JP2009210795A - Electrophotographic carrier, electrophotographic developer, developing device, image forming apparatus and image forming method - Google Patents

Electrophotographic carrier, electrophotographic developer, developing device, image forming apparatus and image forming method Download PDF

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浩介 鈴木
Fumio Kondo
富美雄 近藤
Kimitoshi Yamaguchi
公利 山口
Yutaka Takahashi
裕 高橋
Hitoshi Iwatsuki
仁 岩附
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrophotographic carrier, capable of suppressing reduction in charging quantity and resistance by suppressing the occurrence of toner spent. <P>SOLUTION: In the electrophotographic carrier including at least a core material particle and a cover layer covering the core material particle, the cover layer comprises at least a binder resin, a solid particle and a carbon nanotube, and the particle size D (μm) of the solid particle satisfies 1<(D/h)<10 wherein h is an average thickness of a resin part in the cover layer (μm). <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法に係り、特に静電潜像をトナー像化するために使用される電子写真用キャリアに関する。   The present invention relates to an electrophotographic carrier, an electrophotographic developer, a developing device, an image forming apparatus, and an image forming method, and more particularly to an electrophotographic carrier used for forming an electrostatic latent image into a toner image.

電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させて可視像を形成した後、該トナー像を紙等の記録媒体に転写し、定着され、出力画像となる。近年、電子写真方式を用いたコピアやプリンタの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。フルカラー電子写真法によるカラー画像形成は一般に3原色であるイエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナー又はそれに黒色を加えた4色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行なうものである。従って、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー画像表面をある程度平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から従来のフルカラー複写機等の画像光沢は10〜50%の中〜高光沢のものが多かった。   In electrophotographic image formation, an electrostatic latent image is formed by an electrostatic charge on an image carrier such as a photoconductive material, and charged toner particles are attached to the electrostatic latent image to form a visible image. After the toner image is formed, the toner image is transferred to a recording medium such as paper and fixed to form an output image. In recent years, the technology of copiers and printers using an electrophotographic system has been rapidly expanding from monochrome to full color, and the full color market tends to expand. Color image formation by full-color electrophotography generally reproduces all colors by laminating three color toners of three primary colors, yellow, magenta, and cyan, or four color toners with black added thereto. . Therefore, in order to obtain a clear full color image with excellent color reproducibility, it is necessary to smooth the fixed toner image surface to some extent to reduce light scattering. For these reasons, the image gloss of conventional full-color copying machines or the like is often 10 to 50% of medium to high gloss.

一般に、乾式のトナー像を記録媒体に定着する方法としては、平滑な表面を持ったローラやベルトを加熱し、トナーと圧着する接触加熱定着方法が多用されている。この方法は熱効率が高く高速定着が可能であり、カラートナーに光沢や透明性を与えることが可能であるという利点がある反面、加熱定着部材表面と溶融状態のトナーとを加圧下で接触させた後加熱定着部材表面から剥離するために、トナー像の一部が加熱定着部材表面に付着して別の画像上に転移する、いわゆるオフセット現象が生じる。このオフセット現象を防止することを目的として、離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で加熱定着部材表面を形成し、さらにその加熱定着部材表面にシリコーンオイル等の離型オイルを塗布する方法が一般に採用されていた。しかしこの方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、離型オイルを供給するための装置が必要であり、定着装置が大型化しマシンの小型化に不向きである。このためモノクロトナーでは、溶融したトナーが内部破断しないように結着樹脂の分子量分布の調整等でトナーの溶融時の粘弾性を高め、さらにトナー中にワックス等の離型剤を含有させることにより、定着ローラに離型オイルを塗布しない(オイルレス化)、或いはオイル塗布量をごく微量とする方法が採用される傾向にある。   In general, as a method for fixing a dry toner image on a recording medium, a contact heating fixing method in which a roller or belt having a smooth surface is heated and pressed against the toner is frequently used. This method has high thermal efficiency and high-speed fixing, and is advantageous in that it can give gloss and transparency to the color toner. However, the surface of the heat-fixing member is brought into contact with the molten toner under pressure. Since the toner image is peeled off from the surface of the post-heating fixing member, a so-called offset phenomenon occurs in which a part of the toner image adheres to the surface of the heat fixing member and is transferred onto another image. For the purpose of preventing this offset phenomenon, there is a method in which the surface of the heat fixing member is formed of silicone rubber or fluorine resin having excellent releasability, and further, a release oil such as silicone oil is applied to the surface of the heat fixing member. It was generally adopted. However, this method is extremely effective in preventing toner offset, but a device for supplying release oil is necessary, and the fixing device becomes large and unsuitable for downsizing the machine. For this reason, in a monochrome toner, by adjusting the molecular weight distribution of the binder resin so that the melted toner does not break internally, the viscoelasticity at the time of melting of the toner is increased, and a release agent such as wax is further included in the toner. There is a tendency to employ a method in which the release oil is not applied to the fixing roller (oilless) or the amount of oil applied is very small.

一方、カラートナーにおいてもモノクロ同様マシンの小型化、構成の簡素化の目的でオイルレス化の傾向が見られている。しかし、前述したようにカラートナーでは色再現性を向上させるために定着画像の表面を平滑にする必要があるため溶融時の粘弾性を低下させねばならず、光沢のないモノクロトナーよりオフセットし易く、定着装置のオイルレス化や微量塗布化がより困難となる。また、トナー中に離型剤を含有させると、トナーの付着性が高まり転写紙への転写性が低下し、さらにトナー中の離型剤がキャリア等の摩擦帯電部材を汚染し帯電性を低下させることにより耐久性が低下するという問題を生じる。   On the other hand, as for color toners, there is a tendency toward oil-less for the purpose of downsizing machines and simplifying the configuration as in monochrome. However, as described above, in order to improve the color reproducibility of the color toner, it is necessary to smooth the surface of the fixed image, so the viscoelasticity at the time of melting must be lowered, and it is easier to offset than the glossy monochrome toner. Therefore, it is more difficult to make the fixing device oil-free and to apply a small amount. In addition, when a release agent is contained in the toner, the adhesion of the toner is increased and the transfer property to the transfer paper is lowered. Further, the release agent in the toner contaminates the frictional charging member such as a carrier to reduce the charging property. This causes a problem that the durability is lowered.

また、キャリアに関しては、画像形成をより速く、より美しくという要望は高まる一方で、近年のマシンの高速化に伴い、キャリアとトナーを含む現像剤が受けるストレスも飛躍的に増大しており、従来高寿命とされたキャリアにおいても充分な寿命が得られなくなってきている。このような問題に対処するため、芯材粒子の表面に、カーボンナノチューブを含有させた樹脂被膜層で被覆した電子写真現像剤用キャリアが提案されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   Regarding the carrier, while the demand for faster and more beautiful image formation is increasing, the stress received by the developer containing the carrier and the toner has increased dramatically with the recent increase in machine speed. Even in a carrier having a long life, a sufficient life cannot be obtained. In order to cope with such a problem, an electrophotographic developer carrier in which the surface of the core material particles is coated with a resin coating layer containing carbon nanotubes has been proposed (see, for example, Patent Documents 1 to 3).

特第3887584号公報Japanese Patent No. 3887584 特開2006−091381号公報JP 2006-091381 A 特開2007−094402号公報JP 2007-094402 A

しかしながら、特許文献1〜3記載のものでは、芯材粒子の表面を被覆する樹脂被膜層に堅くて耐摩耗特性の優れたカーボンナノチューブを含有させることによって、樹脂被膜層の耐磨耗性を改善しようとするものであるが、トナースペントが発生して帯電量の低下や抵抗の低下を招くと言う問題がある。   However, those described in Patent Documents 1 to 3 improve the wear resistance of the resin coating layer by including a hard carbon nanotube with excellent wear resistance in the resin coating layer covering the surface of the core particles. However, there is a problem that toner spent is generated, resulting in a decrease in charge amount and a decrease in resistance.

本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、芯材粒子の表面を被覆する樹脂被膜層にカーボンナノチューブが含有されているにもかかわらず、トナースペントの発生を抑制して帯電量及び抵抗の低下を抑制することが可能な電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法を提供することを目的とする。   The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and in spite of the fact that carbon nanotubes are contained in the resin coating layer covering the surface of the core material particles, the generation of toner spent is suppressed. An object of the present invention is to provide an electrophotographic carrier, an electrophotographic developer, a developing device, an image forming apparatus, and an image forming method capable of suppressing a decrease in resistance.

上記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、少なくとも芯材粒子と、当該芯材粒子を被覆する被覆層とを有してなる電子写真用キャリアにおいて、
当該被覆層は、少なくとも結着樹脂と、固体粒子と、カーボンナノチューブとを含み、
当該固体粒子の粒径をD(μm)、前記被膜層における樹脂部分の平均厚みをh(μm)としたとき、1<(D/h)<10を満たすことを特徴とする。
In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is an electrophotographic carrier comprising at least core material particles and a coating layer covering the core material particles.
The coating layer includes at least a binder resin, solid particles, and carbon nanotubes,
When the particle size of the solid particles is D (μm) and the average thickness of the resin portion in the coating layer is h (μm), 1 <(D / h) <10 is satisfied.

また、請求項2の発明は、請求項1記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子は、アルミナ粒子又は、シリカ粒子であることを特徴とする。
The invention of claim 2 is the carrier for electrophotography according to claim 1,
The solid particles are alumina particles or silica particles.

また、請求項3の発明は、請求項1又は2記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子の粒径Dは、0.05μm〜5μmの範囲にあることを特徴とする。
The invention of claim 3 is the carrier for electrophotography according to claim 1 or 2,
The solid particles have a particle size D in the range of 0.05 μm to 5 μm.

また、請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子の体積固有抵抗は、1.0×1012Ω・cm〜1.0×1016Ω・cmの範囲内にあることを特徴とする。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the electrophotographic carrier according to any one of the first to third aspects,
The volume resistivity of the solid particles is in the range of 1.0 × 10 12 Ω · cm to 1.0 × 10 16 Ω · cm.

また、請求項5の発明は、請求項1乃至4のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブが、シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ及びマルチウォールナノチューブの少なくとも1種であることを特徴とする。
The invention of claim 5 is the electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 4,
The carbon nanotube is at least one of a single-wall nanotube, a double-wall nanotube, and a multi-wall nanotube.

また、請求項6の発明は、請求項1乃至5のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブが、アームチェア型構造を有するものであることを特徴とする。
The invention of claim 6 is the electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 5,
The carbon nanotube has an armchair structure.

また、請求項7の発明は、請求項1乃至6のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブは、CVD法、アーク放電法及びレーザー蒸発法のいずれか1つの製造方法によって製造されたものであることを特徴とする。
The invention of claim 7 is the electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 6,
The carbon nanotube is manufactured by any one of a CVD method, an arc discharge method, and a laser evaporation method.

また、請求項8の発明は、電子写真用キャリアとトナーを混合してなる電子写真用現像剤において、
前記電子写真用キャリアが請求項1乃至7のいずれか1項記載の電子写真用キャリアであることを特徴とする。
The invention of claim 8 is an electrophotographic developer obtained by mixing an electrophotographic carrier and a toner.
The electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrophotographic carrier is the electrophotographic carrier.

また、請求項9の発明は、請求項8記載の電子写真用現像剤において、
前記トナーが、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする。
The invention of claim 9 is the electrophotographic developer according to claim 8,
The toner includes at least a binder resin and a colorant.

また、請求項10の発明は、電子写真用キャリアとトナーを含む現像剤を収容して、前記トナーを静電潜像担持体上に形成された静電潜像に供給してトナー像化する現像装置において、
前記現像剤は、請求項8又は9記載の電子写真用現像剤であることを特徴とする。
According to a tenth aspect of the present invention, an electrophotographic carrier and a developer containing toner are accommodated, and the toner is supplied to an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image. In the developing device,
The developer according to claim 8 or 9, wherein the developer is an electrophotographic developer.

また、請求項11の発明は、少なくとも静電潜像担持体と、少なくとも当該静電潜像担持体上に形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを一体に構成し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項10記載の現像装置であることを特徴とする。
According to an eleventh aspect of the present invention, at least the electrostatic latent image carrier and at least a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image are integrated. In the process cartridge configured and detachable from the image forming apparatus main body,
The developing device is a developing device according to claim 10.

また、請求項12の発明は、静電潜像担持体と、当該静電潜像担持体上に形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項10記載の現像装置であることを特徴とする。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an electrostatic latent image carrier; and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image. In the device
The developing device is a developing device according to claim 10.

また、請求項13の発明は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を、電子写真用現像剤を用いて現像して可視像化する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法において、
前記電子写真用現像剤は、請求項8又は9記載の電子写真用現像剤であることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, there is provided an electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, and developing the electrostatic latent image using an electrophotographic developer. In an image forming method comprising at least a developing step for forming a visible image, a transfer step for transferring the visible image to a recording medium, and a fixing step for fixing the transferred image transferred to the recording medium,
The electrophotographic developer is the electrophotographic developer according to claim 8 or 9.

本発明によれば、当該被覆層は、少なくとも結着樹脂と、固体粒子と、カーボンナノチューブとを含み、当該固体粒子の粒径をD(μm)、前記被膜層における樹脂部分の平均厚みをh(μm)としたとき、1<(D/h)<10を満たすことによって、トナースペントの発生を抑制して帯電量及び抵抗の低下を抑制することが可能な電子写真用キャリア、電子写真用現像剤、現像装置、画像形成装置及び画像形成方法を提供することができる。   According to the present invention, the coating layer includes at least a binder resin, solid particles, and carbon nanotubes, the particle size of the solid particles is D (μm), and the average thickness of the resin portion in the coating layer is h. When (μm) is satisfied, by satisfying 1 <(D / h) <10, the generation of toner spent can be suppressed and the decrease in charge amount and resistance can be suppressed, and electrophotographic carrier A developer, a developing device, an image forming apparatus, and an image forming method can be provided.

