JP2009025676A - Resin coated toner carrier for electrophotography and method for manufacturing the same, developer, and image forming apparatus - Google Patents

Resin coated toner carrier for electrophotography and method for manufacturing the same, developer, and image forming apparatus Download PDF

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隆治 永江
Hideyuki Todaka
秀幸 戸高
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a resin coated toner carrier for electrophotography and a method for manufacturing the carrier improved in charging characteristics, developing characteristics and lifetime characteristics without using a tin organic compound that is a controlled substance, and to provide a developer and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: A toner carrier core 110 having a structure of aggregated particles is produced by sintering an oxide magnetic material; a coating resin liquid is prepared by dissolving a silicone-based resin (A) soluble with an organic solvent having compatibility with water, an amino-based silane coupling agent (B), an epoxy-based silane coupling agent (C) and water (D) in an organic solvent having compatibility with water; and the carrier core particles are coated with the resin coating liquid to form a silicone-based resin coating layer 120. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真用樹脂被覆トナーキャリアおよびその製造方法、現像剤、画像形成装置に関するものであり、特に、酸化物磁性材料であって、焼結した凝集粒子の構造を呈するキャリア粒子を有する電子写真用樹脂被覆トナーキャリアおよびその製造方法、そのトナーキャリアを用いた現像剤、その現像剤を用いて画像形成する画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a resin-coated toner carrier for electrophotography, a method for producing the same, a developer, and an image forming apparatus, and more particularly, an oxide magnetic material having carrier particles exhibiting a structure of sintered aggregated particles. The present invention relates to an electrophotographic resin-coated toner carrier and a method for producing the same, a developer using the toner carrier, and an image forming apparatus for forming an image using the developer.

従来の電子写真法には、一成分現像法と二成分現像法がある。以下、各々について説明する。一成分現像法は、磁性トナーのみを用いて静電潜像を紙面等に現像する現像方法である。二成分現像法は、トナーとトナーキャリア(いわゆるキャリア)とを用いて紙面等に静電潜像を紙面等に現像する現像方法であり、高速かつ高画質処理に優れ、印刷コスト面でも安価であるため、多量の印刷処理に向いている。   Conventional electrophotographic methods include a one-component development method and a two-component development method. Each will be described below. The one-component development method is a development method in which an electrostatic latent image is developed on a paper surface or the like using only magnetic toner. The two-component development method is a development method in which an electrostatic latent image is developed on a paper surface or the like using toner and a toner carrier (so-called carrier), and is excellent in high-speed and high-quality processing and low in printing cost. Therefore, it is suitable for a large amount of printing processing.

一般に二成分現像法は、トナーキャリアがトナーの搬送等を担当しており、現像剤としての機能分離がなされているため諸条件の制御が容易であるという特徴を有している。この二成分現像法について詳細に説明すると、帯電性と磁性の2面性を有するトナーキャリアと帯電性を有するトナーとを攪拌混合することによりトナーキャリアとトナーを逆(逆極性)に磨耗帯電させて、トナーキャリア上にトナーを電気的に付着させた後、これを磁気によりマグネットローラー上に分散させ、磁気ブラシを形成させる。次に光導電性物質で形成され、所定の方法により潜像(静電潜像)を持たせた感光ドラム上に、トナーを電気的に部分付着させるものである。   In general, the two-component development method is characterized in that the toner carrier is in charge of transporting the toner and the like, and the functions are easily controlled because the functions are separated as a developer. The two-component development method will be described in detail. The toner carrier and toner are abraded and charged oppositely (reverse polarity) by stirring and mixing the toner carrier having chargeability and magnetic duality and the toner having chargeability. Then, after the toner is electrically attached on the toner carrier, the toner is dispersed on the magnet roller by magnetism to form a magnetic brush. Next, the toner is electrically partially attached onto a photosensitive drum formed of a photoconductive material and having a latent image (electrostatic latent image) formed thereon by a predetermined method.

近年、画像形成装置の高画質化、高速化、トナーキャリアおよび現像剤の長寿命化の要求に伴って、トナーキャリアに対する飽和磁化や保持力等の磁気特性、帯電特性、現像特性、寿命特性の向上が重要になってきている(例えば、非特許文献1参照)。   In recent years, with the demands for higher image quality and higher speed of image forming apparatuses and longer life of toner carriers and developers, magnetic properties such as saturation magnetization and holding power for toner carriers, charging characteristics, development characteristics, and life characteristics Improvement is becoming important (see, for example, Non-Patent Document 1).

この中の帯電特性および現像特性について述べると、帯電量は、トナーキャリアとトナーとを攪拌混合することで発生し、トナーの帯電量を安定して発生させることで、印刷の品質を維持することができる。トナーには、モノクロ印刷用とカラー印刷用とがあり、モノクロ印刷用は、ブラックトナー一色が用いられ、カラー印刷用には、4色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)が用いられている。   The charging and developing characteristics are described below. The charge amount is generated by stirring and mixing the toner carrier and the toner, and the charge amount of the toner is stably generated to maintain the printing quality. Can do. There are two types of toner: monochrome printing and color printing. One monochrome toner is used for monochrome printing, and four colors (black, yellow, magenta, and cyan) are used for color printing.

印刷の画質は、モノクロ印刷の場合はブラックトナーの帯電量のみで決まるが、カラー印刷の場合は4色(ブラック、イエロー、マゼンタ、シアン)のトナーの帯電量で決まるため、4色のトナーの帯電量に差(帯電量差)があると画質に大きな影響を生じる。一般的に、ブラックトナーは、他の3色よりも帯電量が高くなる傾向にある。このような、4色のトナーの帯電量差の原因は、トナーキャリア表面に塗布されている被覆樹脂と各トナーの攪拌混合による帯電性が異なるためである。   The image quality of printing is determined only by the charge amount of black toner in monochrome printing, but is determined by the charge amount of toner of four colors (black, yellow, magenta, cyan) in color printing. If there is a difference in charge amount (charge amount difference), the image quality is greatly affected. In general, black toner tends to have a higher charge amount than the other three colors. The reason for the difference in the charge amounts of the four color toners is that the charge properties of the coating resin applied to the toner carrier surface and the respective toners are different due to stirring and mixing.

帯電量差の対策としては、スズ有機化合物の硬化剤を添加されている市販のコーティング用シリコーン樹脂液SR−2411(東レ・ダウコーニング社製)を使用する方法(例えば、特許文献1参照)が一般的である。また、帯電量の値を制御するために、アミノ系シランカップリング剤、フッ素系シランカップリング剤等が用いられている。   As a countermeasure against the difference in charge amount, a method using a commercially available silicone resin solution SR-2411 (manufactured by Toray Dow Corning) for coating, to which a curing agent of a tin organic compound is added (for example, see Patent Document 1). It is common. In order to control the value of the charge amount, an amino silane coupling agent, a fluorine silane coupling agent, or the like is used.

寿命特性について述べると、トナーキャリアが経時劣化する原因には、トナーと攪拌混合による磨耗、剥がれやトナーキャリア表面に被覆されている樹脂の汚れ(スペント)があり、これらに起因してトナーキャリアの帯電量は低下する(例えば、非特許文献2および非特許文献3参照)。この対策として、被覆樹脂の改善、トナーキャリアの軽量化および球状化等が行われている(例えば、非特許文献2参照)。この中で、被覆樹脂の改善は、表面エネルギーの低いシリコーン系樹脂の使用(スペント対策)、シリコーン樹脂へのスズ有機化合物の添加による高架橋化による硬度の向上(磨耗対策)およびシランカップリング剤の添加によるトナーキャリアコアとの密着性の向上(剥がれ対策)が行われている(例えば、特許文献2および3参照)。   Regarding the life characteristics, the causes of the toner carrier deterioration with time include wear and peeling due to stirring and mixing with the toner, and dirt (spent) of the resin coated on the toner carrier surface. The amount of charge decreases (for example, see Non-Patent Document 2 and Non-Patent Document 3). As countermeasures, improvement of the coating resin, weight reduction and spheroidization of the toner carrier have been performed (see, for example, Non-Patent Document 2). Among these, the improvement of the coating resin includes the use of a silicone resin with low surface energy (measures for spent), the improvement of hardness by the addition of a tin organic compound to the silicone resin (measures against wear) and the use of silane coupling agents. Addition improves adhesion to the toner carrier core (measures against peeling) (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

従来においては、トナーキャリアまたは現像器の交換は、印刷枚数が数千枚〜数万枚ごとに発生する状況にあり、これに伴う設備の管理コストおよび維持コストやサービス体制の構築が必要であるという問題がある。また、近年の高画質化、高速化の流れの中で、トナーキャリアの寿命を、複合機や複写機等のマシン本体の寿命にまで、少しでも近づけることが強く要望されるようになってきている。   Conventionally, the toner carrier or the developing device is changed every thousands to tens of thousands of printed sheets, and it is necessary to construct the management and maintenance costs of the equipment and the service system. There is a problem. In addition, with the recent trend toward higher image quality and higher speed, there is a strong demand for the life of toner carriers to be as close as possible to the life of machine bodies such as multifunction peripherals and copiers. Yes.

