JP2010217629A - Electrophotographic carrier, electrophotographic two-component developer and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスの画像形成に用いられる二成分現像剤用の静電潜像現像用キャリア、並びに該キャリアを用いた現像剤、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a carrier for developing an electrostatic latent image for a two-component developer used for image formation in an electrostatic copying process such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, a developer using the carrier, and an image forming method. .
従来、電子写真複写装置等に用いられている乾式現像方式は、磁性を有する静電潜像現像用キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式と、トナーのみを用いて現像を行う一成分系現像方式とが知られている。 Conventionally, dry development methods used in electrophotographic copying machines and the like are two-component development methods in which development is performed using a two-component developer comprising a carrier for developing an electrostatic latent image having magnetic properties and toner, and toner only. There is known a one-component development system in which development is carried out using a toner.
前記二成分現像方式では、通常、内部に複数の磁極を有する磁石体からなるマグネットローラを備え、回転可能に支持された円筒状の現像剤担持体である現像スリーブを有する構成の二成分現像装置が用いられる。該現像スリーブ表面にトナーを付着させた静電潜像現像用キャリアを担持しながら像担持体との対向部である現像領域に搬送して、二成分現像剤からなる磁気ブラシにて現像を行うものである。このように、該二成分現像方式においては、静電潜像現像用キャリアとトナーとを攪拌混合することで帯電を行うので、トナーの帯電性が安定し、比較的安定した良好な画像が得られる。 In the two-component developing system, a two-component developing apparatus having a developing sleeve that is a cylindrical developer carrying member that is normally provided with a magnet roller composed of a magnet body having a plurality of magnetic poles therein and is rotatably supported. Is used. While carrying a carrier for developing an electrostatic latent image with toner attached to the surface of the developing sleeve, it is transported to a developing area opposite to the image carrier and developed with a magnetic brush made of a two-component developer. Is. As described above, in the two-component development system, charging is performed by stirring and mixing the carrier for developing an electrostatic latent image and the toner, so that the chargeability of the toner is stable, and a relatively stable good image can be obtained. It is done.
前記二成分現像剤は、現像によって消費されたトナーを補充しながら、反復使用される。このため、キャリアに関しては、キャリア表面へのトナー成分のスペント防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体表面へのキャリア付着防止、感光体のキャリアによるキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御、あるいは帯電量の調節等の目的で、通常、キャリア芯材に対して適当な樹脂材料で被覆等を施すことにより硬く高強度の被覆層を設けることが行われている。 The two-component developer is repeatedly used while replenishing toner consumed by development. For this reason, with respect to the carrier, the toner component is prevented from being spent on the carrier surface, the formation of a uniform surface of the carrier, the surface oxidation is prevented, the moisture sensitivity is prevented, the life of the developer is extended, the carrier is prevented from adhering to the photoreceptor surface, For the purpose of protecting the body from scratches or abrasion by the carrier, controlling the charge polarity, or adjusting the charge amount, the carrier core is usually coated with a suitable resin material to provide a hard and high-strength coating. A layer is provided.
しかし、依然として耐久性及びキャリア付着抑制が不十分であり、特に耐久性に関しては、トナーのキャリア表面へのスペント及びそれに伴う帯電量の不安定化、並びに被覆樹脂の膜削れによる被覆層の減少及びそれに伴う抵抗低下、更には添加剤成分の脱離による色汚れ等が問題であり、初期は良好な画像を得ることができるが、コピー枚数が増加するに連れ複写画像の画質低下が生じるため、改良をする必要がある。 However, durability and carrier adhesion suppression are still insufficient, and especially regarding durability, the spent on the carrier surface of the toner and the resulting unstable charge amount, and the reduction of the coating layer due to film scraping of the coating resin and Along with this, there is a problem such as a decrease in resistance and color stains due to the detachment of additive components, and a good image can be obtained initially, but as the number of copies increases, the image quality of the copied image decreases, Need to improve.
特にトナーのキャリア表面へのスペント抑制に関しては、従来、シリコーン樹脂のような低表面エネルギーを有する樹脂を用いることで防止する試みがなされているが、前記シリコーン樹脂はトナーのみならずキャリア芯材粒子に対する密着性も低下させる。加えて、一般的なシリコーン樹脂は、分子間に働く凝集力が小さく、皮膜強度が充分とは云えない。このため、キャリア表面へのトナースペントを抑制する反面、芯材粒子からキャリア被覆層(シリコーン樹脂)の剥離を促進させ、芯材露出に伴う抵抗低下を引き起こしていた。 In particular, it has been attempted to prevent the spent on the carrier surface of the toner by using a resin having a low surface energy such as a silicone resin. It also reduces the adhesion to. In addition, a general silicone resin has a small cohesive force acting between molecules, and cannot be said to have a sufficient film strength. For this reason, although toner spent on the carrier surface is suppressed, peeling of the carrier coating layer (silicone resin) from the core material particles is promoted, causing a decrease in resistance due to the core material exposure.
これらの課題に対して、特許文献1には、被覆層がアクリル系樹脂とシリコーン樹脂を含有し、芯材に対して密着性の高いアクリル樹脂部とそれを更に覆うように低表面エネルギーであるシリコーン樹脂が被覆する2層構造を形成したキャリアとすることが提案されている。更に、特許文献2及び3には、アクリル系樹脂とシリコーン系樹脂それぞれの良好な特性を併せ持つものとして、アクリル変性シリコーン系樹脂を使用することにより、キャリアの帯電性、芯材密着性、及び耐スペント性の改善が提案されている。該方法では、芯材と被覆樹脂の密着性を改善し被覆層の剥離に伴う現像画像の画質の劣化を防止し、且つトナースペントによる画質劣化を防止するという目的を両立させている。しかしながら、該方法では、現像剤攪拌時のストレスによる被覆層の劣化、例えば被覆層の機械的強度不足による膜削れが起こり易く、キャリアの耐久性に改善の余地がある。シリコーン樹脂は一般的に、分子間に働く凝集力が小さく、皮膜強度が充分とは云えない。つまり、シロキサン結合(Si-O)は、100%共有結合からなる炭素結合(C-C)に比べ、約50%のイオン結合性を有し、このイオン結合の存在がSi原子に結合したメチル基のC-H結合を強め、ほかの分子の攻撃を受けにくくして撥水性(忌避性;Repellency)を発揮しているが、同時に、キャリア芯材粒子に対する密着性も低下させる。また他方では、シリコン樹脂のシロキサン(Si-O)結合はその結合間距離が長く、電子密度が低いこともあって、結合の回転が容易(シロキサン結語は屈曲性により富む)で柔軟であり、さらに典型的なジメチルポリシロキサン鎖の場合2個のメチル基が結合しバルキーであって比較的大きな振幅で振動していることもあって、隣接分子が接近し難い。したがって、このようなシリコーン樹脂と他樹脂との単純ブレンド、または、シリコーン樹脂のシロキサン鎖末端と他の高分子材料の分子鎖末端との単に端部同士の結合(延伸重合)のみでは、靭性(可撓性、柔軟性)と硬度及びキャリア芯材表面との強い結合を達成することが難かしい。 For these problems, Patent Document 1 discloses that the coating layer contains an acrylic resin and a silicone resin, and has a low surface energy so as to further cover the acrylic resin portion having high adhesion to the core material. It has been proposed to provide a carrier having a two-layer structure covered with a silicone resin. Furthermore, in Patent Documents 2 and 3, by using an acrylic-modified silicone resin as having both good characteristics of the acrylic resin and the silicone resin, carrier chargeability, core material adhesion, and resistance Improvement of spent is proposed. This method achieves both the purpose of improving the adhesion between the core material and the coating resin, preventing the deterioration of the image quality of the developed image due to the peeling of the coating layer, and preventing the image quality deterioration due to the toner spent. However, in this method, deterioration of the coating layer due to stress during stirring of the developer, for example, film abrasion due to insufficient mechanical strength of the coating layer easily occurs, and there is room for improvement in the durability of the carrier. In general, a silicone resin has a small cohesive force acting between molecules, and the film strength is not sufficient. In other words, the siloxane bond (Si-O) has about 50% ionic bondability compared to the carbon bond (CC) made of 100% covalent bond, and the presence of this ionic bond is a methyl group bonded to the Si atom. It strengthens CH bonds and makes it less susceptible to attack by other molecules and exhibits water repellency (repellency), but at the same time, it reduces the adhesion to carrier core particles. On the other hand, the siloxane (Si-O) bond of the silicon resin has a long distance between bonds and a low electron density, so that the rotation of the bond is easy (the siloxane conclusion is more flexible) and flexible. Further, in the case of a typical dimethylpolysiloxane chain, two methyl groups are bonded and are bulky and vibrate with a relatively large amplitude, so that adjacent molecules are difficult to approach. Therefore, a simple blend of such a silicone resin and another resin, or a bond between the ends of the siloxane chain of the silicone resin and the end of the molecular chain of another polymer material (stretch polymerization) alone, toughness ( It is difficult to achieve a strong bond between the flexibility and flexibility) and the hardness and the surface of the carrier core material.
一方、近年、高画質化・長寿命化の要望が高まっており、それらを達成していく上で、キャリアの抵抗調整が重要な課題の一つになっている。従来、モノクロ機では、キャリアの抵抗調整剤としては、導電性のカーボンブラックが用いられてきた。しかしながら、カーボンブラックは低い抵抗が得られる反面、攪拌ストレスにより被覆層が剥離や摩耗した場合に、カーボン由来の黒色成分がトナーに混ざり込むため、カラー機での使用においては、特に、イエロートナーに対しての色汚れが発生し、大きな問題となっている。 On the other hand, in recent years, there is an increasing demand for higher image quality and longer life, and carrier resistance adjustment is one of the important issues in achieving them. Conventionally, in a monochrome machine, conductive carbon black has been used as a carrier resistance adjusting agent. However, carbon black provides low resistance, but when the coating layer is peeled off or abraded due to agitation stress, the black component derived from carbon is mixed into the toner. On the other hand, color stains occur, which is a big problem.
これに対して、特許文献4〜5では、白色の金属酸化物微粒子を基体粒子としてその表面に酸化スズと酸化インジウムとから成る導電層を形成させた導電性金属酸化物微粒子を用いることで被覆層の抵抗調整と色汚れの抑制の両立が図られている。また、特許文献6では、平均粒子径の異なる2種類以上の白色の金属酸化物微粒子を基体粒子としてその表面に第V族金属を固溶させた酸化スズからなる厚さ5〜50Åの導電層を形成させた導電性金属酸化物微粒子を用いることで同様に被覆層の抵抗調整と色汚れの抑制の両立が図られている。該方法では、白色系の微粒子を用いるため、色汚れについては顕著な効果が表れている。その反面、抵抗調整については、高抵抗率の金属酸化物微粒子の表面に薄い導電層を形成しているだけであり、被覆層の抵抗を所望の低い値に調整するためには過剰量の微粒子を含有させなければならない。このため、被覆層中の樹脂成分の減少による耐スペント性の悪化や、微粒子の局在化による被覆層の強度低下、更には、経時での攪拌ストレスにより該微粒子の導電層が摩耗されて抵抗が上昇するといった問題がある。 On the other hand, in patent documents 4-5, it coat | covered by using the conductive metal oxide fine particle in which the conductive layer which consists of a tin oxide and an indium oxide was formed in the surface using white metal oxide fine particle as a base particle. Both the resistance adjustment of the layer and the suppression of color stains are achieved. Further, in Patent Document 6, a conductive layer having a thickness of 5 to 50 mm made of tin oxide in which two or more kinds of white metal oxide fine particles having different average particle diameters are used as base particles and a group V metal is dissolved on the surface thereof is used. Similarly, by using the conductive metal oxide fine particles formed with the coating, both the resistance adjustment of the coating layer and the suppression of color stains are achieved. In this method, since white particles are used, a remarkable effect is exhibited with respect to color stains. On the other hand, for the resistance adjustment, only a thin conductive layer is formed on the surface of the high resistivity metal oxide fine particles, and in order to adjust the resistance of the coating layer to a desired low value, an excessive amount of fine particles. Must be included. For this reason, deterioration in spent resistance due to a decrease in the resin component in the coating layer, reduction in strength of the coating layer due to localization of the fine particles, and further, the conductive layer of the fine particles is worn and resisted by agitation stress over time. There is a problem of rising.
これに対して、特許文献7では、一定量のアンチモンを含む酸化スズと、ナトリウム成分として一定量のNaB2BOを含有させることにより、被覆層の抵抗値を低く調整し、且つ、白色度の向上と微粒子の分散性の向上を図っている。該方法では、従来の方法と比べるとその効果は顕著であるが、昨今の高速化・長寿命化の強い要望に対しては、充分であるとはいえず、更なる改善が望まれている。また、アンチモンについては、安全性への懸念がなされており、この点からも改善の必要がある。 On the other hand, in Patent Document 7, by adding a certain amount of antimony containing tin oxide and a certain amount of NaB2BO as a sodium component, the resistance value of the coating layer is adjusted low, and the whiteness is improved. The dispersibility of fine particles is improved. The effect of this method is remarkable compared with the conventional method, but it cannot be said that it is sufficient for the recent strong demand for speeding up and long life, and further improvement is desired. . In addition, antimony has been concerned about safety, and in this respect also needs to be improved.
このように、被覆層の膜削れの低減と、キャリア表面へのトナースペント抑制、更には、被覆層の抵抗調整と、トナーの色汚れの防止といった項目を同時に満たすことのできる手段は提示されておらず、更なる改善が必要とされているのが現状である。 In this way, means that can simultaneously satisfy the items such as reduction of film abrasion of the coating layer, suppression of toner spent on the carrier surface, furthermore, resistance adjustment of the coating layer and prevention of toner color stains are presented. There is no need for further improvement.
本発明は、従来における諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、キャリア芯材表面に所望の低い抵抗値を有する均一な被覆層を形成すると共に、長期の攪拌においてもトナースペントやキャリア被覆層の膜削れ、及びそれに伴うトナーの色汚れを抑制し得るキャリア、及び該キャリアを用いた現像剤、並びに画像形成方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to solve various problems in the prior art and achieve the following objects. That is, the present invention forms a uniform coating layer having a desired low resistance value on the surface of the carrier core material, and also removes the toner spent and the carrier coating layer from being scraped and the resulting toner color stains even during long-term stirring. An object is to provide a carrier that can be suppressed, a developer using the carrier, and an image forming method.
本発明者らは、前記課題に鑑み鋭意検討を重ねた結果、以下の知見を得た。即ち、一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを構造単位として含むセグメントと、特定の構造を有するかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体を構造単位として含むセグメントとを有する結着樹脂と、リンがドープされている酸化スズの単体粒子から成るリンドープ導電性酸化スズ微粒子とを少なくとも含有する被覆層を、芯材粒子表面に形成することにより、前記課題を効果的に達成できることを見出した。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventors have obtained the following knowledge. That is, a binder resin having a segment containing one or more polymerizable vinyl monomers as a structural unit, and a segment containing a partial cleavage structure of a cage silsesquioxane having a specific structure as a structural unit; It has been found that the above problem can be effectively achieved by forming a coating layer containing at least phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles composed of single particles of tin oxide doped with phosphorus on the surface of the core material particles.
本発明は、本発明者らによる前記知見に基づくものであり、前記課題を解決するための手段としては以下の通りである。即ち、
<1>磁性材料から成る芯材粒子の表面を、少なくとも結着樹脂と導電性微粒子を含む被覆層で被覆したキャリアであって、該結着樹脂は、一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを構造単位として含むセグメント(A)と、下記一般式(1)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体、及び/又は下記一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体とを構造単位として含むセグメント(B)とを有し、該導電性微粒子は、リンがドープされている酸化スズの単体粒子から成るリンドープ導電性酸化スズ微粒子であることを特徴とする電子写真用キャリアである。
The present invention is based on the above findings by the present inventors, and means for solving the above problems are as follows. That is,
<1> A carrier obtained by coating the surface of core particles made of a magnetic material with a coating layer containing at least a binder resin and conductive fine particles, wherein the binder resin is one or more polymerizable vinyl monomers. (A), a partially-cleavage structure of a cage silsesquioxane represented by the following general formula (1), and / or a cage silsesqui represented by the following general formula (2) A segment (B) containing a partial cleavage structure of oxan as a structural unit, and the conductive fine particles are phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles composed of single particles of tin oxide doped with phosphorus Is a carrier for electrophotography.
<2> 前記結着樹脂は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて求めたスチレン換算分子量分布から算出される多分散度が3.0以下であることを特徴とする前記<1>に記載の電子写真用キャリアである。
<3> 前記結着樹脂は、質量平均分子量Mwが20,000〜200,000の範囲にあることを特徴とする前記<1>または<2>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<4> 前記セグメント(A)は、少なくともヒドロキシル基を有する一種又は二種以上の重合性ビニルモノマーの共重合体を含むことを特徴とする前記<1>乃至<3>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<5> 前記セグメント(A)は、アクリル樹脂のセグメントを有し、前記アクリル樹脂のセグメントがアミノ樹脂乃至イソシアネートによって架橋されていることを特徴とする前記<1>乃至<4>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<6> 前記結着樹脂は、前記セグメント(B)を重合開始物質とするリビングラジカル重合によって、前記セグメント(A)が形成されたことを特徴とする前記<1>乃至<5>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<7> 前記セグメント(A)は、原子移動ラジカル重合法によって重合性ビニルモノマーが重合したことを特徴とする前記<1>乃至<6>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<8> 前記被覆層に無機微粒子を含有し、該無機微粒子の体積平均粒子径が100nm以上1μm以下であることを特徴とする前記<1>乃至<7>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<9> 前記被覆層は、アミノシランカップリング剤をさらに含むことを特徴とする前記<1>乃至<8>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<10> 前記電子写真用キャリアに1000Vの直流電圧を印加したときの体積抵抗率が10[log(Ω・cm)]以上16[log(Ω・cm)]以下であることを特徴とする前記<1>乃至<9>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<11> 前記電子写真用キャリアの体積平均粒径が20μm以上65μm以下であることを特徴とする前記<1>乃至<10>のいずれかに記載の電子写真用キャリアである。
<12> 前記<1>乃至<11>のいずれかに記載の電子写真用キャリアと、トナーとからなることを特徴とする電子写真用二成分現像剤である。
<13> 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、前記静電潜像を前記<12>に記載の現像剤を用いて現像して可視像を形成する現像工程と、前記可視像を記録媒体に転写する転写工程と、前記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である。
<2> The binder resin according to <1>, wherein the binder resin has a polydispersity of 3.0 or less calculated from a styrene-converted molecular weight distribution obtained by using GPC (gel permeation chromatography). The carrier for electrophotography described.
<3> The electrophotographic carrier according to either <1> or <2>, wherein the binder resin has a mass average molecular weight Mw in the range of 20,000 to 200,000. .
<4> The segment (A) includes a copolymer of one or two or more polymerizable vinyl monomers having at least a hydroxyl group, according to any one of the items <1> to <3>, It is a carrier for electrophotography.
<5> The segment (A) includes an acrylic resin segment, and the acrylic resin segment is crosslinked with an amino resin or an isocyanate, according to any one of the above items <1> to <4> The carrier for electrophotography described.
<6> The binder resin according to any one of <1> to <5>, wherein the segment (A) is formed by living radical polymerization using the segment (B) as a polymerization initiator. The carrier for electrophotography described in 1.
<7> The electrophotographic carrier according to any one of <1> to <6>, wherein the segment (A) is a polymerizable vinyl monomer polymerized by an atom transfer radical polymerization method.
<8> The electrophotographic film according to any one of <1> to <7>, wherein the coating layer contains inorganic fine particles, and the volume average particle diameter of the inorganic fine particles is from 100 nm to 1 μm. Is a career.
<9> The electrophotographic carrier according to any one of <1> to <8>, wherein the coating layer further includes an aminosilane coupling agent.
<10> The volume resistivity when a DC voltage of 1000 V is applied to the electrophotographic carrier is 10 [log (Ω · cm)] or more and 16 [log (Ω · cm)] or less, <1> to <9> The electrophotographic carrier according to any one of <9>.
<11> The electrophotographic carrier according to any one of <1> to <10>, wherein the electrophotographic carrier has a volume average particle diameter of 20 μm to 65 μm.
<12> An electrophotographic two-component developer comprising the electrophotographic carrier according to any one of <1> to <11> and a toner.
<13> An electrostatic latent image forming step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and developing the electrostatic latent image using the developer described in <12> to form a visible image The image forming method includes at least a developing step for forming the 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.
本発明によれば、電子写真用キャリアにおいて、一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを構造単位として含むセグメントと、特定の構造を有するかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体を構造単位として含むセグメントとを有する結着樹脂と、リンがドープされている酸化スズの単体粒子から成るリンドープ導電性酸化スズ微粒子とを少なくとも含有する被覆層を、芯材粒子表面に形成することにより、被覆層が所望の抵抗値を有し、長期使用においてもトナースペントや被覆層の膜削れ、トナーの色汚れを抑制して良好な画像品質を維持し得るキャリア、及び該キャリアを用いた現像剤、並びに画像形成方法を提供する。 According to the present invention, in an electrophotographic carrier, a segment containing one or more polymerizable vinyl monomers as a structural unit, and a partial cleavage structure of a cage silsesquioxane having a specific structure as a structural unit A coating layer containing at least a binder resin having a segment containing and a phosphorus-doped conductive tin oxide fine particle composed of simple particles of tin oxide doped with phosphorus on the surface of the core particle, Has a desired resistance value, a carrier that can maintain good image quality by suppressing toner spent and film layer scraping even in long-term use, toner color stains, a developer using the carrier, and An image forming method is provided.
