JP2007102052A - Carrier for electrophotography and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法に用いられる電子写真用現像キャリアおよびそれをもちいた画像形成方法構成に関する。 The present invention relates to an electrophotographic developer carrier used for electrophotography, electrostatic recording, and electrostatic printing, and an image forming method using the same.
従来、プリンターや複写機等の電子写真法を用いた画像形成装置において、画質、耐久性及び高速対応性の観点からトナー及び磁性キャリアを含有する二成分系現像剤が好適に用いられている。このような二成分系現像剤を現像する方法としては、十分な画像濃度を確保し細線再現性を高めるために、感光体に現像剤の磁気ブラシを接触させ、感光体の周速に対して現像スリーブの周速を速くし、交番電界と直流電界を重畳して現像する方法が用いられる。 Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic method such as a printer or a copying machine, a two-component developer containing a toner and a magnetic carrier is suitably used from the viewpoint of image quality, durability, and high-speed compatibility. As a method of developing such a two-component developer, in order to secure a sufficient image density and improve fine line reproducibility, a magnetic brush of the developer is brought into contact with the photoconductor, and the peripheral speed of the photoconductor is determined. A developing method is used in which the peripheral speed of the developing sleeve is increased and the alternating electric field and the DC electric field are superimposed.
ところで、近年、フルカラー化、システム化、デジタル化が進むと共に、出力画像の高画質化、高速化、高安定化の要求が高まっており、複写機、各種プリンターの軽印刷市場への進出が期待される。複写機や各種プリンターで一般的に用いられている電子写真方式で、印刷市場にわって入っていくためには、高画質化、高安定化は最低限の課題である。 By the way, in recent years, with the progress of full color, systemization, and digitalization, the demand for higher image quality, higher speed, and higher stability of output images has increased, and it is expected that copiers and various printers will enter the light printing market. Is done. In order to enter the printing market with the electrophotographic method generally used in copying machines and various printers, high image quality and high stability are the minimum issues.
このような二成分現像方法に用いられる磁性キャリアは、フェライト、マグネタイト等の表面に絶縁性樹脂をコートしたコートキャリアが用いられる。これは、印加電界に対してある程度以上の耐圧性が求められるキャリア特性である。しかしながら、絶縁性樹脂のコート量を増やすに伴ってコートキャリアは絶縁化され、現像時に現像電極として働かなくなるためにハーフトーンとベタ黒との間にエッジ効果が出る、いわゆる白抜け等画像欠陥を生じる場合がある。 As the magnetic carrier used in such a two-component development method, a coated carrier in which an insulating resin is coated on the surface of ferrite, magnetite or the like is used. This is a carrier characteristic that requires a certain level of pressure resistance against an applied electric field. However, as the coating amount of the insulating resin is increased, the coat carrier is insulated and does not function as a developing electrode at the time of development, so that an edge effect appears between the halftone and the solid black, so-called white defects such as white spots are caused. May occur.
これらの、画像欠陥は、一般にコートキャリアの抵抗と相関があることが知られている。即ち、コートキャリアの抵抗が低い場合、潜像保持体である感光体上に作る潜像を、トナーの電荷で埋めやすくなり、白抜け等の画像欠陥が発生しにくくなる一方で、抵抗低下により、感光体表面の電荷を乱しやすくなり、ドットの再現性が劣る結果となっている。 These image defects are generally known to correlate with the resistance of the coat carrier. That is, when the resistance of the coat carrier is low, the latent image formed on the photosensitive member as the latent image holding member is easily filled with the charge of the toner, and image defects such as white spots are less likely to occur. As a result, the charge on the surface of the photoconductor is easily disturbed, resulting in poor dot reproducibility.
逆に、コートキャリアの抵抗が大きい場合、ドット、細線等の繊細な画像に対しては高精細な画像を再現できる一方、白抜け、濃度の均一性及び、ベタ画像での濃度の不足等の画像欠陥が発生しやすくなった。 On the other hand, when the resistance of the coat carrier is large, high-definition images can be reproduced for delicate images such as dots and fine lines, while white spots, uniformity of density, lack of density in solid images, etc. Image defects are likely to occur.
従来、電子写真プロセスにおいて用いられる感光体として、セレン系感光体、アモルファスシリコン感光体、有機感光体等が実用化されているが、その中でも特に、非晶質シリコンを含むアモルファスシリコン感光体は画質及び耐久性に優れた特性を備えていることが知られており、高画質や高速化、高安定を求められる場合に好適に用いられる。 Conventionally, selenium photoconductors, amorphous silicon photoconductors, organic photoconductors, etc. have been put to practical use as photoconductors used in the electrophotographic process. Among them, amorphous silicon photoconductors containing amorphous silicon are particularly good in image quality. In addition, it is known to have characteristics with excellent durability and is suitably used when high image quality, high speed, and high stability are required.
しかしながら、アモルファスシリコン感光体を用いて、磁性キャリアを含む二成分現像剤にAC電界を重畳して現像を行なう場合、現像部において、現像用の磁性キャリアから感光ドラムに対して電荷注入が発生し、白地部(感光ドラムに一様帯電した後、露光しなかった部分)、黒字部(感光ドラムに一様帯電した後、露光した部分)共にその電位が現像スリーブに印加している電圧のDC成分に収束するようになりやすい。このため、白地部と現像スリーブの電位差が減少し、かぶりが発生するとともに、黒字部と現像スリーブの電位差も減少することから画像濃度が低下してしまう。これらを解決するため、コートキャリアは、比較的高抵抗のものを用いるが、アモルファスシリコン感光体は誘電率が大きいため、感光体表面の電荷量が大きい。高抵抗の磁性キャリアと、高電荷容量の感光体を用いる場合、現像領域内にでトナーに働く駆動力が小さくなることと、潜像を埋める必要なトナー量が多くなることの両方の面で、感光体上に発生した潜像電荷を埋めることが、不十分となりやすい。そのため、白抜け、画像濃度ムラ等の画像不良が発生しやすくなった。 However, when an amorphous silicon photoconductor is used to perform development by superimposing an AC electric field on a two-component developer containing a magnetic carrier, charge injection from the magnetic carrier for development to the photosensitive drum occurs in the developing unit. The white portion (the portion where the photosensitive drum is uniformly charged and then not exposed) and the black portion (the portion where the photosensitive drum is uniformly charged and then exposed) have a potential DC applied to the developing sleeve. It tends to converge on the component. For this reason, the potential difference between the white background portion and the developing sleeve is reduced, fogging occurs, and the potential difference between the black portion and the developing sleeve is also reduced, so that the image density is lowered. In order to solve these problems, a coat carrier having a relatively high resistance is used. However, since the amorphous silicon photoconductor has a large dielectric constant, the charge amount on the surface of the photoconductor is large. When using a high-resistance magnetic carrier and a high-charge-capacity photoconductor, both the driving force acting on the toner in the development area is small and the amount of toner necessary to fill the latent image is large. It is likely that the latent image charge generated on the photoreceptor is insufficient. Therefore, image defects such as white spots and image density unevenness are likely to occur.
現像性を向上させる方法として、画像形成方法の面から提案がされている。例えば、高速化を実現する場合、現像工程においては、トナーの帯電性、搬送性を上げる目的で複数の現像剤担持体を配置した現像装置が用いられている(例えば、特許文献1参照)。 As a method for improving developability, a proposal has been made from the viewpoint of an image forming method. For example, in the case of realizing high speed, a developing device in which a plurality of developer carriers are arranged for the purpose of improving chargeability and transportability of toner is used in the development process (see, for example, Patent Document 1).
一方、現像剤としても、キャリアの粒径や磁気力を規定して、より高耐久化を目指している(例えば、特許文献2,3参照)。
On the other hand, as a developer, the particle size and magnetic force of the carrier are specified to aim for higher durability (see, for example,
さらに、磁性体分散型キャリア表面にアミノシランカップリング剤及びフルオロアルキルユニット、メチレンユニットなどを有する樹脂でコートし、トナースペントを防止するし、更にトナーの離型性を上げる提案がなされている(例えば、特許文献4参照)。 Furthermore, it has been proposed to coat the surface of a magnetic material-dispersed carrier with a resin having an aminosilane coupling agent, a fluoroalkyl unit, a methylene unit, etc. to prevent toner spent and to further improve the releasability of the toner (for example, , See Patent Document 4).
フェライトキャリアのコート剤中に高誘電物質を入れ、コートキャリアの誘電率を上げる方法が提案されている(例えば、文献5参照)。 A method of increasing the dielectric constant of a coated carrier by putting a high dielectric substance in a coating agent of a ferrite carrier has been proposed (for example, see Document 5).
しかしながら、出力画像の高画質化、高速化、高安定化の要求が高まる中、高精細な感光体を用いる場合、高電荷容量の感光体が必要になってきている。また、画像の解像度が増える中、質感の良い文字を再現したり、装置の小型化、高速化という条件を満足するために、現像剤としてもよりいっそうの現像性を上げることが必要となってくる。 However, as the demand for higher image quality, higher speed, and higher stability of output images is increasing, when a high-definition photoconductor is used, a photoconductor having a high charge capacity is required. In addition, as the resolution of images increases, it is necessary to further improve developability as a developer in order to reproduce characters with good texture and to satisfy the conditions of downsizing and speeding up the apparatus. come.
そのため、本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した二成分系現像剤用キャリア及びそれを用いた画像形成方法を提供するものである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a carrier for a two-component developer that has solved the above-described problems and an image forming method using the carrier.
すなわち、本発明の目的は、高画像濃度で、ドット再現性に優れる二成分系現像剤用キャリア及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。 That is, an object of the present invention is to provide a carrier for a two-component developer having a high image density and excellent dot reproducibility and an image forming method using the same.
本発明のさらなる目的は、低消費量印字においても、長期にわたり安定した画像濃度画像を出力できる二成分系現像剤用キャリア及びそれを用いた画像形成方法を提供することにある。 A further object of the present invention is to provide a carrier for a two-component developer capable of outputting a stable image density image over a long period of time even in low consumption printing, and an image forming method using the same.
本発明の目的は、アモルファスシリコン感光体に二成分現像剤を用いて顕像化し、フルカラー画像形成方法に用いるこの場合において、アモルファスシリコン感光体の高耐久性、画像の鮮明さを生かした、二成分現像剤用キャリア及びそれを用いた画像形成方法を提供することである。 The object of the present invention is to visualize an amorphous silicon photoconductor using a two-component developer and to use it in a full-color image forming method. In this case, the high durability and image clarity of the amorphous silicon photoconductor are utilized. It is an object to provide a carrier for component developer and an image forming method using the same.
本発明は、少なくともバインダー樹脂、磁性粒子、及び高誘電化合物を有する磁性キャリアコア粒子の表面をコート材によりコートしてなる磁性キャリア粒子において、
1)該磁性キャリア粒子は、5×105V/mにおける体積抵抗が1×109〜1×1016Ωcmであり、
2)該高誘電化合物の比誘電率εが80以上である
ことを特徴とする電子写真用キャリアに関する。
The present invention provides a magnetic carrier particle obtained by coating the surface of a magnetic carrier core particle having at least a binder resin, magnetic particles, and a high dielectric compound with a coating material,
1) The magnetic carrier particles have a volume resistance of 1 × 10 9 to 1 × 10 16 Ωcm at 5 × 10 5 V / m,
2) The carrier for electrophotography, wherein the high dielectric compound has a relative dielectric constant ε of 80 or more.
また、本発明は、少なくともバインダー樹脂、磁性粒子、及び高誘電化合物を有する磁性キャリアコア粒子の表面をコート材によりコートしてなる磁性キャリア粒子を用いる画像形成方法において、
1)該磁性キャリア粒子は、5×105V/mにおける体積抵抗が1×109〜1×1016Ωcmであり、
2)該高誘電化合物は比誘電率εが80以上であり、
3)電荷容量が1.0乃至8.0μF/m2である電子写真感光体用いる
ことを特徴とする画像形成方法に関する。
Further, the present invention provides an image forming method using magnetic carrier particles obtained by coating the surface of a magnetic carrier core particle having at least a binder resin, magnetic particles, and a high dielectric compound with a coating material.
1) The magnetic carrier particles have a volume resistance of 1 × 10 9 to 1 × 10 16 Ωcm at 5 × 10 5 V / m,
2) The high dielectric compound has a relative dielectric constant ε of 80 or more,
3) An image forming method using an electrophotographic photosensitive member having a charge capacity of 1.0 to 8.0 μF / m 2 .
本発明者らは、鋭意検討した結果、バインダー樹脂、磁性粒子からなる磁性キャリアコア粒子に高誘電化合物を含有させることにより、現像性が著しく向上することを見出した。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that developability is remarkably improved by incorporating a high dielectric compound into magnetic carrier core particles composed of a binder resin and magnetic particles.
これは以下の効果によると考えられる。 This is considered to be due to the following effects.
本発明の磁性キャリア粒子は前述のように樹脂の中に磁性体を分散させた磁性体分散型樹脂キャリアである。磁性粒子(例えばマグネタイト)は、体積抵抗は103〜108Ωcmであり、比較的低い抵抗である。本発明者らは従来、高抵抗非磁性粒子(例えばヘマタイト)と併せ、任意の配合量でキャリアコアを形成することにより、抵抗、磁化量の調整を行ってきた。キャリア中に磁性粒子の添加量が多い場合、コート後の抵抗も低くなり、結果、現像性は優れるものの、高画質の画像出力する際には、潜像を乱しやすくなった。また、アモルファスシリコン感光体を用いる場合、電荷注入による画像の不鮮明さや、白地部に磁性キャリア粒子が付着する、いわゆるキャリア付着という現象が起こりやすくなった。 The magnetic carrier particle of the present invention is a magnetic material-dispersed resin carrier in which a magnetic material is dispersed in a resin as described above. Magnetic particles (eg, magnetite) have a volume resistance of 10 3 to 10 8 Ωcm, which is a relatively low resistance. The inventors of the present invention have conventionally adjusted the resistance and the amount of magnetization by forming a carrier core with an arbitrary blending amount together with high-resistance nonmagnetic particles (for example, hematite). When the amount of magnetic particles added in the carrier is large, the resistance after coating is also low, and as a result, although the developability is excellent, the latent image is easily disturbed when outputting a high-quality image. In addition, when an amorphous silicon photoconductor is used, the phenomenon of unclear image due to charge injection and so-called carrier adhesion in which magnetic carrier particles adhere to a white background portion are likely to occur.
そのため、磁性キャリアコアの抵抗を大きくするために、高抵抗である非磁性粒子(ヘマタイト等々)の配合量をあげ、キャリコアを高抵抗にすることが行われていた。しかしながら、抵抗が大きくなるに従って、現像性が下がる結果となった。 Therefore, in order to increase the resistance of the magnetic carrier core, the amount of non-magnetic particles (haematite etc.) having high resistance is increased to increase the resistance of the carrier core. However, as the resistance increased, the developability decreased.
そこで、本発明では、高抵抗物質に比誘電率εが80以上の高誘電化合物を用いることにより、前記課題を解決したものである。 Therefore, in the present invention, the above-mentioned problem is solved by using a high-dielectric compound having a relative dielectric constant ε of 80 or more as the high-resistance material.
これは以下のためと考えられる。画像形成方法の現像工程では、正または負に帯電したトナー粒子を、現像器と感光体の間隙において、静電気力により感光体に移動させ、顕像化しトナー像が現れる。現像バイアスといわれる静電気力は、直流電界及び交流電界の重畳の電界によりトナー粒子の駆動力になる。本発明において、現像バイアスに交流重畳する場合、磁性キャリアの抵抗が高い場合においても、現像性が上がる結果が得られた。即ち、キャリアコア内部の高誘電物質が、交流電界に対して低抵抗に働く一方で、直流電界で高抵抗であるために、潜像を乱しにくく、アモルファスシリコン感光体を用いた場合においても、電荷注入が発生しにくく、磁性キャリア粒子の付着を防止できる。このように、キャリアコア内部に高誘電物質を多量に導入できたのは、本発明で用いる磁性キャリアコアが磁性体分散型樹脂キャリアであるためである。 This is considered to be due to the following. In the developing step of the image forming method, positively or negatively charged toner particles are moved to the photosensitive member by electrostatic force in the gap between the developing unit and the photosensitive member, and are visualized to appear as a toner image. An electrostatic force called a developing bias becomes a driving force for toner particles by an electric field superimposed on a DC electric field and an AC electric field. In the present invention, in the case where AC is superimposed on the developing bias, the developability is improved even when the resistance of the magnetic carrier is high. That is, the high dielectric material inside the carrier core works with a low resistance against an AC electric field, but has a high resistance with a DC electric field, so that the latent image is hardly disturbed, and even when an amorphous silicon photoconductor is used. In addition, charge injection hardly occurs and adhesion of magnetic carrier particles can be prevented. Thus, the reason why a large amount of high dielectric material can be introduced into the carrier core is that the magnetic carrier core used in the present invention is a magnetic material-dispersed resin carrier.
