挙げられる。   Of these known charge control agents, those having little polymerization inhibition and aqueous phase transfer are preferred. Examples of the positive charge control agent include nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, quaternary ammonium salts, guanidine derivatives, imidazole derivatives, amine compounds, and the like. Examples of negative charge control agents include metal-containing salicylic acid copolymers, metal-containing monoazo dye compounds, urea derivatives, styrene-acrylic acid copolymers, and styrene-methacrylic acid copolymers.

これらの荷電制御剤の添加量としては、結着樹脂又は重合体単量体の0.1〜10質量%が好ましい。   The addition amount of these charge control agents is preferably 0.1 to 10% by mass of the binder resin or polymer monomer.

本発明のトナーに用いられる着色剤としては、公知のものを使用することが出来る。   Known colorants can be used as the colorant used in the toner of the present invention.

例えば、黒色顔料としては、カーボンブラック、アニリンブラック、非磁性フェライト、マグネタイトが挙げられる。   For example, examples of the black pigment include carbon black, aniline black, nonmagnetic ferrite, and magnetite.

黄色顔料としては、黄色酸化鉄、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザーイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローG、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。   Examples of yellow pigments include yellow iron oxide, navel yellow, naphthol yellow S, hanzer yellow G, hansa yellow 10G, benzidine yellow G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, permanent yellow NCG, and tartrazine lake.

橙色顔料としては、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、ベンジジンオレンジG、インダスレンブリリアントオレンジRK、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。   Examples of the orange pigment include permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange RK, and indanthrene brilliant orange GK.

赤色顔料としては、ベンガラ、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドC、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、ブリリアントカーミン3B、エオキシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキが挙げられる。   Examples of red pigments include Bengala, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red C, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Brilliant Carmine 3B, Eoxin Lake, Rhodamine Lake B, and Alizarin Lake. It is done.

青色顔料としては、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBGが挙げられる。   Examples of the blue pigment include alkali blue lake, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partial chloride, first sky blue, and indanthrene blue BG.

紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。   Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake.

緑色顔料としては、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、ファイナルイエローグリーンGが挙げられる。   Examples of the green pigment include Pigment Green B, Malachite Green Lake, and Final Yellow Green G.

白色顔料としては、亜鉛華、酸化チタン、アンチモン白、硫化亜鉛が挙げられる。   Examples of white pigments include zinc white, titanium oxide, antimony white, and zinc sulfide.

これらの着色剤は、単独又は混合して、更には固溶体の状態で用いることが出来る。   These colorants can be used alone or in combination, and further in a solid solution state.

本発明で使用する着色剤は、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性、トナー中への分散性の点から選択される。該着色剤の添加量は、結着樹脂100質量部に対して1〜20質量部用いるのが良い。   The colorant used in the present invention is selected from the viewpoints of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The added amount of the colorant is preferably 1 to 20 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

本発明のトナーを透光性カラートナーとして用いる場合の着色剤としては、以下に示す様な、各種及び各色の顔料も使用することが出来る。   As the colorant when the toner of the present invention is used as a translucent color toner, various types and pigments of various colors as shown below can also be used.

例えば、黄色顔料としては、C.I.10316(ナフトールイエローS)、C.I.11710(ハンザイエロー10G)、C.I.11660(ハンザイエロー5G)、C.I.11670(ハンザイエロー3G)、C.I.11680(ハンザイエローG)、C.I.11730(ハンザイエローGR)、C.I.11735(ハンザイエローA)、C.I.117408(ハンザイエローRN)、C.I.12710(ハンザイエローR)、C.I.12720(ピグメントイエローL)、C.I.21090(ベンジジンイエロー)、C.I.21095(ベンジジンイエローG)、C.I.21100(ベンジジンイエローGR)、C.I.20040(パーマネントイエローNCR)、C.I.21220(バルカンファストイエロー5)、C.I.21135(バルカンファストイエローR)が挙げられる。   For example, C.I. I. 10316 (Naphthol Yellow S), C.I. I. 11710 (Hansa Yellow 10G), C.I. I. 11660 (Hanza Yellow 5G), C.I. I. 11670 (Hanza Yellow 3G), C.I. I. 11680 (Hansa Yellow G), C.I. I. 11730 (Hansa Yellow GR), C.I. I. 11735 (Hansa Yellow A), C.I. I. 117408 (Hansa Yellow RN), C.I. I. 12710 (Hansa Yellow R), C.I. I. 12720 (Pigment Yellow L), C.I. I. 21090 (benzidine yellow), C.I. I. 21095 (Benzidine Yellow G), C.I. I. 21100 (Benzidine Yellow GR), C.I. I. 20040 (Permanent Yellow NCR), C.I. I. 21220 (Vulcan Fast Yellow 5), C.I. I. 21135 (Vulcan Fast Yellow R).

赤色顔料としては、C.I.12055(スターリンI)、C.I.12075(パーマネントオレンジ)、C.I.12175(リソールファストオレンジ3GL)、C.I.12305(パーマネントオレンジGTR)、C.I.11725(ハンザイエロー3R)、C.I.21165(バルカンファストオレンジGG)、C.I.21110(ベンジジンオレンジG)、C.I.12120(パーマネントレッド4R)、C.I.1270(パラレッド)、C.I.12085(ファイヤーレッド)、C.I.12315(ブリリアントファストスカーレット)、C.I.12310(パーマネントレッドF2R)、C.I.12335(パーマネントレッドF4R)、C.I.12440(パーマネントレッドFRL)、C.I.12460(パーマネントレッドFRLL)、C.I.12420(パーマネントレッドF4RH)、C.I.12450(ライトファストレッドトーナーB)、C.I.12490(パーマネントカーミンFB)、C.I.15850(ブリリアントカーミン6B)が挙げられる。   Examples of red pigments include C.I. I. 12055 (Starlin I), C.I. I. 12075 (permanent orange), C.I. I. 12175 (Risor Fast Orange 3GL), C.I. I. 12305 (permanent orange GTR), C.I. I. 11725 (Hansa Yellow 3R), C.I. I. 21165 (Vulcan Fast Orange GG), C.I. I. 21110 (Benzidine Orange G), C.I. I. 12120 (Permanent Red 4R), C.I. I. 1270 (Para Red), C.I. I. 12085 (Fire Red), C.I. I. 12315 (Brilliant Fast Scarlet), C.I. I. 12310 (Permanent Red F2R), C.I. I. 12335 (Permanent Red F4R), C.I. I. 12440 (Permanent Red FRL), C.I. I. 12460 (Permanent Red FRLL), C.I. I. 12420 (Permanent Red F4RH), C.I. I. 12450 (Light Fast Red Toner B), C.I. I. 12490 (Permanent Carmine FB), C.I. I. 15850 (brilliant carmine 6B).

青色顔料としては、C.I.74100(無金属フタロシアニンブルー)、C.I.74160(フタロシアニンブルー)、C.I.74180(ファストスカイブルー)が挙げられる。   Examples of blue pigments include C.I. I. 74100 (metal-free phthalocyanine blue), C.I. I. 74160 (phthalocyanine blue), C.I. I. 74180 (Fast Sky Blue).

本発明のトナーには各種特性付与を目的として、外添剤を添加しても良い。外添剤は、トナーに添加した時の耐久性の点から、トナー粒子の体積平均径の1/10以下の粒径であることが好ましい。この外添剤の粒径とは、電子顕微鏡におけるトナー粒子の表面観察により求めたその平均粒径を意味する。これら特性付与を目的とした外添剤としては、例えば、以下のようなものが用いられる。   An external additive may be added to the toner of the present invention for the purpose of imparting various properties. The external additive preferably has a particle size of 1/10 or less of the volume average diameter of the toner particles from the viewpoint of durability when added to the toner. The particle diameter of the external additive means the average particle diameter obtained by observing the surface of the toner particles with an electron microscope. As external additives for the purpose of imparting these characteristics, for example, the following are used.

1)流動性付与剤:金属酸化物(酸化ケイ素,酸化アルミニウム,酸化チタン)、カーボンブラック及びフッ化カーボン。それぞれ、疎水化処理を行ったものが、より好ましい。   1) Fluidity imparting agent: metal oxide (silicon oxide, aluminum oxide, titanium oxide), carbon black and carbon fluoride. Those subjected to hydrophobic treatment are more preferable.

2)研磨剤:金属酸化物(チタン酸ストロンチウム,酸化セリウム,酸化アルミニウム,酸化マグネシウム,酸化クロム)、窒化物(窒化ケイ素)、炭化物(炭化ケイ素)及び金属塩(硫酸カルシウム,硫酸バリウム,炭酸カルシウム)。   2) Abrasive: metal oxide (strontium titanate, cerium oxide, aluminum oxide, magnesium oxide, chromium oxide), nitride (silicon nitride), carbide (silicon carbide) and metal salt (calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate) ).

3)滑剤:フッ素樹脂粉末(フッ化ビニリデン,ポリテトラフルオロエチレン)及び脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウム)。   3) Lubricant: fluororesin powder (vinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene) and fatty acid metal salt (zinc stearate, calcium stearate).