上述した帯電特性、現像特性、寿命特性の向上以外にも、トナーキャリアコア材に関する対策として、バインダ型トナーキャリアを採用したもの(例えば、特許文献4参照)、特殊処理によりコア表面に窪みを設けたもの(例えば、特許文献5参照)、組成制御によるトナーキャリアコア材表面の平滑化を図るようにしたもの(例えば、特許文献6参照)、などが知られている。
日本画像学会誌,第43巻,第5号,P356−363(2004) コニカテクニカルレポート,VOL.11,P356−363(1998) コニカテクニカルレポート,VOL.14,P356−363(2001) 特許第3162887号公報 特許第2901701号公報 特開昭60−19156号公報 特開昭62−121463号公報 特許第2933780号公報 特許第1768009号公報
In addition to the above-described improvements in charging characteristics, development characteristics, and life characteristics, as a countermeasure for the toner carrier core material, a binder-type toner carrier is used (for example, see Patent Document 4), and a depression is provided on the core surface by special processing. And the like (for example, refer to Patent Document 5), and the like (for example, refer to Patent Document 6) in which the surface of the toner carrier core material is smoothed by composition control.
Journal of the Imaging Society of Japan, Vol. 43, No. 5, P356-363 (2004) Konica Technical Report, VOL. 11, P356-363 (1998) Konica Technical Report, VOL. 14, P356-363 (2001) Japanese Patent No. 3162887 Japanese Patent No. 2901701 Japanese Patent Laid-Open No. 60-19156 JP-A-62-212463 Japanese Patent No. 2933780 Japanese Patent No. 1776809

しかしながら、上記従来の技術では、上記(特許文献1)の如く帯電特性、現像特性、寿命特性の向上の改善に有効な硬化剤として使用されるスズ有機化合物(ジブチルスズ化合物)には、規制物質であるトリブチルスズ化合物が含まれており、将来的に使用できなくなる可能性がある。   However, in the above conventional technology, as described above (Patent Document 1), tin organic compounds (dibutyltin compounds) used as an effective curing agent for improving the improvement in charging characteristics, development characteristics, and life characteristics are not regulated substances. Some tributyltin compounds are included and may not be usable in the future.

また、上記(特許文献2)の如く、アミノ系シランカップリング剤の添加によるトナーキャリアコアとの密着性の向上および帯電量の向上は図れるものの、種々の環境下における帯電量変化により、画質は低下するという問題点を有している。   In addition, as described above (Patent Document 2), the addition of an amino-based silane coupling agent can improve the adhesion to the toner carrier core and the charge amount, but the image quality can be improved by changing the charge amount in various environments. It has the problem of being lowered.

また、上記(特許文献3)の如く、トナーキャリアコア表面にアミノ系シランカップリング剤を被覆することによりトナーキャリアコアとの密着性の向上は図れるものの、トナーキャリア被覆樹脂表面に帯電量を向上させるアミノ基が少なく十分な帯電能力がないために、印刷の画質が低下するという問題点を有している。   In addition, as described above (Patent Document 3), although the adhesion to the toner carrier core can be improved by coating the surface of the toner carrier core with an amino silane coupling agent, the charge amount is improved on the surface of the toner carrier coating resin. Since there are few amino groups to be formed and there is not sufficient charging ability, there is a problem that the image quality of printing is deteriorated.

また、上記(特許文献4)の如くバインダ型トナーキャリアを採用したものにあっては、寿命面で優れた性能を示すものもあるが、高飽和磁化のものが得難く、その製造コストが高いという問題がある。   In addition, some of the ones employing the binder-type toner carrier as described above (Patent Document 4) exhibit excellent performance in terms of life, but it is difficult to obtain one with high saturation magnetization, and the manufacturing cost is high. There is a problem.

また、上記(特許文献5)の如くコア表面に窪みを設ける、あるいは上記(特許文献6)の如くトナーキャリアコア材表面を平滑にするなど、トナーキャリアコア材表面を改善するようにしたものにあっては、従来工法に新たな工程を多数追加する必要がある。そのため、歩留まりやコストに影響してくることが考えられる。   Further, the surface of the toner carrier core material is improved by providing a depression on the core surface as described above (Patent Document 5) or by smoothing the surface of the toner carrier core material as described above (Patent Document 6). In that case, it is necessary to add many new processes to the conventional method. Therefore, it can be considered that the yield and cost are affected.

本発明はこのような従来の課題を解決するものであり、シリコーン系樹脂の硬化剤として、スズ有機化合物を使用せず、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めることで、長寿命化を提供するトナーキャリアおよびその製造方法を提供することを目的とする。   The present invention solves such a conventional problem, and does not use a tin organic compound as a curing agent for a silicone-based resin, and provides a longer life by improving charging characteristics, development characteristics, and life characteristics. It is an object of the present invention to provide a toner carrier and a manufacturing method thereof.

また、本発明は、シリコーン系樹脂の硬化剤として、規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めることで、長寿命化を提供するトナーキャリアを有する現像剤および該現像剤を用いて画像形成する画像形成装置を提供することを目的とする。   Further, the present invention does not use a tin organic compound, which is a regulated substance, as a curing agent for a silicone resin, and has a toner carrier that provides a long life by improving charging characteristics, development characteristics, and life characteristics. It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus that forms an image using the developer and the developer.

上記課題を解決するために本発明は、酸化物磁性材料を焼結して凝集粒子の構造を有するキャリアコア粒子を作製し、水と相溶性のある有機溶剤に、水と相溶性のある有機溶剤に可溶なシリコーン系樹脂(A)と、アミノ系シランカップリング剤(B)と、エポキシ系シランカップリング剤(C)と、水(D)と、を溶解して被覆樹脂液を作製し、キャリアコア粒子を被覆樹脂液により被覆して被覆樹脂層を形成すること、を特徴としたものである。   In order to solve the above-mentioned problems, the present invention produces carrier core particles having a structure of aggregated particles by sintering an oxide magnetic material, and an organic solvent compatible with water is used as an organic solvent compatible with water. Solvent-soluble silicone resin (A), amino silane coupling agent (B), epoxy silane coupling agent (C), and water (D) are dissolved to produce a coating resin solution. Then, the carrier core particles are coated with a coating resin solution to form a coating resin layer.

本発明によれば、硬化剤としての規制物質であるスズ有機化合物を使用せずに、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性を向上させることで、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアが得られる。   According to the present invention, without using a tin organic compound that is a regulating substance as a curing agent, while maintaining the adhesiveness with the toner carrier core, by improving the crosslinkability of the silicone resin, charging characteristics, An electrophotographic resin-coated toner carrier having improved development characteristics and life characteristics can be obtained.

本発明の第1の発明の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアの製造方法は、酸化物磁性材料を焼結して凝集粒子の構造を有するキャリアコア粒子を作製し、水と相溶性のある有機溶剤に、水と相溶性のある有機溶剤に可溶なシリコーン系樹脂(A)と、アミノ系シランカップリング剤と(B)、エポキシ系シランカップリング剤(C)と、水(D)と、を溶解して被覆樹脂液を作製し、前記キャリアコア粒子を前記被覆樹脂液により被覆して被覆樹脂層を形成することを特徴としたものであり、硬化剤としての規制物質であるスズ有機化合物を使用せずに、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン樹脂の架橋性を向上させる作用を有する。すなわち、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、キャリアコアとの密着性を保持しつつ、アミノ系シランカップリング剤の有機官能基であるアミノ基とエポキシ系シランカップリング剤の有機官能基であるエポキシ基の開環重合反応による高架橋化と水の添加による、アミノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカップリング剤のアルコキシ基の加水分解促進作用により、シリコーン系樹脂の架橋性を向上させる、という作用を有する。このため、画質に優れ(帯電特性と現像特性の向上:カラー用トナーに対する帯電量差の小さく)、寿命特性に優れた(被覆樹脂の耐汚染性、耐磨耗性、耐剥離性の向上)シリコーン系樹脂皮膜を形成することができる電子写真用樹脂被覆トナーキャリアが得られる。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a method for producing a resin-coated toner carrier for electrophotography, comprising preparing carrier core particles having a structure of aggregated particles by sintering an oxide magnetic material, and being compatible with water. In addition, a silicone resin (A) soluble in an organic solvent compatible with water, an amino silane coupling agent (B), an epoxy silane coupling agent (C), water (D), A coating resin liquid is prepared, and the carrier core particles are coated with the coating resin liquid to form a coating resin layer, and a tin organic compound which is a regulated substance as a curing agent Without using the toner, it has an effect of improving the crosslinkability of the silicone resin while maintaining the adhesion to the toner carrier core. That is, without using a tin organic compound that is a regulated substance as a curing agent, while maintaining adhesion to the carrier core, the amino group that is an organic functional group of the amino silane coupling agent and the epoxy silane coupling agent Crosslinking property of silicone resin by promoting the hydrolysis of alkoxy group of amino silane coupling agent and epoxy silane coupling agent by high crosslinking by epoxy ring-opening polymerization reaction of organic functional group and addition of water It has the effect | action of improving. For this reason, it has excellent image quality (improves charging characteristics and development characteristics: small difference in charge amount with respect to color toner), and excellent life characteristics (improves stain resistance, abrasion resistance, and peel resistance of coating resin) An electrophotographic resin-coated toner carrier capable of forming a silicone resin film is obtained.

