JP3964609B2

JP3964609B2 - Developer carrier and method for producing the same

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Publication number: JP3964609B2
Application number: JP2000277051A
Authority: JP
Inventors: 亨菅沼
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-09-16
Filing date: 2000-09-12
Publication date: 2007-08-22
Anticipated expiration: 2020-09-12
Also published as: JP2001154415A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真法、静電印刷法等における静電潜像を現像するための現像剤に使用されるキャリア、及びその製造方法に関し、詳しくはトナースペントを防止し、地肌汚れがなく、且つキャリア付着もなく、長期間にわたり高濃度、高画質の画像が得られる現像剤を形成することができる現像剤用キャリア及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に電子写真法、静電印刷法等においては、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するために、キャリアとトナーからなる二成分現像剤が多く使用されている。特に、キャリアの耐久性改良の為、近年、芯材に樹脂コートしたコーティングキャリアが使用されている。このような樹脂コーティングキャリアは絶縁性を示すので帯電付与能力が向上し、且つ表面性も良好であるので、耐久性の点では優れている。
【０００３】
ただ、樹脂コーティングキャリアはエッジ効果が大きく、ベタ部の画像濃度が低いという難点がある。そこで、このような点を改良する為に、キャリア表面全体を樹脂で被覆せずに芯材の凸部を露出するハーフコートキャリアが提案されている（特開平３−１６０４６３号、特開平４−９３９５４号公報）。
確かに、ハーフコートキャリアは芯材の凸部が露出している為、電気抵抗が低く、電荷が移動しやすい状態になりベタ部画像濃度が高くなる。しかし、キャリアの電気抵抗が低い為に、キャリアに感光体表面の電荷と逆極性の電荷が注入され画像部へのキャリア付着が発生するという問題が生じる。
【０００４】
更に、近年、環境保護の観点から電子写真複写機においてトナーリサイクルシステムの採用が増えている。リサイクルシステムとは、転写紙上に転写されずに感光体に残留したトナーをクリーニング装置により回収し、回収したトナーを現像部又はトナー補給装置に戻して再利用するものである。回収されたトナーは添加剤の表面への埋没が激しい為、トナーによるキャリア表面の研磨、いわゆるリフレッシュ効果が小さく、キャリア表面へのトナースペントが発生しやすい。特に上記ハーフコートキャリアでは芯材が露出している為、トナースペントが増大し、現像剤帯電量の低下を招き、転写紙上の地肌部汚れが発生し耐久性が低下する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明は、上記問題点を解決し、▲１▼トナースペントを防止して地肌汚れのない耐久性の良好な現像剤を形成することができ、且つ▲２▼キャリア付着のない現像剤を形成することができ、長期間にわたり高濃度、高画質の画像が得られる現像剤を形成することができる現像用キャリア、及びその製造方法を提供することを、その課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、本発明によれば、第一に、磁性材料を芯材とし、芯材表面を樹脂硬化被覆した現像剤用キャリアにおいて、樹脂塗布後のキャリアを流動させながら熱硬化処理を行うにあたって、エアーを流入させながら処理を行い、かつその後、篩で凝集体を除去することなく得た現像剤用キャリアであり、トナーとの摩擦帯電を繰り返した時の帯電量が下記式（Ｉ）を満足することを特徴とする現像剤用キャリアが提供される。
１．０≦Ｃ２／Ｃ１≦１．３（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｃ１はトナーとキャリアとからなる現像剤の帯電量、Ｃ２はＣ１の測定後に現像剤から分離されたキャリアと、前記トナーと同一のトナーとの混合物を攪拌させて測定した摩擦帯電量を表す。
【０００７】
第二に、下記式（II）を満足することを特徴とする、上記第一に記載の現像剤用キャリアが提供される。
１．０≦Ｃ３／Ｃ２≦１．３（II）
式（II）中、Ｃ２は式（Ｉ）と同じであり、Ｃ３はＣ２の測定後に混合物から分離されたキャリアと、前記トナーと同一のトナーとの混合物を攪拌させて測定した摩擦帯電量を表す。
【０００８】
第三に、キャリア表面に微小な起伏が存在することを特徴とする、上記第一又は第二に記載の現像剤用キャリアが提供される。
【０００９】
第四に、キャリア表面上の微小な起伏が不定形であって最短径が１００ｎｍ〜２００ｎｍであることを特徴とする、上記第一乃至第三のいずれかに記載の現像剤用キャリアが提供される。
【００１０】
第五に、キャリアの被覆樹脂がシリコーン樹脂であることを特徴とする、上記第一乃至第四のいずれかに記載の現像剤用キャリアが提供される。
【００１１】
第六に、キャリアの動的電流値が０．１μＡ〜０．５μＡであることを特徴とする、上記第一乃至第五のいずれかに記載の現像剤用キャリアが提供される。
【００１２】
第七に、樹脂含有率が１０．０重量％以上の樹脂溶液を芯材表面にコーティングし、キャリアを流動させながら樹脂硬化処理を行うにあたって、エアーを流入させながら処理を行い、かつその後、篩で凝集体を除去することなく現像剤用キャリアを得ることを特徴とする、上記第一乃至第六のいずれかに記載の現像剤用キャリアの製造方法が提供される。
【００１３】
第八に、上記第一乃至第六のいずれかに記載のキャリアとトナーからなる、現像剤が提供される。
【００１４】
第九に、上記第八に記載の現像剤が収納された容器が提供される。
【００１５】
第十に、上記第九に記載の容器が搭載された、画像形成装置が提供される。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を更に詳しく説明する。
本発明の樹脂コーティングキャリアは、トナーとの摩擦帯電を繰り返した時の帯電量が下記式（Ｉ）を満足することを特徴とする。
１．０≦Ｃ２／Ｃ１≦１．３（Ｉ）
式（Ｉ）中、Ｃ１はトナーとキャリアとからなる現像剤の帯電量、Ｃ２はＣ１の測定後に現像剤から分離されたキャリアと、前記トナーと同一のトナーとの混合物を攪拌させて測定した摩擦帯電量を表す。
【００１７】
Ｃ１の値の求め方を以下に詳述する。
現像剤重量２０ｇを温度２０〜２５℃、湿度５０〜６０％ＲＨの環境下で２４時間以上静置する。
測定装置は、ファラデーケージ、ブロー・吸引部、電荷測定部から構成されるものを用いる。ＳＵＳ３１６製金網がセットされた測定容器内に現像剤を入れ、ブローオフ操作を行う。金網はブローオフ操作でキャリアが金網を通過しない目開きのものを用いる。
ブローオフとは、キャリア表面からトナーを分離し、測定容器外に除去する事である。また、ブローオフは圧縮ガスの吹き付け及び金網を通過した空気の吸引で行う。
圧縮ガス圧、吸引圧は現像剤中のトナーが９０％以上除去できる圧力に設定する。ブロー時間、吸引時間は電荷量が飽和値に達する時間とする。電荷量をブローオフされたトナー量で除した値を帯電量とする。
【００１８】
次にＣ２の測定方法について説明する。
Ｃ２はＣ１測定に用いた現像剤から分離したキャリアと、さらに前記現像剤を構成するトナーと構成が同じトナー(通常補給用トナーを用いる)とを混合し一定攪拌条件で攪拌させた時の摩擦帯電量である。以下に詳述する。
硬質ポリエチレン製ネジ付き広口ビン（容量１００ｍｌ，容器内径４５ｍｍ〜５０ｍｍ、高さ８０ｍｍ〜９０ｍｍ）に、トナーとキャリアの総量を２０ｇ入れる。その時のトナー濃度は３％とする。