本発明の電子写真用キャリアを構成する材料について説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正して他の実施形態を成すことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明は本発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲をなんら限定するものではない。 The materials constituting the electrophotographic carrier of the present invention will be described. Note that it is easy for a person skilled in the art to change or modify the present invention within the scope of the claims to form other embodiments, and these changes and modifications are included in the scope of the claims, The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
(キャリア)
本発明のキャリアは、磁性材料から成る芯材粒子(芯材)の表面を、少なくとも一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを構造単位として含むセグメント(A)と、一般式(1)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体、及び/又は一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体とを構造単位として含むセグメント(B)とを含む結着樹脂と、リンがドープされている酸化スズの単体粒子から成るリンドープ導電性酸化スズ微粒子とを含む被覆層で被覆したキャリアである。
(Career)
The carrier of the present invention is represented by the general formula (1), the surface of core particles (core material) made of a magnetic material, the segment (A) containing at least one or two or more polymerizable vinyl monomers as structural units. And a segment (B) containing as a structural unit a partial cleavage structure of a cage-type silsesquioxane and / or a partial cleavage structure of a cage-type silsesquioxane represented by the general formula (2) It is a carrier coated with a coating layer containing a binder resin and phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles composed of single particles of tin oxide doped with phosphorus.
―キャリア芯材―
前記芯材としては、磁性を有する粒子であれば特に限定されるものではなく、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル等が好適に挙げられる。また、近年著しく進む環境面への適応性を配慮した場合には、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、マンガンフェライト、マンガン−マグネシウムフェライト、マンガン−ストロンチウムフェライト、マンガン−マグネシウム−ストロンチウムフェライト、リチウム系フェライト等を用いることが好適である。
―Carrier core material―
The core material is not particularly limited as long as it has magnetic particles, and examples thereof include ferrite, magnetite, iron, nickel and the like. Further, when considering adaptability to environmental aspects that have been remarkably advanced in recent years, if it is a ferrite, it is not a conventional copper-zinc ferrite, but, for example, manganese ferrite, manganese-magnesium ferrite, manganese-strontium ferrite, manganese- It is preferable to use magnesium-strontium ferrite, lithium ferrite, or the like.
また、芯材の抵抗を制御する目的や、製造安定性を高める目的等で、芯材の組成成分として、他の元素、例えば、Li、Na、K、Ca、Ba、Y、Ti、Zr、V、Ag、Ni、Cu、Zn、Al、Sn、Sb、Bi等の元素を一種以上配合させてもよい。これらの配合量としては、総金属元素量の5原子%以下であることが好ましく、3原子%以下であることがより好ましい。 In addition, for the purpose of controlling the resistance of the core material, for the purpose of increasing the production stability, etc., other elements such as Li, Na, K, Ca, Ba, Y, Ti, Zr, One or more elements such as V, Ag, Ni, Cu, Zn, Al, Sn, Sb, and Bi may be blended. As these compounding quantities, it is preferable that it is 5 atomic% or less of the total amount of metal elements, and it is more preferable that it is 3 atomic% or less.
―被覆層―
被覆層は、少なくとも結着樹脂と導電性微粒子とを含有しており、必要に応じて無機微粒子等の他の成分を含有していてもよい。
―Coating layer―
The coating layer contains at least a binder resin and conductive fine particles, and may contain other components such as inorganic fine particles as necessary.
[結着樹脂]
結着樹脂としては、前記のように、少なくとも一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを構造単位に含むセグメント(A)と、かご型シルセスキオキサン部分開裂構造体、及び/又はかご型シルセスキオキサン部分開裂構造体を構造単位に含むセグメント(B)を有する。
[Binder resin]
As described above, the binder resin includes a segment (A) containing at least one or two or more polymerizable vinyl monomers in a structural unit, a cage silsesquioxane partial cleavage structure, and / or a cage sil It has the segment (B) which contains a sesquioxane partial cleavage structure in a structural unit.
〈セグメント(A)〉
セグメント(A)を構成する重合性ビニルモノマーとしては、重合性ビニルモノマーであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。重合性ビニルモノマーとしては、例えば、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ヘプチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル、アクリル酸3-クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド等のアクリル酸エステル;メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸sec−ブチル、メタクリル酸tert−ブチル、メタクリル酸シクロヘキシル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸2−ヒドロキシエチル、メタクリル酸3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールメタクリルアミド等のメタクリル酸エステル;アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸、無水マレイン酸等が挙げられる。これらの重合性ビニルモノマーは、単独重合体、又は共重合体の形態としてセグメント(A)を形成してもよい。
<Segment (A)>
The polymerizable vinyl monomer constituting the segment (A) is not particularly limited as long as it is a polymerizable vinyl monomer, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples of the polymerizable vinyl monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, isobutyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, heptyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate, 3-acrylic acid 3- Acrylic acid esters such as chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylic acid ester, glycerin monoacrylic acid ester, N-methylolacrylamide; methyl methacrylate, ethyl methacrylate, sec-butyl methacrylate, tert-butyl methacrylate, methacrylic acid Cyclohexyl acid, dodecyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol Methacrylic acid esters, glycerol monomethacrylate, methacrylic acid esters such as N- methylol methacrylamide, acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid, and maleic anhydride. These polymerizable vinyl monomers may form the segment (A) in the form of a homopolymer or a copolymer.
セグメント(A)は、重合性ビニルモノマー、特にアクリル系樹脂骨格で形成することによって、芯材及び被覆層に含有される微粒子との密着性を強固にすることができ、被覆層の剥離に対して非常に優れた性質を付与し、被覆層の膜削れや膜剥がれといった劣化が発生し難く、被覆層を安定的に維持することが可能である。また、アクリル系樹脂骨格は、強い接着性により芯材や導電性粒子など被覆層中に含有する粒子を強固に保持することができる。特に、アクリル系樹脂骨格は、被覆層の厚さよりも大きな粒径を有する微粒子の保持には、強力な効果を発揮することができるので好ましい。 By forming the segment (A) with a polymerizable vinyl monomer, particularly an acrylic resin skeleton, the adhesion between the core material and the fine particles contained in the coating layer can be strengthened. Therefore, it is possible to stably maintain the coating layer without giving deterioration such as film scraping or film peeling of the coating layer. Further, the acrylic resin skeleton can firmly hold particles contained in the coating layer such as a core material and conductive particles due to strong adhesiveness. In particular, an acrylic resin skeleton is preferable because it can exert a strong effect in holding fine particles having a particle size larger than the thickness of the coating layer.
セグメント(A)は、更にアミノ樹脂やイソシアネート化合物によって架橋させることによって、適度な弾性を維持したまま、アクリル樹脂単独使用の場合に発生しがちな樹脂同士の融着、いわゆるブロッキングを防止することができる。このときセグメント(A)は、ヒドロキシル基を有する一種または二種以上の重合性ビニルモノマーを共重合させることで、アミノ樹脂との架橋点であるヒドロキシル基をセグメント(A)骨格に導入することが出来る。 The segment (A) can be further crosslinked by an amino resin or an isocyanate compound to prevent fusion between resins that tend to occur when an acrylic resin is used alone, while maintaining appropriate elasticity, so-called blocking. it can. At this time, the segment (A) may introduce a hydroxyl group, which is a crosslinking point with the amino resin, into the segment (A) skeleton by copolymerizing one or more polymerizable vinyl monomers having a hydroxyl group. I can do it.
アミノ樹脂としては、特に制限はなく、従来から公知のアミノ樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、これらの中でも、グアナミン樹脂、メラミン樹脂が、キャリアの帯電付与能力をも向上させることができるため特に好ましい。また、適度にキャリアの帯電付与能力を制御する必要がある場合には、グアナミン樹脂及びメラミン樹脂の少なくともいずれかと、他のアミノ樹脂とを併用しても差し支えない。 The amino resin is not particularly limited and can be appropriately selected from conventionally known amino resins according to the purpose. Among them, guanamine resin and melamine resin also improve the charge imparting ability of the carrier. This is particularly preferable. Further, when it is necessary to appropriately control the charge imparting ability of the carrier, at least one of guanamine resin and melamine resin may be used in combination with another amino resin.
イソシアネート化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、トリフェニルメタントリイソシアネート、ポリフェニルメタンポリイソシアネート、変性ジフェニルメタンジイソシアネート(変性MDI)、水添化キシリレンジイソシアネート(H−XDI)、キシリレンジイソシアネート(XDI)、ヘキサメチレンジイソシアネート(HMDI)、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート(TMHMDI)、テトラメチルキシリレンジイソシアネート(m−TMXDI)、イソホロンジイソシアネート(IPDI)、ノルボルネンジイソシアネート(NBDI)、1,3−ビス(イソシアナトメチル)シクロヘキサン(H6XDI)、1,5−ナフタレンジイソシアネート等のポリイソシアネート、あるいはこれらポリイソシアネートの三量体化合物、これらポリイソシアネートとポリオールの反応生成物等が挙げられる。これらのイソシアネート化合物は単独、もしくは二種類以上組み合わせて使用しても良く、さらにまた、イソシアネート基の一部又は全部を、フェノール化合物やオキシム類等の公知のブロック化剤を用いてブロックしたブロックイソシアネート類を用いてもよい。 Examples of the isocyanate compound include tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, triphenylmethane triisocyanate, polyphenylmethane polyisocyanate, modified diphenylmethane diisocyanate (modified MDI), hydrogenated xylylene diisocyanate (H-XDI), xylylene diisocyanate ( XDI), hexamethylene diisocyanate (HMDI), trimethylhexamethylene diisocyanate (TMHMDI), tetramethylxylylene diisocyanate (m-TMXDI), isophorone diisocyanate (IPDI), norbornene diisocyanate (NBDI), 1,3-bis (isocyanatomethyl) ) Polyisocyanate such as cyclohexane (H6XDI), 1,5-naphthalene diisocyanate Sulfonates, or trimer compounds of these polyisocyanates, reaction products of these polyisocyanates with polyols. These isocyanate compounds may be used singly or in combination of two or more, and further, blocked isocyanates in which part or all of the isocyanate groups are blocked using a known blocking agent such as a phenol compound or oxime. Kinds may be used.
〈セグメント(B)〉
結着樹脂の構成要素であるセグメント(B)としては、下記一般式(1)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体、及び/又は、下記一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサンの部分開裂構造体を有する。
<Segment (B)>
The segment (B), which is a constituent element of the binder resin, is represented by the partial cleavage structure of a cage silsesquioxane represented by the following general formula (1) and / or the following general formula (2). It has a partial cleavage structure of cage-type silsesquioxane.
かご型シルセスキオキサンにおける「シルセスキオキサン」とは、一般に、セスキ(3/2を意味する)という言葉から、(RSiO3/2)で表されSi原子に3つの有機置換基を有するいわゆるT単位シロキサンから構成されるポリシロキサン化合物を意味する。構成単位としてのシルセスキオキサンとしては、無定形、ラダー型、かご型、又はこれらの部分開裂構造体などが知られている。かご型シルセスキオキサン化合物としては、例えば特開2004−143449号公報に記載の方法によって合成することができる。かご型シルセスキオキサン化合物には、かご型シルセスキオキサン又はその誘導体を含む。 The term “silsesquioxane” in the cage silsesquioxane generally refers to sesqui (meaning 3/2), so-called (RSiO3 / 2), and so-called three organic substituents on the Si atom. It means a polysiloxane compound composed of T unit siloxane. As silsesquioxane as a structural unit, amorphous, ladder-type, cage-type, or partial cleavage structures thereof are known. The cage silsesquioxane compound can be synthesized, for example, by the method described in JP-A No. 2004-143449. The cage silsesquioxane compound includes cage silsesquioxane or a derivative thereof.
かご型シルセスキオキサン化合物は、後述するように、結着樹脂及び結着樹脂の構成単位であるモノマーの、少なくともいずれかと反応可能な官能基を有し、この官能基部位において、かご型シルセスキオキサン化合物と、結着樹脂及び結着樹脂を構成するモノマー単位の少なくともいずれかとが化学結合する。 As will be described later, the cage silsesquioxane compound has a functional group capable of reacting with at least one of a binder resin and a monomer which is a constituent unit of the binder resin. The sesquioxane compound and the binder resin and at least one of the monomer units constituting the binder resin are chemically bonded.
〈セグメント(A)とセグメント(B)の結合〉
アクリル樹脂材料と、かご型構造を有するシルセスキオキサン化合物との化学結合を形成させる方法としては、主なるものとして少なくとも例えば、上記一般式(1)及び/又は上記一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物の部分開裂構造体(部分開裂端の活性化された酸素原子基)を重合開始物質として、ここからアクリルモノマーを重合させることにより、ポリマー鎖を形成させる重合手法が挙げられる。この重合方法により、ビニル系重合体骨格とかご型構造を有するシルセスキオキサンを化学的に強固に結合し、所望の強度を有する結着樹脂を形成することができる。このような反応によってセグメント(A)とセグメント(B)は化学的に結合された状態で結着樹脂を形成し、耐磨耗性や耐スペント性に優れた被覆層が形成される。
更に、上記一般式(1)及び/又は上記一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物の部分開裂構造体は、ラジカル重合性二重結合(セグメント(A)は定義から明らかなように、そのようなラジカル重合性基を有する)に付加することがよく知られたシラノール(SiOH)基の前駆体としての加水分解性アルコキシ基、同ハロゲン原子を含み得、またアクリルモノマーの前記重合性二重結合部位と重合可能なアルケニル基をも含み得るものであるが、これら官能基も、前記セグメント(A)とセグメント(B)間の密な結合に寄与する(但し、SiH基における水素原子基は高温では、アクリルモノマーの不飽和結合(CH2=CH)をかなり激しく攻撃する(換言すれば、該ビニル基の重合能を阻害する)ことがある。さらに、一般式(1)及び/又は上記一般式(2)で表されるかご型シルセスキオキサン化合物に生じるシラノール(SiOH)基は、自己縮合(シルセスキオキサン化合物分子同士の脱水縮合によるシロキサン結合生成)や、セグメント(A)の有するヒドロキシ基とも結合し得、また、架橋剤として加え得るアミノ樹脂やイソシアネートとも結合し得るので、セグメント(A)とセグメント(B)間の蜜実な結合に寄与し得る。このように、セグメント(A)とセグメント(B)間の結合反応は雑多であり、これに加えて、セグメント(A)同士間の架橋反応、セグメント(B)同士の架橋反応、架橋剤を介してのセグメント(A)(B)間の結等が生じ得るので、強固かつ靭性に優れた被覆が得られるものと思われる。
<Combination of segment (A) and segment (B)>
As a method for forming a chemical bond between an acrylic resin material and a silsesquioxane compound having a cage structure, at least, for example, the general formula (1) and / or the general formula (2) is used. Method of forming a polymer chain by polymerizing an acrylic monomer from the partial cleavage structure (activated oxygen atom group at the partial cleavage end) of the cage-type silsesquioxane compound as a polymerization initiator Is mentioned. By this polymerization method, a vinyl polymer skeleton and a silsesquioxane having a cage structure can be chemically bonded firmly to form a binder resin having a desired strength. By such a reaction, the segment (A) and the segment (B) form a binder resin in a chemically bonded state, and a coating layer having excellent wear resistance and spent resistance is formed.
Furthermore, the partially-cleavage structure of the cage silsesquioxane compound represented by the general formula (1) and / or the general formula (2) is a radical polymerizable double bond (segment (A) is clear from the definition) A hydrolyzable alkoxy group as a precursor of a silanol (SiOH) group, which is well known to be added to such a radically polymerizable group), and can contain the same halogen atom. The polymerizable double bond site and the polymerizable alkenyl group may also be included, but these functional groups also contribute to a close bond between the segment (A) and the segment (B) (provided that the SiH group hydrogen radicals in a high temperature, quite vigorously attack the unsaturated bond of an acrylate monomer (CH 2 = CH) (in other words, inhibits the polymerizability of the vinyl group) is. of In addition, the silanol (SiOH) group generated in the cage-type silsesquioxane compound represented by the general formula (1) and / or the general formula (2) is self-condensed (by dehydration condensation between silsesquioxane compound molecules). Siloxane bond formation) and the hydroxyl group of the segment (A), and can also bind to amino resins and isocyanates that can be added as a cross-linking agent. In this way, the coupling reaction between the segment (A) and the segment (B) is miscellaneous, and in addition to this, the crosslinking reaction between the segments (A) and the crosslinking between the segments (B) Since the reaction, bonding between the segments (A) and (B) through the cross-linking agent may occur, it is considered that a strong and tough coating can be obtained.
〈結着樹脂の多分散度、分子量〉
結着樹脂は、GPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて求めたスチレン換算分子量分布から算出される多分散度が3.0以下であることが好ましい。多分散度は、結着樹脂の分子量分布の程度を表す指標であり、多分散度が3.0より大きくなると、分子量分布が広くなりすぎ、高分子量成分と低分子量成分が多くなることによって、上述の問題が複合的に引き起こされることがあり好ましくない。
<Polydispersity of binder resin, molecular weight>
The binder resin preferably has a polydispersity of 3.0 or less calculated from a styrene-converted molecular weight distribution determined using GPC (gel permeation chromatography). The polydispersity is an index representing the degree of molecular weight distribution of the binder resin, and when the polydispersity is larger than 3.0, the molecular weight distribution becomes too wide, and the high molecular weight component and the low molecular weight component increase. The above-mentioned problems may be caused in combination, which is not preferable.
さらに、結着樹脂の質量平均分子量Mwとしては20,000〜200,000の範囲にあることが好ましい。質量平均分子量Mwが20,000未満であると、被覆層の強度が十分に保てず、耐磨耗性を悪化させると共に、現像剤中でのトナー構成成分のキャリア被覆層上への融着が顕著になることがある。さらにMwが200,000を超えると、芯材への樹脂溶液の被覆時に樹脂溶液の粘度が増大し、均一に被覆し難くなる場合がある。 Furthermore, the mass average molecular weight Mw of the binder resin is preferably in the range of 20,000 to 200,000. When the weight average molecular weight Mw is less than 20,000, the strength of the coating layer cannot be maintained sufficiently, the abrasion resistance is deteriorated, and the toner component in the developer is fused on the carrier coating layer. May become noticeable. Furthermore, when Mw exceeds 200,000, the viscosity of the resin solution increases when the core material is coated with the resin solution, and it may be difficult to coat uniformly.
〈リビングラジカル重合法〉
このような分子量、多分散度を有する結着樹脂を形成する方法としては、特に制限は無いが、セグメント(A)を、セグメント(B)を重合開始物質として重合させる、リビングラジカル重合法が好ましい。リビングラジカル重合法とは、反応物の末端の重合反応の活性が失われること無く維持されてなるラジカル重合のことであり、その例としては、非特許文献1に開示されているコバルトポルフィリン錯体を用いて反応させる例や、非特許文献2に開示されているニトロキシド化合物のラジカルキャッピング剤を用いる例、特許文献8、9に開示されている有機ハロゲン化合物を開始剤として、遷移金属錯体を触媒として重合反応させる、いわゆる原子移動ラジカル重合(ATRP)法の例、などが挙げられる。
<Living radical polymerization method>
The method for forming the binder resin having such molecular weight and polydispersity is not particularly limited, but a living radical polymerization method in which the segment (A) is polymerized using the segment (B) as a polymerization initiator is preferable. . The living radical polymerization method is a radical polymerization that is maintained without losing the activity of the polymerization reaction at the terminal of the reactant. For example, a cobalt porphyrin complex disclosed in Non-Patent Document 1 is used. Examples using the radical capping agent of a nitroxide compound disclosed in Non-Patent Document 2, examples of using a radical capping agent disclosed in Non-Patent Document 2, using an organic halogen compound disclosed in
これらのリビングラジカル重合法は、複数のモノマーを単純に共重合させる従来のフリーラジカル重合法に比較して、特定の官能基を有するモノマーを高分子鎖末端などの制御された位置に導入することができる利点がある。なお、本発明のキャリアにおいては、リビングラジカル重合法の中でも、原子移動ラジカル重合法を用いる結着樹脂の形成が特に好ましい。この原子移動ラジカル重合法は、非特許文献3にあるように、金属塩ならびにアミン系化合物存在下でたとえばα−ハロエステル基を開始基として、アクリル系モノマーやスチレン系モノマーなどラジカル重合可能なモノマーを、成長させていく重合方法である。この重合方法を用いることにより、有機ポリマーの分子量、分子量分布(多分散度)、ブロック共重合などを制御することを容易に行うことができる。 These living radical polymerization methods introduce monomers with specific functional groups into controlled positions such as polymer chain ends compared to conventional free radical polymerization methods in which a plurality of monomers are simply copolymerized. There is an advantage that can be. In the carrier of the present invention, it is particularly preferable to form a binder resin using an atom transfer radical polymerization method among the living radical polymerization methods. As described in Non-Patent Document 3, this atom transfer radical polymerization method is a monomer capable of radical polymerization such as an acrylic monomer and a styrene monomer in the presence of a metal salt and an amine compound, for example, an α-haloester group as an initiating group. It is a polymerization method that grows. By using this polymerization method, it is possible to easily control the molecular weight, molecular weight distribution (polydispersity), block copolymerization, and the like of the organic polymer.
リビングラジカル重合法は、重合途中での失活が起こりにくく、分子量分布の狭い(多分散度の小さい)重合体が得られるとともに、モノマーと開始剤の比率によって分子量を自由に制御することが出来る点が特徴である。本発明に用いられる結着樹脂の形成方法としてリビングラジカル重合法を用いることにより、分子量分布を狭く、被覆層液の粘度を低く、かつ分子量や構成モノマーの位置、量を制御することができ、本発明のキャリアの被覆層として最適な結着樹脂を提供することができる。なお、従来のラジカル重合法は、フリーラジカル重合であり、最終生成物の分子量分布が広く多分散度の大きい、粘度の高い重合体しか得られなく、かつ所望の官能基を有するモノマーは、確率的にしか重合体中に導入されない為、所望の比率での共重合体を得ることが困難であった。 In the living radical polymerization method, inactivation during polymerization is difficult to occur, a polymer having a narrow molecular weight distribution (low polydispersity) can be obtained, and the molecular weight can be freely controlled by the ratio of the monomer and the initiator. The point is a feature. By using the living radical polymerization method as a method for forming the binder resin used in the present invention, the molecular weight distribution is narrowed, the viscosity of the coating layer liquid is low, and the molecular weight and the position and amount of the constituent monomers can be controlled. An optimum binder resin can be provided as the coating layer of the carrier of the present invention. The conventional radical polymerization method is free radical polymerization, and only a polymer having a wide molecular weight distribution and a high polydispersity and a high viscosity can be obtained, and a monomer having a desired functional group is a probability. Therefore, it is difficult to obtain a copolymer at a desired ratio because it is only introduced into the polymer.
