JP2922051B2 - Electrostatic latent image developer and image forming method - Google Patents

Electrostatic latent image developer and image forming method

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JP2922051B2
JP2922051B2 JP4151602A JP15160292A JP2922051B2 JP 2922051 B2 JP2922051 B2 JP 2922051B2 JP 4151602 A JP4151602 A JP 4151602A JP 15160292 A JP15160292 A JP 15160292A JP 2922051 B2 JP2922051 B2 JP 2922051B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真、静電記録、
静電印刷などでの現像プロセスで用いられる静電潜像用
現像剤、およびこれを用いた画像形成方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to electrophotography, electrostatic recording,
The present invention relates to an electrostatic latent image developer used in a developing process in electrostatic printing and the like, and an image forming method using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術】C.F.カールソンによる電子写真法の
発明(米国特許第2,297,691号明細書)以来、
各種の2成分方式の現像剤が提案されており(米国特許
第2,618,551号明細書、同第2,618,52
2号明細書、同第2,573,881号明細書、同第
2,638,416号明細書)、また、磁気ブラシ現像
法の発明(米国特許第2,786,439号明細書)後
に、二成分現像剤のキャリアに樹脂コートを施し、帯電
特性、トナー飛散および耐湿性を改善する試みがなされ
てきた。
2. Description of the Related Art F. Since the invention of electrophotography by Carlson (U.S. Pat. No. 2,297,691),
Various two-component developers have been proposed (U.S. Pat. Nos. 2,618,551 and 2,618,52).
No. 2, No. 2,573,881 and No. 2,638,416) and after the invention of the magnetic brush developing method (U.S. Pat. No. 2,786,439). Attempts have been made to apply a resin coat to the carrier of a two-component developer to improve charging characteristics, toner scattering and moisture resistance.

【0003】二成分現像剤はトナーとキャリアとの二成
分系からなり、キャリアがトナーを帯電せしめて現像ゾ
ーンに搬送し、トナーのみが静電潜像上に付着して現像
されて可視像が形成される。
A two-component developer is composed of a two-component system of a toner and a carrier. The carrier charges the toner and transports the toner to a developing zone. Only the toner adheres to the electrostatic latent image and is developed to form a visible image. Is formed.

【0004】代表的なキャリア(ノンコートキャリア)
は、鉄、マグネタイト、フェライト等の磁性体粒子から
なる。この磁性粉体キャリアは、構造が簡単で耐久性は
良好であるが、電気抵抗が比較的小さいためトナーの帯
電不良を起こしやすく、トナーの機内飛散やカブリが発
生しやすい。また、重量が大きいため、現像器内での撹
拌による衝撃により、トナー成分がキャリアに付着して
スペントを生じやすいという問題があった。
Typical carrier (non-coated carrier)
Consists of magnetic particles such as iron, magnetite, and ferrite. Although this magnetic powder carrier has a simple structure and good durability, it has a relatively small electric resistance, so that the toner tends to be poorly charged, and the toner is liable to be scattered or fogged. Further, since the toner is heavy, the toner component adheres to the carrier due to the impact due to the stirring in the developing device, and there is a problem that the spent is easily generated.

【0005】スペントが生じると、キャリアの帯電能力
が低下し、カブリの発生、画像濃度の低下等、画質に対
して悪影響を与える。このため、現像剤の寿命が短くな
り、定期的な現像剤の交換は避けられない。
[0005] When the spent occurs, the charging ability of the carrier is reduced, which has an adverse effect on the image quality such as generation of fog and reduction in image density. For this reason, the life of the developer is shortened, and periodic replacement of the developer is inevitable.

【0006】一方、磁性粒子の表面を樹脂などでコーテ
ィングした磁性粉体キャリア(コートキャリア)は、抵
抗が高くなることから、トナーの帯電性が良好となり、
トナーの機内飛散やカブリを防止することができる。し
かし、繰返し使用につれてコーティングが剥離してくる
ことは避けられず、その場合には、機内飛散やカブリが
生じる。特に、現像ユニットをコンパクト化した小型機
においては、トナーとの混合撹拌時に大きな剪断力が掛
かることから、コーティングが剥離して耐久性を劣化し
やすい。
On the other hand, a magnetic powder carrier (coated carrier) in which the surface of magnetic particles is coated with a resin or the like has a high resistance, so that the chargeability of the toner becomes good,
It is possible to prevent the toner from scattering in the machine and fogging. However, it is inevitable that the coating peels off with repeated use, and in that case, scattering and fogging in the machine occur. In particular, in a small-sized machine in which the developing unit is made compact, a large shearing force is applied at the time of mixing and stirring with the toner, so that the coating is peeled off and the durability is easily deteriorated.

【0007】磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散し
た小径の磁性樹脂キャリアも知られており(特開昭47
−13954号公報、同49−51950号公報、同5
0−2543号公報)、樹脂により高抵抗化されるた
め、トナーへの帯電付与特性は優れている。また、樹脂
キャリアを用いることにより、キャリアに掛かるストレ
スが弱くなり、現像剤寿命が長くなるという報告もある
(「新しいプロセスと現像材料を用いた高画質の普通紙
複写機」(National Technical R
eport,Vol.26,No.4,Aug.,(1
982))。しかし、磁性樹脂キャリアは、比重(真密
度)が小さいため、現像時にトナーとともに感光体上に
付着・移送され、いわゆる“キャリア引き”を生じやす
い。
[0007] A small-diameter magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin is also known (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 47/47).
Nos. 13954, 49-51950, 5
However, since the resistance is increased by the resin, the charging property to the toner is excellent. There is also a report that the use of a resin carrier reduces the stress applied to the carrier and prolongs the life of the developer.
eport, Vol. 26, no. 4, Aug. , (1
982)). However, since the specific gravity (true density) of the magnetic resin carrier is small, the magnetic resin carrier is attached and transported on the photoconductor together with the toner at the time of development, so that so-called "carrier pulling" is likely to occur.

【0008】さらに、バインダ樹脂中に磁性微粉末を分
散させてなる磁性樹脂キャリアと、強磁性体粒子からな
る磁性粉体キャリアと、絶縁性トナーとを組み合わせて
現像剤とすることにより、ソフトな穂の磁気ブラシを形
成するとともに、磁性粉体キャリアの凝集を防止するこ
とが報告されている(特開昭59−192262号公
報)。しかし、トナーとしては通常の絶縁性トナーを使
用しているため、連続プリントによりスペントの発生お
よびそれによる画像劣化が生じる。
Further, by combining a magnetic resin carrier obtained by dispersing magnetic fine powder in a binder resin, a magnetic powder carrier comprising ferromagnetic particles, and an insulating toner into a developer, a soft developer is obtained. It has been reported that a magnetic brush of ears is formed and that aggregation of a magnetic powder carrier is prevented (Japanese Patent Laid-Open No. Sho 59-192262). However, since ordinary insulating toner is used as the toner, spent printing occurs and image deterioration due to continuous printing occurs.

【0009】なお、トナー、キャリア以外の第3物質を
添加することでキャリア劣化を防止することが提案され
ているが(電子写真学会誌第23巻、第1号、1984
年;PFP方式とコピー画像の高品質化、墨田誠)、こ
の場合も第3物質が現像されるため、得られる画像濃度
を一定にするのが困難である。
It has been proposed to prevent carrier deterioration by adding a third substance other than the toner and the carrier (Journal of the Society of Electrophotography, Vol. 23, No. 1, 1984).
Year: PFP method and high quality of copy image, Makoto Sumida), also in this case, since the third substance is developed, it is difficult to keep the obtained image density constant.

【0010】また、静電気力でキャリアにトナーが引き
付けられる現像システムでは、環境の変化によってキャ
リアとトナーとの結合力が変動し、特に高湿下ではトナ
ーがプリンター内部に飛散して機内飛散を起こしやす
い。この原因としてはキャリア表面にトナー成分のスペ
ントが発生し、トナーの帯電不良および逆帯電トナーの
発生により、キャリアとトナーとの結合力が不足するこ
とが考えられる。
Further, in a developing system in which toner is attracted to a carrier by electrostatic force, the bonding force between the carrier and the toner fluctuates due to a change in environment, and particularly under high humidity, the toner scatters inside the printer and causes scatter inside the machine. Cheap. It is considered that the cause of this is that the toner component is spent on the surface of the carrier, and the bonding force between the carrier and the toner is insufficient due to poor charging of the toner and generation of the oppositely charged toner.