キャリアはＣ１測定時にトナーから分離されたものを用いる。それを湿度５０〜６０％ＲＨの環境下で２４時間以上静置する。トナー、キャリアの混合物を手振り攪拌１５回行った後、腕振り型振とう機で振り角度３０度、振とう速度１５０回／分で２分間行う。
測定装置はファラデーケージ、ブロー・吸引部、電荷測定部から構成されるものを用いる。
ＵＳ３１６製金網がセットされた測定容器内に現像剤を入れ、ブローオフ操作を行う。金網はブローオフ操作でキャリアが金網を通過しない目開きのものを用いる。ブローオフとは、キャリア表面からトナーを分離し、測定容器外に除去する事である。
また、ブローオフは圧縮ガスの吹き付け及び金網を通過した空気の吸引で行う。圧縮ガス圧、吸引圧は現像剤中のトナーが９０％以上除去できる圧力に設定する。
ブロー時間、吸引時間は電荷量が飽和値に達する時間とする。電荷量をブローオフされたトナー量で除した値を帯電量とする。
【００１９】
Ｃ２／Ｃ１が１．０以上となることで、長期間複写機での複写作業を行っても現像剤帯電量の低下がなく、転写紙上の地肌汚れがない良好な画像が長期間得られる。しかし、１．３を超えると、複写作業中の現像剤帯電量が高くなり、画像濃度の低下となり耐久性が低下する。逆に、１．０未満では、複写作業中の現像剤帯電量が低下し、転写紙上の地肌汚れが発生し耐久性のない現像剤となる。
【００２０】
さらに、本発明の現像剤用キャリアは、下記式（II）を満足するものであると、本発明の目的に特に有効で好ましい。
１．０≦Ｃ３／Ｃ２≦１．３（II）
式（II）中、Ｃ２は式（Ｉ）と同じであり、Ｃ３はＣ２の測定後に混合物から分離されたキャリアと、前記トナーと同一のトナーとの混合物を攪拌させて測定した摩擦帯電量を表す。Ｃ３の測定方法は、Ｃ２の場合と同じである。
【００２１】
又、本発明のキャリアは、その画像の地肌汚れ発生防止に効果的である。この微小な起伏の存在は、つぎのようなＡＦＭ(Atomic Force Microscope)測定法によって確認されるものである。
ＤＩＧＩＴＡＬＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ社製走査型電子顕微鏡Ｄ３１００を用い、ＴａｐｐｉｎｇＡＦＭモードにより、ＡｍｐｌｉｔｕｄｅＩｍａｇｅにおける３μｍ領域でのキャリア表面の画像観察を行う。
測定プローブは結晶Ｓｉ探針（竿状カンチレバータイプ）を用い、共振周波数を約３３０ｋＨｚ、バネ定数約４０Ｎ／ｍとした。試料は円盤上に粘着テープで粘着させ、マグネットキャッチで固定した。
【００２２】
このようなＡＦＭ法によって表面に微小な起伏の存在が確認されたキャリアは、この起伏が存在しないものに比べて、トナーとの摩擦帯電がより早いため、弱帯電成分が発生しにくく、そのため得られる画像には地肌汚れがほとんど観られず、特にこの微小な起伏の大きさが後述するように１００〜２００ｎｍの場合にはその効果は顕著である。
【００２３】
本発明のキャリアにおいて、キャリア芯粒子としては、特に限定されず、公知のもの、例えばフェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、コバルト等の金属これらの金属と亜鉛、アンチモン、アルミニウム、鉛、錫、ビスマス、ベリリウム、マンガン、セレン、タングステン、ジルコニウム、バナジウム等の金属との合金あるいは混合物、酸化鉄、酸化チタン、酸化マグネシウム等の金属酸化物、炭化ケイ素、炭化タングステン等の炭化物との混合物及び強磁性フェライト、並びにこれらの混合物等を用いることができる。
【００２４】
本発明のキャリアの被覆樹脂としては、特に限定されず、種々の樹脂を用いることができる。具体的には、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、ビニル系樹脂、エチレン系樹脂、ポリエステル系樹脂、シリコーン樹脂、フッ素系樹脂等が用いられる。また、これらを組み合わせても良い。
【００２５】
これらのうち、特に低表面エネルギー樹脂である、シリコーン樹脂が望ましい。シリコーン樹脂としては限定されないが、置換基がメチル基である縮合反応型シリコーン樹脂が好ましい。この樹脂の場合、構造が緻密になり、撥水性が良く、トナースペントがないキャリアを得ることができる。また、樹脂中に種々の添加剤を添加しても良い。具体的には、キャリア抵抗調整用のカーボンブラック、芯材と樹脂被覆膜との接着性を良くするためのシランカップリング剤等が用いられる。
【００２６】
キャリア抵抗としては、動的電流値が０．１μＡ〜０．５μＡが良い。電流値が０．５μＡを超えると、尾引きや線画像の太りを発生しやすくなる。また、電流値が０．１μＡより小さいと、画像部へのキャリア付着や画像濃度の低下が起こり、好ましくない。動的電流値は、キャリア２００ｇを導電性マグネットスリーブに担持させ、このスリーブを２００ｒ／ｍｉｎで回転させる。更に、ブレードとスリーブの間隔を１．０ｍｍに規定し、２００Ｖの電圧を印加した時の電流値とした。
【００２７】
本発明の現像剤用キャリアは、例えば次の方法で製造される。被覆樹脂をキャリア芯材に塗布するに当たり、上記被覆樹脂を適当な溶媒に溶解した樹脂溶液を使用する。この時、キャリア芯材を完全に被覆するようにする。具体的には、被覆樹脂量が樹脂付着後のキャリア重量の１．０重量％〜２．１重量％になるように調整することが好ましい。この樹脂溶液を浸漬法、スプレーコーティング法等でキャリア芯材に塗布する。
【００２８】
更に、樹脂塗布後のキャリアを流動させながら樹脂の熱硬化処理を行う。キャリアを流動させる方法としては、特に限定されないが、トンネル式キルンを使用することできる。静置炉等のようにキャリアを流動せずに熱硬化処理を行うと、キャリア芯粒子の凹凸に沿って樹脂被膜層が形成される。
このような樹脂被覆膜の場合、キャリア表面が粗く、不規則な為、トナーとの摩擦帯電を繰り返した時の帯電量が低下し、耐久性が低下したキャリアとなる。しかし、キャリアを流動させながら熱硬化処置を行うことで、キャリア表面の平滑性が良くなり、トナーとの摩擦帯電を繰り返した時の帯電量が安定し耐久性が向上したキャリアとなる。
【００２９】
キャリア表面の平滑性はトンネル式キルンの回転速度が重要であり、具体的には０．５〜１．５ｒ／ｍｉｎの範囲である事が必要である。０．５ｒ／ｍｉｎ未満では、トンネルキルン内でのキャリアの流動が少なくなり、充分な平滑性が得られない。１．５ｒ／ｍｉｎを超えると被覆樹脂の脱離が起こり、逆に平滑性が損なわれる事となる。
さらには、上記熱硬化処理において、トンネル式キルン内にエアーを調整しながら流入させることによって、表面全体としては平滑性を有しながらも、微小起伏を有するキャリアが得られる。微小起伏は電子顕微鏡写真では観察が難しく、前述のようなＡＦＭ法において観察される。キャリアとトナーを摩擦帯電させると、キャリア同士の帯電が発生し、トナーとの帯電を阻害するが、この微小起伏が選択的にトナーと摩擦帯電する事で、帯電立ち上がりが早いキャリアとなり、地肌汚れが改善される。
この微小起伏は不定円形であって、特に最短径が１００ｎｍ〜２００ｎｍであると、地肌汚れの改善に好ましい。
【００３０】
また、樹脂溶液中の樹脂含有率が１０重量％〜５０重量％、好ましくは１２重量％〜４０重量％となるように調整する。樹脂含有率が１０重量％より低いと、樹脂粘度が低い為、キャリアを流動化させた時に樹脂の脱離が起こり、好ましくない。また、５０重量％を超えると、コーティング中にキャリア粒子同士のブロッキングが発生し、収率の低下となり好ましくない。
【００３１】
本発明に使用されるトナー用樹脂としては、電子写真分野で使用されるそれ自体公知のもので良く、例えばスチレン系樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン−ブタジエン樹脂等が挙げられる。トナーの製造方法としては、従来公知の方法で良く、例えば、少なくとも結着樹脂、着色剤及び離型剤よりなるトナー組成物をヘンシェルミキサー等で乾式混合し、一軸或いは二軸混練機、二本ロール等で溶融混練し、気流式、機械式の粉砕機で粉砕、分級し、必要に応じて外添剤混合を行う。
【００３２】
本発明のキャリアは、通常トナーと混合して現像剤とし、これを容器に充填して用いられる。この現像剤が充填された容器の多くは、画像形成装置とは別個に販売され、ユーザーによって画像形成装置に装着され用いられる。画像形成が繰り返されてトナーは消耗されていくが、その場合には別途準備された補給用トナーが補給される。