第2の発明の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアの製造方法は、第1の発明において、前記のアミノ系シランカップリング剤(B)およびエポキシ系シランカップリング剤(B)が3個の加水分解性基を有することを特徴としたものであり、シリコーン系樹脂の架橋性を向上(3次元架橋)させ、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せずに、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性をさらに向上させる、という作用を有する。このため、画質に優れ(帯電特性と現像特性の向上:カラー用トナーに対する帯電量差の小さく)、寿命特性に優れた(被覆樹脂の耐汚染性、耐磨耗性、耐剥離性の向上)シリコーン系樹脂皮膜を形成することができる電子写真用樹脂被覆トナーキャリアが得られる。   The method for producing a resin-coated toner carrier for electrophotography according to the second invention is the method according to the first invention, wherein the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (B) are hydrolyzed with three. It is characterized by having a functional group, improves the crosslinkability of the silicone resin (three-dimensional crosslinking), and adheres to the toner carrier core without using a tin organic compound that is a regulated substance as a curing agent. This has the effect of further improving the crosslinkability of the silicone-based resin while maintaining the properties. For this reason, it has excellent image quality (improves charging characteristics and development characteristics: small difference in charge amount with respect to color toner), and excellent life characteristics (improves stain resistance, abrasion resistance, and peel resistance of coating resin) An electrophotographic resin-coated toner carrier capable of forming a silicone resin film is obtained.

第3の発明の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアは、第1の発明または第2の発明において、前記のアミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)との重量比(C/B)の範囲が、1〜3であることを特徴としたものであり、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せずに、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性をさらに向上させる、という作用を有する。このため、画質に優れ(帯電特性と現像特性の向上:カラー用トナーに対する帯電量差の小さく)、寿命特性に優れた(被覆樹脂の耐汚染性、耐磨耗性、耐剥離性の向上)シリコーン系樹脂皮膜を形成することができる電子写真用樹脂被覆トナーキャリアが得られる。   The resin-coated toner carrier for electrophotography of the third invention is the weight ratio of the amino silane coupling agent (B) to the epoxy silane coupling agent (C) in the first invention or the second invention. The range of (C / B) is 1 to 3, while maintaining the adhesion to the toner carrier core without using a tin organic compound, which is a regulated substance, as a curing agent. And has the effect of further improving the crosslinkability of the silicone resin. For this reason, it has excellent image quality (improves charging characteristics and development characteristics: small difference in charge amount with respect to color toner), and excellent life characteristics (improves stain resistance, abrasion resistance, and peel resistance of coating resin) An electrophotographic resin-coated toner carrier capable of forming a silicone resin film is obtained.

第4の発明の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアは、第1〜第3の発明のいずれか1つに記載の製造方法により製造したことを特徴としたものであり、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せずに、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン樹脂の架橋性が向上する、という作用を有する。すなわち、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、キャリアコアとの密着性を保持しつつ、アミノ系シランカップリング剤の有機官能基であるアミノ基とエポキシ系シランカップリング剤の有機官能基であるエポキシ基の開環重合反応による高架橋化と水の添加による、アミノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカップリング剤のアルコキシ基の加水分解促進作用により、シリコーン系樹脂の架橋性が向上する、という作用を有する。このため、画質に優れ(帯電特性と現像特性の向上:カラー用トナーに対する帯電量差の小さく)、寿命特性に優れた(被覆樹脂の耐汚染性、耐磨耗性、耐剥離性の向上)シリコーン系樹脂皮膜を形成することができる電子写真用樹脂被覆トナーキャリアが得られる。   A resin-coated toner carrier for electrophotography according to a fourth aspect of the present invention is manufactured by the manufacturing method according to any one of the first to third aspects, and is a controlled substance as a curing agent. Without using a tin organic compound, the crosslinkability of the silicone resin is improved while maintaining adhesion to the toner carrier core. That is, without using a tin organic compound that is a regulated substance as a curing agent, while maintaining adhesion to the carrier core, the amino group that is an organic functional group of the amino silane coupling agent and the epoxy silane coupling agent Crosslinking property of silicone resin by promoting the hydrolysis of alkoxy group of amino silane coupling agent and epoxy silane coupling agent by high crosslinking by epoxy ring-opening polymerization reaction of organic functional group and addition of water Has the effect of improving. For this reason, it has excellent image quality (improves charging characteristics and development characteristics: small difference in charge amount with respect to color toner), and excellent life characteristics (improves stain resistance, abrasion resistance, and peel resistance of coating resin) An electrophotographic resin-coated toner carrier capable of forming a silicone resin film is obtained.

第5の発明の現像剤は、第4の発明の何れか一項に記載の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを有する構成としたものであり、従来の場合と比較して、電特性、現像特性、寿命特性に優れた電子写真用二成分現像剤として提供できる、という作用を有する。しかも、キャリアまたは現像剤の劣化を抑制できるので、キャリアまたは現像剤の交換頻度を低減できる、という作用を有する。   The developer of the fifth invention has a constitution having the resin-coated toner carrier for electrophotography according to any one of the fourth invention, and has electric characteristics and development characteristics as compared with the conventional case. It has an effect that it can be provided as a two-component developer for electrophotography having excellent life characteristics. In addition, since the deterioration of the carrier or developer can be suppressed, the frequency of replacement of the carrier or developer can be reduced.

第6の発明の画像形成装置は、第5の発明に記載の現像剤を用いて画像形成することを特徴としたものであり、従来の場合と比較して、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを使用した電子写真用二成分現像剤を使用することで、高画質化、高速化、長寿命化に対応した画像形成装置提供できる、という作用を有する。エンドユーザーにとっては、現像剤の交換頻度を低減され、しかも、この現像剤に係るメンテナンスサービス等の経費を抑制できる、という作用を有する。   The image forming apparatus of the sixth invention is characterized in that an image is formed using the developer described in the fifth invention, and charging characteristics, development characteristics, life characteristics are compared with the conventional case. By using a two-component developer for electrophotography using a resin-coated toner carrier for electrophotography with an improved image quality, it is possible to provide an image forming apparatus corresponding to higher image quality, higher speed, and longer life. For the end user, there is an effect that the frequency of replacement of the developer can be reduced and the maintenance service cost for the developer can be suppressed.

以下、本発明の実施の形態について説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

(実施の形態1)
以下、本発明の実施の形態1〜5について、図面を用いて説明する。図1は、本発明のトナーキャリアの構造の一例を示す断面図である。図2は、被覆前のトナーキャリアコア(1個)形状の一例を示す電子顕微鏡写真、図3は、被覆後のトナーキャリア(1個)形状の一例を示す電子顕微鏡写真、図4は、被覆後のトナーキャリア(全体)形状の一例を示す電子顕微鏡写真である。
(Embodiment 1)
Embodiments 1 to 5 of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an example of the structure of the toner carrier of the present invention. FIG. 2 is an electron micrograph showing an example of the shape of the toner carrier core (one piece) before coating, FIG. 3 is an electron micrograph showing an example of the shape of the toner carrier core (one piece) after coating, and FIG. 4 is an electron micrograph showing an example of a shape of a toner carrier (whole) afterwards.

図1において、100は電子写真用トナーキャリア粒子、110は電子写真用トナーキャリア粒子100のトナーキャリアコア、120はトナーキャリアコア110の表面に形成された被覆樹脂層であるシリコーン系樹脂被覆層である。図1に示すように、電子写真用トナーキャリア粒子100のトナーキャリアコア110は、酸化物磁性体であって、焼結した凝集粒子の構造を呈しており、平均粒径が25μm〜150μmである。   In FIG. 1, 100 is an electrophotographic toner carrier particle, 110 is a toner carrier core of the electrophotographic toner carrier particle 100, and 120 is a silicone resin coating layer that is a coating resin layer formed on the surface of the toner carrier core 110. is there. As shown in FIG. 1, the toner carrier core 110 of the electrophotographic toner carrier particle 100 is an oxide magnetic body, has a structure of sintered aggregated particles, and has an average particle diameter of 25 μm to 150 μm. .

トナーキャリアコア110の表面には、シリコーン系樹脂被覆層120として、シリコーン系樹脂が被覆されている。シリコーン系樹脂被覆層120は、水と相溶性のある有機溶剤に可溶なシリコーン系樹脂(A)の範囲が10〜50重量%で、アミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)の合計(B+C)の範囲が5〜50重量%で、H2O(D)が20〜90重量%となるように、水と相溶性のある有機溶剤に溶解した被覆樹脂液を用いて、被覆されている。 The surface of the toner carrier core 110 is coated with a silicone resin as the silicone resin coating layer 120. The silicone-based resin coating layer 120 has a range of 10-50% by weight of the silicone-based resin (A) soluble in an organic solvent compatible with water. The amino-based silane coupling agent (B) and the epoxy-based silane cup Coating resin dissolved in an organic solvent compatible with water so that the total (B + C) range of the ring agent (C) is 5 to 50% by weight and H 2 O (D) is 20 to 90% by weight. It is coated with a liquid.

シリコーン系樹脂被覆層120の表面は、トナーキャリアの抵抗値を制御するために、低抵抗のトナーキャリアコア110の表面の一部分を高抵抗の被覆樹脂で被覆する場合と、高抵抗の被覆樹脂に導電剤を添加して全面を樹脂被覆する場合と、がある。   In order to control the resistance value of the toner carrier, the surface of the silicone-based resin coating layer 120 may be coated with a high-resistance coating resin on a part of the surface of the low-resistance toner carrier core 110 or a high-resistance coating resin. In some cases, a conductive agent is added to cover the entire surface with resin.

トナーキャリアコア110とシリコーン系樹脂被覆層120との境界の密着性は、トナーキャリアコア110の表面の凸凹によるアンカー効果と、アミノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカップリング剤による強固な化学的結合と、によって生じており、剥がれにくい構造となっている。   The adhesiveness at the boundary between the toner carrier core 110 and the silicone resin coating layer 120 is based on the anchor effect due to the unevenness of the surface of the toner carrier core 110 and the strong chemical properties due to the amino silane coupling agent and the epoxy silane coupling agent. The structure is caused by bonding and is difficult to peel off.

アミノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカップリング剤による化学的結合について説明すると、シリコーン系樹脂に添加されたアミノ系シランカップリング剤およびエポキシ系シランカップリング剤の加水分解性基が加水分解によってシラノール基となり、トナーキャリアコア110の表面の水酸基と脱水反応して強固な化学結合を形成する。   The chemical bonding by the amino silane coupling agent and the epoxy silane coupling agent will be explained. Hydrolyzable groups of the amino silane coupling agent and the epoxy silane coupling agent added to the silicone resin are hydrolyzed. It becomes a silanol group and dehydrates with a hydroxyl group on the surface of the toner carrier core 110 to form a strong chemical bond.

シリコーン系樹脂被覆層120は、シリコーン系樹脂の高次元構造を有する高硬度樹脂層を形成しているため、剥がれや磨耗に対して優れた特性を有し、帯電性の経時劣化を防いでいる。また、シリコーン系樹脂の高次元構造を有する高硬度樹脂層の形成は、カラー用トナーの帯電量差を小さくし、画質を向上させることができる。   Since the silicone-based resin coating layer 120 forms a high-hardness resin layer having a high-dimensional structure of a silicone-based resin, the silicone-based resin coating layer 120 has excellent characteristics against peeling and abrasion, and prevents deterioration of charging property with time. . Further, the formation of a high-hardness resin layer having a high-dimensional structure of a silicone-based resin can reduce the charge amount difference of the color toner and improve the image quality.

(実施の形態1)
本発明の実施の形態1として、図1に示したトナーキャリアの実施の形態について説明する。トナーキャリアコアは、酸化物原料(酸化物磁性材料)として、MgO、Mn34、Fe23を用い、モル比でMgO:Mn34:Fe23=10:35:55となるように配合して配合物を作製した。この配合物をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後950℃で仮焼成した。この仮焼成された配合物に水を50重量%〜100重量%と粘度調整用として水系用の分散剤とポリビニルアルコール(polyvinyl alcohol:PVA)系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は、0.1〜1%、バインダは、固形分で1%〜2%であり、でき上がりのスラリー粘度が300cP〜500cPに入るようにした。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後40〜125μmの造粒粉を作製した。
(Embodiment 1)
As Embodiment 1 of the present invention, an embodiment of the toner carrier shown in FIG. 1 will be described. The toner carrier core uses MgO, Mn 3 O 4 , Fe 2 O 3 as an oxide raw material (oxide magnetic material) and has a molar ratio of MgO: Mn 3 O 4 : Fe 2 O 3 = 10: 35: 55. The composition was prepared by blending so that This blend was wet-mixed and pulverized with a ball mill, dried, and calcined at 950 ° C. Add 50 wt% to 100 wt% of water and a water-based dispersant and a polyvinyl alcohol (PVA) binder for viscosity adjustment to the pre-fired blend, and pulverize again with a ball mill for several hours. A slurry was prepared. The dispersant was 0.1 to 1%, the binder was 1% to 2% in terms of solid content, and the finished slurry viscosity was in the range of 300 cP to 500 cP. This slurry was dried and granulated with a spray dryer, and after classification, a granulated powder of 40 to 125 μm was produced.

この造粒粉を1000℃〜1350℃の窒素−酸素雰囲気で焼成し、ポット回転の湿式粉砕にて単粒に解砕した後、再度分級し、平均粒径が45μm〜90μmのトナーキャリアコア材を作製した。   The granulated powder is fired in a nitrogen-oxygen atmosphere at 1000 ° C. to 1350 ° C., pulverized into single particles by wet pulverization by pot rotation, and then classified again, and a toner carrier core material having an average particle size of 45 μm to 90 μm Was made.

次に、シリコーン樹脂YR3370(GE東芝シリコーン社製)をエタノールに溶解し、アミノ系シランカップリング剤KBM−602(信越化学製)、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)、H2Oを添加したシリコーン樹脂被覆液を、このトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(実施例)を作製した。 Next, silicone resin YR3370 (manufactured by GE Toshiba Silicone) is dissolved in ethanol, amino silane coupling agent KBM-602 (manufactured by Shin-Etsu Chemical), epoxy-based silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical), H 2 O-added silicone resin coating solution is uniformly applied to the toner carrier core and baked at 200 ° C. to 240 ° C., and a toner carrier sample (Example) is prepared so that the charge amount is about 35 μC / g. Produced.

実施例としては、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)の添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、3種類のトナーキャリア試料(実施例1、実施例2、実施例3)を作製した。3種類のトナーキャリア試料(実施例1、実施例2、実施例3)の詳細な作製条件を(表1)に示す。   As an example, three types of silicone resin coating liquids were prepared by changing the addition amount (mixing ratio) of the epoxy silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), and uniformly applied to the toner carrier core. Thus, three types of toner carrier samples (Example 1, Example 2, and Example 3) were produced. Detailed production conditions of three types of toner carrier samples (Example 1, Example 2, and Example 3) are shown in Table 1.

また、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)或いはH2Oを添加しないシリコーン樹脂被覆液を、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(比較例)を作製した。 In addition, an epoxy-based silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) or a silicone resin coating solution to which H 2 O is not added is evenly applied to the toner carrier core and baked at 200 ° C. to 240 ° C. for charging. A toner carrier sample (comparative example) was prepared so that the amount was about 35 μC / g.

比較例としては、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)或いはH2Oの添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、3種類のトナーキャリア試料(比較例1、比較例2、比較例3)を作製した。トナーキャリアコア250gに対する3種類のトナーキャリア試料(比較例1、比較例2、比較例3)の詳細な作製条件を(表1)に示す。 As a comparative example, three types of silicone resin coating liquids were prepared by changing the addition amount (mixing ratio) of the epoxy silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) or H 2 O. By applying uniformly, three types of toner carrier samples (Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3) were produced. Table 1 shows the detailed production conditions of three types of toner carrier samples (Comparative Example 1, Comparative Example 2, and Comparative Example 3) for the toner carrier core 250g.

そして、これらのトナーキャリアに対して評価を行った。評価方法としては、上記のトナーキャリア試料46.5gとトナー3.5gとを長さ8cm、直径4cmのプラスチック容器に入れ、このプラスチック容器を100rpmで回転することで混合し、回転混合時間10分、30分、60分において帯電量の経時変化を測定した。   These toner carriers were evaluated. As an evaluation method, 46.5 g of the toner carrier sample and 3.5 g of the toner are put in a plastic container having a length of 8 cm and a diameter of 4 cm, and the plastic container is mixed by rotating at 100 rpm, and the rotation mixing time is 10 minutes. The change with time in the charge amount was measured at 30 minutes and 60 minutes.

トナーは、カラー印刷機用のブラックトナーまたはマゼンタトナーを用いて、それぞれのトナーを用いた場合について、トナーの帯電量差と帯電量の経時変化の比較を行った。帯電量は、ブラックトナーを使用した場合の10分値の帯電量を100%として、帯電量の相対値で示した。その測定結果を(表1)に併せて示す。   As the toner, a black toner or a magenta toner for a color printing machine was used, and when the respective toners were used, a comparison was made between a difference in charge amount of toner and a change in charge amount with time. The charge amount is shown as a relative value of the charge amount, assuming that the charge amount at 10 minutes when black toner is used is 100%. The measurement results are also shown in (Table 1).

(表1)からわかるように、帯電量の相対値は、各実施例および比較例においてブラックトナーの値がマゼンタトナーの値よりも高くなっている。この帯電量差が小さいほど、画質が良好となる。このことから、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)とH2Oとを添加した実施例1〜3のトナーキャリアは、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)或いはH2Oを添加しない比較例1〜3のトナーキャリアよりも画質が良好であるといえる。 As can be seen from Table 1, the relative value of the charge amount is higher for the black toner than for the magenta toner in each of the examples and comparative examples. The smaller the charge amount difference, the better the image quality. From this, the toner carrier of Examples 1 to 3 to which the epoxy silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) and H 2 O were added was the epoxy-based silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical). Alternatively, it can be said that the image quality is better than the toner carriers of Comparative Examples 1 to 3 to which H 2 O is not added.

また、(表1)からわかるように、帯電量の相対値は、時間の経過と共に低下している。この原因は、トナーキャリアをトナーと回転混合することにより、シリコーン系樹脂被覆層120が磨耗或いは剥離したか、シリコーン系樹脂被覆層120の表面が、トナーによって汚染されているためと考えられる。帯電量の相対値の経時変化が小さいほど、トナーキャリアは長寿命となる。   As can be seen from (Table 1), the relative value of the charge amount decreases with the passage of time. This is considered to be because the silicone resin coating layer 120 is worn or peeled off by rotating and mixing the toner carrier with the toner, or the surface of the silicone resin coating layer 120 is contaminated with the toner. The smaller the change over time in the relative value of the charge amount, the longer the life of the toner carrier.

このことから、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)とH2Oを添加した実施例1〜3のトナーキャリアは、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)或いはH2Oを添加しない比較例1〜3のトナーキャリアよりも長寿命であるといえる。 Therefore, the toner carriers of Examples 1 to 3 to which the epoxy silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) and H 2 O are added are epoxy silane coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) or It can be said that the lifetime is longer than that of the toner carriers of Comparative Examples 1 to 3 to which H 2 O is not added.