〈リンドープ導電性酸化スズ微粒子〉
本発明においては、被覆層中にリンがドープされている酸化スズの単体粒子から成るリンドープ導電性酸化スズ微粒子を含有する。
酸化スズはアンチモンや、フッ素、あるいは、リン等の第V族金属等をドープすることにより導電性を発現している。中でも、アンチモンをドープしたアンチモンドープ導電性酸化スズ(ATO)が良く知られているが、ATOは導電性には優れるものの、アンチモンに起因した着色性(青黒色)が非常に強いため、被覆層の白色度を顕著に悪化させるため好ましくない。
<Phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles>
In the present invention, the coating layer contains phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles composed of single particles of tin oxide doped with phosphorus.
Tin oxide exhibits conductivity by doping with antimony, fluorine, or a Group V metal such as phosphorus. Among them, antimony-doped conductive tin oxide (ATO) doped with antimony is well known, but although ATO is excellent in conductivity, the coloring property (blue black) attributed to antimony is very strong, so the coating layer This is not preferable because the whiteness of the toner is remarkably deteriorated.
本発明において被覆層に含有するリンドープ導電性酸化スズ微粒子は、酸化スズにリンをドープしており、導電性に優れると共に、着色性も低いため、低抵抗且つ着色性の低い被覆層を形成することができる。また、リンをドープすることで、被覆層中における該微粒子の分散安定性も向上するため、微粒子の凝集による被覆層の強度低下を抑制することができる。 In the present invention, the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles contained in the coating layer are doped with phosphorus in tin oxide, and are excellent in conductivity and low in colorability, and thus form a coating layer with low resistance and low colorability. be able to. Further, by doping with phosphorus, the dispersion stability of the fine particles in the coating layer is also improved, so that a decrease in strength of the coating layer due to aggregation of the fine particles can be suppressed.
前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子中の酸化スズ(SnO2)に対するリン(P)のドープ量としては、リン/酸化スズのモル比が0.005〜0.2であることが好ましい。
前記リン/酸化スズのモル比が0.005未満であると、前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子の導電性が充分に高くならず、被覆層の抵抗を所望の値に調整できないことがあるため好ましくない。一方、0.2を超えると該リンドープ導電性酸化スズ微粒子の色味が濃くなり、被覆層の白色度を悪化させることがあるため好ましくない。
As the doping amount of phosphorus (P) with respect to tin oxide (SnO2) in the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles, the molar ratio of phosphorus / tin oxide is preferably 0.005 to 0.2.
When the phosphorus / tin oxide molar ratio is less than 0.005, the conductivity of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles may not be sufficiently high, and the resistance of the coating layer may not be adjusted to a desired value. Absent. On the other hand, if it exceeds 0.2, the color of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles becomes deep and the whiteness of the coating layer may be deteriorated, which is not preferable.
また、前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子は、金属酸化物等の微粒子を基体粒子として、該微粒子の表面に薄い導電層を形成しているコート型の導電性微粒子とは異なり、導電性酸化スズの単体粒子から成るため、コート型の導電性微粒子に比べてより少ない添加量で被覆層の体積抵抗率を所望の低い値に調整することができる。これにより、被覆層中の結着樹脂の比率が下がることによる強度低下が抑制される。 Further, the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles are different from coated conductive fine particles in which fine particles such as metal oxide are used as base particles and a thin conductive layer is formed on the surface of the fine particles. Since it consists of a single particle, the volume resistivity of the coating layer can be adjusted to a desired low value with a smaller addition amount than the coated conductive fine particles. Thereby, the strength reduction by the ratio of the binder resin in a coating layer falling is suppressed.
前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子の含有量としては、該リンドープ導電性酸化スズ微粒子の導電率や、被覆層の膜厚、あるいは所望する被覆層の抵抗値等にもよるが、被覆層全体の10質量%〜50質量%の範囲が好ましく、15質量%〜40質量%の範囲がより好ましい。
前記含有量が、10質量%未満であると、被覆層の抵抗を所望の値に調整できないことがあり、50質量%よりも多い場合には被覆層の他の物性に影響を生じることがあるため好ましくない。
The content of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles depends on the conductivity of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles, the film thickness of the coating layer, the desired resistance value of the coating layer, etc. The range of mass% to 50 mass% is preferable, and the range of 15 mass% to 40 mass% is more preferable.
When the content is less than 10% by mass, the resistance of the coating layer may not be adjusted to a desired value, and when it is more than 50% by mass, other physical properties of the coating layer may be affected. Therefore, it is not preferable.
前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子の体積平均粒径としては、10nm〜300nmであることが好ましく、10nm〜150nmであることがより好ましい。
なお、リンドープ導電性酸化スズ微粒子の体積平均粒径は、例えばレーザードップラー/動的光散乱式粒度分布装置等を用いて測定することができる。
The volume average particle diameter of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles is preferably 10 nm to 300 nm, and more preferably 10 nm to 150 nm.
In addition, the volume average particle diameter of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles can be measured using, for example, a laser Doppler / dynamic light scattering particle size distribution apparatus.
〈アミノシランカップリング剤〉
前記被覆層液に、必要に応じて更にアミノシランカップリング剤を含有することができる。アミノシランカップリング剤を含有させることにより、トナーに対するキャリアの帯電量を良好に制御することができる。アミノシランカップリング剤としては、例えば、下記化学式(3)に示す構造式で表されるものが好適である。
<Aminosilane coupling agent>
If necessary, the coating layer solution may further contain an aminosilane coupling agent. By containing the aminosilane coupling agent, the charge amount of the carrier with respect to the toner can be well controlled. As the aminosilane coupling agent, for example, those represented by the structural formula shown in the following chemical formula (3) are suitable.
前記アミノシランカップリング剤の含有量は、被覆層全体の0.001質量%〜30質量%が好ましく、0.001質量%〜10質量%がより好ましい。含有量が0.001質量%未満であると、帯電性が環境の影響を受け易く、また製品収率が低下しやすくなることがあり、30質量%を超えると、被覆層が脆くなりやすく、被覆層の耐磨耗性が低下することがある。 The content of the aminosilane coupling agent is preferably 0.001% by mass to 30% by mass of the entire coating layer, and more preferably 0.001% by mass to 10% by mass. When the content is less than 0.001% by mass, the chargeability is likely to be affected by the environment, and the product yield tends to decrease. When the content exceeds 30% by mass, the coating layer tends to be brittle. The wear resistance of the coating layer may be reduced.
〈無機微粒子〉
本発明において、被覆層は、体積平均粒径が100nm〜1μmの無機微粒子を更に含有することが好ましい。これにより、長期の攪拌のストレスによる被覆層の削れや剥離を顕著に抑制することができる。
前記無機微粒子の体積平均粒径が1μmより大きい場合には、該無機微粒子が大きすぎるため、該無機微粒子を被覆層中に保持することが困難となり、無機微粒子の脱離等により被覆層の強度が低下することがあるため好ましくない。一方、100nmよりも小さい場合には、該無機微粒子による被覆層の補強効果が充分に得られず、長期の攪拌のストレスによる被覆層の削れや剥離を充分に抑制できないことがあるため好ましくない。
<Inorganic fine particles>
In the present invention, the coating layer preferably further contains inorganic fine particles having a volume average particle diameter of 100 nm to 1 μm. As a result, the coating layer can be significantly prevented from being scraped or peeled off due to a long-term stirring stress.
When the volume average particle size of the inorganic fine particles is larger than 1 μm, the inorganic fine particles are too large, so that it becomes difficult to hold the inorganic fine particles in the coating layer, and the strength of the coating layer is caused by the detachment of the inorganic fine particles. Is not preferred because it may decrease. On the other hand, when it is smaller than 100 nm, the effect of reinforcing the coating layer by the inorganic fine particles cannot be sufficiently obtained, and the coating layer may not be sufficiently scraped or peeled off due to a long-term stirring stress.
なお、前記無機微粒子の体積平均粒径については、例えばレーザードップラー/動的光散乱式粒度分布装置等を用いて測定することができる。 The volume average particle size of the inorganic fine particles can be measured using, for example, a laser Doppler / dynamic light scattering particle size distribution device.
前記無機微粒子としては、前記条件を満たすものであれば特に制限はなく、従来公知の材料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、酸化チタン、アルミナ、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The inorganic fine particles are not particularly limited as long as the above conditions are satisfied, and can be appropriately selected from conventionally known materials according to the purpose. For example, silica, titanium oxide, alumina, potassium titanate, Examples thereof include barium titanate and aluminum borate, and two or more of them may be used in combination.
本発明において、前記無機微粒子は、更に、表面が導電性処理されている金属酸化物微粒子であることが好ましい。このような導電性処理の方法としては、金属酸化物微粒子の表面に、アルミニウム、亜鉛、銅、ニッケル、銀、又はこれらの合金、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウム等を固溶体や融着の形態として被覆させる方法等が挙げられる。これらの中でも、酸化スズ、酸化インジウム、スズをドープした酸化インジウムを用いて導電性処理をする方法が特に好ましい。 In the present invention, the inorganic fine particles are further preferably metal oxide fine particles whose surface is subjected to conductive treatment. Such a conductive treatment method includes aluminum, zinc, copper, nickel, silver, or an alloy thereof, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, oxidation on the surface of the metal oxide fine particles. Examples thereof include a method of coating bismuth, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide, zirconium oxide, and the like in the form of a solid solution or fusion. Among these, tin oxide, indium oxide, and a method of conducting a conductive treatment using indium oxide doped with tin are particularly preferable.
前記無機微粒子の含有量は、被覆層の厚さや、被覆層を構成する材料によっても適宜選択されるが、被覆層全体の1質量%〜40質量%の範囲が好ましく、15質量%〜30質量%の範囲がより好ましい。
前記含有量が、1質量%未満であると、被覆層の補強効果が十分に得られないことがあり好ましくない。一方、40質量%を超えると、被覆層を構成する結着樹脂の比率が少なくなり、被覆層中に該無機微粒子を強固に保持することが困難となり、該無機微粒子の脱離が生じ易くなり、被覆層の耐久性が悪化することがあるため好ましくない。
The content of the inorganic fine particles is appropriately selected depending on the thickness of the coating layer and the material constituting the coating layer, but the range of 1% by mass to 40% by mass of the entire coating layer is preferable, and 15% by mass to 30% by mass. % Range is more preferred.
When the content is less than 1% by mass, the reinforcing effect of the coating layer may not be sufficiently obtained, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 40% by mass, the ratio of the binder resin constituting the coating layer decreases, it becomes difficult to hold the inorganic fine particles firmly in the coating layer, and the inorganic fine particles are liable to be detached. Since the durability of the coating layer may deteriorate, it is not preferable.
前記被覆層のキャリア中での含有率としては5質量%以上が好ましく、更には5質量%以上10質量%以下がより好ましい。 The content of the coating layer in the carrier is preferably 5% by mass or more, and more preferably 5% by mass or more and 10% by mass or less.
前記被覆層の厚さとしては、0.1μm〜5μmであることが好ましく、0.3μm〜2μmであることが更に好ましい。
ここで、被覆層の厚さは、例えば、FIB(集束イオンビーム)でキャリア断面を作成後、透過型電子顕微鏡(TEM)、走査型透過電子顕微鏡(STEM)を用いて50点以上のキャリア断面を観察し、求めた膜厚の平均値として算出することができる。
The thickness of the coating layer is preferably 0.1 μm to 5 μm, and more preferably 0.3 μm to 2 μm.
Here, the thickness of the coating layer is, for example, 50 or more carrier cross sections using a transmission electron microscope (TEM) or a scanning transmission electron microscope (STEM) after creating a carrier cross section with FIB (focused ion beam). Can be calculated as an average value of the obtained film thicknesses.
―キャリア被覆層の形成方法―
キャリアへの被覆層の形成法としては、特に制限はなく、従来公知の被覆層形成方法が使用でき、結着樹脂又は結着樹脂前駆体を始めとする上述の被覆層用の原料を溶解した被覆層溶液を、芯材の表面に噴霧法又は浸漬法等を用いて塗布する方法が挙げられる。芯材表面に被覆層溶液を塗布し、塗布層が形成されたキャリアを加熱することにより、結着樹脂又は結着樹脂前駆体の重合反応を促進させることが好ましい。該加熱処理は、被覆層形成後、引き続きコート装置内で行っても良く、あるいは、被覆層形成後、通常の電気炉や焼成キルン等、別の加熱手段によって行ってもよい。
―Method of forming carrier coating layer―
The method for forming the coating layer on the carrier is not particularly limited, and a conventionally known coating layer forming method can be used, and the above-described coating layer raw materials including the binder resin or the binder resin precursor are dissolved. The method of apply | coating a coating layer solution on the surface of a core material using the spraying method or the immersion method etc. is mentioned. It is preferable to promote the polymerization reaction of the binder resin or the binder resin precursor by applying the coating layer solution on the surface of the core material and heating the carrier on which the coating layer is formed. The heat treatment may be performed subsequently in the coating apparatus after the coating layer is formed, or may be performed by another heating means such as a normal electric furnace or a firing kiln after the coating layer is formed.
加熱処理温度としては、使用する被覆層の構成材料によって異なるため、一概に決められるものではないが、120℃〜350℃程度が好ましく、被覆層構成材料の分解温度以下であることが特に好ましい。なお、該被覆層構成材料の分解温度としては、220℃程度までの上限温度であることが好ましく、加熱処理時間としては、5分〜120分間程度であることが好ましい。 The heat treatment temperature varies depending on the constituent material of the coating layer to be used, and is not generally determined, but is preferably about 120 ° C. to 350 ° C., and particularly preferably not higher than the decomposition temperature of the constituent material of the coating layer. The decomposition temperature of the coating layer constituting material is preferably an upper limit temperature up to about 220 ° C., and the heat treatment time is preferably about 5 minutes to 120 minutes.
―キャリアの物性―
また、本発明で用いられる前記キャリアの体積平均粒径は、20〜65μmの範囲であることが好ましく、20〜55μmの範囲であることがより好ましい。
前記キャリアの体積平均粒径が、20μm未満では前記芯材粒子の均一性が低下することに起因するキャリア付着が発生することがあり好ましくなく、65μmを超える場合には画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないことがあり好ましくない。
―Physical properties of the carrier―
The volume average particle size of the carrier used in the present invention is preferably in the range of 20 to 65 μm, and more preferably in the range of 20 to 55 μm.
When the volume average particle diameter of the carrier is less than 20 μm, carrier adhesion due to the decrease in uniformity of the core material particles may occur. It is not preferable because a fine image may not be obtained.
前記体積平均粒径の測定方法としては、粒度分布を測定できる機器であれば特に制限はなく、例えば、マイクロトラック粒度分布計:モデルHRA9320―X100(日機装(株)製)を用いて測定することができる。 The method for measuring the volume average particle size is not particularly limited as long as it is a device capable of measuring the particle size distribution, and for example, it is measured using a Microtrac particle size distribution analyzer: Model HRA9320-X100 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Can do.
本発明で用いられる前記キャリアの体積抵抗率は、10[log(Ω・cm)]以上16[log(Ω・cm)]以下であることが好ましく、10[log(Ω・cm)]以上14[log(Ω・cm)]以下であることがより好ましい。
前記体積抵抗率が10[log(Ω・cm)]未満の場合は非画像部でのキャリア付着が生じて好ましくなく、16[log(Ω・cm)]より大きい場合は現像時、エッジ部における画像濃度が強調される、いわゆるエッジ効果が顕著になり好ましくない。該体積抵抗率は必要に応じて、キャリアの被覆層の膜厚、前記リンドープ導電性酸化スズ微粒子や前記無機微粒子(導電性微粒子)の含有量を調整することで、該範囲内で任意に調整可能である。
The volume resistivity of the carrier used in the present invention is preferably 10 [log (Ω · cm)] or more and 16 [log (Ω · cm)] or less, preferably 10 [log (Ω · cm)] or more and 14 It is more preferably [log (Ω · cm)] or less.
When the volume resistivity is less than 10 [log (Ω · cm)], carrier adhesion occurs in the non-image area, and when the volume resistivity is more than 16 [log (Ω · cm)], it is not preferable at the edge portion during development. A so-called edge effect in which the image density is emphasized becomes remarkable, which is not preferable. The volume resistivity is arbitrarily adjusted within the range by adjusting the film thickness of the carrier coating layer and the content of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles and the inorganic fine particles (conductive fine particles) as necessary. Is possible.
前記体積抵抗率の測定方法としては、図1に示すような装置を用いる方法が挙げられる。具体的には、電極間距離0.2cm、表面積2.5cm×4cmの電極(1a)、電極(1b)を収容したフッ素樹脂製容器(2)からなるセルに、キャリア(3)を充填し、落下高さ:1cm、タッピングスピード:30回/min、タッピング回数:10回の条件でタッピングを行う。次に、両電極間に1000Vの直流電圧を印加し、30秒後の抵抗値r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横川ヒューレットパッカード(株)製:High Resistance Meter)により測定し、下記式の通り計算して体積抵抗率R[log(Ω・cm)]を算出することができる。 Examples of the volume resistivity measuring method include a method using an apparatus as shown in FIG. Specifically, a carrier (3) is filled in a cell comprising a container (2) made of a fluororesin (2) containing an electrode (1a) and an electrode (1b) having a distance between electrodes of 0.2 cm and a surface area of 2.5 cm × 4 cm. Tapping is performed under the conditions of drop height: 1 cm, tapping speed: 30 times / min, tapping frequency: 10 times. Next, a DC voltage of 1000 V was applied between both electrodes, and a resistance value r [Ω] after 30 seconds was measured with a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd .: High Resistance Meter). The volume resistivity R [log (Ω · cm)] can be calculated by calculating as follows.
(現像剤)
本発明の現像剤は、本発明の前記キャリアと、トナーとを含む二成分現像剤である。
前記現像剤におけるトナーとキャリアの混合割合は、キャリアに対するトナーの質量比が2.0〜12.0質量%であることが好ましく、2.5〜10.0質量%であることがより好ましい。
(トナー)
本発明の二成分現像剤におけるトナーとしては、特に制限はなく、電子写真用トナーとして使用されるものの中から目的に応じて適宜選択することができる、通常、トナーとしては、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んでおり、離型剤、帯電制御剤、更に必要に応じてその他の成分を含んでいる。
(Developer)
The developer of the present invention is a two-component developer containing the carrier of the present invention and a toner.
As for the mixing ratio of the toner and the carrier in the developer, the mass ratio of the toner to the carrier is preferably 2.0 to 12.0% by mass, and more preferably 2.5 to 10.0% by mass.
(toner)
The toner in the two-component developer of the present invention is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose from those used as electrophotographic toner. Usually, the toner includes at least a binder resin and a toner. It contains a colorant, and contains a release agent, a charge control agent, and other components as required.
前記トナーの製造方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、粉砕法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等がある。 The method for producing the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is a pulverization method, a suspension in which an oil phase is emulsified, suspended or aggregated in an aqueous medium to form toner base particles. Examples include a polymerization method, an emulsion polymerization method, and a polymer suspension method.
―結着樹脂―
前記結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、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又はその置換体の単重合体;スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−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−クロロ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;ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、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、芳香族系石油樹脂等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
―Binder resin―
The binder resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, polyvinyltoluene, or a homopolymer of a substituted product thereof. Styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer Polymerization unit, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethacrylate methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer Polymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone Copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isopropyl copolymer, styrene-maleic ester copolymer, and other styrene copolymers; polymethyl methacrylate resin, polybutyl methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, Polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyvinyl butyral resin, polyacrylic acid resin, rosin resin, modified rosin resin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic hydrocarbon resin, aromatic Based petroleum resin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
―着色剤―
前記着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミウムレッド、カドミウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロムバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
前記着色剤の前記トナーにおける含有量は1質量%〜15質量%が好ましく、3質量%〜10質量%がより好ましい。
―Colorant―
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), Cadmium yellow, Yellow iron oxide, Ocher, Yellow lead, Titanium yellow, Polyazo yellow, Oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), Pigment yellow L, Benzidine yellow (G, GR) , Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Tan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Parallel , Faise red, parachloroortho nitroaniline red, risor fast scarlet G, brilliant fast scarlet, brilliant carmine BS, permanent red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), fast scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B , Rhodamine lake Y, alizarin lake, thioindigo red B, thioindigo maroon, oil Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Oxidation Chrome, Pyridian, Emerald Green, Pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Glee Nlake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, Titanium Oxide, Zinc Hana, Litobon and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the colorant in the toner is preferably 1% by mass to 15% by mass, and more preferably 3% by mass to 10% by mass.
前記着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。 The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate resin, polybutyl Methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
―離型剤―
前記離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、等が好適に挙げられる。
前記ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
前記カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。前記ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
前記ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
前記長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワッックス、サゾールワックス等が挙げられる。
-Release agent-
There is no restriction | limiting in particular as said mold release agent, According to the objective, it can select suitably from well-known things, For example, waxes etc. are mentioned suitably.
Examples of the waxes include carbonyl group-containing waxes, polyolefin waxes, and long-chain hydrocarbons. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a carbonyl group-containing wax is preferable.
Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters, polyalkanol esters, polyalkanoic acid amides, polyalkylamides, dialkyl ketones, and the like. Examples of the polyalkanoic acid ester include carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecane. Examples thereof include diol distearate. Examples of the polyalkanol ester include tristearyl trimellitic acid and distearyl maleate. Examples of the polyalkanoic acid amide include dibehenyl amide. Examples of the polyalkylamide include trimellitic acid tristearylamide. Examples of the dialkyl ketone include distearyl ketone. Of these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are particularly preferred.
Examples of the polyolefin wax include polyethylene wax and polypropylene wax.
