JP2010256759A - Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same - Google Patents

Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2010256759A
JP2010256759A JP2009108954A JP2009108954A JP2010256759A JP 2010256759 A JP2010256759 A JP 2010256759A JP 2009108954 A JP2009108954 A JP 2009108954A JP 2009108954 A JP2009108954 A JP 2009108954A JP 2010256759 A JP2010256759 A JP 2010256759A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
image
toner
resin
developing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2009108954A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takanari Kayamori
隆成 萱森
Hiroyuki Kozuru
浩之 小鶴
Yoshiyasu Matsumoto
好康 松本
Koryo Nakamura
公亮 中村
Daiji Kadome
大司 門目
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2009108954A priority Critical patent/JP2010256759A/en
Publication of JP2010256759A publication Critical patent/JP2010256759A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carrier for developing an electrostatic latent image, which maintains a stable charging ability and resistance with less deterioration even in the case of large quantities of prints and high-quality printing and is capable of particularly suppressing development memory to form an image of high quality, a manufacturing method thereof, and an image forming method using the same. <P>SOLUTION: In a carrier for developing an electrostatic latent image, surfaces of carrier core members are coated with a resin, and a shape factor (SF-1) of the carrier core members is 130 to 150, and a shape factor (SF-1) of the carrier is 100 to 120, and an exposure rate of carrier core members on surfaces of carrier particles is <4%. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、静電潜像現像用キャリアとそれを用いた画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an electrostatic latent image developing carrier and an image forming method using the same.

電子写真方式等の静電潜像現像法を用いた画像形成方法においては、一般に、光導電層に原稿に応じた光像を照射することにより静電潜像を形成し、次いで該静電潜像上にこれとは反対の極性を有するトナーと呼ばれる着色微粉末を付着させて該静電潜像を現像し、必要に応じて紙等の被転写材にトナー画像を転写した後、熱、圧力或いは溶剤蒸気等により定着して複写物を得ている。   In an image forming method using an electrostatic latent image developing method such as an electrophotographic method, generally, an electrostatic latent image is formed by irradiating a photoconductive layer with a light image corresponding to an original, and then the electrostatic latent image is formed. A colored fine powder called toner having a polarity opposite to this is adhered on the image to develop the electrostatic latent image, and if necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper. A copy is obtained by fixing with pressure or solvent vapor.

静電潜像を現像する工程は、潜像とは反対の極性に帯電せしめたトナーを静電引力により吸引せしめ、静電潜像上に付着させるものである(反転現像の場合は、潜像の電荷と同極性の電荷を有するトナーを使用)。一般に、かかる静電潜像をトナーを用いて現像する方法としては大別して2方式あり、トナーと静電潜像現像用キャリア(以下、単にキャリアということもあり)よりなる2成分系現像剤を用いる方法と、トナーを単独で使用する所謂一成分系現像剤を用いる方法がある。   In the process of developing the electrostatic latent image, the toner charged to a polarity opposite to that of the latent image is attracted by electrostatic attraction and adhered onto the electrostatic latent image (in the case of reverse development, the latent image is Toner having a charge of the same polarity as that of the toner). In general, there are two methods for developing such an electrostatic latent image using toner. A two-component developer comprising a toner and a carrier for developing an electrostatic latent image (hereinafter sometimes simply referred to as a carrier) is used. There is a method using a so-called one-component developer that uses a toner alone.

本発明は2成分系現像剤を構成するキャリアに係わるものであり、トナーとキャリアとが混合されトナーとキャリアの摩擦による帯電序列の差で、トナーに電荷が付与される。トナーへの帯電付与性においては、キャリアのない1成分系現像剤を用いるものより安定性があるが、それでも全く問題がないというわけではない。   The present invention relates to a carrier that constitutes a two-component developer. The toner and the carrier are mixed, and a charge is imparted to the toner by the difference in the charging sequence due to the friction between the toner and the carrier. Although the charge imparting property to the toner is more stable than that using a one-component developer without a carrier, it does not mean that there is no problem at all.

2成分系現像剤を構成するキャリアは通常樹脂被覆層を有する絶縁性キャリアであり、鉄、ニッケル、フェライト等の強磁性体よりなるキャリア芯材の表面を絶縁性樹脂により均一に被覆したキャリアが代表的なものである。樹脂を被覆することにより、トナー微粉等がキャリア表面に付着して、帯電性が劣化するのを防ぐ効果がある。又、一般に、樹脂被覆キャリアに使われるキャリア芯材の抵抗は低いが、樹脂被覆層(単に被覆層と言うこと有り)に使われる材料の抵抗は高いことから、キャリア表面の被覆層で該キャリアの抵抗調節も可能である。これによりトナーへの帯電付与性を安定化することが可能である。   The carrier constituting the two-component developer is usually an insulating carrier having a resin coating layer, and a carrier in which the surface of a carrier core material made of a ferromagnetic material such as iron, nickel, and ferrite is uniformly coated with an insulating resin. It is representative. By coating the resin, there is an effect of preventing the toner fine powder or the like from adhering to the carrier surface and deteriorating the chargeability. In general, although the resistance of the carrier core material used for the resin-coated carrier is low, the resistance of the material used for the resin coating layer (sometimes referred to simply as a coating layer) is high. The resistance can be adjusted. Thereby, it is possible to stabilize the charge imparting property to the toner.

近年、電子写真方式の画像形成方法においては、特にデジタル方式のデータを容易に送信できるようなネットワークの進化に伴い、単なる複写という行為から、軽印刷の分野にまで利用範囲が拡大してきている。この軽印刷の分野では、従来のオフィスでの複写とは異なり、印刷物に付加価値を求めるため高い画像品質が要求される。   In recent years, in electrophotographic image forming methods, the range of use has expanded from the act of simple copying to the field of light printing, particularly with the evolution of networks that can easily transmit digital data. In the field of light printing, unlike image copying in a conventional office, high image quality is required to demand added value for printed matter.

この分野では高速化、大量印刷および高印字化が進んでおり、さらなる現像剤の高耐久化や、画像品質が要求されている。   In this field, speeding up, mass printing, and high printing are progressing, and further improvement in developer durability and image quality are required.

高速化、大量印刷・高印字化に伴い、感光体長手方向にベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積の中間調が続く様な画像にあって、中間調部の画像濃度が、現像ローラによる1周分前の画像の影響を受けて不均一となり、画像濃度が低下するといった、いわゆる「現像メモリ」という画像欠陥が問題となっている。   With the increase in speed and mass printing / printing, the solid image area and non-image area are adjacent to each other in the longitudinal direction of the photoconductor. However, there is a problem of so-called “development memory” image defects such as non-uniformity due to the influence of the previous image by the developing roller and a decrease in image density.

一方、これを解消するために、現像後の現像ローラ上のトナーを現像ローラから完全に剥ぎ取り、新たなトナーが現像ローラ上に担持出来るようなトナー入れ替え性の向上を狙った現像機設計(特許文献1)や、また1成分現像方式においても、現像ローラ上の現像後の残留トナーを全て剥離でき、層規制部材にて摩擦帯電される新たなトナーが供給される画像形成装置(特許文献2)が報告されている。   On the other hand, in order to solve this, the developing machine design aimed at improving the toner replacement property so that the toner on the developing roller after development is completely removed from the developing roller and new toner can be carried on the developing roller ( Patent Document 1), and also in a one-component development system, an image forming apparatus that can remove all residual toner after development on a developing roller and is supplied with new toner that is frictionally charged by a layer regulating member (Patent Document 1) 2) has been reported.

いずれも、現像器の改良による現像ローラ上のトナー入れ替え性改良によって課題を解決しているものである。しかしながら、コスト上昇や機械設計の煩雑さ余裕度低下、大型化などが課題となってくる。   In any case, the problem is solved by improving the toner replacement property on the developing roller by improving the developing device. However, there are problems such as an increase in cost, complexity in mechanical design, a decrease in margin, and an increase in size.

特開2009−14922号公報JP 2009-14922 A 特開平9−190070号公報Japanese Patent Laid-Open No. 9-190070

発明者らは、「現像メモリ」は、現像ローラ上に直接付着したトナーの現像への寄与によるものであるという観点に立ち、現像剤の設計を見直すことにより課題を解決した。いまだそのような検討が行われた例は見あたらない。   The inventors solved the problem by revising the developer design from the viewpoint that the “development memory” is due to the contribution of the toner directly adhered on the developing roller to the development. There are no examples of such studies yet.