(実施の形態2)
本発明の実施の形態2として、図1に示したトナーキャリアの実施の形態について説明する。トナーキャリアコアは、酸化物原料(酸化物磁性材料)として、MgO、Mn34、Fe23を用い、モル比でMgO:Mn34:Fe23=10:35:55となるように配合して配合物を作製した。この配合物をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後950℃で仮焼成した。この仮焼成された配合物に水を50重量%〜100重量%と粘度調整用として水系用の分散剤とPVA系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は、0.1〜1%、バインダは、固形分で1%〜2%であり、でき上がりのスラリー粘度が300cP〜500cPに入るようにした。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後40〜125μmの造粒粉を作製した。
(Embodiment 2)
As a second embodiment of the present invention, an embodiment of the toner carrier shown in FIG. 1 will be described. The toner carrier core uses MgO, Mn 3 O 4 , Fe 2 O 3 as an oxide raw material (oxide magnetic material) and has a molar ratio of MgO: Mn 3 O 4 : Fe 2 O 3 = 10: 35: 55. The composition was prepared by blending so that This blend was wet-mixed and pulverized with a ball mill, dried, and calcined at 950 ° C. A water-based dispersant and a PVA-based binder were added to adjust the viscosity of 50 wt% to 100 wt% of water, and the mixture was pulverized again for several hours with a ball mill to prepare a slurry. The dispersant was 0.1 to 1%, the binder was 1% to 2% in terms of solid content, and the finished slurry viscosity was in the range of 300 cP to 500 cP. This slurry was dried and granulated with a spray dryer, and after classification, a granulated powder of 40 to 125 μm was produced.

この造粒粉を1000℃〜1350℃の窒素−酸素雰囲気で焼成し、ポット回転の湿式粉砕にて単粒に解砕した後、再度分級し、平均粒径が45μm〜125μmのトナーキャリアコア材を作製した。   The granulated powder is fired in a nitrogen-oxygen atmosphere at 1000 ° C. to 1350 ° C., pulverized into single particles by wet pulverization by pot rotation, and then classified again, and a toner carrier core material having an average particle size of 45 μm to 125 μm Was made.

次に、シリコーン樹脂YR3370(GE東芝シリコーン社製)をエタノールに溶解し、アミノ系シランカップリング剤(加水分解性基を2個有するKBM−602(信越化学製)と加水分解性基を3個有するKBM−603(信越化学製))、エポキシ系シランカップリング剤(加水分解性基を2個有するKBE−402(信越化学製)と加水分解性基を3個有するKBM−403(信越化学製))、H2Oを任意に添加したシリコーン樹脂被覆液を、このトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(実施例および比較例)を作製した。 Next, silicone resin YR3370 (manufactured by GE Toshiba Silicone) is dissolved in ethanol, and amino silane coupling agent (KBM-602 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having two hydrolyzable groups) and three hydrolyzable groups. KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical)), epoxy-based silane coupling agent (KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having two hydrolyzable groups) and KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups )), A silicone resin coating solution to which H 2 O is optionally added is uniformly applied to the toner carrier core and baked at 200 ° C. to 240 ° C. so that the charge amount is about 35 μC / g. Samples (Examples and Comparative Examples) were prepared.

実施例としては、加水分解性基を3個有するKBM−603(信越化学製)をアミノ系シランカップリング剤として、加水分解性基を3個有するKBM−403(信越化学製)をエポキシ系シランカップリング剤として使用し、エポキシ系シランカップリング剤KBM−403の添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、3種類のトナーキャリア試料(実施例4、実施例5、実施例6)を作製した。トナーキャリアコア250gに対する3種類のトナーキャリア試料(実施例4、実施例5、実施例6)の詳細な作製条件を(表2)に示す。   As an example, KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having three hydrolyzable groups was used as an amino silane coupling agent, and KBM-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having three hydrolyzable groups was used as an epoxy silane. By using it as a coupling agent, changing the addition amount (mixing ratio) of the epoxy-based silane coupling agent KBM-403 to produce three types of silicone resin coating liquids, and uniformly coating the toner carrier core, Three types of toner carrier samples (Example 4, Example 5, and Example 6) were prepared. Table 2 shows the detailed production conditions of three types of toner carrier samples (Example 4, Example 5, and Example 6) for the toner carrier core 250g.

比較例としては、加水分解性基を2個有するKBM−602(信越化学製)をアミノ系シランカップリング剤として、加水分解性基を2個有するKBE−402(信越化学製)をエポキシ系シランカップリング剤として使用し、エポキシ系シランカップリング剤KBE−402の添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、3種類のトナーキャリア試料(比較例4、比較例5、比較例6)を作製した。トナーキャリアコア250gに対する3種類のトナーキャリア試料(比較例4、比較例5、比較例6)の詳細な作製条件を(表3)に示す。   As a comparative example, KBM-602 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having two hydrolyzable groups was used as an amino silane coupling agent, and KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having two hydrolyzable groups was used as an epoxy silane. By using it as a coupling agent, changing the addition amount (mixing ratio) of the epoxy-based silane coupling agent KBE-402 to prepare three types of silicone resin coating liquids, and uniformly coating the toner carrier core, Three types of toner carrier samples (Comparative Example 4, Comparative Example 5, and Comparative Example 6) were prepared. Table 3 shows the detailed production conditions of three types of toner carrier samples (Comparative Example 4, Comparative Example 5, and Comparative Example 6) for the toner carrier core 250g.

そして、これらのトナーキャリアに対して評価を行った。評価方法としては、上記のトナーキャリア試料46.5gとトナー3.5gとを長さ8cm、直径4cmのプラスチック容器に入れ、このプラスチック容器を100rpmで回転することで混合し、回転混合時間10分、30分、60分において帯電量の経時変化を測定した。   These toner carriers were evaluated. As an evaluation method, 46.5 g of the toner carrier sample and 3.5 g of the toner are put in a plastic container having a length of 8 cm and a diameter of 4 cm, and the plastic container is mixed by rotating at 100 rpm, and the rotation mixing time is 10 minutes. The change with time in the charge amount was measured at 30 minutes and 60 minutes.

トナーは、カラー印刷機用のブラックトナーまたはマゼンタトナーを用いて、それぞれのトナーを用いた場合について、トナーの帯電量差と帯電量の経時変化の比較を行った。帯電量は、ブラックトナーを使用した場合の10分値の帯電量を100%として、帯電量の相対値で示した。その測定結果を(表2)および(表3)にそれぞれ併せて示す。   As the toner, a black toner or a magenta toner for a color printing machine was used, and when the respective toners were used, a comparison was made between a difference in charge amount of toner and a change in charge amount with time. The charge amount is shown as a relative value of the charge amount, assuming that the charge amount at 10 minutes when black toner is used is 100%. The measurement results are also shown in (Table 2) and (Table 3).

(表2)および(表3)からわかるように、帯電量の相対値は、各実施例および比較例においてブラックトナーの値がマゼンタトナーの値よりも高くなっている。この帯電量差が小さいほど、画質は良好となる。このことから、加水分解性基を3個有するアミノ系シランカップリング剤KBM−603(信越化学製)と加水分解性基を3個有するエポキシ系シランカップリング剤KBE−403(信越化学製)とH2Oを添加した実施例4〜6のトナーキャリアは、加水分解性基を2個有するアミノ系シランカップリング剤KBM−602(信越化学製)と加水分解性基を2個有するエポキシ系シランカップリング剤KBE−402(信越化学製)とH2Oを添加した比較例1〜3のトナーキャリアよりも画質が良好であるといえる。 As can be seen from (Table 2) and (Table 3), as for the relative value of the charge amount, the value of the black toner is higher than the value of the magenta toner in each of the examples and the comparative examples. The smaller the charge amount difference, the better the image quality. Therefore, an amino silane coupling agent KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups and an epoxy silane coupling agent KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups, The toner carriers of Examples 4 to 6 to which H 2 O was added were an amino silane coupling agent KBM-602 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having two hydrolyzable groups and an epoxy silane having two hydrolyzable groups. It can be said that the image quality is better than the toner carriers of Comparative Examples 1 to 3 to which a coupling agent KBE-402 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) and H 2 O are added.

(実施の形態3)
本発明の実施の形態3として、図1に示したトナーキャリアの実施の形態について説明する。トナーキャリアコアは、酸化物原料(酸化物磁性材料)として、MgO、Mn34、Fe23を用い、モル比でMgO:Mn34:Fe23=10:35:55となるように配合して配合物を作製した。この配合物をボールミルで湿式混合および粉砕し、乾燥後950℃で仮焼成した。この仮焼成された配合物に水を50重量%〜100重量%と粘度調整用として水系用の分散剤とPVA系のバインダを加え、再びボールミルで数時間粉砕し、スラリーを作製した。分散剤は、0.1〜1%、バインダは、固形分で1%〜2%であり、でき上がりのスラリー粘度が300cP〜500cPに入るようにした。このスラリーをスプレードライヤで乾燥造粒し、分級後40〜1125μmの造粒粉を作製した。
(Embodiment 3)
As the third embodiment of the present invention, an embodiment of the toner carrier shown in FIG. 1 will be described. The toner carrier core uses MgO, Mn 3 O 4 , Fe 2 O 3 as an oxide raw material (oxide magnetic material) and has a molar ratio of MgO: Mn 3 O 4 : Fe 2 O 3 = 10: 35: 55. The composition was prepared by blending so that This blend was wet-mixed and pulverized with a ball mill, dried, and calcined at 950 ° C. A water-based dispersant and a PVA-based binder were added to adjust the viscosity of 50 wt% to 100 wt% of water, and the mixture was pulverized again for several hours with a ball mill to prepare a slurry. The dispersant was 0.1 to 1%, the binder was 1% to 2% in terms of solid content, and the finished slurry viscosity was in the range of 300 cP to 500 cP. This slurry was dried and granulated with a spray dryer, and after classification, a granulated powder of 40 to 1125 μm was produced.