【００３３】
【実施例】
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００３４】
（参考例１）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した、樹脂含有率が１５重量％のダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン（商品名Ｄ−１）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、トンネルキルンを０．５ｒ／ｍｉｎに回転させながらキルンへのキャリアのフィード速度を１２０ｋｇ／ｈとし、３１０℃で樹脂硬化処理を行った。この時キルン内にエアーを流入させなかった。更に、篩でキャリアの凝集体を除去し、キャリアを得た。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ１は１．２、Ｃ３／Ｃ２は１．１、動的電流値は０．７μＡであった。微小起伏の存在が観察されなかった。
【００３５】
トナーとしては、ポリエステル樹脂、スチレン−アクリル共重合樹脂、極性制御剤、カルナウバワックス、カーボンブラックをヘンシェルミキサーにて混合し、二本ロールで溶融混練し、気流式粉砕、分級後、平均体積粒径９μｍとし、これに疎水性シリカを添加して、トナーを得た。これらキャリアとトナーを混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察された。
【００３６】
（参考例２）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した樹脂含有率が１５重量％のダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン（商品名Ｄ−１）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、トンネルキルンを０．５ｒ／ｍｉｎに回転させながらキルンへのキャリアのフィード速度を１２０ｋｇ／ｈとし、３１０℃で樹脂硬化処理を行った。この時キルン内にエアーを流入させながら処理を行った。更に、篩でキャリアの凝集体を除去し、キャリアを得た。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ１は１．３、Ｃ３／Ｃ２は１．１、動的電流値は０．６μＡであった。直径１００ｎｍ以上の微小起伏が観察された。このキャリアを参考例１で使用したトナーと混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察された。
【００３７】
（参考例３）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した樹脂含有率が１５重量％のトーレコーニング社製シリコーン樹脂（商品名ＳＲ２４０５）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、トンネルキルンを０．５ｒ／ｍｉｎに回転させながらキルンへのキャリアのフィード速度を１２０ｋｇ／ｈとし、３３０℃で樹脂硬化処理を行った。この時キルン内にエアーを流入させながら処理を行った。更に、篩でキャリアの凝集体を除去し、キャリアを得た。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ1は１．２、Ｃ３／Ｃ２は１．２、動的電流値は０．６μＡであった。直径１００ｎｍ以上の微小起伏が観察された。このキャリアを参考例１で使用したトナーと混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察された。
【００３８】
（実施例１）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した、樹脂含有率が１５重量％のダイキン工業社製ポリテトラフルオロエチレン（商品名Ｄ−１）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、トンネルキルンを０．５ｒ／ｍｉｎに回転させながらキルンへのキャリアのフィード速度を１２０ｋｇ／ｈとし、３１０℃で樹脂硬化処理を行った。この時キルン内にエアーを流入させながら処理を行った。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ１は１．２、Ｃ３／Ｃ２は１．１、動的電流値は０．３μＡであった。直径１００ｎｍ以上の微小起伏が観察された。このキャリアを参考例１で使用したトナーと混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察された。
【００３９】
（比較例１）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した、樹脂含有率が１５重量％のトーレコーニング社製シリコーン樹脂（商品名ＳＲ２４０５）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、焼成炉内でキャリアを静置して３００℃樹脂硬化処理を行った。更に、篩でキャリアの凝集体を除去し、キャリアを得た。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ１は０．７、Ｃ３／Ｃ２は０．９、動的電流値は０．３μＡであった。直径１００ｎｍ以上の微小起伏は観察されなかった。このキャリアを参考例１で使用したトナーと混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察されなかった。
【００４０】
（比較例２）
パウダーテック社製Ｃｕ−Ｚｎフェライト（商品名Ｆ−１５０）にキャボット社製カーボンブラック（商品名ＢｌａｃｋＰｅａｒｌｓ２０００）、ライオンアクゾ社製カーボンブラック（商品名ケッチェンｂｌａｃｋＥＣ・ＤＪ６００）、東レダウコーニング社製クロロシランカップリング剤（商品名ＳＨ６０７６）を含有した、樹脂含有率が１５重量％のトーレコーニング社製シリコーン樹脂（商品名ＳＲ２４０５）溶液をスプレーコーティングし、塗布を行った。次に、焼成炉内でキャリアを静置して３３０℃樹脂硬化処理を行った。更に、篩でキャリアの凝集体を除去し、キャリアを得た。トナーとの摩擦帯電量Ｃ２／Ｃ１は１．６、Ｃ３／Ｃ２は１．４、動的電流値は０．２μＡであった。直径１００ｎｍ以上の微小起伏は観察されなかった。このキャリアを参考例１で使用したトナーと混合し、トナー濃度３％の二成分現像剤を作成した。微小起伏の存在が観察されなかった。
【００４１】
＜評価＞
以上の実施例、比較例で得られた現像剤について、リコー社製ＲＩＣＯＰＹＦＴ−６５００改造機で複写テストを行った。改造は転写されずに感光体上に残留したトナーをクリーニング装置により回収し、回収したトナーを複写機内の現像部に戻して再利用するトナーリサイクルができるようにした。複写テストは３０万枚行い、以下の項目について評価を行った。それらの結果を表１に示す。
【００４２】
▲１▼画像濃度：マクベス濃度計でコピー画像の黒ベタ部の反射濃度を測定した。
【００４３】
▲２▼地肌部汚れ：コピー画像の地肌部分の汚れを目視判定し、ランク付けを行った。
△が実使用可能、○がより汚れがない、×が使用できないとして評価した。
【００４４】
▲３▼トナースペント：化学天秤で精秤したキャリアをビーカーに入れ、一定量のトルエンを入れて、超音波洗浄器で１分間振動させ、スペントトナーを溶出させ、濁度計で溶出溶液の透過率（％）を測定し、この値をトナースペントを表す数値とした。トナースペントがない場合は１００％であり、スペントの増加により数値は小さくなる。１００〜９０％を○、９０〜７０％を△、７０％未満を×とした。
【００４５】
▲４▼キャリア付着：コピー画像を目視によりキャリア付着の有無を判定した。
【００４６】
▲５▼解像度：白色紙上の１ｍｍ幅に等間隔の黒色細線を引いた原稿を複写し、１ｍｍ幅に何本引いたものまで、各線が識別できるかで表示した。
【００４７】
【表１】