以下に、本発明について更に具体的に詳しく説明する。本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、少なくとも芯材粒子とこの芯材粒子を被覆する被覆層とを有してなる電子写真用キャリアにおいて、該被覆層が少なくとも結着樹脂と、固体粒子と、カーボンナノチューブとを含み、当該固体粒子の粒径D(μm)と、被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、次式、1<(D/h)<10を満たすことで、改善効果が顕著であることが判った。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail. As a result of continuing investigations to solve the problems of the prior art, the present inventors have at least a core material particle and an electrophotographic carrier comprising a coating layer covering the core material particle. The coating layer includes at least a binder resin, solid particles, and carbon nanotubes, and the particle diameter D (μm) of the solid particles and the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer are expressed by the following formula: It was found that the improvement effect was remarkable when 1 <(D / h) <10 was satisfied.

即ち、前記固体粒子と樹脂部分の平均厚みが上記式の関係を満たすと、被覆層における樹脂部分に比べて当該固体粒子の方が凸となるので、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦、又はキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができ、帯電発生箇所である結着樹脂の膜削れを抑制することが可能となる。   That is, when the average thickness of the solid particles and the resin portion satisfies the relationship of the above formula, the solid particles become more convex than the resin portion in the coating layer, so by stirring to triboelectrically charge the developer, Contact with a strong impact on the binder resin can be relieved by friction with the toner or friction between the carriers, and it is possible to suppress film abrasion of the binder resin, which is a place where charging occurs.

また、キャリア表面に被覆層に比べて粒径の大きな固体粒子が多数存在して表面凹凸形状を有するキャリア粒子が形成されるため、キャリア同士の摩擦接触によりキャリア表面に付着したトナーのスペント成分を効率よく掻き落とすクリーニング効果が生じて、トナースペントを防止することができる。   In addition, since a large number of solid particles having a particle size larger than that of the coating layer are present on the carrier surface and carrier particles having an uneven surface shape are formed, the spent component of the toner adhering to the carrier surface due to frictional contact between the carriers can be reduced. A cleaning effect that scrapes off efficiently occurs, and toner spent can be prevented.

更に、表面が凹凸形状となっているので、トナーやキャリア同士の接触面積が小さくなり、流動性が良好な現像剤となる。また、表面の凸形状により、トナーとの接触時にトナーをしっかりと保持することができるので、表面に凹凸形状の無いキャリアのように、キャリアとトナーとが滑ることによってトナーが現像剤中に取り込めないという不具合が少なく、現像剤中に補給されたトナーの現像剤中への取り込み、及び帯電の立ち上げを効率的に行うことができる。   Furthermore, since the surface is uneven, the contact area between the toner and the carrier is reduced, and the developer has good fluidity. In addition, the convex shape of the surface allows the toner to be securely held when in contact with the toner, so that the toner can be taken into the developer by sliding the carrier and the toner like a carrier having no irregular shape on the surface. There are few inconveniences such as the absence of toner, and it is possible to efficiently take in the toner replenished in the developer into the developer and start up charging.

前記(D/h)が1以下であると、固体粒子が結着樹脂中に埋もれてしまう可能性が大きいため、著しく効果が低下してしまうことがあり、10以上であると、固体粒子と結着樹脂との接触面積が少ないため、結着樹脂による充分な結着力が得られず、当該固体粒子が容易に脱離してしまうことがある。従って、前記固体粒子の粒径D(μm)と、前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、上記式、1<(D/h)<10を満たし、好ましくは、1<(D/h)<5を満たすことがより好ましい。   If the (D / h) is 1 or less, the solid particles are likely to be buried in the binder resin, so that the effect may be significantly reduced. Since the contact area with the binder resin is small, sufficient binding force by the binder resin cannot be obtained, and the solid particles may be easily detached. Therefore, the particle diameter D (μm) of the solid particles and the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer satisfy the above formula, 1 <(D / h) <10, preferably 1 < It is more preferable to satisfy (D / h) <5.

前記固体粒子の粒径Dは、0.05μm〜3μmが好ましく、0.05μm〜1μmがより好ましい。また、前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)は、0.04μm〜2μmが好ましく、0.04μm〜1μmがより好ましい。   The particle diameter D of the solid particles is preferably 0.05 μm to 3 μm, and more preferably 0.05 μm to 1 μm. The average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer is preferably 0.04 μm to 2 μm, and more preferably 0.04 μm to 1 μm.

この場合、前記被覆層における樹脂部分の平均厚みhは、芯材粒子表面に対して存在する膜の平均的な厚みであり、芯材粒子表面から被覆層表面までの厚みにおいて固体粒子部分Dを除いた樹脂部分の平均厚みを意味する。具体的には、図1に示すように、該被覆層Bにおける樹脂部分Eの厚みとしては、芯材粒子Aの表面A1と固体粒子Cとの間に存在する樹脂部分Eの厚みhaと、固体粒子B間に存在する樹脂部分Eの厚みhbと、固体粒子B上の樹脂部分Eの厚みhcと、芯材粒子A上の樹脂部分Eの厚みhdとがある。   In this case, the average thickness h of the resin portion in the coating layer is the average thickness of the film existing on the surface of the core particle, and the solid particle portion D is the thickness from the core particle surface to the coating layer surface. It means the average thickness of the removed resin part. Specifically, as shown in FIG. 1, as the thickness of the resin portion E in the coating layer B, the thickness ha of the resin portion E existing between the surface A1 of the core particle A and the solid particles C, There are a thickness hb of the resin part E existing between the solid particles B, a thickness hc of the resin part E on the solid particle B, and a thickness hd of the resin part E on the core particle A.

本発明における前記被覆層Bにおける樹脂部分Eの平均厚みhは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリアの断面を観察して測定することができる。具体的には、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で、被覆層における樹脂部分Eの厚み(芯材粒子表面と固体粒子との間に存在する樹脂部分の厚みha、固体粒子間に存在する樹脂部分の厚みhb、固体粒子上の樹脂部分の厚みhc、及び芯材粒子上の樹脂部分の厚みhd)を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定し、50個の測定値を得て、該測定値を平均した値を被覆層Bにおける樹脂部分Eの平均厚みhとしている。   The average thickness h of the resin portion E in the coating layer B in the present invention can be measured by observing the cross section of the carrier using, for example, a transmission electron microscope (TEM). Specifically, the thickness of the resin portion E in the coating layer (the thickness ha of the resin portion existing between the surface of the core material particle and the solid particle, between the solid particles at intervals of 0.2 μm along the carrier surface. The thickness hb of the resin portion, the thickness hc of the resin portion on the solid particles, and the thickness hd of the resin portion on the core particles are measured using a transmission electron microscope (TEM), and 50 measurement values are obtained. Thus, the average value of the measured values is defined as the average thickness h of the resin portion E in the coating layer B.

即ち、前記被覆層Bにおける樹脂部分Eの平均厚みhの値は、前記測定値を合計した値を、前記測定値の個数で割った値として求めることができる。該測定値の個数は、前記芯材粒子表面と固体粒子との間に存在する樹脂部分の厚みha、固体粒子間に存在する樹脂部分の厚みhb、固体粒子上の樹脂部分の厚みhc、及び芯材粒子上の樹脂部分の厚みhdをそれぞれ1つとして数える。例えば、図1の測定点Xでは、前記ha及び前記hcが存在するので、測定点Xにおける測定値の個数は2つとなる。なお、前記50個ある測定値のうち、最後に測定した箇所が、前記被覆層Bにおける樹脂部分Eの厚みの測定値として、複数の測定値(例えば、前記ha及び前記hc)が得られた場合には、該測定値の合計値を、測定値の個数である「49+(最後の測定点における測定値の数)」の値で割った値を、被覆層における樹脂部分の平均厚みhの値としている。   That is, the value of the average thickness h of the resin portion E in the coating layer B can be obtained as a value obtained by dividing the total value of the measured values by the number of the measured values. The number of measured values is the thickness ha of the resin portion existing between the surface of the core particle and the solid particles, the thickness hb of the resin portion existing between the solid particles, the thickness hc of the resin portion on the solid particles, and The thickness hd of the resin part on the core particle is counted as one each. For example, at the measurement point X in FIG. 1, since the ha and the hc exist, the number of measurement values at the measurement point X is two. Of the 50 measured values, the last measured location was a plurality of measured values (for example, ha and hc) as measured values of the thickness of the resin portion E in the coating layer B. In this case, the value obtained by dividing the total value of the measurement values by the value of “49+ (number of measurement values at the last measurement point)” that is the number of measurement values is the average thickness h of the resin portion in the coating layer. Value.

前記固体粒子の体積固有抵抗は、1.0×1012(Ω・cm)以上が好ましく、1.0×1012〜1.0×1016(Ω・cm)がより好ましい。前記体積固有抵抗が1.0×1012(Ω・cm)未満であると、固体粒子Cが被覆層Bよりも大きいので、芯材粒子Aと被覆層Bの表面を1粒の固体粒子Cで結ぶことが起こりうるので、局所的に低抵抗部位ができ、ベタ部でのキャリア付着が生じてしまうことがあるので、1.0×1012(Ω・cm)以上とするのが好ましい。 The volume resistivity of the solid particles is preferably 1.0 × 10 12 (Ω · cm) or more, and more preferably 1.0 × 10 12 to 1.0 × 10 16 (Ω · cm). If the volume resistivity is less than 1.0 × 10 12 (Ω · cm), the solid particles C are larger than the coating layer B, so that the surfaces of the core material particles A and the coating layer B are separated by one solid particle C. Since a low-resistance region is locally formed and carrier adhesion may occur in the solid portion, it is preferable to set it to 1.0 × 10 12 (Ω · cm) or more.

ここで、前記固体粒子Cの体積固有抵抗は、例えば、以下のようにして測定することができる。内径1インチの円筒状の塩化ビニル管内に試料(固体粒子)を充填し、その上下を電極で挟む。これら電極をプレス機により、15kg/cmの圧力を1分間加える。続いて、この加圧した状態で、LCRメータによる測定を行い、抵抗(r)を測定する。得られた抵抗値を、下記(1)により計算して、体積固有抵抗を求めることができる。 Here, the volume resistivity of the solid particles C can be measured, for example, as follows. A sample (solid particles) is filled in a cylindrical vinyl chloride tube having an inner diameter of 1 inch, and the upper and lower sides are sandwiched between electrodes. A pressure of 15 kg / cm 2 is applied to these electrodes with a press machine for 1 minute. Subsequently, in this pressurized state, measurement with an LCR meter is performed to measure resistance (r). The obtained resistivity can be calculated by the following (1) to obtain the volume resistivity.

体積固有抵抗(Ω・cm)=[{(2.54÷2)×π}÷H]×r (1)
ただし、前記(1)式中、Hは試料の厚み、rは抵抗値を表す。
Volume resistivity (Ω · cm) = [{(2.54 ÷ 2) 2 × π} ÷ H] × r (1)
However, in said Formula (1), H represents the thickness of a sample and r represents resistance value.

前記固体粒子としては、例えば、アルミナ(Al)粒子(モース硬度:9)、シリカ(SiO)粒子(モース硬度:7)等のモース硬度5以上の硬質の無機化合物からなる固体粒子が挙げられる。これらの中でも、アルミナ粒子は、キャリアの被覆材料に用いられる結着樹脂との相性も良く、分散性、接着性の面でも優れているだけではなく、モース硬度が9と非常に高いので、現像装置内でのストレスに対し、磨耗、割れが生じ難く、長期にわたって被覆層の保護効果、スペント物掻き取り効果を発揮できるので特に好ましい。 Examples of the solid particles include solid particles made of a hard inorganic compound having a Mohs hardness of 5 or more, such as alumina (Al 2 O 3 ) particles (Mohs hardness: 9) and silica (SiO 2 ) particles (Mohs hardness: 7). Is mentioned. Among these, the alumina particles not only have good compatibility with the binder resin used for the coating material of the carrier, are excellent in dispersibility and adhesiveness, and have a very high Mohs hardness of 9, so that development is possible. It is particularly preferable because it is difficult to cause wear and cracking against stress in the apparatus, and can exhibit the protective effect of the coating layer and the effect of scraping scrapes over a long period of time.

前記アルミナ粒子としては、粒径5μm以下、特に0.05μm〜3μmが好ましく、より好ましくは、0.05μm〜1μmのアルミナ粒子が好ましく、表面処理していないもの、疎水化処理など表面処理したもの、表面を低抵抗化処理したものの全てを用いることができる。   The alumina particles preferably have a particle size of 5 μm or less, particularly 0.05 μm to 3 μm, more preferably 0.05 μm to 1 μm, and are preferably not surface-treated or surface-treated such as hydrophobized. Any of those whose surface is subjected to a resistance reduction treatment can be used.

前記シリカとしては、トナー用に用いられているもの、及びそれ以外のものも用いることができ、表面処理していないもの、疎水化処理など表面処理したもの、表面を低抵抗化処理したものの全てを用いることができる。   As the silica, those used for toners and those other than that can be used, and all of those that have not been surface-treated, those that have been subjected to surface treatment such as a hydrophobic treatment, and those whose surface has been subjected to low resistance treatment are used. Can be used.

前記固体粒子の被覆層における含有量は10〜80質量%が好ましく、20〜60質量%がより好ましい。前記含有量が10質量%未満であると、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、固体粒子の占める割合が少ないため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さくなるので、十分な耐久性が得られないことがある。一方、80質量%を超えると、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、固体粒子の占める割合が多すぎるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、十分な帯電能力を発揮できないことがある。更に、結着樹脂量に比べ固体粒子量が多すぎるので、結着樹脂による固体粒子の保持能力が不十分となり、固体粒子が脱離し易くなり、帯電量や抵抗等の変動量が増えて、十分な耐久性が得られないことがある。   10-80 mass% is preferable and, as for content in the coating layer of the said solid particle, 20-60 mass% is more preferable. When the content is less than 10% by mass, since the proportion of solid particles occupies less than the proportion of the binder resin on the surface of the carrier particles, the effect of relaxing contact with a strong impact on the binder resin is achieved. Since it becomes small, sufficient durability may not be obtained. On the other hand, if it exceeds 80% by mass, the proportion of solid particles is too large compared to the proportion of the binder resin on the carrier surface, so that the proportion of the binder resin that is the charge generation location becomes insufficient, and is sufficient. The charging ability may not be demonstrated. Furthermore, since the amount of solid particles is too much compared to the amount of binder resin, the solid particle retention capacity by the binder resin becomes insufficient, the solid particles are easily detached, and the amount of fluctuation such as charge amount and resistance increases. Sufficient durability may not be obtained.