4)荷電制御性粒子:金属酸化物(酸化錫,酸化チタン,酸化亜鉛,酸化ケイ素,酸化アルミニウム)及びカーボンブラック。   4) Charge controllable particles: metal oxides (tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, silicon oxide, aluminum oxide) and carbon black.

これら外添剤は、トナー粒子100質量部に対し、好ましくは0.1〜10質量部の範囲で用いれば良く、より好ましくは、0.1〜5質量部の範囲で用いるのが良い。これら外添剤は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。   These external additives may be used preferably in the range of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably in the range of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles. These external additives may be used alone or in combination.

トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩や保護コロイド作用をする分散剤の種類や添加量を変える方法や機械的装置条件例えばローターの周速・パス回数・撹拌羽根形状等の撹拌条件や容器形状又は、水溶液中での固形分濃度等を制御することにより所定の本発明のトナーを得ることができる。   Toner particle size distribution control and particle size control can be done by changing the type and amount of a poorly water-soluble inorganic salt or protective colloid dispersant and mechanical device conditions such as rotor peripheral speed, number of passes, and stirring blades. The predetermined toner of the present invention can be obtained by controlling the stirring conditions such as the shape, the container shape, or the solid content concentration in the aqueous solution.

本発明において、重合法トナーを製造する際に用いられる分散媒には、いずれか適当な安定剤を使用する。例えば、無機化合物として、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸亜鉛、リン酸アルミニウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタ珪酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナの如き無機化合物の微粉体が挙げられる。ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、ポリアクリル酸、及びその塩、ポリメタクリル酸、及びその塩、澱粉の如き有機化合物を使用しても良い。   In the present invention, any appropriate stabilizer is used for the dispersion medium used in the production of the polymerization toner. For example, as an inorganic compound, tricalcium phosphate, magnesium phosphate, zinc phosphate, aluminum phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate , Fine powders of inorganic compounds such as bentonite, silica and alumina. Organic compounds such as polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, polyacrylic acid and salts thereof, polymethacrylic acid and salts thereof, and starch may be used.

また、本発明において重合法トナーに用いられる着色剤としては、着色剤の持つ重合阻害性や水相移行性に注意を払う必要があり、前記着色剤を好ましくは表面改質、たとえば重合阻害のない疎水化処理を施したほうが良い。特に染料系やカーボンブラックは、重合阻害性を有しているものが多いので使用の際に注意を要する。染料系を表面処理する好ましい方法としては、これら染料の存在下に重合性単量体をあらかじめ重合せしめる方法が挙げられ、得られた着色重合体を単量体系に添加する。また、カーボンブラックについては、上記染料と同様の処理のほか、カーボンブラックの表面官能基と反応する物質、たとえば、ポリオルガノシロキサンなどで処理を行っても良い。   In the present invention, it is necessary to pay attention to the polymerization inhibitory property and water phase migration property of the colorant as the colorant used in the polymerization method toner. The colorant is preferably used for surface modification, for example, polymerization inhibition. It is better to apply a hydrophobic treatment. In particular, dyes and carbon blacks have a polymerization inhibition property, so care must be taken when using them. A preferable method for surface-treating the dye system includes a method of polymerizing a polymerizable monomer in the presence of these dyes in advance, and the obtained colored polymer is added to the monomer system. Carbon black may be treated with a substance that reacts with the surface functional group of carbon black, such as polyorganosiloxane, in addition to the same treatment as the above dye.

本発明のトナーは、荷電制御剤を含有しても良い。   The toner of the present invention may contain a charge control agent.

高画質化の為には、トナーは重量平均粒径(D4)が4〜8μmであることが好ましい。重量平均粒径が4μm未満のトナーにおいては、カブリや転写不良に基づく画像の不均一ムラの原因となり易く好ましくなく、トナーの重量平均粒径が8μmを超える場合には、融着などが起きやすい。   For high image quality, the toner preferably has a weight average particle diameter (D4) of 4 to 8 μm. A toner having a weight average particle diameter of less than 4 μm is not preferable because it tends to cause uneven image unevenness due to fogging or transfer failure. If the toner has a weight average particle diameter exceeding 8 μm, fusion or the like is likely to occur. .

トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターカウンターTA−II型あるいはコールターマルチサイザー(ベックマン・コールター社製)等種々の方法で測定可能であるが、本発明においてはコールターマルチサイザー(ベックマン・コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュータ(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製する。例えばISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーにより100μmアパチャーを用い、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。   The average particle size and particle size distribution of the toner can be measured by various methods such as Coulter Counter TA-II type or Coulter Multisizer (manufactured by Beckman Coulter, Inc.). ) And a PC9801 personal computer (manufactured by NEC) and an interface for outputting the number distribution and volume distribution are connected, and an approximately 1% NaCl aqueous solution is prepared using first-grade sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the aqueous electrolytic solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number distribution are measured by measuring the volume and number of toners of 2 μm or more using the Coulter Multisizer with a 100 μm aperture. And calculate.

そして、体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の個数平均粒径(D1)を求める。   Then, a volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution and a number-based number average particle diameter (D1) obtained from the number distribution are obtained.

またフロー式粒子像測定装置で計測されるトナーの個数基準の円形度(頻度分布)において、平均円形度が0.970以上であることが転写率の点から好ましい。   Further, in the circularity (frequency distribution) based on the number of toners measured by the flow type particle image measuring apparatus, the average circularity is preferably 0.970 or more from the viewpoint of transfer rate.

本発明におけるトナーの円形度は、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−1000型」(東亜医用電子社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。
下記式(1)より求められる円形度a
円形度a=L0/L (1)
[式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Lは粒子像の周囲長を示す。]
The circularity of the toner in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of the toner particles. In the present invention, the flow type particle image measuring device “FPIA-1000” (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) is used. ) And measured using the following formula.
Circularity a calculated from the following formula (1)
Circularity a = L0 / L (1)
[In the formula, L0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the particle image. ]

ここで、粒子像と同じ投影面積とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、粒子像の周囲長とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。   Here, the same projected area as the particle image is the area of the binarized toner particle image, and the peripheral length of the particle image is defined as the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. .

本発明における円形度はトナーの凹凸の度合いを示す指標であり、トナーが完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。   The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of the toner, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.

円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度aaveは粒度分布の分割点Iでの円形度(中心値)をaI、頻度をfaiとすると次式から算出される。 The average circularity a ave, which means the average value of the circularity frequency distribution, is calculated from the following equation where the circularity (center value) at the dividing point I of the particle size distribution is a I and the frequency is fa i .

Figure 2005077870
Figure 2005077870

具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に振動子として5φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。   As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, followed by further measurement. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “UH-50 type” (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a 5φ titanium alloy chip as a vibrator is used, and a dispersion for measurement is performed using a dispersion treatment for 5 minutes. To do. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.

トナーの形状測定は、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に分散液濃度を調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、トナーの円形度頻度分布を求める。   For the toner shape measurement, the flow type particle image measuring device is used, the concentration of the dispersion is adjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 particles / μl, and 1000 or more toner particles are measured. After measurement, the circularity frequency distribution of the toner is obtained using this data.

粉砕系トナーの場合には、公知の方法が用いられる。例えば、結着樹脂、荷電制御剤、必要に応じてワックス、磁性体、着色剤、その他の添加剤等をヘンシェルミキサー、ボールミルの如き混合器により十分混合してから加熱ロール、ニーダー、エクストルーダーの如き熱混練機を用いて溶融混練して冷却固化、粉砕後、分級を行なって着色粒子を得る。必要に応じ表面処理を行っても構わない。その後、無機微粉体を添加混合することによって、トナーを得る。分級及び表面処理の順序は、どちらが先でも良い。分級工程においては生産効率上、コアンダ効果を利用した多分割分級機を用いることが好ましい。尚、高画質化のためには、トナーの重量平均粒径(D4)が3〜8μmであることが好ましく、4〜8μmであることがより好ましい。   In the case of a pulverized toner, a known method is used. For example, binder resin, charge control agent, if necessary, wax, magnetic substance, colorant, other additives, etc. are thoroughly mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a ball mill, and then heated rolls, kneaders, extruders Using such a heat kneader, the mixture is melt-kneaded, cooled, solidified, pulverized, and classified to obtain colored particles. Surface treatment may be performed as necessary. Thereafter, an inorganic fine powder is added and mixed to obtain a toner. Either the classification or the surface treatment may be performed first. In the classification step, it is preferable to use a multi-division classifier using the Coanda effect in terms of production efficiency. In order to improve the image quality, the weight average particle diameter (D4) of the toner is preferably 3 to 8 μm, and more preferably 4 to 8 μm.

転写性が向上を目的とした球形化処理、表面平滑化処理としては、粉砕法トナー粒子を水中に分散させ加熱する温浴法、熱気流中を通過させる熱処理法、機械的エネルギーを付与して処理する機械的衝撃法などが挙げられる。機械的衝撃法において処理温度をトナー粒子のガラス転移点Tg付近の温度(Tg±10℃)を加える熱機械的衝撃が、凝集防止,生産性の観点から好ましい。   For spheroidization and surface smoothing for the purpose of improving transferability, the pulverized toner particles are dispersed in water, heated in a bath, heated in a hot air stream, and treated by applying mechanical energy. And mechanical impact method. In the mechanical impact method, a thermomechanical impact in which the treatment temperature is a temperature in the vicinity of the glass transition point Tg (Tg ± 10 ° C.) of the toner particles is preferable from the viewpoint of aggregation prevention and productivity.