本発明のキャリアを用いることにより、高画質化、高速化、高安定化で用いる、高精細な感光体を用いる、高電荷容量の感光体を用いた場合においても、画像の解像度を上げ、質感の良い文字を再現することが可能となる。更に、今まで、高現像姓を得るために必要としていた、電子写真装置の現像器構成の簡略化が可能となり、装置の小型化が達成できる。また、高速化といった、現像に厳しい条件においても、いっそうの現像性を上げることが可能となった。 By using the carrier of the present invention, the resolution of the image is increased and the texture is improved even when a high-definition photoconductor is used, which is used for high image quality, high speed and high stability. It is possible to reproduce good characters. Furthermore, it is possible to simplify the construction of the developing device of the electrophotographic apparatus, which has been necessary so far to obtain a high development name, and it is possible to reduce the size of the apparatus. Further, even under severe conditions for development such as high speed, it has become possible to further improve developability.
本発明によれば、アモルファスシリコン感光体に二成分現像剤を用いて顕像化し、フルカラー画像形成方法に用いるこの場合においても、アモルファスシリコン感光体の高耐久性、画像の鮮明さを生かし、更に高速化、長期にわたる安定した画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, the amorphous silicon photoreceptor is visualized by using a two-component developer, and even in this case, which is used for a full-color image forming method, the high durability of the amorphous silicon photoreceptor and the sharpness of the image are utilized. A high-speed and long-term stable image forming method can be provided.
本発明において、コートキャリアの5×105V/mにおける体積抵抗は、1×109〜1×1016Ωcmにおいて、細線再現性に優れることと、現像性の両立を達成できる。より好ましくは、1×1011〜1×1015Ωcmである。体積抵抗が1×109Ωcmより低い場合、画像の解像度を上げた条件において、ガサツキといわれる潜像の乱れが発生しやすい。また、アモルファスシリコン感光体を用いる場合、現像バイアスより、発生する電界により、キャリアを通して、電流が流れやすくなり、電荷注入によりコントラスト電位の低下を引き起こした。また、体積抵抗が1×1016Ωcmより大きい場合、本発明の高誘電物質を磁性キャリアコア粒子内に導入した場合においても、現像が不十分になりやすい。 In the present invention, the volume resistance of the coated carrier at 5 × 10 5 V / m is 1 × 10 9 to 1 × 10 16 Ωcm, and both excellent reproducibility of fine lines and developability can be achieved. More preferably, it is 1 × 10 11 to 1 × 10 15 Ωcm. When the volume resistance is lower than 1 × 10 9 Ωcm, the latent image is said to be distorted easily under the condition that the resolution of the image is increased. In addition, when an amorphous silicon photoconductor is used, an electric field generated from the developing bias makes it easier for current to flow through the carrier, and charge injection causes a reduction in contrast potential. Further, when the volume resistance is larger than 1 × 10 16 Ωcm, the development tends to be insufficient even when the high dielectric substance of the present invention is introduced into the magnetic carrier core particles.
本発明の高誘電物質とは、体積抵抗が高く、静電場において、物質の誘電率が大きいものをさす。このような高誘電物質を含む磁性キャリアを用いると、磁性キャリアの抵抗を上げたまま、高い現像性を得ることが出来た。 The high dielectric material of the present invention means a material having a high volume resistance and a large dielectric constant of the material in an electrostatic field. When a magnetic carrier containing such a high dielectric substance was used, high developability could be obtained while increasing the resistance of the magnetic carrier.
本発明で用いる高誘電物質は、比誘電率εが80以上、好ましくは500以上、より好ましくは1000以上のものを用いることが良い。 As the high dielectric material used in the present invention, a material having a relative dielectric constant ε of 80 or more, preferably 500 or more, more preferably 1000 or more is preferably used.
更に、本発明で用いる高誘電物質は1010Ωcm以上の体積抵抗を持つことが好ましい。この場合、磁性キャリアコア粒子ならびに、磁性キャリアの抵抗を上げることが可能で、ガサツキ、及びアモルファスシリコン感光体を用いた場合の電荷注入を改善した磁性キャリアを提供することが出来る。より好ましくは、1011〜1015Ωcmの体積抵抗にすることが良い。 Furthermore, the high dielectric material used in the present invention preferably has a volume resistance of 10 10 Ωcm or more. In this case, it is possible to increase the resistance of the magnetic carrier core particles and the magnetic carrier, and to provide a magnetic carrier with improved charge injection when using a rough and amorphous silicon photoconductor. More preferably, the volume resistance is 10 11 to 10 15 Ωcm.
高誘電物質としては、酸化チタン:TiO2、BST:(Ba,Sr)TiO3、STO:SrTiO3、BTO:BaTiO3、SrTa2O6、Sr2Ta2O7、ZnO、HfO2、Ta2O5等がありる。この中でも比較的高誘電性を示すペロブスカイト構造を有する金属化合物CaTiO3、BST:(Ba,Sr)TiO3、STO:SrTiO3、BTO:BaTiO3等が好ましい。
The high dielectric material, titanium oxide: TiO 2, BST: (Ba , Sr) TiO 3, STO: SrTiO 3, BTO: BaTiO 3, SrTa 2 O 6,
これらの高誘電物質は、磁性粒子に対し質量比で5乃至100質量%含有することが好ましく、質量比で10乃至70質量%の範囲で用いることがより好ましい。高誘電物質が5質量%より少ない場合、磁性キャリアコア粒子の抵抗が低くなり、コート後の磁性キャリアの抵抗が制御しにくくなり、電荷注入、ガサツキ等の画像欠陥が発生しやすくなる。また、抵抗を制御した場合においても、AC電荷重畳を行う現像プロセスにおいて、十分な現像性を得ることが厳しくなる。高誘電物質が100質量%より多い場合、磁性キャリアの抵抗が大きくなり、現像性が下がりやすい。また、磁性キャリアの磁化量が小さくなり、キャリア付着等の画像不良が発生しやすくなる。 These high dielectric substances are preferably contained in a mass ratio of 5 to 100% by mass with respect to the magnetic particles, and more preferably in a range of 10 to 70% by mass. When the amount of the high dielectric material is less than 5% by mass, the resistance of the magnetic carrier core particles becomes low, the resistance of the magnetic carrier after coating becomes difficult to control, and image defects such as charge injection and roughness are likely to occur. Even when the resistance is controlled, it is difficult to obtain sufficient developability in the development process in which AC charge superposition is performed. When the amount of the high dielectric substance is more than 100% by mass, the resistance of the magnetic carrier is increased, and the developability tends to be lowered. In addition, the amount of magnetization of the magnetic carrier becomes small, and image defects such as carrier adhesion tend to occur.
製造方法において、磁性キャリアの粒度分布がそろい、微粉等による影響が少なくなるため、重合法で磁性キャリアコア粒子を作製する方が好ましい。 In the production method, the magnetic carrier particle size distribution is uniform, and the influence of fine powder or the like is reduced. Therefore, it is preferable to produce magnetic carrier core particles by a polymerization method.
次に、本発明に用いる磁性キャリアコア粒子について説明する。 Next, the magnetic carrier core particles used in the present invention will be described.
本発明の磁性キャリアに用いる磁性キャリアコア粒子は、例えば、表面を酸化した鉄粉、或いは、未酸化の鉄粉や、鉄、リチウム、カルシウム、マグネシウム、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類の如き金属粒子、それらの合金粒子、酸化物粒子、マグネタイト、フェライト等の磁性体を分散した状態で保持するバインダー樹脂とを含有する磁性体分散型樹脂キャリア、いわゆる樹脂キャリアである。本発明に用いられる磁性粒子は、磁性体がマグネタイト微粒子であるか、又は、鉄元素及びマグネシウム元素を少なくとも含む磁性フェライト微粒子であることが好ましい。 The magnetic carrier core particles used for the magnetic carrier of the present invention are, for example, iron powder whose surface is oxidized or unoxidized iron powder, iron, lithium, calcium, magnesium, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium In addition, a so-called resin carrier is a magnetic material-dispersed resin carrier containing metal particles such as rare earths, their alloy particles, oxide particles, magnetite, and a binder resin that holds a magnetic material such as ferrite in a dispersed state. The magnetic particles used in the present invention are preferably magnetite fine particles, or magnetic ferrite fine particles containing at least an iron element and a magnesium element.
本発明では、非磁性粒子には、高抵抗の高誘電物質を用いるが、適宜他の非磁性材料を併用しても良い。 In the present invention, a high-resistance high-dielectric substance is used for the non-magnetic particles, but other non-magnetic materials may be used in combination as appropriate.
非磁性粒子としては無機の微粒子を用いることが出来るが、ヘマタイト(α−Fe2O3)の微粒子が、キャリアの磁気特性、真比重を調整する上で、より好ましい。 Inorganic fine particles can be used as the non-magnetic particles, but hematite (α-Fe 2 O 3 ) fine particles are more preferable for adjusting the magnetic properties and true specific gravity of the carrier.
磁性粒子は、磁性粒子及び非磁性粒子の総量に対して、磁性体は50乃至100質量%含まれていることが、樹脂キャリアの磁化の強さを調整してキャリア付着を防止し、さらに、樹脂キャリアの体積抵抗値を調整する上で好ましい。 The magnetic particles contain 50 to 100% by mass of the magnetic material with respect to the total amount of the magnetic particles and the non-magnetic particles, thereby adjusting the strength of magnetization of the resin carrier to prevent carrier adhesion, It is preferable when adjusting the volume resistance value of the resin carrier.
前記バインダー樹脂としては、ポリマー鎖中にメチレンユニットを有するビニル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、セルロース樹脂及びポリエーテル樹脂が挙げられる。これらの樹脂は、混合して使用しても良い。 Examples of the binder resin include a vinyl resin having a methylene unit in a polymer chain, a polyester resin, an epoxy resin, a phenol resin, a urea resin, a polyurethane resin, a polyimide resin, a cellulose resin, and a polyether resin. These resins may be used as a mixture.
前記ビニル樹脂を形成するためのビニル系モノマーとしては、スチレン;o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−n−ブチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレン、p−メトキシスチレン、p−クロルスチレン、3,4−ジクロルスチレン、m−ニトロスチレン、o−ニトロスチレン、p−ニトロスチレンの如きスチレン誘導体;エチレン、プロピレン、ブチレン、イソブチレンの如きエチレン及び不飽和モノオレフィン;ブタジエン、イソプレンの如き不飽和ジオレフィン;塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル等の如きハロゲン化ビニル;酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、ベンゾエ酸ビニルの如きビニルエステル;メタクリル酸;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸プロピル、メタクリル酸−n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸−n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニルの如きα−メチレン脂肪族モノカルボン酸エステル;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−n−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸プロピル、アクリル酸−n−オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸−2−クロルエチル、アクリル酸フェニルの如きアクリル酸エステル;マレイン酸、マレイン酸ハーフエステル;ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルイソブチルエーテルの如きビニルエーテル;ビニルメチルケトン、ビニルヘキシルケトン、メチルイソプロペニルケトンの如きビニルケトン;N−ビニルピロール、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドンの如きN−ビニル化合物;ビニルナフタリン;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アクリル酸もしくはメタクリル酸誘導体;アクロレイン等が挙げられる。これらの中から一種又は二種以上使用して重合させたものが、前記ビニル樹脂として用いられる。 Examples of vinyl monomers for forming the vinyl resin include styrene; o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p- n-butyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn-decyl styrene, pn-dodecyl styrene, p-methoxy Styrene derivatives such as styrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichlorostyrene, m-nitrostyrene, o-nitrostyrene, p-nitrostyrene; ethylene and unsaturated monoolefins such as ethylene, propylene, butylene, isobutylene; Unsaturated diolefins such as butadiene and isoprene; vinyl chloride, Vinyl halides such as vinylidene chloride, vinyl bromide, vinyl fluoride; vinyl esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl benzoate; methacrylic acid; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, propyl methacrylate, methacrylic acid α-methylene aliphatic monocarboxylic acid esters such as n-butyl, isobutyl methacrylate, methacrylate-n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate; acrylic acid; acrylic acid Methyl, ethyl acrylate, acrylic acid-n-butyl, acrylic acid isobutyl, propyl acrylate, acrylic acid-n-octyl, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, acrylic acid-2- Acrylic acid esters such as chloroethyl and phenyl acrylate; maleic acid and maleic acid half esters; vinyl ethers such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether and vinyl isobutyl ether; vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl hexyl ketone and methyl isopropenyl ketone; N-vinyl compounds such as N-vinylpyrrole, N-vinylcarbazole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone; vinylnaphthalene; acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide; acrolein, etc. . A polymer obtained by polymerizing one or more of these is used as the vinyl resin.
フェノール樹脂を生成するためのフェノール類としては、フェノール自体の他、m−クレゾール、p−tert−ブチルフェノール、o−プロピルフェノール、レゾルシノール、ビスフェノールAの如きアルキルフェノール類及びベンゼン核又はアルキル基の一部又は全部が塩素原子や臭素原子で置換されたハロゲン化フェノール類の如きフェノール性水酸基を有する化合物が挙げられる。中でもフェノール(ヒドロキシベンゼン)が、より好ましい。 As phenols for producing a phenol resin, in addition to phenol itself, alkylphenols such as m-cresol, p-tert-butylphenol, o-propylphenol, resorcinol, bisphenol A and a part of benzene nucleus or alkyl group or Examples thereof include compounds having a phenolic hydroxyl group such as halogenated phenols, all of which are substituted with chlorine atoms or bromine atoms. Of these, phenol (hydroxybenzene) is more preferable.
アルデヒド類としては、ホルマリン又はパラアルデヒドのいずれかの形態のホルムアルデヒド及びフルフラール等が挙げられる。中でもホルムアルデヒドが特に好ましい。 Examples of aldehydes include formaldehyde and furfural in the form of either formalin or paraaldehyde. Of these, formaldehyde is particularly preferable.
アルデヒド類のフェノール類に対するモル比は、1乃至4が好ましく、特に好ましくは1.2乃至3である。アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が1より小さいと、粒子が生成し難かったり、生成したとしても樹脂の硬化が進行し難いために、生成する粒子の強度が弱くなる傾向がある。一方、アルデヒド類のフェノール類に対するモル比が4よりも大きいと、反応後に水系媒体中に残留する未反応のアルデヒド類が増加する傾向がある。 The molar ratio of aldehydes to phenols is preferably 1 to 4, particularly preferably 1.2 to 3. When the molar ratio of aldehydes to phenols is less than 1, particles are difficult to generate, and even if they are generated, the resin does not easily cure, so the strength of the generated particles tends to be weak. On the other hand, when the molar ratio of aldehydes to phenols is larger than 4, unreacted aldehydes remaining in the aqueous medium after the reaction tend to increase.
フェノール類とアルデヒド類とを縮重合させる際に使用する塩基性触媒としては、通常のレゾール型樹脂の製造に使用されているものが挙げられる。このような塩基性触媒としては、例えば、アンモニア水、ヘキサメチレンテトラミン及びジメチルアミン、ジエチルトリアミン、ポリエチレンイミンの如きアルキルアミンが挙げられる。これら塩基性触媒のフェノール類に対するモル比は、0.02乃至0.3が好ましい。 Examples of the basic catalyst used in the condensation polymerization of phenols and aldehydes include those used in the production of ordinary resol type resins. Examples of such a basic catalyst include aqueous ammonia, hexamethylenetetramine and alkylamines such as dimethylamine, diethyltriamine, and polyethyleneimine. The molar ratio of these basic catalysts to phenols is preferably 0.02 to 0.3.
磁性キャリコア粒子を製造する方法については、バインダー樹脂のモノマーと磁性体、高誘電化合物等その他の添加剤を混合し、前記モノマーを重合して磁性キャリアコア粒子を得る方法がある。また予め、磁性体の周りに高誘電化合物を固着させた微粒子を作製し、モノマーと混合し磁性キャリアコア粒子を得ることも出来る。このとき、重合に用いられるモノマーとしては、前述したビニル系モノマーの他に、エポキシ樹脂を形成するためのビスフェノール類とエピクロルヒドリン;フェノール樹脂を形成するためのフェノール類とアルデヒド類;尿素樹脂を形成するための尿素とアルデヒド類、メラミンとアルデヒド類が用いられる。例えば、硬化系フェノール樹脂を用いた磁性キャリアコア粒子の製造方法としては、水性媒体に磁性体を入れ、この水性媒体中でフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下で重合して磁性キャリアコア粒子を得る方法がある。 As a method for producing magnetic carrier core particles, there is a method in which a binder resin monomer is mixed with other additives such as a magnetic substance and a high dielectric compound, and the monomer is polymerized to obtain magnetic carrier core particles. Alternatively, magnetic carrier core particles can be obtained by preparing fine particles in which a high dielectric compound is fixed around a magnetic material and mixing with fine particles. At this time, as monomers used for the polymerization, in addition to the vinyl monomers described above, bisphenols and epichlorohydrin for forming epoxy resins; phenols and aldehydes for forming phenol resins; urea resins are formed. For this purpose urea and aldehydes, melamine and aldehydes are used. For example, as a method for producing magnetic carrier core particles using a curable phenolic resin, a magnetic substance is placed in an aqueous medium, and phenols and aldehydes are polymerized in the presence of a basic catalyst in the aqueous medium. There are methods for obtaining core particles.