ここで、前記固体粒子の被覆層における含有量は、下記(2)式によって算出することができる。   Here, the content of the solid particles in the coating layer can be calculated by the following equation (2).

固体粒子の含有量(質量%)=〔固体粒子の含有質量÷被覆層に含まれる材料の固形分総質量(固体粒子+結着樹脂固形分+カーボンナノチューブ+その他の成分)〕×100 (2)   Content of solid particles (mass%) = [content of solid particles ÷ total solid content of material contained in coating layer (solid particles + binder resin solid content + carbon nanotubes + other components)] × 100 (2 )

また、本発明者らは、前記被覆層内に、カーボンナノチューブを含有させた場合には、カーボンナノチューブの良好な導電性によって、キャリアの電気抵抗を適切に調整することが可能となるだけでなく、良好な耐磨耗性によって、被膜層の耐磨耗性をさらに向上させることが可能となることを究明した。   In addition, when the carbon nanotube is included in the coating layer, the present inventors not only can appropriately adjust the electric resistance of the carrier due to the good conductivity of the carbon nanotube. It was found that the wear resistance of the coating layer can be further improved by the good wear resistance.

カーボンナノチューブは、炭素によって作られる六員環ネットワークが単層或いは多層の同軸管状になった物質であり、一様な平面のグラファイト(グラフェンシート)を円筒状に丸めたような構造をしており、炭素の同素体でフラーレンの一種に分類されることもある物質である。また、円筒状の筒は、同心円状に複数の円筒層を有する場合もあり、単層のものをシングルウォールナノチューブ(SWNT)、二層のものをダブルウォールナノチューブ(DWNT)、複層のものをマルチウォールナノチューブ(MWNT)と呼ばれる。構造(巻き方)については、アームチェア型、ジグッザグ型、カイラル(螺旋)型等があり、ジグッザグ型、カイラル(螺旋)型については半導体であるが、アームチェア型は導体の特性を示すので、本発明ではアームチェア型のカーボンナノチューブを使用することで、上記の効果を顕著に発揮することが出来る。   A carbon nanotube is a material in which a six-membered ring network made of carbon is formed into a single-layer or multi-layer coaxial tube, and has a structure in which uniform plane graphite (graphene sheet) is rolled into a cylindrical shape. It is a substance that may be classified as a kind of fullerene in an allotrope of carbon. In addition, a cylindrical tube may have a plurality of concentric cylindrical layers. A single-walled tube is a single-wall nanotube (SWNT), a double-walled tube is a double-walled nanotube (DWNT), and a multi-walled tube is used. It is called a multi-wall nanotube (MWNT). As for the structure (how to wind), there are armchair type, zigzag type, chiral (spiral) type, etc., and zigzag type, chiral (spiral) type is a semiconductor, but armchair type shows the characteristics of conductor, In the present invention, the above effects can be remarkably exhibited by using the armchair type carbon nanotube.

そして、カーボンナノチューブの長所については様々なものが挙げられるとともに、まだ未確認な領域においても、長所を出し得る可能性があると言われているが、本発明に関する長所を挙げると、非常に高い導電特性を有すること、鋼鉄の20倍の強度を有すること、非常にしなやかな弾性力を有することなど、電気導電性に優れ、高強度でかつ高弾性であることが挙げられ、これらはキャリア用の導電材料としては非常に有用な特性であり、従来から抵抗制御剤として用いられてきているカーボンブラックとは異なる効果を得ることが出来る。   There are various advantages of carbon nanotubes, and it is said that there is a possibility that the advantages can be obtained even in an unconfirmed region. It has excellent electrical conductivity, high strength and high elasticity, such as having properties, 20 times the strength of steel, and extremely flexible elasticity. This is a very useful characteristic as a conductive material, and can obtain an effect different from that of carbon black conventionally used as a resistance control agent.

即ち、電気伝導性に優れる点は、被覆層中において従来のカーボンブラックをはるかに上回る抵抗制御性が得られる。更に、高強度、高弾性に優れる点は、被覆層からの脱離が抑えられること、カーボンナノチューブそのものの欠けや割れが発生し難いことにより、非常に良いレベルの色汚れ特性を得ることが出来る。また、被覆層からの脱離については、カーボンナノチューブの場合、直径に対しある程度の長さを持った形状を有するので、被覆樹脂との接着面積を大きく取れるため、カーボンナノチューブへ外力が加わっても、非常に脱離し難い。このように、カーボンナノチューブは従来のカーボンブラックとは全く異なる効果を発揮することが出来る材料である。また、本発明でいうカーボンナノチューブとは、カーボンナノチューブであれば特に限定することはなく、一般的に使われているものを用いることができる。   That is, the point which is excellent in electrical conductivity provides resistance controllability far exceeding that of conventional carbon black in the coating layer. In addition, the excellent strength and elasticity are that the release from the coating layer is suppressed, and that the carbon nanotubes themselves are not easily chipped or cracked, so that a very good level of color stain characteristics can be obtained. . Also, regarding the detachment from the coating layer, since the carbon nanotube has a shape having a certain length with respect to the diameter, the adhesion area with the coating resin can be increased, so even if an external force is applied to the carbon nanotube. , Very difficult to detach. Thus, carbon nanotubes are materials that can exhibit completely different effects from conventional carbon black. In addition, the carbon nanotubes referred to in the present invention are not particularly limited as long as they are carbon nanotubes, and those generally used can be used.

ここで、カーボンナノチューブを用いる有用性について説明する。カーボンナノチューブは、カーボンブラックと同様、キャリアの抵抗が高い場合に、抵抗を下げる抵抗調整剤として用い、その効果は非常に大きい。一般的に抵抗が高いキャリアを現像剤として用いた場合、大面積のコピー画像の画像面では、中央部の画像濃度が非常に薄く、端部のみが濃く表現される、いわゆるエッジ効果の鋭く利いた画像となる。また、画像が文字や細線の場合は、このエッジ効果のため鮮明な画像となるが、画像が中間調の場合には、非常に再現性の悪い画像となる欠点を有する。このような欠点を抵抗調整剤としてカーボンナノチューブをキャリアの被膜層内に混入することによって適切に改善することが可能となる。   Here, the usefulness of using carbon nanotubes will be described. Similar to carbon black, carbon nanotubes are used as a resistance adjusting agent that lowers the resistance when the resistance of the carrier is high, and the effect is very large. In general, when a carrier having a high resistance is used as a developer, the image density of a large-area copy image has a very thin image density at the center, and only the edges are expressed deeply. It becomes the image that was. In addition, when the image is a character or a thin line, the image is clear due to the edge effect. However, when the image is halftone, there is a defect that the image is very reproducible. Such a defect can be appropriately improved by mixing carbon nanotubes into the coating layer of the carrier using a resistance adjusting agent.

更に、カーボンナノチューブはカーボンブラックと異なり、直径に対し長さが長い場合には、被覆層中でカーボンナノチューブ同士が絡み合うことで、被覆層の強度を上げる効果も発揮することができ、被覆層の耐磨耗性を向上させる効果も得ることができる。従って、カーボンナノチューブを適度に用いることで、優れた画像を得ることが可能となる。   Furthermore, carbon nanotubes, unlike carbon black, have the effect of increasing the strength of the coating layer by tangling the carbon nanotubes in the coating layer when the length is long relative to the diameter. An effect of improving the wear resistance can also be obtained. Therefore, an excellent image can be obtained by using carbon nanotubes appropriately.

ここで注意しておきたい点は、従来の色汚れレベルと、本発明で言う色汚れレベルには大きな差があるという点である。具体的に説明すると、近年の高速化に伴い現像剤へかかるストレスが飛躍的に増大していることは先に記したとおりであるが、これにより従来色汚れが許容できていたキャリアにおいても、その削れ量が多くなるので、色汚れは許容出来ないレベルとなってしまう。   It should be noted here that there is a large difference between the conventional color stain level and the color stain level referred to in the present invention. Specifically, as described above, the stress applied to the developer has increased dramatically with the recent increase in speed, but even with carriers that have conventionally allowed color stains, Since the amount of shaving increases, the color smear becomes an unacceptable level.

更に、該カーボンナノチューブが、単層のシングルウォールナノチューブ、二層のダブルウォールナノチューブ、複数層のマルチウォールナノチューブであることで、改善効果が顕著である。これは、カーボンナノチューブは、一様なグラファイト(グラフェンシート)を円筒状に丸めたような構造であるが、同心円上に直径の異なる円筒上のカーボンナノチューブの筒が、複数層形成しているものがあり、複数層形成した方が、カーボンナノチューブが緻密に形成されるので、層数が多くなるほど抵抗が低くなり、抵抗調整効果をより効率的にできるためである。本発明で適切に使用されるカーボンナノチューブとしては、シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ、マルチウォールナノチューブの少なくとも1種であれば良く、これら種類のカーボンナノチューブを混合して使用しても良い。   Furthermore, since the carbon nanotube is a single-wall single-wall nanotube, a double-wall double-wall nanotube, or a multi-wall multi-wall nanotube, the improvement effect is remarkable. This is a structure in which carbon nanotubes are formed by rolling uniform graphite (graphene sheet) into a cylindrical shape, but multiple layers of carbon nanotubes on concentric circles with different diameters are formed. This is because when the plurality of layers are formed, the carbon nanotubes are densely formed, so that the resistance decreases as the number of layers increases, and the resistance adjustment effect can be made more efficient. The carbon nanotubes appropriately used in the present invention may be at least one of single-wall nanotubes, double-wall nanotubes, and multi-wall nanotubes, and these types of carbon nanotubes may be mixed and used.

更に、本発明で使用されるカーボンナノチューブの構造(巻き方)が、アームチェア型であることで、改善効果が顕著であるので好適である。これは、カーボンナノチューブは、構造(巻き方)については、アームチェア型、ジグッザグ型、カイラル(螺旋)型等があるが、ジグッザグ型、カイラル(螺旋)型については半導体領域の抵抗値を有するので、抵抗調整効果を効率良く発揮できない。しかし、アームチェア型については導体領域の抵抗値を有するので、抵抗制御効果を効率良く発揮することが出来るためである。   Furthermore, the structure (winding method) of the carbon nanotube used in the present invention is an armchair type, which is preferable because the improvement effect is remarkable. Carbon nanotubes have armchair type, zigzag type, chiral (helical) type, etc. in terms of structure (winding), but zigzag type, chiral (helical) type has the resistance value of the semiconductor region. The resistance adjustment effect cannot be exhibited efficiently. However, since the armchair type has the resistance value of the conductor region, the resistance control effect can be efficiently exhibited.

更に、該カーボンナノチューブの製造方法が、CVD法、アーク放電法、レーザー蒸発法であることで、改善効果が顕著である。これは、カーボンナノチューブの製造方法としては、現在様々な製造方法が検討されており、これら以外にも例えばHiPCO法、スーパーグロースCVD法等があるが、前記3方法により造られた物の抵抗調整効果が優れているためである。   Furthermore, the improvement effect is remarkable because the manufacturing method of the carbon nanotube is a CVD method, an arc discharge method, or a laser evaporation method. There are various methods for producing carbon nanotubes currently being investigated. Besides these, there are, for example, the HiPCO method and the super-growth CVD method. This is because the effect is excellent.

本発明のキャリアの被覆層を形成する樹脂は、一般的にキャリアに用いられるものであれば特に限定はない。例えば、シリコン樹脂、フッ素樹脂、アクリル樹脂等が挙げられるが、特にこれらに限定するものではない。また、被覆樹脂は、1種類を単独で用いても、複数で用いても良いし、変性タイプにして使用しても良い。   The resin for forming the coating layer of the carrier of the present invention is not particularly limited as long as it is generally used for carriers. For example, a silicon resin, a fluororesin, an acrylic resin, and the like can be given, but the present invention is not limited to these. Moreover, coating resin may be used individually by 1 type, may be used by multiple, and may be used in a modified | denatured type.

本発明のキャリア用芯材粒子としては、電子写真用二成分キャリアとして公知のもの、例えば、鉄、フェライト、マグネタイト、ヘマタイト、コバルト、鉄系、マグネタイト系、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライト、Mn−Mgフェライト、Li系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Cu−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Ba系フェライト、等キャリアの用途、使用目的に合わせ適宜選択して用いればよく、上記例に限るものではない。   The core particles for the carrier of the present invention include those known as two-component carriers for electrophotography, such as iron, ferrite, magnetite, hematite, cobalt, iron-based, magnetite-based, Mn-Mg-Sr-based ferrite, Mn-based. Ferrite, Mn—Mg ferrite, Li ferrite, Mn—Zn ferrite, Cu—Zn ferrite, Ni—Zn ferrite, Ba ferrite, etc. It is not limited to the above example.

本発明で言うカラー用とは、一般的にカラー単色で用いられるカラートナーだけではなく、フルカラー用として用いられるイエロー、マゼンダ、シアン、レッド、グリーン、ブルーなどに加え、ブラックトナーも含まれる。更に、本発明でいうトナーとは、モノクロトナー、カラートナー、フルカラートナーを問わず、一般的にいうトナーを用いることができる。例えば、従来より用いられている混練粉砕型のトナーや、近年用いられるようになってきた多種の重合トナーなどが挙げられる。   The term “for color” as used in the present invention includes not only a color toner generally used for a single color, but also black toner in addition to yellow, magenta, cyan, red, green, blue and the like used for full color. Furthermore, the toner referred to in the present invention may be a general toner regardless of whether it is a monochrome toner, a color toner, or a full color toner. For example, conventionally kneaded and pulverized toners and various polymerized toners that have been used in recent years can be used.

更に、離型剤を含有するトナー、いわゆるオイルレストナーも用いることができる。一般的に、オイルレストナーは離型剤を含有するため、この離型剤がキャリア表面に移行するいわゆるスペントが生じやすいが、本発明のキャリアは耐スペント性が優れているため、長期にわたり良好な品質を維持できる。特にオイルレスフルカラートナーにおいては、結着樹脂が軟らかいため一般的にスペントし易いと言われるが、本発明のキャリアは非常に向いていると言える。   Furthermore, a toner containing a release agent, so-called oilless toner can also be used. In general, oilless toner contains a release agent, so that the release agent is likely to be transferred to the carrier surface, and so-called spent is likely to occur. Quality can be maintained. In particular, oilless full color toners are generally said to be spent easily because the binder resin is soft, but it can be said that the carrier of the present invention is very suitable.