粉砕系トナーに使用する結着樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエン、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレンビニルトルエン共重合体の如き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;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nブチル共重合体の如きスチレンとアクリル酸エステルとの共重合体;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nブチル共重合体の如きスチレンとメタクリルエステルとの共重合体;スチレンとアクリル酸エステル及びメタクリル酸エステルとの多元共重合体;スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−アクリロニトリルインデン共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体の如き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;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、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、フェノール樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、石油樹脂、塩素化パラフィンが例示される。これらは、単独または混合して使用できる。特に圧力定着方式に供せられるトナー用の結着樹脂として低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、高級脂肪酸、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂が単独または現合して使用できる。   The binder resin used in the pulverized toner includes polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene vinyltoluene copolymer, and styrene and its substituted single weight. Copolymers and copolymers thereof; copolymers of styrene and acrylate esters such as styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-n-butyl acrylate copolymer; styrene- Copolymers of styrene and methacrylic ester such as methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-n-butyl methacrylate copolymer; multi-component copolymer of styrene, acrylic ester and methacrylic ester Polymer: Styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl Styrene and other vinyl monomers such as dimethyl ether copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-acrylonitrile indene copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer. Styrene copolymer: polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl acetate, polyester, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid, phenol resin, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, petroleum resin, chlorination Paraffin is exemplified. These can be used alone or in combination. In particular, low-molecular-weight polyethylene, low-molecular-weight polypropylene, ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, higher fatty acid, polyamide resin, and polyester resin are used alone as a binder resin for toners used in the pressure fixing method. Or you can use it together.

スチレン共重合体を構成するためのコモノマーとしては、アクリル酸、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−2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニル、メタクリル酸、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、メタクリル酸オクチル、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドの如き二重結合を有するモノカルボン酸もしくはその誘導体、マレイン酸、マレイン酸ブチル、マレイン酸メチル、マレイン酸ジメチルの如き二重結合を有するジカルボン酸及びその誘導体が挙げられる。   As comonomer for constituting the styrene copolymer, acrylic acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, dodecyl acrylate, octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate, methacrylic acid, Monocarboxylic acid having a double bond such as methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, octyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide or a derivative thereof, maleic acid, butyl maleate, methyl maleate, maleic acid Examples thereof include dicarboxylic acids having a double bond such as dimethyl and derivatives thereof.

非磁性の粉砕系トナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)の場合の特に好ましい樹脂としては、スチレン−アクリル酸エステル系樹脂、ポリエステル樹脂がある。   Particularly preferred resins for non-magnetic pulverized toners (yellow, magenta, cyan, black) include styrene-acrylic acid ester resins and polyester resins.

また、着色剤としては重合系トナーのものと同様なものが使用可能である。その含有量としては、結着樹脂100質量部に対して12質量部以下であり、好ましくは0.5〜9質量部である。   As the colorant, the same colorant as that of the polymerization toner can be used. The content is 12 parts by mass or less, preferably 0.5 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.

以下に本発明に関わる物性の測定方法について述べる。   The physical property measuring method according to the present invention will be described below.

(1)黒鉛化粒子の黒鉛化度p(002)
黒鉛化度p(002)は、マックサイエンス社製の強力型全自動X線回折装置”MXP18”システムにより、黒鉛のX線回折スペクトルから得られる格子間隔d(002)を測定し、d(002)=3.440−0.086(1−p(002)2)により求める。
(1) Graphitization degree of graphitized particles p (002)
The degree of graphitization p (002) was determined by measuring the lattice spacing d (002) obtained from the X-ray diffraction spectrum of graphite using a powerful fully automatic X-ray diffractometer “MXP18” system manufactured by Mac Science. ) = 3.440−0.086 (1-p (002) 2 ).

尚、格子間隔d(002)は、CuKαをX線源とし、CuKβ線はニッケルフィルターにより除去している。標準物質に高純度シリコンを使用し、C(002)及びSi(111)回折パターンのピーク位置から算出する。主な測定条件は以下のとおりである。
X線発生装置 :18kw
ゴニオメータ :横型ゴニオメータ
モノクロメータ :使用
管電圧 :30.0kV
管電流 :10.0mA
測定法 :連続法
スキャン軸 :2θ/θ
サンプリング間隔:0.020deg
スキャン速度 :6.000deg/min
発散スリット :0.50deg
散乱スリット :0.50deg
受光スリット :0.30mm
The lattice interval d (002) is CuKα as an X-ray source, and the CuKβ line is removed by a nickel filter. High-purity silicon is used as the standard substance, and the calculation is performed from the peak positions of the C (002) and Si (111) diffraction patterns. The main measurement conditions are as follows.
X-ray generator: 18 kW
Goniometer: Horizontal goniometer monochromator: Working tube voltage: 30.0kV
Tube current: 10.0mA
Measurement method: Continuous scan axis: 2θ / θ
Sampling interval: 0.020 deg
Scan speed: 6.000 deg / min
Divergence slit: 0.50deg
Scattering slit: 0.50 deg
Light receiving slit: 0.30 mm

(2)トナーの粒径測定
トナーの平均粒径及び粒度分布はコールターマルチサイザー(ベックマン・コールター社製)を用い、個数分布、体積分布を出力するインターフェイス(日科機製)及びPC9801パーソナルコンピュータ(NEC製)を接続し、電解液は1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製する。例えばISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を0.1〜5ml加え、更に測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記コールターマルチサイザーにより100μmアパチャーを用い、2μm以上のトナーの体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出する。
(2) Measurement of Toner Particle Size The average particle size and particle size distribution of the toner were measured using a Coulter Multisizer (manufactured by Beckman Coulter, Inc.), an interface (manufactured by Nikkiki) that outputs the number distribution and volume distribution, and a PC9801 personal computer (NEC). The electrolyte is prepared with about 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the aqueous electrolytic solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number distribution are measured by measuring the volume and number of toners of 2 μm or more using the Coulter Multisizer with a 100 μm aperture. And calculate.

そして、体積分布から求めた体積基準の重量平均粒径(D4)、個数分布から求めた個数基準の個数平均粒径(D1)を求める。   Then, a volume-based weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution and a number-based number average particle diameter (D1) obtained from the number distribution are obtained.

(3)トナーの円形度
本発明におけるトナーの円形度は、トナー粒子の形状を定量的に表現する簡便な方法として用いたものであり、本発明ではフロー式粒子像測定装置「FPIA−1000型」(東亜医用電子社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。
下記式(1)より求められる円形度a
円形度a=L0/L (1)
[式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Lは粒子像の周囲長を示す。]
(3) Toner circularity The toner circularity in the present invention is used as a simple method for quantitatively expressing the shape of toner particles. In the present invention, a flow type particle image measuring apparatus “FPIA-1000 type” is used. ”(Manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.) and measurement was performed using the following formula.
Circularity a calculated from the following formula (1)
Circularity a = L0 / L (1)
[In the formula, L0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the particle image. ]

ここで、粒子像と同じ投影面積とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、粒子像の周囲長とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さ
と定義する。
Here, the same projected area as the particle image is the area of the binarized toner particle image, and the peripheral length of the particle image is defined as the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. .

本発明における円形度はトナーの凹凸の度合いを示す指標であり、トナーが完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。   The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of the toner, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.

円形度頻度分布の平均値を意味する平均円形度aaveは粒度分布の分割点Iでの円形度(中心値)をaI、頻度をfaiとすると次式から算出される。 The average circularity a ave, which means the average value of the circularity frequency distribution, is calculated from the following equation where the circularity (center value) at the dividing point I of the particle size distribution is a I and the frequency is fa i .

Figure 2005077870
Figure 2005077870

具体的な測定方法としては、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意し、その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させる。分散させる手段としては、超音波分散機「UH−50型」(エスエムテー社製)に振動子として5φのチタン合金チップを装着したものを用い、5分間分散処理を用い、測定用の分散液とする。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。   As a specific measuring method, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids have been removed in advance is prepared in a container, and a surfactant, preferably an alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant therein, followed by further measurement. Add 0.02 g of sample and disperse uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “UH-50 type” (manufactured by SMT Co., Ltd.) equipped with a 5φ titanium alloy chip as a vibrator is used, and a dispersion for measurement is performed using a dispersion treatment for 5 minutes. To do. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more.

測定時のトナー粒子濃度が3000〜1万個/μlとなる様に分散液濃度を調整し、トナー粒子を1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、トナーの円形度頻度分布を求める。   The dispersion concentration is adjusted so that the toner particle concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 / μl, and 1000 or more toner particles are measured. After measurement, the circularity frequency distribution of the toner is obtained using this data.