磁性キャリアコア粒子を製造する他の方法としては、ビニル系又は非ビニル系の熱可塑性樹脂、磁性体、高誘電化合物等その他の添加剤を混合機により十分に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混練機を用いて溶融・混練して、これを冷却後、粉砕・分級を行って磁性キャリアコア粒子を得る方法がある。この際、得られた磁性キャリアコア粒子を熱あるいは機械的に球形化して前記磁性キャリア用の磁性キャリアコア粒子として用いることが好ましい。バインダー樹脂としては、前述したなかでも、フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂の如き熱硬化性樹脂が、耐久性、耐衝撃性、耐熱性に優れる点で好ましい。バインダー樹脂は、本発明の特性をより好適に発現せしめるためには、フェノール樹脂がより好ましい。 Other methods for producing magnetic carrier core particles include vinyl or non-vinyl thermoplastic resins, magnetic materials, and other additives such as high dielectric compounds, which are thoroughly mixed with a mixer before heating rolls, kneaders, There is a method of obtaining magnetic carrier core particles by melting and kneading using a kneader such as an extruder, cooling this, and then pulverizing and classifying. At this time, it is preferable that the obtained magnetic carrier core particles are thermally or mechanically spheroidized and used as magnetic carrier core particles for the magnetic carrier. Among the above-mentioned binder resins, thermosetting resins such as phenol resins, melamine resins, and epoxy resins are preferable because they are excellent in durability, impact resistance, and heat resistance. The binder resin is more preferably a phenol resin in order to more suitably express the characteristics of the present invention.
磁性キャリアコア粒子を製造で前記を重合法、後記を粉砕混練法と呼ぶ。 In the production of magnetic carrier core particles, the above is called a polymerization method, and the following is called a pulverization and kneading method.
本発明に係るコートキャリアは、上記磁性キャリアコア粒子の表面に1種又は2種以上の樹脂よりなる被覆層を有している。 The coated carrier according to the present invention has a coating layer made of one or more kinds of resins on the surface of the magnetic carrier core particles.
被覆の方法としては、樹脂の如き被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁せしめて塗布しキャリアに付着せしめる方法、単に粉体で混合する方法の如き従来公知キャリアの樹脂被覆方法がいずれも適用できる。 As a coating method, any conventionally known resin coating method of a carrier such as a method of dissolving or suspending a coating material such as a resin in a solvent and applying it to the carrier and simply mixing with a powder can be applied. .
磁性キャリア表面のコート材としてはトナー材料により異なるが、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のどちらも用いることができ、例えばポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、ジターシャーリーブチルサリチル酸の金属化合物、スチレン系樹脂、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ニグロシン、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或は複数組合わせて用いるのが適当である。 The coating material on the surface of the magnetic carrier varies depending on the toner material, but both a thermosetting resin and a thermoplastic resin can be used. For example, polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, Examples thereof include polyester resins, metal compounds of ditertiary butylsalicylic acid, styrene resins, acrylic resins, polyamides, polyvinyl butyral, nigrosine, and aminoacrylate resins. These may be used alone or in combination.
磁性キャリアコア粒子の表面を(i)フッ素系樹脂とスチレン系樹脂とを組合わせて(例えばポリフッ化ビリニデンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂との組合わせ、ポリテトラフルオロエチレンとスチレン−メチルメタクリレート樹脂との組合わせ、フッ素系共重合体とスチレン系共重合体との組合わせ)、好ましくは90:10〜20:80、より好ましくは70:30〜30:70の比率で混合したもの、あるいは(ii)シリコーン樹脂でコーティングしたキャリアが挙げられる。 The surface of the magnetic carrier core particle is (i) a combination of a fluorine-based resin and a styrene-based resin (for example, a combination of poly (vinylidene fluoride) and styrene-methyl methacrylate resin, polytetrafluoroethylene and styrene-methyl methacrylate resin Combination, combination of fluorine-based copolymer and styrene-based copolymer), preferably 90:10 to 20:80, more preferably 70:30 to 30:70, or (ii) ) Carrier coated with silicone resin.
フッ素系共重合体としてはフッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン共重合体(10:90〜90:10)が例示される。スチレン系共重合体としてはスチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル共重合体(20:80〜80:20)、スチレン−アクリル酸2−エチルヘキシル−メタクリル酸メチル共重合体(20〜60:5〜30:10〜50)が例示される。 Examples of the fluorine-based copolymer include vinylidene fluoride-tetrafluoroethylene copolymers (10:90 to 90:10). As the styrene-based copolymer, styrene-acrylic acid 2-ethylhexyl copolymer (20: 80-80: 20), styrene-acrylic acid 2-ethylhexyl-methyl methacrylate copolymer (20-60: 5-30: 10-50).
またコート樹脂中に、他の樹脂粒子あるいは無機化合物粒子等を含有させても良い。更に、樹脂をコートする前に反応性のカップリング剤等の他の材料で表面改質しておくことがより好ましい。表面改質を行うことにより、樹脂層と磁性キャリアコア粒子との密着性を向上させ、より優れた耐久性が得られるようになる。 Further, other resin particles or inorganic compound particles may be included in the coating resin. Furthermore, it is more preferable to modify the surface with another material such as a reactive coupling agent before coating the resin. By performing the surface modification, the adhesion between the resin layer and the magnetic carrier core particles is improved, and more excellent durability can be obtained.
本発明の磁性キャリアコア粒子に対する反応性カップリング剤としては、下記のカップリング剤等が挙げられる。 Examples of the reactive coupling agent for the magnetic carrier core particles of the present invention include the following coupling agents.
シラン系カップリング剤としては、疎水性基、アミノ基、エポキシ基を有するものがあり、疎水性基を有するシラン系カップリング剤としては、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニル・トリス(β−メトキシ)シラン等がある。 Silane coupling agents include those having a hydrophobic group, amino group, and epoxy group, and silane coupling agents having a hydrophobic group include vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, vinyl tris (β -Methoxy) silane and the like.
アミノ基を有するシラン系カップリング剤としては、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β−(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等がある。 Examples of the silane coupling agent having an amino group include γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, N-β- (aminoethyl) -γ-aminopropyl. Examples include methyldimethoxysilane and N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane.
エポキシ基を有するシラン系カップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン等がある。 Examples of the silane coupling agent having an epoxy group include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane, and the like.
チタネート系カップリング剤としては、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート等がある。 Examples of titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, and isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate.
このなかでも、磁性キャリアコア粒子表面での親和性及び負帯電性のトナーを使用する際の負帯電性付与性を更に高めるには、使用する反応性カップリング剤がアミノシランカップリング剤であることが良く、1級アミノ基を有するものが特に好ましい。 Among these, the reactive coupling agent used is an aminosilane coupling agent in order to further improve the affinity on the surface of the magnetic carrier core particles and the negative chargeability when using a negatively charged toner. Those having a primary amino group are particularly preferred.
上記コートキャリアは粒径分布がシャープであり、本発明で用いられるトナーに対し好ましい摩擦帯電性が得られ、さらに電子写真特性を向上させる効果がある。 The above coated carrier has a sharp particle size distribution, provides preferable triboelectric chargeability for the toner used in the present invention, and has an effect of improving electrophotographic characteristics.
次にコート材中に含有させる微粒子について説明する。前記コート材には、樹脂100質量部に対して1乃至40質量部の割合で微粒子を含有することがキャリア表面の凹凸をコントロールし、トナー離れを良好にする方法として用いることが出来る。微粒子としては、有機、無機いずれも微粒子を用いることができるが、磁性キャリアにコートを施す際に粒子の形状を保つことが必要であり、好ましくは、架橋樹脂粒子あるいは、無機の微粒子を好ましく用いることができる。具体的には、架橋ポリメチルメタクリレート樹脂、架橋ポリスチレン樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、ナイロン樹脂、無機微粒子としては、アモルファスシリカ、酸化チタン、及びアルミナ等から単独あるいは混合して用いることができる。 Next, the fine particles contained in the coating material will be described. When the coating material contains fine particles at a ratio of 1 to 40 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the resin, it can be used as a method for controlling unevenness on the surface of the carrier and improving toner separation. As the fine particles, both organic and inorganic fine particles can be used. However, it is necessary to maintain the shape of the particles when coating the magnetic carrier, and preferably, crosslinked resin particles or inorganic fine particles are preferably used. be able to. Specifically, the crosslinked polymethyl methacrylate resin, the crosslinked polystyrene resin, the melamine resin, the phenol resin, the nylon resin, and the inorganic fine particles can be used alone or in combination from amorphous silica, titanium oxide, alumina, and the like.
微粒子の粒径は、個数基準でピーク値が0.1乃至0.5μm(より好ましくは0.2乃至0.3μm)であることが、コート量にも依存するが磁性キャリア表面の凹凸を形成し、トナー離れを良好にするために必要である。微粒子の中でもアモルファスシリカをゾルゲル法により製造したものが、粒度分布が非常にシャープであり、均一な凹凸を形成することができ、よりトナー離れ及び表面離型性を得る上で好ましい。 The particle diameter of the fine particles has a peak value of 0.1 to 0.5 μm (more preferably 0.2 to 0.3 μm) on the basis of the number. Therefore, it is necessary to improve the toner separation. Among the fine particles, amorphous silica produced by the sol-gel method is preferable in that the particle size distribution is very sharp, uniform irregularities can be formed, and toner separation and surface releasability are obtained.
また、本発明の磁性キャリアには、コート樹脂に対し、前記微粒子を1乃至40質量部に加え、トナーの帯電量を調整したり、導電性粒子を1乃至15質量部を含有させて、磁性キャリアの体積抵抗を調整することが出来る。 In addition, the magnetic carrier of the present invention may be added with 1 to 40 parts by mass of the fine particles to adjust the charge amount of the toner or 1 to 15 parts by mass of conductive particles with respect to the coating resin. The volume resistance of the carrier can be adjusted.
導電性粒子としては、体積抵抗が1×108Ωcm以下のものが好ましく、さらには、体積抵抗が1×106Ωcm以下のものがより好ましい。導電性粒子は、具体的には、カーボンブラック、マグネタイト、グラファイト、酸化チタン、アルミナ、酸化亜鉛、及び酸化錫から選ばれる少なくとも一種以上の粒子を含有する粒子が好ましい。特に導電性を有する粒子としては、カーボンブラックが、粒径が小さく磁性キャリア表面の微粒子による凹凸を阻害することなく好ましく用いることができる。導電性粒子の粒径は、個数基準でピーク値が10nm乃至60nm(より好ましくは15乃至50nm)であることが、磁性キャリア表面の残留電荷を良好に除去し、かつ磁性キャリアからの脱離を良好に防止するために好ましい。 The conductive particles preferably have a volume resistance of 1 × 10 8 Ωcm or less, and more preferably have a volume resistance of 1 × 10 6 Ωcm or less. Specifically, the conductive particles are preferably particles containing at least one kind of particles selected from carbon black, magnetite, graphite, titanium oxide, alumina, zinc oxide, and tin oxide. In particular, as the conductive particles, carbon black can be preferably used without impairing irregularities caused by fine particles on the surface of the magnetic carrier having a small particle size. The particle size of the conductive particles has a peak value of 10 nm to 60 nm (more preferably 15 to 50 nm) on the basis of the number, so that residual charges on the surface of the magnetic carrier can be removed well and desorption from the magnetic carrier can be achieved. It is preferable for preventing it well.
コート層を形成する樹脂のコート量は、磁性キャリアコア粒子100質量部に対し、0.3乃至4.0質量部であることが、微粒子による表面凹凸の効果を得るために好ましい。0.3質量部より少ないと微粒子を保持できず、微粒子の脱落が起こる等の問題を生じる場合がある。4.0質量部を超えるとコート時に均一なコートができなくなり、チャージアップや、コア表面が露出し、その部分でのトナースペントを生じる場合がある。 The coating amount of the resin forming the coating layer is preferably 0.3 to 4.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the magnetic carrier core particles in order to obtain the effect of surface unevenness due to the fine particles. If the amount is less than 0.3 parts by mass, the fine particles cannot be retained, and there may be a problem that the fine particles fall off. If the amount exceeds 4.0 parts by mass, uniform coating may not be possible during coating, and charge up and the core surface may be exposed, resulting in toner spent at that portion.
本発明の磁性キャリアは、個数基準の平均粒径が10乃至80μmである。平均粒径が10μm未満の粒子は、キャリア付着しやすく、また、80μmを超えるものは、トナーに対して比表面積が小さくなることで良好な帯電付与ができなくなる場合がある。特に高画質化及びキャリア付着を防止する為には、15乃至60μm、好ましくは20乃至45μmが良い。 The magnetic carrier of the present invention has a number-based average particle size of 10 to 80 μm. Particles having an average particle size of less than 10 μm are likely to adhere to the carrier, and particles having an average particle size of more than 80 μm may not be able to be imparted with good charge due to a small specific surface area relative to the toner. In particular, in order to improve image quality and prevent carrier adhesion, the thickness is 15 to 60 μm, preferably 20 to 45 μm.
本発明の磁性キャリアとトナーは、比表面積が合う形で混合して用いることができる。トナー濃度としては、二成分現像剤100質量%に対し、4質量%乃至12質量%程度で用いることが、帯電量付与、カブリ、画像濃度、白抜け防止など考慮して好ましく用いられる。 The magnetic carrier and the toner of the present invention can be mixed and used in a form having a specific surface area. The toner concentration is preferably about 4 to 12% by mass with respect to 100% by mass of the two-component developer in consideration of charging amount provision, fogging, image density, prevention of white spots, and the like.
本発明に用いるトナーにおいては、結着樹脂、着色剤、無機微粒子を有し、更にオイルレス定着に用いられるトナーとして離型剤を含むことが好ましい。 The toner used in the present invention preferably contains a binder resin, a colorant and inorganic fine particles, and further contains a release agent as a toner used for oilless fixing.
本発明のトナーは、これらの原材料を混合し、溶融混練したのち、機械的衝撃により粉砕し、風力分級等で目的の粒径を得る粉砕法のトナーや、懸濁重合、乳化造粒等によりトナー粒子を得るトナーを用いることが出来る。 The toner of the present invention is a mixture of these raw materials, melted and kneaded, and then pulverized by mechanical impact to obtain a desired particle size by air classification, suspension polymerization, emulsion granulation, etc. A toner for obtaining toner particles can be used.
以下に、粉砕法のトナーについて詳しく述べる。 The pulverized toner will be described in detail below.
本発明において結着樹脂は「ポリエステルユニット」を含有することが望ましい。「ポリエステルユニット」とは、ポリエステルに由来する部分を示し、ポリエステルユニットを構成するポリエステル系モノマーとしては、多価アルコールと、多価カルボン酸、多価カルボン酸無水物、又は二以上のカルボキシル基を有する多価カルボン酸エステル等のカルボン酸成分とが原料モノマーとして使用できる。 In the present invention, the binder resin preferably contains a “polyester unit”. “Polyester unit” refers to a portion derived from polyester, and as a polyester monomer constituting the polyester unit, a polyhydric alcohol, a polycarboxylic acid, a polycarboxylic anhydride, or two or more carboxyl groups are included. Carboxylic acid components such as polycarboxylic acid esters can be used as raw material monomers.
具体的には、例えば二価アルコール成分としては、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(3.3)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(2.0)−ポリオキシエチレン(2.0)−2,2−ビス (4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2 −ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等のビスフェノールAのアルキレンオキシド付加物、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコール、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA等が挙げられる。 Specifically, for example, as the dihydric alcohol component, polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (3.3) -2,2-bis ( 4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.0) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (2.0) -polyoxyethylene (2.0) -2,2 -Bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and other bisphenol A alkylene oxide adducts, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1, 2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol , Neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,5-pentanediol, 1,6-hexanediol, 1,4-cyclohexanedimethanol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene glycol, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A and the like.
三価以上のアルコール成分としては、例えばソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。 Examples of the trivalent or higher alcohol component include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylolpropane, 1,3,5-trihydroxymethylbenzene, etc. Can be mentioned.
前記カルボン酸成分としては、フタル酸、イソフタル酸及びテレフタル酸の如き芳香族ジカルボン酸類又はその無水物;琥珀酸、アジピン酸、セバシン酸及びアゼライン酸の如きアルキルジカルボン酸類又はその無水物;炭素数6乃至12のアルキル基で置換された琥珀酸もしくはその無水物;フマル酸、マレイン酸及びシトラコン酸の如き不飽和ジカルボン酸類又はその無水物;が挙げられる。 Examples of the carboxylic acid component include aromatic dicarboxylic acids such as phthalic acid, isophthalic acid and terephthalic acid or anhydrides thereof; alkyl dicarboxylic acids such as oxalic acid, adipic acid, sebacic acid and azelaic acid or anhydrides thereof; And succinic acid substituted with 12 to 12 alkyl groups or anhydrides thereof; unsaturated dicarboxylic acids such as fumaric acid, maleic acid and citraconic acid or anhydrides thereof;
前記ポリエステル樹脂は、特に下記一般式(1)で代表されるビスフェノール誘導体をアルコール成分とし、二価以上のカルボン酸又はその酸無水物、又はその低級アルキルエステルとからなるカルボン酸成分(例えば、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、ピロメリット酸等)を酸成分として、これらを縮重合したポリエステル樹脂が、カラートナーとして、良好な帯電特性を有するので好ましい。 The polyester resin has a bisphenol derivative represented by the following general formula (1) as an alcohol component, and a carboxylic acid component (for example, fumaric acid) composed of a divalent or higher carboxylic acid or an acid anhydride thereof or a lower alkyl ester thereof. A polyester resin obtained by polycondensation using acid, maleic acid, maleic anhydride, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, pyromellitic acid, etc.) as an acid component is preferable because it has good charging characteristics as a color toner. .