本発明のトナーに用いる結着樹脂としては、公知のものが使用できる。例えばポリスチレン、ポリ−p−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。   As the binder resin used in the toner of the present invention, known resins can be used. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, and polyvinyltoluene, and homopolymers thereof, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene- Methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid copolymer Corp., Styrene-methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid Butyl copolymer, styrene-α-chloromethacrylic acid methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, Styrene-isopropyl copolymer, styrene-male Styrene copolymers such as acid ester copolymer, polythyme methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified Rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, or the like can be used alone or in combination.

さらに、圧力定着用結着樹脂としては、公知のものを混合して使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などが単独あるいは混合して使用でき、これらに限られるものではない。   Furthermore, as the pressure fixing binder resin, known resins can be mixed and used. For example, polyolefin such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-chlorinated Vinyl copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, olefin copolymer such as ionomer resin, epoxy resin, polyester resin, styrene-butadiene copolymer, polyvinylpyrrolidone, methyl vinyl ether-maleic anhydride, maleic acid modified phenol resin Phenol-modified terpene resins and the like can be used alone or in combination, but are not limited thereto.

また、本発明で用いるトナーには、上記結着樹脂、着色剤、帯電制御剤の他に、定着助剤を含有することもできる。これにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムにおいても使用できる。定着助剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が使用でき、これらに限られるものではない。   The toner used in the present invention may contain a fixing aid in addition to the binder resin, the colorant, and the charge control agent. Accordingly, it can be used in a fixing system in which toner fixing prevention oil is not applied to the fixing roll, so-called oilless system. Known fixing aids can be used. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, fatty acid metal salts, fatty acid esters, paraffin waxes, amide waxes, polyhydric alcohol waxes, silicone varnishes, carnauba waxes and ester waxes can be used, but are not limited thereto.

本発明のカラートナー等のトナーに用いられる着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用でき、ここで挙げるものに限らない。例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。   As the colorant used in the toner such as the color toner of the present invention, known pigments and dyes capable of obtaining yellow, magenta, cyan, and black toners can be used, and are not limited to those listed here. Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, and Tartrazine Lake. Can be mentioned.

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

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

紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。
緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ、等がある。
Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake. Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, fast sky blue, and indanthrene blue BC.
Examples of green pigments include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.

黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。また、これら着色剤は1種または2種以上を使用することができる。   Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides. Moreover, these colorants can use 1 type (s) or 2 or more types.

本発明のカラートナー等のトナーには必要に応じ帯電制御剤をトナー中に含有させることができる。例えば、本発明のカラートナーは必要に応じ荷電制御剤をトナー中に含有させることが出来る。例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報参照)、塩基性染料(例えばC.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.BasicRed 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド、等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al
、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう荷電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。
The toner such as the color toner of the present invention may contain a charge control agent in the toner as necessary. For example, the color toner of the present invention can contain a charge control agent in the toner as needed. For example, nigrosine, an azine dye containing an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (see Japanese Patent Publication No. 42-1627), a basic dye (for example, CI Basic Yellow 2 (C.I. 41000), C.I. I. Basic Yellow 3, C. I. Basic Red 1 (C.I. 45160), C. I. Basic Red 9 (C.I. 42500), C. I. Basic Violet 1 (C.I. 42535), CI Basic Violet 3 (C.I. 42555), C.I.Basic Violet 10 (C.I.45170), C.I.Basic Violet 14 (C.I. 42510), C.I.Basic Violet Blue 1 (C.I.42025), C.I.Basic Blue 3 (C.I.51005), C.I.Basic Blue 5 (C.I. 42140), C.I.Basic Blue 7 (C.I.42595), C.I.Basic Blue 9 (C.I.52015), C.I.Basic Blue 24 (C.I. I.52030), C.I.Basic Blue 25 (C.I.52025), C.I.Basic Blue 26 (C.I.44045), C.I.Basic Green 1 (C.I.42040), C.I. Lake basic pigment lake pigments such as CI Basic Green 4 (CI 42000), CI Solvent Black 8 (CI 26150), benzoylmethyl hexadecyl ammonium chloride, decyl trimethyl chloride, Quaternary ammonium salts such as dialkyl tin such as dibutyl or dioctyl Compound, dialkyltin borate compound, guanidine derivative, vinyl polymer containing amino group, polyamine resin such as condensation polymer containing amino group, JP-B-41-20153, JP-B-43-27596, Metal complex salts of monoazo dyes described in JP-B-44-6397 and JP-B-45-26478, salicylic acid and dialkylsartyl described in JP-B-55-42752, JP-B-59-7385 Acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid Zn, Al
Metal complexes such as Co, Cr and Fe, sulfonated copper phthalocyanine pigments, organic boron salts, fluorine-containing quaternary ammonium salts, calixarene compounds, and the like. Naturally, color toners other than black should avoid the use of charge control agents that impair the target color, and white metal salts of salicylic acid derivatives are preferably used.

外添剤については、シリカや酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機微粒子や樹脂微粒子を母体トナー粒子に外添することにより転写性、耐久性をさらに向上させている。転写性や耐久性を低下させるワックスをこれらの外添剤で覆い隠すこととトナー表面が微粒子で覆われることによる接触面積が低下することによりこの効果が得られる。これらの無機微粒子はその表面が疎水化処理されていることが好ましく、疎水化処理されたシリカや酸化チタン、といった金属酸化物微粒子が好適に用いられる。樹脂微粒子としては、ソープフリー乳化重合法により得られた平均粒径0.05〜1μm程度のポリメチルメタクリレートやポリスチレン微粒子が好適に用いられる。   As for the external additive, transferability and durability are further improved by externally adding inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, alumina, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride and resin fine particles to the base toner particles. This effect can be obtained by covering the wax that lowers transferability and durability with these external additives and reducing the contact area due to the toner surface being covered with fine particles. The surface of these inorganic fine particles is preferably subjected to a hydrophobic treatment, and metal oxide fine particles such as silica and titanium oxide subjected to the hydrophobic treatment are preferably used. As the resin fine particles, polymethyl methacrylate or polystyrene fine particles having an average particle size of about 0.05 to 1 μm obtained by a soap-free emulsion polymerization method are suitably used.

さらに、疎水化処理されたシリカ及び疎水化処理された酸化チタンを併用し、疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チタンの外添量を多くすることにより湿度に対する帯電の安定性にも優れたトナーとすることができる。上記の無機微粒子と併用して、比表面積20〜50m/gのシリカや平均粒径がトナーの平均粒径の1/100〜1/8である樹脂微粒子のように従来用いられていた外添剤より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより耐久性を向上させることができる。 In addition, the combination of hydrophobized silica and hydrophobized titanium oxide increases the amount of hydrophobized titanium oxide externally added compared to the amount of hydrophobized silica externally charged. The toner can also be excellent in stability. In combination with the above-mentioned inorganic fine particles, silica having a specific surface area of 20 to 50 m 2 / g and resin fine particles having an average particle diameter of 1/100 to 1/8 of the average particle diameter of the toner are conventionally used. The durability can be improved by externally adding an external additive having a particle size larger than that of the additive to the toner.

これはトナーが現像装置内でキャリアと混合・攪拌され帯電し現像に供される過程でトナーに外添された金属酸化物微粒子は母体トナー粒子に埋め込まれていく傾向にあるが、これらの金属酸化物微粒子より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより金属酸化物微粒子が埋め込まれることを抑制することができるためである。   This is because the metal oxide particles externally added to the toner tend to be embedded in the base toner particles in the process where the toner is mixed and stirred with the carrier in the developing device, charged, and used for development. This is because it is possible to prevent the metal oxide fine particles from being embedded by externally adding an external additive having a particle size larger than that of the oxide fine particles to the toner.

上記した無機微粒子や樹脂微粒子はトナー中に含有(内添)させることにより外添した場合より効果は減少するが転写性や耐久性を向上させる効果が得られるとともにトナーの粉砕性を向上させることができる。また、外添と内添を併用することにより外添した微粒子が埋め込まれることを抑制することができるため優れた転写性が安定して得られるとともに耐久性も向上する。   The above-mentioned inorganic fine particles and resin fine particles are contained (internally added) in the toner, but the effect is reduced as compared with the case of external addition, but the effect of improving transferability and durability can be obtained and the pulverization property of the toner can be improved. Can do. In addition, since external addition and internal addition can be used together to suppress embedding of externally added fine particles, excellent transferability can be stably obtained and durability can be improved.

なお、ここで用いる疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、p−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、p−クロルフェニルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−トリクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−トリクロルシラン、ジベンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−オクチル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−2−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−3,3−ジメチルベンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。この他チタネート系カップリング剤、アルミニューム系カップリング剤も使用可能である。この他、クリーニング性の向上等を目的とした外添剤として、脂肪酸金属塩やポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。   In addition, the following are mentioned as a typical example of the hydrophobization processing agent used here. Dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethyldichlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, p-chloroethyltrichlorosilane, Chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrichlorosilane, p-chlorophenyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyl-tris (β-methoxyethoxy) ) Silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, divinyldichlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, octyl Trichlorosilane, decyl-trichlorosilane, nonyl-trichlorosilane, (4-t-propylphenyl) -trichlorosilane, (4-t-butylphenyl) -trichlorosilane, diventyl-dichlorosilane, dihexyl-dichlorosilane, dioctyl-dichlorosilane, dinonyl -Dichlorosilane, didecyl-dichlorosilane, didodecyl-dichlorosilane, dihexadecyl-dichlorosilane, (4-t-butylphenyl) -octyl-dichlorosilane, dioctyl-dichlorosilane, didecenyl-dichlorosilane, dinonenyl-dichlorosilane, di-2-ethylhexyl-dichlorosilane, di- 3,3-dimethylbenthyl-dichlorosilane, trihexyl-chlorosilane, trioctyl-chlorosilane, tridecyl-chlorosilane Dioctyl-methyl-chlorosilane, octyl-dimethyl-chlorosilane, (4-t-propylphenyl) -diethyl-chlorosilane, octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, diethyltetramethyldisilazane, hexaphenyldisilazane , Hexatolyl disilazane and the like. In addition, titanate coupling agents and aluminum coupling agents can also be used. In addition, as an external additive for the purpose of improving cleaning properties, a lubricant such as a fatty acid metal salt or a fine particle of polyvinylidene fluoride can be used in combination.

本発明におけるトナーの製造には粉砕法、重合法など従来公知の方法が適用できる。例えば粉砕法の場合、トナーを混練する装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、平均粒径が3〜15μmになるように行うのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、5〜20μmに粒度調整されることが好ましい。   A conventionally known method such as a pulverization method or a polymerization method can be applied to the production of the toner in the present invention. For example, in the case of the pulverization method, as a device for kneading the toner, a batch type two roll, a Banbury mixer or a continuous twin screw extruder, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Type twin screw extruder, KCK twin screw extruder, Ikegai Iron Works PCM type twin screw extruder, Kurimoto Iron Works KEX type twin screw extruder, continuous single screw kneader, for example Buss Co-kneader is preferably used. The melt-kneaded product obtained as described above is cooled and then pulverized. For pulverization, for example, coarsely pulverized using a hammer mill, a funnel plex or the like, and further, a fine pulverizer using a jet stream or mechanical pulverization A machine can be used. The pulverization is desirably performed so that the average particle diameter is 3 to 15 μm. Furthermore, it is preferable that the particle size of the pulverized product is adjusted to 5 to 20 μm by a wind classifier or the like.

次いで、外添剤の母体トナーへ外添が行われるが、母体トナーと外添剤をミキサー類を用い混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。この時、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。以上はあくまでも例でありこれに限るものではない。   Subsequently, the external additive is externally added to the base toner. The base toner and the external additive are mixed and stirred using a mixer, and the external additive is crushed and coated on the toner surface. At this time, it is important in terms of durability that external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the base toner. The above is only an example, and the present invention is not limited to this.

次に、上記本発明による電子写真用キャリア及び現像剤を使用した画像形成装置について図面に基づいて説明する。   Next, an image forming apparatus using the electrophotographic carrier and developer according to the present invention will be described with reference to the drawings.

図2は、本発明による電子写真用キャリアを用いた現像剤を充填した容器を搭載する現像装置の1例を示した概略構成を示す断面図である。図中、符号1は、感光体10に対してトナーを供給して感光体10上の静電潜像をトナー像化する現像部、符号2は、この現像部1に補給される本発明の電子写真用キャリアを用いた現像剤を充填した現像剤収納容器、符号3は、現像部1と現像剤収納容器2を接続する現像剤送流手段を示す。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration showing an example of a developing device equipped with a container filled with a developer using an electrophotographic carrier according to the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a developing unit that supplies toner to the photoconductor 10 to convert the electrostatic latent image on the photoconductor 10 into a toner image, and reference numeral 2 denotes the developing unit 1 that is replenished to the developing unit 1. Reference numeral 3 denotes a developer storage container filled with a developer using an electrophotographic carrier. Reference numeral 3 denotes a developer flow means for connecting the developing unit 1 and the developer storage container 2.

図2において、現像部1は、トナーとキャリアを混合して成る二成分系の現像剤Tを収容した現像ハウジング4と、現像剤Tを攪拌混合する第1及び第2の攪拌スクリュー5、6と、現像ローラ7とを有していて、当該現像ローラ7が、潜像担持体の感光体10に対向して配置されている。感光体10は、矢印で示す方向に回転駆動され、その表面に静電潜像が形成されている。図中、符号126は、接続部材124の上にフィルター125を介して又は介さず嵌合されたキャップである。   In FIG. 2, the developing unit 1 includes a developing housing 4 containing a two-component developer T obtained by mixing toner and a carrier, and first and second stirring screws 5 and 6 for stirring and mixing the developer T. And the developing roller 7, and the developing roller 7 is disposed to face the photosensitive member 10 of the latent image carrier. The photoconductor 10 is rotationally driven in the direction indicated by the arrow, and an electrostatic latent image is formed on the surface thereof. In the drawing, reference numeral 126 denotes a cap fitted on the connecting member 124 with or without the filter 125.