即ち、本発明は、大量印刷、高印字下でも劣化が小さく安定な帯電能力と抵抗を維持し、特に現像メモリを抑制でき高品位な画像を形成しうる静電潜像現像用キャリアとその製造方法、及びそれを用いた画像形成方法を提供するものである。   That is, the present invention provides a carrier for developing an electrostatic latent image that can maintain a stable charging ability and resistance with little deterioration even under large-scale printing and high-printing, and can suppress development memory and form a high-quality image. The present invention provides a method and an image forming method using the method.

本発明の目的は、下記構成を採ることにより達成される。   The object of the present invention is achieved by adopting the following configuration.

(1)
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数(SF−1)が130〜150であり、
該キャリアの形状係数(SF−1)が100〜120であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が4%未満であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
(1)
In the carrier for developing an electrostatic latent image in which the carrier core surface is coated with a resin,
The carrier core has a shape factor (SF-1) of 130 to 150,
The carrier has a shape factor (SF-1) of 100 to 120,
A carrier for developing an electrostatic latent image, wherein a carrier core material exposure rate on a carrier surface is less than 4%.

(2)
該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が1.0〜5.0質量%であることを特徴とする(1)記載の静電潜像現像用キャリア。
(2)
The carrier for developing an electrostatic latent image according to (1), wherein a mass ratio of the resin coating the surface of the carrier core material to the carrier core material is 1.0 to 5.0 mass%.

(3)
コア平均粒径(Rコア)が20〜50μmであり、キャリア平均粒径(Rキャリア)が、
0.5μm ≦ Rコア−Rキャリア ≦ 3μm
であることを特徴とする(1)記載の静電潜像現像用キャリア。
(3)
The core average particle size (R core) is 20 to 50 μm, and the carrier average particle size (R carrier) is
0.5 μm ≦ R core-R carrier ≦ 3 μm
(1) The electrostatic latent image developing carrier according to (1).

(4)
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアの製造方法において、
(1)〜(3)のいずれか1項を満足することを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
(4)
In the method for producing a carrier for developing an electrostatic latent image in which the carrier core surface is coated with a resin,
(1) A method for producing a carrier for developing an electrostatic latent image, which satisfies any one of (3).

(5)
(1)〜(3)のいずれか1項記載の静電潜像現像用キャリアと、トナーを含有する現像剤を用いて、
静電潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
(5)
Using the electrostatic latent image developing carrier according to any one of (1) to (3) and a developer containing a toner,
An image forming method comprising developing an electrostatic latent image.

本発明により、大量印刷、高印字下でも劣化が小さく安定な帯電能力と抵抗を維持し、かつ現像メモリを抑制でき高品位な画像を形成しうる静電潜像現像用キャリアとその製造方法、及びそれを用いた画像形成方法を提供することが出来る。   According to the present invention, a carrier for developing an electrostatic latent image capable of forming a high-quality image that can maintain a stable charging ability and resistance with small deterioration even under a large amount of printing and high printing, and can suppress a development memory, and a manufacturing method thereof, And an image forming method using the same.

本発明の画像形成方法に用いるカラー画像形成装置の一例を示す断面概要図。1 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of a color image forming apparatus used in an image forming method of the present invention.

「現像メモリ」は感光体長手方向、現像ローラ1周目にベタ画像部と非画像部が隣り合い、2周目以降に広い面積の中間調が続く様な画像にあって、中間調部の画像濃度が、現像ローラによる1周分前の画像の影響を受けて不一となり、画像濃度が低下するといった画像欠陥である。   The “development memory” is an image in which a solid image portion and a non-image portion are adjacent to each other in the longitudinal direction of the photoconductor, on the first rotation of the developing roller, and a halftone of a large area continues after the second rotation. This is an image defect in which the image density becomes inconsistent due to the influence of the previous image by the developing roller and the image density is lowered.

本発明者らは、「現像メモリ」の発生はキャリアと混合せず現像ローラ上に直接付着した弱帯電トナーが現像に寄与する事が要因と考えている。複写機の高速化、高印字化に伴い消費されるトナー量が多くなるため、現像器に補給されるトナー量も多くなる。それゆえ、補給されたトナーがキャリアと十分に混合されないままに直接、現像ローラに付着してしまうのである。   The present inventors consider that the occurrence of “development memory” is caused by the fact that weakly charged toner that does not mix with the carrier and adheres directly to the developing roller contributes to development. Since the amount of toner consumed increases as the speed of copying machines increases and printing increases, the amount of toner supplied to the developing device also increases. Therefore, the replenished toner adheres directly to the developing roller without being sufficiently mixed with the carrier.

現像ローラ1周目のベタ画像現像時は磁気ブラシのトナーと現像ローラ上に直接付着したトナーの両者がトナー担持体に現像され画像を形成する。現像ローラ2周目以降の広い面積の中間調が続く様な画像の現像においても1周目と同様の現像がなされるが、現像ローラ1周目ですでに直接付着したトナーが現像された場所では、磁気ブラシのトナーからのみしか現像されないため、現像ローラ2周目以降、現像ローラ1周目でベタ画像が現像された場所とそうでない場所とで画像濃度に差がでてしまうのである(現像ローラ1周目のベタ画像が2周目以降の広い面積の中間調画像の中に濃度が薄くなって現れる)。   When developing a solid image on the first round of the developing roller, both the toner of the magnetic brush and the toner directly adhered on the developing roller are developed on the toner carrier to form an image. The same development as in the first round is also performed in the development of an image in which a halftone of a large area continues after the second round of the developing roller, but the place where the toner that has already adhered directly is developed in the first round of the developing roller. Then, since development is performed only from the toner of the magnetic brush, after the second round of the developing roller, there is a difference in image density between the place where the solid image is developed on the first round of the developing roller and the place where it is not ( (The solid image on the first round of the developing roller appears with a reduced density in the halftone image of a wide area after the second round).

現像メモリを抑制するためには以下のことが有効と考えられる。
1)磁気ブラシのトナーの現像性を向上させる
(現像ローラ上に付着したトナーの現像抑制)
2)キャリアとトナーの混合性および帯電の立ち上がり性能の向上、現像ローラ上のトナー付着の抑制
本発明者らが検討した結果、
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数(SF−1)が130〜150であり、
該キャリアの形状係数(SF−1)が100〜120であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が4%未満である
ことが「現像メモリ」抑制および長期使用にも劣化が小さいことを見出した。
The following is considered effective for suppressing the development memory.
1) Improve toner developability of magnetic brush (suppress development of toner adhering to developing roller)
2) Improvement of mixing property of carrier and toner and rising performance of charging, suppression of toner adhesion on developing roller As a result of the study by the present inventors,
In the carrier for developing an electrostatic latent image in which the carrier core surface is coated with a resin,
The carrier core has a shape factor (SF-1) of 130 to 150,
The carrier has a shape factor (SF-1) of 100 to 120,
It has been found that the carrier core material exposure rate on the surface of the carrier is less than 4%, “development memory” is suppressed and deterioration is small even for long-term use.

キャリア芯材形状係数(SF−1)が130〜150の表面に凹凸部を形成しやすい異形化した形状の芯材に樹脂を被覆することにより、該芯材の凸部領域の樹脂被覆層厚は比較的薄く、凸部以外の樹脂被覆層は厚くなる。樹脂が薄い部分では抵抗値は低いため、現像剤とした時の帯電立ち上がり性と現像性が向上し、一方樹脂が厚い部分では電荷保持性が向上するといった二つの機能を付与することができ、それゆえ上記1)、2)を達成することができ現像メモリを抑制することが可能となるのである。   By coating a resin on a deformed core material that easily forms irregularities on the surface having a carrier core material shape factor (SF-1) of 130 to 150, the resin coating layer thickness of the convex region of the core material Is relatively thin, and the resin coating layer other than the protrusions is thick. Since the resistance value is low in the thin resin part, the charge rising property and developability when it is used as a developer can be improved, while on the other hand, the charge retention can be improved in the thick resin part. Therefore, the above 1) and 2) can be achieved, and the development memory can be suppressed.

キャリア芯材形状係数(SF−1)が130より小さいと、形状が丸みを帯びてくるため、キャリアとして用いた時、二つの機能を付与することが困難となり、現像メモリが悪化する。   If the carrier core material shape factor (SF-1) is smaller than 130, the shape is rounded, so that when used as a carrier, it becomes difficult to provide two functions, and the development memory deteriorates.

150より大きいと樹脂被服後のキャリアの形状係数(SF−1)が120よりも大きくなってしまい、キャリアとトナーの混合性が低下し、現像メモリが発生する。   If it is larger than 150, the shape factor (SF-1) of the carrier after resin coating becomes larger than 120, the mixing property of the carrier and the toner is lowered, and development memory is generated.