【００４８】
表１から明らかな通り、実施例１では、３０万枚複写後においても画像濃度が安定しており、地肌部汚れ、キャリア付着の発生もなく、高解像度の画像品質が得られた。また、トナースペントもなく、良好な耐久性が得られた。一方、比較例１ではトナーとの摩擦帯電量が低下し、ＡＦＭにおいて微小起伏がない事から、地肌部汚れが発生、比較例２ではトナーとの摩擦帯電量が高くなり画像濃度が低下した。また、参考例１〜３では実施例１よりも解像度が低く、３０万枚複写後において解像度が低下した。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１の現像剤用キャリアは、樹脂塗布後のキャリアを流動させながら熱硬化処理を行うにあたって、エアーを流入させながら処理を行い、かつその後、篩で凝集体を除去することなく得たものであり、かつ、トナーとの摩擦帯電を繰り返した時の帯電量が前記式（Ｉ）を満足するものとしたことから、本キャリアによると、繰り返しトナーとの摩擦帯電を行った時に帯電量が安定し、長期間複写作業を行っても良好な画像品質が得られる。
【００５０】
請求項２の現像剤用キャリアは、上記キャリアにおいて更に前記式（Ｉ）を満足するものとしたことから、本発明の目的に特に有効で好ましいものとなる。
【００５１】
請求項３の現像剤用キャリアは、上記キャリアにおいてＡＦＭ法を用いてキャリア表面に微小な起伏を有する事が観察されるものであることから、キャリア表面の微小起伏がトナーとの摩擦帯電立ち上がりを早めるため、地肌汚れのない良好な画像品質が得られる。
【００５２】
請求項４の現像剤用キャリアは、上記キャリアにおいてキャリア表面上の微小な起伏が不定形であって最短径１００ｎｍ〜２００ｎｍとしたことから、地肌汚れのない良好な画像品質が得られる。
【００５３】
請求項５の現像剤用キャリアは、上記キャリアにおいて表面エネルギーが低いシリコーン樹脂を使用したことから、よりトナースペントがなく、良好な複写耐久性が得られる。
【００５４】
請求項６の現像剤用キャリアは、上記キャリアにおいてキャリアの動的電流値が０．１μＡ〜０．５μＡとしたことから、より画質劣化がなく、長期間複写作業を行っても良好な画像品質が得られる。
【００５５】
請求項７の現像剤用キャリアの製造方法は、樹脂含有率が１０．０重量％以上の樹脂溶液を芯材表面にコーティングし、キャリアを流動させながら樹脂硬化を行うことから、本方法によると、キャリア表面が平滑し、繰り返しトナーとの摩擦帯電を行った時に帯電量が安定するキャリアを得ることができる。
【００５６】
請求項８の現像剤は、上記キャリアを用いているので、トナースペントを防止し、地肌汚れがなく、且つキャリア付着もなく、長期間にわたり高濃度、高画質の画像を得ることができる。
【００５７】
請求項９の容器は、上記現像剤を収納しているので、画像形成装置に装着され、上記で述べた顕著なる効果を有する画像形成に利用することができる。
【００５８】
請求項１０の画像形成装置は、上記現像剤を収納した容器を搭載しているので、上記で述べた顕著なる効果を有する画像形成が可能となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a carrier used as a developer for developing an electrostatic latent image in an electrophotographic method, an electrostatic printing method, and the like, and a method for producing the same. Specifically, the toner spent is prevented and there is no background stain. In addition, the present invention relates to a developer carrier that can form a developer capable of obtaining a high-density, high-quality image over a long period of time without carrier adhesion, and a method for producing the same.
[0002]
[Prior art]
In general, in electrophotography, electrostatic printing, and the like, a two-component developer composed of a carrier and a toner is often used to develop an electrostatic latent image formed on a latent image carrier. In particular, in order to improve the durability of the carrier, a coating carrier in which the core material is coated with a resin has been used in recent years. Since such a resin-coated carrier exhibits insulating properties, the charge imparting ability is improved and the surface property is also good, so that it is excellent in terms of durability.
[0003]
However, the resin-coated carrier has a drawback that the edge effect is large and the image density of the solid portion is low. Therefore, in order to improve such a point, a half coat carrier that exposes the convex portion of the core material without covering the entire carrier surface with resin has been proposed (Japanese Patent Laid-Open Nos. 3-160463 and 4- No. 93945).
Certainly, since the convex part of the core material is exposed in the half coat carrier, the electric resistance is low, the electric charge easily moves, and the solid part image density becomes high. However, since the electric resistance of the carrier is low, there arises a problem that a carrier having a polarity opposite to the charge on the surface of the photoreceptor is injected into the carrier and the carrier adheres to the image portion.
[0004]
Furthermore, in recent years, the use of a toner recycling system is increasing in electrophotographic copying machines from the viewpoint of environmental protection. The recycling system is a system in which toner remaining on the photosensitive member without being transferred onto the transfer paper is collected by a cleaning device, and the collected toner is returned to the developing unit or toner replenishing device for reuse. Since the collected toner is heavily buried in the surface of the additive, the carrier surface polishing by the toner, so-called refreshing effect, is small, and toner spent on the carrier surface is likely to occur. In particular, since the core material is exposed in the above-mentioned half coat carrier, the toner spent increases and the charge amount of the developer is reduced, and the background portion stain on the transfer paper is generated and the durability is lowered.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and (1) can prevent toner spent and form a highly durable developer free from background stains, and (2) a developer without carrier adhesion. It is an object of the present invention to provide a developing carrier capable of forming a developer capable of forming a developer capable of forming a high-density and high-quality image over a long period of time, and a method for producing the same.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  That is, according to the present invention, firstly, in the carrier for developer in which the magnetic material is the core material and the core material surface is coated with resin curing,In carrying out the thermosetting treatment while flowing the carrier after the resin application, the carrier for developer obtained by performing the treatment while allowing air to flow in, and then removing the aggregate with a sieve,There is provided a developer carrier characterized in that the charge amount when the frictional charging with the toner is repeated satisfies the following formula (I).
1.0 ≦ C2 / C1 ≦ 1.3 (I)
In the formula (I), C1 is a charge amount of a developer composed of a toner and a carrier, C2 is measured by stirring a mixture of a carrier separated from the developer after the measurement of C1 and the same toner as the toner. Represents triboelectric charge.
[0007]
Second, the developer carrier described in the first aspect is provided, which satisfies the following formula (II).
1.0 ≦ C3 / C2 ≦ 1.3 (II)
In formula (II), C2 is the same as formula (I), and C3 is the triboelectric charge measured by stirring the mixture of the carrier separated from the mixture after the measurement of C2 and the same toner as the toner. To express.
[0008]
Third, the developer carrier according to the first or second aspect described above is characterized in that minute undulations are present on the surface of the carrier.
[0009]
Fourth, there is provided the developer carrier according to any one of the first to third aspects, wherein a minute undulation on the carrier surface is indefinite and a shortest diameter is 100 nm to 200 nm. The
[0010]
Fifth, there is provided the developer carrier according to any one of the first to fourth aspects, wherein the carrier coating resin is a silicone resin.
[0011]
Sixth, the developer carrier according to any one of the first to fifth aspects is provided, wherein the dynamic current value of the carrier is 0.1 μA to 0.5 μA.
[0012]
  Seventh, a resin solution with a resin content of 10.0% by weight or more is coated on the surface of the core, and the resin is cured while the carrier is flowing.In performing the processing, the processing is performed while inflowing air, and then a developer carrier is obtained without removing aggregates with a sieve.The method for producing a developer carrier according to any one of the first to sixth aspects is provided.
[0013]
Eighth, there is provided a developer comprising the carrier and toner according to any one of the first to sixth.
[0014]
Ninth, a container in which the developer according to the eighth aspect is stored is provided.
[0015]
Tenth, there is provided an image forming apparatus on which the container according to the ninth aspect is mounted.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in more detail.
The resin-coated carrier of the present invention is characterized in that the charge amount when the frictional charging with the toner is repeated satisfies the following formula (I).
1.0 ≦ C2 / C1 ≦ 1.3 (I)
In the formula (I), C1 is a charge amount of a developer composed of a toner and a carrier, C2 is measured by stirring a mixture of a carrier separated from the developer after the measurement of C1 and the same toner as the toner. Represents triboelectric charge.
[0017]
The method for obtaining the value of C1 will be described in detail below.
A developer weight of 20 g is allowed to stand for 24 hours or more in an environment of a temperature of 20 to 25 ° C. and a humidity of 50 to 60% RH.
As the measuring device, a device comprising a Faraday cage, a blow / suction unit, and a charge measuring unit is used. A developer is put in a measurement container in which a SUS316 wire mesh is set, and a blow-off operation is performed. A wire mesh having a mesh that does not allow the carrier to pass through the wire mesh by blow-off operation is used.
Blow-off means that the toner is separated from the carrier surface and removed out of the measurement container. Blow-off is performed by blowing compressed gas and sucking air that has passed through a wire mesh.
The compressed gas pressure and suction pressure are set to pressures that can remove 90% or more of the toner in the developer. The blow time and suction time are the time when the charge amount reaches the saturation value. A value obtained by dividing the charge amount by the blown-off toner amount is defined as a charge amount.