【0011】一方、従来のSe系感光体、有機光半導体
に加え、アモルファスシリコン(a−Si)系の感光層
を用いた感光体が近年注目されている。a−Si系感光
体は、Se系感光体に比べて安全性の点で問題がなく、
また、耐久性に優れ、装置ユニットよりも高寿命であ
る。しかし一方において、a−Si系感光体は、長期使
用により、電荷がリークしやすくなり、いわゆる“像流
れ”を発生する傾向がある。
On the other hand, in recent years, a photoconductor using an amorphous silicon (a-Si) photoconductor layer has been receiving attention in addition to the conventional Se photoconductor and organic optical semiconductor. The a-Si-based photoconductor has no problem in terms of safety as compared with the Se-based photoconductor,
Further, it has excellent durability and has a longer life than the device unit. However, on the other hand, the a-Si-based photoreceptor tends to leak charge after a long-term use, and tends to cause so-called "image deletion".

【0012】このような像流れ対策として研磨材を使用
することは古くから知られており、例えば、チタン酸ス
トロンチウム微粒子の現像剤中への添加(特開昭61−
278861号公報)、モース硬度が2.5〜7.0の
クリーニング部材の使用(特開昭59−88776号公
報)、a−Siドラム表面層と同程度の研磨材および微
粒子を用いる方法(特開昭63−29759号公報)な
どが提案されており、また、アルカリ土類金属、炭酸塩
等がa−Si系感光体の像流れに有効であることが報告
されている(特開昭61−231564号公報)。
The use of abrasives as a countermeasure against such image deletion has been known for a long time. For example, the addition of strontium titanate fine particles to a developer (Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-1986)
No. 2,788,861), use of a cleaning member having a Mohs' hardness of 2.5 to 7.0 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 59-88776), and a method of using abrasives and fine particles of the same level as the surface layer of an a-Si drum (particularly, US Pat. And the like, and it has been reported that alkaline earth metals, carbonates, and the like are effective for image flow of an a-Si photoreceptor (Japanese Patent Application Laid-Open No. SHO 61-61). 231564).

【0013】しかしながら、上記の研磨方法はいずれも
研磨力が弱く、a−Si系感光体の像流れ防止効果が不
十分である。また、研磨力を大きくしようとすると、画
像形成装置は大型になり、小型機には採用できなかっ
た。
However, each of the above-mentioned polishing methods has a weak polishing force, and the effect of preventing the image flow of the a-Si photosensitive member is insufficient. In addition, if an attempt is made to increase the polishing force, the size of the image forming apparatus becomes large and cannot be adopted for a small machine.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、キャリアの
スペント発生を防止し、安定して画像形成が可能な現像
剤および画像形成方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a developer and an image forming method capable of preventing the occurrence of spent of a carrier and stably forming an image.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明の静電潜像用現像
剤は、(a) 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散
した磁性樹脂キャリアと、(b) 実質上磁性粒子その
ものからなる磁性粉体キャリアと、(c) 表面に研磨
材微粒子が固着された研磨性磁性トナーとを含有するこ
とを特徴とする。
According to the present invention, there is provided a developer for an electrostatic latent image comprising: (a) a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin; and (b) a magnetic resin substantially comprising magnetic particles themselves. It is characterized by containing a powder carrier and (c) an abrasive magnetic toner having abrasive particles fixed on the surface.

【0016】また、本発明の画像形成方法は、アモルフ
ァスシリコン(a−Si)系感光層を有するa−Si系
感光体を搬送しつつ、該感光層上に静電潜像を形成し、
該静電潜像を (a) 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散した磁
性樹脂キャリアと、 (b) 実質上磁性粒子そのものからなる磁性粉体キャ
リアと、 (c) 表面に研磨材微粒子が固着された研磨性磁性ト
ナー とを含有する静電潜像現像剤で現像し、ついで感光体の
表面上でトナー像を形成する研磨性磁性トナーを転写し
た後、搬送されてくる感光体上に残存する一部未転写の
研磨性磁性トナーに対して圧接部材を圧接し、研磨性磁
性トナーの研磨力と圧接部材の圧接力によりa−Si系
感光体の表面を研磨することを特徴とする。
Further, according to the image forming method of the present invention, an electrostatic latent image is formed on an a-Si photosensitive member having an amorphous silicon (a-Si) photosensitive layer while being conveyed.
(A) a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin, (b) a magnetic powder carrier substantially consisting of magnetic particles themselves, and (c) abrasive particles fixed to the surface. After developing with an electrostatic latent image developer containing the obtained abrasive magnetic toner, and then transferring the abrasive magnetic toner that forms a toner image on the surface of the photoconductor, it remains on the conveyed photoconductor. The pressing member is pressed against the partially untransferred abrasive magnetic toner, and the surface of the a-Si photosensitive member is polished by the polishing force of the abrasive magnetic toner and the pressing force of the pressing member.

【0017】さらに、上記の現像剤によりa−Si系感
光層上にトナー像を形成し、ついでトナー像を被転写材
に転写し、一部未転写のトナーが残存する感光体表面に
圧接部材を圧接し、残存するトナーで感光体表面を研磨
することができ、いっそう研磨効果が向上する。
Further, a toner image is formed on the a-Si photosensitive layer by using the above-mentioned developer, and then the toner image is transferred to a material to be transferred. And the surface of the photoreceptor can be polished with the remaining toner, and the polishing effect is further improved.

【0018】[0018]

【発明の実施態様】本発明の現像剤では、キャリアとし
て(a)磁性樹脂キャリアと(b)磁性粉体キャリアと
を併用する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the developer of the present invention, (a) a magnetic resin carrier and (b) a magnetic powder carrier are used in combination.

【0019】(a)磁性樹脂キャリアは、磁性体微粒子
をバインダー樹脂中に分散させたものであり、キャリア
表面に正または負帯電性の帯電性微粒子を固着させた
り、表面コーティング層を設けることもできる。(a)
磁性樹脂キャリアの極性等の帯電特性は、バインダー樹
脂の材質、帯電性微粒子、表面コーティング層の種類に
よって制御することができる。
(A) The magnetic resin carrier is obtained by dispersing magnetic fine particles in a binder resin. Positive or negative chargeable fine particles may be fixed on the surface of the carrier, or a surface coating layer may be provided. it can. (A)
The charging characteristics such as the polarity of the magnetic resin carrier can be controlled by the material of the binder resin, the chargeable fine particles, and the type of the surface coating layer.

【0020】磁性樹脂キャリアに用いられるバインダー
樹脂としては、ポリスチレン系樹脂に代表されるビニル
系樹脂、ポリエステル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリオ
レフィン系樹脂など熱可塑性樹脂、フェノール樹脂等の
硬化性樹脂が例示される。
Examples of the binder resin used in the magnetic resin carrier include thermoplastic resins such as vinyl resins represented by polystyrene resins, polyester resins, nylon resins and polyolefin resins, and curable resins such as phenol resins. Is done.

【0021】磁性体微粒子としては、マグネタイト、ガ
ンマ酸化鉄等のスピネルフェライト、鉄以外の金属(M
n,Ni,Mg,Cu等)を一種または二種以上含有す
るスピネルフェライト、バリウムフェライト等のマグネ
トプランバイト型フェライト、表面に酸化層を有する鉄
や合金の粒子を用いることができる。その形状は、粒
状、球状、針状のいずれであってもよい。特に高磁化を
要する場合には、鉄等の強磁性微粒子を用いることが好
ましい。また、化学的な安定性を考慮すると、マグネタ
イト、ガンマ酸化鉄を含むスピネルフェライトやバリウ
ムフェライト等のマグネトプランバイト型フェライトの
強磁性微粒子を用いることが好ましい。強磁性微粒子の
種類及び含有量を適宜選択することにより、所望の磁化
を有する磁性樹脂キャリアを得ることができる。磁性体
微粒子は磁性樹脂キャリア中に50〜90重量%の量で
添加することが適当である。
Examples of the magnetic fine particles include magnetite, spinel ferrite such as gamma iron oxide, and metals other than iron (M
n, Ni, Mg, Cu, etc.), and magnetoplumbite-type ferrites such as spinel ferrite and barium ferrite, and iron and alloy particles having an oxide layer on the surface. The shape may be any of a granular shape, a spherical shape, and a needle shape. In particular, when high magnetization is required, it is preferable to use ferromagnetic fine particles such as iron. In consideration of chemical stability, it is preferable to use ferromagnetic fine particles of magnetite, spinel ferrite containing gamma iron oxide, and magnetoplumbite ferrite such as barium ferrite. By appropriately selecting the type and content of the ferromagnetic fine particles, a magnetic resin carrier having a desired magnetization can be obtained. The magnetic fine particles are suitably added to the magnetic resin carrier in an amount of 50 to 90% by weight.

