JP4673793B2 - Image forming apparatus, process cartridge, and image forming method - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによる画像形成を行なう画像形成装置、及びこの画像形成装置に備えられるプロセスカートリッジ、並びにこの画像形成装置に適用される画像形成方法に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus that forms an image by an electrostatic copying process such as a copying machine, a facsimile machine, a printer, and the like, a process cartridge provided in the image forming apparatus, and an image forming method applied to the image forming apparatus. It is.

複写機又はプリンタ等の電子写真方式による画像形成装置では、一様に帯電した像担持体表面に露光を行って潜像を形成し、潜像を現像してトナー像とした後、トナー像を記録紙等の転写材に転写することが行われている。トナー像を担持した転写材は、定着装置を通過し、その熱又は圧力によりトナーは転写材上に定着される。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a uniformly charged image carrier surface is exposed to form a latent image, and the latent image is developed into a toner image. Transferring onto a transfer material such as recording paper is performed. The transfer material carrying the toner image passes through the fixing device, and the toner is fixed on the transfer material by the heat or pressure.

上記画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像するにあたっては、現像性に優れていることから、トナーとキャリアから成る二成分現像剤が多く用いられる。   In developing the latent image on the image carrier in the image forming apparatus, a two-component developer composed of a toner and a carrier is often used because of its excellent developability.

特に、フルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置では、発色性や混色性といった観点から、ほとんどの現像装置において、トナーとキャリアを混合した2成分現像剤が使用されている。   In particular, in a color image forming apparatus that forms a full-color or multi-color image, a two-component developer in which a toner and a carrier are mixed is used in most developing apparatuses from the viewpoint of color developability and color mixing.

この二成分現像方式では、トナーとキャリアとは現像装置内において撹拌され、トナーはその摩擦帯電によりキャリアから電荷を付与されると共に、キャリア外面に静電的に付着した状態となる。トナーを担持したキャリアは、現像領域へと搬送されて、現像バイアスが印加された条件下でトナーはキャリアから離れて、像担持体の潜像部分に静電的に付着し、トナー画像が形成される。このため、二成分現像方式において、高耐久で、且つ高い安定性を満足した画像を提供するためには、攪拌時に、トナーに対してキャリアから安定した帯電量が付与されることが重要であり、そのためには、長時間使用の前後においても、キャリアの帯電付与能力が安定していることが重要である。   In this two-component development system, the toner and the carrier are agitated in the developing device, and the toner is given a charge from the carrier by its triboelectric charge and is electrostatically attached to the outer surface of the carrier. The carrier carrying the toner is transported to the development area, and under the condition that the development bias is applied, the toner leaves the carrier and electrostatically adheres to the latent image portion of the image carrier to form a toner image. Is done. For this reason, in the two-component development system, in order to provide a highly durable image satisfying high stability, it is important that a stable charge amount is imparted to the toner from the carrier during stirring. For this purpose, it is important that the charge imparting ability of the carrier is stable even before and after long-time use.

しかし、通常の二成分現像方式における現像装置では、トナーが現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像槽内に残る。このため、現像槽内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて、キャリア表面の樹脂コートの剥がれや、表面へのトナーの付着といった事態が生じて劣化し、例えばキャリアの抵抗値および現像剤の帯電性が徐々に低下して現像剤の現像性が上がり、画像濃度が上昇したり、かぶりが発生したりする不具合が誘発される。   However, in the developing device in the normal two-component developing system, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and remains in the developing tank. For this reason, the carrier agitated with the toner in the developing tank deteriorates as the agitation frequency increases, such as peeling of the resin coat on the carrier surface or adhesion of the toner to the surface. For example, the resistance value of the carrier In addition, the chargeability of the developer is gradually lowered, the developability of the developer is increased, and problems such as an increase in image density and occurrence of fogging are induced.

この問題を解決するものとして、現像によって消費されるトナーと一緒にキャリアを追加し、現像機内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより、帯電量の変化を抑制し、画像濃度を安定化する現像装置、いわゆるトリクル現像装置が開示されている。(例えば、特許文献1参照。)
しかしながら、補給されるキャリアは、現像装置の現像槽内に収容されているキャリアと同じものであるため、長時間使用していくうちに現像槽内では劣化したキャリアの割合が増え、画像濃度の上昇等の不具合を抑えることが困難となる。
As a solution to this problem, a developing device that suppresses the change in the charge amount and stabilizes the image density by adding a carrier together with the toner consumed by the development and replacing the carrier in the developing unit little by little, A so-called trickle developing device is disclosed. (For example, refer to Patent Document 1.)
However, since the replenished carrier is the same as the carrier accommodated in the developing tank of the developing device, the ratio of the deteriorated carrier increases in the developing tank as it is used for a long time, and the image density It becomes difficult to suppress problems such as a rise.

一方、予め現像装置内に収容されているキャリアに比べて高い抵抗値を有するキャリアにトナーを含有させて帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。(例えば、特許文献2参照。)さらには、より高い帯電量をトナーに付与するキャリアにトナーを含有させて帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。(例えば、特許文献3参照。)
しかしながら、これらの方法では、トナー消費の差により入れ替わるキャリア量が異なることから、現像機中の現像剤の抵抗あるいは帯電量が変化し、画像濃度の変動が発生しやすくなり、満足のいくものではなかった。
On the other hand, it has been disclosed that toner is contained in a carrier having a higher resistance value than that of a carrier stored in advance in a developing device to maintain chargeability and suppress deterioration in image quality. (For example, refer to Patent Document 2.) Further, it is disclosed that toner is contained in a carrier that imparts a higher charge amount to the toner to maintain chargeability and suppress deterioration in image quality. (For example, refer to Patent Document 3.)
However, in these methods, since the amount of the carrier to be replaced differs depending on the difference in toner consumption, the resistance or charge amount of the developer in the developing machine changes, and the image density tends to fluctuate, which is not satisfactory. There wasn't.

さらに、予め現像装置中に収容されているキャリアと物性の異なるキャリアを含有させた補給トナーを複数種用い、各トナーを順次補給する方法が開示されている。(例えば、特許文献4参照。)
しかしながら、実際には、一つのトナー補給容器内に複数の物性の異なるキャリアを含有させた補給トナーを交じり合わないように現像装置内に順次補給することは、キャリアとトナーの比重が極端に異なることから非常に困難であると共に、キャリアに対してトナーが多いためにキャリアの劣化が生じやすく、長期にわたり安定した画像を得ることができない。
Further, a method is disclosed in which a plurality of replenishing toners containing a carrier having physical properties different from those of the carrier stored in advance in the developing device are used, and each toner is replenished sequentially. (For example, see Patent Document 4)
However, in actuality, the specific gravity of the carrier and the toner is extremely different from the replenishment of the replenishment toner containing a plurality of carriers having different physical properties in one toner replenishing container so that the replenishment toner is not recombined. Therefore, it is very difficult, and since there is much toner relative to the carrier, the carrier is likely to be deteriorated, and a stable image cannot be obtained over a long period of time.

また、特許文献4に記載されているように、補給用キャリアの抵抗値を高めるため、そのキャリアコア材にコーティングするシリコンコート層のコート量を単に増やした場合には、抵抗値が高められる一方でキャリアの帯電量が低下してしまい、その結果、現像される画像の像再現性が低下したり、背景部汚れが発生するという問題がある。   Further, as described in Patent Document 4, in order to increase the resistance value of the replenishment carrier, when the coating amount of the silicon coat layer coated on the carrier core material is simply increased, the resistance value is increased. As a result, the charge amount of the carrier is lowered, and as a result, the image reproducibility of the developed image is lowered and the background portion is stained.

このため、トリクル現像方式において、より安定した現像特性を得るためには、キャリアが長期の使用においても安定した帯電付与能力を維持できるものであることが重要である。   For this reason, in order to obtain more stable development characteristics in the trickle development method, it is important that the carrier can maintain a stable charge imparting ability even in long-term use.

二成分系現像方式に使用される粒状キャリアは、キャリア表面へのトナーのフィルミング防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体のキャリアによるキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御または帯電量の調節等の目的で、通常、適当な樹脂材料で被覆したり(例えば、特許文献5参照。)、更に、その被覆層に種々の添加剤を添加する方法(例えば、特許文献6乃至特許文献9参照。)が行われている。   The granular carrier used in the two-component development system is for preventing toner filming on the carrier surface, forming a uniform carrier surface, preventing surface oxidation, preventing moisture sensitivity deterioration, extending the life of the developer, and the carrier of the photoreceptor. For the purpose of protecting from scratches or abrasion due to rust, controlling the charge polarity or adjusting the charge amount, it is usually coated with an appropriate resin material (see, for example, Patent Document 5), and various coatings are applied to the coating layer. A method of adding an additive (see, for example, Patent Documents 6 to 9) is performed.

更に、特許文献9には、キャリア表面に添加剤を付着させたものが提案されており、また、被覆層厚よりも大きい導電性粒子を被覆層に含有させたものが提案されている。(例えば、特許文献10参照。)
また、ベンゾグアナミン−n−ブチルアルコール−ホルムアルデヒド共重合体を主成分とするキャリア被覆材を用いることが提案されており、(例えば、特許文献11参照。)また、メラミン樹脂とアクリル樹脂の架橋物をキャリア被覆材として用いることが提案されている。(例えば、特許文献12参照。)
しかし、依然として耐久性あるいは耐熱性に問題があり、また、トナーのキャリア表面へのスペント化、それに伴う帯電量の不安定化、ならびにトナーカブリ等の発生の問題がある。さらに、耐環境性を改良する必要がある。
Further, Patent Document 9 proposes a material in which an additive is adhered to the carrier surface, and further proposes a material in which conductive particles larger than the coating layer thickness are contained in the coating layer. (For example, refer to Patent Document 10.)
Further, it has been proposed to use a carrier coating material mainly composed of a benzoguanamine-n-butyl alcohol-formaldehyde copolymer (see, for example, Patent Document 11). Further, a crosslinked product of a melamine resin and an acrylic resin is used. It has been proposed to be used as a carrier coating material. (For example, refer to Patent Document 12.)
However, there are still problems with durability or heat resistance, and there are problems of spent toner on the carrier surface, resulting in unstable charge amount, and occurrence of toner fog and the like. Furthermore, it is necessary to improve the environmental resistance.

また、二成分現像方式に用いられる現像剤において安定した帯電特性を得るために、従来から、キャリアに中に抵抗調整剤を含有させることが行われており、この抵抗調整剤としては、現在カーボンブラックが多用されている。   In addition, in order to obtain a stable charging characteristic in a developer used in the two-component development method, conventionally, a resistance adjusting agent is included in the carrier, and as this resistance adjusting agent, currently carbon is used. Black is frequently used.

しかし、カラー画像形成においては、キャリア表面の膜削れや、カーボンブラックの脱離に起因するカーボンブラックのカラー画像中への移行による色汚れが懸念される。   However, in color image formation, there are concerns about film smearing on the surface of the carrier and color contamination due to the transfer of carbon black into the color image due to carbon black desorption.

このような現象が生じるのを抑制するための手段として、これまで様々な方法が提案されている。   Various methods have been proposed so far as means for suppressing the occurrence of such a phenomenon.

例えば、導電性剤料(カーボンブラック)を芯材表面に存在させて、被覆層中に導電性材料を存在させないキャリアが提案されている。(例えば、特許文献13参照。)
また、被覆層がその厚み方向にカーボンブラックの濃度勾配を持ち、該被覆層は表面に向かうほどカーボンブラック濃度が低くなり、しかも、該被覆層の表面にはカーボンブラックが存在しないキャリアが提案されている。(例えば、特許文献14参照。)
また、芯材粒子表面に導電性カーボンを含有した内部被覆層を設け、更に、その上に白色系導電性材料を含有した表面被覆層を設けてなる2層コート型キャリアが提案されている。(例えば、特許文献15参照。)
しかし近年、需要者からの要望を受け、電子写真方式の画像形成装置においては、高速化の傾向が著しく、これに伴って、現像剤が受けるストレスも飛躍的に増大している。このため、特許文献13乃至特許文献15の提案においても、近年の高ストレス化には対応できず、色汚れが生じるのを完全に防止するのは困難である。
特公平2−21591号公報 特開平3−145678号公報 特開平11−223960号公報 特開平8−234550号公報 特開昭58−108548号公報 特公平1−19584号公報 特公平3−628号公報 特開平6−202381号公報 特開平5−273789号公報 特開平9−160304号公報 特開平8−6307号公報 特許第2683624号公報 特開平7−140723号公報 特開平8−179570号公報 特開平8−286429号公報
For example, a carrier has been proposed in which a conductive agent (carbon black) is present on the surface of the core material and no conductive material is present in the coating layer. (For example, refer to Patent Document 13.)
Further, a carrier is proposed in which the coating layer has a carbon black concentration gradient in the thickness direction, the carbon black concentration decreases toward the surface of the coating layer, and there is no carbon black on the surface of the coating layer. ing. (For example, refer to Patent Document 14.)
In addition, a two-layer coated carrier has been proposed in which an inner coating layer containing conductive carbon is provided on the surface of core material particles, and a surface coating layer containing a white conductive material is further provided thereon. (For example, refer to Patent Document 15.)
However, in recent years, in response to requests from consumers, electrophotographic image forming apparatuses have a tendency to increase in speed, and the stress received by the developer has also increased dramatically. For this reason, even the proposals in Patent Document 13 to Patent Document 15 cannot cope with the recent increase in stress, and it is difficult to completely prevent the occurrence of color stains.
Japanese Patent Publication No. 2-21591 Japanese Patent Laid-Open No. 3-145678 Japanese Patent Laid-Open No. 11-223960 JP-A-8-234550 JP 58-108548 A Japanese Patent Publication No. 1-19584 Japanese Examined Patent Publication No. 3-628 JP-A-6-202381 JP-A-5-273789 JP-A-9-160304 JP-A-8-6307 Japanese Patent No. 2683624 Japanese Unexamined Patent Publication No. 7-140723 JP-A-8-179570 JP-A-8-286429

したがって、本発明は上述に鑑みてなされたものであり、二成分現像方式の画像形成装置において、耐久性に優れ、ベタ画像部におけるキャリア付着の発生を抑制することができると共に、色汚れの発生がなく、経時的に、安定した高画質を達成することができる画像形成装置、及びこの画像形成装置に備えられるプロセスカートリッジ、画像形成方法を提供することである。   Therefore, the present invention has been made in view of the above, and in an image forming apparatus of a two-component development system, it has excellent durability, can suppress the occurrence of carrier adhesion in a solid image portion, and generate color stains. There is provided an image forming apparatus capable of achieving stable high image quality over time, a process cartridge provided in the image forming apparatus, and an image forming method.

上記課題は、本発明の(1)乃至(12)によって解決される。   The above problems are solved by (1) to (12) of the present invention.

(1)像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置において、該画像形成装置は、少なくともキャリアを補給する手段と、該現像装置内の現像剤を回収する現像剤回収手段とを備え、前記キャリアは、芯材と、該芯材を被覆する被覆層とを有してなり、該被覆層は、少なくとも結着樹脂およびイオン性液体を含有することを特徴とする画像形成装置。   (1) In an image forming apparatus in which an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device containing a developer containing toner and a carrier to form a visible image. The forming apparatus includes at least means for replenishing a carrier and developer collecting means for collecting the developer in the developing apparatus, and the carrier includes a core material and a coating layer that covers the core material. The image forming apparatus is characterized in that the coating layer contains at least a binder resin and an ionic liquid.

(2)前記キャリアを補給する手段は、前記現像装置にトナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する現像剤補給手段であることを特徴とする上記(1)に記載の画像形成装置。   (2) The image forming apparatus according to (1), wherein the means for replenishing the carrier is a developer replenishing means for replenishing the developing device with a replenishment developer containing toner and a carrier.

(3)前記現像剤補給手段は、内圧が減少することで減容する袋状部材からなる現像剤収納容器を備えることを特徴とする上記(1)または(2)に記載の画像形成装置。   (3) The image forming apparatus according to (1) or (2), wherein the developer replenishing means includes a developer storage container made of a bag-like member that reduces in volume as the internal pressure decreases.

(4)前記補給用現像剤は、トナーに対するキャリアの重量比が、3重量%以上20重量%以下であることを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (4) The image according to any one of (1) to (3), wherein the replenishment developer has a carrier to toner weight ratio of 3% by weight to 20% by weight. Forming equipment.

(5)前記現像剤を構成するキャリアは、被覆層中に無機微粒子を含有することを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (5) The image forming apparatus according to any one of (1) to (4), wherein the carrier constituting the developer contains inorganic fine particles in the coating layer.

(6)前記現像剤を構成するキャリアは、前記無機微粒子が、芯材に対して被覆率が70%以上含有されており、該粒子の粒子径(D)と、該被覆層膜厚(h)が、0.5<[D/h]<1.5であることを特徴とする上記(1)乃至(5)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (6) The carrier constituting the developer contains 70% or more of the inorganic fine particles with respect to the core material, and the particle diameter (D) of the particles and the coating layer thickness (h ) Is 0.5 <[D / h] <1.5, The image forming apparatus as described in any one of (1) to (5) above.

(7)前記現像剤を構成するキャリアの体積固有抵抗が、10[Log(Ω・cm)]以上16[Log(Ω・cm)]以下であることを特徴とする上記(1)乃至(6)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (7) The volume resistivity of the carrier constituting the developer is 10 [Log (Ω · cm)] or more and 16 [Log (Ω · cm)] or less, wherein (1) to (6) The image forming apparatus according to any one of the above.

(8)前記現像剤を構成するキャリアの芯材の体積平均粒径が20μm以上65μm以下であることを特徴とする上記(1)乃至(7)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (8) The image forming apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the carrier core material constituting the developer has a volume average particle diameter of 20 μm to 65 μm.

(9)前記現像剤を構成するキャリアの被覆層の結着樹脂は、少なくともシリコン樹脂及び/またはアクリル樹脂を含有してなることを特徴とする上記(1)乃至(8)のいずれか一つに記載の画像形成装置。   (9) Any one of the above (1) to (8), wherein the binder resin of the carrier coating layer constituting the developer contains at least a silicon resin and / or an acrylic resin. The image forming apparatus described in 1.