第1及び第2の攪拌スクリュー5,6が回転することにより、現像ハウジング4内の現像剤Tが攪拌され、そのトナーとキャリアが互いに逆極性に摩擦帯電される。かかる現像剤Tが、矢印方向に回転駆動される現像ローラ7の周面に供給され、その供給された現像剤は現像ローラ7の周面に担持され、当該現像ローラ7の回転によって、その回転方向に搬送される。次いで、この搬送された現像剤は、ドクターブレード9によって量を規制され、規制後の現像剤が感光体10と現像ローラ7との間の現像領域に運ばれ、ここで現像剤中のトナーが、感光体表面の静電潜像に静電的に移行し、その静電潜像がトナー像として可視像化される。   As the first and second agitating screws 5 and 6 rotate, the developer T in the developing housing 4 is agitated, and the toner and the carrier are frictionally charged with opposite polarities. The developer T is supplied to the peripheral surface of the developing roller 7 that is rotationally driven in the direction of the arrow, and the supplied developer is carried on the peripheral surface of the developing roller 7, and the rotation is performed by the rotation of the developing roller 7. Conveyed in the direction. Next, the amount of the conveyed developer is regulated by the doctor blade 9, and the regulated developer is conveyed to the development area between the photoconductor 10 and the developing roller 7, where the toner in the developer is removed. The electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor is electrostatically transferred, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image.

次に、本発明による電子写真用キャリアを使用した画像形成装置の一実施形態(第1実施形態)について、図3を参照しながら説明する。
図3に示す例の画像形成装置100は、静電潜像担持体としてのドラム状の感光体10と、ローラ状帯電手段20と、露光手段30と、現像装置40と、無端状ベルトからなる中間転写体50と、クリーニングブレードを有するクリーニング手段60と、除電手段70としての除電ランプとを備える。
Next, an embodiment (first embodiment) of an image forming apparatus using an electrophotographic carrier according to the present invention will be described with reference to FIG.
The image forming apparatus 100 in the example shown in FIG. 3 includes a drum-shaped photosensitive member 10 as an electrostatic latent image carrier, a roller charging unit 20, an exposure unit 30, a developing device 40, and an endless belt. An intermediate transfer member 50, a cleaning unit 60 having a cleaning blade, and a static elimination lamp as a static elimination unit 70 are provided.

中間転写体50は、無端状ベルトであり、その内側に配置されこれを張架する3個のローラ51によって、矢印方向に移動可能に設計されている。3個のローラ51の一部は、中間転写体50へ所定の転写バイアス(一次転写バイアス)を印加可能な転写バイアスローラとしても機能する。中間転写体50には、その近傍にクリーニングブレードを有するクリーニング手段90が配置されており、また、最終転写材としての転写紙Pに現像像(トナー像)を転写(二次転写)するための転写バイアスを印加可能な転写手段80としての転写ローラが対向して配置されている。中間転写体50の周囲には、中間転写体50上のトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電器58が、該中間転写体50の回転方向において、感光体10と中間転写体50との接触部と、中間転写体50と転写紙Pとの接触部との間に配置されている。   The intermediate transfer member 50 is an endless belt, and is designed to be movable in the direction of an arrow by three rollers 51 that are arranged on the inner side and stretch the belt. Part of the three rollers 51 also functions as a transfer bias roller that can apply a predetermined transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer member 50. The intermediate transfer body 50 is provided with a cleaning means 90 having a cleaning blade in the vicinity thereof, and for transferring (secondary transfer) a developed image (toner image) onto a transfer paper P as a final transfer material. Transfer rollers as transfer means 80 to which a transfer bias can be applied are arranged to face each other. Around the intermediate transfer member 50, a corona charger 58 for applying a charge to the toner image on the intermediate transfer member 50 is arranged between the photosensitive member 10 and the intermediate transfer member 50 in the rotation direction of the intermediate transfer member 50. It is disposed between the contact portion and the contact portion between the intermediate transfer member 50 and the transfer paper P.

現像装置40は、現像剤担持体としての現像ベルト41と、現像ベルト41の周囲に併設したブラック現像手段(ユニット)45K、イエロー現像手段(ユニット)45Y、マゼンタ現像手段(ユニット)45M及びシアン現像手段(ユニット)45Cとから構成されている。なお、本実施形態におけるブラック現像手段45Kは、現像剤収容部42Kと現像剤供給ローラ43Kと現像ローラ44Kとを備えており、イエロー現像手段45Yは、現像剤収容部42Yと現像剤供給ローラ43Yと現像ローラ44Yとを備えており、マゼンタ現像手段45Mは、現像剤収容部42Mと現像剤供給ローラ43Mと現像ローラ44Mとを備えており、シアン現像手段45Cは、現像剤収容部42Cと現像剤供給ローラ43Cと現像ローラ44Cとを備えている。また、現像ベルト41は、無端ベルトであり、複数のベルトローラに回転可能に張架され、一部が感光体10と接触している。   The developing device 40 includes a developing belt 41 as a developer carrying member, a black developing unit (unit) 45K, a yellow developing unit (unit) 45Y, a magenta developing unit (unit) 45M, and a cyan developing unit provided around the developing belt 41. Means (unit) 45C. In this embodiment, the black developing means 45K includes a developer accommodating portion 42K, a developer supplying roller 43K, and a developing roller 44K, and the yellow developing means 45Y includes a developer accommodating portion 42Y and a developer supplying roller 43Y. And a developing roller 44Y. The magenta developing unit 45M includes a developer accommodating portion 42M, a developer supplying roller 43M, and a developing roller 44M. The cyan developing unit 45C includes a developer accommodating portion 42C and a developing roller. An agent supply roller 43C and a developing roller 44C are provided. The developing belt 41 is an endless belt, is rotatably stretched around a plurality of belt rollers, and a part thereof is in contact with the photoconductor 10.

図3に示す画像形成装置100において、例えば、帯電手段20が感光体ドラム10を一様に帯電させる。露光手段30が感光ドラム10上に像様に露光を行い、静電潜像を形成する。感光ドラム10上に形成された静電潜像を、現像手段40からトナーを供給して現像して可視像(トナー像)を形成する。該可視像が、ローラ51から印加された電圧により中間転写体50上に転写(一次転写)され、更に転写紙P上に転写(二次転写)される。その結果、転写紙P上には転写像が形成される。なお、感光体10上の残存トナーは、クリーニング手段60により除去され、感光体10における帯電は除電手段(除電ランプ)70により一旦、除去される。   In the image forming apparatus 100 shown in FIG. 3, for example, the charging unit 20 charges the photosensitive drum 10 uniformly. The exposure means 30 exposes the image on the photosensitive drum 10 imagewise to form an electrostatic latent image. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 10 is developed by supplying toner from the developing means 40 to form a visible image (toner image). The visible image is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer member 50 by the voltage applied from the roller 51 and further transferred (secondary transfer) onto the transfer paper P. As a result, a transfer image is formed on the transfer paper P. The residual toner on the photoconductor 10 is removed by the cleaning unit 60, and the charge on the photoconductor 10 is once removed by the static elimination unit (static elimination lamp) 70.

本発明による他の実施形態の画像形成装置(第2実施形態)について、図4を参照しながら説明する。図4に示す画像形成装置100は、図3に示す画像形成装置100における現像ベルト41を備えてなく、感光体10の周囲に、図2に示すような構造を有する各色のトナーを収容するブラック現像装置(現像ユニット)46K、イエロー現像装置(現像ユニット)46Y、マゼンタ現像装置(現像ユニット)46M及びシアン現像装置(現像ユニット)46Cが直接対向して配置されていること以外は、図3に示す画像形成装置100と同様の構成を有し、同様の作用効果を示す。なお、図4においては、図2におけるものと同じものは同符号で示した。   An image forming apparatus (second embodiment) according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 4 does not include the developing belt 41 in the image forming apparatus 100 illustrated in FIG. 3, and the black toner that stores toner of each color having the structure illustrated in FIG. 3 except that the developing device (developing unit) 46K, the yellow developing device (developing unit) 46Y, the magenta developing device (developing unit) 46M, and the cyan developing device (developing unit) 46C are directly opposed to each other. The image forming apparatus 100 has the same configuration as that of the illustrated image forming apparatus 100 and exhibits the same function and effect. In FIG. 4, the same components as those in FIG. 2 are denoted by the same reference numerals.

本発明による他の実施形態の画像形成装置(第3実施形態)について、図5を参照しながら説明する。図5に示すタンデム画像形成装置120は、タンデム型カラー画像形成装置である。タンデム画像形成装置120は、複写装置本体150と、給紙テーブル200と、スキャナ300と、原稿自動搬送装置(ADF)400とを備えている。複写装置本体150には、無端ベルト状の中間転写体50が中央部に設けられている。そして、中間転写体50は、支持ローラ14、15及び16に張架され、図5中、時計回りに回転可能とされている。支持ローラ15の近傍には、中間転写体50上の残留画トナーを除去するための中間転写体クリーニング装置17が配置されている。支持ローラ14と支持ローラ15とにより張架された中間転写体50には、その搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの4つの画像形成手段18が対向して並置されたタンデム型現像手段120が配置されている。タンデム型現像手段120の近傍には、露光手段21が配置されている。中間転写体50における、タンデム型現像手段120が配置された側とは反対側には、二次転写手段22が配置されている。   An image forming apparatus (third embodiment) according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. A tandem image forming apparatus 120 shown in FIG. 5 is a tandem color image forming apparatus. The tandem image forming apparatus 120 includes a copying apparatus main body 150, a paper feed table 200, a scanner 300, and an automatic document feeder (ADF) 400. The copying apparatus main body 150 is provided with an endless belt-like intermediate transfer member 50 at the center. The intermediate transfer member 50 is stretched around the support rollers 14, 15 and 16, and can be rotated clockwise in FIG. 5. An intermediate transfer body cleaning device 17 for removing residual image toner on the intermediate transfer body 50 is disposed in the vicinity of the support roller 15. The intermediate transfer body 50 stretched by the support roller 14 and the support roller 15 is a tandem type in which four image forming means 18 of yellow, cyan, magenta, and black are arranged in parallel and facing each other along the conveyance direction. Developing means 120 is arranged. An exposure unit 21 is disposed in the vicinity of the tandem developing unit 120. On the opposite side of the intermediate transfer member 50 from the side on which the tandem developing unit 120 is disposed, the secondary transfer unit 22 is disposed.

二次転写手段22においては、無端ベルトである二次転写ベルト24が一対のローラ231,232に張架されており、二次転写ベルト24上を搬送される転写紙Pと中間転写体50とは互いに接触可能である。二次転写手段22の近傍には定着手段25が配置されている。定着手段25は、無端ベルトである定着ベルト26と、これに押圧されて配置された加圧ローラ27とを備えている。なお、タンデム画像形成装置120においては、二次転写手段22及び定着手段25の近傍に、転写紙Pの両面に画像形成を行うために該転写紙Pを反転させるためのシート反転装置28が配置されている。   In the secondary transfer unit 22, a secondary transfer belt 24, which is an endless belt, is stretched around a pair of rollers 231 and 232, and the transfer paper P and the intermediate transfer member 50 conveyed on the secondary transfer belt 24 are provided. Can touch each other. A fixing unit 25 is disposed in the vicinity of the secondary transfer unit 22. The fixing unit 25 includes a fixing belt 26 that is an endless belt, and a pressure roller 27 that is pressed against the fixing belt 26. In the tandem image forming apparatus 120, a sheet reversing device 28 for reversing the transfer paper P in order to form an image on both sides of the transfer paper P is disposed in the vicinity of the secondary transfer means 22 and the fixing means 25. Has been.

次に、タンデム型画像形成装置120を用いたフルカラー画像の形成(カラーコピー)について説明する。即ち、先ず、原稿自動搬送装置(ADF)400の原稿台130上に原稿をセットするか、あるいは原稿自動搬送装置400を開いてスキャナ300のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置400を閉じる。   Next, full color image formation (color copy) using the tandem type image forming apparatus 120 will be described. That is, first, a document is set on the document table 130 of the automatic document feeder (ADF) 400, or the automatic document feeder 400 is opened and the document is set on the contact glass 32 of the scanner 300. 400 is closed.

スタートスイッチ(不図示)を押すと、原稿自動搬送装置400に原稿をセットした時は、原稿が搬送されてコンタクトガラス32上へと移動された後で、一方、コンタクトガラス32上に原稿をセットした時は直ちに、スキャナ300が駆動し、第1走行体33及び第2走行体34が走行する。このとき、第1走行体33により、光源からの光が照射されると共に原稿面からの反射光を第2走行体34におけるミラーで反射し、結像レンズ35を通して読取りセンサ36で受光されてカラー原稿(カラー画像)が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報とされる。   When a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 400, the document is transported and moved onto the contact glass 32, and then the document is set on the contact glass 32. Immediately after that, the scanner 300 is driven, and the first traveling body 33 and the second traveling body 34 travel. At this time, light from the light source is irradiated by the first traveling body 33 and reflected light from the document surface is reflected by the mirror in the second traveling body 34 and is received by the reading sensor 36 through the imaging lens 35 to be color. An original (color image) is read and used as black, yellow, magenta, and cyan image information.