この造粒粉を1000℃〜1350℃の窒素−酸素雰囲気で焼成し、ポット回転の湿式粉砕にて単粒に解砕した後、再度分級し、平均粒径が45μm〜90μmのトナーキャリアコア材を作製した。   The granulated powder is fired in a nitrogen-oxygen atmosphere at 1000 ° C. to 1350 ° C., pulverized into single particles by wet pulverization by pot rotation, and then classified again, and a toner carrier core material having an average particle size of 45 μm to 90 μm Was made.

次に、シリコーン樹脂YR3370(GE東芝シリコーン社製)をエタノールに溶解し、アミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)との重量比(C/B)の範囲が1〜3となるようにアミノ系シランカップリ剤(KBM−603(信越化学製))とエポキシ系シランカップリング剤(KBE−403(信越化学製))とH2Oとを任意に添加したシリコーン樹脂被覆液を、このトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(実施例および比較例)を作製した。 Next, the silicone resin YR3370 (manufactured by GE Toshiba Silicone) is dissolved in ethanol, and the range of the weight ratio (C / B) between the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (C) is 1-3 become as amino-based Shirankappuri agent (KBM-603 (Shin-Etsu chemical Co., Ltd.)) and the epoxy-based silane coupling agent (KBE-403 (Shin-Etsu chemical Co., Ltd.)) H 2 O and the optionally added silicone The resin coating liquid was uniformly applied to the toner carrier core and baked at 200 ° C. to 240 ° C. to prepare toner carrier samples (Examples and Comparative Examples) so that the charge amount was about 35 μC / g.

実施例としては、重量比(C/B)の範囲が1〜3となるようにエポキシ系シランカップリング剤(KBE−403(信越化学製))の添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、3種類のトナーキャリア試料(実施例6、実施例7、実施例8)を作製した。3種類のトナーキャリア試料(実施例6、実施例7、実施例8)の詳細な作製条件を(表4)に示す。   As an example, the addition amount (mixing ratio) of the epoxy-based silane coupling agent (KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical)) was changed so that the weight ratio (C / B) ranged from 1 to 3. A silicone resin coating solution was prepared and uniformly applied to the toner carrier core, thereby preparing three types of toner carrier samples (Example 6, Example 7, and Example 8). Detailed production conditions of three types of toner carrier samples (Example 6, Example 7, and Example 8) are shown in Table 4.

比較例としては、エポキシ系シランカップリング剤(KBE−403(信越化学製))の添加量(配合割合)を変えて3種類のシリコーン樹脂被覆液を作製し、上記のトナーキャリアコアに均一に塗布することで、2種類のトナーキャリア試料(比較例7、比較例8)を作製した。トナーキャリアコア250gに対する2種類のトナーキャリア試料(比較例7、比較例8)の詳細な作製条件を(表4)に併せて示す。   As a comparative example, three types of silicone resin coating liquids were prepared by changing the addition amount (mixing ratio) of the epoxy-based silane coupling agent (KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical)), and uniformly formed on the toner carrier core. By coating, two types of toner carrier samples (Comparative Example 7 and Comparative Example 8) were produced. Detailed production conditions of two types of toner carrier samples (Comparative Example 7 and Comparative Example 8) for the toner carrier core 250g are also shown in (Table 4).

そして、これらのトナーキャリアに対して評価を行った。評価方法としては、上記のトナーキャリア試料46.5gとトナー3.5gとを長さ8cm、直径4cmのプラスチック容器に入れ、このプラスチック容器を100rpmで回転することで混合し、回転混合時間10分、30分、60分において帯電量の経時変化を測定した。   These toner carriers were evaluated. As an evaluation method, 46.5 g of the toner carrier sample and 3.5 g of the toner are put in a plastic container having a length of 8 cm and a diameter of 4 cm, and the plastic container is mixed by rotating at 100 rpm, and the rotation mixing time is 10 minutes. The change with time in the charge amount was measured at 30 minutes and 60 minutes.

トナーは、カラー印刷機用のブラックトナーまたはマゼンタトナーを用いて、それぞれのトナーを用いた場合について、トナーの帯電量差と帯電量の経時変化の比較を行った。帯電量は、ブラックトナーを使用した場合の10分値の帯電量を100%として、帯電量の相対値で示した。その測定結果を(表1)に併せて示す。   As the toner, a black toner or a magenta toner for a color printing machine was used, and when the respective toners were used, a comparison was made between a difference in charge amount of toner and a change in charge amount with time. The charge amount is shown as a relative value of the charge amount, assuming that the charge amount at 10 minutes when black toner is used is 100%. The measurement results are also shown in (Table 1).

(表4)からわかるように、帯電量の相対値は、各実施例および比較例においてブラックトナーの値がマゼンタトナーの値よりも高くなっている。この帯電量差が小さいほど、画質が良好となる。このことから、加水分解性基を3個有するアミノ系シランカップリング剤KBM−603(信越化学製)と加水分解性基を3個有するエポキシ系シランカップリング剤KBE−403(信越化学製)とH2Oを任意に添加したトナーキャリアにおいて、アミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)の重量比(C/B)の範囲が1〜3となるように調整した実施例6〜8のトナーキャリアは、重量比(C/B)がその範囲外である比較例7、8のトナーキャリアよりも画質が良好であるといえる。 As can be seen from Table 4, the relative value of the charge amount is higher for the black toner than for the magenta toner in each of the examples and comparative examples. The smaller the charge amount difference, the better the image quality. Therefore, an amino silane coupling agent KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups and an epoxy silane coupling agent KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups, In the toner carrier to which H 2 O is optionally added, the weight ratio (C / B) of the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (C) is adjusted to be 1 to 3. It can be said that the toner carriers of Examples 6 to 8 have better image quality than the toner carriers of Comparative Examples 7 and 8 whose weight ratio (C / B) is out of the range.

また、(表4)からわかるように、帯電量の相対値は、時間の経過と共に低下している。この原因は、トナーキャリアをトナーと回転混合することにより、シリコーン系樹脂被覆層120が磨耗或いは剥離したか、シリコーン系樹脂被覆層120の表面が、トナーによって汚染されているためと考えられる。帯電量の相対値の経時変化が小さいほど、トナーキャリアは長寿命となる。   Further, as can be seen from (Table 4), the relative value of the charge amount decreases with the passage of time. This may be because the silicone resin coating layer 120 is worn or peeled off by rotating and mixing the toner carrier with the toner, or the surface of the silicone resin coating layer 120 is contaminated with the toner. The smaller the change over time in the relative value of the charge amount, the longer the life of the toner carrier.

このことから、加水分解性基を3個有するアミノ系シランカップリング剤KBM−603(信越化学製)と加水分解性基を3個有するエポキシ系シランカップリング剤KBE−403(信越化学製)とH2Oとを任意に添加したトナーキャリアにおいて、アミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)の重量比(C/B)の範囲が1〜3となるように調整した実施例6〜8のトナーキャリアは、重量比(C/B)がその範囲外である比較例7、8のトナーキャリアよりも長寿命であるといえる。 Therefore, an amino silane coupling agent KBM-603 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups and an epoxy silane coupling agent KBE-403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical) having three hydrolyzable groups, In the toner carrier to which H 2 O is optionally added, the range of the weight ratio (C / B) of the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (C) is 1 to 3. It can be said that the adjusted toner carriers of Examples 6 to 8 have a longer life than the toner carriers of Comparative Examples 7 and 8 having a weight ratio (C / B) outside the range.

(実施の形態4)
実施の形態4では、本発明に係るトナーキャリアを用いた現像剤について説明する。まず、MgO、Mn34、Fe23を出発原料として作製したMnMg系フェライトで、実施の形態1と同様の方法により(表5)に示すような特性を持つトナーキャリア用のコア材を作製した。
(Embodiment 4)
In the fourth embodiment, a developer using the toner carrier according to the present invention will be described. First, a core material for a toner carrier having the characteristics shown in (Table 5) in the same manner as in the first embodiment of MnMg based ferrite prepared using MgO, Mn 3 O 4 and Fe 2 O 3 as starting materials. Was made.

次に、シリコーン樹脂YR3370(GE東芝シリコーン社製)をエタノールに溶解し、アミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)の重量比(C/B)が2となるように加水分解性基を3個有するアミノ系シランカップリング剤KBM603(信越化学製)と加水分解性基を3個有するエポキシ系シランカップリング剤KBE403(信越化学製)とH2Oとを添加したシリコーン樹脂被覆液を、このトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(実施例7)を作製した。 Next, the silicone resin YR3370 (manufactured by GE Toshiba Silicone) is dissolved in ethanol, and the weight ratio (C / B) of the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (C) becomes 2. adding hydrolyzable amino-based silane coupling agent KBM603 (manufactured by Shin-Etsu chemical) having three groups and epoxy-based silane coupling agent having three hydrolyzable groups KBE403 (manufactured by Shin-Etsu chemical) and H 2 O as The silicone resin coating liquid thus applied was uniformly applied to the toner carrier core and baked at 200 to 240 ° C. to prepare a toner carrier sample (Example 7) so that the charge amount was about 35 μC / g.