(4)現像剤担持体表面の初期摩耗高さRpk、算術平均粗さRaの測定
JIS B0601、B0671に基づき、小坂研究所製サーフコーダーSE−3500を用いて、測定条件としてはカットオフ0.8mm、評価長さ4mm、送り速度0.5mm/sにて、軸方向3点×周方向3点=9点について各々測定し、その平均値をとった。
(4) Measurement of initial wear height Rpk and arithmetic average roughness Ra of developer carrying member surface Based on JIS B0601, B0671, a surf coder SE-3500 manufactured by Kosaka Laboratories was used as a measurement condition with a cutoff of 0. At 8 mm, an evaluation length of 4 mm, and a feed rate of 0.5 mm / s, each of 3 points in the axial direction × 3 points in the circumferential direction = 9 points was measured, and the average value was taken.

(5)樹脂被覆層の体積抵抗の測定
100μmの厚さのPETシート上に7〜20μmの厚さの被覆層を形成し、ASTM規格(D−991−82)及び、日本ゴム協会標準規格SRIS(2301−1969)に準拠した、導電性ゴム及びプラスチックの体積抵抗測定用の4端子構造の電極を設けた電圧降下式デジタルオーム計(川口電機製作所製)を使用して測定した。尚、測定環境は20〜25℃、50〜60RH%とする。
(5) Measurement of volume resistance of resin coating layer A coating layer having a thickness of 7 to 20 μm is formed on a PET sheet having a thickness of 100 μm, and ASTM standard (D-991-82) and Japan Rubber Association standard SRIS. It measured using the voltage drop type digital ohmmeter (made by Kawaguchi Electric Mfg. Co., Ltd.) which provided the electrode of the 4-terminal structure for volume resistance measurement of conductive rubber and plastics based on (2301-1969). The measurement environment is 20 to 25 ° C. and 50 to 60 RH%.

(6)導電性粒子の粒径測定
黒鉛化粒子等の導電性粒子の粒径はレーザー回折型粒度分布計のコールターLS−230型粒度分布計(ベックマン・コールター社製)を用いて測定する。測定方法としては、少量モジュールを用い、測定溶媒としてはイソプロピルアルコール(IPA)を使用する。IPAにて粒度分布計の測定系内を約5分間洗浄し、洗浄後バックグラウンドファンクションを実行する。
(6) Particle size measurement of conductive particles The particle size of conductive particles such as graphitized particles is measured using a Coulter LS-230 type particle size distribution meter (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) of a laser diffraction type particle size distribution meter. As a measuring method, a small amount module is used, and isopropyl alcohol (IPA) is used as a measuring solvent. Wash the measurement system of the particle size distribution analyzer with IPA for about 5 minutes, and execute the background function after washing.

次にIPA50ml中に、測定試料を1〜25mg加える。試料を懸濁した溶液は超音波分散機で約1〜3分間分散処理を行ない試料液を得て、前記測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45〜55%になるように測定系内の試料濃度を調整して測定を行い、体積分布から算術した体積平均粒径を求める。   Next, 1 to 25 mg of a measurement sample is added to 50 ml of IPA. The solution in which the sample is suspended is subjected to dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser to obtain a sample solution. The sample solution is gradually added to the measurement system of the measurement device, and the PIDS on the screen of the device is Measurement is performed by adjusting the sample concentration in the measurement system to be 45 to 55%, and the volume average particle diameter calculated from the volume distribution is obtained.

(7)脂被覆層の膜厚(削れ量)の測定
被覆層の削れ量(膜削れ)の測定としてはKEYENCE社製レーザ寸法測定器を用いた。コントローラLS−5500及びセンサーヘッドLS−5040Tを用い、スリーブ固定治具及びスリーブ送り機構を取り付けた装置にセンサー部を別途固定し、スリーブの外径寸法の平均値から測定を行った。測定はスリーブ長手方向に対し30分割して30箇所測定し、更にスリーブを周方向に90°回転させた後更に30箇所、計60箇所の測定を行い、その平均値をとった。表面被覆層塗布前のスリーブの外径を予め測定しておき、表面被覆層形成後の外径、更に耐久使用後の外径を測定し、その差分をコート膜厚及び削れ量とした。
(7) Measurement of film thickness (scraping amount) of fat coating layer For measurement of the scraping amount (film scraping) of the coating layer, a laser dimension measuring device manufactured by KEYENCE was used. Using the controller LS-5500 and the sensor head LS-5040T, the sensor part was separately fixed to an apparatus equipped with a sleeve fixing jig and a sleeve feeding mechanism, and measurement was performed from the average value of the outer diameters of the sleeves. The measurement was divided into 30 with respect to the longitudinal direction of the sleeve and measured at 30 points. Further, after rotating the sleeve 90 ° in the circumferential direction, measurements were further made at 30 points, a total of 60 points, and the average value was taken. The outer diameter of the sleeve before application of the surface coating layer was measured in advance, the outer diameter after forming the surface coating layer and the outer diameter after durable use were measured, and the difference between them was taken as the coating film thickness and the amount of abrasion.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて詳細に説明するが、本実施例は本発明を何ら限定するものではない。尚、実施例及び比較例中の「%」及び「部」とあるのは、特に断りのない限り全て質量基準である。   EXAMPLES Hereinafter, although this invention is demonstrated in detail using an Example and a comparative example, a present Example does not limit this invention at all. In the examples and comparative examples, “%” and “part” are all based on mass unless otherwise specified.

〈実施例1〉
黒鉛化粒子の原材料として、石炭系重質油を熱処理し、生成した粗メソカーボンマイクロビーズを遠心分離し、ベンゼンで洗浄精製して乾燥した後、アトマイザーミルで機械的に分散を行うことでメソカーボンマイクロビーズを得た。このメソカーボンマイクロビーズを窒素雰囲気下において1200℃で一次焼成を行い炭化させ、続いてアトマイザーミルで二次分散を行った後、窒素雰囲気下において3000℃で二次焼成を行い黒鉛化し、更に分級して体積平均粒径3.3μmの黒鉛化粒子A−1を得た。黒鉛化粒子A−1の物性を表1に示す。
<Example 1>
As raw materials for graphitized particles, heavy coal oil is heat-treated, and the resulting crude mesocarbon microbeads are centrifuged, washed with benzene, dried and then mechanically dispersed in an atomizer mill. Carbon microbeads were obtained. The mesocarbon microbeads were subjected to primary firing at 1200 ° C. in a nitrogen atmosphere and carbonized, followed by secondary dispersion in an atomizer mill, followed by secondary firing at 3000 ° C. in a nitrogen atmosphere for graphitization and further classification. As a result, graphitized particles A-1 having a volume average particle size of 3.3 μm were obtained. Table 1 shows the physical properties of the graphitized particles A-1.

・レゾール型フェノール樹脂溶液(メタノール50%含有) 450部
・黒鉛化粒子(A−1) 150部
・メタノール 150部
上記材料に直径1mmのガラスビーズをメディア粒子として加え、サンドミルにて分散し、更にメタノールで分散液の固形分を33%に希釈して塗工液を得た。
Resol type phenol resin solution (containing 50% methanol) 450 parts Graphitized particles (A-1) 150 parts Methanol 150 parts Add 1 mm diameter glass beads to the above materials as media particles and disperse in a sand mill. The solid content of the dispersion was diluted to 33% with methanol to obtain a coating solution.

この塗工液を用いてスプレー法により外径16mmφのアルミニウム製円筒管上に樹脂被覆層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により150℃/30分間加熱硬化して現像剤担持体B−1を作製した。得られた現像剤担持体B−1の樹脂被覆層の物性を表2に示す。   Using this coating solution, a resin coating layer is formed on an aluminum cylindrical tube having an outer diameter of 16 mmφ by a spray method, and subsequently heated and cured in a hot air drying oven at 150 ° C./30 minutes to form developer carrier B-1. Produced. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the resulting developer carrier B-1.

下記の手順によって重合法トナーを作製した。   A polymerization toner was prepared according to the following procedure.

60℃に加温したイオン交換水900gに、リン酸三カルシウム3部を添加し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、10,000rpmにて撹拌し、水系媒体を作製した。   To 900 g of ion-exchanged water heated to 60 ° C., 3 parts of tricalcium phosphate was added and stirred at 10,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) to prepare an aqueous medium. .

また、下記処方をホモジナイザー(日本精機社製)に投入し、60℃に加温した後、用いて、9,000rpmにて攪拌し、溶解、分散した。
・スチレン 155部
・n−ブチルアクリレート 45部
・C.I.ピグメントブルー15:3 17部
・サリチル酸アルミニウム化合物 3部
(ボントロンE−88:オリエント化学社製)
・ポリエステル樹脂 18部
(プロピレンオキサイド変性ビスフェノールAとイソフタル酸との重縮合物、
Tg=65℃、Mw=10000、Mn=6000)
・ステアリン酸ステアリルワックス(DSCのメインピーク60℃) 30部
・ジビニルベンゼン 0.5部
Further, the following formulation was put into a homogenizer (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.), heated to 60 ° C., and then stirred at 9,000 rpm to dissolve and disperse.
Styrene 155 parts n-butyl acrylate 45 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 17 parts, aluminum salicylate compound 3 parts (Bontron E-88: manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.)
-Polyester resin 18 parts (polycondensate of propylene oxide modified bisphenol A and isophthalic acid,
Tg = 65 ° C., Mw = 10000, Mn = 6000)
-Stearyl stearate wax (DSC main peak 60 ° C) 30 parts-Divinylbenzene 0.5 parts

これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)5部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。   In this, 5 parts of a polymerization initiator 2,2'-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.