[0018]
Next, a method for measuring C2 will be described.
C2 is the friction when the carrier separated from the developer used for C1 measurement is mixed with toner having the same configuration as the toner constituting the developer (usually using a replenishing toner) and stirred under a constant stirring condition. The amount of charge. This will be described in detail below.
20 g of the total amount of toner and carrier is placed in a wide mouth bottle with a hard polyethylene screw (capacity 100 ml, container inner diameter 45 mm to 50 mm, height 80 mm to 90 mm). The toner density at that time is 3%.
A carrier separated from the toner at the time of C1 measurement is used. It is allowed to stand for 24 hours or more in an environment with a humidity of 50-60% RH. The mixture of toner and carrier is shaken 15 times by hand and then shaken for 2 minutes with a swinging arm at a shaking angle of 30 degrees and a shaking speed of 150 times / minute.
The measuring device is composed of a Faraday cage, a blow / suction unit, and a charge measuring unit.
A developer is put in a measurement container in which a US316 metal mesh is set, and a blow-off operation is performed. A wire mesh having a mesh that does not allow the carrier to pass through the wire mesh by blow-off operation is used. Blow-off means that the toner is separated from the carrier surface and removed out of the measurement container.
Blow-off is performed by blowing compressed gas and sucking air that has passed through a wire mesh. The compressed gas pressure and suction pressure are set to pressures that can remove 90% or more of the toner in the developer.
The blow time and suction time are the time when the charge amount reaches the saturation value. A value obtained by dividing the charge amount by the blown-off toner amount is defined as a charge amount.
[0019]
When C2 / C1 is 1.0 or more, even if a copying operation is performed for a long time in a copying machine, the charge amount of the developer does not decrease, and a good image without background stains on the transfer paper can be obtained for a long time. However, if it exceeds 1.3, the charge amount of the developer during the copying operation becomes high, the image density is lowered, and the durability is lowered. On the other hand, if it is less than 1.0, the charge amount of the developer during the copying operation is lowered, the background stain on the transfer paper is generated, and the developer is not durable.
[0020]
Furthermore, it is particularly effective and preferable for the purpose of the present invention that the developer carrier of the present invention satisfies the following formula (II).
1.0 ≦ C3 / C2 ≦ 1.3 (II)
In formula (II), C2 is the same as formula (I), and C3 is the triboelectric charge measured by stirring the mixture of the carrier separated from the mixture after the measurement of C2 and the same toner as the toner. To express. The measurement method for C3 is the same as that for C2.
[0021]
Further, the carrier of the present invention is effective in preventing the occurrence of background stains on the image. The presence of this minute undulation is confirmed by the following AFM (Atomic Force Microscope) measurement method.
Using a scanning electron microscope D3100 manufactured by DIGITAL INSTRUMENTS, image observation of the carrier surface in the 3 μm region in the Amplitude Image is performed in the Tapping AFM mode.
The measurement probe used was a crystalline Si probe (saddle-shaped cantilever type) with a resonance frequency of about 330 kHz and a spring constant of about 40 N / m. The sample was adhered to the disk with adhesive tape and fixed with a magnetic catch.
[0022]
A carrier whose surface has been confirmed to have minute undulations by such an AFM method has a faster frictional charge with the toner than a carrier having no undulations, and thus a weakly charged component is less likely to be generated. In the image to be obtained, almost no background stain is observed, and the effect is particularly remarkable when the size of this minute undulation is 100 to 200 nm as will be described later.
[0023]
In the carrier of the present invention, the carrier core particles are not particularly limited, and known ones, for example, metals such as ferrite, magnetite, iron, nickel, cobalt and the like, and these metals and zinc, antimony, aluminum, lead, tin, bismuth, Alloys or mixtures with metals such as beryllium, manganese, selenium, tungsten, zirconium and vanadium, metal oxides such as iron oxide, titanium oxide and magnesium oxide, mixtures with carbides such as silicon carbide and tungsten carbide, and ferromagnetic ferrites, In addition, a mixture thereof can be used.
[0024]
The coating resin for the carrier of the present invention is not particularly limited, and various resins can be used. Specifically, styrene resin, acrylic resin, styrene-acrylic resin, vinyl resin, ethylene resin, polyester resin, silicone resin, fluorine resin, or the like is used. Moreover, you may combine these.
[0025]
Of these, silicone resins, which are particularly low surface energy resins, are desirable. Although it does not limit as a silicone resin, The condensation reaction type silicone resin whose substituent is a methyl group is preferable. In the case of this resin, a carrier having a dense structure, good water repellency, and no toner spent can be obtained. Various additives may be added to the resin. Specifically, carbon black for adjusting carrier resistance, a silane coupling agent for improving the adhesion between the core material and the resin coating film, and the like are used.
[0026]
As the carrier resistance, the dynamic current value is preferably 0.1 μA to 0.5 μA. If the current value exceeds 0.5 μA, tailing and line image thickening are likely to occur. On the other hand, if the current value is smaller than 0.1 μA, carrier adhesion to the image area and a decrease in image density occur, which is not preferable. As for the dynamic current value, the carrier 200g is carried on a conductive magnet sleeve, and this sleeve is rotated at 200 r / min. Further, the distance between the blade and the sleeve was defined as 1.0 mm, and the current value was obtained when a voltage of 200 V was applied.
[0027]
The developer carrier of the present invention is produced, for example, by the following method. In applying the coating resin to the carrier core material, a resin solution in which the coating resin is dissolved in an appropriate solvent is used. At this time, the carrier core material is completely covered. Specifically, it is preferable to adjust so that the amount of the coating resin is 1.0% by weight to 2.1% by weight of the carrier weight after adhesion of the resin. This resin solution is applied to the carrier core material by dipping or spray coating.
[0028]
Further, the resin is subjected to a thermosetting treatment while flowing the carrier after the resin application. A method for flowing the carrier is not particularly limited, but a tunnel kiln can be used. When the thermosetting treatment is performed without flowing the carrier as in a stationary furnace or the like, a resin coating layer is formed along the unevenness of the carrier core particles.
In the case of such a resin coating film, since the carrier surface is rough and irregular, the charge amount when the frictional charging with the toner is repeated is decreased, and the carrier has a decreased durability. However, by performing the thermosetting treatment while flowing the carrier, the carrier surface has improved smoothness, the charge amount when the frictional charging with the toner is repeated, and the carrier has improved durability.
[0029]
For the smoothness of the carrier surface, the rotational speed of the tunnel kiln is important, and specifically, it must be in the range of 0.5 to 1.5 r / min. If it is less than 0.5 r / min, the carrier flow in the tunnel kiln is reduced, and sufficient smoothness cannot be obtained. If it exceeds 1.5 r / min, the coating resin is detached, and the smoothness is impaired.
Furthermore, in the above thermosetting treatment, a carrier having micro undulations can be obtained while having smoothness as a whole surface by allowing air to flow into the tunnel kiln while adjusting. Micro undulations are difficult to observe with an electron micrograph and are observed with the AFM method as described above. When the carrier and the toner are frictionally charged, charging between the carriers is generated and charging with the toner is inhibited. However, this minute undulation selectively causes frictional charging with the toner, so that the carrier rises quickly and the background becomes dirty. Is improved.
The minute undulations are indefinite circles, and the shortest diameter of 100 nm to 200 nm is particularly preferable for improving background stains.
[0030]
Moreover, it adjusts so that the resin content rate in a resin solution may be 10 to 50 weight%, Preferably it is 12 to 40 weight%. When the resin content is lower than 10% by weight, the resin viscosity is low, so that the resin is detached when the carrier is fluidized, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 50% by weight, blocking between carrier particles occurs during coating, which is not preferable because the yield decreases.