そして、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各画像情報は、タンデム型画像形成装置120における各画像形成手段(ブラック用画像形成手段18K、イエロー用画像形成手段18Y、マゼンタ用画像形成手段18M及びシアン用画像形成手段18C)にそれぞれ伝達され、各画像形成手段において、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナー像が形成される。即ち、タンデム型画像形成装置120における各画像形成手段18K、18Y、18M、18Cは、図5の一部拡大概略図である図6に示すように、それぞれ、感光体(ブラック用感光体(10K)、イエロー用感光体(10Y)、マゼンタ用感光体(10M)及びシアン用感光体(10C))と、該感光体を一様に帯電させる帯電ローラ59と、各カラー画像情報に基づいて各カラー画像対応画像様に前記感光体を露光(図6中、L)して、感光体10K、10Y、10M、10C上に各カラー画像に対応する静電潜像を形成する露光手段21と、各色に対応する静電潜像を本発明による各カラー現像剤(ブラック現像剤、イエロー現像剤、マゼンタ現像剤及びシアン現像剤)を用いて現像して各カラー現像剤によるトナー画像を形成する現像装置46K、46Y、46M、46Cと、現像されたトナー画像を中間転写体50上に転写させるための転写帯電器62と、感光体クリーニング装置63と、除電器64とを備えており、それぞれのカラーの画像情報に基づいて各単色のトナー画像(ブラック画像、イエロー画像、マゼンタ画像及びシアン画像)を感光体10K、10Y、10M、10C上形成する。なお、この場合、各現像装置46K、46Y、46M、46Cは、図2で示す現像装置と同様な構成を有しており、図2のものと同一構成については、同一符号を付して説明を省略する。   The image information of black, yellow, magenta, and cyan is stored in each image forming unit (black image forming unit 18K, yellow image forming unit 18Y, magenta image forming unit 18M, and cyan) in the tandem type image forming apparatus 120. Each of the image forming units forms a toner image of each color of black, yellow, magenta, and cyan. That is, each of the image forming units 18K, 18Y, 18M, and 18C in the tandem type image forming apparatus 120 has a photoconductor (black photoconductor (10K) as shown in FIG. 6 which is a partially enlarged schematic view of FIG. ), A yellow photoconductor (10Y), a magenta photoconductor (10M) and a cyan photoconductor (10C)), a charging roller 59 for uniformly charging the photoconductor, and each color image information based on each color image information. Exposure means 21 for exposing the photoconductor to an image corresponding to a color image (L in FIG. 6) to form an electrostatic latent image corresponding to each color image on the photoconductors 10K, 10Y, 10M, and 10C; The electrostatic latent image corresponding to each color is developed using each color developer (black developer, yellow developer, magenta developer, and cyan developer) according to the present invention to form a toner image by each color developer. Image devices 46K, 46Y, 46M, and 46C, a transfer charger 62 for transferring the developed toner image onto the intermediate transfer member 50, a photoconductor cleaning device 63, and a static eliminator 64, respectively. Each single color toner image (black image, yellow image, magenta image, and cyan image) is formed on the photoreceptors 10K, 10Y, 10M, and 10C based on the color image information. In this case, the developing devices 46K, 46Y, 46M, and 46C have the same configuration as the developing device shown in FIG. 2, and the same components as those in FIG. Is omitted.

また、感光体クリーニング装置63は、感光体10のトナー像が中間転写体50上に転写された後に感光体10の表面の残存トナーを除去するものであり、クリーニングブレードからなるクリーニング手段60と、ブラシローラ76とを備えている。そして、クリーニングブレード60とブラシローラ76とで感光体10の表面から除去したトナーを搬送スクリュー79で系外に搬送するようになっている。なお、図6中符号77は、ブラシローラ76の表面をクリーニングするクリーニングローラ、符号78は、クリーニングローラ77の表面に付着したトナーを掻き落とすクリーニングブレードである。   The photosensitive member cleaning device 63 removes residual toner on the surface of the photosensitive member 10 after the toner image on the photosensitive member 10 is transferred onto the intermediate transfer member 50, and includes a cleaning unit 60 including a cleaning blade, And a brush roller 76. The toner removed from the surface of the photoconductor 10 by the cleaning blade 60 and the brush roller 76 is transported out of the system by the transport screw 79. In FIG. 6, reference numeral 77 denotes a cleaning roller that cleans the surface of the brush roller 76, and reference numeral 78 denotes a cleaning blade that scrapes off toner adhering to the surface of the cleaning roller 77.

こうして形成された該ブラック画像、該イエロー画像、該マゼンタ画像及び該シアン画像は、図5における支持ローラ14、15及び16により回転移動される中間転写体50上にそれぞれ、ブラック用感光体10K上に形成されたブラックトナー画像、イエロー用感光体10Y上に形成されたイエロートナー画像、マゼンタ用感光体10M上に形成されたマゼンタトナー画像及びシアン用感光体10C上に形成されたシアントナー画像が、順次転写(一次転写)される。そして、中間転写体50上に前記ブラックトナー画像、前記イエロートナー画像、マゼンタトナー画像及びシアントナー画像が重ね合わされて合成カラー画像(カラー転写像)が形成される。   The black image, the yellow image, the magenta image, and the cyan image thus formed are respectively transferred onto the black photoconductor 10K on the intermediate transfer member 50 that is rotated by the support rollers 14, 15 and 16 in FIG. A black toner image formed on the yellow photosensitive member 10Y, a yellow toner image formed on the yellow photosensitive member 10Y, a magenta toner image formed on the magenta photosensitive member 10M, and a cyan toner image formed on the cyan photosensitive member 10C. Then, sequential transfer (primary transfer) is performed. Then, the black toner image, the yellow toner image, the magenta toner image, and the cyan toner image are superimposed on the intermediate transfer member 50 to form a composite color image (color transfer image).

一方、給紙テーブル200においては、給紙ローラ142の1つを選択的に回転させ、ペーパーバンク143に多段に備える給紙カセット144の1つからシート状の記録紙Pを繰り出し、分離ローラ145で1枚ずつ分離して給紙路146に送出し、搬送ローラ147で搬送して複写機本体150内の給紙路148に導き、レジストローラ49に突き当てて止める。あるいは、給紙ローラ142を回転して手差しトレイ54上の記録紙Pを繰り出し、分離ローラ52で1枚ずつ分離して手差し給紙路53に入れ、同じくレジストローラ49に突き当てて止める。なお、レジストローラ49は、一般には接地されて使用されるが、シートの紙粉除去のためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。   On the other hand, in the paper feed table 200, one of the paper feed rollers 142 is selectively rotated to feed out the sheet-like recording paper P from one of the paper feed cassettes 144 provided in multiple stages in the paper bank 143, and the separation roller 145. The sheet is separated one by one and sent to the sheet feeding path 146, conveyed by the conveying roller 147, guided to the sheet feeding path 148 in the copying machine main body 150, and abutted against the registration roller 49 and stopped. Alternatively, the paper feed roller 142 is rotated to feed out the recording paper P on the manual feed tray 54, separated one by one by the separation roller 52, put into the manual feed path 53, and abutted against the registration roller 49 and stopped. The registration roller 49 is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied to remove paper dust from the sheet.

そして、中間転写体50上に各トナーの合成された合成カラー画像(カラー転写像)にタイミングを合わせてレジストローラ49を回転させ、中間転写体50と二次転写手段22との間に記録紙Pを送出させ、二次転写手段22により該合成カラー画像(カラー転写像)を記録紙P上に転写(二次転写)することにより、記録紙P上にカラー画像が転写され形成される。なお、画像転写後の中間転写体50上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置17によりクリーニングされる。   Then, the registration roller 49 is rotated in synchronism with a synthesized color image (color transfer image) obtained by synthesizing each toner on the intermediate transfer member 50, and the recording paper is interposed between the intermediate transfer member 50 and the secondary transfer unit 22. P is sent out, and the composite color image (color transfer image) is transferred (secondary transfer) onto the recording paper P by the secondary transfer means 22, whereby a color image is transferred and formed on the recording paper P. The residual toner on the intermediate transfer member 50 after image transfer is cleaned by the intermediate transfer member cleaning device 17.

カラー画像が転写され形成された記録紙Pは、二次転写手段22により搬送されて、定着手段25へと送出され、定着手段25において、熱と圧力とにより前記合成カラー画像(カラー転写像)が記録紙P上に定着される。その後、記録紙Pは、切換爪55で切り換えて排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされ、あるいは、切換爪55で切り換えてシート反転装置28により反転されて再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排出ローラ56により排出され、排紙トレイ57上にスタックされる。   The recording paper P on which the color image has been transferred is conveyed by the secondary transfer means 22 and sent to the fixing means 25, where the combined color image (color transfer image) is generated by heat and pressure. Is fixed on the recording paper P. Thereafter, the recording paper P is switched by the switching claw 55 and discharged by the discharge roller 56 and stacked on the paper discharge tray 57. Alternatively, the recording paper P is switched by the switching claw 55 and reversed by the sheet reversing device 28 to return to the transfer position. After guiding and recording an image on the back side, the image is discharged by the discharge roller 56 and stacked on the discharge tray 57.

上記第3実施形態に係る画像形成装置においては、各感光体10を中心として現像装置46、帯電ローラ59、クリーニング手段63が一体に構成されてプロセスカートリッジを形成している。従って、現像装置46、帯電ローラ59及びクリーニング手段63の保守、点検、交換等を行う際には、プロセスカートリッジを画像形成装置から着脱することによって、これらの装置や部品の点検、交換を容易に行うことが可能となっている。   In the image forming apparatus according to the third embodiment, the developing device 46, the charging roller 59, and the cleaning unit 63 are integrally formed around each photoconductor 10 to form a process cartridge. Accordingly, when performing maintenance, inspection, replacement, etc. of the developing device 46, the charging roller 59, and the cleaning means 63, it is easy to check and replace these devices and parts by detaching the process cartridge from the image forming apparatus. It is possible to do.

図7に、本発明による一実施形態のプロセスカートリッジを装着した画像形成装置の概略図を具体的に示す。図7において、符号101はプロセスカートリッジ全体を示し、符号7は現像ローラ、符号10は感光体、符号20は帯電手段、符号46は現像装置、符号60はクリーニング手段、符号63はクリーニング装置を示す。   FIG. 7 specifically shows a schematic diagram of an image forming apparatus equipped with a process cartridge according to an embodiment of the present invention. In FIG. 7, reference numeral 101 denotes the entire process cartridge, reference numeral 7 denotes a developing roller, reference numeral 10 denotes a photosensitive member, reference numeral 20 denotes a charging unit, reference numeral 46 denotes a developing device, reference numeral 60 denotes a cleaning unit, and reference numeral 63 denotes a cleaning device. .

本発明においては、上述の感光体10、帯電手段20、現像装置46及びクリーニング装置63等の構成要素のうち、少なくとも感光体10及び現像装置46を含むプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。この場合に、感光体10と現像装置46に加えて帯電手段20及び/又はクリーニング装置63を含む一体構造のプロセスカートリッジとすることもできる。   In the present invention, among the above-described components such as the photosensitive member 10, the charging unit 20, the developing device 46, and the cleaning device 63, the process cartridge including at least the photosensitive member 10 and the developing device 46 is integrally coupled. The process cartridge is configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer. In this case, a process cartridge having an integral structure including the charging unit 20 and / or the cleaning device 63 in addition to the photosensitive member 10 and the developing device 46 may be used.

本発明のプロセスカートリッジを有する画像形成装置は、感光体10が所定の周速度で回転駆動される。感光体10は回転過程において、帯電手段20によりその周面に正または負の所定電位の均一帯電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段30(図5参照)からの画像露光光を受け、こうして感光体10の周面に静電潜像が順次形成される。形成された静電潜像は、次いで現像手段46によりトナー現像され、現像されたトナー像は、感光体10と転写手段62(図5参照)との間に感光体10の回転と同期されて給送された中間転写体50(図5参照)に転写され、中間転写体50から二次転写手段22で転写紙Pに、転写されていく。トナー像の転写を受けた転写紙Pは定着手段25へ導入されてトナー像が転写紙P上に定着され、複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。トナー像転写後の感光体10の表面は、クリーニング装置63によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、更に除電された後、繰り返し画像形成に使用される。   In the image forming apparatus having the process cartridge of the present invention, the photosensitive member 10 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotating process, the photosensitive member 10 is uniformly charged at a predetermined positive or negative potential on the peripheral surface thereof by the charging unit 20, and then from the image exposure unit 30 (see FIG. 5) such as slit exposure or laser beam scanning exposure. In response to the image exposure light, electrostatic latent images are sequentially formed on the peripheral surface of the photoreceptor 10. The formed electrostatic latent image is then developed with toner by the developing means 46, and the developed toner image is synchronized with the rotation of the photoconductor 10 between the photoconductor 10 and the transfer means 62 (see FIG. 5). The toner image is transferred to the fed intermediate transfer member 50 (see FIG. 5), and transferred from the intermediate transfer member 50 to the transfer paper P by the secondary transfer unit 22. The transfer paper P that has received the transfer of the toner image is introduced into the fixing means 25, the toner image is fixed on the transfer paper P, and printed out as a copy (copy). After the toner image is transferred, the surface of the photoreceptor 10 is cleaned by the cleaning device 63 after the transfer residual toner is removed, and after being further discharged, it is repeatedly used for image formation.

次に、本発明による電子写真用キャリアについて、実施例及び比較例を挙げて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   Next, the electrophotographic carrier according to the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited thereto.

