JP2017021199A - Carrier, developer, and image forming method - Google Patents
Carrier, developer, and image forming method Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017021199A JP2017021199A JP2015138704A JP2015138704A JP2017021199A JP 2017021199 A JP2017021199 A JP 2017021199A JP 2015138704 A JP2015138704 A JP 2015138704A JP 2015138704 A JP2015138704 A JP 2015138704A JP 2017021199 A JP2017021199 A JP 2017021199A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carrier
- toner
- developer
- amount
- image
- 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
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、キャリア、現像剤および画像形成方法に関する。 The present invention relates to a carrier, a developer, and an image forming method.
電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナーを付着させてトナー像を形成した後、トナー像を記録媒体に転写し、定着され、出力画像となる。近年、電子写真方式を用いた複写機やプリンタの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。
フルカラー画像形成では、一般に、イエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナー又はこれに黒色を加えた4色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行う。したがって、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー像の表面を平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から、従来のフルカラー複写機等の画像光沢は、10〜50%の中〜高光沢のものが多かった。
In electrophotographic image formation, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier such as a photoconductive substance, and a charged toner is attached to the electrostatic latent image to form a toner image. After that, the toner image is transferred to a recording medium and fixed to form an output image. In recent years, the technology of copying machines and printers using an electrophotographic system is rapidly expanding from monochrome to full color, and the full color market tends to expand.
In full-color image formation, generally, color toners of three colors of yellow, magenta, and cyan or four color toners obtained by adding black to this are laminated to reproduce all colors. Therefore, in order to obtain a clear full color image with excellent color reproducibility, it is necessary to smooth the surface of the fixed toner image to reduce light scattering. For these reasons, the image gloss of conventional full-color copying machines and the like is often 10 to 50% of medium to high gloss.
一般に、乾式のトナー像を記録媒体に定着させる方法としては、平滑な表面を持ったローラやベルトを加熱し、トナーと圧着する接触加熱定着方法が多用されている。このような方法は、熱効率が高く、高速定着が可能であり、カラートナーに光沢や透明性を与えることが可能である反面、加熱定着部材の表面と溶融状態のトナーとを加圧下で接触させた後、剥離するために、トナー像の一部が定着ローラ表面に付着して別の画像上に転移する、いわゆるオフセット現象が生じる。
このようなオフセット現象を防止することを目的として、離型性に優れたシリコーンゴムやフッ素樹脂で定着ローラの表面を形成し、さらにその定着ローラ表面にシリコーンオイル等のトナー固着防止用オイルを塗布する方法が一般に採用されている。しかしながら、このような方法は、トナーのオフセットを防止する点では極めて有効であるが、オイルを供給するための装置が必要であり、定着装置が大型化するという問題がある。
このため、モノクロ画像形成では、溶融したトナーが内部破断しないように、溶融時の粘弾性が大きく、離型剤を含有するトナーを用いることにより、定着ローラにオイルを塗布しないオイルレスシステム、或いはオイルの塗布量を微量とするシステムが採用される傾向にある。
In general, as a method for fixing a dry toner image on a recording medium, a contact heating fixing method in which a roller or belt having a smooth surface is heated and pressed against the toner is frequently used. Such a method has high thermal efficiency and enables high-speed fixing, and can give gloss and transparency to the color toner. On the other hand, the surface of the heat-fixing member is brought into contact with the molten toner under pressure. Then, in order to peel off, a so-called offset phenomenon occurs in which a part of the toner image adheres to the surface of the fixing roller and is transferred onto another image.
In order to prevent such an offset phenomenon, the surface of the fixing roller is formed of silicone rubber or fluorine resin having excellent releasability, and further, an oil for preventing toner adhesion such as silicone oil is applied to the surface of the fixing roller. This method is generally adopted. However, such a method is extremely effective in preventing toner offset, but requires a device for supplying oil, and there is a problem that the fixing device is increased in size.
For this reason, in monochrome image formation, an oilless system in which viscoelasticity at the time of melting is large and toner containing a release agent is used so that the melted toner does not break internally, so that no oil is applied to the fixing roller, or There is a tendency to adopt a system in which a small amount of oil is applied.
一方、フルカラー画像形成においても、モノクロ画像形成と同様に、定着装置の小型化、構成の簡素化の目的で、オイルレスシステムが採用される傾向がある。しかしながら、フルカラー画像形成では、定着されたトナー像の表面を平滑にするために、溶融時のトナーの粘弾性を低下させる必要があるため、光沢のないモノクロ画像形成の場合よりもオフセットが発生しやすく、オイルレスシステムの採用が困難になる。また、離型剤を含有するトナーを用いると、トナーの付着性が高まり、記録媒体への転写性が低下する。さらに、トナーのフィルミングが発生して、帯電性が低下することにより、耐久性が低下するという問題がある。 On the other hand, in full-color image formation, as in the case of monochrome image formation, an oilless system tends to be employed for the purpose of downsizing the fixing device and simplifying the configuration. However, in full-color image formation, it is necessary to reduce the viscoelasticity of the toner at the time of melting in order to smooth the surface of the fixed toner image. Therefore, offset occurs more than in the case of monochrome image formation without gloss. This makes it difficult to adopt an oilless system. Further, when a toner containing a release agent is used, adhesion of the toner is increased and transferability to a recording medium is decreased. Furthermore, there is a problem in that the durability is lowered due to the occurrence of toner filming and a decrease in chargeability.
一方、キャリアとしては、トナーのフィルミングの防止、均一な表面の形成、表面の酸化の防止、感湿性の低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体の表面への付着の防止、感光体のキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御、帯電量の調節等の目的で、被覆層として、カーボンブラックを含有する樹脂が表面に形成されているものが知られている。しかしながら、初期は良好な画像を形成することができるが、コピー枚数が増加するに連れて、被覆層が削れて画質が低下するという問題がある。また、被覆層が削れたり、被覆層からカーボンブラックが脱離したりすることにより、色汚れが発生するという問題がある。カーボンブラックの代替材料としては、一般に、酸化チタン、酸化亜鉛等が知られているが、体積固有抵抗を低下させる効果が不充分である。 On the other hand, as a carrier, prevention of toner filming, formation of a uniform surface, prevention of surface oxidation, prevention of decrease in moisture sensitivity, extension of developer life, prevention of adhesion to the surface of a photoreceptor, photosensitivity For the purpose of protecting the body from scratches or abrasion, controlling the charge polarity, adjusting the charge amount, etc., a coating layer in which a resin containing carbon black is formed on the surface is known. However, a good image can be formed in the initial stage, but there is a problem in that as the number of copies increases, the coating layer is scraped and the image quality decreases. Further, there is a problem that color stains occur due to the coating layer being scraped or the carbon black being detached from the coating layer. As an alternative material for carbon black, titanium oxide, zinc oxide, and the like are generally known, but the effect of reducing volume resistivity is insufficient.
特許文献1(特開平11−202560号公報)には、針状導電粉として、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)を含有する被覆層が形成されているキャリアが開示されている。 しかしながら、ATOは、色調が青みを帯びるため、カーボンブラックと同様に、色汚れが発生するという問題がある。特許文献2(特開2006−39357号公報)には、基体粒子の表面に二酸化スズ層と二酸化スズを含む酸化インジウム層が積層されている導電性粒子を含有する被覆層が形成されているキャリアが開示されている。 しかしながら、このような導電性粒子は、レアメタルを含有するため、コスト、永続的使用可能性等の問題がある。又、特許文献3(特開2010−117519号公報)には、金属酸化物導電性粒子である第一の導電性粒子と、金属酸化物粒子及び/又は金属塩粒子の表面が導電処理されている第二の導電性粒子を含むコート層を有するキャリアが開示されている。本発明には高画像面積でトナーを収支させたときにキャリアの帯電能力の低下に対して一定の効果を上げているが、トナー外添剤が多いトナーを使用した場合で、高画像面積で連続通紙を行なった場合には、やはり帯電低下し、効果が充分であるとはいえなかった。
これを受けて、特許文献4(特許5534409号公報)や特許文献5(特開2011−209678号公報)にはコート膜中に硫酸バリウムを含み、XPSにより測定した全元素に対するBa/Si比が0.01〜0.08であるキャリアが開示されている。この技術ではより高画像面積でトナーを収支させたときのキャリアの帯電能力の低下に対して効果を挙げている。又、特許文献6(特開2009‐63805号公報)には、金属酸化物導電性粒子である導電性微粒子と形状規定をした荷電制御微粒子を併用するキャリアが開示されている。本発明では導電性粒子としてカーボンブラックや酸化亜鉛を用い、荷電制御粒子として、形状係数(SF-1)における変動率が16%以下に形状を揃えた水酸化マグネシウムや酸化マグネシウムを用いることで、十分なキャリアの導電性を保ちながら、印刷枚数を重ねた時のキャリアの帯電能力の低下に対して一定の効果を上げている。
Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 11-202560) discloses a carrier in which a coating layer containing antimony-doped tin oxide (ATO) is formed as acicular conductive powder. However, since ATO is bluish in color tone, there is a problem that color stains occur as in the case of carbon black. Patent Document 2 (Japanese Patent Laid-Open No. 2006-39357) discloses a carrier in which a coating layer containing conductive particles in which a tin dioxide layer and an indium oxide layer containing tin dioxide are laminated on the surface of a base particle is formed. Is disclosed. However, since such conductive particles contain rare metals, there are problems such as cost and permanent availability. Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2010-117519) discloses that the first conductive particles that are metal oxide conductive particles and the surfaces of the metal oxide particles and / or metal salt particles are subjected to conductive treatment. A carrier having a coating layer containing second conductive particles is disclosed. The present invention has a certain effect on the reduction in the charging ability of the carrier when the toner is balanced with a high image area. However, when a toner with a large amount of toner external additives is used, In the case of continuous paper passing, the charge was lowered and the effect was not sufficient.
In response, Patent Document 4 (Japanese Patent No. 5534409) and Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-209678) include a barium sulfate in the coating film, and the Ba / Si ratio relative to all elements measured by XPS. A carrier that is 0.01 to 0.08 is disclosed. This technique is effective for reducing the charging ability of the carrier when the toner is balanced in a larger image area. Patent Document 6 (Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2009-63805) discloses a carrier that uses conductive fine particles that are metal oxide conductive particles and charge-controlled fine particles having a shape defined in combination. In the present invention, carbon black or zinc oxide is used as the conductive particles, and as the charge control particles, magnesium hydroxide or magnesium oxide whose shape factor (SF-1) has a variation rate of 16% or less is used, While maintaining sufficient carrier conductivity, it has a certain effect on the decrease in carrier charging ability when the number of printed sheets is increased.
しかしながら、近年は消費電力低減の為にトナーが低温定着化する傾向にあり、また、プリント速度の高速化も相まって、キャリアへのトナースペントが一段と生じ易くなっている。また、高画質化の要求からトナーは多くの添加剤を含有する傾向にあり、これらがキャリアにスペントして、トナー帯電量の低下、トナー飛散および地肌汚れに対する余裕度が低下しているのが現状である。また、トナーの低温定着化のために荷電微粒子等の量を減らしているため、補給時のトナーが現像剤に十分に混ざらないために帯電せず、トナー飛散してしまうといった問題も発生している。こういった新たな問題に対しては前記の特許文献4(特許5534409号公報)、特許文献5(特開2011−209678号公報)、特許文献6(特開2009‐63805号公報)のようなキャリアでは十分な効果を発揮できていない。 However, in recent years, the toner tends to be fixed at a low temperature to reduce power consumption, and in addition to the increase in printing speed, toner spent on the carrier is more likely to occur. In addition, toners tend to contain many additives due to demands for higher image quality, and these are spent on the carrier, resulting in a decrease in toner charge amount, a margin for toner scattering and background contamination. Currently. In addition, since the amount of charged fine particles and the like is reduced for fixing the toner at a low temperature, the toner at the time of replenishment is not sufficiently mixed with the developer, so that the toner is not charged and the toner is scattered. Yes. For such new problems, such as Patent Document 4 (Japanese Patent No. 5534409), Patent Document 5 (Japanese Patent Laid-Open No. 2011-209678), and Patent Document 6 (Japanese Patent Laid-Open No. 2009-63805) I haven't been able to show enough effects in my career.
一方で、近年市場が拡大しているプロダクションプリンティングの分野では、これまで以上の高画質化が求められている。一枚の画像内での濃度変動や濃度ムラ、何万枚という印刷を実施する上での画像間の濃度変動などに対してマシン本体のみで対応することは技術的にきわめて難しい。このため、トナーの帯電量を一定に制御することがこれまで以上に求められており、上記の様な従来のキャリアでは要求特性を満たすことができない。 On the other hand, in the field of production printing, where the market has been expanding in recent years, higher image quality than ever has been demanded. It is technically very difficult to deal with density fluctuations and density irregularities within one image, density fluctuations between images when printing tens of thousands of sheets, and the like only with the machine body. For this reason, it is more demanded than ever to control the toner charge amount to a constant level, and the conventional carrier as described above cannot satisfy the required characteristics.
本発明は、上記の様な技術課題に基づき、プロダクションプリンティングの分野において求められる画質に対して十分な帯電制御が可能であり、かつ現像領域に安定した現像剤量を供給することが可能であり、かつ低温定着トナーを使用した高速機においても低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にするキャリア、該キャリアを用いた現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成方法を提供することを目的とする。 Based on the technical problems as described above, the present invention is capable of sufficient charge control for the image quality required in the field of production printing, and can supply a stable developer amount to the development area. And a carrier that enables continuous paper passing at a printing density with a low image area ratio even in a high-speed machine using a low-temperature fixing toner, a developer using the carrier, a developer containing unit, and an image forming method. With the goal.
上記課題は、下記1)の構成により解決される。
1)樹脂層中に少なくとも水酸化マグネシウム含有微粒子を有するキャリアであって、前記キャリアの所定の下記条件での処理後の表面のマグネシウム量[Mgα]が、4.2atomic%以上13.2atomic%以下であることを特徴とするキャリア。
処理条件:トナー濃度7質量%およびキャリア濃度93質量%からなる現像剤を用いて画像形成装置において、画像面積率80%で100,000枚印刷したのち、現像剤を回収する。現像剤からトナーを除去したキャリアの表面のMg量を、「処理後の表面のMg量[Mgα]」とする。
The above problem is solved by the configuration 1) below.
1) A carrier having at least magnesium hydroxide-containing fine particles in the resin layer, and the amount of magnesium [Mgα] on the surface of the carrier after treatment under the following predetermined conditions is 4.2 atomic% or more and 13.2 atomic% or less A career characterized by being.
Processing conditions: In an image forming apparatus using a developer having a toner concentration of 7% by mass and a carrier concentration of 93% by mass, after printing 100,000 sheets at an image area ratio of 80%, the developer is recovered. The amount of Mg on the surface of the carrier from which the toner has been removed from the developer is defined as “the amount of Mg on the surface after processing [Mgα]”.
本発明によれば、プロダクションプリンティングの分野において求められる画質に対して十分な帯電制御が可能であり、かつ現像領域に安定した現像剤量を供給することが可能であり、かつ低温定着トナーを使用した高速機においても低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にするキャリア、該キャリアを用いた現像剤、現像剤収容ユニット及び画像形成方法を提供することができる。 According to the present invention, sufficient charge control can be performed for the image quality required in the field of production printing, a stable developer amount can be supplied to the development area, and a low-temperature fixing toner is used. Even in the high-speed machine, it is possible to provide a carrier that enables continuous paper feeding at a printing density with a low image area ratio, a developer using the carrier, a developer containing unit, and an image forming method.
本発明のキャリアについて詳細に説明する。
本発明のキャリアは、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなり、樹脂層中に少なくとも水酸化マグネシウム含有微粒子(以下、水酸化マグネシウム微粒子とも称する)を有するキャリアであって、前記キャリアの所定の下記条件での処理後の表面のマグネシウム量[Mgα]が、4.2atomic%以上13.2atomic%以下であることを特徴とするキャリアである。
処理条件:トナー濃度7質量%およびキャリア濃度93質量%からなる現像剤を用いて画像形成装置において、画像面積率80%で100,000枚印刷したのち、現像剤を回収する。現像剤からトナーを除去したキャリアの表面のMg量を、「処理後の表面のMg量[Mgα]」とする。
The carrier of the present invention will be described in detail.