[0031]
As the toner resin used in the present invention, those known per se used in the field of electrophotography may be used. For example, styrene resin, acrylic resin, styrene-acrylic copolymer resin, polyester resin, epoxy resin, styrene- Examples thereof include butadiene resin. As a method for producing the toner, a conventionally known method may be used. For example, a toner composition comprising at least a binder resin, a colorant, and a release agent is dry-mixed with a Henschel mixer or the like, and a uniaxial or biaxial kneader, two It is melt-kneaded with a roll or the like, pulverized and classified with an airflow type or mechanical pulverizer, and external additives are mixed as necessary.
[0032]
The carrier of the present invention is usually used by being mixed with a toner to form a developer and filling the container. Many of the containers filled with the developer are sold separately from the image forming apparatus, and are used by being attached to the image forming apparatus by the user. The image formation is repeated and the toner is consumed. In this case, a separately prepared replenishment toner is replenished.
[0033]
【Example】
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these Examples.
[0034]
(referenceExample 1)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A polytetrafluoroethylene (trade name D-1) solution manufactured by Daikin Industries, Ltd., containing a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and having a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, while rotating the tunnel kiln to 0.5 r / min, the carrier feed rate to the kiln was 120 kg / h, and a resin curing process was performed at 310 ° C. At this time, air was not allowed to flow into the kiln. Furthermore, carrier aggregates were removed with a sieve to obtain a carrier. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 1.2, C3 / C2 was 1.1, and the dynamic current value was 0.7 μA. The presence of micro undulations was not observed.
[0035]
As the toner, polyester resin, styrene-acrylic copolymer resin, polarity control agent, carnauba wax, carbon black are mixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with two rolls, airflow pulverization, classification, average volume particle The diameter was 9 μm, and hydrophobic silica was added thereto to obtain a toner. These carrier and toner were mixed to prepare a two-component developer having a toner concentration of 3%. The presence of micro undulations was observed.
[0036]
(referenceExample 2)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A polytetrafluoroethylene (trade name D-1) solution made by Daikin Industries, Ltd., containing a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and having a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, while rotating the tunnel kiln to 0.5 r / min, the carrier feed rate to the kiln was 120 kg / h, and a resin curing process was performed at 310 ° C. At this time, the treatment was performed while air was introduced into the kiln. Furthermore, carrier aggregates were removed with a sieve to obtain a carrier. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 1.3, C3 / C2 was 1.1, and the dynamic current value was 0.6 μA. Micro undulations with a diameter of 100 nm or more were observed. This careerreferenceA two-component developer having a toner concentration of 3% was prepared by mixing with the toner used in Example 1. The presence of micro undulations was observed.
[0037]
(referenceExample 3)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A silicone resin solution (trade name SR2405) manufactured by Tore Corning Co., which contains a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and has a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, while rotating the tunnel kiln at 0.5 r / min, the feed rate of the carrier to the kiln was 120 kg / h, and a resin curing process was performed at 330 ° C. At this time, the treatment was performed while air was introduced into the kiln. Furthermore, carrier aggregates were removed with a sieve to obtain a carrier. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 1.2, C3 / C2 was 1.2, and the dynamic current value was 0.6 μA. Micro undulations with a diameter of 100 nm or more were observed. This careerreferenceA two-component developer having a toner concentration of 3% was prepared by mixing with the toner used in Example 1. The presence of micro undulations was observed.
[0038]
(Example1)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A polytetrafluoroethylene (trade name D-1) solution manufactured by Daikin Industries, Ltd., containing a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and having a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, while rotating the tunnel kiln to 0.5 r / min, the carrier feed rate to the kiln was 120 kg / h, and a resin curing process was performed at 310 ° C. At this time, the treatment was performed while air was introduced into the kiln. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 1.2, C3 / C2 was 1.1, and the dynamic current value was 0.3 μA. Micro undulations with a diameter of 100 nm or more were observed. This careerreferenceA two-component developer having a toner concentration of 3% was prepared by mixing with the toner used in Example 1. The presence of micro undulations was observed.
[0039]
(Comparative Example 1)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A silicone resin solution (trade name SR2405) manufactured by Tore Corning Co., which contains a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and has a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, the carrier was allowed to stand in a baking furnace, and 300 ° C. resin curing treatment was performed. Furthermore, carrier aggregates were removed with a sieve to obtain a carrier. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 0.7, C3 / C2 was 0.9, and the dynamic current value was 0.3 μA. Micro undulations with a diameter of 100 nm or more were not observed. This careerreferenceA two-component developer having a toner concentration of 3% was prepared by mixing with the toner used in Example 1. The presence of micro undulations was not observed.
[0040]
(Comparative Example 2)
  Powder Tech Cu-Zn ferrite (trade name F-150), Cabot carbon black (trade name Black Pearls 2000), Lion Akzo carbon black (trade name Ketjen black EC / DJ600), Toray Dow Corning A silicone resin solution (trade name SR2405) manufactured by Tore Corning Co., which contains a chlorosilane coupling agent (trade name SH6076) and has a resin content of 15% by weight, was spray coated and applied. Next, the carrier was allowed to stand in a baking furnace, and a 330 ° C. resin curing treatment was performed. Furthermore, carrier aggregates were removed with a sieve to obtain a carrier. The triboelectric charge amount C2 / C1 with the toner was 1.6, C3 / C2 was 1.4, and the dynamic current value was 0.2 μA. Micro undulations with a diameter of 100 nm or more were not observed. This careerreferenceA two-component developer having a toner concentration of 3% was prepared by mixing with the toner used in Example 1. The presence of micro undulations was not observed.
[0041]
<Evaluation>
The developers obtained in the above Examples and Comparative Examples were subjected to a copying test using a Ricoh Corporation RICOPYFT-6500 modified machine. In the modification, the toner remaining on the photoreceptor without being transferred is collected by a cleaning device, and the collected toner is returned to the developing unit in the copying machine so that the toner can be recycled. The copying test was conducted for 300,000 sheets, and the following items were evaluated. The results are shown in Table 1.
[0042]
(1) Image density: The reflection density of the solid black portion of the copy image was measured with a Macbeth densitometer.
[0043]
{Circle around (2)} background stain: The stain on the background of the copy image was visually judged and ranked.
Evaluation was made on the assumption that Δ was actually usable, ○ was less dirty, and × was not usable.
[0044]
(3) Toner spent: Put a carrier precisely weighed with an analytical balance in a beaker, add a certain amount of toluene, vibrate with an ultrasonic cleaner for 1 minute to elute spent toner, and permeate the eluted solution with a turbidimeter. The percentage (%) was measured, and this value was used as a numerical value representing toner spent. When there is no toner spent, it is 100%, and the numerical value decreases as the spent increases. 100-90% was made into (circle), 90-70% was made into (triangle | delta), and less than 70% was made into x.
[0045]
(4) Carrier adhesion: The presence or absence of carrier adhesion was determined by visual observation of the copy image.
[0046]
(5) Resolution: A manuscript in which black thin lines with equal intervals were drawn on a 1 mm width on white paper was copied, and how many lines were drawn in a 1 mm width was displayed according to whether each line could be identified.
[0047]
[Table 1]