【0022】このような磁性樹脂キャリアは、例えば以
下の方法により製造することができる。 (1) 磁性体微粒子と絶縁性バインダー樹脂とを溶融
混合したのち、冷却して微粉砕する。 (2) 磁性体微粒子と絶縁性バインダー樹脂との溶融
混合物を噴霧する溶融スプレードライ法。
Such a magnetic resin carrier can be manufactured, for example, by the following method. (1) The magnetic fine particles and the insulating binder resin are melted and mixed, and then cooled and finely pulverized. (2) A melt spray drying method in which a molten mixture of magnetic fine particles and an insulating binder resin is sprayed.

【0023】(3) 磁性体微粒子の存在下に、水性媒
体中でモノマーないしプレポリマーを反応・硬化させ、
縮合型バインダー中に磁性体微粒子が分散された磁性樹
脂キャリアを製造する方法。
(3) A monomer or prepolymer is reacted and cured in an aqueous medium in the presence of magnetic fine particles,
A method for producing a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a condensation type binder.

【0024】また、得られたキャリア粒子の表面に正ま
たは負帯電性の微粒子あるいは導電性微粒子を固着して
表面改質したり、樹脂をコーティングして磁性樹脂キャ
リアの帯電性を制御することもできる。表面コート材と
しては、シリコーン樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹
脂、フッ素系樹脂等が用いられ、これら樹脂を表面にコ
ートし硬化させてコート層を形成することにより、帯電
付与能力を向上させることができる。
It is also possible to modify the surface by fixing positively or negatively chargeable fine particles or conductive fine particles to the surface of the obtained carrier particles, or to control the chargeability of the magnetic resin carrier by coating with a resin. it can. As the surface coating material, a silicone resin, an acrylic resin, an epoxy resin, a fluorine-based resin, or the like is used. By coating these resins on the surface and curing the resin to form a coat layer, the charge applying ability can be improved. .

【0025】磁性樹脂キャリアの表面への帯電性微粒子
あるいは導電性微粒子の固着は、例えば、磁性樹脂キャ
リアと微粒子とを均一混合し、磁性樹脂キャリアの表面
にこれら微粒子を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力
を与え微粒子を磁性樹脂キャリア中に打ち込むようにし
て固定することにより行なわれる。この場合、微粒子
は、磁性樹脂キャリア中に完全に埋設されるのではな
く、その一部を磁性樹脂キャリア表面から突き出すよう
にして固定される。この固定方法は、後述のトナーに対
する研磨材微粒子の固着方法と同じである。
The chargeable fine particles or the conductive fine particles are fixed to the surface of the magnetic resin carrier by, for example, uniformly mixing the magnetic resin carrier and the fine particles, attaching the fine particles to the surface of the magnetic resin carrier, and then mechanically mixing the fine particles. -It is performed by applying a thermal impact force and driving the fine particles into the magnetic resin carrier and fixing them. In this case, the fine particles are not completely embedded in the magnetic resin carrier, but are fixed so that a part thereof protrudes from the surface of the magnetic resin carrier. This fixing method is the same as the method of fixing the abrasive fine particles to the toner described later.

【0026】帯電性微粒子としては、有機、無機の絶縁
性材料が用いられる。具体的には、有機系としては、ポ
リスチレン、スチレン系共重合物、アクリル樹脂、各種
アクリル共重合物、ナイロン、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、フッ素樹脂およびこれらの架橋物などの有機絶
縁性微粒子を用いることができ、帯電レベルおよび極性
については、素材、重合触媒、表面処理等により、希望
するレベルの帯電および極性を得ることができる。
As the chargeable fine particles, organic and inorganic insulating materials are used. Specifically, as the organic material, it is possible to use organic insulating fine particles such as polystyrene, a styrene-based copolymer, an acrylic resin, various acrylic copolymers, nylon, polyethylene, polypropylene, a fluororesin, and a crosslinked product thereof. As for the charging level and polarity, a desired level of charging and polarity can be obtained depending on the material, polymerization catalyst, surface treatment and the like.

【0027】また、無機系としては、シリカ、二酸化チ
タン等の負帯電性の無機微粒子や、アルミナ等の正帯電
性の無機微粒子などが用いられる。導電性微粒子として
は、カーボンブラック、酸化スズ、導電性酸化チタン
(酸化チタンに導電性材料をコーティングしたもの)、
炭化ケイ素などが用いられ、空気中の酸素による酸化に
よって導電性を失なわないものが望ましい。
As the inorganic material, negatively chargeable inorganic fine particles such as silica and titanium dioxide, and positively chargeable inorganic fine particles such as alumina are used. The conductive fine particles include carbon black, tin oxide, conductive titanium oxide (a conductive material coated on titanium oxide),
It is desirable to use silicon carbide or the like, which does not lose conductivity due to oxidation by oxygen in the air.

【0028】磁性樹脂キャリアの平均粒度は10〜10
0μmが好適であり、好ましくは20〜80μm、さら
に好ましくは30〜70μmである。
The average particle size of the magnetic resin carrier is 10 to 10
0 μm is suitable, preferably 20 to 80 μm, and more preferably 30 to 70 μm.

【0029】(b)磁性粉体キャリアとしては、前述の
磁性微粒子と同様に、鉄、マグネタイト、フェライト等
の磁性粉体が用いられる。特にフェライト系キャリア
は、表面が極めて硬く、研磨性トナーによってもそれ自
体は研磨されることがない。また、磁性粉体キャリアと
しては、磁性粉体をそのまま用いるノンコートキャリア
が耐久安定性の点で好ましいが、磁性粉体を樹脂でコー
トしたコートキャリアを用いることもできる。
(B) As the magnetic powder carrier, a magnetic powder such as iron, magnetite, or ferrite is used as in the case of the magnetic fine particles described above. In particular, the ferrite-based carrier has an extremely hard surface and is not polished by the abrasive toner itself. As the magnetic powder carrier, a non-coated carrier using the magnetic powder as it is is preferable from the viewpoint of durability stability, but a coated carrier obtained by coating the magnetic powder with a resin can also be used.

【0030】磁性粉体キャリアの平均粒度は10〜10
0μmが好適であり、好ましくは20〜80μm、さら
に好ましくは30〜70μmである。キャリアの磁力
は、樹脂キャリア、粉体キャリアともに、5KOeのと
きの飽和磁化で50から80emu/g、より好ましく
は60から70emu/g程度の磁性を有することが望
ましい。
The average particle size of the magnetic powder carrier is 10 to 10
0 μm is suitable, preferably 20 to 80 μm, and more preferably 30 to 70 μm. The magnetic force of the carrier is desirably about 50 to 80 emu / g, more preferably about 60 to 70 emu / g in saturation magnetization at 5 KOe for both the resin carrier and the powder carrier.

【0031】本発明では、磁性樹脂キャリアと磁性粉体
キャリアとを併用するが、両者は機能分離されている。
すなわち、磁性樹脂キャリアは、主としてトナー粒子へ
の電荷賦与(帯電)作用を行なう。また、磁性粉体キャ
リアは、現像剤の搬送、混合機能を受けもつ。
In the present invention, a magnetic resin carrier and a magnetic powder carrier are used in combination, but the functions are separated from each other.
That is, the magnetic resin carrier mainly performs a charge imparting (charging) action to the toner particles. The magnetic powder carrier has a function of transporting and mixing the developer.