また、架橋部位を有するポリエステル樹脂を形成するための三価以上の多価カルボン酸成分としては、例えば、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸、及びこれらの酸無水物やエステル化合物が挙げられる。三価以上の多価カルボン酸成分の使用量は、全モノマー基準で0.1乃至1.9mol%が好ましい。 Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component for forming a polyester resin having a crosslinking site include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2 , 4-naphthalenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid, and acid anhydrides and ester compounds thereof. The use amount of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid component is preferably 0.1 to 1.9 mol% based on the total monomers.
また、本発明においては、(a)ポリエステル樹脂、(b)ポリエステルユニットとビニル系重合体ユニットを有しているハイブリッド樹脂、(c)ハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物、(d)ポリエステル樹脂とビニル系重合体との混合物、及び(e)ハイブリッド樹脂とポリエステル樹脂との混合物、(f)ポリエステル樹脂とハイブリッド樹脂とビニル系重合体との混合物のいずれかから選択される樹脂を用いることが好ましい。 In the present invention, (a) a polyester resin, (b) a hybrid resin having a polyester unit and a vinyl polymer unit, (c) a mixture of the hybrid resin and the vinyl polymer, (d) a polyester Use a resin selected from a mixture of a resin and a vinyl polymer, (e) a mixture of a hybrid resin and a polyester resin, and (f) a mixture of a polyester resin, a hybrid resin, and a vinyl polymer. Is preferred.
本発明に用いられる離型剤としては、例えば低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、低分子量オレフィン共重合体、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックス;酸化ポリエチレンワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物;脂肪族炭化水素系エステルワックスの如き脂肪酸エステルを主成分とするワックス;及び脱酸カルナバワックスの如き脂肪酸エステルを一部又は全部を脱酸化したものが挙げられる。さらにベヘニン酸モノグリセリドの如き脂肪酸と多価アルコールの部分エステル化物;植物性油脂を水素添加することによって得られるヒドロキシル基を有するメチルエステル化合物等が挙げられる。特に好ましく用いられるワックスとしては、分子鎖が短く、かつ立体障害が少なくモビリティに優れるパラフィンワックス、ポリエチレンワックス、フィッシャートロプシュワックスの如き脂肪族炭化水素系ワックスである。 Examples of the release agent used in the present invention include aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, low molecular weight olefin copolymers, microcrystalline wax, paraffin wax, and Fischer-Tropsch wax; Oxides of aliphatic hydrocarbon waxes such as: waxes based on fatty acid esters such as aliphatic hydrocarbon ester waxes; and fatty acid esters such as deoxidized carnauba wax that have been partially or wholly deoxidized. It is done. Furthermore, a partially esterified product of a fatty acid such as behenic acid monoglyceride and a polyhydric alcohol; a methyl ester compound having a hydroxyl group obtained by hydrogenating vegetable oils and the like. Particularly preferred waxes are aliphatic hydrocarbon waxes such as paraffin wax, polyethylene wax, and Fischer-Tropsch wax that have a short molecular chain and little steric hindrance and excellent mobility.
本発明に用いるトナーにおいては、結着樹脂、着色剤、離型剤、無機微粒子を有するオイルレス定着に用いられるトナーが好ましく、結着樹脂がポリエステルユニットを含むこと、離型剤は、炭化水素系ワックスであり、前記トナーの示差熱分析測定における吸熱曲線において、温度30乃至200℃の範囲に一個又は二個以上の吸熱ピークを有し、前記吸熱ピークの中の最大吸熱ピークの温度が65℃乃至110℃であるトナーが、トナーの凝集度を適度に上げて転写性を向上させ、かつ白抜けなど画像欠陥を良好にできることから好ましく用いることができる。 In the toner used in the present invention, a toner used for oilless fixing having a binder resin, a colorant, a release agent, and inorganic fine particles is preferable. The binder resin contains a polyester unit, and the release agent is a hydrocarbon. The endothermic curve in the differential thermal analysis measurement of the toner has one or more endothermic peaks in the temperature range of 30 to 200 ° C., and the maximum endothermic peak temperature is 65. A toner having a temperature of from 110 ° C. to 110 ° C. can be preferably used because it can appropriately increase the degree of aggregation of the toner to improve transferability and improve image defects such as white spots.
本発明に用いられる離型剤は、結着樹脂100質量部に対する含有量が1乃至10質量部であることが好ましく、2乃至8質量部であることがより好ましい。前記含有量が1質量部より少ないと、オイルレス定着時にうまく離型性を発揮できなかったり、低温定着性を満足できなかったりすることがある。10質量部を超えると、トナー表面へ離型剤が滲み出しやすくなり、白抜けが悪化する場合がある。 The release agent used in the present invention preferably has a content of 1 to 10 parts by mass, and more preferably 2 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the content is less than 1 part by mass, the releasability may not be exhibited well at the time of oilless fixing, or the low-temperature fixing property may not be satisfied. When the amount exceeds 10 parts by mass, the release agent tends to ooze out to the toner surface, and white spots may deteriorate.
本発明のトナーには、公知の荷電制御剤と組み合わせて使用することもできる。このような荷電制御剤としては、例えば、有機金属錯体、金属塩、キレート化合物で、モノアゾ金属錯体、アセチルアセトン金属錯体、ヒドロキシカルボン酸金属錯体、ポリカルボン酸金属錯体、ポリオール金属錯体等が挙げられる。その他には、カルボン酸の金属塩、カルボン酸無水物、エステル類等のカルボン酸誘導体や芳香族系化合物の縮合体等も挙げられる。また、荷電制御剤としては、ビスフェノール類、カリックスアレーン等のフェノール誘導体等も用いられる。本発明では、芳香族カルボン酸の金属化合物を用いることが、帯電の立ち上がりを良好にする上で好ましい。 The toner of the present invention can be used in combination with a known charge control agent. Examples of such charge control agents include organometallic complexes, metal salts, and chelate compounds such as monoazo metal complexes, acetylacetone metal complexes, hydroxycarboxylic acid metal complexes, polycarboxylic acid metal complexes, and polyol metal complexes. In addition, carboxylic acid derivatives such as metal salts of carboxylic acids, carboxylic acid anhydrides and esters, and condensates of aromatic compounds are also included. As the charge control agent, phenol derivatives such as bisphenols and calixarenes are also used. In the present invention, it is preferable to use a metal compound of an aromatic carboxylic acid in order to improve the rising of charging.
本発明においては、荷電制御剤は、結着樹脂100質量部に対する含有量が0.1乃至10質量部であることが好ましく、0.2乃至5質量部であることがより好ましい。0.1質量部より少ないと高温高湿から低温低湿までの環境でのトナーの帯電量の変化が大きくなる場合がある。10質量部より多いとトナーの低温定着性に劣る場合がある。 In the present invention, the charge control agent preferably has a content of 0.1 to 10 parts by mass, more preferably 0.2 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the change in the toner charge amount in an environment from high temperature and high humidity to low temperature and low humidity may become large. If the amount is more than 10 parts by mass, the toner may be inferior in low-temperature fixability.
本発明に用いられる着色剤としては、公知の顔料及び染料を単独で、又は併せて用いることができる。例えば染料としては、C.I.ダイレクトレッド1、C.I.ダイレクトレッド4、C.I.アシッドレッド1、C.I.ベーシックレッド1、C.I.モーダントレッド30、C.I.ダイレクトブルー1、C.I.ダイレクトブルー2、C.I.アシッドブルー9、C.I.アシッドブルー15、C.I.ベーシックブルー3、C.I.ベーシックブルー5、C.I.モーダントブルー7、C.I.ダイレクトグリーン6、C.I.ベーシックグリーン4、C.I.ベーシックグリーン6等が挙げられる。
As the colorant used in the present invention, known pigments and dyes can be used alone or in combination. For example, as the dye, C.I. I. Direct Red 1, C.I. I. Direct Red 4, C.I. I. Acid Red 1, C.I. I. Basic Red 1, C.I. I. Modern Tread 30, C.I. I. Direct Blue 1, C.I. I.
顔料としては、ミネラルファストイエロー、ネーブルイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、ベンジジンオレンジG、パーマネントレッド4R、ウオッチングレッドカルシウム塩、エオシンレーキ、ブリリアントカーミン3B、マンガン紫、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルトブルー、アルカリブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC、クロムグリーン、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等が挙げられる。 As pigments, mineral fast yellow, navel yellow, naphthol yellow S, hansa yellow G, permanent yellow NCG, tartrazine lake, molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, benzidine orange G, permanent red 4R, watch red red calcium salt , Eosin Lake, Brilliant Carmine 3B, Manganese Purple, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Blue, Alkaline Blue Lake, Victoria Blue Lake, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue BC, Chrome Green, Pigment Green B, Malachite green lake, final yellow green G, etc. are mentioned.
また、フルカラー画像形成用トナーとして使用する場合には、マゼンタ用着色顔料としては、C.I.ピグメントレッド1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、21、22、23、30、31、32、37、38、39、40、41、48、49、50、51、52、53、54、55、57、58、60、63、64、68、81、83、87、88、89、90、112、114、122、123、163、202、206、207、209、238、C.I.ピグメントバイオレット19、C.I.バットレッド1、2、10、13、15、23、29、35等が挙げられる。
When used as a full-color image forming toner, the magenta color pigment includes C.I. I.
係る顔料を単独で使用しても構わないが、染料と顔料と併用してその鮮明度を向上させた方がフルカラー画像の画質の点からより好ましい。マゼンタ用染料としては、C.I.ソルベントレッド1、3、8、23、24、25、27、30、49、81、82、83、84、100、109、121、C.I.ディスパースレッド9、C.I.ソルベントバイオレット8、13、14、21、27、C.I.ディスパースバイオレット1の如き油溶染料;C.I.ベーシックレッド1、2、9、12、13、14、15、17、18、22、23、24、27、29、32、34、35、36、37、38、39、40、C.I.ベーシックバイオレット1、3、7、10、14、15、21、25、26、27、28の如き塩基性染料が挙げられる。
Although such a pigment may be used alone, it is more preferable from the viewpoint of the image quality of a full-color image to improve the sharpness by using a dye and a pigment together. Examples of the magenta dye include C.I. I.
シアン用着色顔料としては、C.I.ピグメントブルー2、3、15、16、17;C.I.アシッドブルー6;C.I.アシッドブルー45又はフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1乃至5個置換した銅フタロシアニン顔料等が挙げられる。 Examples of the color pigment for cyan include C.I. I. Pigment blue 2, 3, 15, 16, 17; I. Acid Blue 6; I. Examples thereof include Acid Blue 45 or a copper phthalocyanine pigment in which 1 to 5 phthalimidomethyl groups are substituted on the phthalocyanine skeleton.
イエロー用着色顔料としては、C.I.ピグメントイエロー1、2、3、4、5、6、7、10、11、12、13、14、15、16、17、23、65、73、74、83、93、97、155、180、185、C.I.バットイエロー1、3、20等が挙げられる。
Examples of the color pigment for yellow include C.I. I.
着色剤の使用量は、結着樹脂100質量部に対して1乃至15質量部であることが好ましく、3乃至12質量部であることがより好ましく、4乃至10質量部であることがさらに好ましい。着色剤の含有量が15質量部より多い場合には、透明性が低下し、加えて人間の肌色に代表されるような中間色の再現性も低下し易くなり、さらにはトナーの帯電性の安定性が低下し、また低温定着性も得られにくくなる。着色剤の含有量が1質量部より少ない場合には、着色力が低くなり、濃度を出すためにトナーを多く使用しなければならなくなり、ドット再現性を損ないやすく、高い画像濃度の高品位画像が得られ難い。 The amount of the colorant used is preferably 1 to 15 parts by mass, more preferably 3 to 12 parts by mass, and still more preferably 4 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. . When the content of the colorant is more than 15 parts by mass, the transparency is lowered, and in addition, the reproducibility of intermediate colors as typified by human skin color is likely to be lowered, and further, the chargeability of the toner is stabilized. And the low-temperature fixability becomes difficult to obtain. When the content of the colorant is less than 1 part by mass, the coloring power is low, so that a large amount of toner must be used to obtain the density, the dot reproducibility is easily impaired, and a high-quality image with a high image density. Is difficult to obtain.
本発明に用いられるトナーの重量平均粒径は、4.0乃至10.0μmである。前記トナーの重量平均粒径は、4.0μm乃至10.0μmであることが、ドットの再現性、転写効率を十分に満足する上で好ましい。好ましくは5乃至9μmが良い。トナーの重量平均粒径が4.0μmより小さいと、トナーの比表面積が大きくなることから、帯電量をコントロールすることが難しくなり、現像性を低下させ、白抜けも悪化する場合がある。トナーの重量平均粒径が10.0μmを超えると、ドットの再現性に劣り、高画質化に問題がある。トナーの重量平均粒径は、製造時におけるトナー粒子の分級や、分級品の混合等によって調整することが可能である。 The toner used in the present invention has a weight average particle diameter of 4.0 to 10.0 μm. The weight average particle diameter of the toner is preferably 4.0 μm to 10.0 μm from the viewpoint of sufficiently satisfying dot reproducibility and transfer efficiency. 5 to 9 μm is preferable. If the weight average particle diameter of the toner is less than 4.0 μm, the specific surface area of the toner becomes large, so that it becomes difficult to control the charge amount, the developability is lowered, and white spots may be deteriorated. When the weight average particle diameter of the toner exceeds 10.0 μm, the dot reproducibility is poor and there is a problem in improving the image quality. The weight average particle diameter of the toner can be adjusted by classification of the toner particles at the time of production, mixing of classified products, or the like.
トナーには、流動性、転写性、特にトナー離れを良化して白抜けを向上させる目的で、微粒子を外添して用いる。トナー表面に外添される外添剤としては、そのうちの一つが無機微粒子であり、少なくとも、酸化チタン、酸化アルミナ、シリカのうちいずれか一種類以上であり、無機微粒子の平均粒径(個数分布のピーク値)が80nm以上200nm以下であることが、キャリアとのトナー離れを良化するためのスペーサー粒子として機能させる上で好ましい。また、前記外添剤には、平均粒径(個数分布のピーク値)が50nm以下の微粒子を併用して用いることが、トナーの流動性を向上させる上で好ましい。 For the purpose of improving fluidity, transferability, particularly toner separation, and improving white spots, toner is added with fine particles. One of the external additives externally added to the toner surface is inorganic fine particles, and at least one of titanium oxide, alumina oxide and silica is used. The average particle size (number distribution) of the inorganic fine particles is used. Is preferably 80 nm or more and 200 nm or less in order to function as spacer particles for improving the toner separation from the carrier. The external additive is preferably used in combination with fine particles having an average particle diameter (peak value of the number distribution) of 50 nm or less in order to improve toner fluidity.
次に本発明で用いる感光体について述べる。 Next, the photoreceptor used in the present invention will be described.
〔有機光導電体:OPC〕
導電性基体としては、アルミニウム・ステンレス等の金属、アルミニウム合金・酸化インジウム−酸化錫合金等による被膜層を有するプラスチック、導電性粒子を含侵させた紙・プラスチック、導電性ポリマーを有するプラスチック等の円筒状シリンダー及びフィルムが用いられる。
[Organic photoconductor: OPC]
Examples of the conductive substrate include metals such as aluminum and stainless steel, plastics having a coating layer made of aluminum alloy, indium oxide-tin oxide alloy, paper / plastic impregnated with conductive particles, plastics having a conductive polymer, etc. Cylindrical cylinders and films are used.
これら導電性基体上には、感光層の接着性向上・塗工性改良・基体の保護・基体上に欠陥の被覆・基体からの電荷注入性改良・感光層の電気的破壊に対する保護等を目的として下引き層を設けても良い。下引き層は、ポリビニルアルコール・ポリ−N−ビニルイミダゾール・ポリエチレンオキシド・エチルセルロース・メチルセルロース・ニトロセルロース・エチレン−アクリル酸コポリマー・ポリビニルブチラール・フェノール樹脂・カゼイン・ポリアミド・共重合ナイロン・ニカワ・ゼラチン・ポリウレタン・酸化アルミニウム等の材料によって形成される。その膜厚は通常0.1〜10μm、好ましくは0.1〜3μm程度である。 On these conductive substrates, the purpose is to improve the adhesion of the photosensitive layer, improve coating properties, protect the substrate, cover defects on the substrate, improve charge injection from the substrate, and protect against electrical breakdown of the photosensitive layer. An undercoat layer may be provided. Undercoat layer is polyvinyl alcohol, poly-N-vinylimidazole, polyethylene oxide, ethyl cellulose, methyl cellulose, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyvinyl butyral, phenol resin, casein, polyamide, copolymer nylon, glue, gelatin, polyurethane -It is made of a material such as aluminum oxide. The film thickness is usually about 0.1 to 10 μm, preferably about 0.1 to 3 μm.