[0048]
As is apparent from Table 1, the examples1The image density was stable even after copying 300,000 sheets, and there was no occurrence of background stains or carrier adhesion, and high-resolution image quality was obtained. Further, there was no toner spent and good durability was obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, the triboelectric charge amount with the toner was decreased and there was no micro undulation in the AFM, so that background stains were generated. In Comparative Example 2, the triboelectric charge amount with the toner was increased and the image density was lowered.In Reference Examples 1 to 3, the resolution was lower than that in Example 1, and the resolution was lowered after 300,000 copies.
[0049]
【The invention's effect】
The developer carrier according to claim 1 is:In performing the thermosetting treatment while flowing the carrier after resin application, the treatment was performed while inflowing air, and then obtained without removing aggregates with a sieve, andSince the charge amount when the frictional charge with the toner is repeated satisfies the above formula (I), according to the present carrier, the charge amount becomes stable when the frictional charge with the toner is repeated, and the long-term Good image quality can be obtained even when copying is performed.
[0050]
Since the carrier for developer according to the second aspect further satisfies the formula (I) in the carrier, it is particularly effective and preferable for the object of the present invention.
[0051]
Since the carrier for developer according to claim 3 is observed to have a minute undulation on the carrier surface using the AFM method in the carrier, the minute undulation on the carrier surface causes the frictional charge rising with the toner. Since it is accelerated, a good image quality without background stains can be obtained.
[0052]
In the carrier for developer according to the fourth aspect, since the minute undulations on the surface of the carrier in the carrier are indefinite and the shortest diameter is 100 nm to 200 nm, good image quality without background stains can be obtained.
[0053]
The carrier for developer according to claim 5 uses a silicone resin having a low surface energy in the carrier, so that there is less toner spent and good copying durability can be obtained.
[0054]
The carrier for developer according to claim 6 has a dynamic current value of 0.1 μA to 0.5 μA in the carrier, so that there is no further deterioration in image quality and good image quality even after long-term copying. Is obtained.
[0055]
According to this method, the developer carrier manufacturing method according to claim 7 coats a resin solution having a resin content of 10.0% by weight or more on the surface of the core material and cures the resin while flowing the carrier. A carrier having a smooth charge surface and a stable charge amount when repeatedly triboelectrically charged with toner can be obtained.
[0056]
Since the developer of claim 8 uses the carrier, it can prevent toner spent, no background stains, no carrier adhesion, and can obtain a high-density and high-quality image over a long period of time.
[0057]
Since the container of the ninth aspect contains the developer, it is mounted on the image forming apparatus and can be used for image formation having the remarkable effects described above.
[0058]
Since the image forming apparatus according to the tenth aspect is equipped with the container containing the developer, it is possible to form an image having the remarkable effects described above.