(10)前記現像剤を構成するキャリアの1000(10/4π・A/m)における磁気モーメントが、40(Am/kg)以上90(Am/kg)以下であることを特徴とする上記(1)乃至(9)のいずれか一つに記載の画像形成装置。 (10) The magnetic moment at 1000 (10 3 / 4π · A / m) of the carrier constituting the developer is 40 (Am 2 / kg) or more and 90 (Am 2 / kg) or less. The image forming apparatus according to any one of (1) to (9) above.

(11)静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、該プロセスカートリッジは、上記(1)乃至(10)のいずれか一つに記載の画像形成装置に備えられることを特徴とするプロセスカートリッジ。   (11) An image carrier that carries an electrostatic latent image and a developing device that visualizes the electrostatic latent image on the image carrier are integrally supported, and are detachably attached to the image forming apparatus main body. In the process cartridge, the process cartridge is provided in the image forming apparatus according to any one of (1) to (10).

(12)像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成方法において、該画像形成方法は、上記(1)乃至(10)のいずれか一つに記載の画像形成装置で用いられることを特徴とする画像形成方法。   (12) In an image forming method in which an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device containing a developer containing toner and a carrier to form a visible image. An image forming method, wherein the image forming apparatus is used in the image forming apparatus according to any one of the above (1) to (10).

したがって、本発明の画像形成装置、及びプロセスカートリッジ、及び画像形成方法は、長期の使用においても現像剤の帯電性が安定し、耐久性に優れており、またランニング経時でのベタ画像部にキャリア付着が生じなく、キメの細かい画像を長期間にわたって形成することができ、更に色汚れの発生もない高品質な画像を提供することができる。   Therefore, the image forming apparatus, the process cartridge, and the image forming method of the present invention have a stable developer charging property even during long-term use, have excellent durability, and have a carrier in the solid image portion after running. A fine image can be formed over a long period of time without causing adhesion, and a high-quality image free from color stains can be provided.

以下に、本発明の実施の形態について添付の図面を参照して詳細に説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.

画像形成装置本体100内には、4個の像担持体である感光体1を有する画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dを、画像形成装置100に対してそれぞれ着脱可能に装着している。画像形成装置100の略中央に転写ベルト8を複数のローラ間に回動可能に装着した転写装置3を配置している。   In the image forming apparatus main body 100, image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D having four photosensitive members 1 as image carriers are detachably mounted on the image forming apparatus 100, respectively. A transfer device 3 in which a transfer belt 8 is rotatably mounted between a plurality of rollers is disposed in the approximate center of the image forming apparatus 100.

その転写ベルト8の下側の面に、画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dにそれぞれ設けられている感光体1が接触するように配置している。そして、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置10A、10B、10C、10Dを配置している。   The photosensitive member 1 provided in each of the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D is disposed so as to contact the lower surface of the transfer belt 8. In correspondence with the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D having different toner colors are arranged.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dは、同一の構成をしたユニットであり、画像形成ユニット2Aはマゼンタ色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Bはシアン色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Cはイエロー色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Dはブラック色に対応する画像を形成する。   The image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D are units having the same configuration, the image forming unit 2A forms an image corresponding to magenta, and the image forming unit 2B forms an image corresponding to cyan. The image forming unit 2C forms an image corresponding to the yellow color, and the image forming unit 2D forms an image corresponding to the black color.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2D内にそれぞれ配置されている現像装置10A、10B、10C、10Dでは、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、後述する現像剤補給装置200から、現像剤収容部14に備えられる図示省略したトナー濃度センサの出力に応じてトナー補給を行うとともに、キャリアも補給して古い現像剤を排出し、現像剤を交換することが可能なトリクル現像方式が採用されている。   In each of the developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D disposed in the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, a two-component developer including toner and a carrier is used, and a developer replenishing device 200 described later is used. From the above, trickle development that can replenish toner according to the output of a toner density sensor (not shown) provided in the developer container 14 and also replenish the carrier to discharge the old developer and replace the developer. The method is adopted.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの上方空間には、トリクル現像方式に用いられる現像剤補給装置200A、200B、200C、200Dが配置されている。現像剤補給装置200は、感光体ドラム1に供給されようとしているトナーとは別の新規なトナーと、新規なキャリアを現像装置10に補給するための構成であり、その構成が図2に示されている。   In the space above the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, developer replenishing devices 200A, 200B, 200C, and 200D used for the trickle developing method are arranged. The developer replenishing device 200 has a configuration for replenishing the developing device 10 with a new toner different from the toner to be supplied to the photosensitive drum 1 and a new carrier. The configuration is shown in FIG. Has been.

また、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの下方には書込みユニットとしての露光装置6を配置している。   An exposure device 6 as a writing unit is disposed below the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D.

露光装置6は、各色ごとに用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の航路に配置されたfθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体1上に照射される。   The exposure device 6 is arranged in four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a set of polygon scanners composed of six polygon mirrors and a polygon motor, and the route of each light source. It is composed of a lens such as an fθ lens or a long cylindrical lens, or a mirror. Laser light emitted from the laser diode is deflected and scanned by a polygon scanner and is irradiated onto the photosensitive member 1.

転写ベルト8と現像剤補給装置200との間には、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置9が設けられている。その定着装置9の転写紙搬送方向下流側には、排紙路51を形成し、そこに搬送した転写紙を排紙ローラ対52により排紙トレイ53上に排出可能にしている。   Between the transfer belt 8 and the developer supply device 200, there is provided a fixing device 9 for fixing the image on the transfer paper onto which the image has been transferred. A discharge path 51 is formed on the downstream side of the fixing device 9 in the conveyance direction of the transfer sheet, and the transfer sheet conveyed there can be discharged onto a discharge tray 53 by a discharge roller pair 52.

また、画像形成装置100の下部には、転写紙を収納可能な給紙カセット7を配設している。   A paper feed cassette 7 that can store transfer paper is disposed below the image forming apparatus 100.

次に、この画像形成装置100の画像形成における動作について説明する。画像形成の動作を開始させると、各感光体1が図1で時計回り方向にそれぞれ回転する。そして、その各感光体1の表面が帯電ユニット3の帯電ローラ301により一様に帯電される。そして、画像形成ユニット2Aの感光体1aには、露光装置6によりマゼンタの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット2Bの感光体1bにはシアンの画像に対応するレーザ光が、画像形成ユニット2Cの感光体1cにはイエローの画像に対応するレーザ光が、さらに画像形成ユニット2Dの感光体1dにはブラックの画像に対応するレーザ光がそれぞれ照射され、各色の画像データに対応した潜像がそれぞれ形成される。各潜像は、感光体1が回転することにより現像装置10A、10B、10C、10Dの位置に達すると、そこでマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各トナーにより現像されて、4色のトナー像となる。   Next, the operation of the image forming apparatus 100 in image formation will be described. When the image forming operation is started, each photoconductor 1 rotates in the clockwise direction in FIG. Then, the surface of each photoconductor 1 is uniformly charged by the charging roller 301 of the charging unit 3. Then, laser light corresponding to a magenta image by the exposure device 6 is applied to the photoreceptor 1a of the image forming unit 2A, and laser light corresponding to a cyan image is applied to the photoreceptor 1b of the image forming unit 2B. The 2C photoconductor 1c is irradiated with a laser beam corresponding to a yellow image, and the photoconductor 1d of the image forming unit 2D is irradiated with a laser beam corresponding to a black image, and a latent image corresponding to image data of each color. Are formed respectively. Each latent image reaches the position of the developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D by the rotation of the photosensitive member 1, and is developed there by toners of magenta, cyan, yellow, and black. Become.

一方、給紙カセット7から転写紙が分離給紙部により給紙され、それが転写ベルト8の直前に設けられているレジストローラ対55により、各感光体1上に形成されているトナー像と一致するタイミングで搬送される。転写紙は、転写ベルト8の入口付近に配設している紙吸着ローラ54によりプラスの極性に帯電され、それにより転写ベルト8の表面に静電的に吸着される。そして、転写紙は、転写ベルト8に吸着した状態で搬送されながら、マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック色の各トナー像が順次転写されていき、4色重ね合わせのフルカラーのトナー画像が形成される。その転写紙は、定着装置9で熱と圧力が加えられることによりトナー像が溶融定着され、その後は排紙系を通って、画像形成装置1上部の排紙トレイ53に排紙される。   On the other hand, the transfer paper is fed from the paper feed cassette 7 by the separation paper feed unit, and the toner image formed on each photoconductor 1 by the registration roller pair 55 provided immediately before the transfer belt 8. It is conveyed at the same timing. The transfer paper is charged to a positive polarity by a paper suction roller 54 disposed near the entrance of the transfer belt 8, and thereby electrostatically attracted to the surface of the transfer belt 8. The transfer paper is conveyed while being adsorbed to the transfer belt 8, and magenta, cyan, yellow, and black toner images are sequentially transferred to form a four-color superimposed full-color toner image. . The transfer paper is heated and pressed by the fixing device 9 to melt and fix the toner image, and then passes through a paper discharge system and is discharged onto a paper discharge tray 53 at the top of the image forming apparatus 1.

図2は、本発明の画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺の構造を示す概略断面図である。図2において、現像装置10の上方には現像装置10内に新規なトナーとキャリアからなる現像剤を補給する現像剤補給装置200が備えられており、現像装置10の下方には、現像装置10内で過剰となった現像剤を回収する現像剤回収装置300が備えられている。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a developing device provided in the image forming apparatus of the present invention and the structure around it. In FIG. 2, a developer replenishing device 200 for replenishing a developer composed of a new toner and carrier is provided in the developing device 10 above the developing device 10, and the developing device 10 is disposed below the developing device 10. A developer recovery device 300 is provided for recovering excess developer.

現像装置10は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部14を有するハウジング15と、このハウジング15の開口部側に像担持体としての感光体1と近接した状態で回転するように配設される現像剤担持搬送体としての現像ロール12と、現像剤収容部14内で回転するように配設される現像剤攪拌搬送部材としての2つの搬送スクリュー11a、11bと、現像ローラ12の表面に圧接又は近接した状態で配設される層厚規制部材13とでその主要部が構成されている。   The developing device 10 includes a housing 15 having a developer accommodating portion 14 that accommodates a two-component developer composed of toner and a carrier, and the photosensitive member 1 serving as an image carrier on the opening side of the housing 15. A developing roller 12 as a developer carrying member disposed so as to rotate; and two conveying screws 11a and 11b as developer stirring and conveying members disposed so as to rotate within the developer container 14. The main part is composed of the layer thickness regulating member 13 disposed in pressure contact with or close to the surface of the developing roller 12.

このうち、現像ローラ12は、内部に固定されたマグネットロール120を備えた回転駆動する円筒状のスリーブ121である。また、現像剤収容部14は、中央側の隔壁14cにより2分され、両端側の連通部により連通された収容空間14a、14bからなり、その各収容空間14a、14bで回転する搬送スクリュー11a、11bにより現像剤が攪拌しながら収容空間14a、14bとの間を循環搬送されるようになっている。層厚規制部材13は、非磁性部材と磁性部材の二重構造からなり、その先端がマグネットロール120の所定の磁極に対向するように配設されている。   Among these, the developing roller 12 is a cylindrical sleeve 121 that rotates and includes a magnet roll 120 fixed inside. Further, the developer accommodating portion 14 is divided into two by a central partition 14c, and is composed of accommodating spaces 14a and 14b that are communicated by communicating portions on both ends, and a conveying screw 11a that rotates in the accommodating spaces 14a and 14b. The developer is circulated and conveyed between the storage spaces 14a and 14b while being agitated by 11b. The layer thickness regulating member 13 has a double structure of a nonmagnetic member and a magnetic member, and is arranged so that the tip thereof faces a predetermined magnetic pole of the magnet roll 120.

現像剤補給装置200は、補給用の二成分現像剤を収容する現像剤収容器230と、現像剤収容器230内の二成分現像剤を現像剤収容部14に送り出して供給する現像剤補給器220とから構成されている。現像剤補給器220は、現像剤収容器230と現像装置10との間に、それぞれに接続して備えられている。   The developer supply device 200 includes a developer container 230 that stores a two-component developer for supply, and a developer replenisher that sends the two-component developer in the developer container 230 to the developer storage unit 14 for supply. 220. The developer replenisher 220 is provided between the developer container 230 and the developing device 10 so as to be connected to each other.

現像剤補給装置200の詳細な構成については、後に図3を用いて説明する。   The detailed configuration of the developer supply device 200 will be described later with reference to FIG.

現像剤回収装置300は、現像剤収容部4内で過剰になった二成分現像剤を回収する回収容器330と、過剰になって現像剤収容部14から溢れ出る現像剤を回収容器330に送る現像剤回収手段としての回収パイプ331とで構成されている。回収パイプ331は、その上部開口331aが現像剤収容部14内の所定高さに位置するように配設されており、その所定高さにある上部開口331aを乗り越える分の現像剤を回収するようになっている。   The developer recovery apparatus 300 sends a recovery container 330 that recovers an excess of the two-component developer in the developer storage unit 4 and a developer that overflows and overflows from the developer storage unit 14 to the recovery container 330. A recovery pipe 331 is used as a developer recovery means. The collection pipe 331 is disposed so that the upper opening 331a is positioned at a predetermined height in the developer accommodating portion 14, and collects the developer that exceeds the upper opening 331a at the predetermined height. It has become.

なお、本発明の現像剤回収装置としては、上記の構成に限られるものではなく、例えばハウジング15の所定の箇所に現像剤排出口を開設し、回収パイプ331の代わりに、現像剤回収口の近傍に現像剤排出手段としての回収スクリュー等の搬送部材を設置して、現像剤排出口から排出された現像剤を回収容器330に搬送することとしてもよい。   The developer recovery device of the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, a developer discharge port is opened at a predetermined location of the housing 15 and a developer recovery port is provided instead of the recovery pipe 331. A conveying member such as a collecting screw as a developer discharging means may be installed in the vicinity, and the developer discharged from the developer discharging port may be transferred to the collecting container 330.

また、本実施形態の回収パイプ331の端部又は内部に、この回収スクリューを備えることも可能である。   Moreover, it is also possible to provide this collection | recovery screw in the edge part or inside of the collection | recovery pipe 331 of this embodiment.

この現像装置では以下のようにして現像が行われる。   In this developing device, development is performed as follows.

まず、現像剤収容部14内に予め収容されている二成分現像剤が、搬送スクリュー11a、11bより攪拌されて十分に混合されるとともに摩擦帯電された後、現像ローラ12に供給されて、そのスリーブ121表面に層状に付着する。   First, the two-component developer preliminarily accommodated in the developer accommodating portion 14 is agitated and sufficiently mixed by the conveying screws 11a and 11b and frictionally charged, and then supplied to the developing roller 12, It adheres to the surface of the sleeve 121 in layers.

この現像ローラ12に付着する層状の現像剤は、層厚規制部材13により所定の厚さに規制されて均一な層にされた後、スリーブ121の回転に伴って感光体1と対向する現像領域Dに搬送される。そして、この現像領域Dにおいて、画像形成装置本体100(図1参照。)側で原稿の画像に応じて感光体1上に形成された潜像に二成分現像剤のトナーが静電吸着して現像が行われ、感光体1上にトナー像が形成される。   The layered developer adhering to the developing roller 12 is regulated to a predetermined thickness by the layer thickness regulating member 13 to be a uniform layer, and then the developing area that faces the photoreceptor 1 as the sleeve 121 rotates. It is conveyed to D. In this development area D, the toner of the two-component developer is electrostatically adsorbed to the latent image formed on the photoreceptor 1 in accordance with the image of the original on the image forming apparatus main body 100 (see FIG. 1). Development is performed, and a toner image is formed on the photoreceptor 1.

感光体1上に形成されたトナー像は、画像形成装置本体100側において記録用紙としての転写材上に転写定着される。   The toner image formed on the photoreceptor 1 is transferred and fixed onto a transfer material as a recording sheet on the image forming apparatus main body 100 side.

この現像動作が繰り返されることにより、現像剤収容部14内の現像剤に含まれるトナーが消費されて徐々に減るが、このトナーの減量が前記したトナー濃度センサにより検知されると、現像剤補給装置200の現像剤補給器220が駆動し、これにより現像剤収容器230に収容されている二成分現像剤が補給される。この補給された新たな二成分現像剤は、現像剤収容部14内で搬送スクリュー11a、11bにより攪拌され、補給前から収容されている二成分現像剤と十分に混合される。   By repeating this developing operation, the toner contained in the developer in the developer accommodating portion 14 is consumed and gradually decreases. When this toner reduction is detected by the toner concentration sensor, the developer replenishment is performed. The developer replenisher 220 of the apparatus 200 is driven, whereby the two-component developer accommodated in the developer container 230 is replenished. The replenished new two-component developer is agitated by the conveying screws 11a and 11b in the developer accommodating portion 14 and sufficiently mixed with the two-component developer accommodated before replenishment.

また、現像剤収容部14内には、現像剤補給装置200からの二成分現像剤の補給により、トナーとともにキャリアも所定の割合で補給されるため、現像剤収容部14内の現像剤量は次第に過剰となる。現像剤収容部14内で過剰になった二成分現像剤は、収容部14の規制高さを越えて溢れ出し現像剤回収装置300の回収パイプ331を通して回収容器330内に収容される。   Further, since the two-component developer supplied from the developer supply device 200 is supplied to the developer accommodating portion 14 together with the toner at a predetermined ratio, the amount of developer in the developer accommodating portion 14 is as follows. It becomes gradually excessive. The two-component developer that becomes excessive in the developer accommodating portion 14 overflows beyond the regulated height of the accommodating portion 14 and is accommodated in the collecting container 330 through the collecting pipe 331 of the developer collecting device 300.