【0032】磁性樹脂キャリアは、真比重、見掛け比重
が共に磁性粉体キャリアと比べて小さいため、単位重量
当たりの表面積が大きく、少量でもトナー粒子への帯電
賦与能力が大きい。また、混合、撹拌時に大きな剪断力
が掛かる小型プリンターの現像器においても、スペント
の発生が少なく、磁性粉体キャリアの撹拌時の衝撃も緩
和できる。さらに、磁性樹脂キャリアは、表面コーティ
ング等の表面処理がしてあっても、撹拌時のストレスが
比較的小さいため、研磨性トナーによっても表面コーテ
ィング材(表面処理材)が研磨、剥離されにくい。そこ
で、樹脂キャリア中に帯電制御剤を加えることによって
表面状態をコントロールすることの外に、表面コートお
よび表面処理を施すことによっても、トナーに一定の電
荷を安定して付与することができる。
Since the magnetic resin carrier has a smaller true specific gravity and an apparent specific gravity than the magnetic powder carrier, the magnetic resin carrier has a large surface area per unit weight, and has a large ability to impart a charge to toner particles even in a small amount. Further, even in a developing device of a small printer in which a large shearing force is applied at the time of mixing and stirring, the generation of spent is reduced, and the impact during stirring of the magnetic powder carrier can be reduced. Further, even if the magnetic resin carrier has been subjected to surface treatment such as surface coating, since the stress at the time of stirring is relatively small, the surface coating material (surface treatment material) is hardly polished and peeled off by the abrasive toner. Therefore, in addition to controlling the surface state by adding a charge control agent to the resin carrier, a constant charge can be stably applied to the toner by performing a surface coating and a surface treatment.

【0033】一方、磁性粉体キャリアを用いることによ
り、磁性樹脂キャリアの“キャリア引き”を防止でき
る。磁性樹脂キャリアを単独で用いた場合は、比重が小
さく、しかも重量当たりの電荷(比電荷Q/M)が大き
く、磁力が比較的弱いため、“キャリア引き”を生じや
すい。特に、磁性樹脂キャリアの特長を生かすために
は、その粒度を小径(例えば100μm以下)に設定す
ることが望ましいが、粒度を小さくすると“キャリア引
き”がいっそう生じやすくなる。磁性樹脂キャリアの粒
度が大きくなると、画質が粗くなり、トナー濃度を一定
以上に上げられなくなる。これに対し、強磁性体のもつ
磁気特性がそのまま反映される磁性粉体キャリアを併用
すると、スリーブからの穂立ちが、磁性粉体キャリアを
中心とした穂立ちとなり、現像ゾーンから離れる時に、
磁性樹脂キャリアが磁性粉体キャリアに吸い寄せられ、
磁性樹脂キャリアがトナーとともに感光体に移行するこ
とがない。
On the other hand, by using the magnetic powder carrier, "carrier pulling" of the magnetic resin carrier can be prevented. When the magnetic resin carrier is used alone, "carrier pulling" tends to occur because the specific gravity is small, the charge per weight (specific charge Q / M) is large, and the magnetic force is relatively weak. In particular, in order to take advantage of the characteristics of the magnetic resin carrier, it is desirable to set the particle size to a small diameter (for example, 100 μm or less). However, when the particle size is reduced, “carrier pulling” is more likely to occur. When the particle size of the magnetic resin carrier becomes large, the image quality becomes coarse and the toner density cannot be increased to a certain level or more. On the other hand, if a magnetic powder carrier that reflects the magnetic properties of the ferromagnetic material is used as it is, the ears from the sleeve become ears centered on the magnetic powder carrier, and when leaving the development zone,
The magnetic resin carrier is attracted to the magnetic powder carrier,
The magnetic resin carrier does not move to the photoconductor together with the toner.

【0034】磁性樹脂キャリアと磁性粉体キャリアとの
混合比は、トナーの帯電レベルに応じて決定される。す
なわち、トナーの帯電レベルが低い場合は、トナーと逆
帯電性の磁性樹脂キャリアの比率を上げることで、現像
剤全体としてのQ/Mをコントロールできる。(a)磁
性樹脂キャリアと(b)磁性粉体キャリアとの混合比
は、重量比で(a)/(b)=5〜75/95〜25の
範囲が好ましく、より好ましくは5〜50/95〜50
である。なお、磁性樹脂キャリアのみからなるキャリア
系を構成すると、キャリア引きが発生し画像に白ぬけを
生じる。
The mixing ratio between the magnetic resin carrier and the magnetic powder carrier is determined according to the charge level of the toner. That is, when the charge level of the toner is low, the Q / M of the entire developer can be controlled by increasing the ratio of the magnetic resin carrier having the opposite charge to the toner. The mixing ratio of the (a) magnetic resin carrier and the (b) magnetic powder carrier is preferably in a range of (a) / (b) = 5 to 75/95 to 25, more preferably 5 to 50/50 by weight ratio. 95-50
It is. When a carrier system composed of only a magnetic resin carrier is formed, carrier pulling occurs and whitening occurs in an image.

【0035】図1は本発明のトナーのモデル図であり、
トナー11はトナー母粒子13の表面に研磨材微粒子1
5が固定されて形成されている。
FIG. 1 is a model diagram of the toner of the present invention.
Toner 11 has abrasive fine particles 1 on the surface of toner base particles 13.
5 are fixedly formed.

【0036】トナー母粒子13の表面への研磨材微粒子
15の固着は、例えば、トナー母粒子13と研磨材微粒
子15とを均一混合し、トナー母粒子13の表面に研磨
材微粒子15を付着させた後、機械的・熱的な衝撃力を
与え研磨材微粒子15をトナー母粒子13中に打ち込む
ようにして固定することにより行なわれる。研磨材微粒
子15は、トナー母粒子13中に完全に埋設されるので
はなく、その一部をトナー母粒子13から突き出すよう
にして固定される。
To fix the abrasive fine particles 15 to the surface of the toner base particles 13, for example, the toner base particles 13 and the abrasive fine particles 15 are uniformly mixed, and the abrasive fine particles 15 adhere to the surface of the toner base particles 13. After that, a mechanical / thermal impact force is applied to fix the abrasive particles 15 into the toner base particles 13. The abrasive fine particles 15 are not completely embedded in the toner base particles 13, but are fixed so that a part thereof protrudes from the toner base particles 13.

【0037】このような研磨材微粒子15の固着装置
は、表面改質装置ないしはシステムとして市販されてお
り、その一例を挙げれば以下の通りである。 (1) 乾式メカノケミカル法: メカノケミカル(岡田精工(株)) メカノフュージョンシステム(ホソカワミクロン
(株))
Such a fixing device for the abrasive fine particles 15 is commercially available as a surface reforming device or system, and examples thereof are as follows. (1) Dry mechanochemical method: Mechanochemical (Okada Seiko Co., Ltd.) Mechanofusion system (Hosokawa Micron Co., Ltd.)

【0038】(2) 高速気流中衝撃法: ハイブリダイゼーションシステム((株)奈良機械製作
所) クリプトロンシステム(川崎重工業(株))
(2) High-speed impact method in airflow: Hybridization system (Nara Machinery Co., Ltd.) Kryptron system (Kawasaki Heavy Industries, Ltd.)

【0039】(3) 湿式法: ディスパーコート(日清製粉(株)) コートマイザー(フロイント産業(株))(3) Wet method: Dispercoat (Nissin Flour Milling Co., Ltd.) Coatmizer (Freund Sangyo Co., Ltd.)

【0040】(4) 熱処理法:サーフュージング(日
本ニューマチック工業(株)) (5) その他: スプレードライ(大川原化工機(株))
(4) Heat treatment method: Surfusing (Nippon Pneumatic Industries, Ltd.) (5) Others: Spray dry (Okawara Kakoki Co., Ltd.)

【0041】研磨材微粒子15としては、硬度が大きな
微粒子、例えばアルミナ、ジルコニア等の金属酸化物な
どの微粒子を用いる。また、表面保護層21としてSi
Cを設けたa−Si系感光体への適用を考えると、Si
C層のモース硬度が8程度であるので、モース硬度が8
以上、好ましくは8〜9の微粒子が好ましい。
As the abrasive fine particles 15, fine particles having high hardness, for example, fine particles of a metal oxide such as alumina and zirconia are used. Also, as the surface protection layer 21, Si
Considering the application to an a-Si photoconductor provided with C,
Since the Mohs hardness of the C layer is about 8, the Mohs hardness is 8
As described above, preferably 8 to 9 fine particles are preferable.