前記水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃,窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーを用いて8,000rpmで攪拌し、造粒した。   The polymerizable monomer composition was put into the aqueous medium, and granulated by stirring at 8,000 rpm using a TK homomixer at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere.

その後、プロペラ式攪拌装置に移して攪拌しつつ、2時間かけて70℃に昇温し、更に4時間後、昇温速度40℃/Hrで80℃まで昇温し、80℃で5時間反応を行い、重合体粒子を製造した。重合反応終了後、該粒子を含むスラリーを冷却し、スラリーの10倍の水量で洗浄し、ろ過、乾燥の後、分級によって粒子径を調整してシアントナーの母体粒子(重量平均径6.4μm、平均円形度0.973)を得た。   Then, the temperature was raised to 70 ° C. over 2 hours while stirring by transferring to a propeller type stirring device, and further 4 hours later, the temperature was raised to 80 ° C. at a rate of temperature rise of 40 ° C./Hr and reacted at 80 ° C. for 5 hours. To produce polymer particles. After completion of the polymerization reaction, the slurry containing the particles is cooled, washed with an amount of water 10 times that of the slurry, filtered and dried, and then the particle diameter is adjusted by classification to form base toner particles (weight average diameter 6.4 μm). The average circularity was 0.973).

上記シアントナー母体粒子100部に対して、シリカ(アエロジル社製R812)1.2部をヘンシェルミキサー(三井三池社製)で混合して本発明のトナーAを得た。   To 100 parts of the cyan toner base particles, 1.2 parts of silica (R812 manufactured by Aerosil Co., Ltd.) was mixed using a Henschel mixer (manufactured by Mitsui Miike Co., Ltd.) to obtain toner A of the present invention.

前記現像剤担持体B−1を、市販のレーザビームプリンタ(キヤノン(株)社製 LBP2040)にEP83カートリッジを改造して装着し、上記トナーAを供給しながら1.5万枚の耐久評価を行った。弾性規制部材はリン青銅薄板上にショアーD硬度40度のポリアミドポリエーテルエラストマーを射出成形にて設けて改造したものを用いた。   The developer carrier B-1 was mounted on a commercially available laser beam printer (LBP2040 manufactured by Canon Inc.) with a modified EP83 cartridge, and evaluated for durability of 15,000 sheets while supplying the toner A. went. The elastic regulating member used was a phosphor bronze thin plate modified with a polyamide polyether elastomer having a Shore D hardness of 40 degrees by injection molding.

下記に挙げる評価項目について耐久試験をし、実施例及び比較例の各現像剤担持体の評価を行った。   Durability tests were conducted on the evaluation items listed below, and each developer carrier of Examples and Comparative Examples was evaluated.

画像濃度、カブリ、スリーブゴースト、ブロッチ、ハーフトーン均一性等の画像評価、現像剤担持体上のトナー帯電量(Q/M)及びトナー搬送量(M/S)、樹脂被覆層の耐磨耗性について、20℃/60%の常温常湿(N/N)環境、24℃/10%の常温低湿(N/L)環境、30℃/80%の高温高湿(H/H)環境にて、それぞれ耐久評価を行った。結果を表3に示す。画像及び耐久性共に良好な結果が得られた。   Image evaluation such as image density, fog, sleeve ghost, blotch, halftone uniformity, toner charge amount (Q / M) and toner transport amount (M / S) on developer carrier, and abrasion resistance of resin coating layer In terms of performance, it can be used in a 20 ° C / 60% normal temperature and normal humidity (N / N) environment, a 24 ° C / 10% normal temperature low humidity (N / L) environment, and a 30 ° C / 80% high temperature high humidity (H / H) environment. Each was evaluated for durability. The results are shown in Table 3. Good results were obtained for both image and durability.

(1)初期摩耗高さRpk及び算術平均粗さRaの測定
小坂研究所製サーフコーダーSE−3500にて、耐久試験前の現像剤担持体表面の初期摩耗高さRpk及び算術平均粗さRaを測定した。軸方向3点×周方向2点=9点について各々測定し、その平均値をとった。
(1) Measurement of initial wear height Rpk and arithmetic mean roughness Ra With Surfcoder SE-3500 manufactured by Kosaka Laboratory, the initial wear height Rpk and arithmetic mean roughness Ra of the developer carrier surface before the durability test were determined. It was measured. Measurements were taken for 3 points in the axial direction × 2 points in the circumferential direction = 9 points, and the average value was taken.

(2)画像濃度
反射濃度計RD918(マクベス製)を使用し、ベタ印字した際のベタ黒部の濃度を5点測定し、その平均値を画像濃度とした。
(2) Image density Using a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth), the density of a solid black portion when solid printing was measured was measured at five points, and the average value was used as the image density.

(3)現像剤担持体表面のトナー汚染(耐汚染性)
耐久後の現像剤担持体の表面を顕微鏡観察にて下記評価基準の下に評価した。
A:全く汚染が無い。
B:若干汚染があるものの実用上問題ないレベル。
C:汚染がかなり多く、画像に影響を与え、実用上問題となるレベル。
D:汚染及び画像劣化が激しい。
(3) Toner contamination on the surface of the developer carrying member (contamination resistance)
The surface of the developer carrying body after durability was evaluated under the following evaluation criteria by microscopic observation.
A: No contamination at all.
B: Although there is some contamination, there is no practical problem.
C: Level where contamination is considerably large, affects the image, and causes a practical problem.
D: Contamination and image deterioration are severe.

(4)カブリ
ベタ白画像の反射率を測定し、さらに未使用の転写紙の反射率を測定し、ベタ白画像の反射率の最悪値から未使用転写紙の反射率の最高値を引いたものをカブリ濃度とし下記のように評価した。反射率はTC−6DS(東京電色製)で測定した。
A:1.5%以下であり目視では殆ど確認できないレベル
B:2.0〜3.0%程度でありよく見ると確認できるレベル
C:4.0%を超える場合、一見してカブリが確認できるレベル
(4) fog The reflectance of a solid white image was measured, the reflectance of an unused transfer paper was measured, and the highest reflectance of the unused transfer paper was subtracted from the worst reflectance of the solid white image. The thing was made into fog density and evaluated as follows. The reflectance was measured with TC-6DS (manufactured by Tokyo Denshoku).
A: 1.5% or less, which can hardly be visually confirmed Level B: about 2.0 to 3.0%, which can be confirmed by careful observation C: When it exceeds 4.0%, fog is confirmed at a glance Possible level

(5)スリーブゴースト
ベタ白部とベタ黒部が隣り合う画像を現像した現像スリーブの位置が、現像スリーブの次の回転時には現像位置に来て、ハーフトーン画像を現像するようにして、ハーフトーン画像上に現れる濃淡差を目視で下記の基準に基づいて評価した。
A:濃淡差が全く見られない。
B:軽微な濃淡差が見られる。
C:濃淡差がかなり見られる。
D:実用上問題となる濃淡差がスリーブ1周分以上出る。
(5) Sleeve ghost The halftone image is developed so that the position of the developing sleeve that develops the image in which the solid white portion and the solid black portion are adjacent comes to the developing position at the next rotation of the developing sleeve and develops the halftone image. The shade difference appearing above was visually evaluated based on the following criteria.
A: No difference in shading is observed.
B: A slight shading difference is observed.
C: A considerable difference in shading is observed.
D: The difference in light and shade, which is a problem in practical use, appears for one or more rounds of the sleeve.

(6)ブロッチ
ベタ黒、ハーフトーン、ライン画像等の各種画像の画像形成を行い、形成された画像の波状ムラ、ブロッチ(斑点状ムラ)等の画像不良及び、画像形成を行った際の現像スリーブ上でのトナーコート不良の目視による観察を参考にして、評価結果を下記の基準に基づいて評価した。
A:画像にもスリーブ上にも全く確認できない。
B:スリーブ上でわずかに確認できるが、画像ではほとんど確認できない。
C:ハーフトーン画像又はベタ黒画像で確認できる
D:ベタ白画像上にも実用上問題となる画像不良が確認できる。。
(6) Blotch Image formation of various images such as solid black, halftone, line image, etc., image defects such as wavy unevenness and blotch (spotted unevenness) of the formed image, and development when image formation is performed The evaluation results were evaluated based on the following criteria with reference to the visual observation of toner coat defects on the sleeve.
A: Neither image nor sleeve can be confirmed at all.
B: Although it can be confirmed slightly on the sleeve, it can hardly be confirmed on the image.
C: Can be confirmed with a halftone image or a solid black image. D: An image defect that is a practical problem can be confirmed on a solid white image. .