トリクル現像方式の現像装置10においては、劣化したキャリアの大半は現像剤回収装置330により回収されるが、一部のキャリアは長期にわたって現像剤収容部14内に残留する可能性があり、また、画像形成装置100において、トナーの消費量が少ない場合には、現像剤収容部14におけるキャリアの交換量が少なく、キャリアが現像剤収容部14内に滞留する期間が長くなる場合がある。   In the trickle developing type developing device 10, most of the deteriorated carrier is recovered by the developer recovery device 330, but some of the carrier may remain in the developer accommodating portion 14 for a long time. In the image forming apparatus 100, when the amount of toner consumption is small, the carrier replacement amount in the developer accommodating portion 14 is small, and the period during which the carrier stays in the developer accommodating portion 14 may become long.

現像剤収容部14において搬送スクリュー11a、11bによりトナーとキャリアが混合されると、トナーとキャリア、あるいはキャリア同士が接触し、その摩擦によりキャリア表面では膜削れが発生しやすい。   When the toner and the carrier are mixed by the conveying screws 11a and 11b in the developer accommodating portion 14, the toner and the carrier or the carriers come into contact with each other, and the film is likely to be scraped on the surface of the carrier due to the friction.

キャリアの表面膜は帯電発生箇所であるため、その膜削れの現象が顕著となると、トナーへの帯電付与能力が低下し、安定した現像特性が得られない。   Since the surface film of the carrier is a place where charge is generated, if the phenomenon of film scraping becomes significant, the ability to impart charge to the toner decreases, and stable development characteristics cannot be obtained.

本発明において、現像剤収容部14に収容されているキャリアは、図8に示すように、芯材表面に被覆層(コート層)が形成されており、この被覆層中に所定の粒子が含まれている。   In the present invention, the carrier accommodated in the developer accommodating portion 14 has a coating layer (coat layer) formed on the surface of the core material as shown in FIG. 8, and the coating layer contains predetermined particles. It is.

この粒子の一部は、被覆層に対して凸となっており、この粒子により、キャリア表面は、トナーや、他のキャリア粒子との接触による衝撃が緩和される。このため、キャリア表面の膜削れが発生する割合が大きく抑えられる。また、この粒子により、攪拌時にキャリア表面に付着したトナーのスペント成分が掻き落とされ、トナースペントの発生が防止される。   Some of the particles are convex with respect to the coating layer, and the impact on the carrier surface due to contact with the toner and other carrier particles is reduced by the particles. For this reason, the ratio of occurrence of film scraping on the carrier surface is greatly suppressed. In addition, the spent component of the toner adhering to the carrier surface during stirring is scraped off by the particles, thereby preventing the occurrence of toner spent.

キャリア表面の膜削れや、キャリア表面におけるトナースペントの発生が顕著となると、キャリアの電気抵抗値及び現像剤の帯電量の低下が誘発されるため、安定した現像特性が得られない。   If the film scraping on the carrier surface or the occurrence of toner spent on the carrier surface becomes significant, a decrease in the electrical resistance value of the carrier and the charge amount of the developer is induced, so that stable development characteristics cannot be obtained.

更に、キャリアの抵抗値の低下により、ベタ画像部におけるキャリア付着の現象が発生しやすくなり、現像剤収容器14内の現像剤量減少による画像劣化及び耐久性悪化が発生すると共に、画像上にキャリアが付着することにより画像の精細性が低下する。   Further, the carrier resistance value is reduced, so that the phenomenon of carrier adhesion in the solid image portion is likely to occur, image deterioration and durability deterioration due to a decrease in the developer amount in the developer container 14 occur, and on the image. The fineness of the image decreases due to the carrier adhering.

本発明の画像形成装置において用いられるキャリアについては、後に詳述する。   The carrier used in the image forming apparatus of the present invention will be described in detail later.

以下に、現像剤補給装置200の構成を図面に基づいて詳細に説明する。図3は、本発明で使用される現像剤補給装置200の概略構成図である。   Hereinafter, the configuration of the developer supply device 200 will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 3 is a schematic configuration diagram of a developer supply device 200 used in the present invention.

現像剤補給装置200に備えられた現像剤収容器230の内部には、減容可能な袋状部材としての現像剤収納部材231が備えられており、現像装置10の現像剤収容部14に補給される新規なトナーとキャリアは、現像剤収納部材231内部に収容されている。現像剤収納部材231は、この現像剤が現像剤収容部14に補給されることによる内部の圧力の減少に伴って減容する。   Inside the developer container 230 provided in the developer supply device 200 is provided a developer storage member 231 as a bag-shaped member that can be reduced in volume, and replenishes the developer storage portion 14 of the development device 10. The new toner and carrier are stored in the developer storage member 231. The developer accommodating member 231 is reduced in volume as the internal pressure decreases due to the developer being supplied to the developer accommodating portion 14.

現像剤補給器220は、ハウジング15の所定箇所に開設された補給口15aの上端に連結して備えられたスクリューポンプ223と、スクリューポンプ223に接続して備えられたノズル240と、ノズル240に接続して備えられた空気供給手段260とを備えており、現像剤収容部14に設置される図示しないトナー濃度センサ等の検知信号に応じて駆動し適量の現像剤を現像剤収容器230から現像剤収容部14に供給する。   The developer replenisher 220 includes a screw pump 223 that is connected to the upper end of a replenishing port 15 a provided at a predetermined location of the housing 15, a nozzle 240 that is connected to the screw pump 223, and a nozzle 240. And an air supply means 260 provided in a connected manner, and is driven in accordance with a detection signal from a toner concentration sensor (not shown) installed in the developer accommodating portion 14 so that an appropriate amount of developer is supplied from the developer accommodating unit 230. The developer is supplied to the developer container 14.

スクリューポンプ223とノズル240の間には、このスクリューポンプ223に連通される現像剤搬送通路としての搬送チューブ221を有している。この搬送チューブ221は、好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、ニトリル、EPDM等のゴム材料で形成されたものを利用する。   Between the screw pump 223 and the nozzle 240, there is a transport tube 221 as a developer transport passage communicating with the screw pump 223. The transport tube 221 is preferably made of a rubber material such as polyurethane, nitrile, and EPDM that is flexible and excellent in toner resistance.

また、現像剤補給装置200は、現像剤収納容器としての現像剤収容器230を支持するための容器ホルダ222を有しており、この容器ホルダ222は樹脂等の剛性の高い材料で形成されている。   The developer supply device 200 has a container holder 222 for supporting a developer container 230 as a developer container. The container holder 222 is made of a material having high rigidity such as resin. Yes.

現像剤収容器230は、柔軟なシート材で形成される袋状部材としての現像剤収納部材231と、現像剤排出口を形成する排出口形成部材としての口金部232を有している。   The developer container 230 includes a developer storage member 231 as a bag-like member formed of a flexible sheet material, and a base portion 232 as a discharge port forming member that forms a developer discharge port.

現像剤収納部材231の材質としては、ポリエチレンシート、ポリエステルシート、ポリウレタンシート等のプラスチックシートを用いることが好ましい。   As a material of the developer storage member 231, it is preferable to use a plastic sheet such as a polyethylene sheet, a polyester sheet, or a polyurethane sheet.

また、口金部232には、スポンジ、ゴム等で形成されるシール材233が設けられており、このシール材233には十字型の切り込みが設けられている。そして、この切り込みに現像剤補給器220のノズル240を通すことで、現像剤収容器230と現像剤補給器220が連通し固定される。   Further, the base part 232 is provided with a sealing material 233 formed of sponge, rubber or the like, and the sealing material 233 is provided with a cross-shaped cut. Then, by passing the nozzle 240 of the developer replenisher 220 through this notch, the developer container 230 and the developer replenisher 220 are connected and fixed.

本実施形態では、口金部232が、現像剤収容器230の下方に備えられている。ここで、口金部232が下方に備えられている状態とは、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、口金部232が、現像剤収容器230における下方向きの鉛直成分を含んだ位置に備えられていることを表している。   In the present embodiment, the base portion 232 is provided below the developer container 230. Here, the state where the base part 232 is provided below means that the base part 232 faces downward in the developer container 230 in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. It shows that it is provided at a position including a vertical component.

なお、口金部232が、現像剤収容器本体に備えられる位置としては、これに限られるものではなく、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、現像剤収容器230本体の水平方向に備えられてもよく、また、斜め方向に備えられることとしてもよい。   The position at which the base 232 is provided in the developer container body is not limited to this, and the developer container in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. 230 may be provided in the horizontal direction of the main body, or may be provided in an oblique direction.

また、現像剤収容器230は、トナーの消耗に応じて順次新しい物と交換されるが、この構成により、その着脱が容易となり、交換時や使用時におけるトナー漏れを防止する。   Further, the developer container 230 is sequentially replaced with a new one as the toner is consumed. With this configuration, the developer container 230 can be easily attached and detached, and toner leakage at the time of replacement or use is prevented.

図4(a)は、現像剤補給器220に設けられるノズル240の概略構成を示す外観図であり、図4(b)は、その軸方向断面図であり、図4(c)は、図4(b)中符号A−Aの断面図である。このノズル240は、図4(b)に示すように、内管241とその内管241を内部に収容する外管242とからなる2重管構造を有している。内管241の内部は、現像剤収容器230内の現像剤を排出するための現像剤搬送通路としての現像剤流路241aとなっている。現像剤収容器230内のトナーは、スクリューポンプ223による吸引力により、吸引され、現像剤流路241aを通ってスクリューポンプ223内に引き込まれることになる。   4A is an external view showing a schematic configuration of a nozzle 240 provided in the developer replenisher 220, FIG. 4B is an axial sectional view, and FIG. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 4B, the nozzle 240 has a double tube structure including an inner tube 241 and an outer tube 242 that accommodates the inner tube 241 therein. The inside of the inner tube 241 serves as a developer flow path 241a as a developer transport path for discharging the developer in the developer container 230. The toner in the developer container 230 is sucked by the suction force of the screw pump 223 and is drawn into the screw pump 223 through the developer flow path 241a.

図5は、スクリューポンプ223の概略構成を示す断面図である。このスクリューポンプ223は、一軸偏芯スクリューポンプと呼ばれるもので、内部にロータ224及びステータ225を備えている。ロータ224は、円形断面が螺旋状に捻れた形状を有し、硬い材質で形成されており、ステータ225の内部に嵌合される。一方、ステータ225は、ゴム状の柔軟な材料で形成され、長円形断面が螺旋状に捻れた形状の穴を有しており、この穴にロータ224が嵌合される。また、ステータ225の螺旋のピッチは、ロータ224の螺旋のピッチの2倍の長さに形成されている。また、ロータ224は、ユニバーサルジョイント227及び軸受228を介して、ロータ224を回転駆動させるための駆動モータ226に接続されている。   FIG. 5 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the screw pump 223. The screw pump 223 is called a uniaxial eccentric screw pump and includes a rotor 224 and a stator 225 therein. The rotor 224 has a shape in which a circular cross section is twisted in a spiral shape, is formed of a hard material, and is fitted inside the stator 225. On the other hand, the stator 225 is formed of a rubber-like flexible material, and has a hole whose elliptical cross section is spirally twisted, and the rotor 224 is fitted into this hole. Further, the helical pitch of the stator 225 is formed to be twice as long as the helical pitch of the rotor 224. The rotor 224 is connected to a drive motor 226 for rotating the rotor 224 via a universal joint 227 and a bearing 228.

この構成において、現像剤収容器230からノズル240の現像剤流路241a及び搬送チューブ221を通って搬送されてきたトナー及びキャリアは、スクリューポンプ223のトナー吸引口223aから内部に入り込む。そして、ロータ224とステータ225の間に形成されるスペースに入り込み、ロータ224の回転に伴って、図3中右側方向に吸引搬送される。そして、ロータ224とステータ225の間のスペースを通過したトナーは、トナー落下口223bから下方に落下し、現像装置10の現像剤補給口15aを介して、現像装置10の内部に供給される。   In this configuration, the toner and carrier transported from the developer container 230 through the developer flow path 241 a of the nozzle 240 and the transport tube 221 enter the inside from the toner suction port 223 a of the screw pump 223. Then, it enters the space formed between the rotor 224 and the stator 225 and is sucked and conveyed in the right direction in FIG. 3 as the rotor 224 rotates. The toner that has passed through the space between the rotor 224 and the stator 225 falls downward from the toner dropping port 223b and is supplied into the developing device 10 through the developer supply port 15a of the developing device 10.

また、本実施形態で使用される現像剤補給器220は、現像剤収容器230内に空気を供給する空気供給手段260を備えている。   The developer replenisher 220 used in this embodiment includes an air supply unit 260 that supplies air into the developer container 230.

図3に示すように、各エア流路244a、244bは、それぞれ、気体供給通路としてのエア供給路261a、261bを介して、別個の気体送出装置としてのエアポンプ260a、260bに接続されている。   As shown in FIG. 3, the air flow paths 244a and 244b are respectively connected to air pumps 260a and 260b as separate gas delivery devices via air supply paths 261a and 261b as gas supply paths.

エア流路244は、図4(b)に示すように、現像剤補給器220のノズル240の内管241と外管242との間に、空気供給通路として設けられているものであり、このエア流路44は、図4(c)に示すように、互いに独立した断面半円状の2つの流路244a、244bから構成されている。   As shown in FIG. 4B, the air flow path 244 is provided as an air supply passage between the inner tube 241 and the outer tube 242 of the nozzle 240 of the developer replenisher 220. As shown in FIG. 4C, the air flow path 44 is composed of two flow paths 244a and 244b having a semicircular cross section independent from each other.

また、エアポンプ260a、260bとしては、通常のダイアフラム型のエアポンプを利用することができる。これらエアポンプ260a、260bから送り出される空気は、それぞれ、エア流路244a、244bを通って、各エア流路の気体供給口としてのエア供給口246a、246bからトナー収容器230内に供給される。各エア供給口246a、246bは、トナー流路241aの現像剤排出口としてのトナー流出口247の図中下方に位置している。これにより、各エア供給口246a、246bから供給される空気は、トナー流出口247付近のトナーに対して供給されることになり、使用されないまま長期間放置されてトナー流出口247にトナーが詰まった状態になったとしても、そのトナー流出口247を塞いでいるトナーを崩すことができる。   As the air pumps 260a and 260b, a normal diaphragm type air pump can be used. The air sent out from these air pumps 260a and 260b is supplied into the toner container 230 from air supply ports 246a and 246b as gas supply ports of the respective air channels through the air channels 244a and 244b, respectively. Each air supply port 246a, 246b is located below the toner outlet 247 as a developer outlet of the toner channel 241a in the figure. As a result, the air supplied from the air supply ports 246a and 246b is supplied to the toner in the vicinity of the toner outlet 247, and is left unused for a long period of time and the toner outlet 247 is clogged. Even in such a state, the toner blocking the toner outlet 247 can be destroyed.

また、エア供給路261a、261bには、図示省略した気体送出制御手段としての制御部からの制御信号により、開閉動作する閉塞手段としての開閉弁262a、262bが設けられている。開閉弁262a、262bは、制御部からON信号を受け取ると弁を開けて空気を通過させ、制御部からOFF信号を受け取ると弁を閉めて空気の通過を阻止するように動作する。   The air supply passages 261a and 261b are provided with on-off valves 262a and 262b as closing means that are opened and closed by a control signal from a control unit as gas delivery control means (not shown). The on-off valves 262a and 262b operate to open the valve when the ON signal is received from the control unit and allow air to pass therethrough, and when the OFF signal is received from the control unit to close the valve and prevent the passage of air.

次に、本実施形態における現像剤補給器220の動作について図3を用いて説明する。   Next, the operation of the developer supply device 220 in this embodiment will be described with reference to FIG.

上記制御部は、現像装置10からトナー濃度が不足した旨の信号を受け取ることで、現像剤補給動作を開始する。この現像剤補給動作では、まず、エアポンプ260a、260bをそれぞれ駆動させ、現像剤収容器230内に空気を供給するとともに、スクリューポンプ223の駆動モータ226を駆動させて、現像剤の吸引搬送を行う。   The control unit receives the signal indicating that the toner density is insufficient from the developing device 10 and starts the developer supply operation. In this developer replenishment operation, first, the air pumps 260a and 260b are driven to supply air into the developer container 230, and the drive motor 226 of the screw pump 223 is driven to suck and convey the developer. .

エアポンプ260a、260bから空気が送り出されると、その空気は、エア供給路261a、261bからノズル240のエア流路244a、244bに入り込み、エア供給口246a、246bから現像剤収容器230内に供給される。この空気によって、現像剤収容器230内の現像剤は、攪拌されて、空気を多く内包した状態となり、流動化が促進される。   When air is sent out from the air pumps 260a and 260b, the air enters the air flow paths 244a and 244b of the nozzle 240 from the air supply paths 261a and 261b, and is supplied into the developer container 230 from the air supply ports 246a and 246b. The By this air, the developer in the developer container 230 is agitated and becomes a state in which a large amount of air is contained, and fluidization is promoted.

また、現像剤収容器230内に空気が供給されると、現像剤収容器230内の内圧が高まることになる。従って、現像剤収容器230の内圧と外圧(大気圧)との間に圧力差が生じ、流動化した現像剤には、圧力の引く方向へ移動する力が働く。これにより、現像剤収容器230内の現像剤は、圧力の引く方向すなわち現像剤流出口247から流出することになる。   Further, when air is supplied into the developer container 230, the internal pressure in the developer container 230 increases. Therefore, a pressure difference is generated between the internal pressure and the external pressure (atmospheric pressure) of the developer container 230, and a force that moves in the direction in which the pressure is applied acts on the fluidized developer. As a result, the developer in the developer container 230 flows out from the direction in which pressure is applied, that is, from the developer outlet 247.

本実施形態では、スクリューポンプ223による吸引力も作用して、現像剤収容器230内の現像剤が現像剤流出口247から流出する。   In the present embodiment, the suction force by the screw pump 223 also acts, and the developer in the developer container 230 flows out from the developer outlet 247.