電荷発生層は、アゾ系顔料・フタロシアニン系顔料・インジゴ系顔料・ペリレン系顔料・多環キノン系顔料・スクワリリウム色素・ピリリウム塩類・チオピリリウム塩類・トリフェニルメタン系色素、セレン・非晶質シリコン等の無機物質等の電荷発生物質を適当な結着剤に分散し塗工する或いは蒸着等により形成される。中でもフタロシアニン系顔料が感光体感度を本発明に適合する感度に調整する上で好ましい。結着剤としては、広範囲な結着性樹脂から選択出来、例えば、ポリカーボネート樹脂・ポリエステル樹脂・ポリビニルブチラール樹脂・ポリスチレン樹脂・アクリル樹脂・メタクリル樹脂・フェノール樹脂・シリコーン樹脂・エポキシ樹脂・酢酸ビニル樹脂等が挙げられる。電荷発生層中に含有される結着剤の量は80重量%以下、好ましくは0〜40重量%に選ぶ。又、電荷発生層の膜厚は5μm以下、特には0.05〜2μmが好ましい。 The charge generation layer is made of azo pigments, phthalocyanine pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, squarylium dyes, pyrylium salts, thiopyrylium salts, triphenylmethane dyes, selenium, amorphous silicon, etc. A charge generating material such as an inorganic material is dispersed in a suitable binder and applied, or vapor deposition is used. Of these, phthalocyanine pigments are preferred for adjusting the sensitivity of the photoreceptor to a sensitivity suitable for the present invention. The binder can be selected from a wide range of binder resins, such as polycarbonate resin, polyester resin, polyvinyl butyral resin, polystyrene resin, acrylic resin, methacrylic resin, phenol resin, silicone resin, epoxy resin, vinyl acetate resin, etc. Is mentioned. The amount of the binder contained in the charge generation layer is selected to be 80% by weight or less, preferably 0 to 40% by weight. The film thickness of the charge generation layer is preferably 5 μm or less, particularly preferably 0.05 to 2 μm.
電荷輸送層は、電界の存在下で電荷発生層から電荷キャリアを受け取り、これを輸送する機能を有している。電荷輸送層は電荷輸送物質を必要に応じて結着樹脂と共に溶剤中に溶解し、塗工する事によって形成され、その膜厚は一般的には5〜40μmである。電荷輸送物質としては、主鎖又は側鎖にビフェニレン・アントラセン・ピレン・フェナントレン等の構造を有する多環芳香族化合物、インドール・カルバゾール・オキサジアゾール・ピラゾリン等の含窒素環式化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、セレン・セレン−テルル・非晶質シリコン・硫化カドニウム等が挙げられる。 The charge transport layer has a function of receiving charge carriers from the charge generation layer in the presence of an electric field and transporting them. The charge transport layer is formed by dissolving a charge transport material in a solvent together with a binder resin as required, and coating, and the film thickness is generally 5 to 40 μm. Examples of the charge transport material include polycyclic aromatic compounds having a structure such as biphenylene, anthracene, pyrene, phenanthrene in the main chain or side chain, nitrogen-containing cyclic compounds such as indole, carbazole, oxadiazole, pyrazoline, hydrazone compounds, Examples include styryl compounds, selenium, selenium-tellurium, amorphous silicon, and cadmium sulfide.
これら電荷輸送物質を分散させる結着樹脂としては、ポリカーボネート樹脂・ポリエステル樹脂・ポリメタクリル酸エステル・ポリスチレン樹脂・アクリル樹脂・ポリアミド樹脂等の樹脂、ポリ−N−ビニルカルバゾール・ポリビニルアントラセン等の有機光導電性ポリマー等が挙げられる。 Examples of binder resins for dispersing these charge transport materials include polycarbonate resins, polyester resins, polymethacrylate esters, polystyrene resins, acrylic resins, polyamide resins, and other organic photoconductive materials such as poly-N-vinylcarbazole and polyvinylanthracene. Include a functional polymer.
また、表面層として、保護層を設けてもよい。保護層の樹脂としては、ポリエステル・ポリカーボネート・アクリル樹脂・エポキシ樹脂・フェノール樹脂、或いはこれらの樹脂の硬化剤等が単独或いは2種以上組み合わされて用いられる。 Moreover, you may provide a protective layer as a surface layer. As the resin for the protective layer, polyester, polycarbonate, acrylic resin, epoxy resin, phenol resin, or a curing agent for these resins may be used alone or in combination of two or more.
また、保護層の樹脂中に導電性微粒子を分散してもよい。導電性微粒子の例としては、金属・金属酸化物等が挙げられ、好ましくは、酸化亜鉛・酸化チタン・酸化スズ・酸化アンチモン・酸化インジウム・酸化ビスマス・酸化スズ被膜酸化チタン・スズ被膜酸化インジウム・アンチモン被膜酸化スズ・酸化ジルコニウム等の超微粒子がある。これらは単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。一般的に保護層に粒子を分散させる場合、分散粒子による入射光の散乱を防ぐ為に入射光の波長よりも粒子の粒径の方が小さい事が必要であり、本発明における保護層に分散される導電性、絶縁性粒子の粒径としては0.5μm以下である事が好ましい。また、保護層中での含有量は、保護層総重量に対して2〜90重量%が好ましく、5〜80質量%がより好ましい。保護層の膜厚は、0.1〜10μmが好ましく、1〜7μmがより好ましい。 Moreover, you may disperse | distribute electroconductive fine particles in resin of a protective layer. Examples of the conductive fine particles include metals and metal oxides, preferably zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, bismuth oxide, tin oxide coated titanium oxide, tin coated indium oxide, There are ultrafine particles such as antimony-coated tin oxide and zirconium oxide. These may be used alone or in combination of two or more. In general, when particles are dispersed in a protective layer, it is necessary that the particle diameter of the particles is smaller than the wavelength of the incident light in order to prevent scattering of incident light by the dispersed particles. The particle size of the conductive and insulating particles to be formed is preferably 0.5 μm or less. Moreover, 2 to 90 weight% is preferable with respect to the protective layer total weight, and, as for content in a protective layer, 5 to 80 mass% is more preferable. The thickness of the protective layer is preferably from 0.1 to 10 μm, more preferably from 1 to 7 μm.
表面層の塗工は、樹脂分散液をスプレーコーティング、ビームコーティングあるいは浸透(ディッピング)コーティングする事によって行うことが出来る。 The surface layer can be applied by spray coating, beam coating or penetration (dipping) coating of the resin dispersion.
〔無機光導電体:アモルファスシリコン系感光体(a−Si)〕
a−Si:Hを用いた画像形成装置用感光体は、一般的には、導電性支持体を50℃〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法(以下、「PCVD法」と称する)等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を形成する。なかでもPCVD法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上に順次a−Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。
[Inorganic photoconductor: amorphous silicon photoconductor (a-Si)]
In general, a photoreceptor for an image forming apparatus using a-Si: H is obtained by heating a conductive support to 50 ° C. to 400 ° C., and vacuum deposition, sputtering, ion plating on the support. A photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a CVD method, a thermal CVD method, a photo CVD method, or a plasma CVD method (hereinafter referred to as “PCVD method”). Among these, the PCVD method, that is, the method of sequentially decomposing the source gas by direct current, high frequency or microwave glow discharge and sequentially forming the a-Si deposited film on the support is put into practical use.
[支持体]
本発明において使用される支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Al、Feなどの周知の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
[Support]
The support used in the present invention may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include well-known metals such as Al and Fe, and alloys thereof such as stainless steel. Also, a support obtained by conducting a conductive treatment on at least the surface on the side where the photosensitive layer is formed of an electrically insulating support such as a synthetic resin film or sheet, glass or ceramic can be used.
また、レーザー光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する別の方法として、帯電キャリアの減少が実質的にない範囲で支持体の表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けたり、感光層の下側に光吸収層等の干渉防止層或いは領域を設けても良い。 In addition, as another method for more effectively eliminating the image defect due to the interference fringe pattern when using coherent light such as laser light, a plurality of charge carriers on the surface of the support in a range in which there is substantially no decrease in charge carriers. An uneven shape by a spherical trace depression may be provided, or an interference preventing layer or region such as a light absorption layer may be provided below the photosensitive layer.
[光導電層]
本発明において、その目的を効果的に達成するために支持体上、必要に応じて下引き層上に形成され、感光層の一部を構成する光導電層は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。
[Photoconductive layer]
In the present invention, in order to effectively achieve the object, the photoconductive layer which is formed on the support and, if necessary, the undercoat layer and constitutes a part of the photosensitive layer is desired by the vacuum deposited film forming method. It is created by appropriately setting numerical conditions of film formation parameters so as to obtain characteristics.
グロー放電法によって光導電層を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/及びハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部が減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体上にa−Si:H,Xからなる層を形成すればよい。 In order to form the photoconductive layer by the glow discharge method, basically, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H) or / And a source gas for X supply capable of supplying halogen atoms (X) is introduced in a desired gas state into a reaction vessel in which the inside can be depressurized to cause glow discharge in the reaction vessel. What is necessary is just to form the layer which consists of a-Si: H, X on the predetermined support body installed in the position.
伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、周知の如く、p型伝導特性を与える周期表13族元素またはn型伝導特性を与える周期表15族元素を用いることができる。
Examples of atoms that control conductivity include so-called impurities in the semiconductor field. As is well known, a
本発明において、光導電層の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは20〜50μm、より好ましくは23〜45μm、最適には25〜40μmとされるのが望ましい。 In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer is appropriately determined as desired from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, etc., preferably 20-50 μm, more preferably 23-45 μm, optimally Is preferably 25 to 40 μm.
本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有する光導電層を形成するために、Si供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに支持体温度を適宜設定することが必できる。 In order to achieve the object of the present invention and form a photoconductive layer having desired film characteristics, the mixing ratio of Si supply gas and dilution gas, the gas pressure in the reaction vessel, the discharge power and the support temperature are set. It can be set appropriately.
[表面層]
本発明においては、上述のようにして支持体上に形成された光導電層の上に、更に表面層を形成することが好ましい。この表面層は自由表面を有し、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。
[Surface layer]
In the present invention, it is preferable to further form a surface layer on the photoconductive layer formed on the support as described above. This surface layer has a free surface, and is provided to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability.
表面層は、アモルファスシリコン(a−Si)系の材料や、例えば、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiC:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiO:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiN:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiCON:H,X」と表記する)、または、アモルファスカーボン(a−C:H,X)等の材料が好適に用いられる。 The surface layer contains an amorphous silicon (a-Si) -based material, for example, an amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing carbon atoms (hereinafter referred to as “a-SiC: H, X ”), amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing oxygen atoms (hereinafter referred to as“ a-SiO: H, X ”), Amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing nitrogen atoms (hereinafter referred to as “a-SiN: H, X”), hydrogen atoms (H) and / or halogens Amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-SiCON: H, X”) containing an atom (X) and further containing at least one of a carbon atom, an oxygen atom and a nitrogen atom, or amo Amorphous carbon (a-C: H, X) material or the like is preferably used.
表面層をa−SiCを主成分として構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対して30%から90%の範囲が好ましい。 The amount of carbon when the surface layer is composed mainly of a-SiC is preferably in the range of 30% to 90% with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms.
本発明における表面層の層厚としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μm、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいものである。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μmを超えると残留電位の増加等の電子写真特性の低下がみられる。 The layer thickness of the surface layer in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. If the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to wear or the like during use of the photoreceptor, and if it exceeds 3 μm, electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are observed.
さらに本発明においては、光導電層と表面層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面層より減らしたブロッキング層(下部表面層)を設けることも帯電能等の特性を更に向上させるためには有効である。 Furthermore, in the present invention, it is also possible to provide a blocking layer (lower surface layer) in which the content of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms is reduced from the surface layer between the photoconductive layer and the surface layer. It is effective for further improvement.
[電荷注入阻止層]
本発明の画像形成装置用感光体においては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である。
[Charge injection blocking layer]
In the photoreceptor for an image forming apparatus of the present invention, it is more effective to provide a charge injection blocking layer that functions to block charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer. Is.
電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、p型伝導特性を与える周期表13族元素またはn型伝導特性を与える周期表15族元素を用いることができる。
Examples of the atoms that control the conductivity contained in the charge injection blocking layer include so-called impurities in the semiconductor field. The
さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させることによって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられる他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ることができる。 Further, the charge injection blocking layer contains at least one of carbon atom, nitrogen atom and oxygen atom, thereby improving the adhesion between the charge injection blocking layer and another layer provided in direct contact with the charge injection blocking layer. More can be achieved.
また、本発明における電荷注入阻止層に含有される水素原子および/またはハロゲン原子は層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。 In addition, hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the charge injection blocking layer in the present invention compensate for dangling bonds present in the layer, and are effective in improving the film quality.
本発明において、電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが望ましい。 In the present invention, the layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, optimally from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable to be 0.5 to 3 μm.
また、本発明の画像形成装置用感光体においては、支持体と光導電層あるいは電荷注入阻止層との間の密着性の一層の向上を図る目的で、例えば、Si3N4、SiO2、SiO、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び/またはハロゲン原子と、炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても良い。更に、前述のごとく、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良い。 In the image forming apparatus photoconductor of the present invention, for the purpose of further improving the adhesion between the support and the photoconductive layer or the charge injection blocking layer, for example, Si 3 N 4 , SiO 2 , An adhesion layer made of an amorphous material or the like containing SiO or silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms and carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be provided. Furthermore, as described above, a light absorption layer for preventing the generation of interference patterns due to the reflected light from the support may be provided.
本発明の画像形成方法においては電荷容量が1.0乃至8.0μF/m2である、電子写真感光体を用いることが好ましい。より好ましくは1.5乃至6.0μF/m2である。電荷容量が1.0μF/m2より小さい場合、解像度の低い画像では問題はないものの、解像度が上がるに従い、ドットの忠実性が低くなる結果となっている。また、電荷容量が8.0μF/m2より大きい場合、ドットの忠実性高いものの、感光体をうめるトナー電荷が増え、十分に電荷を埋められなかったり、感光体の電位を下げることによるさまざまな、欠陥を拾いやすくなる。電荷容量を変えるためには、感光体の素材を変え、感光体の誘電率を調整する、電荷保持領域の膜厚を変えることにより任意の電荷容量をもつ感光体を作製することが出来る。OPC感光体に関しては、材料により若干異なるが、電荷容量が1.5乃至6.0μF/m2にするためには、電荷保持領域の膜厚が、5乃至20μmの範囲で用いることが望ましい。アモルファスシリコン感光体に関しては、電荷容量が1.5乃至6.0μF/m2にするためには、電荷保持領域の膜厚が、15乃至50μmの範囲で用いることが望ましい。 In the image forming method of the present invention, it is preferable to use an electrophotographic photosensitive member having a charge capacity of 1.0 to 8.0 μF / m 2 . More preferably, it is 1.5 to 6.0 μF / m 2 . If the charge capacity is 1.0μF / m 2 less than, although no problem with low resolution image, in accordance with the resolution increases, fidelity dot has resulted in lower. Also, when the charge capacity is greater than 8.0 μF / m 2 , the dot charge is high, but the toner charge that fills the photoreceptor increases, and the charge cannot be fully filled. , Make it easier to pick up defects. In order to change the charge capacity, it is possible to produce a photoconductor having an arbitrary charge capacity by changing the material of the photoconductor, adjusting the dielectric constant of the photoconductor, and changing the film thickness of the charge holding region. As for the OPC photosensitive member, although it varies slightly depending on the material, it is desirable that the thickness of the charge holding region is in the range of 5 to 20 μm in order to make the charge capacity 1.5 to 6.0 μF / m 2 . With respect to the amorphous silicon photoconductor, it is desirable to use the film thickness of the charge holding region in the range of 15 to 50 μm in order to make the charge capacity 1.5 to 6.0 μF / m 2 .
次に図を用いて本発明の画像形成方法に関して説明する。 Next, the image forming method of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明を実施した画像形成装置である電子写真方式のフルカラー機の概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electrophotographic full-color machine which is an image forming apparatus embodying the present invention.
図1において、ABCDの各ステーションは、フルカラー画像のそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成するがステーションの色順については一切問わない。以下の説明において、例えば一次帯電器21とあれば、ABCD各ステーションにおける一次帯電器21A、21B、21C、21D指すものとする。
In FIG. 1, each ABCD station forms a full-color image of yellow, magenta, cyan, and black, but the color order of the stations does not matter at all. In the following description, for example, the primary charger 21 refers to the
それぞれのステーションにおいて、画像形成は次のように行われる。 In each station, image formation is performed as follows.
まず、像担持体である感光ドラム4を回転自在に設け、該感光ドラム4を一次帯電器21で一様に帯電し、次に例えばレーザのような発光素子22によって情報信号を露光して静電潜像を形成し、現像装置9で可視像化する。次に該可視像を転写帯電器23により転写紙搬送シート27により搬送された転写紙24に転写される。
転写紙24は各ステーションでイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順に重ね転写される。この4色の各トナー像が積層された転写紙24は定着装置25で熱と圧力とにより混色及び定着され、フルカラー像として装置外に排出される。
First, a photosensitive drum 4 serving as an image carrier is rotatably provided. The photosensitive drum 4 is uniformly charged by a primary charger 21, and then an information signal is exposed by a light emitting element 22 such as a laser to statically. An electrostatic latent image is formed and visualized by the developing device 9. Next, the visible image is transferred to the transfer paper 24 conveyed by the transfer paper conveyance sheet 27 by the transfer charger 23.
On the transfer paper 24, a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially superimposed and transferred at each station. The transfer paper 24 on which the toner images of the four colors are laminated is mixed and fixed by heat and pressure in the fixing
本発明に関する物性の好適な測定法について以下に説明する。 A suitable method for measuring physical properties related to the present invention will be described below.