【0042】研磨材微粒子15の大きさは、トナー母粒
子33の平均粒径をD、研磨材微粒子の平均粒径をdと
すると、D/d=10〜50が好ましく、より好ましく
は10〜40の範囲である。これにより、研磨材微粒子
15がトナー母粒子13の表面にしっかりと固定され、
また、研磨材微粒子15による研磨効果が大きくなる。
The size of the abrasive particles 15 is preferably D / d = 10 to 50, more preferably 10 to 50, where D is the average particle size of the toner base particles 33 and d is the average particle size of the abrasive particles. It is in the range of 40. Thereby, the abrasive particles 15 are firmly fixed to the surface of the toner base particles 13,
Further, the polishing effect by the abrasive fine particles 15 increases.

【0043】なお、研磨材微粒子15は、帯電調整や疎
水化の目的で、その表面に表面処理を施してもよい。ま
た、流動性等を調整する目的で、他の微粒子を併用して
もよい。
The abrasive fine particles 15 may be subjected to a surface treatment for the purpose of charge adjustment and hydrophobicity. Further, for the purpose of adjusting the fluidity or the like, other fine particles may be used in combination.

【0044】さらに、本発明のトナー11には磁性が付
与されている。この磁性の付与は、マグネタイト、フェ
ライトなどの磁性体を、トナー母粒子13の内部に添加
したり、研磨材微粒子15と同様にトナー母粒子13の
表面に固着させることにより実現できる。
Further, the toner 11 of the present invention is provided with magnetism. This magnetism can be provided by adding a magnetic substance such as magnetite or ferrite to the inside of the toner base particles 13 or by fixing the magnetic body to the surface of the toner base particles 13 in the same manner as the abrasive fine particles 15.

【0045】本発明の研磨性磁性トナーは、5KOeの
とき飽和磁化が2〜20emu/gであることが好まし
く、より好ましくは3〜15emu/g、さらに好まし
くは5〜10emu/gである。磁力が小さすぎると機
内飛散が有効に防止できず、一方、磁力が大きすぎると
十分な画像濃度が得られなくなる。
The abrasive magnetic toner of the present invention preferably has a saturation magnetization of 2 to 20 emu / g at 5 KOe, more preferably 3 to 15 emu / g, and still more preferably 5 to 10 emu / g. If the magnetic force is too small, scattering inside the machine cannot be effectively prevented, while if the magnetic force is too large, a sufficient image density cannot be obtained.

【0046】トナー母粒子13としては、従来のトナー
自体と同様の構成のものが用いられ、例えば、バインダ
ー樹脂、磁性体、着色剤、荷電制御剤、オフセット防止
剤などを配合することができる。バインダー樹脂として
は、スチレン・アクリル共重合物等のポリスチレン系樹
脂に代表されるビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂など
が用いられる。
As the toner base particles 13, those having the same constitution as the conventional toner itself are used, and for example, a binder resin, a magnetic substance, a colorant, a charge control agent, an offset preventing agent, and the like can be compounded. As the binder resin, a vinyl resin represented by a polystyrene resin such as a styrene-acryl copolymer, a polyester resin, or the like is used.

【0047】磁性体としてはマグネタイト、フェライト
などが;着色剤としてはカーボンブラックをはじめ各種
の顔料、染料が;荷電制御剤としては第4級アンモニウ
ム化合物、ニグロシン、ニグロシン塩基、クリスタルバ
イオレット、トリフェニルメタン化合物等が;オフセッ
ト防止剤、定着向上助剤としては低分子量ポリプロピレ
ン、低分子ポリエチレンあるいはその変性物等のオレフ
ィンワックスなどが使用できる。
Magnetic substances include magnetite and ferrite; colorants include carbon black and various pigments and dyes; charge control agents include quaternary ammonium compounds, nigrosine, nigrosine base, crystal violet, and triphenylmethane. Compounds and the like; olefin waxes such as low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene or modified products thereof can be used as an anti-offset agent and a fixing improving aid.

【0048】本発明のトナー母粒子は、常法により、例
えば2軸押出機、ニーダ等で各成分を溶融混練後、ジェ
ットミル等で粉砕し、分級することにより得られる。ト
ナーの平均粒径は一般に20μm以下が好ましく、より
好ましくは15μm以下である。
The toner base particles of the present invention can be obtained by a conventional method, for example, by melt-kneading the components with a twin-screw extruder, a kneader, or the like, followed by pulverizing with a jet mill or the like and classification. Generally, the average particle size of the toner is preferably 20 μm or less, and more preferably 15 μm or less.

【0049】このようなトナー11を用いると、現像剤
の撹拌、混合時に、トナー11が磁性粉体キャリアの表
面を研磨し、粉体キャリア表面に融着したスペント物を
研磨除去する。したがって、スペントは一定量以上、堆
積、成長することがなく、長期間にわたって安定した画
像品質が得られる。
When such a toner 11 is used, the toner 11 polishes the surface of the magnetic powder carrier when stirring and mixing the developer, and removes the spent material fused to the powder carrier surface. Therefore, the spent does not deposit or grow more than a certain amount, and stable image quality can be obtained over a long period of time.

【0050】スペントは、抵抗値と全炭素質から両方の
キャリアに対するスペント量が定量される。また、樹脂
キャリアの使用樹脂が溶剤不溶の場合は、「磁気ブラシ
現像機の検討」、有村孝文、電子写真学会誌、第9巻、
第2号(1981)に記載の方法によっても測定でき
る。さらに、キャリア中の特定の元素の定量によって
も、測定精度を向上させることができる。
For the spent, the amount of spent for both carriers is determined from the resistance value and the total carbonaceous material. If the resin used in the resin carrier is insoluble in the solvent, see "Study of Magnetic Brush Developing Machine", Takafumi Arimura, Journal of the Society of Electrophotography, Vol. 9,
No. 2 (1981). Further, the measurement accuracy can be improved by quantifying a specific element in the carrier.

【0051】また、2種類の磁性キャリアを用いたキャ
リア系研磨性磁性トナーを組み合わせることにより、帯
電による静電気力と磁力とによりトナーがキャリアに結
合し、機内飛散、特に環境変動下における機内飛散が効
果的に防止される。
Further, by combining a carrier-based abrasive magnetic toner using two types of magnetic carriers, the toner is bonded to the carrier by electrostatic force and magnetic force due to charging, and scattering inside the machine, especially inside the environment under environmental changes. Effectively prevented.

【0052】とりわけ、本発明の現像剤は、a−Si系
感光体への適用に好適である。すなわち、a−Si系感
光体を用いた画像形成システムでは、感光体特性の制約
から、比較的低い感光体帯電電位および現像バイアス電
圧の設定となるため、トナーに大きな帯電量を付与する
ことが困難となる。また、a−Si系感光体ドラムの表
面層を形成するSiC層は活性が強く、物理的にトナー
を付着させやすいため、特に高温ではトナーが付着して
カブリを発生しやすい。また、一方、トナーを強い静電
気力で保持させると、クリーニングブレードをすり抜
け、トナーが感光体ドラムに付着するトナー付着が生じ
る。
In particular, the developer of the present invention is suitable for application to an a-Si photosensitive member. That is, in an image forming system using an a-Si photoconductor, a relatively low photoconductor charging potential and a developing bias voltage are set due to restrictions on the photoconductor characteristics. It will be difficult. Further, since the SiC layer forming the surface layer of the a-Si photosensitive drum has a strong activity and easily attaches the toner physically, the toner adheres particularly at a high temperature and fog is easily generated. On the other hand, if the toner is held by a strong electrostatic force, the toner passes through the cleaning blade and toner adheres to the photosensitive drum.

【0053】さらに、同時に、上記のようなトナー11
を用いて画像形成を行なうと、現像時、クリーニング時
のようにトナー11が感光体の表面層と接触、摩擦する
際に、感光体表面を効果的に研磨し、SiC層を表面層
とするa−Si系感光体に効果的である。
Further, at the same time, the toner 11
When the toner 11 comes into contact with and rubs against the surface layer of the photoreceptor as in the case of development or cleaning, the surface of the photoreceptor is effectively polished, and the SiC layer is used as the surface layer. It is effective for a-Si type photoreceptors.