上述のようにして、現像剤収容器230から流出した現像剤は、現像剤流出口247からノズル240の現像剤流路241aを通り、搬送チューブ221を介してスクリューポンプ223内に移動する。そして、スクリューポンプ223内を移動した後、現像剤落下口223bから下方に落下し、現像剤補給口15aから現像装置10内に現像剤が補給される。一定量の現像剤補給が完了したら、制御部は、エアポンプ260a、260b及び駆動モータ226の駆動を停止させ、かつ、開閉弁262a、262bを閉じ、トナー補給動作を終了する。このように、トナー補給動作終了時に開閉弁262a、262bを閉じることで、トナー収容器230内のトナーがノズル240のエア供給路244a、244bを通ってエアポンプ260a、260b側に逆流するのを防止している。   As described above, the developer that has flowed out of the developer container 230 moves from the developer outlet 247 through the developer channel 241 a of the nozzle 240 into the screw pump 223 via the transport tube 221. Then, after moving through the screw pump 223, the developer falls downward from the developer dropping port 223b, and the developer is supplied into the developing device 10 from the developer supply port 15a. When a certain amount of developer supply is completed, the control unit stops driving the air pumps 260a and 260b and the drive motor 226, closes the on-off valves 262a and 262b, and ends the toner supply operation. Thus, by closing the on-off valves 262a and 262b at the end of the toner supply operation, the toner in the toner container 230 is prevented from flowing back to the air pumps 260a and 260b through the air supply passages 244a and 244b of the nozzle 240. is doing.

また、エアポンプ260a、260bから供給される空気の供給量は、スクリューポンプ223によるトナー及び空気の吸引量よりも少なく設定されている。よって、トナーを消費するにつれて、現像剤収容器230の内圧が減少することになる。ここで、本実施形態における現像剤収容器230の現像剤収納部材231は、柔軟なシート材で形成されているため、内圧の減少に伴って減容する。   The supply amount of air supplied from the air pumps 260 a and 260 b is set to be smaller than the suction amount of toner and air by the screw pump 223. Therefore, as the toner is consumed, the internal pressure of the developer container 230 decreases. Here, since the developer accommodating member 231 of the developer accommodating unit 230 in this embodiment is formed of a flexible sheet material, the volume is reduced as the internal pressure decreases.

図6は、現像剤収容部材231に現像剤を充填した状態の斜視図である。   FIG. 6 is a perspective view of the developer containing member 231 filled with the developer.

図7は、現像剤収容部材231内部の現像剤が排出されて減容した(しぼんだ)状態を示す正面図である。ここで、現像剤収容部材231は60%以上減容されるものが望ましい。   FIG. 7 is a front view showing a state in which the developer inside the developer containing member 231 is discharged and reduced in volume (squeezed). Here, it is desirable that the developer containing member 231 has a volume reduced by 60% or more.

図6で示される現像剤収容器230内には、新規なトナーとキャリアからなる現像剤が収納されており、この現像剤中におけるトナーとキャリアの存在比率は、トナーに対するキャリアの重量比で、3重量%以上20重量%以下である。   The developer container 230 shown in FIG. 6 contains a developer composed of a novel toner and carrier. The ratio of the toner and carrier in the developer is the weight ratio of the carrier to the toner. 3 wt% or more and 20 wt% or less.

現像剤収容器230内におけるキャリアに対するトナーの重量存在比が、3重量%未満であると、現像剤収納部材231内でキャリア同士が凝集して、現像装置10への安定した供給性が得られない。また、20重量%を超えると、現像装置10に供給されるキャリアの量が、トナーの量に対して不足し、現像装置10内において安定したトナー帯電量が得られない。   When the weight ratio of the toner to the carrier in the developer container 230 is less than 3% by weight, the carriers aggregate in the developer container 231 and stable supply to the developing device 10 is obtained. Absent. On the other hand, when the amount exceeds 20% by weight, the amount of carrier supplied to the developing device 10 is insufficient with respect to the amount of toner, and a stable toner charge amount cannot be obtained in the developing device 10.

次に、本実施形態にて用いられる、トナーとキャリアを含む2成分現像剤について説明する。
[電子写真用キャリア]
本発明の電子写真用キャリア(以下、単にキャリアと示す。)は、芯材と、この芯材を被覆する被覆層とを有してなり、更に必要に応じてその他の層を有してなる。
Next, the two-component developer containing toner and carrier used in the present embodiment will be described.
[Electrophotographic carrier]
The electrophotographic carrier of the present invention (hereinafter simply referred to as a carrier) includes a core material and a coating layer that covers the core material, and further includes other layers as necessary. .

被覆層は、少なくとも結着樹脂、及びイオン性液体を含んでなり、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。   The coating layer includes at least a binder resin and an ionic liquid, and further includes other components as necessary.

カラー画像のように高画質を求めるシステムにおいて、キャリアとしての抵抗調整は必須であり、抵抗が著しく高いキャリアでは非画像部へのキャリア付着(地肌キャリア付着やエッジキャリア付着)や白抜けなどの異常画像が発生する。キャリアとして抵抗調整を行う場合、従来では抵抗調整剤としてカーボンブラック、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムにて表面処理した微粒子などの導電性微粒子をキャリア被覆層中に添加する事で抵抗調整している。しかし、被覆層の削れにより導電性微粒子がトナー中に混入し、導電性微粒子が無色または白色以外の場合、カラー画像については色汚れの原因となる。カーボンブラック、酸化インジウムなどは少量にてキャリア抵抗を引き下げる効果があるが、色汚れの問題で使用する事ができない。また、酸化亜鉛、酸化インジウム処理微粒子は白色であるがカーボンブラックのように抵抗引き下げ効果が少量では得られず、被覆層中に多量に添加しなければならなく、大量に添加するためにキャリア被覆層中で導電性微粒子が偏在してしまう。導電性微粒子の偏在個所が被覆層の削れにより露出すると、その個所が起点に電気的なリークポイントとなり、局所的な抵抗低下が発生する。抵抗低下により画像部へのキャリア付着が発生し、白抜けなどの異常画像となる。
イオン性液体は液体であり、被覆層液の作成時に被覆樹脂と微分散しやすく、結果としてキャリア被覆層中に微分散状態で存在するため、局所的な抵抗低下は発生しない。また、イオン性液体は無色〜白濁であるため、被覆層が削れてトナー中に混入しても色汚れは発生しない。
In a system that requires high image quality such as color images, it is essential to adjust the resistance as a carrier. With carriers with extremely high resistance, abnormalities such as carrier adhesion (non-image carrier adhesion or edge carrier adhesion) or white spots on non-image areas An image is generated. When resistance adjustment is performed as a carrier, the resistance is conventionally increased by adding conductive fine particles such as fine particles surface-treated with carbon black, titanium oxide, zinc oxide, indium oxide, and indium oxide as a resistance adjusting agent to the carrier coating layer. It is adjusted. However, if the conductive fine particles are mixed in the toner due to the scraping of the coating layer and the conductive fine particles are not colorless or white, it causes color stains in the color image. Carbon black, indium oxide, and the like have the effect of reducing carrier resistance in a small amount, but cannot be used due to color stains. In addition, zinc oxide and indium oxide-treated fine particles are white, but the effect of reducing the resistance cannot be obtained in a small amount like carbon black, and must be added in a large amount in the coating layer. Conductive fine particles are unevenly distributed in the layer. When the unevenly distributed portions of the conductive fine particles are exposed due to the scraping of the coating layer, the portions become electrical leak points from the starting point, and local resistance reduction occurs. Due to the decrease in resistance, carrier adhesion to the image portion occurs, resulting in an abnormal image such as white spots.
The ionic liquid is a liquid, and is easily finely dispersed with the coating resin at the time of forming the coating layer liquid. As a result, the ionic liquid is present in a finely dispersed state in the carrier coating layer, so that local resistance reduction does not occur. In addition, since the ionic liquid is colorless to cloudy, even if the coating layer is scraped and mixed into the toner, color stains do not occur.

本発明に用いられるイオン性液体は、イオン性液体としての一般的な物性、即ち、−100℃〜200℃程度の広い温度領域で液体状態である、イオン伝導性が高い、不揮発性である、引火性・可燃性が無い、高い熱安定性を有するものであれば如何なるものでも用いることができる。   The ionic liquid used in the present invention has general physical properties as an ionic liquid, that is, a liquid state in a wide temperature range of about −100 ° C. to 200 ° C., a high ionic conductivity, and a non-volatile property. Any material that is not flammable or combustible and has high thermal stability can be used.

しかしながら、本発明においては、静電潜像現像用現像剤の生産工程(樹脂の熱硬化および脱溶剤)にて使用される温度領域、即ち、少なくとも100〜300℃の温度範囲内において分解しないことが好ましい。イオン性液体のイオン伝導特性は特に限定されるものではないが、10〜30℃の温度範囲内において、6.1×10-5(S/cm)〜1.5×10-2(S/cm)である。 However, in the present invention, it does not decompose in the temperature range used in the production process of electrostatic latent image developing developer (resin thermosetting and desolvation), that is, at least in the temperature range of 100 to 300 ° C. Is preferred. The ionic conduction characteristics of the ionic liquid are not particularly limited, but in the temperature range of 10 to 30 ° C., 6.1 × 10 −5 (S / cm) to 1.5 × 10 −2 (S / cm).

本発明に用いられるイオン性液体の具体的な組成としては、一般的なイオン性液体としての物性を備えているものであれば特に限定されず、上記したようにイオン性液体が保持できる温度や、イオン伝導特性等の物性がより適したものであることが好ましい。   The specific composition of the ionic liquid used in the present invention is not particularly limited as long as it has physical properties as a general ionic liquid. It is preferable that physical properties such as ion conduction characteristics are more suitable.

有機カチオニウム塩としてはアンモニウム塩、イミダゾリウム誘導体、ピリジニウム、ホスホニウムなどが挙げられ、有機酸アニオンとしてはBF4−、PF6−、CF3SO3−(Tf:トリフラート)、(CF3SO2)2N−(TFSI)などが挙げられる。その中でも、エチルメチルイミダゾリウム(EMI)やブチルメチルイミダゾリウム(BMI)の塩が好適に用いられる。本発明においては、これら以外にもイオン性液体に溶解する成分を含むイオン性物質を用いてもよい。   Examples of organic cationium salts include ammonium salts, imidazolium derivatives, pyridinium, and phosphonium. Examples of organic acid anions include BF4−, PF6−, CF3SO3— (Tf: triflate), (CF3SO2) 2N— (TFSI), and the like. It is done. Of these, salts of ethylmethylimidazolium (EMI) and butylmethylimidazolium (BMI) are preferably used. In this invention, you may use the ionic substance containing the component melt | dissolved in an ionic liquid besides these.

なお、本発明のキャリアの体積固有の抵抗値は、10〜16logΩ・cm程度の範囲内であれば特に限定されず、用途に応じて調整することができ、被覆層中に含まれるイオン性液体の含有量は特に限定されず、所望する抵抗値と、用いるイオン性液体のイオン伝導性とを考慮して決定することができる。   Incidentally, the volume specific resistance value of the carrier of the present invention is not particularly limited as long as it is within the range of about 10 to 16 log Ω · cm, and can be adjusted according to the application, and the ionic liquid contained in the coating layer The content of is not particularly limited, and can be determined in consideration of a desired resistance value and ionic conductivity of the ionic liquid to be used.

イオン性液体は、ピリジニウム系(式1)、イミダゾリウム系(式2)、脂環式アミン系(式3)又は脂肪族アミン系(式4)の材料を使用することが好ましい。具体的には、広栄化学工業社製 ピリジニム系イオン性液体IL−P11、IL−P14や、イミダゾリウム系イオン性液体IL−IM1や、脂環式アミン系イオン性液体IL−C1、IL−C3、IL−C5、および脂肪族アミン系イオン性液体IL−A1、IL−A2、IL−A3、IL−A4、IL−A5を用いることができる。   As the ionic liquid, it is preferable to use a pyridinium (Formula 1), imidazolium (Formula 2), alicyclic amine (Formula 3) or aliphatic amine (Formula 4) material. Specifically, pyridinium ionic liquids IL-P11, IL-P14, imidazolium ionic liquid IL-IM1, and cycloaliphatic amine ionic liquids IL-C1, IL-C3 manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd. IL-C5, and aliphatic amine-based ionic liquids IL-A1, IL-A2, IL-A3, IL-A4, and IL-A5 can be used.

(式1)   (Formula 1)

Figure 0004673793
(式中のR、R’は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素元素、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素残基、炭素数5〜7のシクロアルキル基又はフェニル基を示す。)
(式2)
Figure 0004673793
(R and R ′ in the formula may be the same or different and each represents a hydrogen element, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, or a phenyl group.)
(Formula 2)

Figure 0004673793
(式中のR、R’は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素元素、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素残基、炭素数5〜7のシクロアルキル基又はフェニル基を示す。)
(式3)
Figure 0004673793
(R and R ′ in the formula may be the same or different and each represents a hydrogen element, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, or a phenyl group.)
(Formula 3)

Figure 0004673793
(式中のR、R’は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素元素、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素残基、炭素数5〜7のシクロアルキル基又はフェニル基を示す。)
(式4)
Figure 0004673793
(R and R ′ in the formula may be the same or different and each represents a hydrogen element, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 8 carbon atoms, a cycloalkyl group having 5 to 7 carbon atoms, or a phenyl group.)
(Formula 4)

Figure 0004673793
(式中のR、R’、R’’、R’’’は同一でも異なっていてもよく、それぞれ水素元素、炭素数1〜8の脂肪族炭化水素残基、炭素数5〜7のシクロアルキル基又はフェニル基を示す。)
本発明のキャリアの被覆層に無機微粒子が含有され、無機微粒子が芯材に対して被覆率が70%以上含有されている。該粒子を含有させる理由にはキャリア表面に凹凸を作り、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができる。これにより、キャリアへのトナーのスペントを防止することが可能となる。
Figure 0004673793
(In the formula, R, R ′, R ″, and R ′ ″ may be the same or different, and each is a hydrogen element, an aliphatic hydrocarbon residue having 1 to 8 carbon atoms, or a cyclohexane having 5 to 7 carbon atoms. Represents an alkyl group or a phenyl group.)
The coating layer of the carrier of the present invention contains inorganic fine particles, and the inorganic fine particles contain a covering rate of 70% or more with respect to the core material. The reason for the inclusion of the particles is to create irregularities on the surface of the carrier, and to reduce contact with a strong impact on the binder resin due to friction with the toner or friction between the carriers by agitation for frictionally charging the developer. be able to. As a result, it is possible to prevent spent toner on the carrier.

本発明における被覆率は、無機酸化粒子の芯材に対する被覆率であり次式で表される。
被覆率=(Ds*ρs*W)/(4*Df*ρf)*100
(Ds:キャリア芯材粒径、ρs:キャリア芯材真比重、W:キャリア芯材に対する無機酸化粒子の添加量の比、Df:無機酸化粒子の粒径、ρf:無機酸化粒子の真比重)
無機微粒子ρfおよびキャリア芯材ρsの真比重については乾式自動嵩密度計アキュピック1330(島津製作所社製)を用い測定した。本計測法はヘリウムによるガス置換式の測定法である。測定法は、ステンレス製の内径18.5mm,長さ39.5mm,容量10cm3のセルに、測定サンプルを4g入れる。次いで、試料セル中のサンプルの容積をヘリウムの圧力変化によって測定し、求められた容積とサンプルの重さからサンプルの密度を求める。キャリア芯材粒径Ds(体積平均粒径)はマイクロトラック粒度分析計(日機装社製)のSRAタイプを用いて測定することができる。0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。また、分散液にはメタノールを使用し屈折率1.33、キャリアおよび芯材の屈折率は2.42に設定する。無機酸化粒子の粒径Dfは自動粒度分布測定装置CAPA-700(堀場製作所製)にて体積平均粒径を測定する。測定の前処理として、ジューサーミキサーにアミノシラン(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)30mlにトルエン溶液300mlを入れる。試料を6.0gを加え、ミキサー回転速度をlowにセットし3分間分散する。1000mlビーカーに予め用意されたトルエン溶液500mlの中に分散液を適量加えて希釈する。希釈液はホモジナイザーにて常に攪拌を続ける。この希釈溶液を超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA-700にて測定する。
測定条件
回転速度:2000rpm
最大粒度:2.0μm
最小粒度:0.1μm
粒度間隔:0.1μm
分散媒粘度:0.59mPa・s
分散媒密度:0.87g/cm3
粒子密度:無機微粒子の密度は乾式自動嵩密度計アキュピック1330(島津製作所社製)を用い測定した真比重値を入力
被覆率が70%未満では経時の膜削れにてキャリア芯材表面が露出してしまう確率が高くなり、局所的に抵抗の低下が発生し、そのような状態が存在するキャリアがベタ画像中に現像してしまい、画像中に白抜けが発生してしまう。
The coverage in this invention is a coverage with respect to the core material of an inorganic oxide particle, and is represented by following Formula.
Coverage = (Ds * ρs * W) / (4 * Df * ρf) * 100
(Ds: carrier core material particle size, ρs: carrier core material true specific gravity, W: ratio of added inorganic oxide particles to carrier core material, Df: inorganic oxide particle size, ρf: inorganic oxide particle true specific gravity)
The true specific gravity of the inorganic fine particles ρf and the carrier core material ρs was measured using a dry automatic bulk density meter Accupic 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation). This measurement method is a gas replacement method using helium. In the measurement method, 4 g of a measurement sample is put in a stainless steel cell having an inner diameter of 18.5 mm, a length of 39.5 mm, and a capacity of 10 cm 3. Next, the volume of the sample in the sample cell is measured by a change in the pressure of helium, and the density of the sample is obtained from the obtained volume and the weight of the sample. The carrier core particle diameter Ds (volume average particle diameter) can be measured by using an SRA type of a microtrack particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). What was performed by the range setting of 0.7 micrometer or more and 125 micrometers or less was used. Further, methanol is used for the dispersion, and the refractive index is set to 1.33, and the refractive indexes of the carrier and the core material are set to 2.42. The particle diameter Df of the inorganic oxide particles is determined by measuring the volume average particle diameter using an automatic particle size distribution analyzer CAPA-700 (manufactured by Horiba Seisakusho). As a pretreatment for measurement, 300 ml of a toluene solution is added to 30 ml of aminosilane (SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone) in a juicer mixer. Add 6.0 g of the sample, set the mixer rotation speed to low and disperse for 3 minutes. Dilute an appropriate amount of dispersion into 500 ml of toluene solution prepared in advance in a 1000 ml beaker. The diluting solution is continuously stirred with a homogenizer. This diluted solution is measured with an ultracentrifugal automatic particle size distribution analyzer CAPA-700.
Measurement condition rotational speed: 2000rpm
Maximum particle size: 2.0μm
Minimum particle size: 0.1μm
Particle size interval: 0.1 μm
Dispersion medium viscosity: 0.59 mPa · s
Dispersion medium density: 0.87 g / cm 3
Particle density: For the density of inorganic fine particles, enter the true specific gravity value measured using a dry automatic bulk density meter Accupic 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation). If the coverage is less than 70%, the surface of the carrier core material is exposed due to film scraping over time. And the resistance is locally reduced, the carrier having such a state is developed in the solid image, and white spots are generated in the image.