また、シリコーン樹脂YR3370(GE東芝シリコーン社製)をエタノールに溶解し、加水分解性基を2個有するアミノ系シランカップリング剤KBM602(信越化学製)を添加してエポキシ系シランカップリング剤とH2Oを添加しないシリコーン樹脂被覆液を、このトナーキャリアコアに均一に塗布して、200℃〜240℃で焼き付け、帯電量が約35μC/gとなるように、トナーキャリア試料(比較例1)を作製した。 In addition, a silicone resin YR3370 (manufactured by GE Toshiba Silicone) is dissolved in ethanol, and an amino silane coupling agent KBM602 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) having two hydrolyzable groups is added thereto to add an epoxy silane coupling agent and H A toner carrier sample (Comparative Example 1) is prepared by uniformly applying a silicone resin coating solution without addition of 2 O to the toner carrier core and baking it at 200 ° C. to 240 ° C. so that the charge amount is about 35 μC / g. Was made.

このようにして作製した電子写真用トナーキャリアの特性として、粉体特性、磁気特性、帯電量および抵抗値の各項目について測定した。その測定結果を(表5)に併せて示す。   The properties of the electrophotographic toner carrier thus prepared were measured for the powder properties, magnetic properties, charge amount and resistance value. The measurement results are also shown in (Table 5).

また、上述のように作製した電子写真用樹脂被覆トナーキャリアに7重量%のトナーを加えて攪拌した後、現像剤とした。この現像剤を松下電器産業製の二成分現像法を採用する中速タイプの複合機(画像形成装置)の現像器に入れ、印刷試験を行った。   Further, 7% by weight of toner was added to the electrophotographic resin-coated toner carrier prepared as described above and stirred, and then a developer was obtained. This developer was put into a developing device of a medium speed type multifunction peripheral (image forming apparatus) employing a two-component developing method manufactured by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd., and a printing test was conducted.

この印刷試験の結果として、本発明に係るトナーキャリアを用いた現像剤および従来の現像剤それぞれを使用した場合の、印刷枚数と帯電量変化率との関係を図5に示す。この図5において、実線は本発明に係るトナーキャリア(実施例7)を有する現像剤を使用した場合の特性を示し、点線は従来のトナーキャリア(比較例1)を有する現像剤を使用した場合の特性を示す。   As a result of this printing test, FIG. 5 shows the relationship between the number of printed sheets and the charge amount change rate when the developer using the toner carrier according to the present invention and the conventional developer are used. In FIG. 5, the solid line shows the characteristics when the developer having the toner carrier (Example 7) according to the present invention is used, and the dotted line is the case where the developer having the conventional toner carrier (Comparative Example 1) is used. The characteristics of

この図5を参照してわかるように、印字枚数が200,000枚に達した場合の帯電量変化率は、本発明に係るトナーキャリア(実施例7)を有する現像剤を使用した場合は15%であるのに対して、従来のトナーキャリア(比較例1)を有する現像剤を使用した場合は43%である。本発明に係るトナーキャリア(実施例7)は従来のトナーキャリア(比較例1)に対して約1/3の変化率となった。これは、初期印字状態を長期間維持できることを意味する。   As can be seen with reference to FIG. 5, the charge amount change rate when the number of printed sheets reaches 200,000 is 15 when the developer having the toner carrier (Example 7) according to the present invention is used. %, Whereas when a developer having a conventional toner carrier (Comparative Example 1) is used, it is 43%. The toner carrier according to the present invention (Example 7) had a change rate of about 1/3 with respect to the conventional toner carrier (Comparative Example 1). This means that the initial printing state can be maintained for a long time.

これにより、本発明においては、トナーキャリアまたは現像剤の交換頻度を軽減することができ、長寿命化を図ることのできるトナーキャリア、または、そのトナーキャリアを有する現像剤を提供することができる。なお、上記においては本発明に係るトナーキャリアとして実施例7のトナーキャリアを例に説明したが、本発明を適用したトナーキャリアであれば、上記と同様の効果を得ることができ、トナーキャリアまたは現像剤の交換頻度を軽減することができ、長寿命化を図ることのできるトナーキャリア、または、そのトナーキャリアを有する現像剤を提供することができる。   Accordingly, in the present invention, it is possible to provide a toner carrier that can reduce the replacement frequency of the toner carrier or the developer and can extend the life, or a developer having the toner carrier. In the above description, the toner carrier of Example 7 has been described as an example of the toner carrier according to the present invention. However, the toner carrier to which the present invention is applied can achieve the same effect as described above. It is possible to provide a toner carrier that can reduce the frequency of replacement of the developer and extend the life of the developer, or a developer having the toner carrier.

(実施の形態5)
実施の形態5では、本発明に係る現像剤を用いて画像形成する画像形成装置について説明する。画像形成装置、例えばカラー画像形成装置の構成について、図6を参照して説明する。図6は、カラー画像形成装置の構成の一例を示す主要構成図である。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment, an image forming apparatus that forms an image using the developer according to the present invention will be described. The configuration of an image forming apparatus, for example, a color image forming apparatus will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a main configuration diagram showing an example of the configuration of the color image forming apparatus.

図6において、1y,1m,1c,1kは帯電手段、2y,2m,2c,2kは露光手段、3y,3m,3c,3kは現像手像、4は像形成感光体ドラム(像担持体)、5は中間転写媒体、6は最終転写ローラ、7は最終転写出力媒体、8はクリーニング手段である。   In FIG. 6, 1y, 1m, 1c, and 1k are charging means, 2y, 2m, 2c, and 2k are exposure means, 3y, 3m, 3c, and 3k are developing hand images, and 4 is an image forming photosensitive drum (image carrier). 5 is an intermediate transfer medium, 6 is a final transfer roller, 7 is a final transfer output medium, and 8 is a cleaning means.

なお、このカラー画像形成装置には、図6には図示されていないが、上記現像手段3y,3m,3c,3kの各装置への補給用現像剤カートリッジおよび前記各現像手段への現像剤補給手段、記録紙などの最終転写出力媒体7上へ転写された現像画像を定着させるための定着手段などが存在する。帯電手段1y,1m,1c,1k、露光手段2y,2m,2c,2k、現像手段3y,3m,3c,3k、画像形成感光体ドラム4の周囲に配置されている。   In this color image forming apparatus, although not shown in FIG. 6, a developer cartridge for replenishment to each of the developing means 3y, 3m, 3c and 3k and a developer replenishment to each of the developing means are provided. And fixing means for fixing the developed image transferred onto the final transfer output medium 7 such as recording paper. The charging units 1y, 1m, 1c, and 1k, the exposure units 2y, 2m, 2c, and 2k, the developing units 3y, 3m, 3c, and 3k, and the image forming photosensitive drum 4 are disposed.

現像手段3y,3m,3c,3kの各装置内には、それぞれ色の異なる、非磁性粉体トナーと磁性キャリアとが含まれる二成分現像剤が内蔵されている。すなわち、これら各現像手段には、上述した実施の形態1〜3の何れかの形態で説明したトナーキャリアとトナーが含まれる二成分現像剤が内蔵されている。ここで、トナーキャリアは、例えば(表5)に示した特性を有するトナーキャリアを用いる。   In each of the developing units 3y, 3m, 3c, and 3k, a two-component developer containing a non-magnetic powder toner and a magnetic carrier having different colors is incorporated. That is, each of these developing means incorporates the two-component developer containing the toner carrier and the toner described in any of the first to third embodiments. Here, for example, a toner carrier having the characteristics shown in Table 5 is used as the toner carrier.

現像手段3y,3m,3c,3kの各装置内に存在する現像スリーブ31y,31m,31c,31kは、それぞれの現像手段3y,3m,3c,3kに内蔵されている各色の現像剤を画像形成感光体ドラム4の対向面まで運搬するとともに、画像形成感光体ドラム4上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを画像形成感光体ドラム4上へ飛翔させる役目を有している。   The developing sleeves 31y, 31m, 31c, and 31k existing in the developing units 3y, 3m, 3c, and 3k are used to form an image of each color developer contained in the developing units 3y, 3m, 3c, and 3k. The non-magnetic powder toner contained in the two-component developer is transported to the opposite surface of the photoconductive drum 4 and the electrostatic latent image formed on the image forming photoconductive drum 4 is transferred to the image forming photoconductive drum 4. Has the role of flying up.

この実施の形態では、現像手段3yにはイエロー(y)の現像剤が、現像手段3mにはマゼンタ(m)の現像剤が、現像手段3cにはシアン(c)の現像剤が、現像手段3kにはブラック(k)の現像剤が、それぞれ内蔵されている。   In this embodiment, the developing means 3y has a yellow (y) developer, the developing means 3m has a magenta (m) developer, and the developing means 3c has a cyan (c) developer. 3k contains a black (k) developer.

また、この実施の形態では、帯電手段、露光手段および現像手段に付されている各符号に付されているアルファベットのサフィックスの同じものが一組となって各色の現像画像を形成するようになっている。すなわち、最初に、帯電手段1yによって像形性感光ドラム4の表面を所定の表面電位に帯電させ、次に、露光手段2yによって静電潜像を形成し、さらに、現像手段3yによって、像形性感光ドラム上4上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを付着させ、イエローの現像画像を形成する。   Further, in this embodiment, the same alphabetic suffixes attached to the respective reference numerals attached to the charging means, the exposure means, and the developing means are combined to form a developed image of each color. ing. That is, first, the surface of the image-forming photosensitive drum 4 is charged to a predetermined surface potential by the charging unit 1y, then an electrostatic latent image is formed by the exposure unit 2y, and further, the image unit is formed by the developing unit 3y. The non-magnetic powder toner contained in the two-component developer is attached to the electrostatic latent image formed on the photosensitive photosensitive drum 4 to form a yellow developed image.