The carrier of the present invention is a carrier comprising magnetic core material particles and a resin layer covering the surface thereof, and having at least magnesium hydroxide-containing fine particles (hereinafter also referred to as magnesium hydroxide fine particles) in the resin layer. The carrier is characterized in that the amount of magnesium [Mgα] on the surface after the treatment under the following predetermined conditions is 4.2 atomic% or more and 13.2 atomic% or less.
Processing conditions: In an image forming apparatus using a developer having a toner concentration of 7% by mass and a carrier concentration of 93% by mass, after printing 100,000 sheets at an image area ratio of 80%, the developer is recovered. The amount of Mg on the surface of the carrier from which the toner has been removed from the developer is defined as “the amount of Mg on the surface after processing [Mgα]”.
本発明は、樹脂層中に少なくとも1種類は水酸化マグネシウム微粒子を含有し、前記水酸化マグネシウム微粒子は樹脂層の表層に存在することが非常に重要である。水酸化マグネシウム微粒子はトナーとの帯電性が高いため、表層にある水酸化マグネシウム微粒子は長時間の高画像面積での出力後も帯電性を保つことが出来る。
水酸化マグネシウムの存在は、粉末X線回折測定により、水酸化マグネシウムに帰属する回折ピークの存在により確認できる。
In the present invention, it is very important that at least one kind of magnesium hydroxide fine particles is contained in the resin layer, and the magnesium hydroxide fine particles are present in the surface layer of the resin layer. Since the magnesium hydroxide fine particles have a high chargeability with the toner, the magnesium hydroxide fine particles on the surface layer can maintain the chargeability even after output over a long and high image area.
The presence of magnesium hydroxide can be confirmed by the presence of a diffraction peak attributed to magnesium hydroxide by powder X-ray diffraction measurement.
本発明において、水酸化マグネシウム微粒子の表面露出量が劣化の前後で増大している事がとくに好ましい。長時間の高画像面積率の印刷を繰り返すことで、キャリア表面はストレスによって削られ、トナーやワックス、外添剤によるスペントを受けるため、キャリア表層部分の状態が変化する。その際に帯電性の高い水酸化マグネシウム微粒子の表面露出量が劣化後においても増大し、トナーと十分作用ができることで、高い帯電安定性を保つことができる。表面露出量の変化が減少方向である場合、1.0atmic%未満となるような増大量が小さい場合は、水酸化マグネシウム微粒子が表面に十分露出しておらず、トナーと作用しないために、低温定着トナーを使用し、印刷枚数を重ねた際に帯電性を保つことができなくなる恐れがある。 In the present invention, it is particularly preferable that the surface exposure amount of the magnesium hydroxide fine particles is increased before and after the deterioration. By repeating printing with a high image area ratio for a long time, the surface of the carrier is scraped by stress, and spent by toner, wax, and external additives, and the state of the carrier surface layer portion changes. At that time, the surface exposure amount of the highly chargeable magnesium hydroxide fine particles increases even after deterioration, and can sufficiently work with the toner, so that high charging stability can be maintained. When the change in surface exposure is in the decreasing direction, if the increase amount is less than 1.0 atomic%, the magnesium hydroxide fine particles are not sufficiently exposed on the surface and do not act on the toner, so low temperature fixing When toner is used and the number of printed sheets is piled up, there is a possibility that the chargeability cannot be maintained.
本発明において、前記処理条件での処理前における前記キャリアの表面のマグネシウム量[Mgβ]が、3.2atomic%以上12.2atomic%以下であること、
前記処理条件での処理後における表面のマグネシウム量[Mgα]と、処理前の表面のマグネシウム量[Mgβ]が、下式を満たすことがとくに好ましい
15 ≧ [Mgα]−[Mgβ] ≧ 1 (atomic%)
In the present invention, the amount of magnesium [Mgβ] on the surface of the carrier before treatment under the treatment conditions is 3.2 atomic% or more and 12.2 atomic% or less,
It is particularly preferable that the surface magnesium amount [Mgα] after the treatment under the treatment conditions and the surface magnesium amount [Mgβ] before the treatment satisfy the following formulas:
15 ≧ [Mgα] − [Mgβ] ≧ 1 (atomic%)
前記の表面露出量[Mgβ]、[Mgα]を確保できない場合、印刷枚数の少ない劣化前のキャリアの帯電量を十分に確保できず、初期画像の現像能力が低下し、地肌かぶりやトナーの飛散といった品質問題が発生する恐れがある。また、印刷枚数を重ねて劣化させた際も、水酸化マグネシウム微粒子を十分に露出させることができず、長時間の高画像面積での出力後の帯電性を保つことができなくなる恐れがある。長期間使用において帯電性を確保するためには、前記の表面露出量を調整する必要があり、その手段としては、水酸化マグネシウム微粒子の処方量、水酸化マグネシウム微粒子の粒径、形状、純度等の調整が挙げられる。水酸化マグネシウム微粒子の処方量が少ない場合は樹脂層内の粒子密度低下による樹脂層の摩耗量が多くなり、さらには剤嵩密度変化、帯電低下、芯材露出によるキャリア付着などの不具合が発生する。すなわち、樹脂層膜厚に対して十分な樹脂層内密度をもたせつつ、前記のような表面露出量となるような処方量の水酸化マグネシウム微粒子を使用する必要がある。水酸化マグネシウム微粒子の処方量が少ない場合は樹脂層内の粒子密度低下による樹脂層の摩耗量が多くなり、さらには剤嵩密度変化、帯電低下、芯材露出によるキャリア付着などの不具合が発生する。すなわち、樹脂層膜厚に対して十分な樹脂層内密度をもたせつつ、前記のような表面露出量となるような処方量の水酸化マグネシウム微粒子を使用するのが好適である。
本発明において、水酸化マグネシウムは、樹脂層中に30〜60質量%処方するのが好ましく、21〜26質量%処方するのがさらに好ましい。
また本発明においてMg量[Mgα]は、4.5〜7.5atomic%であるのがさらに好ましい。
また本発明においてMg量[Mgβ]は、3.0〜5.5atomic%であるのがさらに好ましい。
また本発明においてさらに好ましい[Mgα]および[Mgβ]は、下記式を満たしている。
2.0 ≧ [Mgα]−[Mgβ] ≧ 1.5 (atomic%)
When the above-mentioned surface exposure amounts [Mgβ] and [Mgα] cannot be secured, the charge amount of the carrier before deterioration with a small number of printed sheets cannot be secured sufficiently, the developing ability of the initial image is lowered, background fogging and toner scattering Such a quality problem may occur. In addition, even when the number of printed sheets is deteriorated by overlapping, the magnesium hydroxide fine particles cannot be sufficiently exposed, and there is a possibility that the chargeability after output in a long and high image area cannot be maintained. In order to ensure chargeability in long-term use, it is necessary to adjust the surface exposure amount as the means, such as prescription amount of magnesium hydroxide fine particles, particle size, shape, purity of magnesium hydroxide fine particles, etc. Adjustment. When the amount of magnesium hydroxide fine particles is small, the wear amount of the resin layer increases due to the decrease in the particle density in the resin layer, and further problems such as change in agent bulk density, decrease in charge, and carrier adhesion due to exposure of the core material occur. . That is, it is necessary to use magnesium hydroxide fine particles having a prescribed amount that gives the surface exposure amount as described above while providing a sufficient density in the resin layer with respect to the resin layer thickness. When the amount of magnesium hydroxide fine particles is small, the wear amount of the resin layer increases due to the decrease in the particle density in the resin layer, and further problems such as change in agent bulk density, decrease in charge, and carrier adhesion due to exposure of the core material occur. . That is, it is preferable to use magnesium hydroxide fine particles having a prescribed amount so that the surface exposure amount as described above is provided while having a sufficient density in the resin layer with respect to the resin layer thickness.
In the present invention, magnesium hydroxide is preferably formulated in an amount of 30 to 60% by mass, more preferably 21 to 26% by mass in the resin layer.
In the present invention, the Mg amount [Mgα] is more preferably 4.5 to 7.5 atomic%.
In the present invention, the Mg content [Mgβ] is more preferably 3.0 to 5.5 atomic%.
In the present invention, more preferable [Mgα] and [Mgβ] satisfy the following formula.
2.0 ≧ [Mgα] − [Mgβ] ≧ 1.5 (atomic%)
また本発明では、水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径が200nm以上900nm以下であることが好ましい。
水酸化マグネシウム微粒子を前記の体積平均粒径の範囲とすることによって、水酸化マグネシウム微粒子が樹脂層表面で凸の状態で存在することとなる。凸となった水酸化マグネシウム微粒子は現像機内において、トナー、キャリア、現像スクリュ等との摩擦によって、常にストレスが与えられるため、一時的にトナー樹脂、ワックス、添加剤などがスペントしても、すぐに上記ストレスによって削られ、水酸化マグネシウム微粒子が常時露出した状態を保つことができる。また、前記の体積平均粒径の範囲としたとき、水酸化マグネシウム微粒子の粒子は球形であれば、ストレスによる削れが進行するほど、より多くの水酸化マグネシウム微粒子断面が表面に露出することとなる。水酸化マグネシウム微粒子のこの量が多いほど、そのキャリアは高い帯電性を顕現するため、印刷枚数を重ねて劣化状態にある時にも、安定した帯電能力を発揮することができる。
一方、水酸化マグネシウム凸部の間に存在する凹部にはトナー樹脂、ワックス、添加剤などがスペントするが、これらに覆われることによって電気的にはトナーと同帯電性となるため、これ以上スペント物が堆積することがない。これらのスペント物によって凹部となるキャリア表面は、トナーを帯電することはできないが、凹部となっているためにトナーとの摩擦確率も低く、トナー帯電に対する寄与が小さい。このため、水酸化マグネシウム微粒子が凸となって存在している部位がキャリアの帯電能力を決定するため、長期に渡って安定した帯電能力を保持することができる。
In the present invention, the volume average particle diameter of the magnesium hydroxide fine particles is preferably 200 nm or more and 900 nm or less.
By setting the magnesium hydroxide fine particles in the above volume average particle size range, the magnesium hydroxide fine particles are present in a convex state on the surface of the resin layer. The convex magnesium hydroxide fine particles are constantly stressed by friction with toner, carrier, development screw, etc. in the developing machine, so even if toner resin, wax, additives, etc. are temporarily spent, In addition, the magnesium hydroxide fine particles can be kept in a state where they are shaved by the stress and are always exposed. Further, when the volume average particle size is within the above range, if the particles of the magnesium hydroxide fine particles are spherical, the more the magnesium hydroxide fine particle cross-section is exposed on the surface as the abrasion by the stress proceeds. . As the amount of the magnesium hydroxide fine particles increases, the carrier exhibits higher chargeability, so that stable charging ability can be exhibited even when the number of printed sheets is deteriorated.
On the other hand, toner resin, wax, additives, etc. are spent in the recesses present between the magnesium hydroxide projections. However, since they are covered with these, they become electrically charged with the toner, so that the spent is further increased. Things do not accumulate. The carrier surface that becomes a concave portion due to these spents cannot charge the toner, but since it is a concave portion, the friction probability with the toner is low and the contribution to toner charging is small. For this reason, since the site | part in which the magnesium hydroxide microparticles | fine-particles exist convexly determines the charging capability of a carrier, it can hold | maintain the stable charging capability over a long period of time.
逆に例えば80nmのような小さい体積平均粒径を有する水酸化マグネシウム微粒子を使用した場合、印刷枚数を重ねるに連れて、キャリア表面にトナー樹脂、ワックス、添加剤等がスペントし、キャリア表層に存在する水酸化マグネシウム微粒子を覆ってしまう。前記のように、キャリア表層にある水酸化マグネシウム微粒子が帯電性を保つことに寄与しているため、この場合は満足な帯電安定性を確保することができなくなる恐れがある。
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径は前記理由により200nm以上900nm以下であることが好ましいが、前記のような安定した帯電能力、現像能力を確保するためには、水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径は600nm以上であることがより好ましい。なお、水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径が900nmを超えると、樹脂層の厚みに対して水酸化マグネシウム微粒子が大きすぎるために樹脂層から離脱しやすくなるため好ましくない。
Conversely, when magnesium hydroxide fine particles having a small volume average particle size such as 80 nm are used, as the number of printed sheets increases, toner resin, wax, additives, etc. are spent on the carrier surface and exist on the carrier surface layer. Covers magnesium hydroxide fine particles. As described above, since the magnesium hydroxide fine particles in the carrier surface layer contribute to maintaining the charging property, in this case, there is a possibility that satisfactory charging stability cannot be ensured.
The volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is preferably 200 nm or more and 900 nm or less for the above reasons, but in order to ensure the stable charging ability and developing ability as described above, the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is The diameter is more preferably 600 nm or more. In addition, it is not preferable that the volume average particle diameter of the magnesium hydroxide fine particles exceeds 900 nm because the magnesium hydroxide fine particles are too large with respect to the thickness of the resin layer so that the magnesium hydroxide fine particles are easily detached from the resin layer.
なお、前記処理に用いる画像形成装置としては、(株)リコー製RICOH Pro C7110Sを用いる。また、前記処理は、30℃、90%RHの環境下、トナー濃度20質量%および前記キャリア濃度80質量%からなる現像剤を7.0g量りとり、マグロールにて500G、500rpm、2時間撹拌する方法と同等である。
また、印刷後に回収した現像剤からのトナーの除去は、ブローオフ装置TB−200(東芝ケミカル社製)を用いる。測定用セルに現像剤を3.0g入れ、60秒間ブローしてトナー除去したキャリアを回収できる。
キャリア表面におけるMg量[Mgα]は、X線光電子分光分析装置を用いて測定することができる。具体的には、島津製作所社製AXIS/ULTRAを用い、ビーム照射領域はおおよそ900μm×600μm程度で、キャリア25個×17の範囲を検出している。また侵入深さは0〜10nmであり、これをキャリア表面と定義する。具体的な測定方法は、測定モード:Electrostatic、励起源:モノクローム(Al)、検知方式:スペクトルモード、マグネットレンズ:OFFである。まず、広域スキャンによって検出元素を特定し、その次に、検出元素毎にナロースキャンにてピークを検出させ、その後、付属のピーク解析ソフトにて全検出元素に対するMgのatomic%を算出した。
Note that RICOH Pro C7110S manufactured by Ricoh Co., Ltd. is used as the image forming apparatus used for the processing. In the treatment, 7.0 g of a developer having a toner concentration of 20% by mass and the carrier concentration of 80% by mass is weighed in an environment of 30 ° C. and 90% RH, and stirred at 500 G, 500 rpm for 2 hours with a mag roll. It is equivalent to the method.
Further, the blow-off device TB-200 (manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.) is used to remove the toner from the developer collected after printing. It is possible to collect 3.0 g of developer in the measurement cell and blow the toner for 60 seconds to recover the carrier from which the toner has been removed.
The amount of Mg [Mgα] on the carrier surface can be measured using an X-ray photoelectron spectrometer. Specifically, using AXIS / ULTRA manufactured by Shimadzu Corporation, the beam irradiation area is approximately 900 μm × 600 μm, and a range of 25 carriers × 17 is detected. The penetration depth is 0 to 10 nm, which is defined as the carrier surface. Specific measurement methods are: measurement mode: Electrostatic, excitation source: monochrome (Al), detection method: spectrum mode, and magnet lens: OFF. First, a detection element was specified by a wide-area scan, and then a peak was detected for each detection element by a narrow scan, and then the atomic% of Mg with respect to all the detection elements was calculated using the attached peak analysis software.
水酸化マグネシウムの微粒子の円相当径は、以下の方法により測定する。
キャリアを包埋樹脂(Devcon社製、2液混合、30分硬化型エポキシ樹脂)に混ぜ込み、一晩以上置いて硬化させ、機械研磨により大まかな断面試料を作製する。これにクロスセクションポリッシャー(JEOL製 SM−09010)を用い、加速電圧5.0kV、ビーム電流120μAの条件で断面の仕上げを行う。これを、走査型電子顕微鏡(Carl Zeiss製 Merlin)を用いて、加速電圧0.8kV、倍率30000倍の条件で撮影する。撮影した画像をTIFF画像に取り込み、Media Cybernetics社製のImage−Pro Plusを用いて、水酸化マグネシウム微粒子の円相当径を測定し、その平均値を求める。
The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles is measured by the following method.