(7)トナー帯電量(Q/M)及びトナー搬送量(M/S)
現像スリーブ上に担持されたトナーを、金属円筒管と円筒フィルターにより吸引捕集し、その際金属円筒管を通じてコンデンサーに蓄えられた電荷量Q、捕集されたトナー質量Mと、トナーを吸引した面積Sから、単位質量当たりの電荷量Q/M(mC/kg)と単位面積当たりのトナー質量M/S(dg/m2)を計算し、それぞれトナー帯電量(Q/M)、トナー搬送量(M/S)とした。
(7) Toner charge amount (Q / M) and toner transport amount (M / S)
The toner carried on the developing sleeve is sucked and collected by a metal cylindrical tube and a cylindrical filter. At that time, the charge amount Q stored in the condenser, the collected toner mass M, and the toner are sucked through the metal cylindrical tube. From the area S, the charge amount Q / M (mC / kg) per unit mass and the toner mass M / S (dg / m 2 ) per unit area are calculated, and the toner charge amount (Q / M) and toner transport are calculated respectively. Amount (M / S).

(8)画像スジ(ブレード傷、融着)
特にハーフトーンに発生する、画像形成進行方向に走る線状、帯状のスジについて、形成された画像について目視による観察を行い、下記基準にて評価した。
A:画像にもスリーブ上にも全く確認できない。
B:ハーフトーンでは、スジが確認できるが、ベタ黒では軽微に確認できるレベ
ル。
C:ベタ黒画像でも濃淡差が確認できるが、実用可。
D:ベタ黒画像全体で実用上問題となる濃淡差が目立つ。
(8) Image streaks (blade scratches, fusion)
In particular, with respect to linear and belt-like streaks that occur in the halftone and run in the direction of image formation, the formed images were visually observed and evaluated according to the following criteria.
A: Neither image nor sleeve can be confirmed at all.
B: At halftone, streaks can be confirmed, but with solid black, minor levels can be confirmed.
C: Although a difference in shading can be confirmed even in a solid black image, it can be used practically.
D: The density difference which is a practical problem in the whole solid black image is conspicuous.

(9)樹脂被覆層の耐磨耗性
耐久試験前後の現像剤担持体表面の算術平均粗さ(Ra)と樹脂被服層の膜厚の削れ量を測定した。
(9) Abrasion resistance of the resin coating layer The arithmetic average roughness (Ra) of the surface of the developer carrier before and after the durability test and the amount of abrasion of the film thickness of the resin coating layer were measured.

樹脂被覆層の削れ量(膜削れ)の測定としてはKEYENCE社製レーザー寸法測定器を用いた。コントローラLS−5500及びセンサーヘッドLS−5040Tを用い、スリーブ固定治具及びスリーブ送り機構を取り付けた装置にセンサー部を別途固定し、スリーブの外径寸法の平均値から測定を行った。測定はスリーブ長手方向に対し30分割して30箇所測定し、更にスリーブを周方向に90°回転させた後更に30箇所、計60箇所の測定を行い、その平均値をとった。表面被覆層塗布前のスリーブの外径を予め測定しておき、表面被覆層形成後の外径、更に耐久使用後の外径を測定し、その差分をコート膜厚及び削れ量とした。   For measurement of the amount of abrasion (film abrasion) of the resin coating layer, a laser dimension measuring device manufactured by KEYENCE was used. Using the controller LS-5500 and the sensor head LS-5040T, the sensor part was separately fixed to an apparatus equipped with a sleeve fixing jig and a sleeve feeding mechanism, and measurement was performed from the average value of the outer diameters of the sleeves. The measurement was divided into 30 with respect to the longitudinal direction of the sleeve and measured at 30 points. Further, after rotating the sleeve 90 ° in the circumferential direction, measurements were further made at 30 points, a total of 60 points, and the average value was taken. The outer diameter of the sleeve before application of the surface coating layer was measured in advance, the outer diameter after forming the surface coating layer and the outer diameter after durable use were measured, and the difference between them was taken as the coating film thickness and the amount of abrasion.

〈実施例2、3〉
実施例1で用いた黒鉛化粒子A−1の分級条件を変更したことを除いては、同様の方法を用いて黒鉛化粒子A−2、A−3を得た。得られた各黒鉛化粒子A−2、A−3の物性を表1に示す。これら黒鉛化粒子A−2、A−3を、樹脂被覆層中の黒鉛化粒子として、黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体B−2、B−3を作製し、実施例1と同様の評価を行った。現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Examples 2 and 3>
Graphitized particles A-2 and A-3 were obtained using the same method except that the classification conditions of the graphitized particles A-1 used in Example 1 were changed. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles A-2 and A-3. The developer carrier B- was used in the same manner as in Example 1 except that these graphitized particles A-2 and A-3 were used as graphitized particles in the resin coating layer instead of the graphitized particles A-1. 2 and B-3 were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the developer carrier, and Table 3 shows the evaluation results.

〈実施例4,5〉
実施例1で用いた黒鉛化粒子A−1の二次焼成温度を変更したことを除いては、同様の方法を用いて黒鉛化粒子A−4、A−5を得た。得られた各黒鉛化粒子A−4、A−5の物性を表1に示す。これら黒鉛化粒子A−4、A−5を、樹脂被覆層中の黒鉛化粒子として、黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体B−4、B−5を作製し、実施例1と同様の評価を行った。現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Examples 4 and 5>
Graphitized particles A-4 and A-5 were obtained using the same method except that the secondary firing temperature of graphitized particles A-1 used in Example 1 was changed. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles A-4 and A-5. The developer carrier B- was used in the same manner as in Example 1 except that these graphitized particles A-4 and A-5 were used as graphitized particles in the resin coating layer instead of the graphitized particles A-1. 4 and B-5 were prepared and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the developer carrier, and Table 3 shows the evaluation results.

〈実施例5〉
実施例1において、黒鉛化粒子A−1の代わりに原材料をバルクメソフェーズピッチ粒子とする黒鉛化粒子A−5を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体B−5を作製し、実施例1と同様の評価を行った。黒鉛化粒子A−5の物性を表1に示す。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Example 5>
In Example 1, a developer carrier B-5 was produced in the same manner as in Example 1 except that graphitized particles A-5 using bulk mesophase pitch particles as raw materials were used instead of graphitized particles A-1. Then, the same evaluation as in Example 1 was performed. Table 1 shows the physical properties of the graphitized particles A-5. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 3 shows the evaluation results.

〈実施例6,7〉
実施例1で用いた黒鉛化粒子A−5の二次焼成温度を変更したことを除いては、同様の方法を用いて黒鉛化粒子A−6、A−7を得た。得られた各黒鉛化粒子A−6、A−7の物性を表1に示す。これら黒鉛化粒子A−6、A−7を、樹脂被覆層中の黒鉛化粒子として、黒鉛化粒子A−5の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体B−6、B−7を作製し、実施例1と同様の評価を行った。現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Examples 6 and 7>
Graphitized particles A-6 and A-7 were obtained using the same method except that the secondary firing temperature of the graphitized particles A-5 used in Example 1 was changed. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles A-6 and A-7. The developer carrier B- was used in the same manner as in Example 1 except that these graphitized particles A-6 and A-7 were used as graphitized particles in the resin coating layer instead of the graphitized particles A-5. 6, B-7 were produced and evaluated in the same manner as in Example 1. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the developer carrier, and Table 3 shows the evaluation results.

〈実施例7,8〉
黒鉛化粒子A−4とは、用いた原材料のバルクメソフェーズピッチの微粉砕条件と二次焼成後の分級条件を変えた以外は同様の方法を用いて黒鉛化粒子A−7、A−8を得た。得られた黒鉛化粒子A−7、A−8の物性を表1に示す。黒鉛化粒子A−1の代わりに黒鉛化粒子A−7、A−8を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体B−7、B−8を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
<Examples 7 and 8>
Graphitized particles A-4 are graphitized particles A-7 and A-8 using the same method except that the pulverization conditions of the bulk mesophase pitch of the raw materials used and the classification conditions after secondary firing were changed. Obtained. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles A-7 and A-8. Developer carrying bodies B-7 and B-8 were prepared in the same manner as in Example 1 except that the graphitized particles A-7 and A-8 were used instead of the graphitized particles A-1, and the same evaluation was performed. Went. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 3 shows the evaluation results.

〈実施例9〉
・レゾール型フェノール樹脂溶液(メタノール50%含有) 450部
・黒鉛化粒子(A−1) 150部
・下記式(1)の第4級アンモニム塩化合物 30部
・メタノール 150部
<Example 9>
Resol type phenol resin solution (containing 50% methanol) 450 parts Graphitized particles (A-1) 150 parts Quaternary ammonium salt compound of the following formula (1) 30 parts Methanol 150 parts

Figure 2005077870
(式(1)の第4級アンモニム塩化合物1について、鉄粉との摩擦帯電量を摩擦帯電量測定器TB−200型(東芝ケミカル製)を用いてブローオフ法により測定したところ、正極性であった。)
Figure 2005077870
(For the quaternary ammonium salt compound 1 of the formula (1), the triboelectric charge amount with the iron powder was measured by a blow-off method using a triboelectric charge meter TB-200 type (manufactured by Toshiba Chemical). there were.)

上記材料に直径1mmのガラスビーズをメディア粒子として加え、サンドミルにて分散し、更にメタノールで分散液の固形分を30%に希釈して塗工液を得た。   Glass beads having a diameter of 1 mm were added as media particles to the above material, dispersed with a sand mill, and the solid content of the dispersion was diluted to 30% with methanol to obtain a coating solution.