【0054】図2は、a−Si系の感光体21の感光層
の層構成を示す断面図である。導電性基体23上には、
Si:Ge:H等からなる光吸収層25、Si:H:
B:O等からなるキャリア注入阻止層27、Si:H等
からなるキャリア励起・輸送層29(光導電層)、表面
保護層31が順次積層されている。
FIG. 2 is a sectional view showing the layer structure of the photosensitive layer of the a-Si photosensitive member 21. On the conductive substrate 23,
Light absorbing layer 25 made of Si: Ge: H or the like, Si: H:
A carrier injection blocking layer 27 made of B: O or the like, a carrier excitation / transport layer 29 (photoconductive layer) made of Si: H or the like, and a surface protection layer 31 are sequentially laminated.

【0055】表面保護層31は、代表的にはSiCから
形成されている。このSiC層(表面保護層31)は平
滑でなく、微小な突起物(コーン)が数多く存在し、ま
た、親水性が強く、コロナ放電によって生じるイオン生
成物が付着する。したがって、連続プリントを重ねた
り、高湿条件下でプリントを開始すると、トナーの感
光体ドラムへの付着およびトナーフィルミングの発生、
イオン生成物として硝酸アンモニウム等の親水性化合
物の付着などが起こり、感光体の電荷がリークし、いわ
ゆる“像流れ”が発生する。しかも、これらの生成物
は、表面保護層31であるSiC層の微小突起物と微小
突起物との間に溜る傾向が強く、通常のクリーニングで
は“像流れ”を防止できない。
The surface protection layer 31 is typically formed of SiC. This SiC layer (surface protective layer 31) is not smooth, has many fine protrusions (cones), has strong hydrophilicity, and adheres ion products generated by corona discharge. Therefore, when continuous printing is repeated or printing is started under high humidity conditions, toner adheres to the photosensitive drum and toner filming occurs.
Adhesion of a hydrophilic compound such as ammonium nitrate as an ion product occurs, and the charge of the photoconductor leaks, so-called "image deletion" occurs. Moreover, these products have a strong tendency to accumulate between the minute projections of the SiC layer, which is the surface protective layer 31, so that "image deletion" cannot be prevented by ordinary cleaning.

【0056】これに対して、本発明の研磨性トナーは、
研磨材微粒子15により、微小突起物の先を研磨して感
光体表面を平滑化するとともに、同時に微小突起物と微
小突起物の間に堆積したイオン生成物を取り除いて像流
れを防止し、この結果、現像安定性も確保される。しか
も、このような効果を有する本発明のトナーは、クリー
ニングブレード、摺擦ローラ等で研磨された場合でも、
a−Si感光体表面に大きな傷を付けることがない。
On the other hand, the abrasive toner of the present invention comprises:
The fine abrasive particles 15 polish the tip of the minute projections to smooth the surface of the photoreceptor, and at the same time, remove ion products deposited between the minute projections to prevent image flow. As a result, development stability is also ensured. Moreover, the toner of the present invention having such an effect can be used even when polished with a cleaning blade, a rubbing roller, or the like.
The surface of the a-Si photosensitive member is not greatly damaged.

【0057】次に、本発明のトナーを用いた画像形成方
法について、図3に沿って説明する。図3は、摺擦ロー
ラ(圧接部材)49が設けられている点を除いて、従来
からの一般的な画像形成装置と変わるところがない。
Next, an image forming method using the toner of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is the same as the conventional general image forming apparatus except that a rubbing roller (pressing member) 49 is provided.

【0058】表面保護層として0.3〜1μm程度のS
iC層を有するドラム状のa−Si系感光体21の周囲
には、コロナ帯電器41、LEDヘッド43(露光
器)、現像ローラ45、転写器47、摺擦ローラ49、
クリーニングブレード51が配設されている。コロナ帯
電器41による感光体21の表面の均一帯電、LEDヘ
ッド43による選択画像露光による静電潜像の形成後
に、現像ローラ45により現像剤61が感光体21の表
面に供給され、現像によりトナー11からなる可視像が
形成される。このとき、現像剤61中のトナー11によ
り、感光体11の表面が摩擦されて、表面のSiC層が
研磨される。また、研磨材微粒子15は、トナー母粒子
13にしっかりと固定されているので脱落することな
く、現像不良、画像欠陥などの原因となることがない。
As a surface protective layer, S of about 0.3 to 1 μm
Around the drum-shaped a-Si photosensitive member 21 having the iC layer, a corona charger 41, an LED head 43 (exposure device), a developing roller 45, a transfer device 47, a rubbing roller 49,
A cleaning blade 51 is provided. After uniform charging of the surface of the photoconductor 21 by the corona charger 41 and formation of an electrostatic latent image by selective image exposure by the LED head 43, the developer 61 is supplied to the surface of the photoconductor 21 by the developing roller 45, and toner is 11 is formed. At this time, the surface of the photoconductor 11 is rubbed by the toner 11 in the developer 61, and the SiC layer on the surface is polished. Further, since the abrasive fine particles 15 are firmly fixed to the toner base particles 13, they do not fall off and do not cause poor development, image defects or the like.

【0059】感光体21の表面のトナー11は、転写器
47により紙63(被転写材)に転写され、ついで、定
着器(図示を省略)により紙63上に定着される。
The toner 11 on the surface of the photoreceptor 21 is transferred to a paper 63 (transfer material) by a transfer device 47, and then fixed on the paper 63 by a fixing device (not shown).

【0060】転写工程においては、感光体21の表面上
のトナー11がすべて紙63に転写されるのではなく、
一部のトナー11(残存トナー)が感光体21上に残
る。この残存トナー11は、摺擦ローラ49により感光
体21の表面に対して圧接され、SiC層を研磨し、さ
らにトナー11の研磨材微粒子15による研磨効果が大
きくなる。
In the transfer step, not all the toner 11 on the surface of the photoreceptor 21 is transferred to the paper 63,
Part of the toner 11 (residual toner) remains on the photoconductor 21. The residual toner 11 is pressed against the surface of the photoconductor 21 by the rubbing roller 49 to polish the SiC layer, and the polishing effect of the abrasive particles 15 of the toner 11 increases.

【0061】ついで、感光体21上の残存トナー11
は、クリーニングブレード51により感光体21の表面
から除かれるが、このときも、クリーニングブレード5
1と感光体21との間に掛けられる機械的な力により、
トナー11の研磨材微粒子15によって感光体21の表
面SiC層が研磨される。
Next, the remaining toner 11 on the photoreceptor 21 is
Is removed from the surface of the photoconductor 21 by the cleaning blade 51.
By the mechanical force applied between the photoconductor 1 and the photoconductor 21,
The surface SiC layer of the photoconductor 21 is polished by the abrasive fine particles 15 of the toner 11.

【0062】摺擦ローラ49としては弾性ローラが用い
られ、感光体21の表面に対して摺擦ローラ49を圧接
し、感光体21に対しズリ応力が掛かるように回転させ
ることにより、感光体21の表面が研磨、クリーニング
される。また、感光体21の内面にヒータを取り付けて
加熱することにより、像流れ防止効果をさらに改善する
ことができる。
As the rubbing roller 49, an elastic roller is used. The rubbing roller 49 is pressed against the surface of the photoreceptor 21, and is rotated so that a shear stress is applied to the photoreceptor 21, whereby the photoreceptor 21 is rotated. Is polished and cleaned. Further, by attaching a heater to the inner surface of the photoreceptor 21 and heating it, the effect of preventing image flow can be further improved.

【0063】なお、以上の説明では、SiC層を表面層
とするa−Si系感光体を中心に説明したが、他のタイ
プの表面層でも、また、他のタイプの感光体でもよく、
感光体表面層の硬度に応じて研磨材微粒子の硬度を調整
すればよい。
In the above description, an a-Si-based photoreceptor having a SiC layer as a surface layer has been mainly described. However, other types of surface layers or other types of photoreceptors may be used.
The hardness of the abrasive particles may be adjusted according to the hardness of the photoconductor surface layer.