The carrier is mixed in an embedding resin (Devcon, two-component mixed, 30-minute curable epoxy resin), allowed to stand overnight and cured, and a rough cross-sectional sample is prepared by mechanical polishing. A cross section polisher (SM-09010 manufactured by JEOL) is used for this, and the cross section is finished under the conditions of an acceleration voltage of 5.0 kV and a beam current of 120 μA. This is photographed using a scanning electron microscope (Merlin manufactured by Carl Zeiss) under the conditions of an acceleration voltage of 0.8 kV and a magnification of 30000 times. The captured image is taken into a TIFF image, and the equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles is measured using Image-Pro Plus manufactured by Media Cybernetics, and the average value is obtained.
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径は、自動粒度分布測定装置CAPA―700(堀場製作所製)にて測定する。測定の前処理として、ジューサーミキサーにアミノシラン(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)30mlにトルエン溶液300mlを入れる。試料を6.0g加え、ミキサー回転速度をlowにセットし、3分間分散する。1000mlビーカーに予め用意されたトルエン溶液500mlの中に分散液を適量加えて希釈する。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続ける。この希釈溶液を超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA―700にて測定する。
[測定条件]
回転速度:2000rpm
最大粒度:2.0μm
最小粒度:0.1μm
粒度間隔:0.1μm
分散媒粘度:0.59mPa・s
分散媒密度:0.87g/cm3
粒子密度:水酸化マグネシウム微粒子の密度は乾式自動嵩密度計アキュピック1330(島津製作所社製)を用い測定した真比重値を入力
The volume average particle diameter of the magnesium hydroxide fine particles is measured by an automatic particle size distribution measuring apparatus CAPA-700 (manufactured by Horiba Seisakusho). As a pretreatment for the measurement, 300 ml of a toluene solution is added to 30 ml of aminosilane (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone) in a juicer mixer. Add 6.0 g of sample, set mixer rotation speed to low and disperse for 3 minutes. An appropriate amount of the dispersion is added to 500 ml of a toluene solution prepared in advance in a 1000 ml beaker and diluted. The diluting solution is continuously stirred with a homogenizer. This diluted solution is measured with an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer CAPA-700.
[Measurement condition]
Rotation speed: 2000rpm
Maximum particle size: 2.0 μm
Minimum particle size: 0.1 μm
Particle size interval: 0.1 μm
Dispersion medium viscosity: 0.59 mPa · s
Dispersion medium density: 0.87 g / cm 3
Particle density: Magnesium hydroxide fine particle density is input as true specific gravity value measured using dry automatic bulk density meter Accupic 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation).
また本発明では、表面に水酸化マグネシウムが露出している水酸化マグネシウム微粒子を用いることが好ましい。
前記のように、表面に露出した水酸化マグネシウムが安定した帯電能力に寄与するため、水酸化マグネシウム微粒子の表層を例えばスズのような物質で覆うと水酸化マグネシウムが表面に露出しないために十分な帯電能力を確保することができない恐れがある。このため、安定した帯電能力を発揮することが難しい。また、水酸化マグネシウムがキャリア表層に露出することによって、補給されたトナーを取り込みやすくなるという効果がある。これは、水酸化マグネシウムがトナーと摩擦帯電しやすいことによるものと考えられ、低温定着のために荷電粒子を減らしているトナーに対しては特に顕著な効果がある。なお、ここでいう表面に水酸化マグネシウムが露出している水酸化マグネシウム微粒子とは、水酸化マグネシウムがスズなどの物質に覆われておらず、微粒子表面の90%以上が水酸化マグネシウムであることを意味する。なお水酸化マグネシウム微粒子は、水酸化マグネシウム単一粒子であってもよい。
In the present invention, it is preferable to use magnesium hydroxide fine particles having magnesium hydroxide exposed on the surface.
As described above, the magnesium hydroxide exposed on the surface contributes to a stable charging ability, and therefore, if the surface layer of the magnesium hydroxide fine particles is covered with a substance such as tin, the magnesium hydroxide is not exposed on the surface. There is a possibility that charging ability cannot be secured. For this reason, it is difficult to exhibit stable charging ability. Further, the magnesium hydroxide is exposed to the carrier surface layer, so that the replenished toner can be easily taken in. This is considered to be due to the fact that magnesium hydroxide tends to be frictionally charged with the toner, and has a particularly remarkable effect on the toner in which charged particles are reduced for low-temperature fixing. In addition, the magnesium hydroxide fine particles in which magnesium hydroxide is exposed on the surface here means that magnesium hydroxide is not covered with a substance such as tin, and 90% or more of the fine particle surface is magnesium hydroxide. Means. The magnesium hydroxide fine particles may be magnesium hydroxide single particles.
また本発明のキャリアは、嵩密度が1.6g/cm3以上2.30g/cm3以下であるのが好ましい。上記嵩密度範囲によれば、静電潜像担持体上のトナー量が変動し、前画像履歴を次画像が引き継ぐ現象(ゴースト現象)の発生を防ぐ点において、非常に有利な効果を奏する。
特開2013−57817号公報や特開2014−77974号公報に記載があるように、ゴースト現象の発生メカニズムは、詳細は明らかではないが以下のように推測される。直前の画像履歴に応じ現像剤担持体上へトナーが付着し、現像剤担持体上に付着したトナーが持つ電位に応じ、次画像のトナー現像量が変動する。つまり、直前の画像履歴によって次画像のトナー現像量が変動することに起因すると考えられる。より詳細に述べると、非画像部では、画像部とは逆に、静電潜像担持体から現像スリーブ方向へトナーが移動するポテンシャルが形成されるため、トナーが現像剤担持体上へ直接付着してしまう(現像剤担持体上へのトナー付着が発生する。)。このように現像剤担持体上にトナーが付着した状態で、次回現像時に画像部を現像する場合、現像担持体上へ直接付着したトナーは帯電しているため、現像剤担持体上のトナーによる電位分だけ現像ポテンシャルが嵩上げされ、トナー現像量が増加してしまう。また、現像剤担持体上へ直接付着したトナーは、現像時に消費されるため、付着しているトナー量は一定ではなく、直前画像の履歴により変動する。即ち、直前に、非画像部や用紙と用紙の間隔部がある場合は、その後の画像部の現像には、上述の現像ポテンシャルの嵩上げが起こり、その後の画像濃度は高くなる。一方、直前画像が画像面積の多い画像の場合には、現像剤担持体上に直接付着したトナーは、直前画像を現像した際に消費され、上述の現像ポテンシャルの嵩上げの効果は少なくなるため、その後の画像濃度は高くならない。 以上のように、本発明が課題とする履歴現象は、直前画像の影響により現像剤担持体上のトナー付着量が変動し、その変動の影響を受け、次画像の濃度変動が現れる現象である。
The carrier of the present invention, the bulk density is preferably not more than 1.6 g / cm 3 or more 2.30 g / cm 3. According to the above bulk density range, the amount of toner on the electrostatic latent image carrier varies, and a very advantageous effect can be obtained in that the phenomenon that the next image takes over the previous image history (ghost phenomenon) is prevented.
As described in JP 2013-57817 A and JP 2014-77974 A, the generation mechanism of the ghost phenomenon is presumed as follows although details are not clear. The toner adheres to the developer carrying member according to the immediately preceding image history, and the toner development amount of the next image varies depending on the potential of the toner attached on the developer carrying member. That is, it is considered that the toner development amount of the next image varies depending on the immediately preceding image history. More specifically, in the non-image area, contrary to the image area, a potential for moving the toner from the electrostatic latent image carrier toward the developing sleeve is formed, so that the toner adheres directly onto the developer carrier. (Toner adhesion occurs on the developer carrying member). When the image portion is developed at the next development in a state where the toner is adhered on the developer carrier in this way, the toner directly adhered onto the developer carrier is charged, and therefore the toner on the developer carrier is charged. The development potential is increased by the potential and the toner development amount is increased. In addition, since the toner directly adhered onto the developer carrying member is consumed during development, the amount of adhered toner is not constant and varies depending on the history of the immediately preceding image. That is, when there is a non-image portion or a paper-to-paper gap immediately before, development of the subsequent image portion causes the above-described development potential to increase, and the subsequent image density increases. On the other hand, when the immediately preceding image is an image having a large image area, the toner directly attached on the developer carrier is consumed when the immediately preceding image is developed, and the above-described effect of increasing the development potential is reduced. Thereafter, the image density does not increase. As described above, the hysteresis phenomenon that is the subject of the present invention is a phenomenon in which the toner adhesion amount on the developer carrier fluctuates due to the influence of the immediately preceding image, and the density fluctuation of the next image appears due to the fluctuation. .
キャリアの嵩密度が2.30g/cm3未満であることにより、ゴースト現象は改善されることが確認される。これは現像機構成を同じにした場合、キャリアの嵩密度が低いことにより現像Nip内でのキャリア個数を多くすることができ、現像Nip内での実効抵抗を下げることができるため非画像時に現像剤担持体上へ現像されたトナーが、印刷時に消費されにくくなるために、現像剤担持体上のトナー量が直前画像に寄らず安定し、画像の均一性が得られるためである。 It is confirmed that the ghost phenomenon is improved when the bulk density of the carrier is less than 2.30 g / cm 3 . This is because when the developing machine configuration is the same, the number of carriers in the development Nip can be increased due to the low bulk density of the carrier, and the effective resistance in the development Nip can be lowered, so that development can be performed during non-image development. This is because the toner developed on the developer carrier is less likely to be consumed during printing, so that the toner amount on the developer carrier is stable regardless of the immediately preceding image, and image uniformity is obtained.
本発明のキャリアは、樹脂層に含まれる樹脂が、一般式(A)で表されるA成分、および一般式(B)で表されるB成分を含む下記共重合体(一般式(1))を加水分解し、シラノール基を生成し、触媒を用いて縮合することにより架橋物を得て、これを芯材粒子に被覆した後、加熱処理して得られるキャリアであることが好ましい。 In the carrier of the present invention, the resin contained in the resin layer contains the following copolymer (general formula (1)) containing the component A represented by the general formula (A) and the component B represented by the general formula (B). ) Is hydrolyzed to produce a silanol group and condensed using a catalyst to obtain a cross-linked product, which is coated with core material particles, and then preferably a carrier obtained by heat treatment.
ここで、式中において、R1、m、R2、R3、X、Yは以下に該当するものを示す。
R1:水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基
R2:炭素原子数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、およびブチル基等のアルキル基
R3:炭素数1〜8のメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、およびブチル基等のアルキル基、または炭素数1〜4のメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基
Here, in the formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , X, and Y are as follows.
R 1 : hydrogen atom or methyl group m: alkylene group such as methylene group having 1 to 8 carbon atoms, ethylene group, propylene group, butylene group R 2 : methyl group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl group, propyl Group, isopropyl group, alkyl group such as butyl group R 3 : alkyl group such as methyl group having 1 to 8 carbon atoms, ethyl group, propyl group, isopropyl group and butyl group, or methoxy group having 1 to 4 carbon atoms , Alkoxy groups such as ethoxy group, propoxy group, butoxy group
A成分: A component:
ここで、式中において、R1、m、R2、Xは以下に該当するものを示す。
R1:水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基、
R2:炭素原子数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、およびブチル基等のアルキル基
A成分において、X=10〜90モル%であり、より好ましくは、30〜70モル%である。
A成分は、例えば側鎖にメチル基が多数存在する原子団である、トリス(トリメチルシロキシ)シランを有しており、樹脂全体に対してA成分の比率が高くなると表面エネルギーが小さくなり、トナーの樹脂成分、ワックス成分などの付着が少なくなる。A成分が10モル%未満であると十分な効果が得られず、トナー成分の付着が急増する。また、90モル%より多くなると、下記の成分B、および成分Cが減り、架橋が進まず、強靭性が不足すると共に、芯材粒子と樹脂層の接着性が低下し、キャリア被膜の耐久性が悪くなる恐れがある。
Here, in the formula, R 1 , m, R 2 and X represent the following.
R 1 : hydrogen atom, or methyl group m: alkylene group such as methylene group having 1 to 8 carbon atoms, ethylene group, propylene group, butylene group,
R 2 : an alkyl group such as a methyl group having 1 to 4 carbon atoms, an ethyl group, a propyl group, and a butyl group In the component A, X = 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%. is there.
The component A has, for example, tris (trimethylsiloxy) silane, which is an atomic group having a large number of methyl groups in the side chain. When the ratio of the component A is increased with respect to the entire resin, the surface energy decreases, and the toner The adhesion of resin components, wax components, etc. of the resin is reduced. If the A component is less than 10 mol%, a sufficient effect cannot be obtained, and the adhesion of the toner component increases rapidly. On the other hand, if it exceeds 90 mol%, the following component B and component C will decrease, crosslinking will not proceed, the toughness will be insufficient, the adhesiveness between the core particles and the resin layer will decrease, and the durability of the carrier coating will be reduced. May get worse.
A成分を構成するためのモノマー成分としては、次式で示されるトリス(トリアルキルシロキシ)シラン化合物が例示される。
下式中、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基である。
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiMe3)3
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiEt3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiEt3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiEt3)3
CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiPr3)3
CH2=CH−COO−C3H6−Si(OSiPr3)3
CH2=CMe−COO−C4H8−Si(OSiPr3)3
As a monomer component for constituting the A component, a tris (trialkylsiloxy) silane compound represented by the following formula is exemplified.
In the following formulae, Me is a methyl group, Et is an ethyl group, and Pr is a propyl group.
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiMe 3) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiMe 3) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiMe 3) 3
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiEt 3) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiEt 3) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiEt 3) 3
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiPr 3) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiPr 3) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiPr 3) 3
A成分の製造方法は特に限定されないが、トリス(トリアルキルシロキシ)シランを白金触媒の存在下にアリルアクリレートまたはアリルメタクリレートと反応させる方法や、特開平11−217389号公報に記載されている、カルボン酸と酸触媒の存在下で、メタクリロキシアルキルトリアルコキシシランとヘキサアルキルジシロキサンとを反応させる方法などにより得られる。 The production method of the component A is not particularly limited, but a method of reacting tris (trialkylsiloxy) silane with allyl acrylate or allyl methacrylate in the presence of a platinum catalyst, or a carboxylic acid described in JP-A-11-217389. It can be obtained by a method of reacting methacryloxyalkyltrialkoxysilane and hexaalkyldisiloxane in the presence of an acid and an acid catalyst.
B成分:(架橋成分) Component B: (Crosslinking component)
ここで、式中において、R1、m、R2、R3、Yは以下に該当するものを示す。
R1:水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基
R2:炭素原子数1〜4のメチル基、エチル基、プロピル基、およびブチル基等のアルキル基
R3:炭素数1〜8のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基など)、または炭素数1〜4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基)
すなわち、B成分は、ラジカル重合性の2官能、または3官能性のシラン化合物であり、Y=10〜90モル%であるが、より好ましくは30〜70モル%である。
B成分が10モル%未満であると、強靭さが十分得られない。一方、90モル%より多いと、被膜は固くて脆くなり、膜削れが発生し易くなる。また、環境特性が悪化する。加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残り、環境特性(湿度依存性)を悪化させていることも考えられる。
Here, in the formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , and Y are as follows.
R 1 : hydrogen atom or methyl group m: alkylene group such as methylene group having 1 to 8 carbon atoms, ethylene group, propylene group, butylene group R 2 : methyl group having 1 to 4 carbon atoms, ethyl group, propyl Group and alkyl group such as butyl group R 3 : alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, etc.), or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group) , Propoxy group, butoxy group)
That is, the component B is a radically polymerizable bifunctional or trifunctional silane compound, and Y = 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%.
When the B component is less than 10 mol%, sufficient toughness cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 90 mol%, the coating becomes hard and brittle, and film scraping tends to occur. Moreover, environmental characteristics deteriorate. It is also conceivable that a large number of hydrolyzed crosslinking components remain as silanol groups, deteriorating environmental characteristics (humidity dependency).
B成分を構成するためのモノマー成分としてはとしては、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリトキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シラン、3−アクリロキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シランが例示される。 As a monomer component for constituting the B component, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, Examples include 3-methacryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltri (isopropoxy) silane, and 3-acryloxypropyltri (isopropoxy) silane.
本発明は、前記A成分およびB成分にC成分としてアクリル系化合物(モノマー)を加えてもよい。
このようなC成分を加えたものとしては、下記の共重合体(一般式(2))が挙げられる。
In the present invention, an acrylic compound (monomer) may be added as a C component to the A component and the B component.