この塗工液を用いて実施例1と同様にして、スプレー法により外径16mmφのアルミニウム製円筒管上に樹脂被覆層を形成させ、続いて熱風乾燥炉により150℃/30分間加熱硬化して現像剤担持体B−9を作製した。得られた現像剤担持体B−9の樹脂被覆層の物性を表2に示す。トナーAを用いて実施例1と同様の評価を行った。この評価結果を表3に示す。   Using this coating solution, a resin coating layer was formed on an aluminum cylindrical tube having an outer diameter of 16 mmφ by a spray method in the same manner as in Example 1, and then heated and cured in a hot air drying furnace at 150 ° C. for 30 minutes. Developer carrier B-9 was produced. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the resulting developer carrier B-9. Using toner A, the same evaluation as in Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 3.

〈実施例10,11〉
実施例9で用いた黒鉛化粒子A−1に変えて黒鉛化粒子A−4、A−5を用いた以外は同様にして現像剤担持体B−10,B−11を得た。得られた現像剤担持体B−10,B−10の樹脂被覆層の物性を表2に示す。トナーAを用いて実施例1と同様の評価を行った。この評価結果を表3に示す。
・レゾール型フェノール樹脂溶液(メタノール50%含有) 450部
・黒鉛化粒子(A−4またはA−5) 150部
・式(1)の第4級アンモニム塩化合物 30部
・メタノール 150部
<Examples 10 and 11>
Developer carrying bodies B-10 and B-11 were obtained in the same manner except that graphitized particles A-4 and A-5 were used instead of the graphitized particles A-1 used in Example 9. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layers of the obtained developer carriers B-10 and B-10. Using toner A, the same evaluation as in Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 3.
Resol type phenol resin solution (containing 50% methanol) 450 parts Graphitized particles (A-4 or A-5) 150 parts Quaternary ammonium salt compound of formula (1) 30 parts Methanol 150 parts

〈実施例12〉
実施例9における式(1)の第4級アンモニム塩化合物に変えて下記式(2)の第4級アンモニム塩化合物を用いた以外は同様にして、現像剤担持体B−12を作製した。得られた現像剤担持体B−12の樹脂被覆層の物性を表2に示す。トナーAを用いて実施例1と同様の評価を行った。この評価結果を表3に示す。
<Example 12>
Developer carrier B-12 was produced in the same manner except that the quaternary ammonium salt compound of the following formula (2) was used instead of the quaternary ammonium salt compound of the formula (1) in Example 9. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the resulting developer carrier B-12. Using toner A, the same evaluation as in Example 1 was performed. The evaluation results are shown in Table 3.

Figure 2005077870
(鉄粉との摩擦帯電量を測定したところ、正極性であった。)
Figure 2005077870
(When the triboelectric charge with the iron powder was measured, it was positive.)

〈実施例13〉
実施例1用いたフェノール樹脂に変え、下記の材料により作製された塗料を用いた以外は、同様にして現像剤担持体B−13を作製し、トナーAを用いて、実施例1と同様に評価した。樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表3に示す。
ウレタン樹脂(固形分50%) 450部
黒鉛化粒子(A−1) 150部
式(1)の第4級アンモニム塩化合物 30部
メタノール 150部
<Example 13>
A developer carrier B-13 was prepared in the same manner as in Example 1 except that the coating material made of the following material was used instead of the phenol resin used in Example 1, and toner A was used in the same manner as in Example 1. evaluated. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer, and Table 3 shows the evaluation results.
Urethane resin (solid content 50%) 450 parts Graphitized particles (A-1) 150 parts Quaternary ammonium salt compound of formula (1) 30 parts Methanol 150 parts

〈比較例1〉
黒鉛化粒子の原材料として、コークスとタールピッチの混合物を用い、この混合物をタールピッチの軟化点以上の温度で練り込み、押出し成型し、窒素雰囲気下において1000℃にて一次焼成を行い炭化させ、続いてコールタールピッチを含浸させた後、窒素雰囲気下において2800℃で二次焼成により黒鉛化し、更に粉砕及び分級して個数平均粒径7.5μmの黒鉛化粒子a−1を得た。黒鉛化粒子a−1の物性を表1に示す。
<Comparative example 1>
As a raw material for graphitized particles, a mixture of coke and tar pitch is used, and the mixture is kneaded at a temperature equal to or higher than the softening point of tar pitch, extruded, and subjected to primary firing at 1000 ° C. in a nitrogen atmosphere to be carbonized. Subsequently, after impregnating with coal tar pitch, it was graphitized by secondary firing at 2800 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further pulverized and classified to obtain graphitized particles a-1 having a number average particle size of 7.5 μm. Table 1 shows the physical properties of the graphitized particles a-1.

実施例1において、黒鉛化粒子A−1に代えて黒鉛化粒子a−1を用いた以外は、同様にして現像剤担持体b−1を作製し、評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。   In Example 1, a developer carrier b-1 was prepared and evaluated in the same manner except that the graphitized particle a-1 was used instead of the graphitized particle A-1. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例2〉
黒鉛化粒子の原材料として、球状のフェノール樹脂粒子を用い、窒素雰囲気下において2200℃で焼成を行い、更に分級して個数平均粒径6.2μmの黒鉛化粒子a−2を得た。黒鉛化粒子a−2の物性を表1に示す。実施例1において、黒鉛化粒子A−1の代えて黒鉛化粒子a−2を用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−2を作製し、評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative example 2>
Spherical phenol resin particles were used as raw materials for graphitized particles, fired at 2200 ° C. in a nitrogen atmosphere, and further classified to obtain graphitized particles a-2 having a number average particle size of 6.2 μm. Table 1 shows the physical properties of the graphitized particles a-2. In Example 1, a developer carrier b-2 was produced and evaluated in the same manner as in Example 1 except that graphitized particles a-2 were used instead of graphitized particles A-1. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例3〉
黒鉛化粒子A−1とは二次焼成温度を変更したことを除いては、同様の方法により黒鉛化粒子a−3を得た。得られた黒鉛化粒子a−3の物性を表1に示す。この黒鉛化粒子a−3を、実施例1での黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−3を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 3>
Graphitized particles a-3 were obtained in the same manner as the graphitized particles A-1, except that the secondary firing temperature was changed. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-3. A developer carrier b-3 was produced in the same manner as in Example 1 except that this graphitized particle a-3 was used instead of the graphitized particle A-1 in Example 1, and the same evaluation was performed. went. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例4、5〉
黒鉛化粒子A−1とは二次焼成温度を変更して得られれた黒鉛化粒子a−3の分級条件を変更し黒鉛化粒子a−4,a−5を得た。得られた黒鉛化粒子a−4,a−5の物性を表1に示す。これらの黒鉛化粒子a−4,a−5を、実施例1での黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−4、b−5を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Examples 4 and 5>
With graphitized particles A-1, the classification conditions of graphitized particles a-3 obtained by changing the secondary firing temperature were changed to obtain graphitized particles a-4 and a-5. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-4 and a-5. The developer-carrying bodies b-4 and b- are the same as in Example 1 except that these graphitized particles a-4 and a-5 are used in place of the graphitized particles A-1 in Example 1. 5 was produced and the same evaluation was performed. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例6〉
実施例1において用いた黒鉛化粒子A−1をコークスとタールピッチの混合物から製造した黒鉛化粒子a−6に変えて実施例1と同様にして現像剤担持体b−6を作製し、評価を行った。得られた黒鉛化粒子a−6の物性を表1に示す。またこの現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 6>
A developer carrier b-6 was prepared and evaluated in the same manner as in Example 1 except that the graphitized particles A-1 used in Example 1 were replaced with graphitized particles a-6 produced from a mixture of coke and tar pitch. Went. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-6. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例7〉
黒鉛化粒子A−6とは二次焼成温度を変更したことを除いては、同様の方法により黒鉛化粒子a−7を得た。得られた黒鉛化粒子a−7の物性を表1に示す。この黒鉛化粒子a−7を、実施例1での黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−7を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 7>
Graphitized particles a-7 were obtained in the same manner as graphitized particles A-6 except that the secondary firing temperature was changed. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-7. A developer carrier b-7 was produced in the same manner as in Example 1 except that this graphitized particle a-7 was used instead of the graphitized particle A-1 in Example 1, and the same evaluation was performed. went. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例8〉
黒鉛化粒子A−6の二次焼成温度を変更して得た黒鉛化粒子a−7を分級して黒鉛化粒子a−8を得た。得られた黒鉛化粒子a−8の物性を表1に示す。この黒鉛化粒子a−8を、実施例1での黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−8を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 8>
Graphitized particles a-7 obtained by changing the secondary firing temperature of graphitized particles A-6 were classified to obtain graphitized particles a-8. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-8. A developer carrier b-8 was produced in the same manner as in Example 1 except that this graphitized particle a-8 was used instead of the graphitized particle A-1 in Example 1, and the same evaluation was performed. went. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例9〉
黒鉛化粒子a−2の分級条件を変更して黒鉛化粒子a−9を得た。得られた黒鉛化粒子a−9の物性を表1に示す。この黒鉛化粒子a−9を、実施例1での黒鉛化粒子A−1の代わりに用いた以外は、実施例1と同様にして現像剤担持体b−9を作製し、同様の評価を行った。この現像剤担持体の樹脂被覆層の物性を表2に、評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 9>
The classification conditions of graphitized particle a-2 were changed to obtain graphitized particle a-9. Table 1 shows the physical properties of the obtained graphitized particles a-9. A developer carrier b-9 was produced in the same manner as in Example 1 except that this graphitized particle a-9 was used instead of the graphitized particle A-1 in Example 1, and the same evaluation was performed. went. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of this developer carrier, and Table 4 shows the evaluation results.