Claims

In a developer carrier having a magnetic material as a core and the core surface coated with a resin, the carrier after the resin is applied is subjected to a thermosetting process while flowing the carrier, and then the process is performed while inflowing air. Is a carrier for developer obtained without removing aggregates in
A developer carrier, wherein the charge amount when the frictional charging with the toner is repeated satisfies the following formula (I):
1.0 ≦ C2 / C1 ≦ 1.3 (I)
In the formula (I), C1 is a charge amount of a developer composed of a toner and a carrier, C2 is measured by stirring a mixture of a carrier separated from the developer after the measurement of C1 and the same toner as the toner. Represents triboelectric charge.

The developer carrier according to claim 1, wherein the following formula (II) is satisfied.
1.0 ≦ C3 / C2 ≦ 1.3 (II)
In formula (II), C2 is the same as formula (I), and C3 is the triboelectric charge measured by stirring the mixture of the carrier separated from the mixture after the measurement of C2 and the same toner as the toner. To express.

The carrier for developer according to claim 1, wherein minute undulations are present on the surface of the carrier.

4. The developer carrier according to claim 1, wherein minute undulations on the carrier surface are indefinite and have a shortest diameter of 100 nm to 200 nm.

The developer carrier according to claim 1, wherein the carrier coating resin is a silicone resin.

The carrier for developer according to claim 1, wherein the carrier has a dynamic current value of 0.1 μA to 0.5 μA.

When a resin solution having a resin content of 10.0% by weight or more is coated on the surface of the core material and performing the resin curing process while flowing the carrier, the process is performed while inflowing air. The method for producing a developer carrier according to claim 1, wherein the developer carrier is obtained without being removed .

A developer comprising the carrier according to claim 1 and a toner.

A container in which the developer according to claim 8 is stored.

An image forming apparatus on which the container according to claim 9 is mounted.