As what added such C component, the following copolymer (general formula (2)) is mentioned.
前記式において、R1、m、R2、R3、X、Y、およびZは以下に該当するものを示す。
R1:水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のアルキレン基
R2:炭素原子数1〜4のアルキル基
R3:炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜4のアルコキシ基
X:10〜40モル%
Y:10〜40モル%。
In the above formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , X, Y, and Z are as follows.
R 1 : hydrogen atom or methyl group m: alkylene group having 1 to 8 carbon atoms R 2 : alkyl group having 1 to 4 carbon atoms R 3 : alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 4 carbon atoms Alkoxy group X: 10 to 40 mol%
Y: 10-40 mol%.
C成分: C component:
Z=30〜80モル%であり、かつ、60モル%<Y+Z<90モル%である。 Z = 30 to 80 mol%, and 60 mol% <Y + Z <90 mol%.
C成分は、樹脂層に可撓性を付与し、かつ、芯材粒子と樹脂層との接着性を良好にするものであるが、C成分が30モル%未満であると十分な接着性が得られず、80モル%よりも大きくなると、X成分およびY成分のいずれかが10モル%以下となるため、樹脂層の撥水性、硬さと可撓性(膜削れ)を両立させることが難しくなる。
C成分のアクリル系化合物(モノマー)としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましく、具体的には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、2−(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、3−(ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート、3−(ジメチルアミノ)プロピルアクリレートが例示される。これらの内ではアルキルメタクリレートが好ましく、特にメチルメタクリレートが好ましい。また、これらの化合物の1種類を単独で使用してもよく、2種類以上の混合物を使用してもよい。
The C component imparts flexibility to the resin layer and improves the adhesion between the core material particles and the resin layer. However, if the C component is less than 30 mol%, sufficient adhesion is obtained. When it exceeds 80 mol%, either X component or Y component becomes 10 mol% or less, so it is difficult to achieve both water repellency, hardness and flexibility (film scraping) of the resin layer. Become.
As the acrylic compound (monomer) of component C, acrylic acid ester and methacrylic acid ester are preferable. Specifically, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate, 2- (dimethylamino) ) Ethyl methacrylate, 2- (dimethylamino) ethyl acrylate, 3- (dimethylamino) propyl methacrylate, 3- (dimethylamino) propyl acrylate. Of these, alkyl methacrylate is preferable, and methyl methacrylate is particularly preferable. One of these compounds may be used alone, or a mixture of two or more may be used.
被膜の架橋による高耐久化技術としては、特許第3691115号公報に記載がある。特許第3691115号公報には、磁性粒子表面を、少なくとも末端にビニル基を有するオルガノポリシロキサンとヒドロキシル基、アミノ基、アミド基およびイミド基からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有するラジカル共重合性単量体との共重合体をイソシアネート系化合物により架橋させた熱硬化性樹脂で被覆したことを特徴とする静電荷像現像用キャリアが開示されているが、被膜の剥がれ・削れにおいて十分な耐久性が得られていないのが現状である。
その理由は十分に明らかではないが、前述の共重合体をイソシアネート系化合物により架橋させた熱硬化性樹脂の場合、構造式からも分かるように、共重合体樹脂中のイソシアネート化合物と反応(架橋)する単位重量当りの官能基が少なく、架橋点において、ニ次元、あるいは三次元的な緻密な架橋構造を形成することができない。そのために長時間使用すると、樹脂層剥がれ・削れなどが生じ(樹脂層の耐摩耗性が小さく)易く、十分な耐久性が得られていないと推察される。
樹脂層の剥がれ・削れが生じると、キャリア抵抗低下による画像品質の変化、キャリア付着が起こる。また、樹脂層の剥がれ・削れは、現像剤の流動性を低下させ、汲み上げ量低下を引き起こし、画像濃度低下、TCアップに伴う時汚れ、トナー飛散の原因となっている。
本発明における樹脂層の樹脂成分は、例えば、樹脂単位重量当たりでみても、二官能、あるいは三官能の架橋可能な官能基(点)を多数(単位重量当り、2倍〜3倍多い)有した共重合樹脂であり、これを更に、縮重合により架橋させたものであるため、樹脂層が極めて強靭で削れ難く、高耐久化が図れていると考えられる。
また、イソシアネート化合物による架橋よりも、シロキサン結合による架橋の方が結合エネルギーが大きく熱ストレスに対しても安定しているため、樹脂層の経時安定性が保たれていると推察される。
Japanese Patent No. 3691115 discloses a technique for improving durability by crosslinking a coating. Japanese Patent No. 3691115 discloses a radical having at least one functional group selected from the group consisting of an organopolysiloxane having a vinyl group at the terminal and a hydroxyl group, an amino group, an amide group and an imide group on the surface of the magnetic particle. A carrier for developing an electrostatic charge image characterized by coating a copolymer with a copolymerizable monomer with a thermosetting resin crosslinked with an isocyanate compound is disclosed. At present, sufficient durability is not obtained.
The reason for this is not sufficiently clear, but in the case of a thermosetting resin obtained by crosslinking the above-mentioned copolymer with an isocyanate compound, as can be seen from the structural formula, it reacts with the isocyanate compound in the copolymer resin (cross-linking). The functional group per unit weight is small, and a two-dimensional or three-dimensional dense cross-linked structure cannot be formed at the cross-linking point. Therefore, when used for a long time, the resin layer is likely to be peeled off or scraped (the abrasion resistance of the resin layer is small), and it is assumed that sufficient durability is not obtained.
When the resin layer is peeled off or scraped off, the image quality changes due to a decrease in carrier resistance and carrier adhesion occurs. In addition, peeling or scraping of the resin layer lowers the fluidity of the developer and causes a decrease in the amount of pumping, which causes a decrease in image density, contamination when the TC is increased, and toner scattering.
The resin component of the resin layer in the present invention has, for example, a large number of bifunctional or trifunctional crosslinkable functional groups (points) per unit weight of the resin (2 to 3 times greater per unit weight). It is considered that the resin layer is extremely tough and difficult to scrape and is highly durable because it is a copolymer resin that has been further cross-linked by condensation polymerization.
Further, it is presumed that the aging stability of the resin layer is maintained because the crosslinking energy by the siloxane bond is larger than that by the isocyanate compound and is more stable against heat stress.
樹脂層における樹脂成分としてはその他にシリコン樹脂、アクリル樹脂、またはこれらを併用して使用することができる。これは、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐摩耗性に非常に優れた性質を持つが、その反面、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分スペントが蓄積することによる帯電量低下など不具合が生じる場合がある。その場合、表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるシリコン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかし、シリコン樹脂は接着性が弱く脆性が高いので、耐摩耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランス良く得ることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する樹脂層を得ることが可能となる。 As the resin component in the resin layer, silicon resin, acrylic resin, or a combination thereof can be used. This is because the acrylic resin has a very excellent property of abrasion resistance due to its strong adhesiveness and low brittleness, but on the other hand, because of its high surface energy, it accumulates toner component spent in combination with easily spent toner. In some cases, this causes problems such as a decrease in charge amount. In this case, this problem can be solved by using together a silicon resin that has an effect that it is difficult to spend the toner component due to the low surface energy and the accumulation of the spent component is difficult to progress due to film scraping. However, since silicon resin has weak adhesiveness and high brittleness, it also has a weak point of poor wear resistance. Therefore, it is important to obtain a good balance between the properties of these two resins. It is possible to obtain a resin layer that also has properties.
本明細書でいうシリコン樹脂とは、一般的に知られているシリコン樹脂全てを指し、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコンや、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコン樹脂などが挙げられるが、これに限るものではない。例えば、市販品としてストレートシリコン樹脂としては、信越化学製のKR271、KR255、KR152、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2400、SR2406、SR2410等が挙げられる。この場合、シリコン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。さらに、変性シリコン樹脂としては、信越化学製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。 As used herein, the term “silicon resin” refers to all commonly known silicon resins, such as straight silicon consisting only of organosilosan bonds, and silicon resins modified with alkyd, polyester, epoxy, acrylic, urethane, etc. However, it is not limited to this. Examples of commercially available straight silicon resins include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicon. In this case, it is possible to use the silicon resin alone, but it is also possible to simultaneously use other components that undergo a crosslinking reaction, charge amount adjusting components, and the like. Further, as modified silicone resin, KR206 (alkyd modified), KR5208 (acryl modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2115 (epoxy modified) manufactured by Toray Dow Corning Silicon Co., Ltd. , SR2110 (alkyd modified) and the like.
本発明における樹脂層は、キャリアの体積固有抵抗を調整するために、導電性微粒子を含有することが好ましい。導電性微粒子としては、特に限定されないが、カーボンブラック、ITO、PTO、WTO、酸化錫、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ポリアニリン等の導電性高分子が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The resin layer in the present invention preferably contains conductive fine particles in order to adjust the volume resistivity of the carrier. Although it does not specifically limit as electroconductive fine particles, Conductive polymers, such as carbon black, ITO, PTO, WTO, a tin oxide, barium sulfate, zinc oxide, polyaniline, are mentioned, You may use 2 or more types together.
本発明のキャリアは、体積平均粒径が28μm以上40μm以下であることが好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径が28μm未満であると、キャリア付着が発生することがあり、40μmを超えると、画像細部の再現性が低下し、精細な画像を形成できなくなることがある。
なお、体積平均粒径は、例えば、マイクロトラック粒度分布計モデルHRA9320―X100(日機装社製)を用いて測定することができる。
本発明のキャリアは、体積固有抵抗が8〜14(LogΩ・cm)であることが好ましい。体積固有抵抗が8(LogΩ・cm)未満であると、非画像部でキャリア付着が発生することがあり、14(LogΩ・cm)を超えると、エッジ効果が許容できないレベルになることがある。
The carrier of the present invention preferably has a volume average particle size of 28 μm or more and 40 μm or less. When the volume average particle diameter of the carrier particles is less than 28 μm, carrier adhesion may occur. When the volume average particle diameter exceeds 40 μm, the reproducibility of image details may be reduced, and a fine image may not be formed.
The volume average particle diameter can be measured using, for example, a Microtrac particle size distribution model HRA9320-X100 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
The carrier of the present invention preferably has a volume resistivity of 8 to 14 (LogΩ · cm). If the volume resistivity is less than 8 (Log Ω · cm), carrier adhesion may occur in the non-image area, and if it exceeds 14 (Log Ω · cm), the edge effect may be at an unacceptable level.
なお、体積固有抵抗は、図1に示すセルを用いて測定することができる。具体的には、まず、表面積2.5cm×4cmの電極12aおよび電極12bを、0.2cmの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器からなるセル11に、キャリア13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う。次に、電極12aおよび電極12bの間に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(横河ヒューレットパッカード社製)を用いて測定し、下記式2から、体積固有抵抗[Ω・cm]を算出することができる。 The volume resistivity can be measured using the cell shown in FIG. Specifically, first, a carrier 13 is filled in a cell 11 made of a fluororesin container containing an electrode 12a and an electrode 12b having a surface area of 2.5 cm × 4 cm with a distance of 0.2 cm, and a drop height is set. Tapping 10 times at 1 cm and a tapping speed of 30 times / minute. Next, a DC voltage of 1000 V was applied between the electrodes 12a and 12b, and a resistance value r [Ω] after 30 seconds was measured using a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Company). From Equation 2, the volume resistivity [Ω · cm] can be calculated.
縮合触媒としては、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒が揚げられるが、本発明では、これら各種触媒のうち、優れた結果を齎らすチタン系触媒の中でも、特にチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)が触媒として最も好ましい。これは、シラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、且つ触媒が失活しにくいためであると考えられる。 Examples of the condensation catalyst include titanium-based catalysts, tin-based catalysts, zirconium-based catalysts, and aluminum-based catalysts. In the present invention, among these various catalysts, among titanium-based catalysts that give excellent results, titanium is particularly preferable. Diisopropoxybis (ethyl acetoacetate) is most preferred as the catalyst. This is considered to be because the effect of promoting the condensation reaction of the silanol group is large and the catalyst is hardly deactivated.
本発明において、樹脂層は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、微粒子を安定に分散させることができる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、r−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、r−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−r−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、r−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、r−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r−クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r−クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
シランカップリング剤の市販品としては、AY43−059、SR6020、SZ6023、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43−310M、SZ6030、SH6040、AY43−026、AY43−031、sh6062、Z−6911、sz6300、sz6075、sz6079、sz6083、sz6070、sz6072、Z−6721、AY43−004、Z−6187、AY43−021、AY43−043、AY43−040、AY43−047、Z−6265、AY43204M、AY43−048、Z−6403、AY43206M、AY43206E、Z6341、AY43210MC、AY43−083、AY43−101、AY43−013、AY43−158E、Z−6920、Z−6940(東レ・シリコーン社製)等が挙げられる。
シランカップリング剤の添加量は、樹脂層に対して、0.1〜10質量%であることが好ましい。シランカップリング剤を該範囲で添加することにより、各成分の接着性が向上し、長期間の使用中に樹脂層が脱落することを防止できる。また、長期間の使用中のトナーのフィルミング発生を防止できる。
In the present invention, the resin layer preferably contains a silane coupling agent. Thereby, the fine particles can be stably dispersed.
The silane coupling agent is not particularly limited, but r- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, r- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, r-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N -Β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -r-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, r-glycidoxypropyltrimethoxysilane, r-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, r-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, r-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium Chloride, r-chloropropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, allyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, 1, Examples include 3-divinyltetramethyldisilazane and methacryloxyethyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, and two or more of them may be used in combination.
Commercially available silane coupling agents include AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, sh6062, Z-6911, sz6300, sz6075, sz6079, sz6083, sz6070, sz6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43204M, AY43-048, Z-6403, AY43206M, AY43206E, Z6341, AY43210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920, Z-6 40 (Toray Silicone Co., Ltd.).
It is preferable that the addition amount of a silane coupling agent is 0.1-10 mass% with respect to the resin layer. By adding the silane coupling agent within this range, the adhesion of each component is improved, and the resin layer can be prevented from falling off during long-term use. Further, it is possible to prevent toner filming during long-term use.
本発明において、樹脂層の平均膜厚は0.50〜1.50μmであることが好ましく、0.7〜0.9μmであることがさらに好ましい。平均膜厚が0.50μm未満であると、前記の粒子径の水酸化マグネシウム微粒子を十分に保持することが難しくなり、膜から水酸化マグネシウム微粒子が離脱しやすくなる。また、1.50μmを超えると、樹脂層の中に水酸化マグネシウム微粒子が取り込まれてしまい、十分な帯電能力を発揮することが難しくなる。 In the present invention, the average film thickness of the resin layer is preferably 0.50 to 1.50 μm, and more preferably 0.7 to 0.9 μm. When the average film thickness is less than 0.50 μm, it becomes difficult to sufficiently hold the magnesium hydroxide fine particles having the above-mentioned particle diameter, and the magnesium hydroxide fine particles are easily detached from the film. On the other hand, if it exceeds 1.50 μm, magnesium hydroxide fine particles are taken into the resin layer, and it becomes difficult to exhibit sufficient charging ability.
本発明において、芯材粒子としては、磁性体であれば、特に限定されないが、鉄、コバルト等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;各種合金や化合物;これらの磁性体を樹脂中に分散させた樹脂粒子等が挙げられる。中でも、環境面への配慮から、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等が好ましい。 In the present invention, the core particle is not particularly limited as long as it is a magnetic substance, but is not limited to ferromagnetic metals such as iron and cobalt; iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite; various alloys and compounds; Examples thereof include resin particles dispersed in the resin. Of these, Mn-based ferrite, Mn-Mg-based ferrite, Mn-Mg-Sr ferrite, and the like are preferable from the viewpoint of environmental considerations.
本発明の現像剤は、本発明のキャリアおよびトナーを有する。
トナーは、結着樹脂と着色剤を含有するが、モノクロトナーおよびカラートナーのいずれであってもよい。また、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナー粒子は、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、本発明のキャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明の現像剤は、長期に亘り、良好な品質を維持することができる。さらに、カラートナー、特に、イエロートナーは、一般に、キャリアの樹脂層の削れによる色汚れが発生するという問題があるが、本発明の現像剤は、色汚れの発生を抑制することができる。
The developer of the present invention has the carrier and toner of the present invention.