<トナー粒子又はトナーの粒度分布の測定>
測定装置としては、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いる。電解液は、約1%NaCl水溶液を用いる。電解液には、1級塩化ナトリウムを用いて調製された電解液や、例えば、ISOTON(登録商標)−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。
<Measurement of toner particle or toner particle size distribution>
As a measuring device, Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Inc.) is used. As the electrolytic solution, an about 1% NaCl aqueous solution is used. As the electrolytic solution, an electrolytic solution prepared using primary sodium chloride or, for example, ISOTON (registered trademark) -II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used.
測定方法としては、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塩酸)を、0.1〜5mlを加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液を超音波分散器で約1〜3分間分散処理し、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、前記測定装置により、試料の体積及び個数を各チャンネルごとに測定して、試料の体積分布と個数分布とを算出する。得られたこれらの分布から、試料の重量平均粒径を求める。チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32〜40.30μmの13チャンネルを用いる。 As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzenesulfone hydrochloride) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is dispersed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of the sample are measured for each channel by the measuring device using a 100 μm aperture as the aperture. The volume distribution and the number distribution are calculated. From these obtained distributions, the weight average particle diameter of the sample is determined. As channels, 2.00 to 2.52 μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μm; 6.35 to 8. 00 μm; 8.00 to 10.08 μm; 10.08 to 12.70 μm; 12.70 to 16.00 μm; 16.00 to 20.20 μm; 20.20 to 25.40 μm; 25.40 to 32.00 μm; 13 channels of 32-40.30 μm are used.
<微粒子の誘電率の測定>
4284AプレシジョンLCRメータ(ヒューレット・パッカード社製)を用いて、1000Hz及び1MHzの周波数で校正後、周波数100000Hzにおける誘電率εを測定する。
<Measurement of dielectric constant of fine particles>
Using a 4284A Precision LCR meter (manufactured by Hewlett-Packard Company), the dielectric constant ε at a frequency of 100000 Hz is measured after calibration at a frequency of 1000 Hz and 1 MHz.
微粒子は、直径25mm、厚さ2mm以下(好ましくは0.5mm〜1.5mm)の円盤状の測定試料にする。この測定試料を直径25mmの誘電率測定治具(電極)を装着したARES(レオメトリック・サイエンティフィック・エフ・イー社製)に装着する。0.49〜1.96N(50〜200g)の荷重をかけた状態で、周波数100000Hz一定とし、温度25℃の温度において、測定することより得られる。得られた、誘電率からサンプル量、比重から、測定時の空隙率を算出し、微粒子の誘電率の校正を行う。 The fine particles are made into a disk-shaped measurement sample having a diameter of 25 mm and a thickness of 2 mm or less (preferably 0.5 mm to 1.5 mm). This measurement sample is mounted on ARES (manufactured by Rheometric Scientific F.E.) equipped with a dielectric constant measuring jig (electrode) having a diameter of 25 mm. It is obtained by measuring at a temperature of 25 ° C. with a frequency of 100000 Hz constant in a state where a load of 0.49 to 1.96 N (50 to 200 g) is applied. From the obtained dielectric constant, the porosity at the time of measurement is calculated from the sample amount and specific gravity, and the dielectric constant of the fine particles is calibrated.
<磁性キャリアの粒径の測定>
磁性キャリア粒子の粒径については、走査電子顕微鏡(5,000倍)により、粒径0.1μm以上の磁性キャリア粒子をランダムに300個以上抽出し、デジタイザにより、個数平均の水平方向フェレ径をもってキャリアの個数平均粒子径とする。
<Measurement of particle size of magnetic carrier>
With respect to the particle size of the magnetic carrier particles, 300 or more magnetic carrier particles having a particle size of 0.1 μm or more are randomly extracted by a scanning electron microscope (5,000 times), and a digitizer has a number average horizontal ferret diameter. The number average particle diameter of the carrier is used.
<磁性体、無機微粒子及び微粒子等の粒径の測定>
磁性体の粒径は、キャリアをミクロトーム等により切断した断面を走査電子顕微鏡(20,00乃至50,000倍)により、粒径が0.005μm以上の粒子をランダムに300個以上抽出し、長軸と短軸をデジタイザにより測定し、平均したものを粒径とし、300個以上の粒子の粒径分布のピークになる粒径をもって個数平均粒径を算出する。
<Measurement of particle size of magnetic material, inorganic fine particles and fine particles>
The particle size of the magnetic material was determined by extracting 300 or more particles having a particle size of 0.005 μm or more at random using a scanning electron microscope (20,000 to 50,000 times) in a cross section obtained by cutting the carrier with a microtome or the like. The axis and minor axis are measured with a digitizer, the average is taken as the particle size, and the number average particle size is calculated with the particle size that becomes the peak of the particle size distribution of 300 or more particles.
<無機微粒子及び外添剤等の粒径の測定>
トナー表面の無機微粒子及び外添剤の粒径については、走査電子顕微鏡(20,000倍)により、粒径0.001μm以上の粒子をランダムに500個以上抽出し、長軸と短軸をデジタイザにより測定し、平均したものを粒径とし、500個以上の粒子の粒径分布のピークになる粒径をもって、0.001乃至0.06μmの範疇でのピーク値を外添剤の個数平均粒径とし、0.06以上の範囲のもののピーク値をもって無機微粒子の個数平均粒径として算出する。
<Measurement of particle size of inorganic fine particles and external additives>
Regarding the particle size of the inorganic fine particles and external additives on the toner surface, 500 or more particles having a particle size of 0.001 μm or more are randomly extracted by a scanning electron microscope (20,000 times), and the major axis and the minor axis are digitized. The average value is the particle size, and the peak value in the range of 0.001 to 0.06 μm is the number average particle size of the external additive, with the particle size becoming the peak of the particle size distribution of 500 or more particles. The diameter is calculated as the number average particle diameter of the inorganic fine particles with the peak value in the range of 0.06 or more.
<磁性キャリアの磁化の強さの測定>
磁性キャリアの磁化の強さは、磁性キャリアの磁気特性と磁性キャリアの真比重とから求められる。磁気キャリアの磁気特性は、理研電子(株)製の振動磁場型磁気特性自動記録装置BHV−30を用いて測定することができる。測定方法としては、円筒状のプラスチック容器に十分密になるように磁性キャリアを充填し、一方で1キロエルステッド(79.6kA/m)の外部磁場を作り、この状態で前記容器に充填した磁性キャリアの磁化モーメントを測定する。さらに、前記容器に充填した磁性キャリアの実際の質量を測定して、磁性キャリアの磁化の強さ(Am2/kg)を求める。
<Measurement of magnetization intensity of magnetic carrier>
The strength of magnetization of the magnetic carrier is determined from the magnetic properties of the magnetic carrier and the true specific gravity of the magnetic carrier. The magnetic characteristics of the magnetic carrier can be measured by using an oscillating magnetic field type magnetic characteristic automatic recording apparatus BHV-30 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. As a measuring method, a cylindrical plastic container is filled with a magnetic carrier so as to be sufficiently dense, while an external magnetic field of 1 kilo-Oersted (79.6 kA / m) is formed, and in this state, the magnetic material filled in the container is filled. Measure the magnetization moment of the carrier. Further, the actual mass of the magnetic carrier filled in the container is measured to determine the magnetization strength (Am 2 / kg) of the magnetic carrier.
<磁性キャリアの真比重の測定>
磁性キャリア粒子の真比重は、乾式自動密度計オートピクノメータにより求めることができる。
<Measurement of true specific gravity of magnetic carrier>
The true specific gravity of the magnetic carrier particles can be determined by a dry automatic densimeter autopycnometer.
<磁性キャリアの見かけ比重の測定>
JISZ−2504により、キャリアの見かけ密度を測定した。
<Measurement of apparent specific gravity of magnetic carrier>
The apparent density of the carrier was measured according to JISZ-2504.
<磁性キャリア、非磁性無機化合物及び磁性体の体積抵抗の測定>
なお、非磁性無機化合物及び磁性体の体積抵抗値は、図2に示した測定装置を用いて行なう。セルEに、キャリア粒子を充填し、該充填キャリア粒子に接するように下部電極11及び上部電極12を配し、これらの電極間に電圧を印加し、そのときに流れる電流を測定することによって体積抵抗を求める方法を用いる。本発明における体積抵抗の測定条件は、充填キャリア粒子と電極との接触面積S=約2.3cm2、厚みd=約0.5mm、上部電極12の荷重180gとする。この条件で、5×105V/mの電界をかけた場合の体積抵抗を測定した。
<Measurement of volume resistance of magnetic carrier, nonmagnetic inorganic compound and magnetic substance>
In addition, the volume resistance value of a nonmagnetic inorganic compound and a magnetic body is performed using the measuring apparatus shown in FIG. The cell E is filled with carrier particles, the
<白抜けの測定>
転写紙の搬送方向に対して、ハーフトーン横帯(30H 幅10mm)とベタ黒横帯(FFH 幅10mm)を交互に並べたチャートを出力する。その画像をスキャナで読みとり、二値化処理を行う。二値化画像の搬送方向におけるあるラインの輝度分布(256階調)をとり、そのときのハーフトーンの輝度に接線を引き、ベタ部輝度と交わるまでのハーフトーン部後端の接線からずれた輝度の領域(面積:輝度数の和)をもって、白抜け度とする。
A:50以下 殆ど目立たず、非常に良好である。
B:51乃至150 良好である。
C:151乃至300 白抜けはあるが、実用上問題ないレベルである。
D:301乃至600 白抜けが目立ち、問題である。
E:601以上 非常に目立つ。
<Measurement of white spots>
A chart in which halftone horizontal bands (30H width 10 mm) and solid black horizontal bands (FFH width 10 mm) are alternately arranged in the transfer paper conveyance direction is output. The image is read by a scanner and binarized. Taking the luminance distribution (256 gradations) of a certain line in the conveyance direction of the binarized image, drawing a tangent to the luminance of the halftone at that time, and deviating from the tangent at the rear end of the halftone part until it intersects with the solid part luminance The brightness area (area: sum of the brightness numbers) is used as the whiteness degree.
A: 50 or less Almost inconspicuous and very good.
B: 51 to 150 Good.
C: 151 to 300 There are white spots, but it is at a level where there is no practical problem.
D: 301 to 600 White spots are conspicuous, which is a problem.
E: 601 or more Very noticeable.
<ハーフトーン(HT)部の粒状性とハーフトーン(HT)部の均一性の測定>
前記トナー及び前記改造機を用いて30H画像を形成し、この画像を目視にて観察し、前記画像のドットの再現性について以下の基準に基づき評価した。なお、30H画像とは、256階調を16進数で表示した値であり、00Hをベタ白(非画像)とし、FFHをベタ黒(全面画像)とするときのハーフトーン画像である。
<Measurement of Graininess of Halftone (HT) Portion and Uniformity of Halftone (HT) Portion>
A 30H image was formed using the toner and the remodeling machine, this image was visually observed, and the dot reproducibility of the image was evaluated based on the following criteria. The 30H image is a value obtained by displaying 256 gradations in hexadecimal, and is a halftone image when 00H is solid white (non-image) and FFH is solid black (entire image).
ガサツキの評価レベルは以下のとおりである。
A:全くガサツキを感じなく、なめらかである。
B:ガサツキを余り感じない。
C:ややガサツキ感はあるが、実用上問題ないレベルである。
D:ガサツキ感があり、問題である。
E:非常にガサツキ感がある。
The evaluation level of rustling is as follows.
A: Smooth and smooth.
B: I don't feel a lot of rustling.
C: Although there is a slight feeling of roughness, it is at a level where there is no practical problem.
D: There is a feeling of roughness and is a problem.
E: There is a very rough feeling.
ハーフトーン部の均一性の評価レベルは以下のとおりである。画像濃度に関しては、X−rite社製反射濃度計500 Series Spectrodensitemeterを用いて評価した。
A:全面に渡って、濃度が均一であり。
B:画像先端部での濃度差が、0.3以内であり実用上問題ないレベル。
C:画像先端部での濃度差が、0.3〜0.5以内であり、濃度差が目立つ。
D:画像先端部での濃度差が、0.5以上あり、問題である。
The evaluation level of the uniformity of the halftone part is as follows. The image density was evaluated using a reflection densitometer 500 Series Spectrodensitometer manufactured by X-rite.
A: The concentration is uniform over the entire surface.
B: The density difference at the front end of the image is within 0.3, and there is no practical problem.
C: The density difference at the leading edge of the image is within 0.3 to 0.5, and the density difference is noticeable.
D: The density difference at the front end of the image is 0.5 or more, which is a problem.
<表面電位変化量の測定>
キヤノン製フルカラー複写機CLC5000改造機を用い、本実施例で用いる感光体を配置する。
<Measurement of change in surface potential>
A full-color copying machine CLC5000 made by Canon is used, and a photoconductor used in this embodiment is disposed.
現像器に、キャリアのみを入れ、現像ローラー上のキャリアの載り量を、30mg/cm2になるように、規制ブレードで調整した。また、現像ローラーと感光体の間隔は400μmになるように調整した。 Only the carrier was put in the developing device, and the amount of the carrier on the developing roller was adjusted with a regulating blade so as to be 30 mg / cm 2 . Further, the distance between the developing roller and the photosensitive member was adjusted to be 400 μm.
更に、レーザーは650nmの半導体レーザーを用い、スポット径を絞り、600dpiで出力出来るようにした。 In addition, a 650 nm semiconductor laser was used as the laser, the spot diameter was reduced, and output was possible at 600 dpi.
アモルファスシリコン感光体を用いる場合、キャリアを現像器に入れないときに、非露光部電位:−450V、露光部電位:−100V、バイアス電位をDC:−300V、AC:本体設定に設定した。 When an amorphous silicon photoconductor was used, when the carrier was not put into the developing device, the non-exposed portion potential: −450 V, the exposed portion potential: −100 V, the bias potential was set to DC: −300 V, and AC: main body setting.
OPC感光体を用いる場合は、非露光部電位:−700V、露光部電位:−200V、バイアス電位をDC:−500V、AC:本体設定に設定した。 When using the OPC photoreceptor, the non-exposed portion potential: -700 V, the exposed portion potential: -200 V, the bias potential was set to DC: -500 V, and AC: main body setting.
現像器直後に電位センサー(Trek社製 Model344)を配置し、キャリアがある場合と、ない場合の電位差を求めた。 A potential sensor (Model 344 manufactured by Trek) was disposed immediately after the developing device, and the potential difference between when the carrier was present and when it was absent was determined.
電位変化量が、10V未満のときは、濃度諧調した画を再現良く出力することが出来た。10V〜30Vでは、軽微ではあるが、高濃度部分の濃度低下が発生した。30V以上では濃度低下、キャリア付着、カブリ、放電等発生しやすくなった。 When the amount of potential change was less than 10 V, it was possible to output a gradation-contrast image with good reproducibility. In 10V-30V, although it was slight, the density | concentration fall of the high concentration part generate | occur | produced. Above 30 V, concentration reduction, carrier adhesion, fogging, discharge, etc. were likely to occur.
<トナー電荷量の測定>
表面電位変化量の測定で用いた評価機に、現像剤を入れトナー電荷量の測定を行った。
<Measurement of toner charge amount>
The developer was put in the evaluation machine used for measuring the amount of change in surface potential, and the toner charge amount was measured.
感光体上のトナー電荷量は、吸引式ファラデーケージ法を用いて求める。吸引式ファラデーケージ法とは、現像剤回収装置を用いて複写機又はプリンターの現像スリーブ上の一定面積における全ての一成分系現像剤を吸引回収し、回収した現像剤の電荷量及び吸引部の面積を測定し、測定された現像剤の電荷量と面積から、現像剤の単位面積当たりの電荷量、すなわち、トナー電荷量(μC/m2)を求める方法である。 The toner charge amount on the photosensitive member is obtained by using a suction type Faraday cage method. The suction type Faraday cage method uses a developer recovery device to suck and collect all one-component developer in a fixed area on the developing sleeve of a copying machine or printer, and collects the charge amount of the collected developer and the suction unit In this method, the area is measured, and the charge amount per unit area of the developer, that is, the toner charge amount (μC / m 2 ) is obtained from the measured charge amount and area of the developer.
この吸引式ファラデーケージ法で用いる現像剤回収装置は、エアーを吸引するための吸引装置部及びこの吸引装置に連結された現像剤を回収するための回収装置部とを有している。回収装置部は、現像スリーブ上の現像剤を吸引するための現像スリーブの外周曲率に対応した曲率の先端部を持った吸引口を有する外筒と、吸引した現像剤を回収するための円筒ろ紙を有する内筒とを有している。 The developer recovery device used in this suction type Faraday cage method has a suction device portion for sucking air and a recovery device portion for recovering the developer connected to the suction device. The collecting device section includes an outer cylinder having a suction port having a tip corresponding to the outer peripheral curvature of the developing sleeve for sucking the developer on the developing sleeve, and a cylindrical filter paper for collecting the sucked developer. And an inner cylinder.
この現像剤回収装置を用いて現像スリーブ上の現像剤の吸引回収を具体的に行うには、現像剤保持体から静電保持体上にトナーを現像し、トナー像が転写紙上に転写されるまでに停止し、上記の現像剤回収装置を用いて、静電保持体上の現像剤を、現像スリーブの一端側から他端側にかけて長手方向に沿って現像剤回収装置の吸引口を現像スリーブ表面に押し付けながら吸引し、吸引した現像剤を円筒ろ紙で回収する。 In order to specifically perform the suction and recovery of the developer on the developing sleeve using this developer recovery device, the toner is developed from the developer holder onto the electrostatic holder, and the toner image is transferred onto the transfer paper. By using the developer collecting device described above, the developer on the electrostatic holding member is moved from the one end side to the other end side of the developing sleeve, and the suction port of the developer collecting device is moved along the longitudinal direction from the developing sleeve to the developing sleeve. Suction is applied while pressing against the surface, and the sucked developer is collected with a cylindrical filter paper.