〈比較例10〉
実施例2で使用した塗工液を用いてスプレー法により樹脂被覆層を形成させる際の塗布条件を変更し現像剤担持体b−10を得た。現像剤担持体b−10の樹脂被覆層の物性を表2に示す。これらを用いて実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表4に示す。
<Comparative Example 10>
Using the coating liquid used in Example 2, the coating conditions for forming the resin coating layer by a spray method were changed to obtain developer carrier b-10. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layer of the developer carrier b-10. Using these, evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 4.

〈比較例11、12〉
実施例3における黒鉛化粒子A−3を用いて塗工液を作成する際の分散条件(分散時間)を変更し、スプレー法により現像剤担持体b−11、b−12を得た。現像剤担持体b−11、b−12の樹脂被覆層の物性を表2に示す。これらを用いて実施例1と同様にして評価を行った。評価結果を表4に示す。
<Comparative Examples 11 and 12>
The dispersion conditions (dispersion time) when preparing the coating liquid using the graphitized particles A-3 in Example 3 were changed, and developer carriers b-11 and b-12 were obtained by a spray method. Table 2 shows the physical properties of the resin coating layers of the developer carriers b-11 and b-12. Using these, evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The evaluation results are shown in Table 4.

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

Figure 2005077870
Figure 2005077870

本発明の現像剤担持体の一部分を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of the developer carrier of the present invention. 本発明の現像剤担持体の一部分を示す断面模式図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a part of the developer carrier of the present invention. 本発明の現像装置の実施形態例を示す構成模式図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a developing device of the present invention. 本発明の現像装置の他の実施形態例を示す構成模式図である。It is a structure schematic diagram which shows the other embodiment of the image development apparatus of this invention. 本発明の現像装置の他の実施形態例を示す構成模式図である。It is a structure schematic diagram which shows the other embodiment of the image development apparatus of this invention. 初期摩耗高さRpkの説明図である。It is explanatory drawing of initial wear height Rpk.

符号の説明Explanation of symbols

a 黒鉛化粒子
b 被覆樹脂
c 導電性微粒子
1 電子写真感光ドラム
2 ホッパー
3 現像剤
4 マグネットローラー
5 金属製円筒管(基体)
6 樹脂被膜層
7 現像スリーブ
8 電源
9 撹拌翼
10 現像剤層厚規制部材
11 間隙
12 現像剤供給・剥ぎ取り部材
a graphitized particles b coating resin c conductive fine particles 1 electrophotographic photosensitive drum 2 hopper 3 developer 4 magnet roller 5 metal cylindrical tube (substrate)
6 Resin coating layer 7 Development sleeve 8 Power supply 9 Stirring blade 10 Developer layer thickness regulating member 11 Gap 12 Developer supply / stripping member

Claims (11)

静電潜像担持体に担持された静電潜像を可視化するための一成分現像剤を担持する現像剤担持体であって、前記現像剤担持体は、少なくとも基体と、前記基体表面に形成された樹脂被覆層とを有し、前記樹脂被覆層は、少なくとも樹脂及び黒鉛化粒子を含有し、該黒鉛化粒子は黒鉛化度p(002)が0.20≦p(002)≦0.95であり、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkが0.2〜1.0μmであることを特徴とする現像剤担持体。 A developer carrier for carrying a one-component developer for visualizing an electrostatic latent image carried on an electrostatic latent image carrier, wherein the developer carrier is formed on at least a substrate and the surface of the substrate The resin coating layer contains at least a resin and graphitized particles, and the graphitized particles have a graphitization degree p (002) of 0.20 ≦ p (002) ≦ 0. 95, and an initial wear height Rpk on the surface of the resin coating layer is 0.2 to 1.0 μm. 該黒鉛化粒子はメソカーボンマイクロビーズ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする請求項1に記載の現像剤担持体。 2. The developer carrying member according to claim 1, wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing mesocarbon microbead particles. 該黒鉛化粒子はバルクメソフェーズピッチ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする請求項1に記載の現像剤担持体。 2. The developer carrier according to claim 1, wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing bulk mesophase pitch particles. 該樹脂被覆層は、少なくとも鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の現像剤担持体。 4. The developer carrying member according to claim 1, wherein the resin coating layer contains a quaternary ammonium salt compound that is positively charged with respect to iron powder. 該樹脂被覆層は、少なくともフェノール樹脂を含有し、且つ該フェノール樹脂は、含窒素化合物を触媒として用いて製造されたフェノール樹脂であり、その構造中に−NH2基、=NH基、もしくは−NH−結合のいずれかを有するフェノール樹脂であることを特徴とする請求項4に記載の現像剤担持体。 The resin coating layer contains at least a phenol resin, and the phenol resin is a phenol resin produced by using a nitrogen-containing compound as a catalyst, and the structure includes —NH 2 group, ═NH group, or — The developer carrying member according to claim 4, which is a phenol resin having any of NH-bonds. 一成分現像剤を収容する現像剤容器、及び前記現像剤容器内に収容されている現像剤を担持する現像剤担持体を有し、静電潜像担持体に対向する現像領域へ前記担持された現像剤を搬送し、前記搬送された現像剤により静電潜像担持体に担持された静電潜像を現像して可視化するための現像方法において、
前記現像剤担持体は、少なくとも基体と、前記基体表面に形成された樹脂被覆層とを有し、前記樹脂被覆層は、少なくとも樹脂及び黒鉛化粒子を含有し、該黒鉛化粒子は黒鉛化度p(002)が0.20≦p(002)≦0.95であり、且つ、前記樹脂被覆層表面の初期摩耗高さRpkが0.2〜1.0μmであることを特徴とする現像方法。
A developer container that contains a one-component developer; and a developer carrier that carries the developer contained in the developer container; and the developer container is carried on the development area facing the electrostatic latent image carrier. In the developing method for transporting the developed developer and developing and visualizing the electrostatic latent image carried on the electrostatic latent image carrier by the carried developer,
The developer carrier has at least a substrate and a resin coating layer formed on the surface of the substrate, the resin coating layer contains at least a resin and graphitized particles, and the graphitized particles have a graphitization degree. p (002) is 0.20 ≦ p (002) ≦ 0.95, and initial wear height Rpk of the resin coating layer surface is 0.2 to 1.0 μm. .
該黒鉛化粒子はメソカーボンマイクロビーズ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする請求項6に記載の現像方法。 The developing method according to claim 6, wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing mesocarbon microbead particles. 該黒鉛化粒子はバルクメソフェーズピッチ粒子を黒鉛化して得られたものであることを特徴とする請求項6に記載の現像方法。 The developing method according to claim 6, wherein the graphitized particles are obtained by graphitizing bulk mesophase pitch particles. 該現像剤担持体は、少なくとも基体及び樹脂被覆層を有し、且つ該樹脂被覆層は、少なくとも鉄粉に対して正帯電性である第四級アンモニウム塩化合物を含有することを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の現像方法。 The developer carrier has at least a substrate and a resin coating layer, and the resin coating layer contains a quaternary ammonium salt compound that is positively charged at least with respect to iron powder. Item 9. The developing method according to any one of Items 6 to 8. 該樹脂被覆層は、少なくともフェノール樹脂を含有し、且つ該フェノール樹脂は、含窒素化合物を触媒として用いて製造されたフェノール樹脂であり、その構造中に−NH2基、=NH基、もしくは−NH−結合のいずれかを有するフェノール樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の現像方法。 The resin coating layer contains at least a phenol resin, and the phenol resin is a phenol resin produced by using a nitrogen-containing compound as a catalyst, and the structure includes —NH 2 group, ═NH group, or — The developing method according to claim 9, which is a phenol resin having any of NH-bonds. 前記現像剤が、非磁性一成分現像剤であり、該非磁性一成分現像剤は下記式(1)、(2)より求められる平均円形度が0.970以上であることを特徴とする請求項6乃至10のいずれかに記載の現像方法。
円形度a=L0/L (1)
[式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を示し、Lは粒子像の周囲長を示す。]
Figure 2005077870
[式中、aaveは平均円形度であり、粒度分布の分割点Iでの円形度(中心値)をaI、頻度をfaiとする。]
3. The developer according to claim 1, wherein the developer is a non-magnetic one-component developer, and the non-magnetic one-component developer has an average circularity of 0.970 or more obtained from the following formulas (1) and (2). The developing method according to any one of 6 to 10.
Circularity a = L0 / L (1)
[In the formula, L0 represents the circumference of a circle having the same projected area as the particle image, and L represents the circumference of the particle image. ]
Figure 2005077870
[ Where a ave is the average circularity, the circularity (center value) at the dividing point I of the particle size distribution is a I , and the frequency is fa i . ]
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