The toner contains a binder resin and a colorant, and may be a monochrome toner or a color toner. Further, the toner particles may contain a release agent in order to be applied to an oilless system in which toner fixing prevention oil is not applied to the fixing roller. Such toner generally tends to cause filming. However, since the carrier of the present invention can suppress filming, the developer of the present invention maintains good quality for a long time. Can do. Further, color toners, particularly yellow toners, generally have a problem that color stains are generated due to scraping of the resin layer of the carrier. However, the developer of the present invention can suppress the occurrence of color stains.
トナーは、粉砕法、重合法等の公知の方法を用いて製造することができる。例えば、粉砕法を用いてトナーを製造する場合、まず、トナー材料を混練することにより得られる溶融混練物を冷却した後、粉砕し、分級して、母体粒子を作製する。次に、転写性、耐久性をさらに向上させるために、母体粒子に外添剤を添加し、トナーを作製する。
このとき、トナー材料を混練する装置としては、特に限定されないが、バッチ式の2本ロール;バンバリーミキサー;KTK型2軸押出し機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出し機(東芝機械社製)、2軸押出し機(KCK社製)、PCM型2軸押出し機(池貝鉄工社製)、KEX型2軸押出し機(栗本鉄工所社製)等の連続式の2軸押出し機;コ・ニーダ(ブッス社製)等の連続式の1軸混練機等が挙げられる。
また、冷却した溶融混練物を粉砕する際には、ハンマーミル、ロートプレックス等を用いて粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機、機械式の微粉砕機等を用いて微粉砕することができる。なお、平均粒径が3〜15μmとなるように粉砕することが好ましい。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、母体粒子の平均粒径が5〜20μmとなるように分級することが好ましい。
また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。
The toner can be produced using a known method such as a pulverization method or a polymerization method. For example, when a toner is manufactured using a pulverization method, first, a melt-kneaded product obtained by kneading a toner material is cooled, pulverized, and classified to prepare base particles. Next, in order to further improve transferability and durability, an external additive is added to the base particles to produce a toner.
At this time, the apparatus for kneading the toner material is not particularly limited, but a batch type two roll; Banbury mixer; KTK type twin screw extruder (manufactured by Kobe Steel), TEM type twin screw extruder (Toshiba Machine) A continuous twin screw extruder such as a twin screw extruder (manufactured by KCK), a PCM type twin screw extruder (manufactured by Ikegai Iron Works), a KEX type twin screw extruder (manufactured by Kurimoto Iron Works); Examples thereof include a continuous single-shaft kneader such as Ko Nida (manufactured by Buss).
Further, when the cooled melt-kneaded product is pulverized, it is roughly pulverized using a hammer mill, a rotoplex, etc., and then finely pulverized using a fine pulverizer using a jet stream, a mechanical pulverizer or the like. be able to. In addition, it is preferable to grind | pulverize so that an average particle diameter may be set to 3-15 micrometers.
Furthermore, when classifying the crushed melt-kneaded material, a wind classifier or the like can be used. In addition, it is preferable to classify so that the average particle diameter of the base particles is 5 to 20 μm.
In addition, when an external additive is added to the base particle, the external additive adheres to the surface of the base particle while being pulverized by mixing and stirring using a mixer.
結着樹脂としては、特に限定されないが、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およびその置換体の単独重合体;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−メタクリル酸共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタ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−イソプレン共重合体、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;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族または芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
圧力定着用の結着樹脂としては、特に限定されないが、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィン;エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体;エポキシ樹脂、ポリエステル、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
The binder resin is not particularly limited, but is a homopolymer of styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, polyvinyltoluene and the like; and a styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene. -Vinyltoluene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer Styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene Copolymer, styrene-isoprene copolymer , Styrene copolymers such as styrene-maleic acid ester copolymer; polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacryl Examples thereof include acids, rosins, modified rosins, terpene resins, phenol resins, aliphatic or aromatic hydrocarbon resins, and aromatic petroleum resins, and two or more of them may be used in combination.
The binder resin for pressure fixing is not particularly limited, but polyolefins such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene; ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer. Olefin copolymers such as ethylene-methacrylate copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, ionomer resin; epoxy resin, polyester, styrene-butadiene copolymer, polyvinylpyrrolidone, Examples thereof include methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, maleic acid-modified phenol resin, phenol-modified terpene resin, and the like, and two or more of them may be used in combination.
着色剤(顔料または染料)としては、特に限定されないが、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等の黄色顔料;モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等の橙色顔料;ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等の赤色顔料;ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料;コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等の青色顔料;クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等の緑色顔料;カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等の黒色顔料等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。 Although it does not specifically limit as a coloring agent (pigment or dye), Cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, Navels yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, Yellow pigments such as permanent yellow NCG and tartrazine lake; orange pigments such as molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, indanthrene brilliant orange GK; bengara, cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Kami Red pigments such as 6B, eosin lake, rhodamine lake B, alizarin lake, brilliant carmine 3B; purple pigments such as fast violet B, methyl violet lake; cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, Blue pigments such as phthalocyanine blue partially chlorinated, First Sky Blue, Indanthrene Blue BC; Green pigments such as Chrome Green, Chrome Oxide, Pigment Green B, Malachite Green Lake; Carbon Black, Oil Furnace Black, Channel Black, Lamp Black Azine-based dyes such as acetylene black and aniline black, black pigments such as metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides. It may be.
離型剤としては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The release agent is not particularly limited, but includes polyolefins such as polyethylene and polypropylene, fatty acid metal salts, fatty acid esters, paraffin wax, amide wax, polyhydric alcohol wax, silicone varnish, carnauba wax, ester wax and the like. Two or more kinds may be used in combination.
また、トナーは、帯電制御剤をさらに含有してもよい。帯電制御剤としては、特に限定されないが、ニグロシン;炭素数が2〜16のアルキル基を有するアジン系染料(特公昭42−1627号公報参照);C.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)等の塩基性染料;これらの塩基性染料のレーキ顔料;C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩;ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物;ジアルキルスズボレート化合物;グアニジン誘導体;アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂;特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩;特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸;ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体;スルホン化した銅フタロシアニン顔料;有機ホウ素塩類;含フッ素4級アンモニウム塩;カリックスアレン系化合物等が挙げられるが、二種以上併用してもよい。なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。 The toner may further contain a charge control agent. The charge control agent is not particularly limited, but nigrosine; an azine dye having an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (see Japanese Patent Publication No. 42-1627); I. Basic Yellow 2 (C.I. 41000), C.I. I. Basic Yellow 3, C.I. I. Basic Red 1 (C.I. 45160), C.I. I. Basic Red 9 (C.I. 42500), C.I. I. Basic Violet 1 (C.I. 42535), C.I. I. Basic Violet 3 (C.I. 42555), C.I. I. Basic Violet 10 (C.I. 45170), C.I. I. Basic Violet 14 (C.I. 42510), C.I. I. Basic Blue 1 (C.I. 42025), C.I. I. Basic Blue 3 (C.I. 51005), C.I. I. Basic Blue 5 (C.I. 42140), C.I. I. Basic Blue 7 (C.I. 42595), C.I. I. Basic Blue 9 (C.I. 52015), C.I. I. Basic Blue 24 (C.I. 52030), C.I. I. Basic Blue 25 (C.I. 52025), C.I. I. Basic Blue 26 (C.I. 44045), C.I. I. Basic Green 1 (C.I. 42040), C.I. I. Basic dyes such as Basic Green 4 (C.I. 42000); lake pigments of these basic dyes; I. Solvent Black 8 (C.I. 26150), quaternary ammonium salts such as benzoylmethylhexadecyl ammonium chloride and decyltrimethyl chloride; dialkyltin compounds such as dibutyl and dioctyl; dialkyltin borate compounds; guanidine derivatives; vinyl having an amino group Polyamine resins such as polycondensation polymers and condensation polymers having amino groups; described in JP-B-41-20153, JP-B-43-27596, JP-B-44-6397, and JP-B-45-26478 Metal complex salts of monoazo dyes; salicylic acids described in JP-B-55-42752 and JP-B-59-7385; dialkylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid Zn, Al, Co, Cr, Fe, etc. Metal complexes of Examples thereof include honed copper phthalocyanine pigments; organic boron salts; fluorine-containing quaternary ammonium salts; calixarene compounds, and the like. For color toners other than black, white metal salts of salicylic acid derivatives are preferred.
外添剤としては、特に限定されないが、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子;ソープフリー乳化重合法により得られる平均粒径が0.05〜1μmのポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、表面が疎水化処理されているシリカ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が好ましい。さらに、疎水化処理されているシリカおよび疎水化処理されている酸化チタンを併用し、疎水化処理されているシリカよりも疎水化処理されている酸化チタンの添加量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性に優れるトナーが得られる。 The external additive is not particularly limited, but inorganic particles such as silica, titanium oxide, alumina, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, etc .; poly having an average particle size of 0.05 to 1 μm obtained by a soap-free emulsion polymerization method Examples thereof include resin particles such as methyl methacrylate particles and polystyrene particles, and two or more kinds may be used in combination. Among these, metal oxide particles such as silica and titanium oxide whose surfaces are hydrophobized are preferable. Furthermore, by using a combination of hydrophobized silica and hydrophobized titanium oxide, the amount of added hydrophobized titanium oxide is higher than that of hydrophobized silica. A toner having excellent charging stability can be obtained.
本発明のキャリアを、キャリアとトナーから成る補給用現像剤とし、現像装置内の余剰の現像剤を排出しながら画像形成を行う画像形成装置に適用することで、極めて長期に渡って安定した画像品質が得られる。つまり、現像装置内の劣化したキャリアと、補給用現像剤中の劣化していないキャリアを入れ替え、長期間に渡って帯電量を安定に保ち、安定した画像が得られる。本方式は、特に高画像面積印字時に有効である。高画像面積印字時は、キャリアへのトナースペントによるキャリア帯電劣化が主なキャリア劣化であるが、本方式を用いることで、高画像面積時には、キャリア補給量も多くなるため、劣化したキャリアが入れ替わる頻度があがる。これにより、極めて長期間に渡って安定した画像を得られる。
補給用現像剤の混合比率は、キャリア1質量部に対してトナーを2〜50質量部の配合割合とすることが好ましい。トナーが2質量部未満の場合には、補給キャリア量が多すぎ、キャリア供給過多となり現像装置中のキャリア濃度が高くなりすぎるため、現像剤の帯電量が増加しやすい。また、現像剤帯電量が上がることにより、現像能力が下がり画像濃度が低下してしまう。また50質量部を超えると、補給用現像剤中のキャリア割合が少なくなるため、画像形成装置中のキャリアの入れ替わりが少なくなり、キャリア劣化に対する効果が期待できなくなる。
By applying the carrier of the present invention to a replenishment developer composed of a carrier and a toner and applying it to an image forming apparatus that forms an image while discharging excess developer in the developing device, a stable image can be obtained over a very long period of time. Quality is obtained. That is, the deteriorated carrier in the developing device and the non-deteriorated carrier in the replenishing developer are replaced, and the charge amount is kept stable over a long period of time, so that a stable image can be obtained. This method is particularly effective when printing a large image area. When printing a large image area, carrier charge deterioration due to toner spent on the carrier is the main carrier deterioration. However, when this method is used, the carrier replenishment amount increases when the image area is large, and the deteriorated carrier is replaced. Increases frequency. Thereby, a stable image can be obtained for an extremely long period of time.
The mixing ratio of the replenishment developer is preferably 2 to 50 parts by mass of toner with respect to 1 part by mass of the carrier. When the amount of toner is less than 2 parts by mass, the amount of replenishment carrier is excessive, the carrier is excessively supplied, and the carrier concentration in the developing device becomes too high, so that the charge amount of the developer tends to increase. Further, when the developer charge amount increases, the developing ability decreases and the image density decreases. On the other hand, if the amount exceeds 50 parts by mass, the carrier ratio in the replenishment developer decreases, so that the replacement of carriers in the image forming apparatus decreases, and the effect on carrier deterioration cannot be expected.
本発明の画像形成方法は、キャリア及びトナーを用いて画像形成を行う工程を少なくとも有し、前記キャリアが、本発明の前記キャリアを含むことを特徴とする。
図2に、本発明の画像形成方法を適用したプロセスカートリッジの一例を示す。プロセスカートリッジ100は、感光体101、感光体101を帯電する帯電装置102、感光体101上に形成された静電潜像を本発明の現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像装置103および感光体101上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、感光体101上に残留したトナーを除去するクリーニング装置104が一体に支持されており、プロセスカートリッジ100は、複写機、プリンター等の画像形成装置の本体に対して着脱可能である。
以下、プロセスカートリッジ100を搭載した画像形成装置を用いて画像を形成する方法について説明する。まず、感光体101が所定の周速度で回転駆動され、帯電装置102により、感光体101の周面が正または負の所定電位に均一に帯電される。次に、スリット露光方式の露光装置、レーザービームで走査露光する露光装置等の露光装置(不図示)から感光体101の周面に露光光が照射され、静電潜像が順次形成される。さらに、感光体101の周面に形成された静電潜像は、現像装置103により、本発明の現像剤を用いて現像され、トナー像が形成される。次に、感光体101の周面に形成されたトナー像は、感光体101の回転と同期されて、給紙部(不図示)から感光体101と転写装置(不図示)の間に給紙された転写紙に、順次転写される。さらに、トナー像が転写された転写紙は、感光体101の周面から分離されて定着装置(不図示)に導入されて定着された後、複写物(コピー)として、画像形成装置の外部へプリントアウトされる。一方、トナー像が転写された後の感光体101の表面は、クリーニング装置104により、残留したトナーが除去されて清浄化された後、除電装置(不図示)により除電され、繰り返し画像形成に使用される。
The image forming method of the present invention includes at least a step of performing image formation using a carrier and a toner, and the carrier includes the carrier of the present invention.
FIG. 2 shows an example of a process cartridge to which the image forming method of the present invention is applied. The process cartridge 100 includes a photosensitive member 101, a charging device 102 that charges the photosensitive member 101, and a developing device that develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive member 101 using the developer of the present invention to form a toner image. 103 and a toner image formed on the photoconductor 101 are transferred to a recording medium, and a cleaning device 104 that removes the toner remaining on the photoconductor 101 is integrally supported. The process cartridge 100 is a copier, It can be attached to and detached from the main body of an image forming apparatus such as a printer.
Hereinafter, a method for forming an image using the image forming apparatus equipped with the process cartridge 100 will be described. First, the photosensitive member 101 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed, and the charging device 102 uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive member 101 to a predetermined positive or negative potential. Next, exposure light is irradiated onto the peripheral surface of the photosensitive member 101 from an exposure apparatus (not shown) such as a slit exposure type exposure apparatus or an exposure apparatus that performs scanning exposure with a laser beam, and electrostatic latent images are sequentially formed. Further, the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photoconductor 101 is developed by the developing device 103 using the developer of the present invention to form a toner image. Next, the toner image formed on the peripheral surface of the photoconductor 101 is fed between a photoconductor 101 and a transfer device (not shown) from a paper feed unit (not shown) in synchronization with the rotation of the photoconductor 101. The images are sequentially transferred onto the transferred transfer paper. Further, the transfer paper onto which the toner image has been transferred is separated from the peripheral surface of the photoconductor 101, introduced into a fixing device (not shown) and fixed, and then transferred to the outside of the image forming apparatus as a copy (copy). Printed out. On the other hand, after the toner image is transferred, the surface of the photoconductor 101 is cleaned by removing residual toner by a cleaning device 104, and then neutralized by a static eliminator (not shown) and repeatedly used for image formation. Is done.
また本発明は、本発明の現像剤を収容した現像剤収容ユニットを提供する。
本発明における現像剤収容ユニットとは、現像剤を収容する機能を有するユニットに、現像剤を収容したユニットのことをいう。
ここで、現像剤収容ユニットの態様としては、現像剤入り容器、現像器、プロセスカートリッジがある。
現像剤入り容器とは、現像剤を収容した容器のことをいう。
現像器は、現像剤を収容し現像する手段を有するものをいう。
プロセスカートリッジとは、上記のように、少なくとも像担持体と現像手段とを一体とし、画像形成装置に対して着脱可能であるものをいう。帯電手段、露光手段、クリーニング手段の少なくとも一つと、像担持体と現像手段とを一体としてもよい。
The present invention also provides a developer containing unit containing the developer of the present invention.
The developer accommodating unit in the present invention refers to a unit in which a developer is accommodated in a unit having a function of accommodating a developer.