さらに、キャリア被覆層に含まれる無機微粒子の粒子径(D)と、該被覆層膜厚(h)が、0.5<[D/h]<1.5であることで、改善効果が顕著である。これは、該粒子径(D)と該被覆樹脂膜厚(h)が0.5<[D/h]<1.5であることで、被覆膜に比べ粒子の方が凸となるので、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌により、トナーとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和することができる。これにより、帯電発生箇所である結着樹脂の膜削れも抑制することが可能となる。更に、キャリア表面に、被覆膜に比べ凸となる粒子が多数存在するため、キャリア同士の摩擦接触によりキャリア表面に付着したトナーのスペント成分を効率良く掻き落とすクリーニング効果も発揮し、トナースペントを防止することができる。[D/h]が0.5以下の場合、無機微粒子は結着樹脂中に埋もれてしまうため、効果が著しく低下し好ましくない。[D/h]が1.5以上の場合、該粒子と結着樹脂との接触面積が少ないため充分な拘束力が得られず、該粒子が脱離し易くなるため好ましくない。脱離した場合には抵抗低下を引き起こしてしまう。   Furthermore, when the particle diameter (D) of the inorganic fine particles contained in the carrier coating layer and the coating layer thickness (h) are 0.5 <[D / h] <1.5, the improvement effect is remarkable. It is. This is because when the particle diameter (D) and the coating resin film thickness (h) are 0.5 <[D / h] <1.5, the particles are more convex than the coating film. By agitation for triboelectrically charging the developer, contact with a strong impact on the binder resin can be eased by friction with toner or friction between carriers. As a result, it is possible to suppress film scraping of the binder resin, which is a place where charging occurs. In addition, since there are many particles on the carrier surface that are more convex than the coating film, it also exhibits a cleaning effect that efficiently scrapes off the spent component of the toner adhering to the carrier surface due to frictional contact between the carriers. Can be prevented. When [D / h] is 0.5 or less, the inorganic fine particles are buried in the binder resin. When [D / h] is 1.5 or more, the contact area between the particles and the binder resin is small, so that a sufficient restraining force cannot be obtained and the particles are easily detached, which is not preferable. When desorbed, the resistance is lowered.

図8に示すように、該被覆層膜厚hは、芯材表面から被覆層表面までの厚みを示す。芯材表面から被覆層表面までの厚みhは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面を観察し、芯材表面から被覆層表面までの厚み(h1〜h4の様に)を、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均した値である。   As shown in FIG. 8, the coating layer thickness h indicates the thickness from the core material surface to the coating layer surface. The thickness h from the surface of the core material to the surface of the coating layer is observed, for example, using a transmission electron microscope (TEM), and the thickness from the surface of the core material to the surface of the coating layer (like h1 to h4). This is a value obtained by measuring 50 points along the carrier surface at intervals of 0.2 μm and averaging the obtained measurement values.

本発明のキャリアの被覆層中に分散される無機微粒子には、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムのいずれかで、単独或いは複数で用いてもよい。ただし、被覆層中からの離脱した場合、トナー粒子と混在し色汚れの原因となるため、白色であることが必要条件となる。無機微粒子の粒子径(D)は前述した無機微粒子の粒径測定方法と同様に超遠心式自動粒度分布測定装置CAPA-700にて測定する。   As the inorganic fine particles dispersed in the coating layer of the carrier of the present invention, any one of aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, silicon dioxide, barium sulfate and zirconium oxide may be used alone or in combination. However, when it comes off from the coating layer, it is mixed with the toner particles and causes color stains. The particle diameter (D) of the inorganic fine particles is measured with an ultracentrifugal automatic particle size distribution measuring apparatus CAPA-700 in the same manner as the particle diameter measuring method of the inorganic fine particles described above.

さらに、キャリアの体積固有抵抗が、10[Log(Ω・cm)]以上16[Log(Ω・cm)]以下であることで、改善効果が顕著である。これは、体積固有抵抗が10[Log(Ω・cm)]未満の場合、非画像部でのキャリア付着が生じ好ましくない。一方、体積固有抵抗が16[Log(Ω・cm)]を超える場合、エッジ効果が許容できないレベルに悪化して好ましくない。なお、ハイレジスト計の測定可能下限を下回った場合には、実質的には体積固有抵抗値は得られず、ブレークダウンしたものとして扱うことにする。本明細書でいう体積固有抵抗とは、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極32a、電極32bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル31にキャリア33を充填し、三協パイオテク社製:タッピングマシンPTM−1型を用いて、タッピングスピード30回/minにて1分間タッピング操作を行う。両極間に1000Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK5HVLVWDQFH 0HWHU;横川ヒューレットパッカード株式会社製)により直流抵抗を測定して電気抵抗率RΩ・cmを求め、LogRを算出する。   Furthermore, the improvement effect is remarkable when the volume specific resistance of the carrier is 10 [Log (Ω · cm)] or more and 16 [Log (Ω · cm)] or less. This is not preferable because, when the volume resistivity is less than 10 [Log (Ω · cm)], carrier adhesion occurs in the non-image area. On the other hand, if the volume resistivity exceeds 16 [Log (Ω · cm)], the edge effect is deteriorated to an unacceptable level. In addition, when it falls below the measurable lower limit of the high resist meter, the volume specific resistance value is not substantially obtained, and it will be treated as a breakdown. The volume specific resistance referred to in this specification is a cell 31 made of a fluororesin container containing an electrode 32a having an interelectrode distance of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm, and an electrode 32b filled with a carrier 33 and manufactured by Sankyo Piotech Co., Ltd .: Using a tapping machine PTM-1 type, a tapping operation is performed for 1 minute at a tapping speed of 30 times / min. A DC voltage of 1000 V is applied between both electrodes, DC resistance is measured by a high resistance meter 4329A (4329A + LJK5HVLVWDQFH 0HWHU; manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.), electric resistivity RΩ · cm is obtained, and LogR is calculated.

さらに、本発明のキャリアの芯材の体積平均粒径が20μm以上65μm以下であることで、改善効果が顕著である。これは、体積平均粒径が20μm未満の場合は、粒子の均一性が低下することと、マシン側で充分使いこなす技術が確立できていないことにより、キャリア付着などの問題が生じ好ましくない。一方、65μmを越える場合には、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので、好ましくない。キャリアの体積平均粒子径は、マイクロトラック粒度分析計(日機装社製)のSRAタイプを用いて測定することができる。0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。また、分散液にはメタノールを使用し屈折率1.33、キャリアおよび芯材の屈折率は2.42に設定する。   Furthermore, the improvement effect is remarkable because the volume average particle diameter of the core material of the carrier of the present invention is 20 μm or more and 65 μm or less. This is not preferable when the volume average particle size is less than 20 μm, since problems such as carrier adhesion occur due to a decrease in the uniformity of the particles and a lack of sufficient technology on the machine side. On the other hand, if it exceeds 65 μm, the reproducibility of image details is poor and a fine image cannot be obtained, which is not preferable. The volume average particle diameter of the carrier can be measured using an SRA type of a microtrack particle size analyzer (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). What was performed by the range setting of 0.7 micrometer or more and 125 micrometers or less was used. Further, methanol is used for the dispersion, and the refractive index is set to 1.33, and the refractive indexes of the carrier and the core material are set to 2.42.

さらに、少なくとも結着樹脂がシリコン樹脂であることで、改善効果が顕著である。これは、シリコン樹脂は表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるためである。   Furthermore, at least the binder resin is a silicon resin, so that the improvement effect is remarkable. This is because the silicone resin has a low surface energy, so that it is difficult for the toner component to be spent and the accumulation of the spent component due to film scraping is difficult to obtain.

本願明細書でいうシリコン樹脂とは、一般的に知られているシリコン樹脂全てを指し、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコンや、アルキド、ポリエステル、エポキシ、アクリル、ウレタンなどで変性したシリコン樹脂などが挙げられるが、これに限るものではない。例えば、市販品としてストレートシリコン樹脂としては、信越化学製のKR271、KR255、KR152、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2400、SR2406、SR2410等が挙げられる。この場合、シリコン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。さらに、変性シリコン樹脂としては、信越化学製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レ・ダウコーニング・シリコン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)などが挙げられる。   Silicon resin as used in the present specification refers to all commonly known silicon resins, straight silicon consisting only of organosilosan bonds, silicon resins modified with alkyd, polyester, epoxy, acrylic, urethane, etc. However, it is not limited to this. Examples of commercially available straight silicon resins include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicon. In this case, it is possible to use the silicon resin alone, but it is also possible to simultaneously use other components that undergo a crosslinking reaction, charge amount adjusting components, and the like. Further, as modified silicone resin, KR206 (alkyd modified), KR5208 (acryl modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical, SR2115 (epoxy modified) manufactured by Toray Dow Corning Silicon Co., Ltd. , SR2110 (alkyd modified) and the like.

また、少なくとも結着樹脂がアクリル樹脂を併用することで改善効果が顕著である。これは、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので、耐磨耗性に非常に優れた性質を持ち、被覆膜削れや膜剥がれといった劣化が発生しづらいので、被覆層を安定的に維持することが可能であるとともに、強い接着性により導電性粒子など被覆層中に含有する粒子を強固に保持することができる。特に、被覆層膜厚よりも大きな粒径を有する粒子の保持には強力な効果を発揮することができる。本明細書でいうアクリル樹脂とは、アクリル成分を有する樹脂全てを指し、特に限定するものではない。また、アクリル樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する他成分を少なくとも1つ以上同時に用いることも可能である。ここでいう架橋反応する他成分とは、例えばアミノ樹脂、酸性触媒などが挙げられるが、これに限るものではない。ここでいうアミノ樹脂とはグアナミン、メラミン樹脂等を指すが、これらに限るものではない。また、ここでいう酸性触媒とは、触媒作用を持つもの全てを用いることができる。例えば、完全アルキル化型、メチロール基型、イミノ基型、メチロール/イミノ基型等の反応性基を有するものであるが、これらに限るものではない。アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐磨耗性に非常に優れた性質を持つが、その反面、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分スペントが蓄積することによる帯電量低下など不具合が生じる場合がある。その場合、表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるシリコン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかし、シリコン樹脂は接着性が弱く脆性が高いので、耐磨耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランス良く得ることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する被覆膜を得ることが可能となる。   Moreover, the improvement effect is remarkable when at least the binder resin is used in combination with an acrylic resin. This is because acrylic resin has strong adhesion and low brittleness, so it has very excellent properties in abrasion resistance, and it is difficult for deterioration such as coating film scraping and film peeling, so the coating layer can be maintained stably. In addition, the particles contained in the coating layer such as conductive particles can be firmly held due to the strong adhesiveness. In particular, a powerful effect can be exhibited in holding particles having a particle size larger than the coating layer thickness. The acrylic resin referred to in this specification refers to all resins having an acrylic component, and is not particularly limited. In addition, it is possible to use the acrylic resin alone, but it is also possible to use at least one other component that undergoes a crosslinking reaction at the same time. Examples of other components that undergo a crosslinking reaction include amino resins and acidic catalysts, but are not limited thereto. The amino resin here refers to guanamine, melamine resin and the like, but is not limited thereto. Moreover, what has a catalytic action can be used with an acidic catalyst here. For example, it has a reactive group such as a fully alkylated type, a methylol group type, an imino group type, and a methylol / imino group type, but is not limited thereto. Acrylic resin has excellent adhesion properties and low brittleness, so it has excellent wear resistance. On the other hand, its surface energy is high, so when it is combined with easily spent toner, toner component spent accumulates. In some cases, problems such as a decrease in charge amount due to the occurrence of charging. In this case, this problem can be solved by using together a silicon resin that has an effect that it is difficult to spend the toner component due to the low surface energy and the accumulation of the spent component is difficult to progress due to film scraping. However, since silicon resin has weak adhesiveness and high brittleness, it also has a weak point that it has poor wear resistance. Therefore, it is important to obtain a good balance between the properties of these two types of resins, which makes it difficult to spend. It is possible to obtain a coating film having wear characteristics.

さらに、1000(10/4π・A/m)における磁気モーメントが、40(Am/kg)以上90(Am/kg)以下であることで、改善効果が顕著である。これは、この範囲とすることで、キャリア粒子間の保持力が適正に保たれるので、キャリアまたは現像剤へのトナーの分散(混ざり)が素早く良好となるが、1KOeにおける磁気モーメントが40Am/kg未満の場合は、磁気モーメント不足によりキャリア付着が生じ好ましくない。一方、1KOeにおける磁気モーメントが90Am/kgを超える場合には、現像時に形成する現像剤の穂が硬くなり過ぎるため、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので好ましくない。前記磁気モーメントは、以下のようにして測定することができる。B−Hトレーサー(BHU−60/理研電子(株)製)を使用し、円筒セル(内径7mm、高さ10mm)にキャリア芯材粒子1.0gを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし3000エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし3000エルステッドとする。更に徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、B−Hカーブを図示し、その図より1000エルステッドの磁気モーメントを算出する。 Furthermore, when the magnetic moment at 1000 (10 3 / 4π · A / m) is 40 (Am 2 / kg) or more and 90 (Am 2 / kg) or less, the improvement effect is remarkable. This is because, within this range, the retention force between the carrier particles is appropriately maintained, so that the dispersion (mixing) of the toner into the carrier or developer is quickly and favorably improved. However, the magnetic moment at 1 KOe is 40 Am 2. If it is less than / kg, carrier adhesion occurs due to insufficient magnetic moment, which is not preferable. On the other hand, when the magnetic moment at 1 KOe exceeds 90 Am 2 / kg, the ears of the developer formed at the time of development become too hard, so that the reproducibility of image details is poor and a fine image cannot be obtained, which is not preferable. The magnetic moment can be measured as follows. Using a BH tracer (BHU-60 / manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.), 1.0 g of carrier core particles are packed in a cylindrical cell (inner diameter 7 mm, height 10 mm) and set in an apparatus. The magnetic field is gradually increased and changed to 3000 Oersted, then gradually reduced to zero, and then the opposite magnetic field is gradually increased to 3000 Oersted. Further, after gradually reducing the magnetic field to zero, a magnetic field is applied in the same direction as the first. In this way, the BH curve is illustrated, and the magnetic moment of 1000 oersted is calculated from the figure.

本発明のキャリアの被覆層は、例えば、無機微粒子、結着樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を前記芯材の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、スプレー法、などが挙げられる。   The carrier coating layer of the present invention is prepared by, for example, preparing a coating solution by dissolving inorganic fine particles, a binder resin, etc. in a solvent, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material by a known coating method. After drying, it can be formed by baking. Examples of the coating method include an immersion method and a spray method.

前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、などが挙げられる。   There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, For example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cersol butyl acetate, etc. are mentioned.

前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
(芯材)
本発明において使用されるキャリアの芯材は、体積平均粒径が20μm以上65μm以下であることで、改善効果が顕著である。これは、体積平均粒径が20μm未満の場合は、粒子の均一性が低下することと、マシン側で充分使いこなす技術が確立できていないことにより、キャリア付着などの問題が生じ好ましくない。一方、65μmを越える場合には、キャリアスジ等の発生や、画像細部の再現性が悪く精細な画像が得られないので、好ましくない。特に、近年の高画質化に対しては、25〜50μmがより好ましい。
The baking is not particularly limited, and may be an external heating method or an internal heating method. For example, a stationary electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, etc. The method of using, the method of using a microwave, etc. are mentioned.
(Core material)
The improvement of the core material of the carrier used in the present invention is remarkable because the volume average particle diameter is 20 μm or more and 65 μm or less. This is not preferable when the volume average particle size is less than 20 μm, since problems such as carrier adhesion occur due to a decrease in the uniformity of the particles and a lack of sufficient technology on the machine side. On the other hand, when the thickness exceeds 65 μm, carrier streaks and the like and reproducibility of image details are poor and a fine image cannot be obtained, which is not preferable. In particular, 25 to 50 μm is more preferable for recent high image quality.

芯材としては、特に制限はなく、電子写真用二成分キャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケル、が好適に挙げられる。また、近年著しく進む環境面への影響を配慮し、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等を用いることが好適である。   There is no restriction | limiting in particular as a core material, According to the objective, it can select suitably from what is known as a two-component carrier for electrophotography, For example, a ferrite, magnetite, iron, nickel is mentioned suitably. Considering the environmental impact that has been remarkably advanced in recent years, if it is ferrite, for example, Mn ferrite, Mn—Mg ferrite, Mn—Mg—Sr ferrite, etc. are used instead of conventional copper-zinc ferrite. Is preferred.

[現像剤]
本発明の画像形成装置に使用される現像剤は、上述の電子写真用キャリアと、トナーとを含んでなる。
[Developer]
The developer used in the image forming apparatus of the present invention comprises the above-described electrophotographic carrier and toner.

トナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んでなり、離型剤、帯電制御剤、更に必要に応じてその他の成分を含んでなる。現像剤のトナーとキャリアの混合割合は、キャリア100重量部に対しトナー1〜10.0重量部である。   The toner includes at least a binder resin and a colorant, and further includes a release agent, a charge control agent, and other components as necessary. The mixing ratio of the developer toner and the carrier is 1 to 10.0 parts by weight of the toner with respect to 100 parts by weight of the carrier.