Examples of the long chain hydrocarbon include paraffin wax and sazol wax.
前記離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40℃〜160℃が好ましく、50℃〜120℃がより好ましく、60℃〜90℃が更に好ましい。
前記融点が、40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
前記離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5cps〜1,000cpsが好ましく、10cps〜100cpsがより好ましい。
前記溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of the said mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 40 to 160 degreeC is preferable, 50 to 120 degreeC is more preferable, and 60 to 90 degreeC is further. preferable.
If the melting point is less than 40 ° C., the wax may adversely affect the heat-resistant storage stability, and if it exceeds 160 ° C., a cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
The melt viscosity of the release agent is preferably 5 cps to 1,000 cps, more preferably 10 cps to 100 cps, as measured at a
If the melt viscosity is less than 5 cps, the releasability may be lowered, and if it exceeds 1,000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may not be obtained.
前記離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1質量%〜40質量%が好ましく、3質量%〜30質量%がより好ましい。
前記含有量が、40質量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
There is no restriction | limiting in particular as content in the said toner of the said mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 1 mass%-40 mass% are preferable, and 3 mass%-30 mass% are more preferable. .
When the content exceeds 40% by mass, the fluidity of the toner may be deteriorated.
―帯電制御剤―
前記帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
前記負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製);カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(いずれも、日本化薬株式会社製);アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(いずれも保土谷化学工業株式会社製);FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(いずれも、藤倉化成株式会社製)、等が挙げられる。
前記正の帯電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(いずれも、オリエント化学工業株式会社製);TP−302、TP−415、TP−4040(いずれも、保土谷化学工業株式会社製);コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(いずれも、ヘキスト社製);FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(いずれも、藤倉化成株式会社製);PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(いずれも、四国化成工業株式会社製)、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
―Charge control agent―
The charge control agent is not particularly limited, and a positive or negative charge control agent can be appropriately selected and used depending on whether the charge charged on the photoconductor is positive or negative.
As the negative charge control agent, for example, a resin or compound having an electron donating functional group, an azo dye, a metal complex of an organic acid, or the like can be used. Specifically, Bontron (product numbers: S-31, S-32, S-34, S-36, S-37, S-39, S-40, S-44, E-81, E-82, E -84, E-86, E-88, A, 1-A, 2-A, 3-A) (all manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.); Kaya Charge (product numbers: N-1, N-2) Kaya Set Black (Part No .: T-2, 004) (all manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.); Eisenspiron Black (T-37, T-77, T-95, TRH, TNS-2) (all Also manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.); FCA-1001-N, FCA-1001-NB, FCA-1001-NZ (all manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), and the like.
As the positive charge control agent, for example, a basic compound such as a nigrosine dye, a cationic compound such as a quaternary ammonium salt, a metal salt of a higher fatty acid, or the like can be used. Specifically, Bontron (part numbers: N-01, N-02, N-03, N-04, N-05, N-07, N-09, N-10, N-11, N-13, P -51, P-52, AFP-B) (all manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.); TP-302, TP-415, TP-4040 (all manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.); Copy Blue PR , Copy charge (part numbers: PX-VP-435, NX-VP-434) (both manufactured by Hoechst); FCA (part numbers: 201, 201-B-1, 201-B-2, 201-B-3) , 201-PB, 201-PZ, 301) (all manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.); PLZ (product numbers: 1001, 2001, 6001, 7001) (all manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the like. .
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
前記帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるものであり、一義的に限定されるものではないが、前記結着樹脂に対し0.1質量%〜10質量%が好ましく、0.2質量%〜5質量%がより好ましい。前記添加量が、10質量%を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあり、0.1質量%未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。 The addition amount of the charge control agent is determined by the toner production method including the type of the binder resin and the dispersion method, and is not limited to a specific value. 1 mass%-10 mass% are preferable, and 0.2 mass%-5 mass% are more preferable. When the addition amount exceeds 10% by mass, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image The density may be lowered, and if it is less than 0.1% by mass, the charge start-up property and the charge amount are not sufficient, and the toner image may be easily affected.
前記トナー材料には、結着樹脂、離型剤、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。 In addition to the binder resin, the release agent, the colorant, and the charge control agent, the toner material includes inorganic fine particles, a fluidity improver, a cleaning property improver, a magnetic material, a metal soap, and the like as necessary. Can be added.
前記無機微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザン等で疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。
前記シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(いずれも、日本アエロジル株式会社製);HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(いずれも、ワッカーケミカル社製);カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(いずれも、キャボット社製)等を用いることができる。
前記無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子に対し0.1質量%〜5.0質量%が好ましく、0.8質量%〜3.2質量%がより好ましい。
The inorganic fine particles are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, silica, titania, alumina, cerium oxide, strontium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, and the like can be used. It is more preferable to use silica fine particles hydrophobized with silicone oil, hexamethyldisilazane, or the like, or titanium oxide subjected to a specific surface treatment.
Examples of the silica fine particles include, for example, Aerosil (product numbers: 130, 200 V, 200 CF, 300, 300 CF, 380, OX50, TT600, MOX80, MOX170, COK84, RX200, RY200, R972, R974, R976, R805, R811, R812, T805, R202, VT222, RX170, RXC, RA200, RA200H, RA200HS, RM50, RY200, REA200) (all manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.); HDK (Part No .: H20, H2000, H3004, H2000 / 4, H2050EP, H2015EP) , H3050EP, KHD50), HVK2150 (all manufactured by Wacker Chemical Co., Ltd.); Cabozil (Part No .: L-90, LM-130, LM-150, M-5, PTG, MS) 55, H-5, HS-5, EH-5, LM-150D, M-7D, MS-75D, TS-720, TS-610, TS-530) (all manufactured by Cabot) Can do.
The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1% by mass to 5.0% by mass and more preferably 0.8% by mass to 3.2% by mass with respect to the toner base particles.
前記のトナーを製造する方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、粉砕法、特定の結晶性高分子及び重合性単量体を含有する単量体組成物を水相中で直接的に重合する重合法(懸濁重合法、乳化重合法)、特定の結晶性高分子及びイソシアネート基含有プレポリマーを含有する組成物を水相中においてアミン類で直接的に伸長/架橋する重付加反応法、イソシアネート基含有プレポリマーを用いた重付加反応法、溶剤で溶解し脱溶剤して粉砕する方法、溶融スプレー法等が挙げられる。 The method for producing the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a pulverization method, a monomer containing a specific crystalline polymer and a polymerizable monomer. A polymerization method (suspension polymerization method, emulsion polymerization method) for directly polymerizing the composition in an aqueous phase, a composition containing a specific crystalline polymer and an isocyanate group-containing prepolymer in an aqueous phase with amines Examples include a direct addition / crosslinking polyaddition reaction method, a polyaddition reaction method using an isocyanate group-containing prepolymer, a method of dissolving in a solvent, removing the solvent, and pulverizing, and a melt spraying method.
前記粉砕法は、例えば、トナー材料を溶融乃至混練し、粉砕、分級等することにより、前記トナーの母体粒子を得る方法である。なお、該粉砕法の場合、前記トナーの平均円形度を高くする目的で、得られたトナーの母体粒子に対し、機械的衝撃力を与えて形状を制御してもよい。この場合、前記機械的衝撃力は、例えば、ハイブリタイザー、メカノフュージョン等の装置を用いて前記トナーの母体粒子に付与することができる。
以上のトナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸の連続混練機、二軸の連続混練機、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所製KTK型二軸押出機、東芝機械株式会社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、株式会社池貝製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
The pulverization method is, for example, a method of obtaining the toner base particles by melting or kneading the toner material, pulverizing, classifying or the like. In the case of the pulverization method, for the purpose of increasing the average circularity of the toner, the shape may be controlled by applying a mechanical impact force to the obtained toner base particles. In this case, the mechanical impact force can be applied to the toner base particles using a device such as a hybridizer or mechanofusion.
The above toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded. As the melt kneader, for example, a uniaxial continuous kneader, a biaxial continuous kneader, or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Casey Kay, PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Co., Ltd. Used for. This melt-kneading is preferably performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt kneading temperature is performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.
前記粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。 In the pulverization, the kneaded product obtained by the kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.
前記分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
前記粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力等で気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed by removing the fine particle portion by, for example, a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like.
After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like to produce a toner having a predetermined particle size.
前記懸濁重合法は、油溶性重合開始剤、重合性単量体中に着色剤、離型剤等を分散し、界面活性剤、その他固体分散剤等が含まれる水系媒体中で後に述べる乳化法によって乳化分散する。その後重合反応を行い粒子化した後に、本発明におけるトナー粒子表面に無機微粒子を付着させる湿式処理を行えばよい。その際、余剰にある界面活性剤等を洗浄し、除去したトナー粒子に処理を施すことが好ましい。
前記重合性単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマル酸、マレイン酸又は無水マレイン酸等の酸類;アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド又はこれらのメチロール化合物;ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミン、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のアミノ基を有する(メタ)アクリレート等を一部用いることによってトナー粒子表面に官能基を導入できる。
また、使用する分散剤として酸基や塩基性基を有するものを選ぶことによって粒子表面に分散剤を吸着残存させ、官能基を導入することができる。
The suspension polymerization method is an oil-soluble polymerization initiator, emulsification described later in an aqueous medium in which a colorant, a release agent and the like are dispersed in a polymerizable monomer and a surfactant and other solid dispersants are contained. Emulsified and dispersed by the method. Thereafter, a polymerization reaction is performed to form particles, and then wet processing for attaching inorganic fine particles to the toner particle surfaces in the present invention may be performed. At that time, it is preferable to wash the excess surfactant or the like and apply the treatment to the removed toner particles.
Examples of the polymerizable monomer include acids such as acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride; acrylamide, Methacrylamide, diacetone acrylamide, or these methylol compounds; vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethyleneimine, dimethylaminoethyl methacrylate and other (meth) acrylates that have amino groups are used on the toner particle surface. Functional groups can be introduced.
Further, by selecting a dispersant having an acid group or a basic group as the dispersant to be used, the dispersant can be adsorbed and left on the particle surface to introduce a functional group.
前記乳化重合法としては、水溶性重合開始剤、重合性単量体を水中で界面活性剤を用いて乳化し、通常の乳化重合の手法によりラテックスを合成する。別途着色剤、離型剤等を水系媒体中分散した分散体を用意し、混合の後にトナーサイズまで凝集させ、加熱融着させることによりトナーを得る。その後、後述する無機微粒子の湿式処理を行えばよい。ラテックスとして懸濁重合法に使用される単量体と同様なものを用いればトナー粒子表面に官能基を導入できる。 As the emulsion polymerization method, a water-soluble polymerization initiator and a polymerizable monomer are emulsified in water using a surfactant, and a latex is synthesized by a usual emulsion polymerization method. Separately, a dispersion in which a colorant, a release agent and the like are dispersed in an aqueous medium is prepared, and after mixing, the toner is aggregated to a toner size and heat-fused to obtain a toner. Thereafter, wet processing of inorganic fine particles described later may be performed. A functional group can be introduced on the surface of the toner particles by using a latex similar to the monomer used in the suspension polymerization method.
これらの中でも、樹脂の選択性が高く、低温定着性が高く、また、造粒性に優れ、粒径、粒度分布、形状の制御が容易であるため、前記トナーとしては、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを含むトナー材料を有機溶剤に溶解乃至分散させてトナー溶液を調製した後、該トナー溶液を水系媒体中に乳化乃至分散させて分散液を調製し、該水系媒体中で、前記活性水素基含有化合物と、前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体とを反応させて接着性基材を粒子状に生成させ、前記有機溶剤を除去して得られるものが好適である。
前記トナー材料としては、活性水素基含有化合物と、該活性水素基含有化合物と反応可能な重合体と、結着樹脂と、帯電制御剤と、着色剤とを反応させて得られる接着性基材等を少なくとも含み、更に必要に応じて、樹脂微粒子、離型剤等のその他の成分を含んでなる。
Among these, since the selectivity of the resin is high, the low-temperature fixability is high, the granulation property is excellent, and the particle size, particle size distribution, and shape can be easily controlled. And a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound is dissolved or dispersed in an organic solvent to prepare a toner solution, and then the toner solution is emulsified or dispersed in an aqueous medium. In the aqueous medium, the active hydrogen group-containing compound and a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound are reacted to form an adhesive substrate in the form of particles, and the organic solvent is What is obtained by removing is suitable.
Examples of the toner material include an adhesive base obtained by reacting an active hydrogen group-containing compound, a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound, a binder resin, a charge control agent, and a colorant. Etc., and further, if necessary, other components such as resin fine particles and a release agent.
また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度等を変化させてもよい。又はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサー等が挙げられる。次いで、250メッシュ以上の篩を通過させて、粗大粒子、凝集粒子を除去し、トナーが得られる。 Further, in order to improve the fluidity, storage stability, developability and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be further added to and mixed with the toner base particles produced as described above. For mixing the additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added midway or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. Alternatively, a strong load may be applied first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner is obtained by passing through a sieve of 250 mesh or more to remove coarse particles and aggregated particles.
前記トナーは、その形状、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、以下のような、平均円形度、体積平均粒径、体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)等を有していることが好ましい。 The shape, size, etc. of the toner are not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. The average circularity, volume average particle size, volume average particle size and number are as follows. It is preferable to have a ratio (volume average particle diameter / number average particle diameter) to the average particle diameter.
前記平均円形度は、前記トナーの形状と投影面積の等しい相当円の周囲長を実在粒子の周囲長で除した値であり、例えば、0.900〜0.980が好ましく、0.950〜0.975がより好ましい。なお、前記平均円形度が0.94未満の粒子が15%以下であるものが好ましい。
前記平均円形度が、0.900未満であると、満足できる転写性やチリのない高画質画像が得られないことがあり、0.980を超えると、ブレードクリーニング等を採用している画像形成システムでは、感光体上及び転写ベルト等のクリーニング不良が発生し、画像上の汚れ、例えば、写真画像等の画像面積率の高い画像形成の場合において、給紙不良等で未転写の画像を形成したトナーが感光体上に転写残トナーとなって蓄積した画像の地汚れが発生してしまうことがあり、あるいは、感光体を接触帯電させる帯電ローラ等を汚染してしまい、本来の帯電能力を発揮できなくなってしまうことがある。
The average circularity is a value obtained by dividing the perimeter of an equivalent circle having the same projected shape as the toner shape by the perimeter of the actual particles, and is preferably 0.900 to 0.980, for example, 0.950 to 0 .975 is more preferred. In addition, it is preferable that the particles having an average circularity of less than 0.94 is 15% or less.
If the average circularity is less than 0.900, satisfactory transferability and a high-quality image free from dust may not be obtained. If it exceeds 0.980, image formation employing blade cleaning or the like is employed. In the system, defective cleaning occurs on the photoconductor and transfer belt, and in the case of image formation with a high image area ratio such as a photographic image, an untransferred image is formed due to defective paper feeding, etc. As a result, the accumulated toner may become a transfer residual toner on the photoconductor, which may cause background smearing of the image, or may contaminate the charging roller for charging the photoconductor in contact with the original charging ability. It may become impossible to demonstrate.
前記平均円形度は、フロー式粒子像分析装置(「FPIA−2100」、シスメックス社製)を用いて計測し、解析ソフト(FPIA−2100 Data Processing Program for FPIA version00−10)を用いて解析を行った。具体的には、ガラス製100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.1〜0.5ml添加し、各トナー0.1〜0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mLを添加した。得られた分散液を超音波分散器(本多電子株式会社製)で3分間分散処理した。前記分散液を前記FPIA−2100を用いて濃度を5,000〜15,000個/μLが得られるまでトナーの形状及び分布を測定した。本測定法は平均円形度の測定再現性の点から前記分散液濃度が5,000〜15,000個/μLにすることが重要である。前記分散液濃度を得るために前記分散液の条件、即ち、添加する界面活性剤量、トナー量を変更する必要がある。界面活性剤量は前述したトナー粒径の測定と同様にトナーの疎水性により必要量が異なり、多く添加すると泡によるノイズが発生し、少ないとトナーを十分に濡らすことができないため、分散が不十分となる。またトナー添加量は粒径により異なり、小粒径の場合は少なく、また大粒径の場合は多くする必要があり、トナー粒径が3μm〜10μmの場合、トナー量を0.1g〜0.5g添加することにより分散液濃度を5,000個/μl〜15,000個/μlに合わせることが可能となる。 The average circularity is measured using a flow particle image analyzer (“FPIA-2100”, manufactured by Sysmex Corporation), and analyzed using analysis software (FPIA-2100 Data Processing Program for FPIA version 00-10). It was. Specifically, 0.1 to 0.5 ml of 10% by weight surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml glass beaker, and each toner 0 is added. 0.1 to 0.5 g was added, and the mixture was mixed with a micropartel, and then 80 mL of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 3 minutes with an ultrasonic disperser (manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The shape and distribution of the toner were measured using the FPIA-2100 until the concentration of the dispersion reached 5,000 to 15,000 / μL. In this measurement method, it is important that the concentration of the dispersion is 5,000 to 15,000 / μL from the viewpoint of measurement reproducibility of average circularity. In order to obtain the concentration of the dispersion, it is necessary to change the conditions of the dispersion, that is, the amount of surfactant to be added and the amount of toner. The amount of the surfactant varies depending on the hydrophobicity of the toner as in the measurement of the toner particle diameter described above. If it is added in a large amount, noise due to bubbles is generated, and if it is too small, the toner cannot be sufficiently wetted. It will be enough. The amount of toner added varies depending on the particle size, and is small when the particle size is small, and needs to be increased when the particle size is large. When the toner particle size is 3 μm to 10 μm, the toner amount is 0.1 g to 0.00. By adding 5 g, the dispersion concentration can be adjusted to 5,000 / μl to 15,000 / μl.
前記トナーの体積平均粒径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、3μm〜10μmが好ましく、3μm〜8μmがより好ましい。
前記体積平均粒径が、3μm未満であると、二成分現像剤では現像装置における長期の撹拌においてキャリアの表面にトナーが融着し、キャリアの帯電能力を低下させることがあり、10μmを超えると、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなり、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒径の変動が大きくなることがある。
The volume average particle diameter of the toner is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, it is preferably 3 μm to 10 μm, and more preferably 3 μm to 8 μm.
When the volume average particle size is less than 3 μm, in the case of a two-component developer, the toner may be fused to the surface of the carrier during long-term agitation in the developing device, and the charging ability of the carrier may be reduced. Therefore, it becomes difficult to obtain a high-resolution and high-quality image, and when the balance of the toner in the developer is performed, the variation in the toner particle size may increase.
前記トナーにおける体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)としては、1.00〜1.25が好ましく、1.10〜1.25がより好ましい。 The ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (volume average particle diameter / number average particle diameter) in the toner is preferably 1.00 to 1.25, more preferably 1.10 to 1.25.
前記体積平均粒径、及び前記体積平均粒径と個数平均粒径との比(体積平均粒径/個数平均粒径)は、粒度測定器(「マルチサイザーIII」、ベックマンコールター社製)を用い、アパーチャー径100μmで測定し、解析ソフト(Beckman Coulter Mutlisizer 3 Version3.51)にて解析を行った。具体的には、ガラス製100mlビーカーに10質量%界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩、ネオゲンSC−A、第一工業製薬株式会社製)を0.5ml添加し、各トナー0.5g添加しミクロスパーテルでかき混ぜ、次いでイオン交換水80mlを添加した。得られた分散液を超音波分散器(W−113MK−II、本多電子株式会社製)で10分間分散処理した。前記分散液を前記マルチサイザーIIIを用い、測定用溶液としてアイソトンIII(ベックマンコールター社製)を用いて測定を行った。測定は装置が示す濃度が8±2%になるように前記トナーサンプル分散液を滴下した。本測定法は粒径の測定再現性の点から前記濃度を8±2%にすることが重要である。この濃度範囲であれば粒径に誤差は生じない。 The volume average particle diameter and the ratio of the volume average particle diameter to the number average particle diameter (volume average particle diameter / number average particle diameter) are measured using a particle size measuring device (“Multisizer III”, manufactured by Beckman Coulter, Inc.). Then, measurement was performed with an aperture diameter of 100 μm, and analysis was performed with analysis software (Beckman Coulter Multisizer 3 Version 3.51). Specifically, 0.5 ml of 10% by weight surfactant (alkylbenzene sulfonate, Neogen SC-A, manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd.) is added to a 100 ml beaker made of glass, and 0.5 g of each toner is added. The mixture was stirred with a micropartel, and then 80 ml of ion-exchanged water was added. The obtained dispersion was subjected to a dispersion treatment for 10 minutes with an ultrasonic disperser (W-113MK-II, manufactured by Honda Electronics Co., Ltd.). The dispersion was measured using the Multisizer III and Isoton III (manufactured by Beckman Coulter, Inc.) as the measurement solution. In the measurement, the toner sample dispersion was dropped so that the concentration indicated by the apparatus was 8 ± 2%. In this measurement method, it is important that the concentration is 8 ± 2% from the viewpoint of the reproducibility of the particle size. Within this concentration range, no error occurs in the particle size.
前記トナーの着色としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ブラックトナー、シアントナー、マゼンタトナー及びイエロートナーから選択される少なくとも1種とすることができ、各色のトナーは前記着色剤の種類を適宜選択することにより得ることができるが、カラートナーであるのが好ましい。 The coloration of the toner is not particularly limited and may be appropriately selected according to the purpose, and may be at least one selected from black toner, cyan toner, magenta toner, and yellow toner. Can be obtained by appropriately selecting the type of the colorant, and is preferably a color toner.