Here, as an aspect of the developer accommodating unit, there are a container containing a developer, a developing device, and a process cartridge.
A container containing a developer means a container containing a developer.
The developing unit is a unit having a means for containing and developing a developer.
As described above, the process cartridge refers to a cartridge in which at least the image carrier and the developing unit are integrated and detachable from the image forming apparatus. At least one of the charging unit, the exposure unit, and the cleaning unit, and the image carrier and the developing unit may be integrated.
本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置は、例えば、静電潜像担持体と、該潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有しており、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ものであり、現像剤として本発明の現像剤を用いるものである。 An image forming apparatus to which the image forming method of the present invention is applied, for example, forms an electrostatic latent image on the latent image carrier, an electrostatic latent image carrier, charging means for charging the latent image carrier, and the like. An exposure unit, a developing unit that develops the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier using a developer to form a toner image, and an electrostatic latent image carrier formed on the electrostatic latent image carrier. Transfer means for transferring the toner image to the recording medium, and fixing means for fixing the toner image transferred to the recording medium, and other means appropriately selected as necessary, for example, static elimination means , A cleaning means, a recycling means, a control means, etc., and the developer of the present invention is used as a developer.
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、「部」は質量部を表わす。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these. “Part” means part by mass.
(樹脂合成例1)
撹拌機付きフラスコにトルエン300gを投入して、窒素ガス気流下で90℃まで昇温した。次いでこれに、CH2=CMe−COO−C3H6−Si(OSiMe3)3 (式中、Meはメチル基である。)で示される3−メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン84.4g(200ミリモル:サイラプレーン TM−0701T/チッソ株式会社製)、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン39g(150ミリモル)、メタクリル酸メチル65.0g(650ミリモル)、および、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.58g(3ミリモル)の混合物を1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに、2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリル0.06g(0.3ミリモル)をトルエン15gに溶解した溶液を加えて(2,2’−アゾビス−2−メチルブチロニトリルの合計量0.64g=3.3ミリモル)、90〜100℃で3時間混合してラジカル共重合させて重量平均分子量35,000のメタクリル系共重合体R1を得た。
(Resin synthesis example 1)
300 g of toluene was charged into a flask equipped with a stirrer, and the temperature was raised to 90 ° C. under a nitrogen gas stream. Subsequently, to this, 3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane 84.CH 2 = CMe—COO—C 3 H 6 —Si (OSiMe 3 ) 3 (wherein Me is a methyl group). 4 g (200 mmol: Silaplane TM-0701T / manufactured by Chisso Corporation), 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane 39 g (150 mmol), methyl methacrylate 65.0 g (650 mmol), and 2,2′- A mixture of 0.58 g (3 mmol) of azobis-2-methylbutyronitrile was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, a solution prepared by dissolving 0.06 g (0.3 mmol) of 2,2′-azobis-2-methylbutyronitrile in 15 g of toluene was further added (2,2′-azobis-2-methylbutyrate). A total amount of ronitrile (0.64 g = 3.3 mmol) was mixed at 90 to 100 ° C. for 3 hours and radical copolymerized to obtain a methacrylic copolymer R1 having a weight average molecular weight of 35,000.
(キャリア製造実施例1)
合成例1で得られたメタクリル系共重合体R1[固形分100質量%]:20部、シリコン樹脂溶液[固形分20質量%]:100部、アミノシラン[固形分100質量%]:3.0部、微粒子として水酸化マグネシウム微粒子(堺化学製、体積平均粒径700nm):36部、酸素欠損型スズ微粒子(三井金属製、一次粒子径30nm):60部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)TC−750(マツモトファインケミカル社製)2部を、トルエンで希釈して、固形分20wt%の樹脂溶液を得た。
芯材として重量平均粒径が35μmのMnフェライト粒子を用いて、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.70μmになるように、流動床型コーティング装置に微粒化ノズルを使用して、流動槽内の温度を各60℃に制御して樹脂溶液を塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、210℃/1時間焼成し、キャリア1を得た。キャリア1の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は710nmであった。
(Carrier Production Example 1)
Methacrylic copolymer R1 obtained in Synthesis Example 1 [solid content: 100% by mass]: 20 parts, silicon resin solution [solid content: 20% by mass]: 100 parts, aminosilane [solid content: 100% by mass]: 3.0 Parts, magnesium hydroxide fine particles (manufactured by Sakai Chemicals, volume average particle size 700 nm): 36 parts, oxygen-deficient tin fine particles (manufactured by Mitsui Metals, primary particle size 30 nm): 60 parts, titanium diisopropoxybis ( Ethyl acetoacetate) TC-750 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co.) 2 parts was diluted with toluene to obtain a resin solution having a solid content of 20 wt%.
Using Mn ferrite particles having a weight average particle diameter of 35 μm as the core material, and using an atomizing nozzle in the fluidized bed type coating apparatus so that the average film thickness of the resin layer is 0.70 μm on the core material surface, The temperature in the fluid tank was controlled to 60 ° C., and the resin solution was applied and dried. The obtained carrier was baked in an electric furnace at 210 ° C./1 hour to obtain carrier 1. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 1 was 710 nm.
(キャリア製造実施例2)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を500nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が1.00μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例2にあたるキャリア2を得た。キャリア2の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は505nmであった。
(Carrier Production Example 2)
Conduct carrier production in exactly the same manner as in Carrier Production Example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is 500 nm and the average film thickness of the resin layer is 1.00 μm on the core material surface. Carrier 2 corresponding to Example 2 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 2 was 505 nm.
(キャリア製造実施例3)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を500nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.30μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例3にあたるキャリア3を得た。キャリア3の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は505nmであった。
(Carrier Production Example 3)
Conduct carrier production in exactly the same manner as in Carrier Production Example 1, except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is 500 nm and the average film thickness of the resin layer is 0.30 μm on the core surface. Carrier 3 corresponding to Example 3 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 3 was 505 nm.
(キャリア製造実施例4)
水酸化マグネシウム微粒子の処方量を30部に変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例4にあたるキャリア4を得た。
(Carrier Production Example 4)
A carrier 4 corresponding to the carrier production example 4 was obtained in exactly the same manner as the carrier production example 1 except that the prescription amount of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 30 parts.
(キャリア製造実施例5)
芯材表面において樹脂層の平均膜厚が1.50μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例5にあたるキャリア5を得た。
(Carrier Production Example 5)
A carrier 5 corresponding to the carrier production example 5 was obtained in exactly the same manner as the carrier production example 1 except that the average film thickness of the resin layer was changed to 1.50 μm on the surface of the core material.
(キャリア製造実施例6)
水酸化マグネシウム微粒子の処方量を53部に変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例6にあたるキャリア6を得た。
(Carrier Production Example 6)
A carrier 6 corresponding to the carrier production example 6 was obtained in exactly the same manner as the carrier production example 1 except that the prescription amount of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 53 parts.
(キャリア製造実施例7)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を500nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.55μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例7にあたるキャリア7を得た。キャリア7の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は505nmであった。
(Carrier Production Example 7)
Conduct carrier production in exactly the same manner as Carrier Production Example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is 500 nm and the average film thickness of the resin layer is 0.55 μm on the core surface. Carrier 7 corresponding to Example 7 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 7 was 505 nm.
(キャリア製造実施例8)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を400nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.55μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例8にあたるキャリア8を得た。キャリア8の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は408nmであった。
(Carrier Production Example 8)
Conduct carrier production in exactly the same manner as in Carrier Production Example 1, except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles is 400 nm and the average film thickness of the resin layer is 0.55 μm on the core surface. Carrier 8 corresponding to Example 8 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 8 was 408 nm.
(キャリア製造実施例9)
メタクリル系共重合体R1[固形分100質量%]:20部、シリコン樹脂溶液[固形分20質量%]:100部、アミノシラン[固形分100質量%]:3.0部、微粒子として水酸化マグネシウム微粒子(堺化学製、体積平均粒径900nm、上記円相当径の測定方法により測定された樹脂層中の円相当径は902nm):72部、酸素欠損型スズ微粒子(三井金属製、一次粒子径30nm):60部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)TC−750(マツモトファインケミカル社製)2部を、トルエンで希釈して、固形分20wt%の樹脂溶液1を得た。
さらにメタクリル系共重合体R1[固形分100質量%]:20部、シリコン樹脂溶液[固形分20質量%]:100部、アミノシラン[固形分100質量%]:3.0部、微粒子として水酸化マグネシウム微粒子(堺化学製、体積平均粒径700nm、上記円相当径の測定方法により測定された樹脂層中の円相当径は710nm):36部、酸素欠損型スズ微粒子(三井金属製、一次粒子径30nm):60部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)TC−750(マツモトファインケミカル社製)2部を、トルエンで希釈して、固形分20wt%の樹脂溶液2を得た。
芯材として重量平均粒径が35μmのMnフェライト粒子を用いて、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.70μmになるように、なおかつ樹脂溶液1と2の割合が等しくなるように、流動床型コーティング装置に微粒化ノズルを使用して、流動槽内の温度を各60℃に制御して樹脂溶液1、樹脂溶液2の順に塗布・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、210℃/1時間焼成し、キャリア製造実施例9にあたるキャリア9を得た。
(Carrier Production Example 9)
Methacrylic copolymer R1 [solid content 100% by mass]: 20 parts, silicon resin solution [solid content 20% by mass]: 100 parts, aminosilane [solid content 100% by mass]: 3.0 parts, magnesium hydroxide as fine particles Fine particles (manufactured by Sakai Chemicals, volume average particle size 900 nm, equivalent circle diameter in the resin layer measured by the method for measuring equivalent circle diameter is 902 nm): 72 parts, oxygen deficient tin fine particles (Mitsui Metals, primary particle size 30 nm): 60 parts, 2 parts of titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate) TC-750 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) as a catalyst were diluted with toluene to obtain a resin solution 1 having a solid content of 20 wt%.
Further, methacrylic copolymer R1 [solid content 100% by mass]: 20 parts, silicon resin solution [solid content 20% by mass]: 100 parts, aminosilane [solid content 100% by mass]: 3.0 parts, hydroxylated as fine particles Magnesium fine particles (manufactured by Sakai Chemicals, volume average particle size 700 nm, equivalent circle diameter in the resin layer measured by the method for measuring equivalent circle diameter is 710 nm): 36 parts, oxygen deficient tin fine particles (Mitsui Metals, primary particles (Diameter 30 nm): 60 parts, 2 parts of titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate) TC-750 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.) as a catalyst were diluted with toluene to obtain a resin solution 2 having a solid content of 20 wt%.
Using Mn ferrite particles having a weight average particle diameter of 35 μm as the core material, the average film thickness of the resin layer on the surface of the core material is 0.70 μm, and the ratio of the resin solutions 1 and 2 is equal. Using a atomizing nozzle in the fluidized bed type coating apparatus, the temperature in the fluidized tank was controlled at 60 ° C., and the resin solution 1 and the resin solution 2 were applied and dried in this order. The obtained carrier was baked in an electric furnace at 210 ° C./1 hour to obtain a carrier 9 corresponding to Carrier Production Example 9.
(キャリア製造実施例10)
芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.55μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例9と全く同じ方法で、キャリア製造実施例10にあたるキャリア10を得た。
(Carrier Production Example 10)
A carrier 10 corresponding to Carrier Production Example 10 was obtained in exactly the same manner as Carrier Production Example 9, except that the average film thickness of the resin layer was changed to 0.55 μm on the surface of the core material.
(キャリア製造実施例11)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を900nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例11にあたるキャリア11を得た。キャリア11の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は902nmであった。
(Carrier Production Example 11)
Carrier 11 corresponding to carrier production example 11 was obtained in exactly the same manner as carrier production example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 900 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 11 was 902 nm.
(キャリア製造実施例12)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を200nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例12にあたるキャリア12を得た。キャリア12の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は205nmであった。
(Carrier Production Example 12)
A carrier 12 corresponding to the carrier production example 12 was obtained in exactly the same manner as the carrier production example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 200 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 12 was 205 nm.
(キャリア製造実施例13)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を500nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例13にあたるキャリア13を得た。キャリア13の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は505nmであった。
(Carrier Production Example 13)
Carrier 13 corresponding to carrier production example 13 was obtained in exactly the same manner as carrier production example 1, except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 500 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 13 was 505 nm.
(キャリア製造実施例14)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を1000nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例14にあたるキャリア14を得た。キャリア14の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は1018nmであった。
(Carrier Production Example 14)
A carrier 14 corresponding to the carrier production example 14 was obtained in exactly the same manner as the carrier production example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 1000 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 14 was 1018 nm.
(キャリア製造実施例15)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を150nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例15にあたるキャリア15を得た。キャリア15の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は149nmであった。
(Carrier Production Example 15)
A carrier 15 corresponding to Carrier Production Example 15 was obtained in exactly the same manner as Carrier Production Example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 150 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 15 was 149 nm.
(キャリア製造実施例16)
平均膜厚0.15μmで酸素欠損型スズを表面にコーティングした水酸化マグネシウム微粒子を使用するように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例16にあたるキャリア16を得た。
(Carrier Production Example 16)
The carrier 16 corresponding to the carrier production example 16 is the same as the carrier production example 1 except that magnesium hydroxide fine particles coated with oxygen deficient tin on the surface with an average film thickness of 0.15 μm are used. Obtained.
(キャリア製造実施例17)
メタクリル系共重合体R1を使用せず、シリコン樹脂溶液の処方量を200部に変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例17にあたるキャリア17を得た。
(Carrier Production Example 17)
Carrier 17 corresponding to carrier production example 17 was obtained in exactly the same manner as carrier production example 1, except that methacrylic copolymer R1 was not used and the formulation amount of the silicone resin solution was changed to 200 parts.
(キャリア製造実施例18)
酸素欠損型スズ微粒子を使用しないこと以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造実施例18にあたるキャリア18を得た。
(Carrier Production Example 18)
A carrier 18 corresponding to carrier production example 18 was obtained in exactly the same manner as carrier production example 1 except that oxygen-deficient tin fine particles were not used.
(キャリア製造比較例1)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を200nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が1.00μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造比較例1にあたるキャリア19を得た。キャリア19の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は201nmであった。
(Carrier Production Comparative Example 1)
The carrier production comparison was made in exactly the same manner as in Carrier Production Example 1, except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 200 nm and the average film thickness of the resin layer on the core material surface was changed to 1.00 μm. A carrier 19 corresponding to Example 1 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 19 was 201 nm.
(キャリア製造比較例2)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を900nmにし、芯材表面において樹脂層の平均膜厚が0.30μmになるように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造比較例2にあたるキャリア20を得た。キャリア20の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は899nmであった。
(Carrier Production Comparative Example 2)
The carrier production comparison was made in exactly the same manner as in Carrier Production Example 1, except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 900 nm and the average film thickness of the resin layer was 0.30 μm on the core material surface. A carrier 20 corresponding to Example 2 was obtained. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 20 was 899 nm.
(キャリア製造比較例3)
水酸化マグネシウム微粒子の体積平均粒径を80nmに変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造比較例3にあたるキャリア21を得た。キャリア21の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は83nmであった。
(Carrier Production Comparative Example 3)
A carrier 21 corresponding to carrier production comparative example 3 was obtained in exactly the same manner as carrier production example 1 except that the volume average particle size of the magnesium hydroxide fine particles was changed to 80 nm. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 21 was 83 nm.
(キャリア製造比較例4)
水酸化マグネシウム微粒子を使用せず、代わりに体積平均粒径600nmのアルミナ微粒子を使用するように変更する以外は、キャリア製造実施例1と全く同じ方法で、キャリア製造比較例4にあたるキャリア22を得た。キャリア22の樹脂層中の水酸化マグネシウム微粒子の円相当径は605nmであった。
(Carrier Production Comparative Example 4)
A carrier 22 corresponding to Carrier Production Comparative Example 4 is obtained in exactly the same manner as Carrier Production Example 1 except that magnesium hydroxide fine particles are not used and alumina fine particles having a volume average particle diameter of 600 nm are used instead. It was. The equivalent circle diameter of the magnesium hydroxide fine particles in the resin layer of the carrier 22 was 605 nm.