キャリアの形状係数(SF−1)が120以下にすると、キャリアとしては比較的丸い形状になるため流動性が高くトナーとの混合性も良好となる。そのため現像ローラ上に付着するトナーの量も抑制でき、かつ長期使用にも耐えうるキャリアとなる。キャリアの形状係数(SF−1)が120より大きくなると、トナーの混合性が悪化し、かつ耐久に問題が生じる。   When the shape factor (SF-1) of the carrier is 120 or less, the carrier has a relatively round shape and thus has high fluidity and good mixing with the toner. Therefore, the amount of toner adhering to the developing roller can be suppressed, and the carrier can withstand long-term use. When the shape factor (SF-1) of the carrier is larger than 120, the toner mixing property is deteriorated and a problem occurs in durability.

キャリア表面のキャリア芯材露出率が4%未満であると、キャリア付着などの問題が回避されるが、4%以上だと芯材の抵抗が被覆樹脂よりも低いためキャリア付着が生じる。   When the carrier core material exposure rate on the carrier surface is less than 4%, problems such as carrier adhesion are avoided, but when it is 4% or more, the resistance of the core material is lower than that of the coating resin, so that carrier adhesion occurs.

該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が1.0〜5.0質量%であると、請求項1を満たす。   Claim 1 is satisfied when the mass ratio of the resin covering the surface of the carrier core material to the carrier core material is 1.0 to 5.0 mass%.

コア平均粒径(Rコア)が20〜50μmであり、キャリア平均粒径(Rキャリア)が、
0.5μm ≦ Rキャリア−Rコア ≦ 3μm
である小粒径キャリアにすることにより、キャリア総表面積を多くすることでトナーとの接触確率を上げ、現像剤としての接触帯電能力を向上させることができる。またトナーとキャリアの混合によるストレスが低減されるため、現像剤の劣化も低減される。
The core average particle size (R core) is 20 to 50 μm, and the carrier average particle size (R carrier) is
0.5 μm ≦ R carrier-R core ≦ 3 μm
By using a carrier having a small particle diameter, the contact probability with the toner can be increased by increasing the total surface area of the carrier, and the contact charging ability as a developer can be improved. Further, since the stress due to the mixing of the toner and the carrier is reduced, the deterioration of the developer is also reduced.

20μm以下だとキャリア付着が発生し、50μm以上では画像が悪化する。   When it is 20 μm or less, carrier adhesion occurs, and when it is 50 μm or more, the image is deteriorated.

0.5μm ≦ Rキャリア−Rコア ≦ 3μmとすることで、芯材の凸部以外の樹脂被覆層が厚い部分での電荷保持能力を維持しながら、かつ該芯材の凸部領域の樹脂被覆層厚をよりいっそう薄くすることが可能となるため、帯電立ち上がり性と現像性が向上し、現像メモリをさらに抑制することが可能となる。   By setting 0.5 μm ≦ R carrier−R core ≦ 3 μm, the resin coating of the convex region of the core material is maintained while maintaining the charge retention capability in the portion where the resin coating layer other than the convex portion of the core material is thick. Since the layer thickness can be further reduced, the charge rising property and developability are improved, and the development memory can be further suppressed.

〔キャリア芯材露出率の測定方法〕
島津X線光分析装置(ESCA−1000 島津製作所)を用いて、X線強度を10、30mA、分析深度;Normalモードにおいて、キャリア芯剤表面上の組成は均一と仮定し、主元素である4元素を選択し、定量元素Si,Ti,O,Cの4元素(珪素=Si2P、炭素=C1s、酸素=O1s、鉄=Fe2P3/2)の元素ピーク面積強度からキャリア芯材におけるFE比率(%)(F1)を算出する。
[Measurement method of carrier core material exposure rate]
Using a Shimadzu X-ray optical analyzer (ESCA-1000 Shimadzu Corporation), the X-ray intensity is 10, 30 mA, analysis depth; in the normal mode, the composition on the surface of the carrier core agent is assumed to be uniform and is the main element 4 The element is selected, and the FE ratio (% in the carrier core material) from the element peak area intensity of the four elements of the quantitative elements Si, Ti, O, and C (silicon = Si2P, carbon = C1s, oxygen = O1s, iron = Fe2P3 / 2) ) (F1) is calculated.

一方、樹脂被覆層を有したキャリアについても同様に4元素の定量測定を行い、樹脂被覆キャリアのFE比率(%)(F2)を算出し、下記式によりキャリア芯材露出量を算出する。   On the other hand, the carrier having the resin coating layer is similarly subjected to quantitative measurement of four elements to calculate the FE ratio (%) (F2) of the resin coated carrier, and the carrier core material exposure amount is calculated by the following formula.

キャリア芯材露出量(%)=(F2/F1)×100
〔キャリア芯材およびキャリアの形状係数(SF−1)〕
本発明におけるキャリア粒子及びキャリア芯材粒子の形状係数(SF−1)とは、下記式により算出される数値である。
Carrier core material exposure (%) = (F2 / F1) × 100
[Carrier core material and carrier shape factor (SF-1)]
The shape factor (SF-1) of carrier particles and carrier core particles in the present invention is a numerical value calculated by the following formula.

SF−1=(粒子の最大長)/(粒子の投影面積)×(π/4)×100 (式1)
(測定)
キャリア(キャリア芯材)を、走査型電子顕微鏡により、150倍にてランダムに100個以上の粒子の写真を撮影し、スキャナーにより取り込んだ写真画像を、画像処理解析装置LUZEX AP((株)ニレコ)を用いて測定する。個数平均粒子径は水平方向フェレ径の平均値として算出し、形状係数は、式1によって算出される形状係数SF−1の平均値によって算出される値とする。
SF-1 = (maximum length of particle) 2 / (projected area of particle) × (π / 4) × 100 (Formula 1)
(Measurement)
The carrier (carrier core material) was photographed with a scanning electron microscope at random at a magnification of 150, and 100 or more particles were photographed, and the photograph image captured by the scanner was converted into an image processing analyzer LUZEX AP (Nireco Corporation). ) To measure. The number average particle diameter is calculated as the average value of the horizontal ferret diameters, and the shape factor is a value calculated by the average value of the shape factor SF-1 calculated by Equation 1.

〔キャリア芯材およびキャリアの平均粒径の測定〕
代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。
[Measurement of average particle diameter of carrier core material and carrier]
Typically, it can be measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.

〔キャリア芯材の材料〕
本発明に係る芯材は、フェライトからなるものが望ましく、一般式(MO)x(Fe)y(ここでyは30〜95mol%)で示されるものがさらに好ましい。ここでMはFe、Mn、Mg、Sr、Ca、Ti、Cu、Zn、Ni、Li、Al、Si、Zr、Biから選ばれる1種又は2種以上が好ましく用いられる。
[Material of carrier core]
The core material according to the present invention is preferably made of ferrite, and more preferably represented by the general formula (MO) x (Fe 2 O 3 ) y (where y is 30 to 95 mol%). Here, M is preferably one or more selected from Fe, Mn, Mg, Sr, Ca, Ti, Cu, Zn, Ni, Li, Al, Si, Zr, and Bi.

ここで、MをFeとした場合は、鉄フェライト、すなわちマグネタイトを意味している。マグネタイトに比べて、フェライトは高次の酸化物であり、ストレスによって特性が変化しにくい。また、低比重化が図りやすい。Feが30mol%未満であると、所望の磁化を得ることが困難であり、キャリア付着が生じやすい。特に特定の金属酸化物を原料としたフェライトは、粒子間の組成ばらつきが少なく、所望の特性を得やすい。また、上述の元素を用いた場合、他の元素に比べて、理由は明確ではないが、樹脂を注入被覆しやすい。 Here, when M is Fe, it means iron ferrite, that is, magnetite. Compared to magnetite, ferrite is a higher-order oxide, and its characteristics are not easily changed by stress. In addition, it is easy to reduce the specific gravity. When Fe 2 O 3 is less than 30 mol%, it is difficult to obtain a desired magnetization, and carrier adhesion tends to occur. In particular, ferrite using a specific metal oxide as a raw material has little composition variation among particles, and easily obtains desired characteristics. Further, when the above-described elements are used, the reason is not clear as compared with other elements, but it is easy to inject and coat the resin.

また、近年の廃棄物規制を始めとする環境負荷低減の流れを考慮すると、Cu、Zn、Niの重金属を実質的に含まないことが好ましい。   In consideration of the trend of reducing environmental burdens including recent waste regulations, it is preferable that Cu, Zn and Ni heavy metals are not substantially included.

上述の理由から、MはMn、Mg、Sr、Ca、Ti、Li、Al、Si、Zr、Biから選ばれる1種又は2種以上が好ましく、Mn、Mg、Sr、Ca、Li、Zr、Biから選ばれる1種又は2種以上が特に好ましい。   For the above reasons, M is preferably one or more selected from Mn, Mg, Sr, Ca, Ti, Li, Al, Si, Zr, Bi, and Mn, Mg, Sr, Ca, Li, Zr, One type or two or more types selected from Bi are particularly preferable.