本実施例で用いた条件の場合、トナー電荷量が500μC/m2より大きい場合、白抜け、濃度ムラ等を改善することが出来た。トナー電荷量が500μC/m2より小さい場合、トナー電荷量が小さくなるに従い、白抜け、ムラ等が顕著にみられるようになった。 In the case of the conditions used in this example, when the toner charge amount is larger than 500 μC / m 2 , white spots and density unevenness can be improved. When the toner charge amount is smaller than 500 μC / m 2 , white spots, unevenness, and the like are noticeable as the toner charge amount decreases.
本発明に含まれる実施態様を以下に列挙する。 Embodiments included in the present invention are listed below.
以下、本発明の具体的実施例について説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。 Specific examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.
(OPC感光体製造例)
まず、導電層用の塗料を以下の手順で調製した。10%の酸化アンチモンを含有する酸化スズで被覆した導電性酸化チタン粉体50質量部、フェノール樹脂25質量部、メチルセロソルブ20質量部、メタノール5質量部及びシリコーンオイル(ポリジメチルシロキサンポリオキシアルキレン共重合体、平均分子量3000)0.002質量部を直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して調製した。この塗料を直径60mmの鏡面加工をしたアルミニウムシリンダー上に浸漬塗布方法で塗布し、140℃で30分間乾燥して、膜厚が20μmの導電層を形成した。
(Example of OPC photoconductor production)
First, the coating material for conductive layers was prepared by the following procedure. 50 parts by weight of conductive titanium oxide powder coated with tin oxide containing 10% antimony oxide, 25 parts by weight of phenol resin, 20 parts by weight of methyl cellosolve, 5 parts by weight of methanol and silicone oil (polydimethylsiloxane polyoxyalkylene copolymer) Polymer, average molecular weight 3000) 0.002 part by mass was prepared by dispersing for 2 hours in a sand mill using glass beads having a diameter of 1 mm. This paint was applied by dip coating on an aluminum cylinder having a mirror finish of 60 mm in diameter and dried at 140 ° C. for 30 minutes to form a conductive layer having a thickness of 20 μm.
次に、N−メトキシメチル化ナイロン5質量部をメタノール95質量部中に溶解し、中間層用塗料を調製した。この塗料を前記の導電層上に浸漬コーティング法によって塗布し、100℃で20分間乾燥して、膜厚が0.6μmの中間層を形成した。 Next, 5 parts by mass of N-methoxymethylated nylon was dissolved in 95 parts by mass of methanol to prepare an intermediate layer coating material. This paint was applied on the conductive layer by a dip coating method and dried at 100 ° C. for 20 minutes to form an intermediate layer having a thickness of 0.6 μm.
次に、CuKα特性X線回折のブラッグ角(2θ±0.2°)の9.0°、14.2°、23.9°及び27.1°に強いピークを有するオキシチタニウムフタロシアニンを3質量部、ポリビニルブチラール樹脂2質量部及びシクロヘキサノン35質量部を直径1mmのガラスビーズを用いたサンドミル装置で2時間分散して、その後に酢酸エチル60質量部を加えて電荷発生層用塗料とした。この塗料を前記の中間層の上に浸漬コーティング法で塗布して、90℃で10分間乾燥して、膜厚が0.2μmの電荷発生層を形成した。 Next, 3 masses of oxytitanium phthalocyanine having strong peaks at 9.0 °, 14.2 °, 23.9 ° and 27.1 ° of the Bragg angle (2θ ± 0.2 °) of CuKα characteristic X-ray diffraction Part, 2 parts by weight of polyvinyl butyral resin and 35 parts by weight of cyclohexanone were dispersed for 2 hours in a sand mill apparatus using glass beads having a diameter of 1 mm, and then 60 parts by weight of ethyl acetate was added to obtain a coating material for a charge generation layer. This paint was applied onto the intermediate layer by a dip coating method and dried at 90 ° C. for 10 minutes to form a charge generation layer having a thickness of 0.2 μm.
次に下記一般式(5)に表されるスチリル化合物10質量部及びポリカーボネート樹脂10質量部をクロロベンゼン、ジクロロメタン30質量部の混合溶媒中に溶解して調製した塗工液を前記電荷発生層上に浸漬塗布し、120℃で60分間乾燥させ、膜厚15μmの電荷輸送層を形成した。 Next, a coating solution prepared by dissolving 10 parts by mass of a styryl compound represented by the following general formula (5) and 10 parts by mass of a polycarbonate resin in a mixed solvent of chlorobenzene and 30 parts by mass of dichloromethane is formed on the charge generation layer. It was applied by dip coating and dried at 120 ° C. for 60 minutes to form a charge transport layer having a thickness of 15 μm.
表面保護層は以下のように作製した。平均粒径0.02μmのアンチモン含有酸化スズ微粒子100質量部、(3,3,3−トリフルオロプロピル)トリメトキシシラン(商品名LS−1090、信越化学(株)製)30質量部、95%エタノ−ル−5%水溶液300質量部をミリング処理した後、溶液をろ過、エタノ−ル洗浄後、乾燥、120℃、1時間の加熱処理により酸化スズ微粒子の表面処理を行った。この表面処理済の酸化スズ微粒子に下記構造式で示される結着樹脂100質量部 The surface protective layer was produced as follows. 100 parts by mass of antimony-containing tin oxide fine particles having an average particle size of 0.02 μm, 30 parts by mass of (3,3,3-trifluoropropyl) trimethoxysilane (trade name LS-1090, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), 95% After 300 parts by mass of ethanol-5% aqueous solution was milled, the solution was filtered, washed with ethanol, dried, and then subjected to surface treatment of tin oxide fine particles by drying at 120 ° C. for 1 hour. 100 parts by mass of a binder resin represented by the following structural formula on the surface-treated tin oxide fine particles
下記構造式で示される光重合開始剤30質量部 30 parts by mass of a photopolymerization initiator represented by the following structural formula
この塗工液を電荷発生層上に浸漬コーティング法で塗布し、メタルハライドランプにて500mW/cm2の光強度で30秒間紫外線照射して、膜厚3μmの保護層を形成し、負帯電のOPC感光体を作製した。この感光体をOPC感光体1とする。この感光体の電荷容量は1.9μF/m2であった。 The coating liquid was applied by dip coating on the charge generation layer, 30 seconds to ultraviolet radiation at a light intensity of 500 mW / cm 2 at a metal halide lamp, to form a protective layer having a thickness 3 [mu] m, the negatively charged OPC A photoconductor was prepared. This photoreceptor is referred to as an OPC photoreceptor 1. The charge capacity of this photoreceptor was 1.9 μF / m 2 .
(アモルファスシリコン感光体の製造例1、2)
RF−PCVD法による画像形成装置用感光体の製造装置を用い、直径60mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、表1に示す条件で負帯電の感光体を作製した。
(Production Examples 1 and 2 of amorphous silicon photoconductor)
Using an apparatus for manufacturing a photoreceptor for an image forming apparatus by RF-PCVD method, a negatively charged photoreceptor was produced on an aluminum cylinder having a mirror finish with a diameter of 60 mm under the conditions shown in Table 1.
この感光体をa−Si感光体1とする。この感光体の電荷容量は2.8μF/m2であった。 This photoreceptor is referred to as a-Si photoreceptor 1. The charge capacity of this photoreceptor was 2.8 μF / m 2 .
次に、光導電層の成膜時間のみを減らし、光導電層の膜厚が15μmで、他の膜厚がa−Si感光体1と同じ膜厚を持つ負帯電の感光体を作製した。 Next, only the photoconductive layer formation time was reduced, and a negatively charged photoconductor having a photoconductive layer thickness of 15 μm and other film thicknesses equal to those of the a-Si photoconductor 1 was produced.
この感光体をa−Si感光体2とする。この感光体の電荷容量は5.2μF/m2であった。
This photoreceptor is referred to as
(磁性キャリアの製造例1)
個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.70μmのチタン酸ストロンチウム粉に対して、夫々4.0質量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を親油化処理した。
(Magnetic carrier production example 1)
4.0% by mass of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylaminopropyl) with respect to a magnetite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm and a strontium titanate powder having a number average particle diameter of 0.70 μm. ) Trimethoxysilane) was added and mixed and stirred at 100 ° C. or higher in a container to make each fine particle lipophilic.
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%)
6質量部
・親油化処理したマグネタイト 63質量部
・親油化処理したチタン酸スロンチウム粉末 21質量部
上記材料と、28%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の球状の磁性キャリアコア粒子を得た。
-Phenol 10 parts by mass-Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 50%)
6 parts by mass / lipophilic magnetite 63 parts by mass / lipophilic strontium titanate powder 21 parts by mass The above materials, 5% by weight of 28% ammonia water, and 10 parts by mass of water are placed in a flask, and stirred and mixed. Then, the temperature was raised to 85 ° C. and maintained for 30 minutes, followed by polymerization reaction for 3 hours to cure. Then, after cooling to 30 degreeC and adding water, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Subsequently, this was dried under reduced pressure (5 mmHg or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain spherical magnetic carrier core particles in which a magnetic material was dispersed.
更に、上記で得られた磁性樹脂粒子の表面に、以下の方法で熱硬化性のシリコーン樹脂をコートした。その際、樹脂粒子表面のシリコーンコート樹脂量が1.0質量部になるように、トルエンを溶媒として10質量%のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液を剪断応力を連続して加えながら溶媒を70℃で揮発させて、磁性樹脂粒子表面への樹脂コートを行った。 Further, the surface of the magnetic resin particles obtained above was coated with a thermosetting silicone resin by the following method. At that time, a carrier coating solution of 10% by mass was prepared using toluene as a solvent so that the amount of the silicone coating resin on the surface of the resin particles was 1.0 part by mass. The coating solution was applied to the surface of the magnetic resin particles by volatilizing the solvent at 70 ° C. while continuously applying shear stress to the coating solution.
この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を200℃で3時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、200メッシュの篩で分級して個数平均粒子径35μm、体積抵抗2.1×1012、真比重3.6g/cm3、見かけ比重1.85g/cm3、磁化の強さ45Am2/kgのキャリア1を得た。磁性キャリアの処方を表2に、特性を表4に示す。 The resin-coated magnetic carrier particles were heat-treated for 3 hours while stirring at 200 ° C., after cooling, was crushed, 200 classified to number average particle size 35μm with a sieve of mesh, volume resistivity 2.1 × 10 12 , true specific gravity 3.6 g / cm 3, an apparent specific gravity of 1.85 g / cm 3, to obtain a carrier 1 of strength 45Am 2 / kg magnetization. Table 2 shows the formulation of the magnetic carrier and Table 4 shows the characteristics.
(磁性キャリアの製造例2〜5)
磁性キャリア製造例1における個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.10μmのチタン酸ストロンチウム粉に対して、表2に示す添加比率に変更し、あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリア2〜5を作製した。磁性キャリア処方を表2に、特性を表4に示す。
(Magnetic carrier production examples 2 to 5)
The addition ratio shown in Table 2 was changed with respect to the magnetite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm and the strontium titanate powder having a number average particle diameter of 0.10 μm in Magnetic Carrier Production Example 1.
(磁性キャリアの製造例6)
個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉に対して、4.0質量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を親油化処理した。
(Manufacture example 6 of a magnetic carrier)
4.0% by mass of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane) is added to magnetite powder having a number average particle size of 0.25 μm, and the temperature is 100 ° C. or higher in a container. The mixture was stirred at high speed to make each fine particle lipophilic.
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%)
6質量部
・親油化処理したマグネタイト 84質量部
上記材料と、28%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の球状の磁性キャリアコア粒子を得た。
-Phenol 10 parts by mass-Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 50%)
6 parts by mass, 84 parts by mass of lipophilic magnetite The above material, 5 parts by mass of 28% ammonia water, and 10 parts by mass of water are placed in a flask, and heated to 85 ° C. for 30 minutes while stirring and mixing. The mixture was polymerized for 3 hours to be cured. Then, after cooling to 30 degreeC and adding water, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Subsequently, this was dried under reduced pressure (5 mmHg or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain spherical magnetic carrier core particles in which a magnetic material was dispersed.
あとは製造例1と同様の条件でシリコーン樹脂をコートし、磁性キャリア6を作製した。 Thereafter, a silicone resin was coated under the same conditions as in Production Example 1 to produce a magnetic carrier 6.
(磁性キャリアの製造例7、8)
磁性キャリア製造例1で用いた、チタン酸ストロンチウム粉の代わりに、個数平均粒径0.60μmのヘマタイト粉、シリカ粉を用い、あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリア7、8を作製した。磁性キャリアの処方を表2に、特性を表4に示す。
(Magnetic carrier production examples 7 and 8)
Instead of the strontium titanate powder used in the magnetic carrier production example 1, hematite powder and silica powder having a number average particle size of 0.60 μm were used, and the magnetic carriers 7 and 8 were then used under the same conditions as in the production example 1. Produced. Table 2 shows the formulation of the magnetic carrier and Table 4 shows the characteristics.
(磁性キャリアの製造例9、10)
磁性キャリア製造例1で作製した、磁性キャリアコア粒子に、表2に示したたコート材を用い、あとは磁性キャリア1と同様の条件で磁性キャリア9,10を作製した。磁性キャリアの特性を表4に示す。なお、磁性キャリア8で用いたカーボンブラックは、体積抵抗1×10-2Ω・cm、個数平均粒径が30nmであった。
(Magnetic carrier production examples 9, 10)
Using the coating material shown in Table 2 for the magnetic carrier core particles produced in Magnetic Carrier Production Example 1, magnetic carriers 9 and 10 were produced under the same conditions as in Magnetic Carrier 1. Table 4 shows the characteristics of the magnetic carrier. The carbon black used in the magnetic carrier 8 had a volume resistance of 1 × 10 −2 Ω · cm and a number average particle size of 30 nm.
(磁性キャリアの製造例11)
磁性キャリア製造例1で作製した、磁性キャリアコア粒子をコートせず、そのまま磁性キャリア11として用いた。磁性キャリアの特性を表4に示す。
(Manufacture example 11 of a magnetic carrier)
The magnetic carrier core particles prepared in Magnetic Carrier Production Example 1 were not coated and used as
(磁性キャリアの製造例12) 粉砕混練法
スチレン118gと、ブチルメタクリレート82gとを窒素置換したフラスコ内に仕込み、内部温度を130℃に昇温させた後、この温度で10時間重合を行ない、その後、キシレンを100g加え、さらにアゾビスイソブチロニトリル0.5gをキシレン100gに溶解させた溶液を135℃に保ちながら9時間かけて連続添加し、更に2時間重合を行なってスチレンアクリル系樹脂を得た。なお、このスチレンアクリル系樹脂の酸価はJIS K5400法により測定したところ、0KOHmg/g、Tgが60℃であった。このスチレンアクリル系樹脂(1)を20質量部、親油化処理したマグネタイトを60質量部、親油化処理したチタン酸スロンチウム粉末を20質量部をヘンシェルミキサーにより十分混合した後、ベント二軸混練装置により180℃で溶融混練し、これを冷却させた後、フェザーミルにより粗粉砕し、更にジェット粉砕機により微粉砕し、その後、これを風力分級し、更にサフュージングシステム(日本ニューマチック工業社製;SFS−1型)により300℃で加熱処理し、磁性キャリアコア粒子を得た。
(Magnetic Carrier Production Example 12) Crushing and kneading method 118 g of styrene and 82 g of butyl methacrylate were charged into a nitrogen-substituted flask, the internal temperature was raised to 130 ° C., and polymerization was performed at this temperature for 10 hours. Then, 100 g of xylene was added, and a solution of 0.5 g of azobisisobutyronitrile dissolved in 100 g of xylene was continuously added over 9 hours while maintaining the temperature at 135 ° C., followed by polymerization for 2 hours to obtain a styrene acrylic resin. Obtained. In addition, when the acid value of this styrene acrylic resin was measured by JIS K5400 method, it was 0 KOHmg / g and Tg was 60 degreeC. 20 parts by mass of this styrene acrylic resin (1), 60 parts by mass of lipophilic magnetite, and 20 parts by mass of lipophilic strontium titanate powder were sufficiently mixed with a Henschel mixer, and then bent biaxially kneaded. It is melt-kneaded at 180 ° C. with an apparatus, cooled, then coarsely pulverized with a feather mill, further finely pulverized with a jet pulverizer, and then air-classified. Manufactured by SFS-1 type) to obtain magnetic carrier core particles.
あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリア12を作製した。キャリアの特性を表4に示す。
Thereafter, a
(磁性キャリアの製造例13〜15)
表2に示す条件で、各々高誘電化合物を加え、あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリア13〜15を作製した。キャリアの特性を表4に示す。
(Manufacturing examples 13-15 of magnetic carrier)
Under the conditions shown in Table 2, each of the high dielectric compounds was added, and then the
(磁性キャリアの製造例16)
磁性キャリア製造例1で用いた、チタン酸ストロンチウム粉の代わりに、個数平均粒径0.60μmのチタン酸カルシウム粉を用い、あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリアコア粒子を得た。
(Manufacture example 16 of a magnetic carrier)
Instead of the strontium titanate powder used in Magnetic Carrier Production Example 1, calcium titanate powder having a number average particle size of 0.60 μm was used, and thereafter, magnetic carrier core particles were obtained under the same conditions as in Production Example 1. .