<トナー製造例>
−ポリエステル樹脂Aの合成−
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物65部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物86部、テレフタル酸274部およびジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で15時間反応させた。次に、5〜10mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂を合成した。得られたポリエステル樹脂Aは、数平均分子量(Mn)が2,300、重量平均分子量(Mw)が8,000、ガラス転移温度(Tg)が58℃、酸価が25mgKOH/g、水酸基価が35mgKOH/gであった。
<Example of toner production>
-Synthesis of polyester resin A-
Into a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, 65 parts of a 2-mole addition product of ethylene oxide of bisphenol A, 86 parts of a 3-mole addition product of propion oxide of bisphenol A, 274 parts of terephthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide And allowed to react at 230 ° C. for 15 hours under normal pressure. Next, it was made to react under reduced pressure of 5-10 mmHg for 6 hours, and the polyester resin was synthesize | combined. The obtained polyester resin A has a number average molecular weight (Mn) of 2,300, a weight average molecular weight (Mw) of 8,000, a glass transition temperature (Tg) of 58 ° C., an acid value of 25 mgKOH / g, and a hydroxyl value of It was 35 mgKOH / g.
―プレポリマー(活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)の合成―
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、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、およびジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。次いで、10〜15mHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が49であった。
次に、冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応容器中に、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、および酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
-Synthesis of prepolymer (polymer capable of reacting with active hydrogen group-containing compound)-
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, trimellitic anhydride 22 parts by mass and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were charged and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Subsequently, it was made to react under reduced pressure of 10-15mHg for 5 hours, and the intermediate polyester was synthesize | combined.
The obtained intermediate polyester has a number average molecular weight (Mn) of 2,100, a weight average molecular weight (Mw) of 9,600, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value of 49.
Next, 411 parts by mass of the intermediate polyester, 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate were charged in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer, and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. Thus, a prepolymer (polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound) was synthesized.
The free isocyanate content of the obtained prepolymer was 1.60% by mass, and the solid content concentration of the prepolymer (after standing at 150 ° C. for 45 minutes) was 50% by mass.
−ケチミン(前記活性水素基含有化合物)の合成−
攪拌棒および温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン30質量部およびメチルエチルケトン70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(前記活性水素基含有化合物)を合成した。得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は423であった。
-Synthesis of ketimine (the active hydrogen group-containing compound)-
In a reaction vessel equipped with a stir bar and a thermometer, 30 parts by mass of isophoronediamine and 70 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged and reacted at 50 ° C. for 5 hours to synthesize a ketimine compound (the active hydrogen group-containing compound). The amine value of the obtained ketimine compound (the active hydrogen machine-containing compound) was 423.
−マスターバッチの作製−
水1,000部、DBP吸油量が42mL/100g、pHが9.5のカーボンブラックPrintex35(デグサ社製)540部、および1,200部のポリエステル樹脂Aを、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。次に、二本ロールを用いて、得られた混合物を150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを作製した。
-Preparation of master batch-
1,000 parts of water, DBP oil absorption 42 mL / 100 g, pH 9.5 carbon black Printex 35 (Degussa) 540 parts, and 1,200 parts of polyester resin A, Henschel mixer (Mitsui Mining) And mixed. Next, the obtained mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes using two rolls, then rolled and cooled, and pulverized with a pulverizer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation) to prepare a master batch.
−水系媒体の調製−
イオン交換水306部、リン酸三カルシウムの10質量%懸濁液265部およびドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0部を混合攪拌し、均一に溶解させて、水系媒体を調製した。
-Preparation of aqueous medium-
Aqueous medium was prepared by mixing and stirring 306 parts of ion-exchanged water, 265 parts of a 10% by mass suspension of tricalcium phosphate, and 1.0 part of sodium dodecylbenzenesulfonate, and dissolving them uniformly.
−臨界ミセル濃度の測定−
界面活性剤の臨界ミセル濃度は以下の方法で測定した。表面張力計Sigma(KSV Instruments社製)を用いて、Sigmaシステム中の解析プログラムを用いて解析を行なった。界面活性剤を水系媒体に対して0.01wt%ずつ滴下し、攪拌、静置後の界面張力を測定した。得られた表面張力カーブから、界面活性剤の滴下によっても界面張力が低下しなくなる界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度として算出した。水系媒体に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの臨界ミセル濃度を表面張力計Sigmaで測定を行ったところ、水系媒体の重量に対して0.05wt%であった。
-Measurement of critical micelle concentration-
The critical micelle concentration of the surfactant was measured by the following method. Using a surface tension meter Sigma (manufactured by KSV Instruments), analysis was performed using an analysis program in the Sigma system. Surfactant was added dropwise by 0.01 wt% with respect to the aqueous medium, and the interfacial tension after stirring and standing was measured. From the obtained surface tension curve, the surfactant concentration at which the interfacial tension did not decrease even when the surfactant was dropped was calculated as the critical micelle concentration. When the critical micelle concentration of sodium dodecylbenzenesulfonate with respect to the aqueous medium was measured with a surface tension meter Sigma, it was 0.05 wt% with respect to the weight of the aqueous medium.
―トナー材料液の調整―
ビーカー内に、ポリエステル樹脂Aを70部、プレポリマーを10質量部および酢酸エチル100部を入れ、攪拌して溶解させた。離型剤としてパラフィンワックス5部(日本精鑞社製 HNP−9 融点75℃)、MEK−ST(日産化学工業社製)2部、およびマスターバッチ10部を加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスクの周速度6m/秒で、粒径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスした後、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料液を調製した。
-Adjustment of toner material liquid-
In a beaker, 70 parts of polyester resin A, 10 parts by weight of prepolymer and 100 parts of ethyl acetate were added and dissolved by stirring. As a release agent, 5 parts of paraffin wax (HNP-9 melting point 75 ° C., manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.), 2 parts of MEK-ST (Nissan Chemical Industry Co., Ltd.), and 10 parts of masterbatch were added. After 3 passes under the condition that the liquid feeding speed is 1 kg / hour, the peripheral speed of the disk is 6 m / second, and 80% by volume of zirconia beads having a particle diameter of 0.5 mm are filled, the ketimine 2.7 is used. A part by mass was added and dissolved to prepare a toner material solution.
―乳化乃至分散液の調製―
前記水系媒体相150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数12000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料の溶解乃至分散液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
―Preparation of emulsion or dispersion―
150 parts by mass of the aqueous medium phase is put in a container, and stirred using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) at a rotational speed of 12000 rpm. To this, 100 parts by mass of the toner material dissolved or dispersed is added. The mixture was mixed for 10 minutes to prepare an emulsification or dispersion (emulsion slurry).
―有機溶剤の除去―
攪拌機および温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃にて12時間脱溶剤した。
―Removal of organic solvent―
100 parts by mass of the emulsified slurry was charged into a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer, and the solvent was removed at 30 ° C. for 12 hours while stirring at a stirring peripheral speed of 20 m / min.
―洗浄―
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて30分間)した後減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。更に得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過した。
-Washing-
After 100 parts by mass of the dispersion slurry was filtered under reduced pressure, 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (at a rotation speed of 12000 rpm for 10 minutes), and then filtered. An operation of adding 300 parts by mass of ion-exchanged water to the obtained filter cake, mixing with a TK homomixer (10 minutes at a rotation speed of 12000 rpm), and then filtering was performed twice. 20 mass parts of 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added to the obtained filter cake, and it mixed by TK type homomixer (30 minutes at the rotation speed of 12000 rpm), and then filtered under reduced pressure. To the obtained filter cake, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered. An operation of adding 300 parts by mass of ion-exchanged water to the obtained filter cake, mixing with a TK homomixer (10 minutes at a rotation speed of 12000 rpm), and then filtering was performed twice. Furthermore, 20 mass parts of 10 mass% hydrochloric acid was added to the obtained filter cake, mixed with a TK type homomixer (rotation speed: 12000 rpm for 10 minutes) and then filtered.
―界面活性剤量調整―
上記洗浄により得られた濾過ケーキに、イオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した際のトナー分散液の電気伝導度を測定し、事前に作成した界面活性剤濃度の検量線より、トナー分散液の界面活性剤濃度を算出した。その値から、界面活性剤濃度が狙いの界面活性剤濃度0.05wt%になるように、イオン交換水を追加し、トナー分散液を得た。
-Surfactant adjustment-
To the filter cake obtained by the above washing, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added, and the electrical conductivity of the toner dispersion when measured with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm) was measured in advance. The surfactant concentration of the toner dispersion was calculated from the calibration curve for the surfactant concentration prepared in (1). From this value, ion-exchanged water was added so that the surfactant concentration was the target surfactant concentration of 0.05 wt%, and a toner dispersion was obtained.
―表面処理工程―
前記所定の界面活性剤濃度に調整されたトナー分散液を、TK式ホモミキサーで5000rpmで混合しながら、ウォーターバスで加熱温度T1=55℃で10時間加熱を行なった。その後トナー分散液を25℃まで冷却し、濾過を行なった。更に得られた濾過ケーキに、イオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12000rpmにて10分間)した後濾過した。
―Surface treatment process―
The toner dispersion liquid adjusted to the predetermined surfactant concentration was heated for 10 hours at a heating temperature T1 = 55 ° C. in a water bath while mixing at 5000 rpm with a TK homomixer. Thereafter, the toner dispersion was cooled to 25 ° C. and filtered. Further, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filter cake, mixed with a TK homomixer (10 minutes at 12,000 rpm), and then filtered.
―乾燥―
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子1を得た。
―Dry―
The obtained final filter cake was dried with a circulating dryer at 45 ° C. for 48 hours, and sieved with an opening of 75 μm mesh to obtain toner base particles 1.
―外添処理―
さらに、トナー母体粒子1を100重量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ3.0重量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0重量部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体を1.5部とをヘンシェルミキサーにて混合し、[トナー1]を得た。
―External treatment―
Further, with respect to 100 parts by weight of toner base particle 1, 3.0 parts by weight of hydrophobic silica having an average particle diameter of 100 nm, 1.0 part by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 20 nm, and hydrophobicity having an average particle diameter of 15 nm. 1.5 parts of silica fine powder was mixed with a Henschel mixer to obtain [Toner 1].
<現像剤の作成>
実施例および比較例で得られた[キャリア1]〜[キャリア22](930質量部)、およびトナー1(70質量部)を混合して、タービュラーミキサーを用いて81rpmで5分間攪拌し、評価用の[現像剤1]〜[現像剤22]を作製した。また、補給用現像剤は、トナー濃度が95質量%となるように、前記キャリアおよび前記トナーを用いて作製した。
<Create developer>
[Carrier 1] to [Carrier 22] (930 parts by mass) and toner 1 (70 parts by mass) obtained in Examples and Comparative Examples were mixed, and stirred for 5 minutes at 81 rpm using a Turbuler mixer, and evaluated. [Developer 1] to [Developer 22] were prepared. The replenishment developer was prepared using the carrier and the toner so that the toner concentration became 95% by mass.
得られた現像剤を用いて、(株)リコー製RICOH Pro C7110Sによって画像面積率80%で100,000枚印刷した後、現像剤を回収し、現像剤からトナーを除去したキャリア表面のMg量[Mgα]を測定した。
また、前記処理条件での処理前における前記キャリア表面のMg量[Mgβ]を求め、[Mgα]−[Mgβ]を算出した。結果を表1および2に示す。
Using the developer thus obtained, RICOH Pro C7110S manufactured by Ricoh Co., Ltd. printed 100,000 sheets at an image area ratio of 80%, and then collected the developer and removed the toner from the developer. [Mgα] was measured.
Further, the amount of Mg [Mgβ] on the surface of the carrier before treatment under the treatment conditions was determined, and [Mgα] − [Mgβ] was calculated. The results are shown in Tables 1 and 2.
<現像剤特性評価>
(株)リコー製RICOH Pro C7110S(デジタルカラー複写機・プリンタ複合機)に各現像剤を用いて、画像面積率40%で1万枚、画像面積率40%で100万枚、画像面積率80%で100万枚、または画像面積率0.5%で100万枚、の印刷を行い、以下のいずれかのランニング評価を実施した。なお、低温低湿環境とは、温度10℃、相対湿度15%の環境を意味する。
<Developer characteristics evaluation>
Using each developer in RICOH Pro RICOH Pro C7110S (digital color copier / printer combined machine) manufactured by Ricoh Co., Ltd., an image area ratio of 40% is 10,000 sheets, an image area ratio of 40% is 1 million sheets, and an image area ratio of 80 One million sheets were printed at 1% or 1 million sheets were printed at an image area ratio of 0.5%, and one of the following running evaluations was performed. The low temperature and low humidity environment means an environment having a temperature of 10 ° C. and a relative humidity of 15%.
(現像能力)
ベタ画像及びハーフトーン画像を出力、観察して、ムラ画像を目視にて評価した。◎は画像上に濃度ムラが全くない状態、○はわずかに観察されるが問題とはしないレベルである状態、△は濃度ムラが目立つがぎりぎり問題とならないレベルである状態、×は濃度ムラが目立ち問題となるレベルである状態となる。
(Development ability)
A solid image and a halftone image were output and observed, and the unevenness image was visually evaluated. ◎ is a state where there is no density unevenness on the image, ◯ is a level where it is slightly observed but is not a problem, △ is a level where density unevenness is conspicuous but does not cause a problem, and × is a density unevenness It becomes a state that is a level that becomes a conspicuous problem.
(ページ内濃度バラツキ)
100万枚ランニング後にA3のベタ画像100枚を連続で出力して、1枚目、50枚目、100枚目のベタ画像を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。測定は1枚に対して通紙方向に3箇所×長手方向に2箇所の合計6箇所実施し、その平均値をIDとして採用した。1枚目、50枚目、100枚目のIDの差の最大値をΔIDとして評価した。評価基準を以下に示す。
0以上〜0.05未満 : ◎(大変良好)
0.05以上〜0.1未満 : ○(良好)
0.1以上〜0.2未満 : △(使用可能)
0.2以上 : ×(不良)
(In-page concentration variation)
100 million A3 solid images were output continuously after running 1 million sheets, and the first, 50th, and 100th solid images were measured with a 938 Spectrodensitometer (X-Rite). . The measurement was carried out on a single sheet at a total of 6 locations, 3 locations in the sheet passing direction and 2 locations in the longitudinal direction, and the average value was adopted as the ID. The maximum value of the difference between the IDs of the first, 50th, and 100th sheets was evaluated as ΔID. The evaluation criteria are shown below.
0 or more and less than 0.05: ◎ (very good)
0.05 or more and less than 0.1: ○ (good)
0.1 or more and less than 0.2: △ (can be used)
0.2 or more: × (defect)
(帯電安定性)
ランニング後のキャリアの帯電量を測定し、帯電量の変化率を算出した。
なお、初期のキャリアの帯電量(Q1)は、摩擦帯電させたサンプルを、ブローオフ装置TB−200(東芝ケミカル社製)を用いて測定した。また、1万枚または100万枚ランニング後のキャリアの帯電量(Q2)は、ブローオフ装置を用いてランニング後の現像剤中の各色のトナーを除去したキャリアを用いた以外は、上記と同様にして測定した。帯電量の変化率は(Q1−Q2)/Q1×100の絶対値と規定した。評価基準を以下に示す。
0以上〜5未満 : ◎(大変良好)
5以上〜10未満 : ○(良好)
10以上〜20未満 : △(使用可能)
20以上 : ×(不良)
(Charge stability)
The charge amount of the carrier after running was measured, and the change rate of the charge amount was calculated.
In addition, the charge amount (Q1) of the initial carrier was measured using a blow-off device TB-200 (manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd.) for a frictionally charged sample. The charge amount (Q2) of the carrier after running 10,000 sheets or 1 million sheets is the same as above except that the carrier from which the toner of each color in the developer after running is removed using a blow-off device is used. Measured. The change rate of the charge amount was defined as an absolute value of (Q1-Q2) / Q1 × 100. The evaluation criteria are shown below.
0 to less than 5: ◎ (very good)
5 or more and less than 10: ○ (good)
10 or more and less than 20: △ (can be used)
20 or more: × (defect)
(トナー飛散)
100万枚ランニング後に現像剤担持体下部に溜まったトナーの量を吸引、回収し、トナー重量を測定した。評価基準を以下に示す。
0mg以上〜50mg未満 : ◎(大変良好)
50mg以上〜100mg未満 : ○(良好)
100mg以上〜250mg未満 : △(使用可能)
250mg以上 : ×(不良)
(Toner scattering)
After running 1 million sheets, the amount of toner collected at the bottom of the developer carrying member was sucked and collected, and the toner weight was measured. The evaluation criteria are shown below.