〔キャリア芯材の製造方法〕
本発明の芯材を製造する場合、原材料を適量秤量した後、ボールミルまたは振動ミル等で0.5時間以上、好ましくは1〜20時間粉砕混合する。このようにして得られた粉砕物を加圧成型機等を用いてペレット化した後700〜1200℃の温度で仮焼成する。
[Method for producing carrier core material]
When the core material of the present invention is produced, an appropriate amount of raw materials are weighed and then pulverized and mixed with a ball mill or a vibration mill for 0.5 hours or more, preferably 1 to 20 hours. The pulverized material thus obtained is pelletized using a pressure molding machine or the like and then calcined at a temperature of 700 to 1200 ° C.

加圧成型機を使用せずに、粉砕した後、水を加えてスラリー化し、スプレードライヤーを用いて粒状化しても良い。仮焼成後さらにボールミルまたは振動ミル等で粉砕した後、水及び必要に応じ分散剤、バインダー等を添加し、粘度調整後、造粒し、酸素濃度を制御し、1300〜1500℃の温度で1〜24時間保持し、本焼成を行う(キャリア芯材形状係数(SF−1)を130〜150にするためには従来よりも高めの温度設定となる)。仮焼後に粉砕する際は、水を加えて湿式ボールミルや湿式振動ミル等で粉砕しても良い。   You may grind | pulverize without using a pressure molding machine, add water to make a slurry, and granulate using a spray dryer. After calcination, the mixture is further pulverized with a ball mill or a vibration mill, and then water and, if necessary, a dispersant and a binder are added. After adjusting the viscosity, granulation is performed, and the oxygen concentration is controlled. Hold for ˜24 hours and perform main firing (in order to set the carrier core material shape factor (SF-1) to 130 to 150, the temperature is set higher than before). When pulverizing after calcination, water may be added and pulverized by a wet ball mill, a wet vibration mill or the like.

上記のボールミルや振動ミル等の粉砕機は特に限定されないが、原料を効果的かつ均一に分散させるためには、使用するメディアに1mm以下の粒径を持つ微粒なビーズを使用することが好ましい。また使用するビーズの径、組成、粉砕時間を調整することによって、粉砕度合いをコントロールすることができる。   The pulverizer such as the above-mentioned ball mill and vibration mill is not particularly limited, but in order to disperse the raw materials effectively and uniformly, it is preferable to use fine beads having a particle diameter of 1 mm or less for the medium to be used. Further, the degree of grinding can be controlled by adjusting the diameter, composition and grinding time of the beads used.

このようにして得られた焼成物を、粉砕し、分級する。分級方法としては、既存の風力分級、メッシュ濾過法、沈降法など用いて所望の粒径に粒度調整する。   The fired product thus obtained is pulverized and classified. As a classification method, the particle size is adjusted to a desired particle size using an existing air classification, mesh filtration method, sedimentation method, or the like.

その後、必要に応じて、表面を低温加熱することで酸化皮膜処理を施し、電気抵抗調整を行うことができる。酸化被膜処理は、一般的なロータリー式電気炉、バッチ式電気炉等を用い、例えば300〜700℃で熱処理を行うことができる。この処理によって形成された酸化被膜の厚さは、0.1nm〜5μmであることが好ましい。0.1nm未満であると、酸化被膜層の効果が小さく、5μmを超えると、磁化が低下したり、高抵抗になりすぎたりするため、所望の特性を得にくくなり好ましくない。また、必要に応じて、酸化被膜処理の前に還元を行っても良い。   Then, if necessary, the surface can be heated at a low temperature to perform an oxide film treatment to adjust the electric resistance. The oxide film treatment can be performed by heat treatment at, for example, 300 to 700 ° C. using a general rotary electric furnace, batch electric furnace or the like. The thickness of the oxide film formed by this treatment is preferably 0.1 nm to 5 μm. If the thickness is less than 0.1 nm, the effect of the oxide film layer is small, and if it exceeds 5 μm, the magnetization is lowered or the resistance becomes too high, so that it is difficult to obtain desired characteristics. Moreover, you may reduce | restore before an oxide film process as needed.

なお当該芯材は、残留磁化が15emu/g(A・m/kg)以下であることが好ましいましい。 The core material preferably has a residual magnetization of 15 emu / g (A · m 2 / kg) or less.

〔被覆樹脂材料〕
本発明に係るキャリアは、その表面が樹脂で被覆されていることを特徴とする。被覆する樹脂としては、後述する各種の樹脂を用いることができる。
[Coating resin material]
The carrier according to the present invention is characterized in that its surface is coated with a resin. As the resin to be coated, various resins described later can be used.

また、本発明においては、当該樹脂被覆キャリアが、当該樹脂被覆層に含窒素化合物を含有することが好ましい。   In the present invention, the resin-coated carrier preferably contains a nitrogen-containing compound in the resin-coated layer.

本発明に係るキャリアの被覆に用いられる樹脂は、組み合わせるトナー、使用される環境等によって適宜選択できる。樹脂は特に限定されないが、例えば、フッ素樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂、フェノール樹脂、フッ素アクリル樹脂、アクリル−スチレン樹脂、シリコーン樹脂、等があるいは挙げられる。及びアクリル樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、アルキッド樹脂、ウレタン樹脂、フッ素樹脂等の各樹脂で変性した変性シリコーン樹脂等が挙げられる。使用中の機械的ストレスによる樹脂の脱離を考慮すると、熱硬化性樹脂が好ましく用いられる。具体的な熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、シリコーン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、尿素樹脂、メラミン樹脂、アルキッド樹脂及びそれらを含有する樹脂等が挙げられる。   The resin used for coating the carrier according to the present invention can be appropriately selected depending on the toner to be combined, the environment in which it is used, and the like. The resin is not particularly limited. For example, fluororesin, acrylic resin, epoxy resin, polyamide resin, polyamideimide resin, polyester resin, unsaturated polyester resin, urea resin, melamine resin, alkyd resin, phenol resin, fluoroacrylic resin, acrylic -Styrene resin, silicone resin, and the like. And modified silicone resins modified with resins such as acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyamide resin, polyamideimide resin, alkyd resin, urethane resin, and fluorine resin. In view of the detachment of the resin due to mechanical stress during use, a thermosetting resin is preferably used. Specific examples of thermosetting resins include epoxy resins, phenol resins, silicone resins, unsaturated polyester resins, urea resins, melamine resins, alkyd resins, and resins containing them.

〔キャリアの製造方法〕
被覆層の具体的作製法としては、湿式被覆法、乾式被覆法が挙げられる。以下に各方法について詳細に述べる。
[Method for producing carrier]
Specific methods for producing the coating layer include a wet coating method and a dry coating method. Each method is described in detail below.

湿式被覆法としては、
(1)流動層式スプレー被覆法
被覆用樹脂を溶剤に溶解した塗布液を、流動層を用いて磁性体粒子の表面にスプレー塗布し、次いで乾燥して被覆層を作製する方法
(2)浸漬式被覆法
被覆用樹脂を溶剤に溶解した塗布液中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで乾燥して被覆層を作製する方法
(3)重合法
反応性化合物を溶剤に溶解した塗布液中に、磁性体粒子を浸漬して塗布処理し、次いで熱等を加えて重合反応を行い被覆層を作製する方法等を挙げることができる。
As a wet coating method,
(1) Fluidized bed type spray coating method A method in which a coating solution in which a coating resin is dissolved in a solvent is spray-coated on the surface of magnetic particles using a fluidized bed and then dried to produce a coating layer (2) Immersion Formula Coating Method A method in which magnetic particles are immersed in a coating solution in which a coating resin is dissolved in a solvent and then coated, and then dried to prepare a coating layer. (3) Polymerization Method A reactive compound is dissolved in a solvent. Examples of the method include a method of immersing magnetic particles in a coating solution and applying the coating, and then applying heat to perform a polymerization reaction to prepare a coating layer.

乾式被覆法としては、
被覆しようとする粒子の表面に樹脂粒子を被着させ、その後機械的衝撃力を加えて、被覆しようとする粒子表面に被着した樹脂粒子を溶融或いは軟化させて固着し被覆層を作製する方法である。
As a dry coating method,
A method in which resin particles are deposited on the surface of particles to be coated, and then a mechanical impact force is applied to melt or soften the resin particles deposited on the surface of the particles to be coated to fix the coated layer. It is.