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば、磁性樹脂キャリアと磁
性粉体キャリアとを併用し、これに研磨性磁性トナーを
混合して現像剤とすることにより、必要な帯電量を任意
に設定してトナーに安定して賦与することができる。し
かもスペントの生成を防止し、その結果、カブリ、画像
不良の発生が防止され、長期にわたって良好な画像形成
ができ、現像剤の交換が長期間必要ない。
According to the present invention, the required charge amount can be arbitrarily set by using a magnetic resin carrier and a magnetic powder carrier in combination, and mixing the abrasive magnetic toner with the carrier to form a developer. To the toner in a stable manner. In addition, the generation of spent is prevented, and as a result, the occurrence of fogging and image defects is prevented, a good image can be formed for a long time, and the replacement of the developer is not required for a long time.

【0065】また、撹拌による現像剤の劣化が少なく耐
久安定性が良好であり、長期にわたって安定して高品質
の画像を得ることができる。さらに、樹脂キャリアと粉
体キャリアの2種類の磁性キャリアを用い、これに研磨
性磁性トナーを組み合わせることにより、静電気力と磁
力でトナーを保持し、環境変動下においても効果的に機
内飛散を防止でき、しかも、磁性樹脂キャリアを用いた
ときに発生する“キャリア引き”を防止することができ
る。
Further, the deterioration of the developer due to agitation is small, the durability stability is good, and a high quality image can be stably obtained over a long period of time. Furthermore, by using two types of magnetic carriers, a resin carrier and a powder carrier, and combining them with an abrasive magnetic toner, the toner is held by electrostatic force and magnetic force, effectively preventing scattering inside the machine even under environmental changes. In addition, it is possible to prevent "carrier pulling" that occurs when a magnetic resin carrier is used.

【0066】また、感光体表面に対して優れた研磨効果
が得られる。よって、画像形成装置をコンパクトに設計
することができ、クリーニングブラシ等の特別なシステ
ムを組み込む必要がなく、特に、小径感光体ドラムを用
いた小型機、表面層の硬度が大きくクリーニングブラシ
の大型化等を招きやすいa−Si系感光体に好適であ
る。
Further, an excellent polishing effect on the surface of the photosensitive member can be obtained. Therefore, the image forming apparatus can be designed to be compact, and there is no need to incorporate a special system such as a cleaning brush. In particular, a small machine using a small-diameter photosensitive drum, the hardness of the surface layer is large, and the cleaning brush becomes large It is suitable for an a-Si type photoreceptor which easily causes the above.

【0067】[0067]

【実施例】【Example】

(1) 樹脂キャリアの製造 特開平2−220068号公報記載の方法に準拠し、マ
グネタイトの存在下に水性媒体中でフェノールとホルマ
リンとを縮合させ、マグネタイトを85重量%およびフ
ェノール樹脂15重量%からなるキャリア粒子(抵抗1
6Ω・cm)を得た。このキャリア粒子に対して3重量
%のシリコーン樹脂をコーティングし、乾燥硬化させて
コート層を形成し、磁性樹脂キャリアを製造した。この
樹脂キャリアは、平均粒径60μm、5KOeのときの
飽和磁化が68emu/g、抵抗1010Ω・cm、比重
3.0であった。
(1) Production of a resin carrier According to the method described in JP-A-2-220068, phenol and formalin are condensed in an aqueous medium in the presence of magnetite, and from 85% by weight of magnetite and 15% by weight of phenol resin. Carrier particles (resistance 1
0 6 Ω · cm) was obtained. The carrier particles were coated with 3% by weight of a silicone resin and dried and cured to form a coat layer, thereby producing a magnetic resin carrier. This resin carrier had an average particle diameter of 60 μm, a saturation magnetization of 68 emu / g at 5 KOe, a resistance of 10 10 Ω · cm, and a specific gravity of 3.0.

【0068】(2) 粉体キャリアの製造 Fe23・CuO・ZnO系のフェライトを用い、平均
粒径60μm、5KOeのときの飽和磁化68emu/
g、抵抗108Ω・cmのノンコート磁性粉体キャリアを
製造した。
(2) Production of Powder Carrier Using Fe 2 O 3 .CuO.ZnO-based ferrite, an average particle size of 60 μm and a saturation magnetization of 68 emu /
g, a non-coated magnetic powder carrier having a resistance of 10 8 Ω · cm was produced.

【0069】(3) 研磨性磁性トナーの製造 スチレン/アクリル酸n−ブチル共重合体(共重合比80/20) 83重量部 マグネタイト(EPT-1000,戸田工業(株)製) 5重量部 カーボンブラック(MA-100,三菱化成工業(株)製) 5重量部 ポリプロピレンワックス(ビスコール550P,三洋化成工業(株)製) 5重量部 帯電制御剤(コピーブルーPR,ヘキスト社製) 2重量部(3) Production of abrasive magnetic toner Styrene / n-butyl acrylate copolymer (copolymerization ratio 80/20) 83 parts by weight Magnetite (EPT-1000, manufactured by Toda Kogyo KK) 5 parts by weight Carbon Black (MA-100, manufactured by Mitsubishi Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5 parts by weight Polypropylene wax (Viscol 550P, manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) 5 parts by weight Charge control agent (Copy Blue PR, manufactured by Hoechst) 2 parts by weight

【0070】上記配合比のトナー材料を高速ミキサーに
より十分混練、粉砕して分級し、平均粒径10μmのト
ナー母粒子を得た。
The toner materials having the above mixing ratios were sufficiently kneaded with a high-speed mixer, pulverized, and classified to obtain toner base particles having an average particle diameter of 10 μm.

【0071】このトナー母粒子に対して5重量%のアル
ミナ(研磨材)微粒子(平均粒径0.4μm)を添加、
混合したのち、表面改質装置(ハイブリタイザー、
(株)奈良機械製作所製)で処理して、アルミナ微粒子
が表面に固定化された研磨性磁性トナーを得た。このア
ルミナ微粒子は、モース硬度が9で、表面が研磨性を有
している。研磨性磁性トナーは、5KOeのときの飽和
磁化が4.0emu/gであった。
Alumina (abrasive) fine particles (average particle size: 0.4 μm) of 5% by weight were added to the toner base particles.
After mixing, the surface modification device (hybridizer,
(Manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.) to obtain an abrasive magnetic toner having alumina fine particles fixed on the surface. The alumina fine particles have a Mohs hardness of 9 and a surface having abrasiveness. The abrasive magnetic toner had a saturation magnetization of 4.0 emu / g at 5 KOe.

【0072】また、一方、マグネタイトを配合せず、磁
性アルミナ微粒子を固定化せずに、トナー母粒子のまま
で比較用のトナー(研磨材なしトナー)を製造した。
On the other hand, a toner for comparison (a toner without an abrasive) was produced without using magnetite, fixing the magnetic alumina fine particles, and using the toner base particles as they were.

【0073】(4) 現像剤の調製 上記のキャリアおよびトナーを以下の割合で混合して、
下記の現像剤を作成した。 実施例1:磁性樹脂キャリア20wt%+磁性粉体キャ
リア75wt%+研磨性磁性トナー5wt%
(4) Preparation of Developer The above carrier and toner are mixed at the following ratio,
The following developers were prepared. Example 1: Magnetic resin carrier 20 wt% + magnetic powder carrier 75 wt% + abrasive magnetic toner 5 wt%

【0074】比較例1:磁性樹脂キャリア20wt%+
磁性粉体キャリア75wt%+研磨材なしトナー5wt
% 比較例2:磁性粉体キャリア95wt%+研磨材なしト
ナー5wt%
Comparative Example 1: Magnetic resin carrier 20 wt% +
Magnetic powder carrier 75wt% + abrasiveless toner 5wt
Comparative Example 2: 95% by weight of magnetic powder carrier + 5% by weight of toner without abrasive

【0075】(5) スペントの評価 京セラ製LEDプリンターFS−1500を用いて30
万枚の連続プリントを行ない、それぞれの現像剤にスペ
ント量を全炭素測定器により測定、算出し、図4に示し
た。また、初期、10万枚プリント後および20万枚プ
リント後の画像品質およびプリント特性を下記の基準
で、環境条件35℃,85%RHで評価し、結果を表1
に示した。
(5) Evaluation of Spent 30 points were measured using the Kyocera LED printer FS-1500.
Ten thousand continuous prints were made, and the spent amount for each developer was measured and calculated with a total carbon meter, and is shown in FIG. Further, the image quality and print characteristics after the initial printing of 100,000 sheets and after printing of 200,000 sheets were evaluated under the environmental conditions of 35 ° C. and 85% RH based on the following criteria.
It was shown to.