0 mg to less than 50 mg: ◎ (very good)
50 mg to less than 100 mg: ○ (good)
100 mg or more and less than 250 mg: Δ (can be used)
250 mg or more: × (defect)
<地汚れ>
100万枚ランニング後に白紙画像を現像中に停止させ、現像後の感光体上のトナーをテープ転写し、未転写のテープの画像濃度との差(ΔID)を938スペクトロデンシトメーター(X−Rite社製)により測定を行なった。評価基準を以下に示す。
0以上〜0.005未満 : ◎(大変良好)
0.005以上〜0.01未満 : ○(良好)
0.01以上〜0.02未満 : △(使用可能)
0.02以上 : ×(不良)
<Soil dirt>
After running 1 million sheets, the blank image is stopped during development, the toner on the photoconductor after development is transferred to tape, and the difference (ΔID) from the image density of the untransferred tape is measured by 938 Spectrodensitometer (X-Rite) The measurement was carried out by the company). The evaluation criteria are shown below.
0 or more and less than 0.005: ◎ (very good)
0.005 or more to less than 0.01: ○ (good)
0.01 or more and less than 0.02: △ (can be used)
0.02 or more: × (defect)
<ゴースト画像>
A4サイズの用紙を用い、図3(a)に示すような画像チャートに示す縦帯チャートを印刷し、図3(b)に示すようにスリーブ一周分(a1)〜(a3)と一周後(b1)〜(b3)の濃度差をX-Rite938(X-Rite社製)により測定し、センター、リア、フロントの3箇所測定の平均濃度差をΔIDとし、以下ランク分けした。
◎:非常に良好、○:良好、△:許容、×:実用上使用できないレベル
◎、○、△を合格とし×を不合格とした。
◎:0.01≧ΔID
○:0.01<ΔID≦0.03
△:0.03<ΔID≦0.06
×:0.06<ΔID
<Ghost image>
Using A4 size paper, print the longitudinal band chart shown in the image chart as shown in FIG. 3A, and after one round of sleeves (a1) to (a3) as shown in FIG. 3B ( The density differences of b1) to (b3) were measured by X-Rite938 (manufactured by X-Rite), and the average density difference of the three measurement points of center, rear, and front was set as ΔID, and the ranks were classified below.
A: Very good, B: Good, B: Acceptable, B: Unusable for practical use A: B, B, C: Passed and x: Fail.
A: 0.01 ≧ ΔID
○: 0.01 <ΔID ≦ 0.03
Δ: 0.03 <ΔID ≦ 0.06
×: 0.06 <ΔID
<現像剤量安定性>
現像器の現像ドクタ通過後の現像剤量を測定用の冶具(1cm2の現像剤を回収できる冶具)を用いて回収し、その重量を測定する。現像スリーブの長手方向に3箇所測定し、その平均値をスリーブ上の現像剤量とした。これを初期と100万枚ランニング後で測定し、その差分の絶対値で評価した。評価基準を以下に示す。
0mg以上〜1mg未満 : ◎(大変良好)
1mg以上〜2mg未満 : ○(良好)
2mg以上〜4mg未満 : △(使用可能)
4mg以上 : ×(不良)
<Developer amount stability>
The developer amount after passing through the developing doctor of the developing device is collected using a measuring jig (a jig capable of collecting 1 cm 2 of developer), and its weight is measured. Three points were measured in the longitudinal direction of the developing sleeve, and the average value was taken as the developer amount on the sleeve. This was measured after the initial time and after running 1 million sheets, and evaluated by the absolute value of the difference. The evaluation criteria are shown below.
0 mg to less than 1 mg: ◎ (very good)
1 mg to less than 2 mg: ○ (good)
2 mg to less than 4 mg: △ (available)
4mg or more: × (defect)
<ベタキャリア付着>
上記のように画像面積率0.5%で100万枚のランニングを実施し、その後のベタ画像を所定の現像条件(帯電電位(Vd):−600V、画像部(ベタ原稿)にあたる部分の感光後の電位:−100V、現像バイアス:DC −500V)にて作像中に電源をOFFにする等の方法で作像を中断し、転写後の感光体上のキャリア付着の個数を数えて評価を実施した。なお、評価する領域は感光体上の10mm×100mmの領域とした。◎はキャリア付着の個数が0個である状態、○はキャリア付着の個数が1〜3個の状態、△はキャリア付着の個数が4〜10個の状態、×はキャリア付着の個数が11個以上の状態となる。◎、○、△を合格とし、×を不合格とした。
<Solid carrier adhesion>
As described above, running of 1 million sheets at an image area ratio of 0.5% was performed, and the subsequent solid image was subjected to predetermined development conditions (charging potential (Vd): −600 V, the portion corresponding to the image portion (solid original)). Image formation is interrupted by, for example, turning off the power during image formation at a subsequent potential: −100 V, development bias: DC −500 V), and the number of carrier deposits on the photoconductor after transfer is counted and evaluated. Carried out. The area to be evaluated was a 10 mm × 100 mm area on the photoreceptor. ◎ is a state where the number of carrier adhesion is 0, ○ is a state where the number of carrier adhesion is 1 to 3, △ is a state where the number of carrier adhesion is 4 to 10, and x is a number where the carrier adhesion is 11 It will be in the above state. ◎, ○ and △ were accepted, and x was rejected.
以上の結果を表1および2に示す。 The above results are shown in Tables 1 and 2.
表1および2の結果から、実施例における現像剤は、水酸化マグネシウム微粒子を含む樹脂層を備えたキャリアを使用するとともに、キャリア表面のMg量[Mgα]を4.2atomic%以上13.2atomic%以下に設定しているので、トナーに対して十分な帯電制御が可能であり、現像領域に安定した現像剤量を供給することが可能であり、低温定着トナーを使用した高速機においても低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にし、プロダクションプリンティングの分野において求められる画質を十分に満足し得ることが判明した。
これに対し、比較例1〜4の現像剤は、上記本発明の要件を満たしていないので、すべての特性を満足することができなかった。
From the results in Tables 1 and 2, the developer in the example uses a carrier having a resin layer containing magnesium hydroxide fine particles, and the Mg amount [Mgα] on the carrier surface is 4.2 atomic% or more and 13.2 atomic%. Since the following settings are made, sufficient charge control can be performed on the toner, a stable developer amount can be supplied to the development area, and low images can be obtained even in a high-speed machine using low-temperature fixing toner. It has been found that continuous paper feeding with a printing density of area ratio is possible, and the image quality required in the field of production printing can be sufficiently satisfied.
On the other hand, the developers of Comparative Examples 1 to 4 did not satisfy the above requirements of the present invention, and therefore could not satisfy all the characteristics.
11 セル
12a,12b 電極
13 キャリア
100 プロセスカートリッジ
101 感光体
102 帯電手段
103 現像手段
104 クリーニング手段
11 cell 12a, 12b electrode 13 carrier 100 process cartridge 101 photoconductor 102 charging means 103 developing means 104 cleaning means
Claims (10)
処理条件:トナー濃度7質量%およびキャリア濃度93質量%からなる現像剤を用いて画像形成装置において、画像面積率80%で100,000枚印刷したのち、現像剤を回収する。現像剤からトナーを除去したキャリアの表面のMg量を、「処理後の表面のMg量[Mgα]」とする。 A carrier having at least magnesium hydroxide-containing fine particles in the resin layer, and the amount of magnesium [Mgα] on the surface of the carrier after the treatment under the following predetermined conditions is 4.2 atomic% or more and 13.2 atomic% or less. A career characterized by that.
Processing conditions: In an image forming apparatus using a developer having a toner concentration of 7% by mass and a carrier concentration of 93% by mass, after printing 100,000 sheets at an image area ratio of 80%, the developer is recovered. The amount of Mg on the surface of the carrier from which the toner has been removed from the developer is defined as “the amount of Mg on the surface after processing [Mgα]”.
15 ≧ [Mgα]−[Mgβ] ≧ 1 (atomic%)
ことを特徴とする請求項1又は2に記載のキャリア。 The amount of magnesium [Mgα] on the surface after the treatment under the above treatment conditions and the amount of magnesium [Mgβ] on the surface before the treatment satisfy the following formula: 15 ≧ [Mgα] − [Mgβ] ≧ 1 (atomic%)
The carrier according to claim 1 or 2, characterized by the above.
R1:水素原子、またはメチル基
m:炭素原子数1〜8のアルキレン基
R2:炭素原子数1〜4のアルキル基
R3は、炭素数1〜8のアルキル基、または炭素数1〜4のアルコキシ基
X=10〜90モル%
Y=10〜90モル% The said carrier contains the resin obtained by heat-processing the copolymer in which the resin component in the said resin layer contains the following 2 types of monomer at least, The Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned. Career.
R 1 : hydrogen atom, or methyl group m: alkylene group having 1 to 8 carbon atoms R 2 : alkyl group having 1 to 4 carbon atoms R 3 is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or 1 to 1 carbon atoms 4 alkoxy groups X = 10 to 90 mol%
Y = 10-90 mol%
An image forming method comprising at least a step of forming an image using a carrier and a toner, wherein the carrier includes the carrier according to claim 1.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015138704A JP2017021199A (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Carrier, developer, and image forming method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015138704A JP2017021199A (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Carrier, developer, and image forming method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017021199A true JP2017021199A (en) | 2017-01-26 |
Family
ID=57888252
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015138704A Pending JP2017021199A (en) | 2015-07-10 | 2015-07-10 | Carrier, developer, and image forming method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017021199A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020144182A (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 株式会社リコー | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer using the same, developer for replenishment, image forming apparatus, and image forming method |
Citations (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06301245A (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-28 | Konica Corp | Negatively chargeable developer |
JPH07261465A (en) * | 1993-11-30 | 1995-10-13 | Konica Corp | Two-component developer and image forming method |
JPH10142842A (en) * | 1996-11-06 | 1998-05-29 | Konica Corp | Carrier for developing electrostatic charge image, developer and developing method |
JPH1184740A (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Konica Corp | Carrier for developing electrostatic latent image, developer for developing electrostatic latent image, and developing method |
US5932388A (en) * | 1996-10-31 | 1999-08-03 | Konica Corporation | Carrier for developing electrostatic image, developer and developing method |
JP2008008938A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrophotographic carrier, method for manufacturing the same, and image forming method using the same |
JP2008145878A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | Image carrier protecting agent, protective layer forming device, image forming method, image forming apparatus and process cartridge |
JP2008164714A (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic charge image developing carrier, developer for electrostatic charge image development |
JP2009009000A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developer for electrostatic latent image development, method for manufacturing the same, and image forming method using the same |
JP2009063805A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic latent image developing carrier and developing method using the same |
JP2009192677A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Canon Inc | Image forming method |
JP2009258617A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic latent image developing carrier, developer, and image forming method |
JP2010170014A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrophotographic carrier and developer for electrostatic latent image development |
JP2013061511A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic latent image development carrier and developer |
JP2013064856A (en) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Ricoh Co Ltd | Developing device |
JP2015004787A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 株式会社リコー | Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer and replenishment developer using the same, and process cartridge with two-component developer, and image forming apparatus |
-
2015
- 2015-07-10 JP JP2015138704A patent/JP2017021199A/en active Pending
Patent Citations (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06301245A (en) * | 1993-04-14 | 1994-10-28 | Konica Corp | Negatively chargeable developer |
US5441839A (en) * | 1993-04-14 | 1995-08-15 | Konica Corporation | Negatively chargeable developer with carrier containing magnesium oxide |
JPH07261465A (en) * | 1993-11-30 | 1995-10-13 | Konica Corp | Two-component developer and image forming method |
US5932388A (en) * | 1996-10-31 | 1999-08-03 | Konica Corporation | Carrier for developing electrostatic image, developer and developing method |
JPH10142842A (en) * | 1996-11-06 | 1998-05-29 | Konica Corp | Carrier for developing electrostatic charge image, developer and developing method |
JPH1184740A (en) * | 1997-09-09 | 1999-03-30 | Konica Corp | Carrier for developing electrostatic latent image, developer for developing electrostatic latent image, and developing method |
US6051352A (en) * | 1997-09-09 | 2000-04-18 | Konica Corporation | Carrier for developing electrostatic image, developer and developing method |
JP2008008938A (en) * | 2006-06-27 | 2008-01-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrophotographic carrier, method for manufacturing the same, and image forming method using the same |
JP2008145878A (en) * | 2006-12-12 | 2008-06-26 | Ricoh Co Ltd | Image carrier protecting agent, protective layer forming device, image forming method, image forming apparatus and process cartridge |
JP2008164714A (en) * | 2006-12-27 | 2008-07-17 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic charge image developing carrier, developer for electrostatic charge image development |
JP2009009000A (en) * | 2007-06-29 | 2009-01-15 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Developer for electrostatic latent image development, method for manufacturing the same, and image forming method using the same |
JP2009063805A (en) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic latent image developing carrier and developing method using the same |
JP2009192677A (en) * | 2008-02-13 | 2009-08-27 | Canon Inc | Image forming method |
JP2009258617A (en) * | 2008-03-28 | 2009-11-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrostatic latent image developing carrier, developer, and image forming method |
JP2010170014A (en) * | 2009-01-26 | 2010-08-05 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Electrophotographic carrier and developer for electrostatic latent image development |
JP2013061511A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Ricoh Co Ltd | Electrostatic latent image development carrier and developer |
JP2013064856A (en) * | 2011-09-16 | 2013-04-11 | Ricoh Co Ltd | Developing device |
JP2015004787A (en) * | 2013-06-20 | 2015-01-08 | 株式会社リコー | Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer and replenishment developer using the same, and process cartridge with two-component developer, and image forming apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2020144182A (en) * | 2019-03-05 | 2020-09-10 | 株式会社リコー | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer using the same, developer for replenishment, image forming apparatus, and image forming method |
JP7238480B2 (en) | 2019-03-05 | 2023-03-14 | 株式会社リコー | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer using same, replenishing developer, image forming apparatus and image forming method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6488866B2 (en) | Carrier and developer | |
JP5522452B2 (en) | Carrier for two-component developer | |
JP5534409B2 (en) | Electrostatic charge image developing carrier, developer, developing device, image forming apparatus, image forming method, and process cartridge | |
JP5598184B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image developer | |
JP5729210B2 (en) | Two-component developer carrier, electrostatic latent image developer, color toner developer, replenishment developer, image forming method, process cartridge including electrostatic latent image developer, and image forming apparatus using the same | |
JP6182910B2 (en) | Two-component developer carrier, electrostatic latent image developer, color toner developer, replenishment developer, image forming method, process cartridge including electrostatic latent image developer, and image forming apparatus using the same | |
KR20110074624A (en) | Carrier, developer, and image forming method | |
JP6631200B2 (en) | Carrier, two-component developer, supply developer, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP2014153652A (en) | Carrier for electrostatic latent image developer | |
JP2017003858A (en) | Carrier and developer | |
JP6879453B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer, developer for replenishment, image forming apparatus, toner accommodating unit, and image forming method | |
JP5626569B2 (en) | Carrier for two-component developer | |
JP6930358B2 (en) | Carrier, developer, developer accommodating unit, image forming apparatus and image forming method | |
JP2017167387A (en) | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer using the same, developer for replenishment, toner storage unit, and image forming apparatus | |
JP7001954B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer, developer for replenishment, image forming apparatus, process cartridge, and image forming method. | |
JP6699331B2 (en) | Carrier, developer, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method | |
JP5533468B2 (en) | Electrostatic latent image developer carrier and electrostatic latent image developer | |
JP6753147B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer, developer for replenishment, image forming apparatus, process cartridge and image forming method | |
JP2017021199A (en) | Carrier, developer, and image forming method | |
JP2018116093A (en) | Carrier, two-component developer using the same, developer for supply, image formation apparatus, process cartridge and image formation method | |
JP7251295B2 (en) | Developer, manufacturing method thereof, image forming apparatus, developer accommodating unit, and image forming method | |
JP5581912B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image developer | |
JP6862934B2 (en) | Carrier, developer, replenisher developer, image forming apparatus, process cartridge and image forming method | |
JP6691688B2 (en) | Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer, replenishment developer, image forming apparatus, and toner accommodating unit | |
JP2015166809A (en) | Image forming apparatus, image forming method, and process cartridge |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180214 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180912 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180925 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190326 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190516 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20190910 |