キャリア芯材、樹脂及び低抵抗微粒子等を非加熱下、もしくは加熱下で機械的衝撃力が付与できる高速撹拌混合機を用い、高速撹拌して当該混合物に衝撃力を繰り返して付与し、磁性体粒子の表面に溶解あるいは軟化させて固着したキャリアを作製するのである。加熱する場合には、60〜130℃が好ましい。加熱温度が過大になるとキャリア粒子同士の凝集が発生しやすくなるためである。   Using a high-speed stirring mixer that can impart mechanical impact force to the carrier core material, resin, low-resistance fine particles, etc., without heating or under heating, the impact force is repeatedly applied to the mixture by high-speed stirring. A carrier fixed by dissolving or softening on the surface of the particles is produced. When heating, 60-130 degreeC is preferable. This is because when the heating temperature is excessive, aggregation of carrier particles tends to occur.

本発明における被覆層形成方法としては、本方式で行うことが最も好ましい。   The coating layer forming method in the present invention is most preferably carried out by this method.

本発明に係るキャリアは、キャリア付着の防止、高画質化等の観点から、磁化が30〜80emu/g(A・m/kg)であることが好ましいましい。さらに好ましくは、35〜75emu/g(A・m/kg)、最も好ましくは、30〜70emu/g(A・m/kg)である。 The carrier according to the present invention preferably has a magnetization of 30 to 80 emu / g (A · m 2 / kg) from the viewpoint of prevention of carrier adhesion and high image quality. More preferably, it is 35-75 emu / g (A * m < 2 > / kg), Most preferably, it is 30-70 emu / g (A * m < 2 > / kg).

〔電子写真用トナーの製造〕
本発明に用いられるトナーとしては、通常よく用いられるものを特に限定なく用いることができる。例えば結着樹脂としてスチレン−アクリル系樹脂或いはポリエステル系樹脂を用いることができ、又、着色剤も従来より用いられている着色剤を用いることができ、更に必要に応じて離型剤や荷電制御剤が添加される。
[Manufacture of toner for electrophotography]
As the toner used in the present invention, those commonly used can be used without particular limitation. For example, a styrene-acrylic resin or a polyester resin can be used as a binder resin, and a conventionally used colorant can also be used as a colorant. Further, a release agent or charge control is used as necessary. Agent is added.

製造方法は、いわゆる粉砕法でも重合法によるトナー製造方法でもよく、トナー粒子形成後に多くの場合、シリカ微粒子等の外添剤が添加される。   The production method may be a so-called pulverization method or a polymerization method, and in many cases, external additives such as silica fine particles are added after toner particle formation.

〔画像形成方法〕
図1は、本発明のトナーを用いた画像形成方法に係わるカラー画像形成装置の一例を示す断面概要図である。
(Image forming method)
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a color image forming apparatus according to an image forming method using the toner of the present invention.

先ず、検知センサ、二次転写装置が装着されているカラー電子写真用の画像形成装置についてその概略を説明する。   First, an outline of an image forming apparatus for color electrophotography equipped with a detection sensor and a secondary transfer device will be described.

画像形成装置GSは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、中間転写体の移動方向に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン及び黒色の各カラートナー像を形成する画像形成ユニットを配置し、各画像形成ユニットの像担持体上に形成したカラートナー像を中間転写体上に多重転写して重ね合わせた後、画像支持体上に一括転写するものである。   The image forming apparatus GS is called a tandem type color image forming apparatus, and arranges image forming units that form yellow, magenta, cyan, and black color toner images along the moving direction of the intermediate transfer member. The color toner image formed on the image carrier of the image forming unit is transferred onto the intermediate transfer member and superimposed, and then transferred onto the image support at once.

図において、画像形成装置GSの上部を占める位置に配設される画像読取装置SC上に載置された原稿画像が光学系により走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれ、ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像書込手段としての露光光学系3に画像データ信号を送る。   In the figure, a document image placed on an image reading device SC arranged at a position occupying the upper portion of the image forming device GS is scanned and exposed by an optical system, read by a line image sensor CCD, and read by the line image sensor CCD. The analog signal subjected to photoelectric conversion is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit, and then an image data signal is sent to the exposure optical system 3 serving as an image writing unit.

中間転写体としてはドラム式のものや無端ベルト式のものがあり、何れも同じような機能を有するものであるが、以下の説明においては中間転写体としては無端ベルト状の中間転写6を指すことにする。   The intermediate transfer member includes a drum type and an endless belt type, both of which have similar functions. However, in the following description, the intermediate transfer member refers to the endless belt-like intermediate transfer 6. I will decide.

又、図において、中間転写体6の周縁部には、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の各色毎の画像形成用として4組のプロセスユニット100が設けられている。プロセスユニット100はカラートナー像の形成手段として、図の矢印で示す鉛直方向の中間転写体6の回転方向に対して、中間転写体6に沿って垂直方向に縦列配置され、Y、M、C、Kの順に配置されている。   In the figure, four sets of process units 100 are provided on the peripheral edge of the intermediate transfer body 6 for image formation for each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). It has been. The process unit 100 is arranged in a vertical line along the intermediate transfer body 6 as a color toner image forming unit along the intermediate transfer body 6 with respect to the rotation direction of the vertical intermediate transfer body 6 indicated by the arrows in the drawing. , K in this order.

4組のプロセスユニット100は何れも共通した構造であり、それぞれ、感光体ドラム1と、帯電手段としての帯電器2と、画像書込手段としての露光光学系3と、現像装置4と、像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置190とからなっている。   Each of the four sets of process units 100 has a common structure, and each includes a photosensitive drum 1, a charger 2 as a charging unit, an exposure optical system 3 as an image writing unit, a developing device 4, and an image. It comprises a photoconductor cleaning device 190 as a carrier cleaning means.

感光体ドラム1は、例えば外径が40〜100mm程度のアルミニウム等の金属性の部材によって形成される円筒状の基体の外周に、層厚(膜厚)20〜40μm程度の感光層を形成したものである。感光体ドラム1は、図示しない駆動源からの動力により、基体を接地された状態で矢印の方向に、例えば80〜280mm/s程度で、好ましくは220mm/sの線速度で回転される。   In the photosensitive drum 1, a photosensitive layer having a layer thickness (film thickness) of about 20 to 40 μm is formed on the outer periphery of a cylindrical substrate formed of a metallic member such as aluminum having an outer diameter of about 40 to 100 mm. Is. The photosensitive drum 1 is rotated in the direction of the arrow in a state where the substrate is grounded by power from a driving source (not shown), for example, at a linear velocity of about 80 to 280 mm / s, preferably 220 mm / s.

感光体ドラム1の周りには、帯電手段としての帯電器2、画像書込手段としての露光光学系3、現像装置4を1組とした画像形成部が、図の矢印にて示す感光体ドラム1の回転方向に対して配置される。   Around the photosensitive drum 1, an image forming unit including a charger 2 as a charging unit, an exposure optical system 3 as an image writing unit, and a developing device 4 is set as a photosensitive drum indicated by an arrow in the figure. 1 with respect to the rotation direction.

帯電手段としての帯電器2は、感光体ドラム1の回転軸に平行な方向で感光体ドラム1と対峙し近接して取り付けられる。帯電器2は、感光体ドラム1の感光層に対し所定の電位を与えるコロナ放電電極としての放電ワイヤを備え、トナーと同極性のコロナ放電によって帯電作用(本実施形態においてはマイナス帯電)を行い、感光体ドラム1に対し一様な電位を与える。   The charger 2 as a charging unit is attached in close proximity to the photosensitive drum 1 in a direction parallel to the rotation axis of the photosensitive drum 1. The charger 2 includes a discharge wire as a corona discharge electrode that applies a predetermined potential to the photosensitive layer of the photosensitive drum 1, and performs a charging action (negative charging in the present embodiment) by corona discharge having the same polarity as the toner. A uniform potential is applied to the photosensitive drum 1.

画像書込手段である露光光学系3は、不図示の半導体レーザ(LD)光源から発光されるレーザ光を、回転多面鏡(符号なし)により主走査方向に回転走査し、fθレンズ(符号なし)、反射ミラー(符号なし)等を経て感光体ドラム1上を画像信号に対応する電気信号による露光(画像書込)を行い、感光体ドラム1の感光層に原稿画像に対応する静電潜像を形成する。   An exposure optical system 3 serving as an image writing means rotationally scans laser light emitted from a semiconductor laser (LD) light source (not shown) in a main scanning direction by a rotating polygon mirror (no symbol), and an fθ lens (no symbol). ), A reflection mirror (without a symbol), etc., the photosensitive drum 1 is exposed to an electrical signal corresponding to an image signal (image writing), and an electrostatic latent image corresponding to a document image is formed on the photosensitive layer of the photosensitive drum 1. Form an image.