[トナー]
ここで、本発明でいうトナーについて詳しく説明することにする。本発明でいうトナーとは、モノクロトナー、カラートナー、フルカラートナーを問わず、一般的にいうトナー全てを含む。例えば、従来から用いられている混練粉砕型のトナーや、近年用いられるようになってきた多種の重合トナーなどが挙げられる。更に、離型剤を有するいわゆるオイルレストナーも用いることができる。本発明のキャリアは耐スペント性が優れているため、長期にわたり良好な品質を維持できる。特にオイルレスフルカラートナーにおいては、結着樹脂が軟らかいため一般的にスペントし易いと言われるが、本発明のキャリアは非常に向いていると言える。
[toner]
Here, the toner in the present invention will be described in detail. The toner in the present invention includes all the general toners regardless of whether they are monochrome toner, color toner or full color toner. For example, conventionally kneaded and pulverized toners and various polymerized toners that have been used in recent years can be used. Further, so-called oilless toner having a releasing agent can also be used. Since the carrier of the present invention has excellent spent resistance, good quality can be maintained over a long period of time. In particular, oilless full color toners are generally said to be spent easily because the binder resin is soft, but it can be said that the carrier of the present invention is very suitable.

本発明のトナーに用いる結着樹脂としては、公知のものが使用できる。例えばポリスチレン、ポリ−p−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。   As the binder resin used in the toner of the present invention, known resins can be used. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, and polyvinyltoluene, and homopolymers thereof, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene- Methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid copolymer Corp., Styrene-methyl acrylate copolymer, Styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid Butyl copolymer, styrene-α-chloromethacrylic acid methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, Styrene-isopropyl copolymer, styrene-male Styrene copolymers such as acid ester copolymer, polythyme methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified Rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, or the like can be used alone or in combination.

そして、圧力定着用結着樹脂としては、公知のものを混合して使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレンなどのポリオレフィン、エチレン−アクリル酸共重合体、エチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸共重合体、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル−無水マレイン酸、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂などが単独あるいは混合して使用でき、これらに限られるものではない。   And as a binder resin for pressure fixing, a well-known thing can be mixed and used. For example, polyolefin such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene, ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-chlorinated Vinyl copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, olefin copolymer such as ionomer resin, epoxy resin, polyester resin, styrene-butadiene copolymer, polyvinylpyrrolidone, methyl vinyl ether-maleic anhydride, maleic acid modified phenol resin Phenol-modified terpene resins and the like can be used alone or in combination, but are not limited thereto.

さらに、本発明で用いるトナーには上記結着樹脂、着色剤、帯電制御剤の他に、定着助剤を含有することもできる。これにより、定着ロールにトナー固着防止用オイルを塗布しない定着システム、いわゆるオイルレスシステムにおいても使用できる。定着助剤としては、公知のものが使用できる。例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が使用でき、これらに限られるものではない。   Further, the toner used in the present invention may contain a fixing aid in addition to the binder resin, the colorant, and the charge control agent. Accordingly, it can be used in a fixing system in which toner fixing prevention oil is not applied to the fixing roll, so-called oilless system. Known fixing aids can be used. For example, polyolefins such as polyethylene and polypropylene, fatty acid metal salts, fatty acid esters, paraffin waxes, amide waxes, polyhydric alcohol waxes, silicone varnishes, carnauba waxes and ester waxes can be used, but are not limited thereto.

本発明のカラートナー等のトナーに用いられる着色剤としては、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な公知の顔料や染料が使用でき、ここで挙げるものに限らない。例えば、黄色顔料としては、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキが挙げられる。   As the colorant used in the toner such as the color toner of the present invention, known pigments and dyes capable of obtaining yellow, magenta, cyan, and black toners can be used, and are not limited to those listed here. Examples of yellow pigments include cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, navel yellow, naphthol yellow S, Hansa Yellow G, Hansa Yellow 10G, Benzidine Yellow GR, Quinoline Yellow Lake, Permanent Yellow NCG, and Tartrazine Lake. Can be mentioned.

橙色顔料としては、モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGKが挙げられる。   Examples of the orange pigment include molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, Vulcan orange, indanthrene brilliant orange RK, benzidine orange G, and indanthrene brilliant orange GK.

赤色顔料としては、ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3Bが挙げられる。   Examples of red pigments include Bengala, Cadmium Red, Permanent Red 4R, Resol Red, Pyrazolone Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B.

紫色顔料としては、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキが挙げられる。   Examples of purple pigments include fast violet B and methyl violet lake.

青色顔料としては、コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBCが挙げられる。   Examples of blue pigments include cobalt blue, alkali blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, and indanthrene blue BC.

緑色顔料としては、クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等が挙げられる。   Examples of the green pigment include chrome green, chromium oxide, pigment green B, and malachite green lake.

黒色顔料としては、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物が挙げられる。   Examples of black pigments include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and composite metal oxides.

また、これら着色剤は1種または2種以上を使用することができる。   Moreover, these colorants can use 1 type (s) or 2 or more types.

本発明のカラートナー等のトナーには必要に応じ帯電制御剤をトナー中に含有させることができる。例えば、本発明のカラートナーは必要に応じ荷電制御剤をトナー中に含有させることができる。例えば、ニグロシン、炭素数2〜16のアルキル基を含むアジン系染料(特公昭42−1627号公報)、塩基性染料(例えばC.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.BasicRed 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)など、これらの塩基性染料のレーキ顔料、C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩、或いはジブチル又はジオクチルなどのジアルキルスズ化合物、ジアルキルスズボレート化合物、グアニジン誘導体、アミノ基を含有するビニル系ポリマー、アミノ基を含有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂、特公昭41−20153号公報、特公昭43−27596号公報、特公昭44−6397号公報、特公昭45−26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩、特公昭55−42752号公報、特公昭59−7385号公報に記載されているサルチル酸、ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体、スルホン化した銅フタロシアニン顔料、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩、カリックスアレン系化合物等が挙げられる。ブラック以外のカラートナーは、当然目的の色を損なう荷電制御剤の使用は避けるべきであり、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好適に使用される。   The toner such as the color toner of the present invention may contain a charge control agent in the toner as necessary. For example, the color toner of the present invention can contain a charge control agent in the toner as needed. For example, nigrosine, an azine dye containing an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (Japanese Patent Publication No. 42-1627), a basic dye (for example, CI Basic Yellow 2 (CI 41000), CI Basic Yellow 3, C.I.Basic Red 1 (C.I. 45160), C.I.Basic Red 9 (C.I. 42500), C.I.Basic Violet 1 (C.I. 42535), C I. Basic Violet 3 (C.I. 42555), C. I. Basic Violet 10 (C.I. 45170), C.I.Basic Violet 14 (C.I. 42510), C.I.Basic Blueet 1 (C.I. 42025), C.I.Basic Blue 3 (C.I.51005), C.I. ascii blue 5 (C.I. 42140), C.I.Basic Blue 7 (C.I.42595), C.I.Basic Blue 9 (C.I.522015), C.I.Basic Blue 24 (C. CI Basic Blue 25 (C.I.52025), C.I.Basic Blue 26 (C.I.44045), C.I.Basic Green 1 (C.I.42040), Lake pigments of these basic dyes, such as CI Basic Green 4 (CI 42000), CI Solvent Black 8 (CI 26150), benzoylmethyl hexadecyl ammonium chloride, decyltrimethyl chloride Quaternary ammonium salts such as dibutyl or dioctyl Dialkyl tin compounds, dialkyl tin borate compounds, guanidine derivatives, vinyl polymers containing amino groups, polyamine resins such as condensation polymers containing amino groups, Japanese Patent Publication No. 41-20153, Japanese Patent Publication No. 43-27596 A metal complex salt of a monoazo dye described in JP-B-44-6397 and JP-B-45-26478, salicylic acid described in JP-B-55-42752, JP-B-59-7385, Examples include dialkyl salicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid metal complexes such as Zn, Al, Co, Cr, and Fe, sulfonated copper phthalocyanine pigments, organic boron salts, fluorine-containing quaternary ammonium salts, calixarene compounds, and the like. . Naturally, color toners other than black should avoid the use of charge control agents that impair the target color, and white metal salts of salicylic acid derivatives are preferably used.

外添剤については、シリカや酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機微粒子や樹脂微粒子を母体トナー粒子に外添することにより転写性、耐久性をさらに向上させている。転写性や耐久性を低下させるワックスをこれらの外添剤で覆い隠すこととトナー表面が微粒子で覆われることによる接触面積が低下することによりこの効果が得られる。これらの無機微粒子はその表面が疎水化処理されていることが好ましく、疎水化処理されたシリカや酸化チタン、といった金属酸化物微粒子が好適に用いられる。樹脂微粒子としては、ソープフリー乳化重合法により得られた平均粒径0.05〜1μm程度のポリメチルメタクリレートやポリスチレン微粒子が好適に用いられる。さらに、疎水化処理されたシリカ及び疎水化処理された酸化チタンを併用し、疎水化処理されたシリカの外添量より疎水化処理された酸化チタンの外添量を多くすることにより湿度に対する帯電の安定性にも優れたトナーとすることができる。上記の無機微粒子と併用して、比表面積20〜50m/gのシリカや平均粒径がトナーの平均粒径の1/100〜1/8である樹脂微粒子のように従来用いられていた外添剤より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより耐久性を向上させることができる。これはトナーが現像装置内でキャリアと混合・攪拌され帯電し現像に供される過程でトナーに外添された金属酸化物微粒子は母体トナー粒子に埋め込まれていく傾向にあるが、これらの金属酸化物微粒子より大きな粒径の外添剤をトナーに外添することにより金属酸化物微粒子が埋め込まれることを抑制することができるためである。上記した無機微粒子や樹脂微粒子はトナー中に含有(内添)させることにより外添した場合より効果は減少するが転写性や耐久性を向上させる効果が得られるとともにトナーの粉砕性を向上させることができる。また、外添と内添を併用することにより外添した微粒子が埋め込まれることを抑制することができるため優れた転写性が安定して得られるとともに耐久性も向上する。   As for the external additive, transferability and durability are further improved by externally adding inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, alumina, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride and resin fine particles to the base toner particles. This effect can be obtained by covering the wax that lowers transferability and durability with these external additives and reducing the contact area due to the toner surface being covered with fine particles. The surface of these inorganic fine particles is preferably subjected to a hydrophobic treatment, and metal oxide fine particles such as silica and titanium oxide subjected to the hydrophobic treatment are preferably used. As the resin fine particles, polymethyl methacrylate or polystyrene fine particles having an average particle size of about 0.05 to 1 μm obtained by a soap-free emulsion polymerization method are suitably used. In addition, the combination of hydrophobized silica and hydrophobized titanium oxide increases the amount of hydrophobized titanium oxide externally added compared to the amount of hydrophobized silica externally charged. The toner can also be excellent in stability. In combination with the above inorganic fine particles, external additives conventionally used such as silica having a specific surface area of 20 to 50 m / g and resin fine particles having an average particle diameter of 1/100 to 1/8 of the average particle diameter of the toner. The durability can be improved by externally adding an external additive having a particle size larger than that of the agent to the toner. This is because the metal oxide particles externally added to the toner tend to be embedded in the base toner particles in the process where the toner is mixed and stirred with the carrier in the developing device, charged, and used for development. This is because it is possible to prevent the metal oxide fine particles from being embedded by externally adding an external additive having a particle size larger than that of the oxide fine particles to the toner. The above-mentioned inorganic fine particles and resin fine particles are contained (internally added) in the toner, but the effect is reduced as compared with the case of external addition, but the effect of improving transferability and durability can be obtained and the pulverization property of the toner can be improved. Can do. In addition, since external addition and internal addition can be used together to suppress embedding of externally added fine particles, excellent transferability can be stably obtained and durability can be improved.

なお、ここで用いる疎水化処理剤の代表例としては以下のものが挙げられる。ジメチルジクロルシラン、トリメチルクロルシラン、メチルトリクロルシラン、アリルジメチルジクロルシラン、アリルフェニルジクロルシラン、ベンジルジメチルクロルシラン、ブロムメチルジメチルクロルシラン、α−クロルエチルトリクロルシラン、p−クロルエチルトリクロルシラン、クロルメチルジメチルクロルシラン、クロルメチルトリクロルシラン、p−クロルフェニルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリクロルシラン、3−クロルプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルメトキシシラン、ビニル−トリス(β−メトキシエトキシ)シラン、γ−メタクリルオキシプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、ジビニルジクロルシラン、ジメチルビニルクロルシラン、オクチル−トリクロルシラン、デシル−トリクロルシラン、ノニル−トリクロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−トリクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−トリクロルシラン、ジベンチル−ジクロルシラン、ジヘキシル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジノニル−ジクロルシラン、ジデシル−ジクロルシラン、ジドデシル−ジクロルシラン、ジヘキサデシル−ジクロルシラン、(4−t−ブチルフェニル)−オクチル−ジクロルシラン、ジオクチル−ジクロルシラン、ジデセニル−ジクロルシラン、ジノネニル−ジクロルシラン、ジ−2−エチルヘキシル−ジクロルシラン、ジ−3,3−ジメチルベンチル−ジクロルシラン、トリヘキシル−クロルシラン、トリオクチル−クロルシラン、トリデシル−クロルシラン、ジオクチル−メチル−クロルシラン、オクチル−ジメチル−クロルシラン、(4−t−プロピルフェニル)−ジエチル−クロルシラン、オクチルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ヘキサエチルジシラザン、ジエチルテトラメチルジシラザン、ヘキサフェニルジシラザン、ヘキサトリルジシラザン等。この他チタネート系カップリング剤、アルミニウム系カップリング剤も使用可能である。この他、クリーニング性の向上等を目的とした外添剤として、脂肪酸金属塩やポリフッ化ビニリデンの微粒子等の滑剤等も併用可能である。   In addition, the following are mentioned as a typical example of the hydrophobization processing agent used here. Dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, methyltrichlorosilane, allyldimethyldichlorosilane, allylphenyldichlorosilane, benzyldimethylchlorosilane, bromomethyldimethylchlorosilane, α-chloroethyltrichlorosilane, p-chloroethyltrichlorosilane, Chloromethyldimethylchlorosilane, chloromethyltrichlorosilane, p-chlorophenyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrichlorosilane, 3-chloropropyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, vinylmethoxysilane, vinyl-tris (β-methoxyethoxy) ) Silane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, divinyldichlorosilane, dimethylvinylchlorosilane, octyl Trichlorosilane, decyl-trichlorosilane, nonyl-trichlorosilane, (4-t-propylphenyl) -trichlorosilane, (4-t-butylphenyl) -trichlorosilane, diventyl-dichlorosilane, dihexyl-dichlorosilane, dioctyl-dichlorosilane, dinonyl -Dichlorosilane, didecyl-dichlorosilane, didodecyl-dichlorosilane, dihexadecyl-dichlorosilane, (4-t-butylphenyl) -octyl-dichlorosilane, dioctyl-dichlorosilane, didecenyl-dichlorosilane, dinonenyl-dichlorosilane, di-2-ethylhexyl-dichlorosilane, di- 3,3-dimethylbenthyl-dichlorosilane, trihexyl-chlorosilane, trioctyl-chlorosilane, tridecyl-chlorosilane Dioctyl-methyl-chlorosilane, octyl-dimethyl-chlorosilane, (4-t-propylphenyl) -diethyl-chlorosilane, octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, hexaethyldisilazane, diethyltetramethyldisilazane, hexaphenyldisilazane , Hexatolyl disilazane and the like. In addition, titanate coupling agents and aluminum coupling agents can also be used. In addition, as an external additive for the purpose of improving cleaning properties, a lubricant such as a fatty acid metal salt or a fine particle of polyvinylidene fluoride can be used in combination.

本発明のトナー製造法は粉砕法、重合法など従来公知の方法が適用できる。例えば粉砕法の場合、トナーを混練する装置としては、バッチ式の2本ロール、バンバリーミキサーや連続式の2軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製KTK型2軸押出し機、東芝機械社製TEM型2軸押出し機、KCK社製2軸押出し機、池貝鉄工社製PCM型2軸押出し機、栗本鉄工所社製KEX型2軸押出し機や、連続式の1軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等が好適に用いられる。以上により得られた溶融混練物は冷却した後粉砕されるが、粉砕は、例えば、ハンマーミルやロートプレックス等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式の微粉砕機などを使用することができる。粉砕は、平均粒径が3〜15μmになるように行なうのが望ましい。さらに、粉砕物は風力式分級機等により、5〜20μmに粒度調整されることが好ましい。次いで、外添剤の母体トナーへ外添が行われるが、母体トナーと外添剤とをミキサー類を用いて、混合・攪拌することにより外添剤が解砕されながらトナー表面に被覆される。このとき、無機微粒子や樹脂微粒子等の外添剤が均一にかつ強固に母体トナーに付着させることが耐久性の点で重要である。以上はあくまでも例でありこれに限るものではない。   Conventionally known methods such as a pulverization method and a polymerization method can be applied to the toner production method of the present invention. For example, in the case of the pulverization method, as a device for kneading the toner, a batch type two roll, a Banbury mixer or a continuous twin screw extruder, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Type twin screw extruder, KCK twin screw extruder, Ikegai Iron Works PCM type twin screw extruder, Kurimoto Iron Works KEX type twin screw extruder, continuous single screw kneader, for example Buss Co-kneader is preferably used. The melt-kneaded product obtained as described above is cooled and then pulverized. For pulverization, for example, coarsely pulverized using a hammer mill, a funnel plex or the like, and further, a fine pulverizer using a jet stream or mechanical pulverization A machine can be used. The pulverization is desirably performed so that the average particle diameter is 3 to 15 μm. Furthermore, it is preferable that the particle size of the pulverized product is adjusted to 5 to 20 μm by a wind classifier or the like. Next, the external additive is externally added to the base toner. The base toner and the external additive are mixed and stirred using a mixer, and the external additive is crushed and coated on the toner surface. . At this time, it is important in terms of durability that external additives such as inorganic fine particles and resin fine particles are uniformly and firmly attached to the base toner. The above is only an example, and the present invention is not limited to this.