(現像剤入り容器)
本発明の現像剤は、容器に収容して用いることができる。
前記容器としては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、現像剤容器本体とキャップとを有してなるもの等が好適に挙げられる。
前記現像剤容器本体としては、その大きさ、形状、構造、材質等については特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記形状としては、円筒状等が好ましく、内周面にスパイラル状の凹凸が形成され、回転させることにより内容物である現像剤が排出口側に移行可能であり、かつ該スパイラル部の一部又は全部が蛇腹機能を有しているもの、等が特に好ましい。
前記現像剤容器本体の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好ましく、例えば、樹脂が好適に挙げられ、その中でも、例えば、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等が好適に挙げられる。
前記現像剤入り容器は、保存、搬送等が容易であり、取扱性に優れ、後述する画像形成装置等に、着脱可能に取り付けて現像剤の補給に好適に使用することができる。
(Container with developer)
The developer of the present invention can be used in a container.
There is no restriction | limiting in particular as said container, It can select suitably from well-known things, For example, what has a developer container main body and a cap etc. are mentioned suitably.
The developer container body is not particularly limited in size, shape, structure, material, and the like, and can be appropriately selected according to the purpose. For example, the shape is preferably cylindrical. A spiral irregularity is formed on the peripheral surface, the developer as the contents can be transferred to the discharge port side by rotating, and a part or all of the spiral part has a bellows function, Etc. are particularly preferred.
The material of the developer container main body is not particularly limited, and those having good dimensional accuracy are preferable. For example, a resin is preferable. Among them, for example, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polystyrene resin, Preferable examples include vinyl chloride resin, polyacrylic acid, polycarbonate resin, ABS resin, polyacetal resin and the like.
The developer-containing container is easy to store and transport, has excellent handleability, and can be suitably used for replenishing the developer by being detachably attached to an image forming apparatus described later.
(画像形成方法及び画像形成装置)
本発明の画像形成方法は、静電潜像形成工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、クリーニング工程、リサイクル工程、制御工程等を含む。
本発明に用いられる画像形成装置は、静電潜像担持体と、静電潜像形成手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。
(Image forming method and image forming apparatus)
The image forming method of the present invention includes at least an electrostatic latent image forming step, a developing step, a transfer step, and a fixing step, and other steps appropriately selected as necessary, for example, a static elimination step, a cleaning step. , Including recycling process, control process, etc.
The image forming apparatus used in the present invention includes at least an electrostatic latent image carrier, an electrostatic latent image forming unit, a developing unit, a transfer unit, and a fixing unit. It comprises other selected means, for example, static elimination means, cleaning means, recycling means, control means and the like.
―静電潜像形成工程及び静電潜像形成手段―
前記静電潜像形成工程は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程である。
前記静電潜像担持体(「電子写真感光体」、「感光体」と称することがある)としては、その材質、形状、構造、大きさ、等について特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体(OPC)、等が挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコン等が好ましい。
-Electrostatic latent image forming process and electrostatic latent image forming means-
The electrostatic latent image forming step is a step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier.
The electrostatic latent image carrier (sometimes referred to as “electrophotographic photosensitive member” or “photosensitive member”) is not particularly limited in terms of material, shape, structure, size, etc. Although it can be selected as appropriate, the shape thereof is preferably a drum shape, and examples of the material thereof include inorganic photoreceptors such as amorphous silicon and selenium, organic photoreceptors (OPC) such as polysilane and phthalopolymethine, and the like. Is mentioned. Among these, amorphous silicon or the like is preferable in terms of long life.
前記静電潜像の形成は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段により行うことができる。前記静電潜像形成手段は、例えば、前記静電潜像担持体の表面を一様に帯電させる帯電器と、前記静電潜像担持体の表面を像様に露光する露光器とを少なくとも備える。 The formation of the electrostatic latent image can be performed, for example, by uniformly charging the surface of the electrostatic latent image carrier and then performing imagewise exposure, and is performed by the electrostatic latent image forming unit. be able to. The electrostatic latent image forming means includes, for example, at least a charger that uniformly charges the surface of the electrostatic latent image carrier and an exposure device that exposes the surface of the electrostatic latent image carrier imagewise. Prepare.
前記帯電は、例えば、前記帯電器を用いて前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。
前記帯電器としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、導電性又は半導電性のロール、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器、等が挙げられる。
前記帯電器としては、静電潜像担持体に接触乃至非接触状態で配置され、直流及び交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
また、前記帯電器が、静電潜像担持体にギャップテープを介して非接触に近接配置された帯電ローラであり、該帯電ローラに直流並びに交流電圧を重畳印加することによって静電潜像担持体表面を帯電するものが好ましい。
The charging can be performed, for example, by applying a voltage to the surface of the electrostatic latent image carrier using the charger.
The charger is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. For example, a known contact charging device including a conductive or semiconductive roll, brush, film, rubber blade, etc. And non-contact chargers utilizing corona discharge such as corotrons and corotrons.
The charger is preferably one that is arranged in contact or non-contact with the electrostatic latent image carrier and charges the surface of the electrostatic latent image carrier by applying a direct current and an alternating voltage.
Further, the charger is a charging roller disposed in a non-contact proximity to the electrostatic latent image carrier via a gap tape, and the electrostatic latent image is carried by applying a direct current and an alternating voltage to the charging roller. Those that charge the body surface are preferred.
前記露光は、例えば、前記露光器を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光器としては、前記帯電器により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザー光学系、液晶シャッタ光学系、等の各種露光器が挙げられる。
なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
The exposure can be performed, for example, by exposing the surface of the latent electrostatic image bearing member imagewise using the exposure device.
The exposure device is not particularly limited as long as it can expose the surface of the latent electrostatic image bearing member charged by the charger so as to form an image to be formed, and is appropriately selected according to the purpose. For example, various exposure devices such as a copying optical system, a rod lens array system, a laser optical system, and a liquid crystal shutter optical system can be used.
In the present invention, a back light system in which imagewise exposure is performed from the back side of the electrostatic latent image carrier may be employed.
―現像工程及び現像手段―
前記現像工程は、前記静電潜像を、本発明の前記現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。
前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を本発明の前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、本発明の前記現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、本発明の前記現像剤を収容し、前記静電潜像に該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像器を少なくとも有するものが好適であり、前記現像剤入り容器を備えた現像器等がより好ましい。
-Development process and development means-
The developing step is a step of developing the electrostatic latent image using the developer of the present invention to form a visible image.
The visible image can be formed, for example, by developing the electrostatic latent image using the developer of the present invention, and can be performed by the developing unit.
The developing means is not particularly limited as long as it can be developed using, for example, the developer of the present invention, and can be appropriately selected from known ones. For example, the developer of the present invention is accommodated. In addition, it is preferable to have at least a developing unit capable of applying the developer to the electrostatic latent image in a contact or non-contact manner, and a developing unit including the developer-containing container is more preferable.
前記現像器は、単色用現像器であってもよいし、多色用現像器であってもよく、例えば、前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有するもの等が好適に挙げられる。 The developing device may be a single color developing device or a multicolor developing device.For example, a stirrer for charging the developer by friction stirring and a rotatable magnet roller. What has is mentioned suitably.
前記現像器内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体(感光体)近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体(感光体)の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体(感光体)の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像器に収容させる現像剤は、本発明の前記現像剤である。
In the developing device, for example, the toner and the carrier are mixed and agitated, and the toner is charged by friction at that time, and held on the surface of the rotating magnet roller in a raised state to form a magnetic brush. . Since the magnet roller is disposed in the vicinity of the electrostatic latent image carrier (photoconductor), a part of the toner constituting the magnetic brush formed on the surface of the magnet roller is electrically attracted. It moves to the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor) by force. As a result, the electrostatic latent image is developed with the toner, and a visible image is formed with the toner on the surface of the electrostatic latent image carrier (photoconductor).
The developer accommodated in the developing device is the developer of the present invention.
―転写工程及び転写手段―
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましく、前記トナーとして二色以上、好ましくはフルカラートナーを用い、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写工程と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写工程とを含む態様がより好ましい。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体(感光体)を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト等が好適に挙げられる。
―Transfer process and transfer means―
The transfer step is a step of transferring the visible image onto a recording medium. After the primary transfer of the visible image onto the intermediate transfer member using an intermediate transfer member, the visible image is transferred onto the recording medium. A primary transfer step of forming a composite transfer image by transferring a visible image onto an intermediate transfer body using two or more colors, preferably full color toner as the toner, and a composite transfer image; A mode including a secondary transfer step of transferring the transfer image onto the recording medium is more preferable.
The transfer can be performed, for example, by charging the latent electrostatic image bearing member (photoconductor) of the visible image using a transfer charger, and can be performed by the transfer unit. The transfer means includes a primary transfer means for transferring a visible image onto an intermediate transfer member to form a composite transfer image, and a secondary transfer means for transferring the composite transfer image onto a recording medium. Embodiments are preferred.
The intermediate transfer member is not particularly limited and may be appropriately selected from known transfer members according to the purpose. For example, a transfer belt and the like are preferable.
前記転写手段(前記第一次転写手段、前記第二次転写手段)は、前記静電潜像担持体(感光体)上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写手段は1つであってもよいし、2以上であってもよい。
前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、等が挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、特に制限はなく、公知の記録媒体(記録紙)の中から適宜選択することができる。
The transfer means (the primary transfer means and the secondary transfer means) is a transfer for peeling and charging the visible image formed on the electrostatic latent image carrier (photoconductor) to the recording medium side. It is preferable to have at least a vessel. The number of the transfer means may be one, or two or more.
Examples of the transfer device include a corona transfer device using corona discharge, a transfer belt, a transfer roller, a pressure transfer roller, and an adhesive transfer device.
The recording medium is not particularly limited and can be appropriately selected from known recording media (recording paper).
―定着工程及び定着手段―
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着装置を用いて定着させる工程であり、各色の現像剤に対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色の現像剤に対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧手段が好適である。前記加熱加圧手段としては、加熱ローラと加圧ローラとの組合せ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組合せ、等が挙げられる。
前記定着装置が、発熱体を具備する加熱体と、該加熱体と接触するフィルムと、該フィルムを介して前記加熱体と圧接する加圧部材とを有し、前記フィルムと前記加圧部材の間に未定着画像を形成させた記録媒体を通過させて加熱定着する手段であることが好ましい。前記加熱加圧手段における加熱は、通常、80℃〜200℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着工程及び定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。
―Fixing process and fixing means―
The fixing step is a step of fixing the visible image transferred to the recording medium using a fixing device, and may be performed each time the developer of each color is transferred to the recording medium, or the developer of each color. On the other hand, it may be carried out at the same time in a state where these are laminated.
There is no restriction | limiting in particular as said fixing device, Although it can select suitably according to the objective, A well-known heating-pressing means is suitable. Examples of the heating and pressing means include a combination of a heating roller and a pressing roller, a combination of a heating roller, a pressing roller, and an endless belt.
The fixing device includes a heating body including a heating element, a film in contact with the heating body, and a pressure member in pressure contact with the heating body through the film, and the film and the pressure member It is preferably a unit that heats and fixes a recording medium on which an unfixed image is formed. The heating in the heating and pressing means is usually preferably 80 ° C to 200 ° C.
In the present invention, for example, a known optical fixing device may be used together with or in place of the fixing step and the fixing unit depending on the purpose.
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。
前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
The neutralization step is a step of performing neutralization by applying a neutralization bias to the electrostatic latent image carrier, and can be suitably performed by a neutralization unit.
The neutralization means is not particularly limited, and may be appropriately selected from known neutralizers as long as it can apply a neutralization bias to the electrostatic latent image carrier. Preferably mentioned.
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留する前記トナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナ等が好適に挙げられる。
The cleaning step is a step of removing the toner remaining on the electrostatic latent image carrier, and can be suitably performed by a cleaning unit.
The cleaning unit is not particularly limited, and may be selected from known cleaners as long as it can remove the toner remaining on the electrostatic latent image carrier. For example, a magnetic brush cleaner Suitable examples include electrostatic brush cleaners, magnetic roller cleaners, blade cleaners, brush cleaners, web cleaners, and the like.
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。
前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
The recycling step is a step of recycling the toner removed by the cleaning step to the developing unit, and can be suitably performed by the recycling unit.
There is no restriction | limiting in particular as said recycling means, A well-known conveyance means etc. are mentioned.
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、各工程は制御手段により好適に行うことができる。
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
The control step is a step of controlling each step, and each step can be suitably performed by a control means.
The control means is not particularly limited as long as the movement of each means can be controlled, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include devices such as a sequencer and a computer.
図2に、本発明で用いられる画像形成装置の第一例を示す。画像形成装置(100A)は、感光体ドラム(10)と、帯電ローラ(20)と、露光装置(不図示)と、現像装置(40)と、中間転写ベルト(50)と、クリーニングブレードを有するクリーニング装置(60)と、除電ランプ(70)とを備える。 FIG. 2 shows a first example of an image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus (100A) includes a photosensitive drum (10), a charging roller (20), an exposure device (not shown), a developing device (40), an intermediate transfer belt (50), and a cleaning blade. A cleaning device (60) and a static elimination lamp (70) are provided.
中間転写ベルト(50)は、内側に配置されている3個のローラ(51)で張架されている無端ベルトであり、図中、矢印方向に移動することができる。3個のローラ(51)の一部は、中間転写ベルト(50)に転写バイアス(一次転写バイアス)を印加することが可能な転写バイアスローラとしても機能する。また、中間転写ベルト50の近傍に、クリーニングブレードを有するクリーニング装置(90)が配置されている。さらに、記録紙Pにトナー像を転写するための転写バイアス(二次転写バイアス)を印加することが可能な転写ローラ(80)が中間転写ベルト(50)と対向して配置されている。また、中間転写ベルト(50)の周囲には、中間転写ベルト(50)に転写されたトナー像に電荷を付与するためのコロナ帯電装置(58)が、中間転写ベルト(50)の回転方向に対して、感光体ドラム(10)と中間転写ベルト(50)の接触部と、中間転写ベルト(50)と記録紙(P)の接触部との間に配置されている。
The intermediate transfer belt (50) is an endless belt stretched by three rollers (51) arranged on the inner side, and can move in the direction of the arrow in the figure. A part of the three rollers (51) also functions as a transfer bias roller capable of applying a transfer bias (primary transfer bias) to the intermediate transfer belt (50). A cleaning device (90) having a cleaning blade is disposed in the vicinity of the
現像装置(40)は、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ユニット(45K)、イエロー現像ユニット(45Y)、マゼンタ現像ユニット(45M)及びシアン現像ユニット(45C)から構成されている。なお、各色の現像ユニット(45)は、現像剤収容部(42)、現像剤供給ローラ(43)及び現像ローラ(44)を備える。また、現像ベルト(41)は、複数のベルトローラで張架されている無端ベルトであり、図中、矢印方向に移動することができる。さらに、現像ベルト(41)の一部が感光体ドラム(10)と接触している。 The developing device (40) includes a developing belt (41), a black developing unit (45K), a yellow developing unit (45Y), a magenta developing unit (45M), and a cyan developing unit (45C) provided around the developing belt (41). ). Each color developing unit (45) includes a developer container (42), a developer supply roller (43), and a developing roller (44). The developing belt (41) is an endless belt stretched by a plurality of belt rollers, and can move in the direction of the arrow in the figure. Further, a part of the developing belt (41) is in contact with the photosensitive drum (10).
次に、画像形成装置(100A)を用いて画像を形成する方法について説明する。まず、帯電ローラ(20)を用いて、感光体ドラム(10)の表面を一様に帯電させた後、露光装置(不図示)を用いて、感光ドラム(10)に露光光(L)を露光し、静電潜像を形成する。次に、感光ドラム(10)上に形成された静電潜像を、現像装置(40)から供給されたトナーで現像してトナー像を形成する。さらに、感光体ドラム(10)上に形成されたトナー像が、ローラ(51)から印加された転写バイアスにより、中間転写ベルト(50)上に転写(一次転写)された後、転写ローラ(80)から印加された転写バイアスにより、転写紙(95)上に転写(二次転写)される。一方、トナー像が中間転写ベルト(50)に転写された感光体ドラム(10)は、表面に残留したトナーがクリーニング装置(60)により除去された後、除電ランプ(70)により除電される。 Next, a method for forming an image using the image forming apparatus (100A) will be described. First, the surface of the photosensitive drum (10) is uniformly charged using the charging roller (20), and then the exposure light (L) is applied to the photosensitive drum (10) using an exposure device (not shown). Exposure is performed to form an electrostatic latent image. Next, the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum (10) is developed with toner supplied from the developing device (40) to form a toner image. Further, the toner image formed on the photosensitive drum (10) is transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt (50) by the transfer bias applied from the roller (51), and then transferred to the transfer roller (80). ) Is transferred (secondary transfer) onto the transfer paper (95) by the transfer bias applied from (2). On the other hand, after the toner remaining on the surface of the photosensitive drum (10) on which the toner image has been transferred to the intermediate transfer belt (50) is removed by the cleaning device (60), the charge is eliminated by the neutralization lamp (70).
図3に、本発明で用いられる画像形成装置の第二例を示す。画像形成装置(100B)は、現像ベルト(41)を設けずに、感光体ドラム(10)の周囲に、ブラック現像ユニット(45K)、イエロー現像ユニット(45Y)、マゼンタ現像ユニット(45M)及びシアン現像ユニット(45C)が直接対向して配置されている以外は、画像形成装置(100A)と同様の構成を有する。 FIG. 3 shows a second example of the image forming apparatus used in the present invention. In the image forming apparatus (100B), the black developing unit (45K), the yellow developing unit (45Y), the magenta developing unit (45M), and cyan are arranged around the photosensitive drum (10) without providing the developing belt (41). The developing unit (45C) has the same configuration as that of the image forming apparatus (100A) except that the developing unit (45C) is directly opposed.
図4に、本発明で用いられる画像形成装置の第三例を示す。画像形成装置(100C)は、タンデム型カラー画像形成装置であり、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)とを備える。
複写装置本体(150)の中央部に設けられている中間転写ベルト(50)は、3個のローラ(14)、(15)及び(16)に張架されている無端ベルトであり、図中、矢印方向に移動することができる。ローラ(15)の近傍には、トナー像が記録紙に転写された中間転写ベルト(50)上に残留したトナーを除去するためのクリーニングブレードを有するクリーニング装置(90)が配置されている。ローラ(14)及び(15)により張架された中間転写ベルト(50)に対向すると共に、搬送方向に沿って、イエロー、シアン、マゼンタ及びブラックの画像形成ユニット(120Y)、(120C)、(120M)及び(120K)が並置されている。また、画像形成ユニット(120)の近傍には、露光装置(30)が配置されている。さらに、中間転写ベルト(50)の画像形成ユニット(120)が配置されている側とは反対側には、二次転写ベルト(24)が配置されている。なお、二次転写ベルト(24)は、一対のローラ(22)及び(23)に張架されている無端ベルトであり、二次転写ベルト(24)上を搬送される記録紙と中間転写ベルト(50)は、ローラ(16)と(22)の間で接触することができる。また、二次転写ベルト(24)の近傍には、一対のローラに張架されている無端ベルトである定着ベルト(26)と、定着ベルト(26)に押圧されて配置された加圧ローラ(27)とを備える定着装置(25)が配置されている。なお、二次転写ベルト(24)及び定着装置(25)の近傍に、記録紙の両面に画像を形成する場合に、記録紙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。
FIG. 4 shows a third example of the image forming apparatus used in the present invention. The image forming apparatus (100C) is a tandem color image forming apparatus, and includes a copying apparatus main body (150), a paper feed table (200), a scanner (300), and an automatic document feeder: ADF (400). Prepare.
The intermediate transfer belt (50) provided at the center of the copying machine main body (150) is an endless belt stretched around three rollers (14), (15) and (16). , Can move in the direction of the arrow. In the vicinity of the roller (15), a cleaning device (90) having a cleaning blade for removing toner remaining on the intermediate transfer belt (50) on which the toner image has been transferred onto the recording paper is disposed. The yellow, cyan, magenta and black image forming units (120Y), (120C), (120C) are opposed to the intermediate transfer belt (50) stretched by the rollers (14) and (15) and along the transport direction. 120M) and (120K) are juxtaposed. An exposure device (30) is disposed in the vicinity of the image forming unit (120). Further, a secondary transfer belt (24) is arranged on the side of the intermediate transfer belt (50) opposite to the side where the image forming unit (120) is arranged. The secondary transfer belt (24) is an endless belt stretched between a pair of rollers (22) and (23), and a recording sheet and an intermediate transfer belt conveyed on the secondary transfer belt (24). (50) can contact between rollers (16) and (22). Further, in the vicinity of the secondary transfer belt (24), a fixing belt (26) which is an endless belt stretched between a pair of rollers, and a pressure roller (pressed by the fixing belt (26)) ( 27) is provided. A sheet reversing device (28) for reversing the recording paper when an image is formed on both sides of the recording paper is disposed in the vicinity of the secondary transfer belt (24) and the fixing device (25).
次に、画像形成装置(100C)を用いて、フルカラー画像を形成する方法について説明する。まず、原稿自動搬送装置:ADF(400)の原稿台(130)上に、カラー原稿をセットするか、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、カラー原稿をセットし、原稿自動搬送装置(400)を閉じる。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場合は、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場合は、直ちに、スキャナ(300)が駆動し、光源を備える第1走行体(33)及びミラーを備える第2走行体(34)が走行する。このとき、第1走行体(33)から照射された光の原稿面からの反射光を第2走行体(34)で反射した後、結像レンズ(35)を介して、読み取りセンサ(36)で受光することにより、原稿が読み取られ、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの画像情報が得られる。 Next, a method for forming a full-color image using the image forming apparatus (100C) will be described. First, an automatic document feeder: a color document is set on the document table (130) of the ADF (400), or the automatic document feeder (400) is opened and placed on the contact glass (32) of the scanner (300). A color document is set, and the automatic document feeder (400) is closed. When a start switch (not shown) is pressed, when a document is set on the automatic document feeder (400), the document is transported and moved onto the contact glass (32). ) When a document is set on the scanner, the scanner (300) is immediately driven, and the first traveling body (33) including the light source and the second traveling body (34) including the mirror travel. At this time, after the reflected light from the original surface of the light irradiated from the first traveling body (33) is reflected by the second traveling body (34), the reading sensor (36) is passed through the imaging lens (35). By receiving the light, the original is read and image information of black, yellow, magenta and cyan is obtained.