現像手段としての現像装置4は、感光体ドラム1の帯電極性と同極性に帯電されたイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)の各色の2成分現像剤を収容し、例えば厚み0.5〜1mm、外径15〜25mmの円筒状の非磁性のステンレス或いはアルミニウム材で形成された現像剤担持体である現像ローラ4aを備えている。現像ローラ4aは、突き当てコロ(不図示)により感光体ドラム1と所定の間隙、例えば100〜1000μmをあけて非接触に保たれ、感光体ドラム1の回転方向と同方向に回転するようになっており、現像時、現像ローラ4aに対してトナーと同極性(本実施形態においてはマイナス極性)の直流電圧或いは直流電圧に交流電圧を重畳する現像バイアス電圧を印加することにより、感光体ドラム1上の露光部に対して反転現像が行われる。   The developing device 4 as a developing unit is configured to supply a two-component developer of each color of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) charged to the same polarity as the charging polarity of the photosensitive drum 1. A developing roller 4a, which is a developer carrier made of, for example, a cylindrical nonmagnetic stainless steel or aluminum material having a thickness of 0.5 to 1 mm and an outer diameter of 15 to 25 mm, is housed. The developing roller 4a is kept in contact with the photosensitive drum 1 with a predetermined gap (for example, 100 to 1000 μm) by an abutting roller (not shown), and rotates in the same direction as the rotational direction of the photosensitive drum 1. At the time of development, a photoconductor drum is applied by applying to the developing roller 4a a DC voltage having the same polarity as the toner (negative polarity in the present embodiment) or a developing bias voltage that superimposes an AC voltage on the DC voltage. The reversal development is performed on the upper exposed portion.

中間転写体6は、体積抵抗率が1.0×10〜1.0×10Ω・cm程度で、表面抵抗率が1.0×1010〜1.0×1012Ω/□程度の半導電性の無端状(シームレス)の樹脂ベルトが用いられる。樹脂ベルトとしては、変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した厚さ0.05〜0.5mmの半導電性の樹脂フィルムを用いることができる。中間転写体6としては、この他に、シリコーンゴム或いはウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴムベルトを使用することもできる。中間転写体6はテンションローラ6a及び二次転写部材と対峙するバックアップローラ6Bを含む複数のローラ部材により巻回され、鉛直方向に回動可能に支持されている。 The intermediate transfer member 6 has a volume resistivity of about 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 9 Ω · cm and a surface resistivity of about 1.0 × 10 10 to 1.0 × 10 12 Ω / □. A semiconductive endless (seamless) resin belt is used. As a resin belt, a semiconductive material having a thickness of 0.05 to 0.5 mm in which a conductive material is dispersed in engineering plastics such as modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and nylon alloy. A resin film can be used. In addition to this, a semiconductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicone rubber, urethane rubber or the like can also be used as the intermediate transfer member 6. The intermediate transfer member 6 is wound around a plurality of roller members including a tension roller 6a and a backup roller 6B facing the secondary transfer member, and is supported so as to be rotatable in the vertical direction.

各色毎の第1の転写手段としての一次転写ローラ7は、例えばシリコーンやウレタン等の発泡ゴムを用いたローラ状の導電性部材からなり、中間転写体6を挟んで各色毎の感光体ドラム1に対向して設けられ、中間転写体6の背面を押圧して感光体ドラム1との間に転写域を形成する。一次転写ローラ7には定電流制御によりトナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の直流定電流が印加され、転写域に形成される転写電界によって、感光体ドラム1上のトナー像が中間転写体6上に転写される。   The primary transfer roller 7 as a first transfer unit for each color is made of a roller-like conductive member using foamed rubber such as silicone or urethane, for example. The transfer area is formed between the photosensitive drum 1 and the back surface of the intermediate transfer body 6 by pressing the back surface thereof. A DC constant current having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) is applied to the primary transfer roller 7 by constant current control, and a toner image on the photosensitive drum 1 is formed by a transfer electric field formed in the transfer area. Transferred onto the intermediate transfer body 6.

中間転写体6上に転写されたトナー像は画像支持体Pに転写される。中間転写体6の周上には、パッチ像トナーの濃度を測定する検知センサ8が設置されている。   The toner image transferred onto the intermediate transfer body 6 is transferred to the image support P. A detection sensor 8 for measuring the density of the patch image toner is installed on the periphery of the intermediate transfer member 6.

中間転写体6上の残留トナーをクリーニングするために、クリーニング装置190Aが設けられている。   In order to clean the residual toner on the intermediate transfer member 6, a cleaning device 190A is provided.

更に、二次転写部材7A上のパッチ像トナーをクリーニングするために、二次転写装置70が設けられている。   Further, a secondary transfer device 70 is provided to clean the patch image toner on the secondary transfer member 7A.

次に、画像形成工程(画像形成プロセス)について説明する。   Next, an image forming process (image forming process) will be described.

画像記録のスタートにより不図示の感光体駆動モータの始動によりYの感光体ドラム1が図の矢印で示す方向へ回転され、Yの帯電器2によってYの感光体ドラム1に電位が付与される。Yの感光体ドラム1は電位を付与された後、Yの露光光学系3によって第1の色信号すなわちYの画像データに対応する電気信号による露光(画像書込)が行われ、Yの感光体ドラム1上にイエロー(Y)の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はYの現像装置4により反転現像され、Yの感光体ドラム1上にイエロー(Y)のトナーからなるトナー像が形成される。Yの感光体ドラム1上に形成されたYのトナー像は一次転写手段としての一次転写ローラ7により中間転写体6上に転写される。   When the image recording is started, the photosensitive drum drive motor (not shown) is rotated to rotate the Y photosensitive drum 1 in the direction indicated by the arrow in the figure, and a potential is applied to the Y photosensitive drum 1 by the Y charger 2. . After the Y photosensitive drum 1 is applied with a potential, the Y exposure optical system 3 performs exposure (image writing) with an electrical signal corresponding to the first color signal, that is, the Y image data. An electrostatic latent image corresponding to a yellow (Y) image is formed on the body drum 1. The latent image is reversely developed by the Y developing device 4 to form a toner image made of yellow (Y) toner on the Y photosensitive drum 1. The Y toner image formed on the Y photosensitive drum 1 is transferred onto the intermediate transfer member 6 by a primary transfer roller 7 as a primary transfer unit.

次いで、Mの帯電器2によってMの感光体ドラム1に電位が付与される。Mの感光体ドラム1は電位を付与された後、Mの露光光学系3によって第1の色信号すなわちMの画像データに対応する電気信号による露光(画像書込)が行われ、Mの感光体ドラム1上にマゼンタ(M)の画像に対応する静電潜像が形成される。この潜像はMの現像装置4により反転現像され、Mの感光体ドラム1上にマゼンタ(M)のトナーからなるトナー像が形成される。Mの感光体ドラム1上に形成されたMのトナー像は、一次転写手段としての一次転写ローラ7によりYのトナー像に重ね合わせて中間転写体6上に転写される。   Next, a potential is applied to the M photosensitive drum 1 by the M charger 2. After the M photoconductor drum 1 is applied with a potential, the M exposure optical system 3 performs exposure (image writing) with an electric signal corresponding to the first color signal, that is, the M image data. An electrostatic latent image corresponding to a magenta (M) image is formed on the body drum 1. The latent image is reversely developed by the M developing device 4 to form a toner image made of magenta (M) toner on the M photosensitive drum 1. The M toner image formed on the M photoconductor drum 1 is transferred onto the intermediate transfer body 6 by being superimposed on the Y toner image by a primary transfer roller 7 as a primary transfer unit.

同様のプロセスにより、Cの感光体ドラム1上に形成されたシアン(C)のトナーからなるトナー像と、Kの感光体ドラム1上に形成された黒色(K)のトナーからなるトナー像が順次中間転写体6上に重ね合わせて形成され、中間転写体6の周面上に、Y、M、C及びKのトナーからなる重ね合わせのカラートナー像が形成される。   By a similar process, a toner image made of cyan (C) toner formed on the C photoconductive drum 1 and a toner image made of black (K) toner formed on the K photoconductive drum 1 are obtained. The toner images are sequentially superimposed on the intermediate transfer member 6, and a superimposed color toner image composed of Y, M, C, and K toners is formed on the peripheral surface of the intermediate transfer member 6.

転写後のそれぞれの感光体ドラム1の周面上に残ったトナーは感光体クリーニング装置190によりクリーニングされる。   The toner remaining on the peripheral surface of each photoreceptor drum 1 after the transfer is cleaned by the photoreceptor cleaning device 190.