コート材として、メチルメタクリレートとパーフルオロアルキル基(m=7)を有するメチルメタクリレートの共重合体(共重合比8:1 重量平均分子量45,000)をメチルエチルケトン及びトルエンの混合溶媒中に10質量%となるように調整し、更に、メチルメタクリレートの共重合体に対し、カーボンブラックが5質量%なるように。コート溶液を作製した。更に、磁性キャリアコア粒子に対し、メチルメタクリレートの共重合体が2質量なるように、コート溶液の量を調整した。このコート溶液を剪断応力を連続して加えながら溶媒を70℃で揮発させて、磁性樹脂粒子表面への樹脂コートを行った。この樹脂コートされた磁性キャリア粒子を100℃で2時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、200メッシュの篩で分級して磁性キャリア16を作製した。磁性キャリアの特性を表4に示す。
As a coating material, 10% by mass of a copolymer of methyl methacrylate and methyl methacrylate having a perfluoroalkyl group (m = 7) (copolymerization ratio 8: 1 weight average molecular weight 45,000) in a mixed solvent of methyl ethyl ketone and toluene. Further, the carbon black is 5% by mass with respect to the methyl methacrylate copolymer. A coating solution was prepared. Furthermore, the amount of the coating solution was adjusted so that the methyl methacrylate copolymer was 2 masses with respect to the magnetic carrier core particles. The coating solution was applied to the surface of the magnetic resin particles by volatilizing the solvent at 70 ° C. while continuously applying shear stress to the coating solution. The resin-coated magnetic carrier particles were heat-treated with stirring at 100 ° C. for 2 hours, cooled, crushed, and classified with a 200-mesh sieve to produce a
(磁性キャリアの製造例17)
表2に示す条件で、チタン酸ストロンチウム及びヘマタイト粉末を加え、あとは製造例1と同様の条件で、磁性キャリア17を作製した。キャリアの特性を表4に示す。
(Magnetic carrier production example 17)
Under the conditions shown in Table 2, strontium titanate and hematite powder were added, and then the
(磁性キャリアの製造例18)
・個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉 100質量部
・アルコキシシラン 4.5質量部
・チタン酸スロンチウム粉末 12質量部
個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉の粒子表面にアルコキシシランを被覆した後、個数平均粒径0.03μmチタン酸スロンチウム粉末を添加し、引き続き、混合撹拌してアルコキシシラン被覆粒子にチタン酸ストロンチウム微粒子粉末を付着させた後、容器内で100℃以上で高速混合撹拌し、それぞれの微粒子を親油化処理した。
(Manufacture example 18 of a magnetic carrier)
-Magnetite powder with a number average particle size of 0.25 µm 100 parts by mass · 4.5 parts by mass of alkoxysilane · 12 parts by mass of strontium titanate powder After coating the surface of magnetite powder with a number average particle size of 0.25 µm with alkoxysilane After adding strontium titanate powder with a number average particle size of 0.03 μm, followed by mixing and stirring to attach the strontium titanate fine particle powder to the alkoxysilane-coated particles, the mixture was stirred and mixed at a high speed at 100 ° C. or higher in a container. Each fine particle was oleophilicized.
・フェノール 10質量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%)
6質量部
・親油化処理し、チタン酸スロンチウム粉末で表面を被覆したマグネタイト
84質量部
上記材料と、28%アンモニア水5質量部、水10質量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の球状の磁性キャリアコア粒子を得た。
-Phenol 10 parts by mass-Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 50%)
6 parts by mass, magnetite coated with lipophilic strontium titanate powder
84 parts by weight The above materials, 5 parts by weight of 28% ammonia water, and 10 parts by weight of water were placed in a flask, heated and held at 85 ° C. for 30 minutes while stirring and mixing, and cured by polymerization reaction for 3 hours. . Then, after cooling to 30 degreeC and adding water, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Subsequently, this was dried under reduced pressure (5 mmHg or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain spherical magnetic carrier core particles in which a magnetic material was dispersed.
あとは製造例1と同様の条件でシリコーン樹脂をコートし、磁性キャリア18を作製した。
Thereafter, a silicone resin was coated under the same conditions as in Production Example 1 to produce a
・ハイブリッド樹脂の製造方法
ビニル系共重合体として、スチレン1.9mol、2−エチルヘキシルアクリレート0.21mol、フマル酸0.15mol、α−メチルスチレンの2量体0.03mol、ジクミルパーオキサイド0.05molを滴下ロートに入れる。また、ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン7.0mol、ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン3.0mol、コハク酸3.0mol、無水トリメリット酸2.0mol、フマル酸5.0mol及び酸化ジブチル錫0.2gをガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計,撹拌棒,コンデンサー及び窒素導入管を取りつけマントルヒーター内においた。次にフラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、先の滴下ロートよりビニル系樹脂の単量体、架橋剤及び重合開始剤を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応せしめてハイブリッド樹脂(1)を得た。
Production method of hybrid resin As vinyl copolymer, 1.9 mol of styrene, 0.21 mol of 2-ethylhexyl acrylate, 0.15 mol of fumaric acid, 0.03 mol of dimer of α-methylstyrene, dicumyl peroxide 0. Put 05 mol into the dropping funnel. In addition, 7.0 mol of polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane; Put 0 mol, 3.0 mol of succinic acid, 2.0 mol of trimellitic anhydride, 5.0 mol of fumaric acid and 0.2 g of dibutyltin oxide in a 4-liter 4-neck flask made of glass, thermometer, stir bar, condenser and nitrogen The introduction tube was installed and placed in a mantle heater. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually increased while stirring, and while stirring at a temperature of 145 ° C., the monomer of the vinyl resin, the crosslinking agent and the polymerization initiator were added from the previous dropping funnel. It was dripped over 4 hours. Subsequently, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 4 hours to obtain a hybrid resin (1).
<実施例1>
以下の方法でシアントナー(シアン1)を調製した。
<Example 1>
Cyan toner (Cyan 1) was prepared by the following method.
(第一の混練工程)
・ハイブリッド樹脂樹脂(1) 60質量部
・Cuフタロシアニンのろ過工程から、顔料スラリーから水をある程度除去し、ただの一度も乾燥工程を経ずに得た固形分40質量%の第1のペースト状顔料(残りの60質量%は水) 100質量部
上記の原材料を上記の処方でまずニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。最高温度(ペースト中の溶媒の沸点により必然的に決定される。この場合は90〜100℃程度)に達した時点で水相中の顔料が、溶融樹脂相に分配もしくは移行し、これを確認した後、さらに30分間加熱溶融混練させ、ペースト中の顔料を充分に移行させる。その後、一旦、ミキサーを停止させ、熱水を排出した後、さらに130℃まで昇温させ、約30分間加熱溶融混練を行ない、顔料を分散させるとともに水分を留去し、該工程を終了した後、冷却させ、混練物を取り出し第1の混練物を得た。この第1の混練物の含水量は0.5質量%程度であった。
(First kneading step)
・ Hybrid resin resin (1) 60 mass parts ・ First paste form with a solid content of 40 mass% obtained by removing water from the pigment slurry to some extent from the filtration step of Cu phthalocyanine and without passing through the drying step. Pigment (the remaining 60% by mass is water) 100 parts by mass The above raw materials are first charged in a kneader mixer according to the above formulation, and the temperature is raised under no pressure while mixing. When the maximum temperature (necessarily determined by the boiling point of the solvent in the paste. In this case, about 90 to 100 ° C.) is reached, the pigment in the aqueous phase is distributed or transferred to the molten resin phase, and this is confirmed. After that, the mixture is further melted and kneaded for 30 minutes to sufficiently transfer the pigment in the paste. Then, once the mixer was stopped and hot water was discharged, the temperature was further raised to 130 ° C., heated and melted and kneaded for about 30 minutes, the pigment was dispersed and the water was distilled off, and the process was completed. The kneaded product was taken out and cooled to obtain a first kneaded product. The water content of the first kneaded product was about 0.5% by mass.
(第二の混練工程)
・ハイブリッド樹脂(1) 92.5質量部
・上記第1の混練物(顔料粒子の含有量40質量%) 12.5質量部
・ ワックスA(パラフィン Tg=68℃) 5質量部
・ジ−ターシャリブチルサリチル酸のアルミニウム化合物(荷電制御剤)0.2質量部
上記の処方の材料をヘンシェルミキサー(FM−75型、三井三池化工機(株)製)でよく混合した後、温度130℃に設定した二軸混練機(PCM−30型、池貝鉄工(株)製)にて混練した。得られた混練物を冷却し、ハンマーミルにて1mm以下に粗粉砕し、粗砕物を得た。得られたトナー粗砕物を、高圧気体を用いた衝突式気流粉砕機を用いて粉砕した。得られた微粉砕物は、重量平均径4.8μmであった。次に、得られた微粉砕物を多分割分級装置で微粉及び粗粉を同時に厳密に除去してシアン分級品を得た。
(Second kneading step)
Hybrid resin (1) 92.5 parts by mass The first kneaded product (pigment particle content 40% by mass) 12.5 parts by mass Wax A (paraffin Tg = 68 ° C) 5 parts by mass 0.2 parts by weight of aluminum compound of butyl salicylic acid (charge control agent) After thoroughly mixing the materials of the above formulation with a Henschel mixer (FM-75 type, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), the temperature is set to 130 ° C. Kneading with a biaxial kneader (PCM-30 type, manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd.). The obtained kneaded material was cooled and coarsely pulverized to 1 mm or less with a hammer mill to obtain a coarsely pulverized material. The obtained coarsely pulverized toner was pulverized using a collision-type airflow pulverizer using high-pressure gas. The obtained finely pulverized product had a weight average diameter of 4.8 μm. Next, the finely pulverized product thus obtained was strictly and finely removed simultaneously with a multi-division classifier to obtain a cyan classified product.
得られたシアン分級品に対して、疎水化処理した平均粒径40nm酸化チタンを1.0質量部、平均粒径110nmのアモルファスシリカを1.5質量部外添混合し、シアントナー(シアン1)を得た。得られたシアントナーは、重量平均粒径5.5μm、個数平均粒径4.9μmであった。 To the obtained cyan classified product, 1.0 part by mass of hydrophobized titanium oxide having an average particle size of 40 nm and 1.5 parts by mass of amorphous silica having an average particle size of 110 nm were externally added and mixed, and cyan toner (cyan 1 ) The resulting cyan toner had a weight average particle size of 5.5 μm and a number average particle size of 4.9 μm.
このシアントナーを8質量部に対し、磁性キャリア1を92質量部をターブラーミキサーにより混合し、現像剤とした。 A developer was prepared by mixing 92 parts by mass of magnetic carrier 1 with 8 parts by mass of the cyan toner using a tumbler mixer.
この現像剤を用いて、キヤノン製フルカラー複写機CLC5000改造機で評価した。感光体を上記で製造したアモルファスシリコン感光体(a-Si感光体1)を用いた。 Using this developer, it was evaluated with a Canon full color copier CLC5000. The amorphous silicon photoconductor (a-Si photoconductor 1) produced as described above was used.
現像ローラー上の現像剤の載り量は、30mg/cm2になるように、規制ブレードで調整した。また、現像ローラーとアモルファスシリコン感光体の間隔は400μmになるように調整した。 The amount of developer loaded on the developing roller was adjusted with a regulating blade so as to be 30 mg / cm 2 . Further, the distance between the developing roller and the amorphous silicon photosensitive member was adjusted to be 400 μm.
更に、レーザーは650nmの半導体レーザーを用い、スポット径を絞り、1200dpiで出力出来るようにした。また、定着ユニットの定着ローラーの表層をシリコーンチューブに変え、オイル塗布機構を取り外した。常温常湿(NN環境:23℃,60%RH)で初期画像評価を、高温高湿(HH:30℃,80%RH)で下で耐久画出し評価を行った。試験結果を表5に記載する。 In addition, a 650 nm semiconductor laser was used as the laser to reduce the spot diameter so that it could be output at 1200 dpi. Further, the surface layer of the fixing roller of the fixing unit was changed to a silicone tube, and the oil application mechanism was removed. Initial image evaluation was performed at normal temperature and normal humidity (NN environment: 23 ° C., 60% RH), and durability image output evaluation was performed under high temperature and high humidity (HH: 30 ° C., 80% RH). The test results are listed in Table 5.
<実施例2〜5>
実施例1で用いた磁性キャリア1の代わりに、磁性キャリア2〜5を用い、現像剤を作製した。あとは、実施例1と同じ試験を行った。試験結果を表5に記載する。
<Examples 2 to 5>
Instead of the magnetic carrier 1 used in Example 1,
<比較例1〜6>
実施例1で用いた磁性キャリア1の代わりに、磁性キャリア6〜11を用い、現像剤を作製した。あとは、実施例1と同じ試験を行った。試験結果を表5に記載する。
<Comparative Examples 1-6>
Instead of the magnetic carrier 1 used in Example 1, magnetic carriers 6 to 11 were used to produce a developer. After that, the same test as in Example 1 was performed. The test results are listed in Table 5.
<実施例6〜12>
実施例1で用いた磁性キャリア1の代わりに、磁性キャリア12〜18を用い、現像剤を作製した。また、感光体にOPC感光体1を用い、あとは、実施例1と同じ試験を行った。試験結果を表5に記載する。
<Examples 6 to 12>
Instead of the magnetic carrier 1 used in Example 1,
<実施例13>
実施例1作製した、Cuフタロシアニン顔料の代わりに、C.I.Pigment Yellow−74(以下PY−74と記す)のペースト顔料を用い、イエロートナー(イエロー1)を作製した。なお、結着樹脂100質量部に対し顔料含有量は6質量部になるようにした。更に、C.I.Pigment 57:1(以下PR−57:1と記す)のペースト顔料を用い、顔料含有量は6質量部になるようにしてマゼンタトナー(マゼンタ1)を、カーボンブラックを用い、顔料含有量は5質量部になるようにしてブラックトナー(ブラック1)を作製した。
<Example 13>
Example 1 Instead of the prepared Cu phthalocyanine pigment, C.I. I. A yellow toner (Yellow 1) was prepared using a paste pigment of Pigment Yellow-74 (hereinafter referred to as PY-74). The pigment content was 6 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. Furthermore, C.I. I. Pigment 57: 1 (hereinafter referred to as PR-57: 1) paste pigment was used, the pigment content was 6 parts by mass, magenta toner (magenta 1) was used, carbon black was used, and the pigment content was 5 A black toner (Black 1) was prepared so as to have a mass part.
あとは、実施例1で用いた評価機でフルカラーの画像評価を行ったところ、鮮明な画像欠陥のない画像を得ることが出来た。 After that, when full-color image evaluation was performed with the evaluation machine used in Example 1, a clear image free of image defects could be obtained.
<実施例14>
実施例1で用いた感光体の代わりに、a−Si感光体2を用い、あとは、実施例1と同じ試験を行った。
<Example 14>
An a-Si
なお、感光体上のトナー量を合わせるために、評価における、電位設定を以下のように変更した。 In order to match the toner amount on the photoreceptor, the potential setting in the evaluation was changed as follows.
非露光部電位:−350V、露光部電位:−100V、バイアス電位をDC:−200V、AC:本体設定に設定した。 Non-exposed portion potential: -350 V, exposed portion potential: -100 V, bias potential was set to DC: -200 V, and AC: body setting.
試験結果を表5に記載する。 The test results are listed in Table 5.
11 下部電極
12 上部電極
13 絶縁物
14 電流計
15 電圧計
16 定電圧装置
17 キャリア
18 ガイドリング
d 試料厚み
E 抵抗測定セル
11
Claims (10)
1)該磁性キャリア粒子は、5×105V/mにおける体積抵抗が1×109〜1×1016Ωcmであり、
2)該高誘電化合物の比誘電率εが80以上である
ことを特徴とする電子写真用キャリア。 In magnetic carrier particles formed by coating the surface of magnetic carrier core particles having at least a binder resin, magnetic particles, and a high dielectric compound with a coating material,
1) The magnetic carrier particles have a volume resistance of 1 × 10 9 to 1 × 10 16 Ωcm at 5 × 10 5 V / m,
2) A carrier for electrophotography, wherein the relative dielectric constant ε of the high dielectric compound is 80 or more.
1)該磁性キャリア粒子は、5×105V/mにおける体積抵抗が1×109〜1×1016Ωcmであり、
2)該高誘電化合物は比誘電率εが80以上であり、
3)電荷容量が1.0乃至8.0μF/m2である電子写真感光体用いる
ことを特徴とする画像形成方法。 In an image forming method using magnetic carrier particles formed by coating the surface of magnetic carrier core particles having at least a binder resin, magnetic particles, and a high dielectric compound with a coating material,
1) The magnetic carrier particles have a volume resistance of 1 × 10 9 to 1 × 10 16 Ωcm at 5 × 10 5 V / m,
2) The high dielectric compound has a relative dielectric constant ε of 80 or more,
3) An image forming method using an electrophotographic photosensitive member having a charge capacity of 1.0 to 8.0 μF / m 2 .
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