なお、本発明において使用されるキャリアには、抵抗調整剤としてカーボンブラックを含有することなく、その抵抗値を調整することができるため、カラー画像形成においても、カーボンブラックによる色汚れが発生せず、色再現性、精細性の高いカラー画像を作成することができる。   The carrier used in the present invention can adjust the resistance value without containing carbon black as a resistance adjusting agent, so that color smear due to carbon black does not occur even in color image formation. It is possible to create a color image with high color reproducibility and fineness.

次に、実施例および比較例をあげて本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお部は重量基準である。   EXAMPLES Next, although an Example and a comparative example are given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not limited to these. Parts are based on weight.

(実施例1)
[キャリア被覆層]
・シリコン樹脂溶液[固形分23重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 432.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.66重量部
・無機酸化微粒子A 酸化アルミニウム 粒径:0.40μm、真比重:3.9 [粒子粉体固有抵抗:12Ω・cm] 145重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
・トルエン 300重量部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉(真比重5.5)5000重量部を用い、上記被覆膜形成溶液を液流量40g/minにて芯材表面に膜厚0.35μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。このときの得られたキャリアを電気炉中にて200℃で1時間放置して焼成した。冷却後キャリアバルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、D/h:1.1、体積固有抵抗:13.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア1]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が93%であった。
Example 1
[Carrier coating layer]
・ Silicon resin solution [solid content: 23% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 432.2 parts by weight aminosilane [100% by weight of solid content
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 0.66 parts by weight, inorganic oxide fine particles A, aluminum oxide, particle size: 0.40 μm, true specific gravity: 3.9 [particle powder specific resistance: 12 Ω · cm] 145 Part by weight / ionic liquid IL-A2 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight / 300 parts by weight of toluene were dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicon resin coating film forming solution. Average particle size: 5000 parts by weight of 35 μm calcined ferrite powder (true specific gravity 5.5) is used as the core material, and the coating film forming solution is formed to have a film thickness of 0.35 μm on the core material surface at a liquid flow rate of 40 g / min. Then, it was applied and dried at a coater temperature of 40 ° C. with a Spira coater (Okada Seiko Co., Ltd.) The carrier obtained at this time was baked in an electric furnace at 200 ° C. for 1 hour. After cooling, the carrier bulk was crushed using a sieve having an aperture of 63 μm, D / h: 1.1, volume resistivity: 13.9 [Log (Ω · cm)], magnetization: 68 Am 2 / kg [carrier 1] was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 93% with respect to the core material.

[キャリア]
芯材の平均粒径測定については、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
[Career]
For the measurement of the average particle diameter of the core material, an SRA type of Microtrac particle size analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) was used, and the measurement was performed with a range setting of 0.7 μm or more and 125 μm or less.

[トナー1]
(トナーバインダーの合成)冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー(1)を得た。次いでプレポリマー(1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(1)を得た。上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(a)を得た。ウレア変性ポリエステル(1)200部と変性されていないポリエステル(a)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー(1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。一部減圧乾燥し、トナーバインダー(1)を単離した。Tgは62℃であった。
[Toner 1]
(Synthesis of Toner Binder) 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe. The mixture was reacted at 8 ° C. for 8 hours, and further reacted at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours. Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer (1) was obtained. Next, 267 parts of the prepolymer (1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester (1) having a weight average molecular weight of 64,000. In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10-15 mmHg to give a peak molecular weight of 5000. An unfinished polyester (a) was obtained. 200 parts of urea-modified polyester (1) and 800 parts of unmodified polyester (a) are dissolved and mixed in 2000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and an ethyl acetate / MEK solution of toner binder (1) is mixed. Got. Part of the mixture was dried under reduced pressure to isolate toner binder (1). Tg was 62 ° C.

(トナーの作成)ビーカー内に前記のトナーバインダー(1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、C.I.Pigment Yellow154の生顔料4部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーで12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させた。ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤を除去した。分散スラリーを減圧濾過した後、濾過ケーキを得た。   (Preparation of toner) In a beaker, 240 parts of the ethyl acetate / MEK solution of the toner binder (1), 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 81 ° C., melt viscosity: 25 cps), C.I. I. 4 parts of raw pigment of Pigment Yellow 154 was added and stirred at 12000 rpm with a TK homomixer at 60 ° C. to uniformly dissolve and disperse. In a beaker, 706 parts of ion-exchanged water, 294 parts of hydroxyapatite 10% suspension (Superite 10 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were uniformly dissolved. Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer. Subsequently, this mixed liquid was transferred to a Kolben equipped with a stirring bar and a thermometer, and the temperature was raised to 98 ° C. to remove the solvent. After the dispersion slurry was filtered under reduced pressure, a filter cake was obtained.

(洗浄・乾燥・フッ素処理)
1):濾過ケーキにイオン交換水100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
2):1)の濾過ケーキに10%水酸化ナトリウム水溶液1OO部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで30分間)した後、減圧濾過した。
3):2)の濾過ケーキに10%塩酸100部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過した。
4):3)の濾過ケーキにイオン交換水300部を加え、TKホモミキサーで混合(回転数12,000rpmで10分間)した後濾過する操作を2回行い、ケーキ状物を得た。これを、[濾過ケーキ1]とする。
(Washing / drying / fluorine treatment)
1): 100 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
2) 1OO parts of 10% aqueous sodium hydroxide solution was added to the filter cake of 1), mixed with a TK homomixer (30 minutes at 12,000 rpm), and then filtered under reduced pressure.
3): 100 parts of 10% hydrochloric acid was added to the filter cake of 2), mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.
4): 300 parts of ion-exchanged water was added to the filter cake of 3), mixed with a TK homomixer (rotation speed: 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice to obtain a cake. This is designated as [filter cake 1].

[濾過ケーキ1]を循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。   [Filter cake 1] was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulating drier.

その後、水90部に対して[濾過ケーキ1] 15部を加えて、これにフッ素化合物を0.0005部分散させることで、トナー粒子表面にフッ素化合物(2)を付着させた後、循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥した。その後目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子を得た。これを、[トナー母体粒子1]とする。上記で得られた[トナー母体粒子1]100部に対して、外添剤として疎水性シリカ1.5部と、疎水化酸化チタン0.7部をヘンシェルミキサーにて2000rpm×30秒、5サイクルで混合処理し、トナーを得た。これを、[トナー1]とする。   Thereafter, 15 parts of [Filter cake 1] is added to 90 parts of water, and 0.0005 part of the fluorine compound is dispersed therein to adhere the fluorine compound (2) to the toner particle surface, and then a circulating dryer. And dried at 45 ° C. for 48 hours. Thereafter, the mixture was sieved with a 75 μm mesh to obtain toner base particles. This is designated as [toner base particle 1]. To 100 parts of [Mother toner particles 1] obtained above, 1.5 parts of hydrophobic silica and 0.7 parts of hydrophobized titanium oxide as external additives were added to a Henshell mixer at 2000 rpm × 30 seconds, 5 cycles. Was mixed to obtain a toner. This is referred to as [Toner 1].

こうして得た[トナー1]7部と[キャリア1]93部を混合攪拌し、トナー濃度7重量%の現像剤を得た。また、[トナー1]90部と[キャリア1]10部を現像剤収納容器に充填し補給用現像剤を得た。トナー色汚れ、キャリア付着、画像濃度、耐久性(帯電低下量、抵抗変化量)を評価した結果を表2に示す。   7 parts of [Toner 1] and 93 parts of [Carrier 1] thus obtained were mixed and stirred to obtain a developer having a toner concentration of 7% by weight. Further, 90 parts of [Toner 1] and 10 parts of [Carrier 1] were filled in a developer storage container to obtain a replenishment developer. Table 2 shows the results of evaluation of toner color stain, carrier adhesion, image density, and durability (charge reduction amount, resistance change amount).

以下に実施例における評価の方法及び条件を示す。   The evaluation methods and conditions in the examples are shown below.

[色汚れ]
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製imagioNeo C455)改造機にて0.5%画像面積の画像チャートを30,000枚までランニングした後でのイエロー単色画像のΔE値の評価を行った。初期および30000枚後のイエロー単色画像を出力し、下記式に従って、ΔE値を求める。ΔEが2以下は色汚れがない(○)、ΔEが2〜4は色汚れが目立たず(△)色調変化は指摘されない、ΔEが4以上は明らかに色汚れが目立ち(×)色調変化を指摘される。
[Color stains]
Evaluation of the ΔE value of a yellow monochromatic image after running up to 30,000 image charts having a 0.5% image area with a commercially available digital full-color printer (image Neo Neo C455 manufactured by Ricoh Co., Ltd.) was performed. A yellow single color image after initial and after 30000 sheets is output, and a ΔE value is obtained according to the following equation. When ΔE is 2 or less, there is no color stain (◯), when ΔE is 2 to 4, color stain is not noticeable (Δ), no change in color tone is indicated, and when ΔE is 4 or more, color stain is clearly noticeable (×) be pointed out.

画像出力後、画像濃度をX−RITE938(x−rite社製)により測定。イエロー画像濃度が1.4±0.5のポイントでのCIEL*、CIE a*、CIE b*を3点測定し平均値を求め、下記式に代入し、ΔE値を算出する。
ΔE=√((初期L*)+(初期a*)+(初期b*))-√((ラン後L*)+(ラン後a*)+(ラン後b*)
[キャリア付着]
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製imagioNeo C455)改造機に現像剤をセットし、帯電電位DC740V、現像バイアス600Vに設定(地肌ポテンシャルを140Vに固定)し、ドット形成ハーフトーンを現像した感光体表面に付着しているキャリア個数をルーペ観察により5視野カウントし、その平均の100cm当たりのキャリア付着個数をもってエッジキャリア付着量とした。評価は、◎:20個以下、○:21個以上60個以下、△:61個以上80個以下、×:81個以上とし、◎○△を合格とし×を不合格とした。
After image output, the image density was measured with X-RITE 938 (manufactured by x-rite). Three points of CIE L *, CIE a *, and CIE b * at the point where the yellow image density is 1.4 ± 0.5 are measured to obtain an average value and substituted into the following formula to calculate the ΔE value.
ΔE = √ ((initial L *) 2 + (initial a *) 2 + (initial b *) 2 ) −√ ((post-run L *) 2 + (post-run a *) 2 + (post-run b *) 2 )
[Carrier adhesion]
The developer surface is set on a commercially available digital full-color printer (image Neo Neo C455 manufactured by Ricoh Co., Ltd.), the charging potential is DC740V, the developing bias is 600V (the ground potential is fixed at 140V), and the dot formation halftone is developed. The number of carriers adhering to the substrate was counted by five visual field observations with a magnifier, and the average number of adhering carriers per 100 cm 2 was taken as the edge carrier adhering amount. The evaluation was as follows: ◎: 20 or less, ○: 21 or more and 60 or less, Δ: 61 or more and 80 or less, ×: 81 or more, ◎ ○ △ was passed and × was rejected.

また、白抜け(画像部)は帯電電位DC740V、現像バイアス600Vに設定(地肌ポテンシャルを140Vに固定)し、全面ベタ画像(A3サイズ)を出力し、画像上の白抜けした個数をカウントした。評価は、◎:5個以下、○:6個以上10個以下、△:11個以上20個以下、×:21個以上とし、◎○△を合格とし×を不合格とした。   Further, white spots (image part) were set to a charging potential of DC 740 V and a developing bias of 600 V (the background potential was fixed to 140 V), a full-color image (A3 size) was output, and the number of white spots on the image was counted. The evaluation was as follows: ◎: 5 or less, ◯: 6 or more and 10 or less, △: 11 or more and 20 or less, ×: 21 or more, ◎ ○ △ was accepted and x was rejected.

[画像濃度]
単色モードで50%画像面積の画像チャートを300,000枚ランニング出力した後、ベタ画像をリコー社製6000ペーパーに画像出力後、画像濃度をX−Rite(X−Rite社製)により測定を行った。表2に、測定値が、1.8以上2.2未満の場合は◎で、1.4以上1.8未満の場合は○で、1.2以上1.4未満の場合は△で、および、1.2未満の場合は×で表示した。
[Image density]
After running 300,000 image charts with 50% image area in monochrome mode, the solid image is output to 6000 paper manufactured by Ricoh, and the image density is measured by X-Rite (manufactured by X-Rite). It was. In Table 2, when the measured value is 1.8 or more and less than 2.2, it is ◎, when it is 1.4 or more and less than 1.8, it is ◯, when it is 1.2 or more and less than 1.4, it is △, And when less than 1.2, it displayed by x.

[耐久性]
市販のデジタルフルカラープリンター(リコー社製imagioNeo C455)改造機に現像剤をセットし、単色モードで50%画像面積の画像チャートにて300,000枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えた現像剤の帯電低下量をもって判断した。また、抵抗低下量は単色モードにて0.5%画像面積の画像チャートで300,000枚のランニング評価を行った。そして、このランニングを終えたキャリアの抵抗低下量をもって判断した。
[durability]
The developer was set in a commercially available digital full-color printer (image Neo Neo C455 manufactured by Ricoh Co., Ltd.), and a running evaluation of 300,000 sheets was performed with an image chart of 50% image area in a single color mode. The determination was made based on the charge reduction amount of the developer after the running. The resistance reduction amount was evaluated by running 300,000 sheets with an image chart of 0.5% image area in the monochromatic mode. And it judged with the amount of resistance fall of the career which finished this running.

ここでいう帯電量低下量とは、初期帯電量(Q1)から、ランニング後の現像剤の帯電量(Q2)を差し引いた量のことを言い、目標値は10.0(μc/g)以内である。帯電量はサンプリングした現像剤を一般的なブローオフ法[東芝ケミカル(株)製:TB−200]にて測定した値である。   The amount of charge reduction here refers to an amount obtained by subtracting the charge amount (Q2) of the developer after running from the initial charge amount (Q1), and the target value is within 10.0 (μc / g). It is. The charge amount is a value obtained by measuring the sampled developer by a general blow-off method [manufactured by Toshiba Chemical Co., Ltd .: TB-200].

ここでいう抵抗変化量とは、初期のキャリアを前述した抵抗測定方法にて求めた抵抗値(R1)から、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し得たキャリアを、前記抵抗測定方法と同様の方法で測定した値(R2)を差し引いた量のことを言い、目標値は絶対値で3.0[Log(Ω・cm)]以内である。また、抵抗変化の原因は、キャリアの結着樹脂膜の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆膜中の粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、抵抗変化量を抑えることができる。   Here, the amount of resistance change refers to the carrier from which the toner in the developer after running can be removed by the blow-off device from the resistance value (R1) obtained by the resistance measurement method described above for the initial carrier. It means an amount obtained by subtracting the value (R2) measured by the same method as the resistance measuring method, and the target value is 3.0 [Log (Ω · cm)] in absolute value. Further, the cause of the resistance change is scraping of the binder resin film of the carrier, spent toner component, particle detachment in the carrier coating film, etc., and reducing these can suppress the resistance change amount. .

(実施例2)
被覆層処方が以下に記す、アクリル樹脂系とシリコン樹脂系の混合系に変更した以外は実施例1と同様にして、D/h:0.9、体積固有抵抗:14.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア2]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が83%であった。
(Example 2)
D / h: 0.9, volume resistivity: 14.1 [Log (Ω (Ω), in the same manner as in Example 1 except that the coating layer formulation described below was changed to a mixed system of acrylic resin and silicon resin. Cm)], magnetization: 68 Am 2 / kg [Carrier 2] was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 83% with respect to the core material.

・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 34.2重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 9.7重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.19重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 432.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 3.42重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
無機酸化微粒子B 酸化アルミニウム 粒径:0.37μm、真比重3.9
[粒子粉体固有抵抗:13Ω・cm] 97重量部
こうして得た[キャリア2]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表2に示す。
・ Acrylic resin solution (solid content 50% by weight) 34.2 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70% by weight) 9.7 parts by weight ・ Acid catalyst (solid content 40% by weight) 0.19 parts by weight ・ Silicone resin solution [Solid content 20% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 432.2 parts by weight Aminosilane [solid content: 100% by weight
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 3.42 parts by weight, ionic liquid IL-A2 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight Inorganic oxide fine particles B Aluminum oxide Particle size: 0.37 μm, true Specific gravity 3.9
[Particle powder specific resistance: 13 Ω · cm] 97 parts by weight The thus obtained [Carrier 2] and [Toner 1] were developed into a developer by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例3)
実施例1において無機酸化微粒子Aを添加しなかった以外は実施例1と同様にして、体積固有抵抗:15.8[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア3]を得た。こうして得た[キャリア3]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 3)
[Carrier 3] having a volume resistivity of 15.8 [Log (Ω · cm)] and a magnetization of 68 Am 2 / kg, except that the inorganic oxide fine particles A were not added in Example 1. Got. [Carrier 3] and [Toner 1] thus obtained were developed into a developer by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例4)
被覆層処方が以下に記す、アクリル樹脂系とシリコン樹脂系の処方比を変更した以外は実施例2と同様にして、D/h:1.9、体積固有抵抗:13.1[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア4]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が83%であった。
Example 4
D / h: 1.9, volume resistivity: 13.1 [Log (Ω (Ω), except that the coating layer formulation described below was changed in the formulation ratio of acrylic resin and silicon resin. Cm)], magnetization: 68 Am 2 / kg [Carrier 4] was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 83% with respect to the core material.