一方、給紙カセット20A、20B、20C内に収容された記録紙としての画像支持体Pは、給紙カセット20A、20B、20Cにそれぞれ設けられる送り出しローラ21及び給紙ローラ22Aにより給紙され、搬送路22上を搬送ローラ22B、22C、22Dによって搬送され、レジストローラ23を経て、トナーと反対極性(本実施形態においてはプラス極性)の電圧が印加される二次転写手段としての二次転写部材7Aに搬送され、二次転写部材7Aの転写域において、中間転写体6上に形成された重ね合わせのカラートナー像(カラー画像)が画像支持体P上に一括して転写される。   On the other hand, the image support P as recording paper accommodated in the paper feed cassettes 20A, 20B, and 20C is fed by the feed roller 21 and the paper feed roller 22A provided in the paper feed cassettes 20A, 20B, and 20C, respectively. Secondary transfer is performed as a secondary transfer unit that is transported on the transport path 22 by transport rollers 22B, 22C, and 22D, and is applied with a voltage having a polarity opposite to that of the toner (positive polarity in the present embodiment) through the registration roller 23. The superimposed color toner image (color image) formed on the intermediate transfer body 6 is transferred onto the image support P in a lump in the transfer area of the secondary transfer member 7A.

カラー画像が転写された画像支持体Pは、定着装置17の加熱ローラ17aと加圧ベルト17bとにより形成されるニップ部において加熱加圧されて定着され、排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。   The image support P on which the color image has been transferred is heated and pressed at the nip portion formed by the heating roller 17a and the pressure belt 17b of the fixing device 17 and fixed, and is sandwiched by the paper discharge roller 24 and out of the machine. Placed on the paper discharge tray 25.

二次転写手段としての二次転写部材7Aにより画像支持体P上にカラー画像が転写された後、画像支持体Pを曲率分離した中間転写体6上の残留トナーは、中間転写体クリーニング装置190Aにより除去される。   After the color image is transferred onto the image support P by the secondary transfer member 7A as the secondary transfer means, the residual toner on the intermediate transfer body 6 that has separated the curvature of the image support P becomes the intermediate transfer body cleaning device 190A. Is removed.

更に、二次転写部材7A上のパッチ像トナーは、二次転写装置70のクリーニングブレード71によりクリーニングされる。   Further, the patch image toner on the secondary transfer member 7 </ b> A is cleaned by the cleaning blade 71 of the secondary transfer device 70.

以下、本発明を下記の実施例によって更に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、文中「部」とはすべて「質量部」を表す。   Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the following examples, but the present invention is not limited thereto. In the text, “part” means “part by mass”.

〔キャリアの作製〕
(キャリア芯材の作製)
下記のごとくして、Mn−Mgフェライト粒子を作製し、SF−1が120〜160のキャリア芯材、芯材1〜5を得た。
[Production of carrier]
(Preparation of carrier core material)
In the following manner, Mn—Mg ferrite particles were produced, and carrier core materials and core materials 1 to 5 having SF-1 of 120 to 160 were obtained.

MnO換算で21.0モル%、MgO換算で3.3モル%、SrO換算で0.7モル%、Fe換算で75.0モル%になるように各原材料を適量配合し、水を加え、湿式ボールミルで10時間粉砕、混合し、乾燥させ、950℃で4時間保持した後、湿式ボールミルで24時間粉砕を行ったスラリーを造粒乾燥し、攪拌装置を内蔵した焼成炉内に容積の5割量を添加して、周速10m/s、1200℃にて4時間保持した後、解砕し、粒子径35μmに粒径調整を行い、芯材1を得た。 An appropriate amount of each raw material is blended so as to be 21.0 mol% in terms of MnO, 3.3 mol% in terms of MgO, 0.7 mol% in terms of SrO, and 75.0 mol% in terms of Fe 2 O 3 , , Mixed for 10 hours in a wet ball mill, dried, held at 950 ° C. for 4 hours, granulated and dried for 24 hours in a wet ball mill, and placed in a firing furnace with a built-in stirring device. After adding 50% of the volume and maintaining the peripheral speed at 10 m / s and 1200 ° C. for 4 hours, the mixture was crushed and the particle size was adjusted to a particle size of 35 μm to obtain the core material 1.

芯材2〜5は表に示した通り、焼成温度を変更することにより同様に作製した。   The core materials 2 to 5 were similarly produced by changing the firing temperature as shown in the table.

Figure 2010256759
Figure 2010256759

(芯材の樹脂被覆)
上記で作製した「芯材1」100質量部と、シクロヘキシルメタクリレート/メチルメタクリレート(共重合比5/5)の共重合体樹脂を3質量部とを、攪拌羽根付き高速混合機に投入し、120℃で30分間、風速10m/sで攪拌混合して機械的衝撃力の作用でコア粒子の表面に樹脂被覆層を形成した後、風速2m/sに下げて冷却を行い、キャリア1を作製した。
(Core resin coating)
100 parts by weight of “Core 1” produced above and 3 parts by weight of cyclohexyl methacrylate / methyl methacrylate (copolymerization ratio 5/5) copolymer resin were charged into a high-speed mixer equipped with stirring blades, and 120 After stirring and mixing at a wind speed of 10 m / s at 30 ° C. and forming a resin coating layer on the surface of the core particles by the action of mechanical impact force, cooling was performed by lowering the wind speed to 2 m / s to prepare a carrier 1. .

その他のキャリアについての被覆樹脂量は表に示した通りである。   The coating resin amount for other carriers is as shown in the table.

また、キャリア3、5、8は15分間混合、キャリア2、7、9、12〜15は30分間混合、キャリア10は60分間混合、キャリア4、6、11は90分間混合、キャリア16は150分間混合にてそれぞれ作製した。   Carriers 3, 5, 8 are mixed for 15 minutes, Carriers 2, 7, 9, 12-15 are mixed for 30 minutes, Carrier 10 is mixed for 60 minutes, Carriers 4, 6, 11 are mixed for 90 minutes, Carrier 16 is 150 Each was prepared by mixing for minutes.

Figure 2010256759
Figure 2010256759

〔現像剤の調製〕
上記で作製した各キャリア100質量部と、黒色トナー7質量部を撹拌機で混合し、調製した。
(Preparation of developer)
100 parts by mass of each carrier prepared above and 7 parts by mass of black toner were mixed with a stirrer to prepare.

尚、トナーは、体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μmの重合法により作製したものを用いた。又、外添剤として数平均粒径10nmのシリカ粒子を0.5部加えた。   The toner used was a toner prepared by a polymerization method having a median diameter (D50) of 6.5 μm on a volume basis. Further, 0.5 part of silica particles having a number average particle diameter of 10 nm was added as an external additive.

〔性能評価〕
表に示した組成内容のキャリア、トナーを用いて現像剤とトナーカートリッジを準備し、実験用に改造した複写機(bizhub pro C 6500:コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)を用いてブラック(K)トナー単色にて印字率が20%の画像をコピーした。さらに初期、20万枚出力後の画質評価も行った。
[Performance evaluation]
A developer and a toner cartridge are prepared using the carrier and toner having the composition shown in the table, and a black (K) toner is prepared using a copying machine (bizhub pro C 6500: manufactured by Konica Minolta Business Technologies, Inc.) remodeled for experiments. A single color image with a printing rate of 20% was copied. In addition, the image quality after 200,000 sheets was initially evaluated.

(現像メモリ)
感光体長手方向にベタ画像部と非画像部が隣り合い、その後、広い面積の中間調が続く画像を初期と20万枚出力後に取得し、現像ローラ2周目の現像ローラ1周目でベタ画像が現像された場所とそうでない場所との画像濃度を測定し、その差を求めた。濃度測定は反射濃度計「RD−918」を用いた。
(Development memory)
An image in which a solid image portion and a non-image portion are adjacent to each other in the longitudinal direction of the photosensitive member, and then an intermediate halftone with a large area is acquired after the initial and after output of 200,000 sheets. The image density between the place where the image was developed and the place where it was not was measured, and the difference was determined. Density measurement was performed using a reflection densitometer “RD-918”.

画像濃度差0.02以下で合格とした。   An image density difference of 0.02 or less was accepted.

◎:0.003未満
○:0.003〜0.006未満
△:0.006〜0.020以下
×:0.020より大きい値
(かぶり)
画像支持体の白紙濃度はA4判の20カ所を測定し、その平均値を白紙濃度とし、次に評価形成画像20万枚目の白地部分について、同様に20ヶ所の絶対画像濃度を測定して平均し、この平均濃度から白紙濃度を引いた値をカブリ濃度として評価した。カブリ濃度が0.006以下であれば、かぶりは合格とした。
◎: Less than 0.003 ○: 0.003 to less than 0.006 Δ: 0.006 to 0.020 or less ×: Value greater than 0.020 (fogging)
The white density of the image support was measured at 20 locations of A4 size, the average value was defined as the white paper density, and then the absolute image density at 20 locations was similarly measured for the white background portion of the 200,000 evaluation formed images. A value obtained by averaging and subtracting the white paper density from this average density was evaluated as the fog density. If the fog density was 0.006 or less, the fogging was accepted.