次に、帯電手段1mによって、像形性感光ドラム4上に先に形成されたイエロー現像画像の上から像形性感光ドラム4の表面を所定の表面電位に帯電させ、次に、露光手段2mによって静電潜像を形成し、さらに、現像手段3mによって、像形性感光ドラム4上に形成された静電潜像に対し、二成分現像剤中に含まれる非磁性粉体トナーを付着させ、先に形成したイエロー現像画像の上にマゼンタの現像画像を形成する。   Next, the surface of the image-forming photosensitive drum 4 is charged to a predetermined surface potential from above the yellow developed image previously formed on the image-forming photosensitive drum 4 by the charging means 1m, and then the exposure means 2m. Then, an electrostatic latent image is formed by the developing unit 3m, and the nonmagnetic powder toner contained in the two-component developer is attached to the electrostatic latent image formed on the image-forming photosensitive drum 4 by the developing unit 3m. Then, a magenta developed image is formed on the previously formed yellow developed image.

これ以降、シアンについては帯電手段1c、露光手段2c及び現像手段3c、またブラックについては帯電手段1k、露光手段2k及び現像手段3kによって、上記イエローやマゼンタの場合の処理と同様に、画像形成感光体ドラム4の上に形成された現像画像の上に各現像画像を形成する。上述したような現像画像の形成方法が、いわゆる多重現像方式と呼ばれている。各色の画像を順次重ね合わせるカラー画像形成方法である。   Thereafter, image forming photosensitivity is performed by charging means 1c, exposure means 2c and developing means 3c for cyan, and charging means 1k, exposure means 2k and developing means 3k for black, as in the case of yellow and magenta. Each developed image is formed on the developed image formed on the body drum 4. The development image forming method as described above is called a so-called multiple development system. This is a color image forming method in which images of respective colors are sequentially superimposed.

なお、本実施の形態においては、キャリアの磁気特性や帯電特性等を調整すれば、どのようなタイプの電子写真用二成分現像剤、およびそれを用いた複合機、複写機、ファックス等などの画像形成装置にも適用することができ、従来の場合と比較して、電子写真用二成分現像剤あるいは現臓器の長寿命化を図ることができる。   In the present embodiment, any type of two-component developer for electrophotography, a multi-function machine, a copier, a fax machine, etc. using the same can be obtained by adjusting the magnetic characteristics and charging characteristics of the carrier. The present invention can also be applied to an image forming apparatus, and the life of the two-component developer for electrophotography or the current organ can be extended as compared with the conventional case.

以上説明したように、上記の実施の形態1〜5によれば、次の(1)〜(5)の作用効果を有する。   As described above, according to the first to fifth embodiments, the following effects (1) to (5) are obtained.

(1)従来と比較して、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性を向上させ、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを提供できる。   (1) Compared with the conventional case, the tin organic compound, which is a regulated substance, is not used as a curing agent, and the crosslinkability of the silicone resin is improved while maintaining the adhesion to the toner carrier core, and the charging characteristics, development It is possible to provide a resin-coated toner carrier for electrophotography having improved characteristics and life characteristics.

(2)従来と比較して、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性を向上(3次元架橋)させ、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを提供できる。   (2) Compared with the conventional case, the tin organic compound, which is a regulated substance, is not used as a curing agent, and the crosslinkability of the silicone resin is improved (three-dimensional crosslinking) while maintaining adhesion to the toner carrier core. In addition, a resin-coated toner carrier for electrophotography having improved charging characteristics, development characteristics, and life characteristics can be provided.

(3)従来と比較して、硬化剤として規制物質であるスズ有機化合物を使用せず、トナーキャリアコアとの密着性を保持しつつ、シリコーン系樹脂の架橋性をさらに向上(3次元架橋の割合を上げる)させ、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを提供できる。   (3) Compared to the conventional case, the tin organic compound, which is a regulated substance, is not used as a curing agent, and the crosslinkability of the silicone resin is further improved while maintaining the adhesion to the toner carrier core (three-dimensional crosslinking) The resin-coated toner carrier for electrophotography having improved charging characteristics, development characteristics, and life characteristics can be provided.

(4)従来と比較して、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを使用することで、キャリアまたは現像剤の交換頻度を低減する電子写真用二成分現像剤を提供できる。   (4) A two-component developer for electrophotography that uses a resin-coated toner carrier for electrophotography with improved charging characteristics, development characteristics, and life characteristics as compared with conventional ones, and reduces the frequency of carrier or developer replacement. Can provide.

(5)従来と比較して、帯電特性、現像特性、寿命特性を高めた電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを使用した電子写真用二成分現像剤を使用することで、高画質化、高速化、超寿命化に対応した画像形成装置提供することができ、エンドユーザーにとっては、現像剤の交換頻度を低減され、しかも、この現像剤に係るメンテナンスサービス等の経費を抑制できる。   (5) Compared with conventional ones, by using a two-component developer for electrophotography using a resin-coated toner carrier for electrophotography with improved charging characteristics, development characteristics, and life characteristics, high image quality, high speed, It is possible to provide an image forming apparatus capable of extending the service life, and for the end user, the replacement frequency of the developer can be reduced, and the cost of maintenance service and the like related to the developer can be suppressed.

以上のように、本発明にかかる電子写真用樹脂被覆トナーキャリアは、どのようなタイプの電子写真用二成分現像剤、およびそれを用いた複合機、複写機、ファックス等の画像形成装置にも有用である。   As described above, the resin-coated toner carrier for electrophotography according to the present invention can be applied to any type of two-component developer for electrophotography and image forming apparatuses such as multi-function machines, copiers, and fax machines using the same. Useful.

本発明のトナーキャリアの構造の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the structure of the toner carrier of this invention 被覆前のトナーキャリアコア(1個)形状の一例を示す電子顕微鏡写真Electron micrograph showing an example of the shape of the toner carrier core (one piece) before coating. 被覆後のトナーキャリア(1個)形状の一例を示す電子顕微鏡写真Electron micrograph showing an example of toner carrier (one piece) shape after coating 被覆後のトナーキャリア(全体)形状の一例を示す電子顕微鏡写真Electron micrograph showing an example of toner carrier (whole) shape after coating トナーキャリアを用いた現像剤および従来の現像剤それぞれを使用した場合の印刷枚数と帯電量変化率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the number of printed sheets and a charge amount change rate when using a developer using a toner carrier and a conventional developer, respectively. カラー画像形成装置の構成の一例を示す主要構成図Main configuration diagram showing an example of the configuration of a color image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1y,1m,1c,1k 帯電手段
2y,2m,2c,2k 露光手段
3y,3m,3c,3k 現像手段
4 画像形成感光体ドラム
5 中間転写媒体
6 最終転写ローラ
7 最終転写出力媒体
8 クリーニング手段
100 トナーキャリア粒子
110 トナーキャリアコア
120 シリコーン系樹脂被覆層
1y, 1m, 1c, 1k Charging means 2y, 2m, 2c, 2k Exposure means 3y, 3m, 3c, 3k Developing means 4 Image forming photosensitive drum 5 Intermediate transfer medium 6 Final transfer roller 7 Final transfer output medium 8 Cleaning means 100 Toner carrier particles 110 Toner carrier core 120 Silicone resin coating layer

Claims (6)

酸化物磁性材料を焼結して凝集粒子の構造を有するキャリアコア粒子を作製し、水と相溶性のある有機溶剤に、水と相溶性のある有機溶剤に可溶なシリコーン系樹脂(A)と、アミノ系シランカップリング剤と(B)、エポキシ系シランカップリング剤(C)と、水(D)と、を溶解して被覆樹脂液を作製し、前記キャリアコア粒子を前記被覆樹脂液により被覆して被覆樹脂層を形成すること、
を特徴とする電子写真用樹脂被覆トナーキャリアの製造方法。
Silicone resin (A) soluble in an organic solvent compatible with water and an organic solvent compatible with water by producing carrier core particles having an aggregated particle structure by sintering an oxide magnetic material And an amino-based silane coupling agent (B), an epoxy-based silane coupling agent (C), and water (D) are dissolved to prepare a coating resin solution, and the carrier core particles are used as the coating resin solution. Forming a coated resin layer by coating with
A method for producing a resin-coated toner carrier for electrophotography.
前記のアミノ系シランカップリング剤(B)およびエポキシ系シランカップリング剤(B)が3個の加水分解性基を有すること、
を特徴とする請求項1に記載の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアの製造方法。
The amino-based silane coupling agent (B) and the epoxy-based silane coupling agent (B) have three hydrolyzable groups,
The method for producing a resin-coated toner carrier for electrophotography according to claim 1.
前記のアミノ系シランカップリング剤(B)とエポキシ系シランカップリング剤(C)との重量比(C/B)の範囲が、1〜3であること、
を特徴とする請求項1または請求項2に記載の電子写真用樹脂被覆トナーキャリア。
The range of the weight ratio (C / B) between the amino silane coupling agent (B) and the epoxy silane coupling agent (C) is 1 to 3,
The resin-coated toner carrier for electrophotography according to claim 1 or 2, wherein
請求項1〜3のいずれか1つに記載の製造方法により製造したことを特徴とする電子写真用樹脂被覆トナーキャリア。 A resin-coated toner carrier for electrophotography, which is produced by the production method according to claim 1. 請求項4に記載の電子写真用樹脂被覆トナーキャリアを有することを特徴とする現像剤。 A developer comprising the resin-coated toner carrier for electrophotography according to claim 4. 請求項5に記載の現像剤を用いて画像形成することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image using the developer according to claim 5.
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