【0076】(i) キャリア引き ○:全く発生しない △:わずかに発生する ×:画像欠陥が生じる(I) Carrier pulling :: Not generated at all △: Slightly generated ×: Image defect occurs

【0077】(ii) カブリ○:全くカブリが発生しな
い △:わずかにカブリが生じる ×:カブリがはっきりと認められる
(Ii) Fog :: No fog occurs Δ: Slight fog ×: Fog is clearly observed

【0078】(iii) 機内飛散 ○:プリンタ内に全く汚れが見られない △:わずかに汚れが見られる ×:汚れがひどく紙の裏も汚れる(Iii) Scattering inside the machine ○: No dirt is seen in the printer at all △: Slight dirt is seen ×: Dirt is severe and the back of the paper is dirty

【0079】[0079]

【表1】 [Table 1]

【0080】(6) 像流れの評価 実施例1および比較例1の現像剤を用い、図3に示した
装置を用いて30万枚の連続プリントを行ない、以下の
基準でドラムによる黒点、像流れについて評価し、併せ
て30万枚プリント後の表面SiC層の膜厚をXPSに
より測定した。結果は、表2に示した。
(6) Evaluation of Image Deletion Using the developer of Example 1 and Comparative Example 1, 300,000 sheets of continuous printing were performed using the apparatus shown in FIG. The flow was evaluated, and the thickness of the surface SiC layer after printing 300,000 sheets was measured by XPS. The results are shown in Table 2.

【0081】なお、感光体としては、導電性基体上に光
吸収層(Si:Ge:H,0.2〜5μm)、キャリア
注入阻止層(Si:H:B:O,0.2〜4μm)、キ
ャリア励起・輸送層(Si:H,15〜30μm)、S
iC表面保護層を順次積層したa−Si系感光体を用
い、SiC表面保護層の膜厚は5000Åに統一した。
As the photoreceptor, a light absorbing layer (Si: Ge: H, 0.2 to 5 μm) and a carrier injection blocking layer (Si: H: B: O, 0.2 to 4 μm) are formed on a conductive substrate. ), Carrier excitation / transport layer (Si: H, 15 to 30 μm), S
The thickness of the SiC surface protective layer was unified to 5,000 ° using an a-Si based photoreceptor in which an iC surface protective layer was sequentially laminated.

【0082】また、初期と30万枚プリント後の両方に
おいて、a−Si系感光体の表面を走査電子顕微鏡(S
EM)を用い5000倍で観察したところ、初期に比べ
て30万枚プリント後では、コーンが減少し表面が平滑
化されていた。
The surface of the a-Si photosensitive member was scanned with a scanning electron microscope (S) both at the initial stage and after printing 300,000 sheets.
Observation at 5,000 times using EM) revealed that after printing 300,000 sheets compared to the initial stage, the number of cones was reduced and the surface was smoothed.

【0083】(i) 黒点 ○:全く黒点が見られない △:少し黒点が見られる ×:黒点が多い(I) Black spots :: Black spots are not seen at all △: Black spots are seen a little ×: Many black spots

【0084】(ii) 像流れ ○:全く像流れが発生しない △:少し像流れが発生する ×:全面に像流れが発生する(Ii) Image deletion :: No image deletion occurs Δ: Slight image deletion ×: Image deletion occurs over the entire surface

【0085】[0085]

【表2】 [Table 2]

【図面の簡単な説明】 【図1】本発明のトナーの実施例を示すモデル断面図で
ある。 【図2】a−Si系の感光体の層構成の一例を示す説明
断面図である。 【図3】本発明の実施するための画像形成装置の一例を
示す説明図である。 【図4】プリント枚数とスペント量との関係を示すグラ
フである。 【符号の説明】 11 トナー 13 トナー母粒子 15 研磨材微粒子 21 感光体 23 導電性基体 25 光吸収層 27 キャリア注入阻止層 29 キャリア励起・輸送層 31 表面保護層 41 コロナ帯電器 43 LEDヘッド 45 現像ローラ 47 転写器 49 摺擦ローラ 51 クリーニングブレード 61 現像剤 63 紙
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a model sectional view showing an embodiment of a toner of the present invention.
is there. FIG. 2 is a diagram illustrating an example of a layer configuration of an a-Si photoconductor.
It is sectional drawing. FIG. 3 shows an example of an image forming apparatus for carrying out the present invention.
FIG. FIG. 4 is a graph showing the relationship between the number of prints and the amount of spent.
It is. DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Toner 13 Toner base particle 15 Fine abrasive particles 21 Photoconductor 23 Conductive substrate 25 Light absorption layer 27 Carrier injection blocking layer 29 Carrier excitation / transport layer 31 Surface protection layer 41 Corona charger 43 LED head 45 Development Roller 47 Transfer device 49 Rubbing roller 51 Cleaning blade 61 Developer 63 Paper

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI G03G 15/08 507L (72)発明者 坂本 憲昭 三重県度会郡玉城町野篠字又兵衛704番 地19 京セラ株式会社三重玉城工場内 (56)参考文献 特開 平1−285954(JP,A) 特開 昭60−229037(JP,A) 特開 昭61−29856(JP,A) 特開 昭63−244054(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) G03G 9/08 G03G 9/083 G03G 9/107 G03G 9/113 G03G 5/08 105 G03G 15/08 507 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI G03G 15/08 507L (72) Inventor Noriaki Sakamoto 704, Matabe, Noshino, Noshina, Tamaki-cho, Mie Prefecture Mie Prefecture 19 Mie Tamaki Factory, Kyocera Corporation (56) References JP-A-1-285954 (JP, A) JP-A-60-229037 (JP, A) JP-A-61-29856 (JP, A) JP-A-63-244054 (JP, A) (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G03G 9/08 G03G 9/083 G03G 9/107 G03G 9/113 G03G 5/08 105 G03G 15/08 507

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 (a) 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散した磁
性樹脂キャリアと、 (b) 実質上磁性粒子そのものからなる磁性粉体キャ
リアと、 (c) 表面に研磨材微粒子が固着された研磨性磁性ト
ナー とを含有することを特徴とする静電潜像用現像剤。
(A) a magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin; (b) a magnetic powder carrier substantially consisting of magnetic particles themselves; and (c) abrasive particles fixed on the surface. A developer for an electrostatic latent image, comprising: an abrasive magnetic toner;
【請求項2】 前記研磨性磁性トナーは、5キルエール
ステッドのときの飽和磁化が2〜20emu/gである
請求項1に記載の静電潜像用現像剤。
2. The developer for an electrostatic latent image according to claim 1, wherein the abrasive magnetic toner has a saturation magnetization of 2 to 20 emu / g at 5 Kl Oersted.
【請求項3】 アモルファスシリコン(a−Si)系感
光層を有するa−Si系感光体を搬送しつつ、該感光層
上に静電潜像を形成し、該静電潜像を (a) 磁性体微粒子をバインダー樹脂中に分散した磁
性樹脂キャリアと、 (b) 実質上磁性粒子そのものからなる磁性粉体キャ
リアと、 (c) 表面に研磨材微粒子が固着された研磨性磁性ト
ナー とを含有する静電潜像現像剤で現像し、ついで感光体の
表面上でトナー像を形成する研磨性磁性トナーを転写し
た後、搬送されてくる感光体上に残存する一部未転写の
研磨性磁性トナーに対して圧接部材を圧接し、研磨性磁
性トナーの研磨力と圧接部材の圧接力によりa−Si系
感光体の表面を研磨することを特徴とする画像形成方
法。
3. An electrostatic latent image is formed on an a-Si photosensitive member having an amorphous silicon (a-Si) photosensitive layer while being conveyed. A magnetic resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin; (b) a magnetic powder carrier substantially consisting of magnetic particles themselves; and (c) an abrasive magnetic toner having abrasive fine particles fixed on the surface. After developing with an electrostatic latent image developer, and then transferring the abrasive magnetic toner that forms a toner image on the surface of the photoreceptor, partially untransferred abrasive magnetism remaining on the conveyed photoreceptor An image forming method, wherein a pressing member is pressed against a toner, and the surface of the a-Si photosensitive member is polished by the polishing force of the abrasive magnetic toner and the pressing force of the pressing member.
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