各色の画像情報は、各色の画像形成ユニット(120)に伝達され、各色のトナー像が形成される。各色の画像形成ユニット(120)は、図4に示すように、それぞれ感光体ドラム(10)と、感光体ドラム(10)を一様に帯電させる帯電ローラ(20)と、各色の画像情報に基づいて、感光体ドラム(10)に露光光Lを露光し、各色の静電潜像を形成する露光装置(30)と、静電潜像を各色の現像剤で現像して各色のトナー像を形成する現像装置(40)と、トナー像を中間転写ベルト(50)上に転写させるための転写ローラ(80)と、クリーニングブレードを有するクリーニング装置(60)と、除電ランプ(70)とを備える。
各色の画像形成ユニット(120)で形成された各色のトナー像は、ローラ(14)、(15)及び(16)に張架されて移動する中間転写体(50)上に順次転写(一次転写)され、重ね合わされて複合トナー像が形成される。
The image information of each color is transmitted to the image forming unit (120) of each color, and a toner image of each color is formed. As shown in FIG. 4, each color image forming unit (120) includes a photosensitive drum (10), a charging roller (20) for uniformly charging the photosensitive drum (10), and image information for each color. Based on the above, an exposure device (30) for exposing the photosensitive drum (10) with the exposure light L to form an electrostatic latent image of each color, and developing the electrostatic latent image with a developer of each color to develop a toner image of each color. A developing device (40) for forming the toner image, a transfer roller (80) for transferring the toner image onto the intermediate transfer belt (50), a cleaning device (60) having a cleaning blade, and a static elimination lamp (70). Prepare.
The toner images of the respective colors formed by the image forming units (120) of the respective colors are sequentially transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer body (50) which is stretched and moved by the rollers (14), (15) and (16). And superimposed to form a composite toner image.
一方、給紙テーブル(200)においては、給紙ローラ(142)の一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)の一つから記録紙を繰り出し、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(51)を回転して手差しトレイ(54)上の記録紙を繰り出し、分離ローラ(52)で1枚ずつ分離して手差し給紙路(53)に導き、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、記録紙の紙粉を除去するためにバイアスが印加された状態で使用されてもよい。次に、中間転写ベルト(50)上に形成された複合トナー像にタイミングを合わせてレジストローラ(49)を回転させることにより、中間転写ベルト(50)と二次転写ベルト(24)との間に記録紙を送出させ、複合トナー像を記録紙上に転写(二次転写)する。なお、複合トナー像を転写した中間転写ベルト(50)上に残留したトナーは、クリーニング装置(90)により除去される。 On the other hand, in the paper feed table (200), one of the paper feed rollers (142) is selectively rotated to feed recording paper from one of the paper feed cassettes (144) provided in multiple stages in the paper bank (143). The paper is separated one by one by the separation roller (145), sent to the paper feed path (146), transported by the transport roller (147), and guided to the paper feed path (148) in the copying machine main body (150). Stop against the roller (49). Alternatively, the paper feeding roller (51) is rotated to feed out the recording paper on the manual feed tray (54), and separated one by one by the separation roller (52) and guided to the manual paper feeding path (53). ) And stop. The registration roller (49) is generally used while being grounded, but may be used in a state where a bias is applied in order to remove paper dust from the recording paper. Next, by rotating the registration roller (49) in time with the composite toner image formed on the intermediate transfer belt (50), the intermediate transfer belt (50) and the secondary transfer belt (24) are rotated. The recording paper is sent out to transfer the composite toner image onto the recording paper (secondary transfer). The toner remaining on the intermediate transfer belt (50) to which the composite toner image has been transferred is removed by the cleaning device (90).
複合トナー像が転写された記録紙は、二次転写ベルト(24)により搬送された後、定着装置(25)により複合トナー像が定着される。次に、記録紙は、切換爪(55)により搬送経路が切り換えられ、排出ローラ(56)により排紙トレイ(57)上に排出される。あるいは、記録紙は、切換爪(55)により搬送経路が切り換えられ、シート反転装置(28)により反転され、裏面にも同様にして画像が形成された後、排出ローラ(56)により排紙トレイ(57)上に排出される。 The recording paper onto which the composite toner image has been transferred is conveyed by the secondary transfer belt (24), and then the composite toner image is fixed by the fixing device (25). Next, the recording paper is switched on the conveyance path by the switching claw (55), and is discharged onto the paper discharge tray (57) by the discharge roller (56). Alternatively, the conveyance path of the recording paper is switched by the switching claw (55), reversed by the sheet reversing device (28), and an image is similarly formed on the back surface, and then the ejection tray by the ejection roller (56). (57) It is discharged on the top.
本発明の画像形成方法では、本発明のキャリアを用いることにより、トナー飛散や地汚れ、色汚れの発生が少なく、安定した品質の画像を長期にわたって提供することができる。 In the image forming method of the present invention, by using the carrier of the present invention, it is possible to provide a stable quality image over a long period of time with little occurrence of toner scattering, background stain, and color stain.
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は下記実施例に何ら限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to the following examples.
<試薬類>
キャリアの作製に使用した主な試薬類の入手先及び前処理法について以下に記載した。イソブチルトリメトキシシラン(IBTMS;チッソ-アヅマックス社製)、3−メタクリロイルトリメトキシシラン(S710;チッソ-アヅマックス社製)、2−イソブチルブロミド(東京化成工業社製)、塩化銅(I)、ペンタメチルジエチレントリアミン(PMDETA、東京化成工業社製)、テトラヒドロフラン(THF、ナカライテスク社製)、メタノール(ナカライテスク社製)、濃硫酸(ナカライテスク社製)、はいずれも市販品をそのまま用いた。 トリエチルアミン(ナカライテスク社製)は、市販品を窒素気流下で蒸留して用いた。トルエン(ナカライテスク社製)は、市販品を水素化カルシウム存在下窒素気流下で蒸留して用いた。メタクリル酸メチル(MMA;ナカライテスク社製)は、市販品を水素化カルシウム存在下減圧蒸留して用いた。メタクリル酸2−ヒドロキシエチル(HEMA;ナカライテスク社製)は市販品を減圧蒸留して用いた。
<Reagents>
The sources and pretreatment methods of main reagents used for the preparation of carriers are described below. Isobutyltrimethoxysilane (IBTMS; manufactured by Chisso-Amax), 3-methacryloyltrimethoxysilane (S710; manufactured by Chisso-Amax), 2-isobutylbromide (Tokyo Chemical Industry), copper (I) chloride, pentamethyl Diethylenetriamine (PMDETA, manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.), tetrahydrofuran (THF, manufactured by Nacalai Tesque), methanol (manufactured by Nacalai Tesque), and concentrated sulfuric acid (manufactured by Nacalai Tesque) were all commercially available products. Triethylamine (manufactured by Nacalai Tesque) was used by distilling a commercially available product under a nitrogen stream. Toluene (manufactured by Nacalai Tesque) was used by distilling a commercially available product in the presence of calcium hydride in a nitrogen stream. Methyl methacrylate (MMA; manufactured by Nacalai Tesque) was used by distilling a commercially available product under reduced pressure in the presence of calcium hydride. Commercially available 2-hydroxyethyl methacrylate (HEMA; manufactured by Nacalai Tesque) was distilled under reduced pressure.
(製造例1)
<結着樹脂1の作製>
―SQA−1(ATRP開始基置換かご型ポリシルセスキオキサン)の作製―
SQA−1は、以下の方法によって合成した。
玉付還流冷却管、三方コック、機械攪拌装置、温度計を備えた2000mL摺り付き三口フラスコを窒素置換し、窒素気流下とした。1規定水酸化ナトリウム水溶液28.8g、S710(3−メタクリロイルトリメトキシシラン)の132g(0.530mol)、イソブチルトリメトキシシラン(IBTMS)94.9g(0.530mol)、テトラヒドロフラン(THF)1600mLをフラスコに加え、60℃で3時間反応させた。室温まで冷却後、濃硫酸1.5mLを加えて中和した。ロータリーエバポレーターで低沸点部を除去後、再びもとのフラスコに戻し、ついでメタノール1600mLと濃硫酸4mLとを加えて室温で24時間攪拌し、3−メタクリロイルプロピル基の加水分解反応を行った。1H−NMRで加水分解の完了を確認した後、炭酸水素ナトリウム飽和水溶液を加えて中和した。ロータリーエバポレーターで低沸点部を除去した後、テトラヒドロフランで抽出し、飽和食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで脱水した。ロータリーエバポレーターで低沸点部を除去し、目的物のヒドロキシ置換かご型ポリシルセスキオキサン(SQH−1)を得た。収量は80.0g、収率は68.6%であった。
(Production Example 1)
<Preparation of binder resin 1>
-Preparation of SQA-1 (ATRP initiation group-substituted cage-type polysilsesquioxane)-
SQA-1 was synthesized by the following method.
A three-necked flask with a 2000 mL slide equipped with a reflux condenser with a ball, a three-way cock, a mechanical stirrer, and a thermometer was purged with nitrogen and placed under a nitrogen stream. Flask containing 18.8 mL of 1N aqueous sodium hydroxide, 132 g (0.530 mol) of S710 (3-methacryloyltrimethoxysilane), 94.9 g (0.530 mol) of isobutyltrimethoxysilane (IBTMS), and 1600 mL of tetrahydrofuran (THF) And reacted at 60 ° C. for 3 hours. After cooling to room temperature, 1.5 mL of concentrated sulfuric acid was added for neutralization. After removing the low boiling point portion with a rotary evaporator, the flask was returned to the original flask again, 1600 mL of methanol and 4 mL of concentrated sulfuric acid were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours to conduct a hydrolysis reaction of the 3-methacryloylpropyl group. After confirming the completion of hydrolysis by 1H-NMR, the reaction mixture was neutralized by adding a saturated aqueous solution of sodium bicarbonate. The low boiling point portion was removed with a rotary evaporator, followed by extraction with tetrahydrofuran, washing with saturated brine, and dehydration with anhydrous magnesium sulfate. The low boiling point portion was removed with a rotary evaporator to obtain the target hydroxy-substituted cage polysilsesquioxane (SQH-1). The yield was 80.0 g, and the yield was 68.6%.
次に、磁気攪拌子、三方コック、200mL滴下ロート、セプタムキャップ、温度計を備えた1000mL摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに先に合成したかご型ポリシルセスキオキサンSQH−1を80.0g(Si−OH当量として364mmol)、トリエチルアミン40.4g(400mmol)(HBr吸収性溶媒)、乾燥ジエチルエーテル500mLを加え、ドライアイス−メタノールで0℃以下に冷却した。これに、2−イソブチルブロミド83.7g(364mL)の100mLTHF溶液を15分間かけて滴下した。0℃で1時間攪拌した後、室温で18時間攪拌した。減圧濾過によりアンモニウム塩を除き、ロータリーエバポレーターで低沸点部を除去し、THFで抽出し、蒸留水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで脱水した。ろ過後、ロータリーエバポレーターで低沸点部を除去し、目的物のSQA−1(ATRP開始基置換かご型ポリシルセスキオキサン)を得た。収量は、127g、収率94.9%、数平均分子量1930、質量平均分子量2920であった。得られたSQA−1の1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)測定におけるスペクトルは、0.55−0.73(4H)、0.90−1.00(3H)、1.70−1.90(2H)、1.90−1.97(7H)、4.1−4.2(2H)であり、29Si−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)測定におけるスペクトル(ピーク)は、−68であった。 Next, a 1000 mL sliding three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, three-way cock, 200 mL dropping funnel, septum cap, and thermometer was degassed, dried, and purged with argon. To this, 80.0 g (364 mmol as Si—OH equivalent) of the cage-type polysilsesquioxane SQH-1 previously synthesized, 40.4 g (400 mmol) of triethylamine (HBr absorbing solvent), and 500 mL of dry diethyl ether were added, Cooled to 0 ° C. or lower with dry ice-methanol. To this, 100 mL THF solution of 83.7 g (364 mL) of 2-isobutyl bromide was dropped over 15 minutes. After stirring at 0 ° C. for 1 hour, the mixture was stirred at room temperature for 18 hours. The ammonium salt was removed by vacuum filtration, the low boiling point was removed with a rotary evaporator, extracted with THF, washed with distilled water, and dehydrated with anhydrous magnesium sulfate. After filtration, the low boiling point portion was removed with a rotary evaporator to obtain the target product SQA-1 (ATRP initiation group-substituted cage polysilsesquioxane). The yield was 127 g, the yield was 94.9%, the number average molecular weight was 1930, and the mass average molecular weight was 2920. The spectrum of the obtained SQA-1 in 1H-NMR (deuterated chloroform, tetramethylsilane internal standard) measurement is 0.55-0.73 (4H), 0.90-1.00 (3H), 1.70. -1.90 (2H), 1.90-1.97 (7H), 4.1-4.2 (2H), and spectrum (peak) in 29Si-NMR (deuterated chloroform, tetramethylsilane internal standard) measurement ) Was -68.
―結着樹脂1の作製―
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、セプタム、温度計を備えた500mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を1.85g(5.00mmoL; 重合開始基として)、MMAを47.5g(475mmoL)、HEMAを3.25g(25.0mmoL)、塩化銅(I)を0.248g(2.50mmoL)、トルエンを100mL加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA0.217g(1.25mmoL)を加え、70℃で23.5時間反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応後、トルエン 100mL、シリカゲル#60 50mL を加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて1Lに希釈した。このTHF溶液を激しく攪拌しつつヘキサン6Lに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。この固体を減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ[結着樹脂1]を得た。[結着樹脂1]の収量は、16.0g、収率30.4%であり、数平均分子量17000、質量平均分子量34000、多分散度は2.0、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)の測定結果は、0.60−1.00、1.60−2.00、3.40−3.55、3.6−4.1であった。
-Production of binder resin 1-
A 500 mL three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, septum, and thermometer was degassed, dried, and purged with argon. To this, 1.85 g (5.00 mmol; as a polymerization initiating group) of SQA-1, 47.5 g (475 mmol) of MMA, 3.25 g (25.0 mmol) of HEMA, and 0.248 g of copper (I) chloride (2.50 mmoL), 100 mL of toluene was added, and freeze degassing was repeated three times, followed by argon flow. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After the temperature increase, 0.217 g (1.25 mmol) of PMDETA was added and reacted at 70 ° C. for 23.5 hours. The reaction solution turned dark green. After the reaction, toluene (100 mL) and silica gel # 60 (50 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. At this point, the color of the solution changed to light yellow. Insoluble matter was filtered under reduced pressure using Hyflo Supercell (manufactured by Nacalai Tesque), and then diluted to 1 L with THF. When this THF solution was added to 6 L of hexane with vigorous stirring and reprecipitated, a colorless solid precipitated. The solid was collected by filtration under reduced pressure, and then dried to a constant weight with a vacuum dryer to obtain [Binder Resin 1]. The yield of [Binder Resin 1] was 16.0 g, the yield was 30.4%, the number average molecular weight was 17,000, the mass average molecular weight was 34000, and the polydispersity was 2.0, 1H-NMR (deuterated chloroform, tetramethyl The measurement results of the silane internal standard were 0.60-1.00, 1.60-2.00, 3.40-3.55, 3.6-4.1.
(製造例2)
<結着樹脂2の作製>
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、セプタム、温度計を備えた2000mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を10.0g(27.0mmoL;重合開始基として)、MMA123g(123mmoL)、HEMA8.44g(64.9mmoL)、塩化銅(I)1.34g(13.5mmoL)、トルエン 500mL を加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA1.17g(6.75mmoL)を加え、70℃で18時間反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応後、トルエン 300mL、シリカゲル#60を150mL加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて3Lに希釈した。このTHF溶液を激しく攪拌しつつ6倍体積量のヘキサンに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ、[結着樹脂2]を得た。[結着樹脂2]の収量は、105.4g、収率は74.4%、数平均分子量15000、質量平均分子量37000、多分散度2.5、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)測定結果は、0.60−1.00、1.60−2.00、3.40−3.55、3.6−4.1であった。
(Production Example 2)
<Preparation of binder resin 2>
A 2000-mL three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, septum, and thermometer was degassed, dried, and purged with argon. To this, 10.0 g (27.0 mmol; as a polymerization initiating group) of SQA-1, MMA 123 g (123 mmol), HEMA 8.44 g (64.9 mmol), copper (I) chloride 1.34 g (13.5 mmol), toluene 500 mL was added and freeze deaeration was repeated three times, followed by an argon stream. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After raising the temperature, 1.17 g (6.75 mmol) of PMDETA was added and reacted at 70 ° C. for 18 hours. The reaction solution turned dark green. After the reaction, 300 mL of toluene and 150 mL of
(製造例3)
<結着樹脂3の作製>
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、100mL滴下ロート、セプタム、温度計を備えた500mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を1.85g(5.00mmoL;重合開始基として)、MMA47.5g(475mmoL)、塩化銅(I)0.248g(2.50mmoL)、トルエン100mLを加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA 0.217g (1.25mmoL)を加え、70℃で反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応開始から7時間後に、これにHEMA3.25g(25.0mmoL)をシリンジを用いて添加し、更に70℃で15.5時間反応させた。反応後、トルエン100mL、シリカゲル#60 50mLを加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて1Lに希釈した。このTHF溶液を激しく攪拌しつつヘキサン6Lに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ、目的物の[結着樹脂3]を得た。[結着樹脂3]の収量は、23.2g、収率は44.1%、数平均分子量24000、質量平均分子量34000、多分散度は1.4、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)測定結果は、0.60−1.00、1.60−2.00、3.40−3.55、3.6−4.1であった。
(Production Example 3)
<Preparation of binder resin 3>
A 500 mL three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, 100 mL dropping funnel, septum and thermometer was degassed, dried and purged with argon. To this, 1.85 g of SQA-1 (5.00 mmol; as a polymerization initiating group), 47.5 g (475 mmol) of MMA, 0.248 g (2.50 mmol) of copper (I) chloride, and 100 mL of toluene were added, followed by freeze degassing. Was repeated three times, and then under an argon stream. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After the temperature increase, 0.217 g (1.25 mmol) of PMDETA was added and reacted at 70 ° C. The reaction solution turned dark green. Seven hours after the start of the reaction, 3.25 g (25.0 mmol) of HEMA was added thereto using a syringe, and the mixture was further reacted at 70 ° C. for 15.5 hours. After the reaction, 100 mL of toluene and 50 mL of
(製造例4)
<結着樹脂4の作製>
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、100mL滴下ロート、セプタムを備えた500mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を0.62g(1.67mmoL;重合開始基として)、MMA47.5g(475mmoL)、HEMA3.25g(25.0mmoL)、塩化銅(I)0.08g(0.83mmoL)、トルエン100mLを加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA0.072g(0.42mmoL)を加え、70℃で23.5時間反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応後、トルエン 100mL、シリカゲル#60 50mL を加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて1Lに希釈した。このTHF溶液を激しく攪拌しつつヘキサン6Lに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ、[結着樹脂4]を得た。[結着樹脂4]の収量は28.0g、収率は52.7%、数平均分子量79000、質量平均分子量155000、多分散度は2.0、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基)の測定値は、0.70−1.10、1.70−2.05、3.45−3.60、3.7−4.2であった。
(Production Example 4)
<Preparation of binder resin 4>
A 500 mL sliding three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, 100 mL dropping funnel, and septum was degassed, dried, and purged with argon. To this, 0.62 g (1.67 mmol; as a polymerization initiating group) of SQA-1, MMA 47.5 g (475 mmol), HEMA 3.25 g (25.0 mmol), copper (I) chloride 0.08 g (0.83 mmol) Toluene (100 mL) was added, and freeze degassing was repeated three times, and then under an argon stream. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After the temperature increase, 0.072 g (0.42 mmol) of PMDETA was added and reacted at 70 ° C. for 23.5 hours. The reaction solution turned dark green. After the reaction, toluene (100 mL) and silica gel # 60 (50 mL) were added, and the mixture was stirred at room temperature for 24 hours. At this point, the color of the solution changed to light yellow. Insoluble matter was filtered under reduced pressure using Hyflo Supercell (manufactured by Nacalai Tesque), and then diluted to 1 L with THF. When this THF solution was added to 6 L of hexane with vigorous stirring and reprecipitated, a colorless solid precipitated. After filtration under reduced pressure, it was dried to a constant weight with a vacuum dryer to obtain [Binder Resin 4]. The yield of [Binder Resin 4] was 28.0 g, the yield was 52.7%, the number average molecular weight was 79000, the mass average molecular weight was 155000, and the polydispersity was 2.0, 1H-NMR (deuterium chloroform, tetramethylsilane internal The measured value of group) was 0.70-1.10, 1.70-2.05, 3.45-3.60, 3.7-4.2.