〔実施例1〕
・アクリル樹脂溶液(固形分率;50質量%) 85質量部
・グアナミン溶液(固形分率;70質量%) 26質量部
・酸性触媒(固形分率;40質量%) 1質量部
・シリコン樹脂溶液(固形分率;20質量%) 290質量部
・アミノシラン(固形分率;100質量%) 2質量部
・アルミナ粒子(体積平均粒径(D);0.35μm,体積固有抵抗;1.0×1014Ω・cm) 185質量部
・カーボンナノチューブ(シングルウォールナノチューブ、アームチェア型、製法:CVD法、直径;51nm、長さ;150nm) 3質量部
・トルエン 1300質量部
をホモミキサーで10分間分散し、被覆膜形成溶液を得た。芯材粒子として平均粒径;35μm焼成フェライト粉[DFC−400M(Mnフェライト,DOWA IP クリエイション株式会社製)]を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材粒子表面に膜厚0.2μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、帯電量:39.3(−μc/g),体積固有抵抗:13.2[Log(Ω・cm)]の[キャリア1]を得た。
[Example 1]
Acrylic resin solution (solid content: 50% by mass) 85 parts by mass Guanamine solution (solid content: 70% by mass) 26 parts by mass Acid catalyst (solid content: 40% by mass) 1 part by mass Silicon resin solution (Solid fraction: 20% by mass) 290 parts by mass Aminosilane (solid fraction: 100% by mass) 2 parts by mass Alumina particles (volume average particle diameter (D); 0.35 μm, volume resistivity: 1.0 × 10 14 Ω · cm) 185 parts by mass Carbon nanotubes (single wall nanotube, armchair type, production method: CVD method, diameter: 51 nm, length: 150 nm) 3 parts by mass Disperse 1300 parts by mass of toluene with a homomixer for 10 minutes Thus, a coating film forming solution was obtained. Average particle diameter: 35 μm calcined ferrite powder [DFC-400M (Mn ferrite, manufactured by DOWA IP Creation Co., Ltd.)] is used as the core particle, and the coating film forming solution has a film thickness of 0.2 μm on the surface of the core particle. As described above, the coating was carried out by a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) at a coater temperature of 40 ° C. and dried. The obtained carrier was baked by standing in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was pulverized using a sieve having an aperture of 63 μm, and the charge amount: 39.3 (−μc / g), volume resistivity: 13.2 [Log (Ω · cm)] [carrier 1 ]

一方、トナーは、
・結着樹脂:ポリエステル樹脂 100質量部
・離型剤:カルナウバワックス 5質量部
・帯電制御剤:E−84[オリエント化学工業社製] 1質量部
・着色剤:C.I.P.Y.180 8質量部
上記材料のうち、着色剤と結着樹脂及び純水を1:1:0.5の割合で、混合し、2本ロールにより混練した。混練を70℃で行い、その後ロール温度を120℃まで上げて、水を蒸発させマスターバッチを予め作成した。こうして得たマスターバッチを使用して、上記処方と同じになるように材料を計量し、ヘンシェルミキサーにより混合し、2本ロールで120℃で40分溶融混練し、冷却後、ハンマーミルで粗粉砕後、エアージェット粉砕機で微粉砕し得られた微粉末を分級して重量平均粒径5μmのトナー母体粒子を作った。さらに、このトナー母体100部に対し、表面を疎水化処理したシリカ:1部、表面を疎水化処理した酸化チタン:1部を添加し、ヘンシェルミキサーで混合することでイエロートナーである[トナー1]を得た。
On the other hand, toner
Binder resin: 100 parts by weight of polyester resin Release agent: 5 parts by weight of carnauba wax Charge control agent: E-84 [manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.] 1 part by weight Colorant: C.I. I. P. Y. 180 8 parts by mass Of the above materials, the colorant, the binder resin, and pure water were mixed at a ratio of 1: 1: 0.5 and kneaded by two rolls. Kneading was performed at 70 ° C., and then the roll temperature was raised to 120 ° C. to evaporate water and prepare a master batch in advance. Using the master batch obtained in this way, weigh the materials so that they are the same as the above recipe, mix with a Henschel mixer, melt knead for 40 minutes at 120 ° C. with two rolls, cool, and then coarsely pulverize with a hammer mill Thereafter, fine powder obtained by fine pulverization with an air jet pulverizer was classified to prepare toner base particles having a weight average particle diameter of 5 μm. Further, to 100 parts of the toner base material, 1 part of silica whose surface was hydrophobized and 1 part of titanium oxide whose surface was hydrophobized were added and mixed with a Henschel mixer to obtain yellow toner [Toner 1 ] Was obtained.

こうして得た[トナー1]7部と[キャリア1]93部を混合攪拌し、トナー濃度7wt%の現像剤を調製した。   7 parts of [Toner 1] thus obtained and 93 parts of [Carrier 1] were mixed and stirred to prepare a developer having a toner concentration of 7 wt%.

〔実施例2〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(ダブルウォールナノチューブ、アームチェア型、CVD法、直径;53nm,長さ;148nm)のカーボンナノチューブに変更にしたこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:38.0(−μc/g),体積固有抵抗:12.6[Log(Ω・cm)]の[キャリア2]を得た。こうして得た[キャリア2]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
[Example 2]
In Example 1, the carbon nanotube was changed into a carbon nanotube (double wall nanotube, armchair type, CVD method, diameter: 53 nm, length: 148 nm) in the same manner as in the case of the carrier, and the charge amount: 38.0 (-Μc / g), [Carrier 2] having a volume resistivity of 12.6 [Log (Ω · cm)] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 2] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

〔実施例3〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(トリプルウォールナノチューブ、アームチェア型、CVD法、直径;55nm,長さ;151nm)のカーボンナノチューブに変更になったこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:37.6(−μc/g),体積固有抵抗:12.0[Log(Ω・cm)]の[キャリア3]を得た。こうして得た[キャリア3]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
Example 3
In Example 1, the carbon nanotubes were changed into carbon nanotubes (triple wall nanotubes, armchair type, CVD method, diameter: 55 nm, length: 151 nm) in the same manner as in the case of carriers. Thus, [Carrier 3] having a volume resistivity of 12.0 [Log (Ω · cm)] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 3] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

〔実施例4〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(シングルウォールナノチューブ、アームチェア型、アーク放電法,直径;52nm,長さ;151nm)のカーボンナノチューブに変更になったこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:39.1(−μc/g),体積固有抵抗:13.0[Log(Ω・cm)]の[キャリア4]を得た。こうして得た[キャリア4]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
Example 4
In Example 1, the carbon nanotubes were changed to carbon nanotubes (single wall nanotubes, armchair type, arc discharge method, diameter: 52 nm, length: 151 nm) in the same manner as in the case of carriers, and the charge amount: 39 0.1 (-μc / g), volume resistivity: 13.0 [Log (Ω · cm)] [Carrier 4] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 4] and [Toner 1] thus obtained by the same method as in Example 1.

〔実施例5〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(シングルウォールナノチューブ、アームチェア型、レーザー蒸発法,直径;50nm,長さ;149nm)のカーボンナノチューブに変更になったこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:39.5(−μc/g),体積固有抵抗:13.1[Log(Ω・cm)]の[キャリア5]を得た。こうして得た[キャリア5]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
Example 5
In Example 1, it was converted into a carbon nanotube as a carbon nanotube (single wall nanotube, armchair type, laser evaporation method, diameter: 50 nm, length: 149 nm). [Carrier 5] of 1.5 (−μc / g) and volume resistivity: 13.1 [Log (Ω · cm)] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 5] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

〔実施例6〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(シングルウォールナノチューブ、ジグザグ型、CVD法、直径;53nm,長さ;150nm)のカーボンナノチューブに変更になったこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:42.1(−μc/g),体積固有抵抗:14.4[Log(Ω・cm)]の[キャリア6]を得た。こうして得た[キャリア6]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
Example 6
In Example 1, it was converted into a carbon nanotube as a carbon nanotube (single wall nanotube, zigzag type, CVD method, diameter: 53 nm, length: 150 nm). (-Μc / g), [Carrier 6] having a volume resistivity of 14.4 [Log (Ω · cm)] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 6] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

〔実施例7〕
実施例1において、カーボンナノチューブとして(シングルウォールナノチューブ、カイラル型、CVD法,直径;52nm,長さ;152nm)のカーボンナノチューブに変更になったこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:41.9(−μc/g),体積固有抵抗:14.3[Log(Ω・cm)]の[キャリア7]を得た。こうして得た[キャリア7]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
Example 7
In Example 1, except that the carbon nanotube was changed to a carbon nanotube (single wall nanotube, chiral type, CVD method, diameter: 52 nm, length: 152 nm), it was converted into a carrier, and the charge amount: 41.9. (-Μc / g), [Carrier 7] having a volume resistivity of 14.3 [Log (Ω · cm)] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 7] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

〔比較例1〕
実施例1において、被覆膜形成溶液を以下に変えたこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:36.8(−μc/g),体積固有抵抗:12.1[Log(Ω・cm)]の[キャリア8]を得た。こうして得た[キャリア8]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
[Comparative Example 1]
In Example 1, except that the coating film forming solution was changed to the following, it was converted into a carrier in the same manner, the charge amount: 36.8 (-μc / g), the volume resistivity: 12.1 [Log (Ω · cm) [Carrier 8] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 8] and [Toner 1] thus obtained by the same method as in Example 1.

・アクリル樹脂溶液(固形分率;50質量%) 85質量部
・グアナミン溶液(固形分率;70質量%) 26質量部
・酸性触媒(固形分率;40質量%) 1質量部
・シリコン樹脂溶液(固形分率;20質量%) 290質量部
・アミノシラン(固形分率;100質量%) 2質量部
・カーボンナノチューブ(シングルウォールナノチューブ、アームチェア型、CVD法,直径;51nm,長さ;150nm) 3質量部
・トルエン 1300質量部
Acrylic resin solution (solid content: 50% by mass) 85 parts by mass Guanamine solution (solid content: 70% by mass) 26 parts by mass Acid catalyst (solid content: 40% by mass) 1 part by mass Silicon resin solution (Solid fraction: 20% by mass) 290 parts by mass Aminosilane (solid fraction: 100% by mass) 2 parts by mass Carbon nanotubes (single wall nanotube, armchair type, CVD method, diameter: 51 nm, length: 150 nm) 3 parts by mass-1300 parts by mass of toluene

〔比較例2〕
実施例1において、被覆膜形成溶液を以下に変えたこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:44.1(−μc/g),体積固有抵抗:16.1[Log(Ω・cm)]の[キャリア9]を得た。こうして得た[キャリア9]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
[Comparative Example 2]
In Example 1, except that the coating film forming solution was changed to the following, it was converted into a carrier in the same manner, the charge amount: 44.1 (−μc / g), the volume resistivity: 16.1 [Log (Ω · cm) [Carrier 9] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 9] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

・アクリル樹脂溶液(固形分率;50質量%) 85質量部
・グアナミン溶液(固形分率;70質量%) 26質量部
・酸性触媒(固形分率;40質量%) 1質量部
・シリコン樹脂溶液(固形分率;20質量%) 290質量部
・アミノシラン(固形分率;100質量%) 2質量部
・アルミナ粒子(体積平均粒径;0.35μm,体積固有抵抗;1.0×1014Ω・cm) 185質量部
・カーボンブラック(BP−2000;キャボット社製) 3質量部
・トルエン 1300質量部
Acrylic resin solution (solid content: 50% by mass) 85 parts by mass Guanamine solution (solid content: 70% by mass) 26 parts by mass Acid catalyst (solid content: 40% by mass) 1 part by mass Silicon resin solution (Solid fraction: 20% by mass) 290 parts by mass Aminosilane (solid fraction: 100% by mass) 2 parts by mass Alumina particles (volume average particle size: 0.35 μm, volume resistivity: 1.0 × 10 14 Ω)・ Cm) 185 mass parts ・ carbon black (BP-2000; manufactured by Cabot Corporation) 3 mass parts ・ toluene 1300 mass parts

〔比較例3〕
実施例1において、被覆膜形成溶液を以下に変えたこと以外は同様にキャリア化し、帯電量:39.1(−μc/g),体積固有抵抗:13.4[Log(Ω・cm)]の[キャリア10]を得た。こうして得た[キャリア10]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤を調製した。
[Comparative Example 3]
In Example 1, except that the coating film forming solution was changed to the following, it was converted into a carrier, and the charge amount: 39.1 (-μc / g), volume specific resistance: 13.4 [Log (Ω · cm) ] [Carrier 10] was obtained. A developer was prepared from [Carrier 10] and [Toner 1] thus obtained in the same manner as in Example 1.

・アクリル樹脂溶液(固形分率;50質量%) 85質量部
・グアナミン溶液(固形分率;70質量%) 26質量部
・酸性触媒(固形分率;40質量%) 1質量部
・シリコン樹脂溶液(固形分率;20質量%) 290質量部
・アミノシラン(固形分率;100質量%) 2質量部
・アルミナ粒子(体積平均粒径;0.35μm,体積固有抵抗;1.0×1014Ω・cm) 185質量部
・カーボンブラック(BP−2000;キャボット社製) 26質量部
・トルエン 1300質量部
Acrylic resin solution (solid content: 50% by mass) 85 parts by mass Guanamine solution (solid content: 70% by mass) 26 parts by mass Acid catalyst (solid content: 40% by mass) 1 part by mass Silicon resin solution (Solid fraction: 20% by mass) 290 parts by mass Aminosilane (solid fraction: 100% by mass) 2 parts by mass Alumina particles (volume average particle size: 0.35 μm, volume resistivity: 1.0 × 10 14 Ω) -Cm) 185 parts by mass-Carbon black (BP-2000; manufactured by Cabot Corporation) 26 parts by mass-Toluene 1300 parts by mass

上記実施例1〜7及び比較例1〜3で調製された現像剤を使用して、帯電低下量、抵抗低下量、色汚れ、エッジ効果を評価した。評価結果を図8に示す。なお上記評価項目に関する測定方法及び評価方法は下記に従った。   Using the developers prepared in Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3, the amount of charge reduction, the amount of resistance reduction, color stain, and the edge effect were evaluated. The evaluation results are shown in FIG. In addition, the measurement method and evaluation method regarding the said evaluation item followed the following.

〔芯材粒子平均粒径測定方法〕
芯材粒子の平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社製)のSRAタイプを使用し、0.7[μm]以上、125[μm]以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
[Method for measuring average particle diameter of core particles]
For the average particle size measurement of the core particles, an SRA type of Microtrac particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used, and the measurement was performed with a range setting of 0.7 [μm] or more and 125 [μm] or less. Using.

〔体積固有抵抗方法〕
上記実施例及び比較例で示すキャリアの体積固有抵抗は、ギャップ2mmを隔てた平行電極間にキャリアを投入しタッピングした後、両電極間にDC1000Vを印加し、30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した値を体積抵抗率に変換して求めた。なお、ハイレジスト計の測定可能下限を下回った場合には、実質的には体積固有抵抗値は得られず、ブレークダウンしたものとして扱かった。
(Volume resistivity method)
The volume resistivity of the carrier shown in the above examples and comparative examples is that the carrier is injected between parallel electrodes separated by a gap of 2 mm, tapped, then DC 1000 V is applied between both electrodes, and the resistance value after 30 sec is measured with a high resist meter. The value measured in (1) was obtained by converting into volume resistivity. In addition, when it fell below the measurable lower limit of the high resist meter, the volume specific resistance value was not substantially obtained, and it was handled as a breakdown.

〔帯電量低下量・抵抗低下量評価方法〕
市販のデジタルフルカラープリンター(株式会社リコー製、imagio MP C7500)改造機に現像剤をセットし、単色による300,000枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えたキャリアの帯電量低下量、及び抵抗低下量を評価した。
[Evaluation method of charge reduction / resistance reduction]
A developer was set on a commercially available digital full-color printer (made by Ricoh Co., Ltd., imgio MP C7500), and a running evaluation of 300,000 sheets in a single color was performed. Then, the amount of decrease in charge amount and the amount of decrease in resistance of the carrier after the running was evaluated.