濃度測定は反射濃度計「RD−918」(マクベス社製)を用いて行った。   Density measurement was performed using a reflection densitometer “RD-918” (manufactured by Macbeth).

◎:0.003未満
○:0.003〜0.006未満
△:0.006〜0.010以下
×:0.010より大きい値
(キャリア付着)
20万枚出力後に無画像チャートを現像し、その感光体表面に付着しているキャリア個数をルーペ観察により5視野カウントし、その平均の100cm当たりのキャリア付着個数をもってキャリア付着とした。50個未満を合格とした。
◎: Less than 0.003 ○: 0.003 to less than 0.006 Δ: 0.006 to 0.010 or less ×: Value greater than 0.010 (carrier adhesion)
After the output of 200,000 sheets, the imageless chart was developed, the number of carriers adhering to the surface of the photoconductor was counted by 5 visual observations by magnifying glass, and the average number of adhering carriers per 100 cm 2 was regarded as carrier adhesion. Less than 50 were accepted.

評価は、◎:20個以下、○:21個以上50個未満、×:50個以上とした。   The evaluations were as follows: A: 20 or less, B: 21 or more and less than 50, X: 50 or more.

Figure 2010256759
Figure 2010256759

表3から明らかな如く、本発明内の実施例1〜12は何れの特性も実用レベルであるが、本発明外の比較例1〜4は、少なくともいずれかの特性に問題があることがわかる。   As is apparent from Table 3, Examples 1 to 12 in the present invention have practical characteristics, but Comparative Examples 1 to 4 outside the present invention have problems in at least any of the characteristics. .

1 感光体ドラム
2 帯電器
3 画像書込手段としての露光光学系
4 現像装置
6 中間転写体
100 イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒色(K)のプロセスユニット
190 像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum 2 Charger 3 Exposure optical system as image writing means 4 Developing apparatus 6 Intermediate transfer body 100 Process unit of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) 190 Image holding Photoconductor cleaning device as body cleaning means

Claims (5)

キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアにおいて、
該キャリア芯材の形状係数(SF−1)が130〜150であり、
該キャリアの形状係数(SF−1)が100〜120であり、
キャリア表面のキャリア芯材露出率が4%未満であることを特徴とする静電潜像現像用キャリア。
In the carrier for developing an electrostatic latent image in which the carrier core surface is coated with a resin,
The carrier core has a shape factor (SF-1) of 130 to 150,
The carrier has a shape factor (SF-1) of 100 to 120,
A carrier for developing an electrostatic latent image, wherein a carrier core material exposure rate on a carrier surface is less than 4%.
該キャリア芯材表面を被覆している樹脂のキャリア芯材に対する質量比が1.0〜5.0質量%であることを特徴とする請求項1記載の静電潜像現像用キャリア。 2. The electrostatic latent image developing carrier according to claim 1, wherein the mass ratio of the resin covering the surface of the carrier core to the carrier core is 1.0 to 5.0% by mass. コア平均粒径(Rコア)が20〜50μmであり、キャリア平均粒径(Rキャリア)が、
0.5μm ≦ Rコア−Rキャリア ≦ 3μm
であることを特徴とする請求項1記載の静電潜像現像用キャリア。
The core average particle size (R core) is 20 to 50 μm, and the carrier average particle size (R carrier) is
0.5 μm ≦ R core-R carrier ≦ 3 μm
The electrostatic latent image developing carrier according to claim 1, wherein
キャリア芯材表面を樹脂で被覆した静電潜像現像用キャリアの製造方法において、
請求項1〜3のいずれか1項を満足することを特徴とする静電潜像現像用キャリアの製造方法。
In the method for producing a carrier for developing an electrostatic latent image in which the carrier core surface is coated with a resin,
A method for producing a carrier for developing an electrostatic latent image, which satisfies any one of claims 1 to 3.
請求項1〜3のいずれか1項記載の静電潜像現像用キャリアと、トナーを含有する現像剤を用いて、
静電潜像を現像することを特徴とする画像形成方法。
Using the electrostatic latent image developing carrier according to any one of claims 1 to 3 and a developer containing toner,
An image forming method comprising developing an electrostatic latent image.
JP2009108954A 2009-04-28 2009-04-28 Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same Pending JP2010256759A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009108954A JP2010256759A (en) 2009-04-28 2009-04-28 Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009108954A JP2010256759A (en) 2009-04-28 2009-04-28 Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2010256759A true JP2010256759A (en) 2010-11-11

Family

ID=43317714

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009108954A Pending JP2010256759A (en) 2009-04-28 2009-04-28 Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2010256759A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061511A (en) * 2011-09-14 2013-04-04 Ricoh Co Ltd Electrostatic latent image development carrier and developer
JP2013109197A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Ricoh Co Ltd Carrier for electrostatic latent image developer, and electrostatic latent image developer
JP2013205491A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Fuji Xerox Co Ltd Electrostatic latent image developing developer, developing device, image forming device, and image forming method
JP2014081455A (en) * 2012-10-16 2014-05-08 Ricoh Co Ltd Carrier for electrostatic latent image development, developer, image forming method, and image forming apparatus
JP2014170086A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Ricoh Co Ltd Carrier for developing electrostatic latent image
JP2022071924A (en) * 2020-10-29 2022-05-17 Dowaエレクトロニクス株式会社 Carrier core material

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013061511A (en) * 2011-09-14 2013-04-04 Ricoh Co Ltd Electrostatic latent image development carrier and developer
US8637218B2 (en) 2011-09-14 2014-01-28 Ricoh Company, Ltd. Carrier for developing electrostatic latent image and developer
JP2013109197A (en) * 2011-11-22 2013-06-06 Ricoh Co Ltd Carrier for electrostatic latent image developer, and electrostatic latent image developer
JP2013205491A (en) * 2012-03-27 2013-10-07 Fuji Xerox Co Ltd Electrostatic latent image developing developer, developing device, image forming device, and image forming method
JP2014081455A (en) * 2012-10-16 2014-05-08 Ricoh Co Ltd Carrier for electrostatic latent image development, developer, image forming method, and image forming apparatus
JP2014170086A (en) * 2013-03-04 2014-09-18 Ricoh Co Ltd Carrier for developing electrostatic latent image
JP2022071924A (en) * 2020-10-29 2022-05-17 Dowaエレクトロニクス株式会社 Carrier core material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101040422B1 (en) Developer for replenishment and image forming method
JP3992233B2 (en) Electrophotographic carrier, developer, and image forming apparatus
JP2004341252A (en) Carrier for electrophotographic developer, developer, developing device and process cartridge
JP2005202131A (en) Electrostatic charge image developing toner, image forming method and image forming apparatus
JP2011150150A (en) Resin-coated carrier for developing electrostatic latent image and method for producing the same, and image forming method using the same
JP4864116B2 (en) Resin-coated carrier, method for producing the same, two-component developer including the resin-coated carrier, developing device, and image forming apparatus
JP2010256759A (en) Carrier for developing electrostatic latent image and image forming method using the same
JPH0648396B2 (en) Two-component developer
JP2009300792A (en) Carrier, two-component developer containing the same, and developing device and image forming apparatus using two-component developer
JP4651331B2 (en) Image forming toner, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge
JP2008233328A (en) Electrophotographic carrier and method for manufacturing the same, and image forming method using the same
JP2009180820A (en) Carrier for developing electrostatic charge image, developer for developing electrostatic charge image, and image forming device
JP2009109814A (en) Carrier for developing electrostatic latent image, manufacturing method therefor, and image forming method using the same
US20090233200A1 (en) Developer and image forming apparatus
JP4099113B2 (en) Electrophotographic carrier, developer, and image forming apparatus
JP4036779B2 (en) Electrophotographic carrier, developer, and image forming apparatus
JP4036771B2 (en) Electrophotographic carrier, developer, and image forming apparatus
JP2006053201A (en) Carrier for electrophotography, developer and image forming apparatus
US20090226838A1 (en) Carrier, developer, developing apparatus and image forming apparatus
JP2009229533A (en) Toner for electrophotography and image-forming device
JP4107431B2 (en) Toner, developer, toner container, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JPH10198244A (en) Image forming method
JP2009025748A (en) Two-component developer and image forming device using the same
JP5384129B2 (en) Image forming method
JP2006284786A (en) Developer and image forming method