(製造例5)
<結着樹脂5の作製>
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、100mL滴下ロート、セプタム、温度計を備えた500mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を1.85g(5.00mmoL;重合開始基として)、MMA25.0g(250mmoL)、塩化銅(I)0.248g(2.50mmoL)、トルエン100mLを加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA0.217g(1.25mmoL)を加え、70℃で反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応開始から6時間後に、これにHEMA3.25g(25.0mmoL)をシリンジを用いて添加し、更に70℃で3時間反応させた。次いでこれにMMA25.0g(250mmoL)を加え、70℃で18時間反応させた。反応後、トルエン100mL、シリカゲル#60を50mL加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて1Lに希釈した。このTHF溶液を激しく攪拌しつつヘキサン6Lに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ、[結着樹脂5]を得た。[結着樹脂5]の収量は、26.5g、収率は49.9%、数平均分子量22000、質量平均分子量52000、多分散度2.4、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)による測定結果は、0.60−1.00、1.60−2.00、3.40−3.55、3.6−4.1であった。
(Production Example 5)
<Preparation of binder resin 5>
A 500 mL three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, 100 mL dropping funnel, septum and thermometer was degassed, dried and purged with argon. To this was added 1.85 g of SQA-1 (5.00 mmol; as a polymerization initiating group), 25.0 g (250 mmol) of MMA, 0.248 g (2.50 mmol) of copper (I) chloride, and 100 mL of toluene, followed by freeze degassing. Was repeated three times, and then under an argon stream. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After the temperature increase, 0.217 g (1.25 mmol) of PMDETA was added and reacted at 70 ° C. The reaction solution turned dark green. Six hours after the start of the reaction, 3.25 g (25.0 mmol) of HEMA was added thereto using a syringe and further reacted at 70 ° C. for 3 hours. Next, 25.0 g (250 mmol) of MMA was added thereto and reacted at 70 ° C. for 18 hours. After the reaction, 100 mL of toluene and 50 mL of
(製造例6)
<結着樹脂6の作製>
磁気攪拌子、ジムロート管、三方コック、セプタム、温度計を備えた2000mL容摺り付き三口フラスコを脱気、乾燥し、アルゴン置換した。これに、SQA−1を60.0g(163mmoL;重合開始基として)、MMAを570g(5.69moL)、HEMAを30.0g(0.231moL)、塩化銅(I)を8.07g(81.5mmoL)、トルエンを1000mL加え、凍結脱気を三回繰り返した後、アルゴン気流下とした。磁気攪拌しつつ、オイルバスを用いて70℃に加熱した。昇温後、PMDETA14.1g(81.5mmoL)を加え、3時間反応させた。反応溶液は濃緑色に変化した。反応温度はいったん90℃まで上昇し、その後70℃に戻った。反応後、内容物を2L三角フラスコに三等分し、それぞれにトルエン1000mL、シリカゲル#60を500mL加え、室温で24時間攪拌した。この時点で溶液の色は淡黄色に変化した。ハイフロスーパーセル(ナカライテスク社製)を用いて不溶物を減圧濾過した後、THFを加えて合計6Lに希釈した。このTHF溶液を、激しく攪拌しつつ6倍体積量のヘキサンに対し加え、再沈殿させると、無色の固体が沈降した。減圧濾取後、減圧乾燥機で恒量になるまで乾燥させ、目的物の[結着樹脂6]を得た。[結着樹脂6]の収量は、569g、収率95.0%、数平均分子量25,900、質量平均分子量102,000、多分散度は3.9、1H−NMR(重クロロホルム、テトラメチルシラン内部基準)スペクトル0.60−1.00、1.60−2.00、3.40−3.55、3.6−4.1であった。
(Production Example 6)
<Preparation of binder resin 6>
A 2000-mL three-necked flask equipped with a magnetic stir bar, Dimroth tube, three-way cock, septum, and thermometer was degassed, dried, and purged with argon. To this, 60.0 g of SQA-1 (163 mmol; as a polymerization initiating group), 570 g (5.69 mol) of MMA, 30.0 g (0.231 mol) of HEMA, and 8.07 g (81) of copper (I) chloride 0.5 mmol) and toluene (1000 mL) were added, and freeze degassing was repeated three times, followed by argon flow. It heated to 70 degreeC using the oil bath, stirring magnetically. After the temperature increase, 14.1 g (81.5 mmol) of PMDETA was added and reacted for 3 hours. The reaction solution turned dark green. The reaction temperature once rose to 90 ° C and then returned to 70 ° C. After the reaction, the contents were divided into three equal portions in a 2 L Erlenmeyer flask, 1000 mL of toluene and 500 mL of
(製造例7)
<トナー1の作製>
―有機微粒子エマルションの合成―
撹拌棒、及び温度計をセットした反応容器内に、水683質量部、メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩(エレミノールRS−30、三洋化成工業株式会社製)11質量部、スチレン83質量部、メタクリル酸83質量部、アクリル酸ブチル110質量部、及び過硫酸アンモニウム1質量部を仕込み、400回転/分で15分間撹拌したところ、白色の乳濁液が得られた。この乳濁液を加熱して、系内温度75℃まで昇温し5時間反応させた。次いで、1質量%過硫酸アンモニウム水溶液30質量部を加え、75℃で5時間熟成してビニル系樹脂(メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体)の水性分散液を得た。これを[微粒子分散液1]とする。
得られた[微粒子分散液1]に含まれる微粒子の体積平均粒径を、レーザー散乱法を用いた粒径分布測定装置(「LA−920」、堀場製作所製)により測定したところ、105nmであった。また、[微粒子分散液1]の一部を乾燥して樹脂分のみを単離した。この樹脂分のガラス転移温度(Tg)は59℃であり、重量平均分子量(Mw)は15万であった。
(Production Example 7)
<Preparation of Toner 1>
―Synthesis of organic fine particle emulsion―
In a reaction vessel in which a stir bar and a thermometer are set, 683 parts by mass of water, 11 parts by mass of sodium salt of ethylene oxide methacrylate adduct sulfate (Eleminol RS-30, manufactured by Sanyo Chemical Industries Ltd.), 83 parts by mass of styrene Part, 83 parts by weight of methacrylic acid, 110 parts by weight of butyl acrylate, and 1 part by weight of ammonium persulfate were added and stirred at 400 rpm for 15 minutes to obtain a white emulsion. This emulsion was heated to raise the system temperature to 75 ° C. and reacted for 5 hours. Next, 30 parts by mass of a 1% by mass ammonium persulfate aqueous solution was added, and the mixture was aged at 75 ° C. for 5 hours. An aqueous dispersion was obtained. This is designated as [fine particle dispersion 1].
The volume average particle diameter of the fine particles contained in the obtained [fine particle dispersion 1] was measured with a particle size distribution measuring apparatus (“LA-920”, manufactured by Horiba, Ltd.) using a laser scattering method, and found to be 105 nm. It was. Moreover, a part of [Fine Particle Dispersion 1] was dried to isolate only the resin content. The glass transition temperature (Tg) of this resin was 59 ° C., and the weight average molecular weight (Mw) was 150,000.
―水相の調製―
水990質量部、[微粒子分散液1]83質量部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの48.5質量%水溶液(エレミノールMON−7、三洋化成工業株式会社製)37質量部、及び酢酸エチル90質量部を混合撹拌し、乳白色の液体を得た。この液体を[水相1]とする。
-Preparation of aqueous phase-
990 parts by weight of water, 83 parts by weight of [Fine Particle Dispersion 1], 37 parts by weight of 48.5% by weight aqueous solution of sodium dodecyl diphenyl ether disulfonate (Eleminol MON-7, Sanyo Chemical Industries, Ltd.), and 90 parts by weight of ethyl acetate Were mixed and stirred to obtain a milky white liquid. This liquid is referred to as [Aqueous Phase 1].
―低分子ポリエステルの合成―
冷却管、攪拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物229質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド3モル付加物529質量部、テレフタル酸208質量部、アジピン酸46質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下、230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧下に5時間反応した後、反応容器内に無水トリメリット酸44質量部を入れ、180℃、常圧で2時間反応し、[低分子ポリエステル1]を合成した。
得られた[低分子ポリエステル1]のガラス転移温度(Tg)は45℃であり、重量平均分子量(Mw)は5,800であり、数平均分子量は2,600であり、酸価は24mgKOH/gであった。
―Synthesis of low molecular weight polyester―
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 229 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 529 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 3 mol adduct, 208 parts by mass of terephthalic acid, 46 adipic acid 46 Part by mass and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were charged and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Subsequently, after reacting under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, 44 parts by mass of trimellitic anhydride was put in the reaction vessel and reacted at 180 ° C. and normal pressure for 2 hours to synthesize [low molecular weight polyester 1].
The obtained [low molecular polyester 1] has a glass transition temperature (Tg) of 45 ° C., a weight average molecular weight (Mw) of 5,800, a number average molecular weight of 2,600, and an acid value of 24 mgKOH / g.
―ポリエステルプレポリマーの合成―
冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を入れ、常圧下、230℃で8時間反応した。次いで、10〜15mmHgの減圧下で5時間反応し、[中間体ポリエステル1]を合成した。
得られた[中間体ポリエステル1]は、数平均分子量2,100、重量平均分子量9,500、ガラス転移温度(Tg)55℃、酸価0.5mgKOH/g、水酸基価51mgKOH/gであった。
次に、冷却管、撹拌機、及び窒素導入管の付いた反応容器内に、[中間体ポリエステル1]410質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を入れ、100℃下5時間反応し、[プレポリマー1]を得た。
得られた[プレポリマー1]の遊離イソシアネート質量%は、1.74%であった。
―Synthesis of polyester prepolymer―
In a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer, and a nitrogen introduction tube, 682 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 81 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 283 parts by mass of terephthalic acid, 22 parts by mass of merit acid and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were added and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Subsequently, it reacted for 5 hours under the reduced pressure of 10-15 mmHg, and the [intermediate polyester 1] was synthesize | combined.
The obtained [Intermediate polyester 1] had a number average molecular weight of 2,100, a weight average molecular weight of 9,500, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., an acid value of 0.5 mgKOH / g, and a hydroxyl value of 51 mgKOH / g. .
Next, 410 parts by mass of [Intermediate Polyester 1], 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate are placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe. Reaction was performed for a while to obtain [Prepolymer 1].
The obtained [Prepolymer 1] had a free isocyanate mass% of 1.74%.
―ケチミンの合成―
撹拌棒、及び温度計の付いた反応容器内に、イソホロンジアミン170質量部とメチルエチルケトン75質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、[ケチミン化合物1]を合成した。得られた[ケチミン化合物1]のアミン価は418であった。
―Synthesis of ketimine―
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 170 parts by mass of isophoronediamine and 75 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to synthesize [ketimine compound 1]. The amine value of the obtained [ketimine compound 1] was 418.
―マスターバッチ(MB)の調製―
水1,200質量部、カーボンブラック(PBk−7:Printex60、デグサ社製、DBP吸油量=114ml/100mg、pH=10)540質量部、及びポリエステル樹脂(三洋化成工業株式会社製、RS801)1,200質量部を加えて、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)で混合した。得られた混合物を、2本ロールを用いて150℃にて30分間混練後、圧延冷却し、パルペライザーで粉砕してマスターバッチを得た。これを[マスターバッチ1]とする。
-Preparation of master batch (MB)-
1,200 parts by weight of water, carbon black (PBk-7: Printex 60, manufactured by Degussa, DBP oil absorption = 114 ml / 100 mg, pH = 10), 540 parts by weight, and polyester resin (manufactured by Sanyo Chemical Industries, RS801) 1 , 200 parts by mass were added and mixed with a Henschel mixer (Mitsui Mining Co., Ltd.). The obtained mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, cooled by rolling, and pulverized with a pulverizer to obtain a master batch. This is designated as [Masterbatch 1].
―油相の調製―
撹拌棒、及び温度計の付いた反応容器内に、[低分子ポリエステル1]300質量部、カルナウバワックス90質量部、ライスワックス10質量部、及び酢酸エチル1000質量部を仕込み、撹拌しながら79℃で溶解させた後に一気に4℃まで急冷した。これをビーズミル(ウルトラビスコミル、アイメックス株式会社製)を用いて、送液速度1kg/hr、ディスク周速度6m/秒、0.5mmジルコニアビーズを80体積%充填し、3パスの条件で分散を行い、体積平均粒径0.6μmのワックス分散液を得た。
次いで、「マスターバッチ1」500質量部と、「低分子ポリエステル1」の70質量%酢酸エチル溶液640質量部を加え、10時間混合した後に前記ビーズミルで5パスし、酢酸エチルを加えて固形分濃度50質量%に調整した「油相1」を作製した。
-Preparation of oil phase-
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 300 parts by weight of [low molecular weight polyester 1], 90 parts by weight of carnauba wax, 10 parts by weight of rice wax, and 1000 parts by weight of ethyl acetate were charged and stirred while stirring. After dissolving at 0 ° C., it was rapidly cooled to 4 ° C. at once. Using a bead mill (Ultra Visco Mill, manufactured by Imex Co., Ltd.), the liquid feeding speed is 1 kg / hr, the disk peripheral speed is 6 m / sec, and 0.5 mm zirconia beads are filled by 80% by volume, and dispersion is performed under conditions of 3 passes. And a wax dispersion having a volume average particle size of 0.6 μm was obtained.
Next, 500 parts by weight of “Masterbatch 1” and 640 parts by weight of a 70% by weight ethyl acetate solution of “Low molecular weight polyester 1” were added, mixed for 10 hours, then 5 passes through the bead mill, and ethyl acetate was added to obtain a solid content. “Oil phase 1” adjusted to a concentration of 50% by mass was produced.
―重合トナーの作製―
[油相1]73.2質量部、[プレポリマー1]6.8質量部、及び[ケチミン化合物1]0.48質量部を容器内に入れ、充分混合した[乳化油相1]に[水相1]120質量部を加え、ホモミキサーで1分間混合した後、パドルで1時間ゆっくり攪拌しながら収斂させて、[乳化スラリー1]を得た。
得られた[乳化スラリー1]を、30℃で1時間脱溶剤し、更に60℃で5時間熟成して水洗浄、濾過、乾燥を行った後に、目開き75μmメッシュで篩い、体積平均粒径6.1μm、個数平均粒径5.4μm、平均円形度0.972のトナー母体粒子を作製した。
次に、得られたトナー母体粒子100質量部に疎水性シリカ0.7質量部と、疎水化酸化チタン0.3質量部をヘンシェルミキサーを用いて混合して、「トナー1」を作製した。
―Preparation of polymerized toner―
[Oil Phase 1] 73.2 parts by mass, [Prepolymer 1] 6.8 parts by mass, and [Ketimine Compound 1] 0.48 parts by mass were placed in a container and mixed well with [Emulsified oil phase 1]. 120 parts by mass of aqueous phase 1] was added, mixed for 1 minute with a homomixer, and then allowed to converge with a paddle for 1 hour with gentle stirring to obtain [Emulsion slurry 1].
The obtained [Emulsion slurry 1] was desolvated at 30 ° C. for 1 hour, further aged at 60 ° C. for 5 hours, washed with water, filtered and dried, and then sieved with a mesh of 75 μm, and the volume average particle diameter Toner base particles having a particle size of 6.1 μm, a number average particle size of 5.4 μm, and an average circularity of 0.972 were prepared.
Next, 0.7 parts by mass of hydrophobic silica and 0.3 parts by mass of hydrophobized titanium oxide were mixed with 100 parts by mass of the obtained toner base particles using a Henschel mixer to prepare “Toner 1”.
以下の実施例1〜12、及び比較例1〜5において、リンドープ導電性酸化スズ微粒子の粒子径、無機微粒子の粒度分布、キャリアの粒度分布、及びキャリアの電気抵抗は、以下のようにして測定した。
<リンドープ導電性酸化スズ微粒子及び無機微粒子の粒度分布の測定>
ナノトラック粒度分布測定装置:UPA−EX150(日機装(株)製)を用いて、リンドープ導電性酸化スズ微粒子及び無機微粒子の粒度分布を測定した。
<キャリアの粒度分布の測定>
マイクロトラック粒度分布計:モデルHRA9320―X100(日機装(株)製)を用いて、キャリアの粒度分布を測定した。
<キャリアの体積抵抗率の測定>
表面積2.5cm×4cmの2枚の電極を、0.2cmの距離を隔てて収容したセルに、キャリアを充填し、落下高さ1cm、タッピングスピード30回/分で、10回のタッピングを行った。次に、電極間に1000Vの直流電圧を印加して30秒後の抵抗値r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横川ヒューレットパッカード(株)製)を用いて測定し、式
R=Log[r×(2.5×4)/0.2]
から、体積抵抗率R[Log(Ω・cm)]を算出した。
In the following Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5, the particle diameter of the phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles, the particle size distribution of the inorganic fine particles, the particle size distribution of the carrier, and the electric resistance of the carrier are measured as follows. did.
<Measurement of particle size distribution of phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles and inorganic fine particles>
Nanotrac particle size distribution analyzer: UPA-EX150 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.) was used to measure the particle size distribution of phosphorus-doped conductive tin oxide fine particles and inorganic fine particles.
<Measurement of carrier particle size distribution>
Microtrac particle size distribution analyzer: The particle size distribution of the carrier was measured using a model HRA9320-X100 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
<Measurement of volume resistivity of carrier>
A cell containing two electrodes with a surface area of 2.5 cm x 4 cm separated by a distance of 0.2 cm is filled with a carrier and tapped 10 times with a drop height of 1 cm and a tapping speed of 30 times / minute. It was. Next, a resistance value r [Ω] 30 seconds after applying a DC voltage of 1000 V between the electrodes was measured using a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.), and the formula R = Log [ r × (2.5 × 4) /0.2]
From this, the volume resistivity R [Log (Ω · cm)] was calculated.