前記帯電量低下量は、初期のキャリア93質量%に対しトナー7質量%の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法(東芝ケミカル株式会社製、TB−200)にて測定した帯電量(Q1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記方法と同様の方法で測定した帯電量(Q2)を差し引いて算出した。目標の帯電量低下量は8.0μc/g以内である。また、帯電量の低下の原因はキャリア表面へのトナースペントであるため、このトナースペントを減らすことで、帯電量低下を抑えることができる。   The amount of charge reduction was measured by a general blow-off method (TB-200, manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.) on a sample that had been mixed and frictionally charged at a ratio of 7% by mass of toner to 93% by mass of the initial carrier. The carrier obtained by removing the toner in the developer after running with the blow-off device was calculated by subtracting the charge amount (Q2) measured by the same method as described above from the obtained charge amount (Q1). The target charge reduction amount is within 8.0 μc / g. Further, since the cause of the decrease in the charge amount is the toner spent on the carrier surface, the decrease in the charge amount can be suppressed by reducing the toner spent.

また、前記抵抗低下量は、初期のキャリアを抵抗計測平行電極の電極間(ギャップ2mm)に投入し、DC1000Vを印加して30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測して測定した。得られた値を体積抵抗率に変換した値(R1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記抵抗測定方法と同様の方法で測定した値(R2)を差し引いた量として算出した。目標の抵抗低下量は絶対値で2.0〔Log(Ω・cm)〕以内である。また、抵抗変化の原因は、キャリアの被覆層の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆層中の固体粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、抵抗低下量を抑えることができる。   The amount of decrease in resistance was measured by putting initial carriers between the electrodes of the resistance measurement parallel electrodes (gap 2 mm), applying DC 1000V, and measuring the resistance value after 30 seconds with a high resist meter. The value obtained by converting the obtained value into the volume resistivity (R1), and measuring the carrier obtained by removing the toner in the developer after running with the blow-off device by the same method as the resistance measuring method. It was calculated as an amount obtained by subtracting (R2). The target resistance reduction amount is within 2.0 [Log (Ω · cm)] in absolute value. Further, the cause of the resistance change is scraping of the carrier coating layer, spent toner component, detachment of solid particles in the carrier coating layer, and the like. By reducing these, the resistance reduction amount can be suppressed.

〔色汚れ評価方法〕
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製 imagio MP C7500)改造機の現像ユニットに上記各実施例及び比較例1で調整した現像剤をセットし、現像ユニット単独で1時間攪拌を実施した。こうして得た現像剤を現像及び定着し、画像濃度が1.5となる箇所のCIE表色系のL*1、a*1、b*1値を求めた。一方、色汚れのない画像を得るために、キャリアと接触させることなくトナー単独で画像化(定着を含む)したものを作成し、前記と同様に画像濃度が1.5となる箇所のCIE表色系のL*0、a*0、b*0値を求めた。こうして得た2つの画像の色差ΔEを下式(3)により求め、ΔE≦3.0であれば実使用上問題ないが、ΔE>3.0は実使用上問題が生じる。
[Color stain evaluation method]
The developer prepared in each of the above Examples and Comparative Example 1 was set in a developing unit of a commercially available digital full color printer (image MP MP7500, manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and the developing unit alone was stirred for 1 hour. The developer thus obtained was developed and fixed, and the L * 1, a * 1, and b * 1 values of the CIE color system at the location where the image density was 1.5 were determined. On the other hand, in order to obtain an image free from color stains, an image formed with toner alone (including fixing) without being brought into contact with the carrier is prepared, and the CIE table of the portion where the image density is 1.5 as described above. L * 0, a * 0, and b * 0 values of the color system were obtained. The color difference ΔE between the two images thus obtained is obtained by the following equation (3). If ΔE ≦ 3.0, there is no problem in actual use, but ΔE> 3.0 causes a problem in actual use.

ΔE=√〔(L*0−L*1)+(a*0−a*1)+(b*0−b*1)〕(3) ΔE = √ [(L * 0−L * 1) 2 + (a * 0−a * 1) 2 + (b * 0−b * 1) 2 ] (3)

〔エッジ効果評価方法〕
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製IPSiO CX 9000)改造機に上記各実施例及び比較例1で調整した現像剤をセットし、大面積の画像を有するテストパターンを出力した。こうして得た画像パターン中央部の画像濃度の薄さ具合と、端部の濃さ具合の差を次のようにランク分けした。差がないものを◎、若干あるものの許容できるものを○、許容できないレベルまで差が生じているものを×として評価した。
[Edge effect evaluation method]
Developers prepared in the above Examples and Comparative Example 1 were set in a commercially available digital full color printer (IPSiO CX 9000 manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and a test pattern having a large area image was output. The difference between the thinness of the image density at the central portion of the image pattern thus obtained and the darkness of the edge portion was ranked as follows. The evaluation was evaluated as “A” when there was no difference, “B” when there was a slight difference, and “B” when the difference occurred to an unacceptable level.

図8で示す評価結果から、本発明による固体粒子をキャリアの被覆層内に含む実施例1〜7による現像剤は、固体粒子をキャリアの被覆層内に含まない比較例1のものと比較して帯電量低下量及び抵抗低下量が小さく、キャリア上でのトナースペントの発生が抑制されていることが明らかである。   From the evaluation results shown in FIG. 8, the developers according to Examples 1 to 7 containing the solid particles according to the present invention in the coating layer of the carrier are compared with those of Comparative Example 1 which does not contain the solid particles in the coating layer of the carrier. It is clear that the amount of charge reduction and the amount of resistance reduction are small, and the occurrence of toner spent on the carrier is suppressed.

また、実施例1〜7のカーボンナノチューブを使用したキャリアを含む現像剤は、比較例2,3で示す導電性材質としてカーボンブラックを使用したものに比べて、色汚れが少なく、またエッジ効果についても良好な結果を示すことが明らかである。   In addition, the developer containing the carrier using the carbon nanotubes of Examples 1 to 7 has less color stains and edge effect compared to those using carbon black as the conductive material shown in Comparative Examples 2 and 3. It is clear that also shows good results.

さらに、実施例1〜5で示すアームチェア型カーボンナノチューブを使用したものは、実施例6で示すジグザグ形カーボンナノチューブを使用した場合及び実施例7で示すカイラル型カーボンナノチューブを使用した場合に比べて帯電低下量及び抵抗低下量とも小さくエッジ効果が良好となっていることが明らかである。   Furthermore, what used the armchair type carbon nanotube shown in Examples 1-5 compared with the case where the zigzag type carbon nanotube shown in Example 6 is used, and the case where the chiral type carbon nanotube shown in Example 7 is used. It is clear that the edge effect is good both in the charge reduction amount and the resistance reduction amount.

本発明による一実施形態の電子写真用キャリアの一部を切り欠いた模式的な断面図である。1 is a schematic cross-sectional view in which a part of an electrophotographic carrier according to an embodiment of the present invention is cut away. 本発明による一実施形態の現像装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明による第1実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明による第2実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the image forming apparatus of 2nd Embodiment by this invention. 本発明による第3実施形態の画像形成装置の概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of the image forming apparatus of 3rd Embodiment by this invention. 図5で示す画像形成装置の画像形成手段の概略構成を示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a schematic configuration of an image forming unit of the image forming apparatus illustrated in FIG. 5. 本発明による一実施形態のプロセスカートリッジの概略構成を示す模式的断面図である。It is a typical sectional view showing a schematic structure of a process cartridge of one embodiment by the present invention. 本発明による各実施例及び比較例1の現像剤に対する帯電量低下量、抵抗低下量、色汚れ及びエッジ効果の評価結果を示す表図である。It is a table | surface figure which shows the evaluation result of the charge amount fall amount, resistance fall amount, color stain, and edge effect with respect to the developer of each Example and Comparative Example 1 according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

A 芯材粒子
B 被覆層
C 固体粒子
E 樹脂部分
T 現像剤
1 現像部
2 現像剤収納容器
4 現像ハウジング
5、6 搬送スクリュー
7 現像ローラ
9 ドクターブレード
10,10Y、10C、10M、10K 感光体
20 帯電手段
22 二次転写手段
25 定着手段
30 露光手段
40、46、46Y、46C、46M、46K 現像装置
50 中間転写体
60 クリーニング手段
63 クリーニング装置
A core material particle B coating layer C solid particle E resin part T developer 1 developing part 2 developer storage container 4 developing housing 5, 6 conveying screw 7 developing roller 9 doctor blade 10, 10Y, 10C, 10M, 10K photoconductor 20 Charging means 22 Secondary transfer means 25 Fixing means 30 Exposure means 40, 46, 46Y, 46C, 46M, 46K Developing device 50 Intermediate transfer member 60 Cleaning means 63 Cleaning device

Claims (13)

少なくとも芯材粒子と、当該芯材粒子を被覆する被覆層とを有してなる電子写真用キャリアにおいて、
当該被覆層は、少なくとも結着樹脂と、固体粒子と、カーボンナノチューブとを含み、
当該固体粒子の粒径をD(μm)、前記被膜層における樹脂部分の平均厚みをh(μm)としたとき、1<(D/h)<10を満たすことを特徴とする電子写真用キャリア。
In an electrophotographic carrier comprising at least core material particles and a coating layer covering the core material particles,
The coating layer includes at least a binder resin, solid particles, and carbon nanotubes,
Electrophotographic carrier characterized by satisfying 1 <(D / h) <10, where D (μm) is the particle size of the solid particles and h (μm) is the average thickness of the resin portion in the coating layer. .
請求項1記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子は、アルミナ粒子又は、シリカ粒子であることを特徴とする電子写真用キャリア。
The electrophotographic carrier according to claim 1,
The carrier for electrophotography, wherein the solid particles are alumina particles or silica particles.
請求項1又は2記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子の粒径Dは、0.05μm〜5μmの範囲にあることを特徴とする電子写真用キャリア。
The electrophotographic carrier according to claim 1 or 2,
The electrophotographic carrier according to claim 1, wherein the particle size D of the solid particles is in the range of 0.05 μm to 5 μm.
請求項1乃至3のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記固体粒子の体積固有抵抗は、1.0×1012Ω・cm〜1.0×1016Ω・cmの範囲内にあることを特徴とする電子写真用キャリア。
The carrier for electrophotography according to any one of claims 1 to 3,
The volume resistivity of the solid particles is in the range of 1.0 × 10 12 Ω · cm to 1.0 × 10 16 Ω · cm.
請求項1乃至4のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブが、シングルウォールナノチューブ、ダブルウォールナノチューブ及びマルチウォールナノチューブの少なくとも1種であることを特徴とする電子写真用キャリア。
The electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 4,
The carrier for electrophotography, wherein the carbon nanotube is at least one of a single-wall nanotube, a double-wall nanotube, and a multi-wall nanotube.
請求項1乃至5のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブが、アームチェア型構造を有するものであることを特徴とする電子写真用キャリア。
The electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 5,
The carrier for electrophotography, wherein the carbon nanotube has an armchair structure.
請求項1乃至6のいずれか1項記載の電子写真用キャリアにおいて、
前記カーボンナノチューブは、CVD法、アーク放電法及びレーザー蒸発法のいずれか1つの製造方法によって製造されたものであることを特徴とする電子写真用キャリア。
The electrophotographic carrier according to any one of claims 1 to 6,
The electrophotographic carrier according to claim 1, wherein the carbon nanotube is manufactured by any one of a CVD method, an arc discharge method, and a laser evaporation method.
電子写真用キャリアとトナーを混合してなる電子写真用現像剤において、
前記電子写真用キャリアが請求項1乃至7のいずれか1項記載の電子写真用キャリアであることを特徴とする電子写真用現像剤。
In an electrophotographic developer formed by mixing an electrophotographic carrier and a toner,
The electrophotographic developer according to claim 1, wherein the electrophotographic carrier is the electrophotographic carrier according to claim 1.
請求項8記載の電子写真用現像剤において、
前記トナーが、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含むことを特徴とする電子写真用現像剤。
The developer for electrophotography according to claim 8,
An electrophotographic developer, wherein the toner contains at least a binder resin and a colorant.
電子写真用キャリアとトナーを含む現像剤を収容して、前記トナーを静電潜像担持体上に形成された静電潜像に供給してトナー像化する現像装置において、
前記現像剤は、請求項8又は9記載の電子写真用現像剤であることを特徴とする現像装置。
In a developing device that contains a developer including an electrophotographic carrier and a toner and supplies the toner to an electrostatic latent image formed on an electrostatic latent image carrier to form a toner image.
10. The developing device according to claim 8, wherein the developer is an electrophotographic developer according to claim 8 or 9.
少なくとも静電潜像担持体と、少なくとも当該静電潜像担持体上に形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを一体に構成し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジにおいて、
前記現像装置は、請求項10記載の現像装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
At least the electrostatic latent image carrier and at least a developing device for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image are integrated into and detached from the image forming apparatus main body. In a flexible process cartridge,
A process cartridge according to claim 10, wherein the developing device is a developing device according to claim 10.
静電潜像担持体と、当該静電潜像担持体上に形成した静電潜像にトナーを供給してトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項10記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus comprising: an electrostatic latent image carrier; and a developing device that supplies toner to the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier to form a toner image.
The image forming apparatus according to claim 10, wherein the developing apparatus is a developing apparatus according to claim 10.
静電潜像担持体上に静電潜像を形成する静電潜像形成工程と、前記静電潜像を、電子写真用現像剤を用いて現像して可視像化する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、記録媒体に転写された転写像を定着させる定着工程とを少なくとも含むことを特徴とする画像形成方法において、
前記電子写真用現像剤は、請求項8又は9記載の電子写真用現像剤であることを特徴とする画像形成方法。
An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and a developing step of developing the electrostatic latent image using an electrophotographic developer to make a visible image; In the image forming method, comprising at least a transfer step of transferring the visible image to a recording medium, and a fixing step of fixing the transfer image transferred to the recording medium.
The image forming method according to claim 8, wherein the electrophotographic developer is the electrophotographic developer according to claim 8.
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