<キャリア1の作製>
・結着樹脂1(Mw:34000 多分散度:2.0)92.4質量部
・ブロックポリイソシアネート(三井化学ポリウレタン(株) タケネートB−882N 固形分質量70%)34.3質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)420.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−05 体積平均粒径:0.5μm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 747.0質量部
上記材料をホモミキサーで10分間分散し、被覆層分散液を調製した。芯材としてフェライト粉(1kガウスでの飽和磁気モーメント 65emu/g)を用い、該被覆層分散液を芯材表面に膜厚が1.0μmになるように転動流動式コーティング装置を用いて塗布し、乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて170℃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90μmの篩を用いて解砕し、「キャリア1」とした。
得られたキャリア1は、体積平均粒径Dvが39.4μm、個数平均粒径Dnが35.2μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア1の体積抵抗率は11.33〔log(Ω・cm)〕であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 1>
Binder resin 1 (Mw: 34000 polydispersity: 2.0) 92.4 parts by mass Block polyisocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Ltd. Takenate B-882N
The obtained carrier 1 had a volume average particle diameter Dv of 39.4 μm, a number average particle diameter Dn of 35.2 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the carrier 1 was 11.33 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア2の作製>
・結着樹脂1(Mw:34000 多分散度:2.0)103.2質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−04 体積平均粒径:0.4μm)60.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)4.8質量部
・トルエン 805.3質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア2」を作製した。
得られたキャリア2は、体積平均粒径Dvが39.7μm、個数平均粒径Dnが35.3μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア2の体積抵抗率は12.26[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Production of Carrier 2>
Binder resin 1 (Mw: 34000 polydispersity: 2.0) 103.2 parts by mass Phosphorus-doped conductive tin oxide dispersion (Nissan Chemical Industry Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 2 had a volume average particle diameter Dv of 39.7 μm, a number average particle diameter Dn of 35.3 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the carrier 2 was 12.26 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア3の作製>
・結着樹脂2(Mw:37000 多分散度:2.5)134.4質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)37.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)4.8質量部
・トルエン 796.7質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア3」を作製した。
得られたキャリア3は、体積平均粒径Dvが38.6μm、個数平均粒径Dnが34.6μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア3の体積抵抗率は12.06[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 3>
Binder resin 2 (Mw: 37000, polydispersity: 2.5) 134.4 parts by mass Guanamin resin solution (Mitsui Cytec Co., Ltd. Mycoat 106 solid content 77% by mass) 37.4 parts by mass Phosphorus-doped conductivity Tin oxide dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 3 had a volume average particle diameter Dv of 38.6 μm, a number average particle diameter Dn of 34.6 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the carrier 3 was 12.06 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア4の作製>
・結着樹脂2(Mw:37000 多分散度:2.5)108.0質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−02 体積平均粒径:0.2μm)60.0質量部
・トルエン 805.3質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア4」を作製した。
得られたキャリア4は、体積平均粒径Dvが39.3μm、個数平均粒径Dnが34.3μm、Dv/Dnが1.15であった。また、キャリア4の体積抵抗率は12.55[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 4>
Binder resin 2 (Mw: 37000 polydispersity: 2.5) 108.0 parts by mass Phosphorus-doped conductive tin oxide dispersion (Nissan Chemical Industry Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 4 had a volume average particle diameter Dv of 39.3 μm, a number average particle diameter Dn of 34.3 μm, and Dv / Dn of 1.15. The volume resistivity of the carrier 4 was 12.55 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア5の作製>
・結着樹脂3(Mw:34000 多分散度:1.4)111.6質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)37.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)300.0質量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径:13nm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 844.7質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア5」を作製した。
得られたキャリア5は、体積平均粒径Dvが39.3μm、個数平均粒径Dnが34.5μm、Dv/Dnが1.14であった。また、キャリア5の体積抵抗率は12.47[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 5>
Binder resin 3 (Mw: 34000 polydispersity: 1.4) 111.6 parts by mass Guanamine resin solution (Mitsui Cytec Co., Ltd. Mycoat 106 solid content 77% by mass) 37.4 parts by mass Phosphorus-doped conductivity Tin oxide dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 5 had a volume average particle diameter Dv of 39.3 μm, a number average particle diameter Dn of 34.5 μm, and Dv / Dn of 1.14. The volume resistivity of the carrier 5 was 12.47 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア6の作製>
・結着樹脂3(Mw:34000 多分散度:1.4)91.2質量部
・ブロックポリイソシアネート(三井化学ポリウレタン(株) タケネートB−882N 固形分質量70%)34.3質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)420.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−04 体積平均粒径:0.4μm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)4.8質量部
・トルエン 747.0質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア6」を作製した。
得られたキャリア6は、体積平均粒径Dvが38.9μm、個数平均粒径Dnが34.5μm、Dv/Dnが1.13であった。また、キャリア6の体積抵抗率は11.43[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 6>
Binder resin 3 (Mw: 34000 polydispersity: 1.4) 91.2 parts by mass Block polyisocyanate (Mitsui Chemicals Polyurethanes Takenate B-882N
The obtained carrier 6 had a volume average particle diameter Dv of 38.9 μm, a number average particle diameter Dn of 34.5 μm, and Dv / Dn of 1.13. The volume resistivity of the carrier 6 was 11.43 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア7の作製>
・結着樹脂4(Mw:155000 多分散度:2.0)103.2質量部
・ブロックポリイソシアネート(三井化学ポリウレタン(株) タケネートB−882N 固形分質量70%)41.1質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径:1.2μm)36.0質量部
・トルエン 793.0質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア7」を作製した。
得られたキャリア7は、体積平均粒径Dvが38.2μm、個数平均粒径Dnが34.1μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア7の体積抵抗率は12.31[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 7>
Binder resin 4 (Mw: 155000 polydispersity: 2.0) 103.2 parts by mass Block polyisocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Ltd. Takenate B-882N
The obtained carrier 7 had a volume average particle diameter Dv of 38.2 μm, a number average particle diameter Dn of 34.1 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the carrier 7 was 12.31 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア8の作製>
・結着樹脂4(Mw:155000 多分散度:2.0)111.6質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)37.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)300.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−02 体積平均粒径:0.2μm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 844.7質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア8」を作製した。
得られたキャリア8は、体積平均粒径Dvが38.7μm、個数平均粒径Dnが34.7μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア8の体積抵抗率は12.40[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of
Binder resin 4 (Mw: 155000 polydispersity: 2.0) 111.6 parts by mass Guanamine resin solution (Mitsui Cytec Co., Ltd. Mycoat 106 solid content 77% by mass) 37.4 parts by mass Phosphorus-doped conductivity Tin oxide dispersion (Nissan Chemical Industry Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained
<キャリア9の作製>
・結着樹脂5(Mw:52000 多分散度:2.4)103.2質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径:13nm)60.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)4.8質量部
・トルエン 805.3質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア9」を作製した。
得られたキャリア9は、体積平均粒径Dvが39.7μm、個数平均粒径Dnが35.3μm、Dv/Dnが1.12であった。また、キャリア9の体積抵抗率は12.61[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 9>
Binder resin 5 (Mw: 52000 polydispersity: 2.4) 103.2 parts by mass Phosphorus-doped conductive tin oxide dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 9 had a volume average particle diameter Dv of 39.7 μm, a number average particle diameter Dn of 35.3 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the carrier 9 was 12.61 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア10の作製>
・結着樹脂5(Mw:52000 多分散度:2.4)96.0質量部
・ブロックポリイソシアネート(三井化学ポリウレタン(株) タケネートB−882N 固形分質量70%)34.3質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)420.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−05 体積平均粒径:0.5μm)36.0質量部
・トルエン 747.0質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア10」を作製した。
得られたキャリア10は、体積平均粒径Dvが39.5μm、個数平均粒径Dnが34.2μm、Dv/Dnが1.15であった。また、キャリア10の体積抵抗率は11.48[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of
Binder resin 5 (Mw: 52000 polydispersity: 2.4) 96.0 parts by mass Block polyisocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Ltd. Takenate B-882N
The obtained
<キャリア11の作製>
・結着樹脂6(Mw:102000 多分散度:3.9)104.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−04 体積平均粒径:0.4μm)60.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 805.3質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア11」を作製した。
得られたキャリア11は、体積平均粒径Dvが38.8μm、個数平均粒径Dnが34.8μm、Dv/Dnが1.11であった。また、キャリア11の体積抵抗率は12.11[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 11>
Binder resin 6 (Mw: 102000 polydispersity: 3.9) 104.4 parts by mass Phosphorus-doped conductive tin oxide dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 11 had a volume average particle diameter Dv of 38.8 μm, a number average particle diameter Dn of 34.8 μm, and Dv / Dn of 1.11. The volume resistivity of the carrier 11 was 12.11 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
<キャリア12の作製>
・結着樹脂6(Mw:102000 多分散度:3.9)139.2質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)37.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・トルエン 796.7質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「キャリア12」を作製した。
得られたキャリア12は、体積平均粒径Dvが38.7μm、個数平均粒径Dnが34.3μm、Dv/Dnが1.13であった。また、キャリア12の体積抵抗率は12.32[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
<Preparation of carrier 12>
Binder resin 6 (Mw: 102000 polydispersity: 3.9) 139.2 parts by mass Guanamine resin solution (Mitsui Cytec Co., Ltd. Mycoat 106 solid content 77% by mass) 37.4 parts by mass Phosphorus-doped conductivity Tin oxide dispersion (Nissan Chemical Co., Ltd. CX-S204IP
The obtained carrier 12 had a volume average particle diameter Dv of 38.7 μm, a number average particle diameter Dn of 34.3 μm, and Dv / Dn of 1.13. The volume resistivity of the carrier 12 was 12.32 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
(比較例1)
<比較キャリア1の作製>
・アクリル樹脂(メタクリル酸メチル60wt%、アクリル酸ブチル34wt%、アクリル酸2−ヒドロキシエチル6wt%の共重合体 Mw:55000、多分散度:4.4)89.9質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)50.0質量部
・リンドープ導電性酸化スズ被覆アルミナ微粒子(体積平均粒径:300nm)72.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−04 体積平均粒径:0.4μm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 1081.8質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「比較キャリア1」を作製した。
得られた比較キャリア1は、体積平均粒径Dvが39.1μm、個数平均粒径Dnが34.1μm、Dv/Dnが1.15であった。また、比較キャリア1の体積抵抗率は14.35[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
(Comparative Example 1)
<Production of Comparative Carrier 1>
-Acrylic resin (copolymer of
The obtained Comparative Carrier 1 had a volume average particle diameter Dv of 39.1 μm, a number average particle diameter Dn of 34.1 μm, and Dv / Dn of 1.15. Further, the volume resistivity of the comparative carrier 1 was 14.35 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
(比較例2)
<比較キャリア2の作製>
・シリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング(株) SR2405 固形分50質量%)326.4質量部
・ATO微粒子分散体(体積平均粒径:30nm 固形分20質量%)360.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)4.8質量部
・トルエン 642.1質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「比較キャリア2」を作製した。
得られた比較キャリア2は、体積平均粒径Dvが39.3μm、個数平均粒径Dnが34.3μm、Dv/Dnが1.15であった。また、比較キャリア2の体積抵抗率は12.27[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
(Comparative Example 2)
<Production of Comparative Carrier 2>
・ Silicone resin solution (Toray Dow Corning Co., Ltd. SR2405
The obtained Comparative Carrier 2 had a volume average particle diameter Dv of 39.3 μm, a number average particle diameter Dn of 34.3 μm, and Dv / Dn of 1.15. Moreover, the volume resistivity of the comparison carrier 2 was 12.27 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
(比較例3)
<比較キャリア3の作製>
・アクリル樹脂(メタクリル酸メチル60wt%、アクリル酸ブチル34wt%、アクリル酸2−ヒドロキシエチル6wt%の共重合体 Mw:55000、多分散度:4.4)99.0質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)17.1質量部
・シリコーン樹脂溶液(東レ・ダウコーニング(株) SR2405 固形分50質量%)158.4質量部
・リンドープ導電性酸化スズ分散体(日産化学工業(株) CX−S204IP 固形分20質量% 体積平均粒径:20nm)360.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−02 体積平均粒径:0.2μm)36.0質量部
・トルエン 662.8質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「比較キャリア3」を作製した。
得られた比較キャリア3は、体積平均粒径Dvが38.7μm、個数平均粒径Dnが34.6μm、Dv/Dnが1.12であった。また、比較キャリア3の体積抵抗率は12.22[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
(Comparative Example 3)
<Production of Comparative Carrier 3>
-Acrylic resin (
The obtained Comparative Carrier 3 had a volume average particle diameter Dv of 38.7 μm, a number average particle diameter Dn of 34.6 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the comparative carrier 3 was 12.22 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
(比較例4)
<比較キャリア4の作製>
・シリコーングラフトアクリル樹脂溶液(信越化学工業(株) X−22−8004 固形分40質量%)210.0質量部
・グアナミン樹脂溶液(三井サイテック(株) マイコート106 固形分77質量%)46.8質量部
・リンドープ導電性酸化スズ被覆アルミナ微粒子(体積平均粒径:300nm)72.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−05 体積平均粒径:0.5μm)48.0質量部
・トルエン 956.6質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「比較キャリア4」を作製した。
得られた比較キャリア4は、体積平均粒径Dvが38.9μm、個数平均粒径Dnが34.1μm、Dv/Dnが1.14であった。また、比較キャリア4の体積抵抗率は15.02[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
(Comparative Example 4)
<Production of Comparative Carrier 4>
Silicone graft acrylic resin solution (Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. X-22-8004
The obtained Comparative Carrier 4 had a volume average particle diameter Dv of 38.9 μm, a number average particle diameter Dn of 34.1 μm, and Dv / Dn of 1.14. Further, the volume resistivity of the comparative carrier 4 was 15.02 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
(比較例5)
<比較キャリア5の作製>
・結着樹脂5(Mw:52000 多分散度:2.4)99.6質量部
・ブロックポリイソシアネート(三井化学ポリウレタン(株) タケネートB−882N 固形分質量70%)41.1質量部
・リンドープ導電性酸化スズ被覆アルミナ微粒子(体積平均粒径:300nm)72.0質量部
・アルミナ微粒子(住友化学工業(株) スミラコンダムAA−04 体積平均粒径:0.4μm)36.0質量部
・アミノシランカップリング剤(東レ・ダウコーニング(株) SH6020 固形分100質量%)3.6質量部
・トルエン 1081.0質量部
上記材料を用いて実施例1と同様の方法により、「比較キャリア5」を作製した。
得られた比較キャリア5は、体積平均粒径Dvが39.2μm、個数平均粒径Dnが35.1μm、Dv/Dnが1.12であった。また、比較キャリア5の体積抵抗率は14.56[log(Ω・cm)]であり、膜厚は1.0μmであった。
(Comparative Example 5)
<Production of Comparative Carrier 5>
-Binder resin 5 (Mw: 52000 polydispersity: 2.4) 99.6 parts by mass-Block polyisocyanate (Mitsui Chemical Polyurethanes, Ltd. Takenate B-882N
The obtained Comparative Carrier 5 had a volume average particle diameter Dv of 39.2 μm, a number average particle diameter Dn of 35.1 μm, and Dv / Dn of 1.12. The volume resistivity of the comparative carrier 5 was 14.56 [log (Ω · cm)], and the film thickness was 1.0 μm.
表1に、実施例1〜12、及び比較例1〜5で作製したキャリアの特性を示す。 Table 1 shows the characteristics of the carriers produced in Examples 1 to 12 and Comparative Examples 1 to 5.
<現像剤の作製>
作製した前記キャリア1〜12、及び前記比較キャリア1〜5と、トナー1とを、トナーによるキャリア被覆率が50%となるような割合で調節し、ターブラーミキサーで攪拌して、実施例1〜12及び比較例1〜5の現像剤を作製した。
<Production of developer>
The produced carriers 1 to 12 and the comparative carriers 1 to 5 and the toner 1 were adjusted at a ratio such that the carrier coverage with the toner was 50%, and stirred with a tumbler mixer. To 12 and Comparative Examples 1 to 5 were prepared.
作製した前記現像剤を用いて、以下のようにして、キャリア被覆層の削れ・剥離、トナースペント性、画像濃度、画像の方向性、トナー飛散性、地汚れ、色汚れ、及び総合評価を行った。その結果を表2に示す。 Using the produced developer, the carrier coating layer was scraped and peeled off, toner spent, image density, image orientation, toner scattering, background stain, color stain, and comprehensive evaluation were performed as follows. It was. The results are shown in Table 2.
<キャリア被覆層の削れ・剥離評価>
タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo450、(株)リコー製)を用いて、20万枚のランニング評価を行い、ランニング前後でのキャリアの体積抵抗率の比率から下記基準に基づいて4段階で評価した。
ここで評価している体積抵抗率の変化(低下)は、ランニング評価でのストレスによりキャリアの被覆層が削れたり、剥離したりすることで生じているため、体積抵抗率の変化を見ることで被覆層の削れ・剥離の程度を評価することができる。
〔評価基準〕
◎:20万枚ラン後の体積抵抗率/初期の体積抵抗率の比が1/10以上1以下
○:20万枚ラン後の体積抵抗率/初期の体積抵抗率の比が1/100以上1/10未満
△:20万枚ラン後の体積抵抗率/初期の体積抵抗率の比が1/1000以上1/100未満
×:20万枚ラン後の体積抵抗率/初期の体積抵抗率の比が1/1000未満
なお、ここでいうキャリアの体積抵抗率は、ブローオフ装置を用いて現像剤からトナーを除去することにより得られたキャリアを用いた以外は、上記と同様にして測定した体積抵抗率である。
<Evaluation of carrier coating layer scraping and peeling>
Using a tandem type color image forming device (image Neo Neo450, manufactured by Ricoh Co., Ltd.), 200,000 running evaluations are performed, and the volume resistivity ratio of the carrier before and after running is evaluated in four stages based on the following criteria. did.
The volume resistivity change (decrease) evaluated here is caused by the carrier coating layer being scraped or peeled off due to stress during running evaluation. The degree of shaving and peeling of the coating layer can be evaluated.
〔Evaluation criteria〕
A: Ratio of volume resistivity after 200,000 sheets run / initial volume resistivity is 1/10 or more and 1 or less ○: Ratio of volume resistivity after 200,000 sheets run / initial volume resistivity is 1/100 or more Less than 1/10 Δ: Ratio of volume resistivity after 200,000 sheets run / initial volume resistivity is 1/1000 or more and less than 1/100 ×: Volume resistivity after 200,000 sheets run / initial volume resistivity The volume resistivity of the carrier referred to here is the volume measured in the same manner as above except that the carrier obtained by removing the toner from the developer using a blow-off device was used. Resistivity.
<トナースペント性評価>
タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo450、(株)リコー製)を用いて、20%画像面積のチャートを、画像濃度1.4±0.2になるようにトナー濃度を制御しながら、20万枚出力後の現像剤の帯電量(μc/g)の変化量(20万枚ラン後の帯電量の低下量/ラン初期の帯電量)で、出力前の初期値と比較して、下記基準で評価した。なお、帯電量はブローオフ法で測定した。
〔評価基準〕
◎:15%未満
○:15%以上30%未満
△:30%以上50%未満
×:50%以上。
<Evaluation of toner spent property>
Using a tandem color image forming apparatus (imagio Neo450, manufactured by Ricoh Co., Ltd.), a chart with a 20% image area is controlled by controlling the toner density so that the image density becomes 1.4 ± 0.2, and 200,000. The amount of change in the developer charge amount (μc / g) after sheet output (charge amount decrease after 200,000 sheet run / charge amount at the initial stage of the run), compared to the initial value before output, the following criteria It was evaluated with. The charge amount was measured by a blow-off method.
〔Evaluation criteria〕
A: Less than 15% B: 15% or more and less than 30% Δ: 30% or more and less than 50% x: 50% or more.
トナーがキャリアにスペントすることで、キャリア最表面の組成が変化して、帯電量が低下する。この、ラン前後における帯電量の変化が少ないほど、トナーのキャリアへのスペントの程度が少ないと判断される。 As the toner spends on the carrier, the composition on the outermost surface of the carrier changes, and the charge amount decreases. It is determined that the smaller the change in the charge amount before and after the run, the less the toner spent on the carrier.
<画像濃度評価>
タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo 450、(株)リコー製)を用いて、複写紙(TYPE6000<70W>、(株)リコー製)に各現像剤の付着量が1.00±0.05mg/cm2のベタ画像を形成した。該ベタ画像の形成は、該複写紙100万枚に対して、繰り返し行った。
得られたベタ画像の画像濃度を、初期及び20万枚耐久後について、目視で観察し、下記基準に基づいて4段階で評価した。なお、得られた画像濃度が高い程、高濃度の画像が形成できる。該評価は本発明の画像形成方法の実施例に相当する。
〔評価基準〕
◎:初期及び20万枚耐久後において、画像濃度に変化がなく、高画質が得られた
○:20万枚耐久後において、画像濃度がやや低下したが、高画質が得られた
△:20万枚耐久後において、画像濃度が低下し、画質が低下した
×:20万枚耐久後において、画像濃度が著しく低下し、画質が大きく低下した
<Image density evaluation>
Using a tandem type color image forming apparatus (
The image density of the obtained solid image was visually observed for the initial stage and after endurance of 200,000 sheets, and evaluated in four stages based on the following criteria. Note that the higher the image density obtained, the higher the density image can be formed. This evaluation corresponds to an embodiment of the image forming method of the present invention.
〔Evaluation criteria〕
A: Image density did not change at the initial stage and after endurance of 200,000 sheets, and high image quality was obtained. O: Image density decreased slightly after endurance of 200,000 sheets, but high image quality was obtained. Δ: 20 Image density decreased and image quality decreased after endurance of 10,000 sheets x: Image density decreased significantly and image quality significantly decreased after endurance of 200,000 sheets
<画像の方向性の評価>
マクベス反射濃度計による画像濃度=0.2、0.8のハーフトーン部(1cm×1cm)が通紙方向に、一定間隔で並ぶ、画像チャートを、タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo 450、(株)リコー製)を用いて出力し、ハーフトーン部後端部の濃度低下の程度を、目視にて下記基準に基づいて4段階で評価した。
〔評価基準〕
◎:ハーフトーン部後端部における濃度差がなく、優良な状態である
○:ハーフトーン部後端部における濃度差がほとんどなく、良好な状態である
△:ハーフトーン部後端部における濃度差があるが、実用可能なレベルである
×:ハーフトーン部後端部における濃度差がひどく、実用不可能なレベルである
<Evaluation of directionality of image>
An image chart in which halftone portions (1 cm × 1 cm) of image density = 0.2, 0.8 by a Macbeth reflection densitometer are arranged at regular intervals in the sheet passing direction is displayed as a tandem color image forming apparatus (
〔Evaluation criteria〕
◎: There is no density difference at the rear end of the halftone part and it is in a good state. ○: There is almost no density difference at the rear end of the halftone part and it is in a good state. Δ: Density difference at the rear end of the halftone part. There is a level that is practical, but ×: the density difference at the rear end of the halftone part is so severe that it is not practical.
<トナー飛散性評価>
画像面積率5%のチャートを、タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo 450、(株)リコー製)を用いて20万枚連続出力した際における機内のトナー汚染の程度を、目視にて下記基準に基づいて4段階で評価した。
〔評価基準〕
◎:機内のトナー汚染がまったくなく、優良な状態である
○:機内のトナー汚染がなく、良好な状態である
△:機内のトナー汚染があるが、実使用可能なレベルである
×:機内のトナー汚染がひどく、実使用不可能なレベルである
<Toner scattering evaluation>
The degree of toner contamination in the machine when 200,000 sheets of a 5% image area ratio chart is continuously output using a tandem color image forming apparatus (
〔Evaluation criteria〕
A: There is no toner contamination in the machine and it is in a good state. ○: There is no toner contamination in the machine and it is in a good state. Δ: There is toner contamination in the machine, but it is a practically usable level. Toner contamination is severe and unusable
<地汚れ評価>
画像面積率5%のチャートを、タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo 450、(株)リコー製)を用いて20万枚連続出力した際の画像背景部の地汚れの程度を目視により、下記基準に基づいて3段階で評価した。
〔評価基準〕
○:画像背景部に地汚れの発生がない
△:画像背景部に地汚れがやや発生している
×:画像背景部に地汚れが発生している
<Evaluation of dirt>
By visually observing the degree of background contamination of the image background portion when 200,000 sheets of a 5% image area ratio chart were continuously output using a tandem color image forming apparatus (
〔Evaluation criteria〕
○: No background stain on the image background Δ: Some background stain on the image background ×: Background stain on the image background
<色汚れ評価>
画像面積率0.5%のチャートを、タンデム型カラー画像形成装置(imagio Neo 450、(株)リコー製)を用いて3万枚連続出力した後、イエロー単色画像を出力し、初期及び3万枚出力後のイエロー単色画像について、画像濃度をX−RITE938(x−rite社製)により測定した。イエロー画像濃度が1.4±0.5のポイントでのCIE L*、CIE a*、CIE b*を3点測定して平均値を求め、下記式に代入してΔE値を算出し、下記基準に基づいて3段階で評価した。
<Color stain evaluation>
A chart with an image area ratio of 0.5% is output continuously for 30,000 sheets using a tandem type color image forming apparatus (
○:ΔEが2未満で色汚れがない
△:ΔEが2以上4未満で色汚れが目立たず、色調変化は指摘されない
×:ΔEが4以上で明らかに色汚れが目立ち、色調変化を指摘される
○: ΔE is less than 2 and there is no color stain Δ: ΔE is 2 or more and less than 4 and color stain is inconspicuous and color tone change is not pointed out x: ΔE is 4 or more and color stain is clearly noticeable and color tone change is pointed out Ru
<総合評価>
以上の評価結果から、総合的に判断して、下記基準により評価した。
〔評価基準〕
◎:非常に良好
○:良好
△:不良
×:極度に不良
<Comprehensive evaluation>
From the above evaluation results, comprehensive judgment was made, and the following criteria were used for evaluation.
〔Evaluation criteria〕
◎: Very good ○: Good △: Bad x: Extremely bad
(図1)
31 セル
32a 電極
32b 電極
33 キャリア
(図2、図3、図4)
10 感光体ドラム
14 ローラ
15 ローラ
16 ローラ
20 帯電ローラ
22 ローラ
23 ローラ
24 二次転写ベルト
25 定着装置
26 定着ベルト
27 加圧ローラ
28 シート反転装置
30 露光装置
32 コンタクトガラス
33 第一走行体
34 第二走行体
35 結像レンズ
40 現像装置
41 現像ベルト
42(K、Y、M、C) 現像ユニット
43(K、Y、M、C) 現像ユニット
44(K、Y、M、C) 現像ユニット
45(K、Y、M、C) 現像ユニット
49 レジストローラ
50 中間転写ベルト
51 ローラ
53 手差し給紙路
55 切換爪
56 排出ローラ
57 排紙トレイ
58 コロナ帯電装置
60 クリーニング装置
70 除電ランプ
80 転写ローラ
90 クリーニング装置
95 転写紙
100A、B、C 画像形成装置
120(K、Y、M、C) 画像形成ユニット
130 原稿台
142 給紙ローラ
143 ペーパーバンク
144 給紙カセット
145 分離ローラ
146 給紙路
147 搬送ローラ
148 給紙路
150 複写機本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置(ADF)
P 記録紙
(Figure 1)
31 Cell 32a
DESCRIPTION OF
P Recording paper
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