・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 17.1重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 4.85重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.10重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 216.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 1.68重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
・無機酸化微粒子B 酸化アルミニウム 粒径:0.37μm、真比重3.9
[粒子粉体固有抵抗:13Ω・cm] 97重量部
・トルエン 1600重量部
こうして得た[キャリア4]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表2に示す。
・ Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 17.1 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70 wt%) 4.85 parts by weight ・ Acid catalyst (solid content 40 wt%) 0.10 parts by weight ・ Silicone resin solution [Solid content 20% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 216.2 parts by weight Aminosilane [100% by weight of solid content
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 1.68 parts by weight, ionic liquid IL-A2 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight, inorganic oxide fine particles B, aluminum oxide, particle size: 0.37 μm, True specific gravity 3.9
[Particle powder specific resistance: 13 Ω · cm] 97 parts by weight Toluene 1600 parts by weight The thus obtained [Carrier 4] and [Toner 1] were converted into a developer by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例5)
被覆層処方が以下に記す、アクリル樹脂系とシリコン樹脂系の処方比を変更した以外は実施例2と同様にして、D/h:0.4、体積固有抵抗:16.5[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア5]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が83%であった。
(Example 5)
D / h: 0.4, volume resistivity: 16.5 [Log (Ω (Ω), except that the coating layer formulation described below was changed in the formulation ratio of acrylic resin and silicon resin. Cm)] and magnetization: 68 Am 2 / kg [Carrier 5]. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 83% with respect to the core material.

・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 158.8重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 49.6重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.88重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 743.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 1.68重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
・無機酸化微粒子B 酸化アルミニウム 粒径:0.37μm、真比重3.9
[粒子粉体固有抵抗:13Ω・cm] 97重量部
・トルエン 1600重量部
こうして得た[キャリア5]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し評価を行った。結果を表2に示す。
・ Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 158.8 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70 wt%) 49.6 parts by weight ・ Acid catalyst (solid content 40 wt%) 0.88 parts by weight ・ Silicone resin solution [Solid content 20% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 743.2 parts by weight Aminosilane [100 wt% solid content
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 1.68 parts by weight, ionic liquid IL-A2 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight, inorganic oxide fine particles B, aluminum oxide, particle size: 0.37 μm, True specific gravity 3.9
[Particle powder specific resistance: 13 Ω · cm] 97 parts by weight Toluene 1600 parts by weight The thus obtained [Carrier 5] and [Toner 1] were evaluated as developers by the same method as in Example 1. The results are shown in Table 2.

(実施例6)
実施例2において、無機微粉末の代わりに酸化チタン(アナターゼ)C[粒子粉体固有抵抗:32Ω・cm、粒径:0.35μm、真比重5.0]を110重量部使用したこと以外は同様にして、D/h:0.9、体積固有抵抗:16.5[Log(Ω・cm)]の[キャリア7]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる微粒子は芯材に対して被覆率が73%であった。
(Example 6)
In Example 2, 110 parts by weight of titanium oxide (anatase) C [particle powder specific resistance: 32 Ω · cm, particle size: 0.35 μm, true specific gravity 5.0] was used in place of the inorganic fine powder. Similarly, [Carrier 7] having D / h: 0.9 and volume resistivity: 16.5 [Log (Ω · cm)] was obtained. The fine particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 73% with respect to the core material.

こうして得た[トナー1]と[キャリア6]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。   [Toner 1] and [Carrier 6] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例7)
キャリアの重量平均粒径が18μm(真比重5.7)を用い、被覆層処方が以下に記す通り以外は実施例1と同様にして、D/h:0.9、体積固有抵抗:15.7[Log(Ω・cm)]、磁化:66Am/kgの[キャリア8]を得た。
・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 68.4重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 19.4重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.38重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 864.4重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.46重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
・無機酸化微粒子B 酸化アルミニウム 粒径:0.37μm、真比重3.9
[粒子粉体固有抵抗:13Ω・cm] 195重量部
・トルエン 800重量部
こうして得た[キャリア7]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が71%であった。
(Example 7)
D / h: 0.9, volume resistivity: 15. In the same manner as in Example 1 except that the carrier has a weight average particle diameter of 18 μm (true specific gravity 5.7) and the coating layer formulation is as described below. 7 [Log (Ω · cm)] and magnetization: 66 Am 2 / kg [Carrier 8] were obtained.
・ Acrylic resin solution (solid content 50 wt%) 68.4 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70 wt%) 19.4 parts by weight ・ Acid catalyst (solid content 40 wt%) 0.38 parts by weight ・ Silicone resin solution [Solid content 20% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 864.4 parts by weight Aminosilane [solid content: 100% by weight
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 0.46 parts by weight, ionic liquid IL-A2 (manufactured by Koei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight, inorganic oxide fine particles B, aluminum oxide, particle size: 0.37 μm, True specific gravity 3.9
[Particle powder specific resistance: 13 Ω · cm] 195 parts by weight Toluene 800 parts by weight The thus obtained [Carrier 7] and [Toner 1] were converted into a developer by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 71% with respect to the core material.

(実施例8)
キャリアの重量平均粒径が71μm(真比重5.3)、被覆層処方が以下に記す通り以外は実施例1と同様にして、D/h:0.6、体積固有抵抗:14.5[Log(Ω・cm)]、磁化:69Am/kgの[キャリア8]を得た。
(Example 8)
D / h: 0.6, volume resistivity: 14.5 [except for the carrier having a weight average particle diameter of 71 μm (true specific gravity 5.3) and coating layer formulation as described below. Log (Ω · cm)] and magnetization: 69 Am 2 / kg [Carrier 8].

・アクリル樹脂溶液(固形分50重量%) 34.2重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 9.7重量部
・酸性触媒(固形分40重量%) 0.19重量部
・シリコン樹脂溶液[固形分20重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 292.9重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.42重量部
・イオン性液体 IL−A2(広栄化学工業株式会社 製) 20重量部
・無機酸化微粒子B 酸化アルミニウム 粒径:0.37μm、真比重3.9
[粒子粉体固有抵抗:13Ω・cm] 60重量部
・トルエン 800重量部
こうして得た[キャリア8]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が78%であった。
・ Acrylic resin solution (solid content 50% by weight) 34.2 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70% by weight) 9.7 parts by weight ・ Acid catalyst (solid content 40% by weight) 0.19 parts by weight ・ Silicone resin solution [Solid content 20% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone)] 292.9 parts by weight Aminosilane [solid content 100% by weight
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 0.42 parts by weight, ionic liquid IL-A2 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) 20 parts by weight, inorganic oxide fine particles B, aluminum oxide, particle size: 0.37 μm, True specific gravity 3.9
[Particle powder specific resistance: 13 Ω · cm] 60 parts by weight Toluene 800 parts by weight The thus obtained [Carrier 8] and [Toner 1] were converted into a developer by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 78% with respect to the core material.

(実施例9)
実施例2において、磁化の低い35μm焼成フェライト(真比重5.4)を用い、磁化が35Am/kgに変更になった以外は同様にして、D/h:0.9、体積固有抵抗:13.9[Log(Ω・cm)]の[キャリア10]を得た。こうして得た[キャリア9]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が83%であった。
Example 9
In Example 2, 35 μm sintered ferrite (true specific gravity 5.4) having a low magnetization was used, except that the magnetization was changed to 35 Am 2 / kg, D / h: 0.9, volume resistivity: [Carrier 10] of 13.9 [Log (Ω · cm)] was obtained. [Carrier 9] and [Toner 1] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 83% with respect to the core material.

(実施10)
実施例2において、磁化の高い35μm焼成フェライト(真比重5.5)を用い、磁化が93Am/kgに変更になった以外は同様にして、D/h:0.9、体積固有抵抗:14.1[Log(Ω・cm)]の[キャリア10]を得た。こうして得た[キャリ10]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が83%であった。
(Implementation 10)
In Example 2, D / h: 0.9, volume resistivity: in the same manner except that 35 μm sintered ferrite (true specific gravity 5.5) having high magnetization was used and the magnetization was changed to 93 Am 2 / kg. 14.1 [Log (Ω · cm)] of [Carrier 10] was obtained. [Carry 10] and [Toner 1] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 83% with respect to the core material.

(実施例11)
実施例1において、無機微粒子添加量を145重量部から75重量部へと減量した以外は同様にして、D/h:1.1、体積固有抵抗:13.5[Log(Ω・cm)]、磁化:69Am/kgの[キャリア11]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が46%であった。こうして得た[キャリア11]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 11)
In Example 1, D / h: 1.1, volume resistivity: 13.5 [Log (Ω · cm)] except that the amount of inorganic fine particles added was reduced from 145 parts by weight to 75 parts by weight. [Carrier 11] having a magnetization of 69 Am 2 / kg was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 46% with respect to the core material. [Carrier 11] and [Toner 1] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例12)
実施例1において、イオン性液体をIL−A2からIL−P14(広栄化学工業株式会社 製)に変更し、30重量部へと増量した以外は同様にして、D/h:1.1、体積固有抵抗:13.8[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア12]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が93%であった。こうして得た[キャリア12]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。
(Example 12)
In Example 1, except that the ionic liquid was changed from IL-A2 to IL-P14 (manufactured by Guangei Chemical Industry Co., Ltd.) and increased to 30 parts by weight, D / h: 1.1, volume [Carrier 12] having a specific resistance of 13.8 [Log (Ω · cm)] and a magnetization of 68 Am 2 / kg was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 93% with respect to the core material. [Carrier 12] and [Toner 1] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

(実施例13)
実施例12のトナー濃度7重量%の現像剤を用いた。また、[トナー1]99部と[キャリア12]1部を現像剤収納容器に充填し補給用現像剤を得た。結果を表2に示す。
(Example 13)
The developer having a toner concentration of 7% by weight of Example 12 was used. Further, 99 parts of [Toner 1] and 1 part of [Carrier 12] were filled in a developer storage container to obtain a replenishment developer. The results are shown in Table 2.

(実施例14)
実施例12のトナー濃度7重量%の現像剤を用いた。また、[トナー1]75部と[キャリア12]25部を現像剤収納容器に充填し補給用現像剤を得た。結果を表2に示す。
(Example 14)
The developer having a toner concentration of 7% by weight of Example 12 was used. Further, 75 parts of [Toner 1] and 25 parts of [Carrier 12] were filled in a developer container to obtain a replenishing developer. The results are shown in Table 2.

(比較例1)
[キャリア被覆層]
・シリコン樹脂溶液[固形分23重量%
(SR2410:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 432.2重量部
・アミノシラン[固形分100重量%
(SH6020:東レ・ダウコーニング・シリコーン社製)] 0.66重量部
・無機酸化微粒子A 酸化アルミニウム 粒径:0.40μm、真比重:3.9 [粒子粉体固有抵抗:12Ω・cm] 145重量部
・カーボンブラック MA100R(三菱化学工業株式会社 製) 20重量部
・トルエン 300重量部
をホモミキサーで10分間分散し、シリコン樹脂被覆膜形成溶液を得た。芯材として平均粒径;35μm焼成フェライト粉(真比重5.5)5000重量部を用い、上記被覆膜形成溶液を芯材表面に膜厚0.35μmになるように、スピラコーター(岡田精工社製)によりコーター内温度40℃で塗布し乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて200℃で1時間放置して焼成した。冷却後フェライト粉バルクを目開き63μmの篩を用いて解砕し、D/h:1.1、体積固有抵抗:12.9[Log(Ω・cm)]、磁化:68Am/kgの[キャリア14]を得た。このときの樹脂被覆層中に含まれる無機酸化粒子は芯材に対して被覆率が93%であった。こうして得た[キャリア14]と[トナー1]を、実施例1と同様の方法により現像剤化し、評価を行った。結果を表2に示す。
(Comparative Example 1)
[Carrier coating layer]
・ Silicon resin solution [solid content: 23% by weight
(SR2410: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co.)] 432.2 parts by weight aminosilane [100% by weight of solid content
(SH6020: manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)] 0.66 parts by weight, inorganic oxide fine particles A, aluminum oxide, particle size: 0.40 μm, true specific gravity: 3.9 [particle powder specific resistance: 12 Ω · cm] 145 Part by weight / carbon black MA100R (manufactured by Mitsubishi Chemical) 20 parts by weight / 300 parts by weight of toluene were dispersed with a homomixer for 10 minutes to obtain a silicon resin coating film forming solution. Spiral coater (Okada Seiko Co., Ltd.) having an average particle size of 5000 parts by weight as the core material and 35 parts by weight of 35 μm sintered ferrite powder (true specific gravity 5.5), so that the coating film forming solution has a film thickness of 0.35 μm on the surface of the core material. Applied to the coater at a temperature of 40 ° C. and dried. The obtained carrier was fired in an electric furnace at 200 ° C. for 1 hour. After cooling, the ferrite powder bulk was crushed using a sieve having an aperture of 63 μm, and D / h: 1.1, volume resistivity: 12.9 [Log (Ω · cm)], magnetization: 68 Am 2 / kg [ Carrier 14] was obtained. The inorganic oxide particles contained in the resin coating layer at this time had a coverage of 93% with respect to the core material. [Carrier 14] and [Toner 1] thus obtained were converted into developers by the same method as in Example 1 and evaluated. The results are shown in Table 2.

キャリアの特性値   Carrier characteristic values

Figure 0004673793
評価結果
Figure 0004673793
Evaluation results

Figure 0004673793
表2より、本発明の範囲内である実施例1〜14については、色汚れのない良好なキャリアが得られた。また、画像濃度、キャリア付着、帯電低下量、抵抗低下量の全ての評価項目においても良好な結果が得られた。実施例14ではトナーエンドとなったときに現像剤収納容器内にキャリアが残存しているのが確認された。画像品質には不具合はなかったが、廃棄キャリア量も増えてしまうので、好ましくない。
Figure 0004673793
From Table 2, in Examples 1 to 14 which are within the scope of the present invention, good carriers without color stains were obtained. In addition, good results were obtained for all evaluation items of image density, carrier adhesion, charge reduction amount, and resistance reduction amount. In Example 14, it was confirmed that the carrier remained in the developer container when the toner end was reached. Although there was no problem in image quality, the amount of discarded carriers also increased, which is not preferable.

一方、比較例1では、色汚れが発生し、実用上使用できない結果となった。また、比較例2では300,000枚までの結果は良好であったが、500,000枚では抵抗低下してしまい、白抜け画像が発生した。   On the other hand, in Comparative Example 1, color stains occurred, and the results were not usable practically. In Comparative Example 2, the result up to 300,000 sheets was good, but the resistance decreased at 500,000 sheets, and a blank image was generated.

以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明はかかる特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。   The preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, but the present invention is not limited to such specific embodiments, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.

本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明の実施形態に係る現像装置の現像部周辺の構造を示す概略構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration illustrating a structure around a developing unit of a developing device according to an embodiment of the present invention. 本発明で使用される現像剤補給部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the developer supply part used by this invention. (a)は、現像剤補給装置に設けられるノズルの概略構成を示す外観図であり、(b)は、その軸方向断面図であり、(c)は、(b)中符号A−Aの断面図である。(A) is an external view which shows schematic structure of the nozzle provided in a developer supply apparatus, (b) is the axial sectional drawing, (c) is the code | symbol AA in (b). It is sectional drawing. スクリューポンプの概略構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a screw pump. 現像剤収容部材に現像剤を充填した状態の斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of a state where a developer containing member is filled with a developer. 現像剤収容部材内部の現像剤が排出されて減容した状態を示す正面図である。FIG. 6 is a front view showing a state where the developer inside the developer containing member is discharged and reduced in volume. 本発明の電子写真用キャリアの被覆層を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the coating layer of the carrier for electrophotography of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

100 装置本体
1 感光体
2A、2B、2C、2D 画像形成ユニット
3 帯電ユニット
301 帯電ローラ
6 露光装置
7 給紙カセット
8 転写ベルト
9 定着装置
10A、10B、10C、10D 現像装置
10a 仕切部材
10b トナー濃度センサ
11a,11b 搬送スクリュー
12 現像ローラ
13 ドクターブレード
14 現像剤収容部
15a 補給口
200A、200B、200C、200D 現像剤補給装置
220 現像剤補給器
221 搬送チューブ
222 容器ホルダ
223 スクリューポンプ
224 ロータ
225 ステータ
226 駆動モータ
227 ユニバーサルジョイント
230 現像剤収容器
231 現像剤収納部材
232 口金部
233 シール材
240 ノズル
241 内管
241a 現像剤流路
242 外管
244 エア流路
246a,46b エア供給口
247 現像剤流出口
260 空気供給手段
260a,260b エアポンプ
261a,261b エア供給路
262a,262b 開閉弁
300 現像剤回収装置
330 回収容器
331 回収パイプ
51 排紙路
52 排紙ローラ対
53 排紙トレイ
54 紙吸着ローラ
55 レジストローラ対
h1、h2、h3、h4 被覆層の厚み
D 無機微粒子の粒子径
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Device main body 1 Photoconductor 2A, 2B, 2C, 2D Image forming unit 3 Charging unit 301 Charging roller 6 Exposure device 7 Paper feed cassette 8 Transfer belt 9 Fixing device 10A, 10B, 10C, 10D Developing device 10a Partition member 10b Toner density Sensor 11a, 11b Conveying screw 12 Developing roller 13 Doctor blade 14 Developer container 15a Replenishing port 200A, 200B, 200C, 200D Developer replenishing device 220 Developer replenisher 221 Conveying tube 222 Container holder 223 Screw pump 224 Rotor 225 Stator 226 Drive motor 227 Universal joint 230 Developer container 231 Developer container 232 Base part 233 Sealing material 240 Nozzle 241 Inner tube 241a Developer channel 242 Outer tube 244 Air Roads 246a, 46b Air supply port 247 Developer outlet 260 Air supply means 260a, 260b Air pumps 261a, 261b Air supply path 262a, 262b Open / close valve 300 Developer recovery device 330 Recovery container 331 Recovery pipe 51 Output path 52 Output roller Pair 53 Paper discharge tray 54 Paper adsorption roller 55 Registration roller pair h1, h2, h3, h4 Coating layer thickness D Particle size of inorganic fine particles

Claims (12)

像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成装置において、
該画像形成装置は、少なくともキャリアを補給する手段と、
該現像装置内の現像剤を回収する現像剤回収手段とを備え、
前記キャリアは、芯材と、該芯材を被覆する被覆層とを有してなり、該被覆層は、少なくとも結着樹脂およびイオン性液体を含有することを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus that forms an electrostatic latent image on an image carrier and develops the electrostatic latent image with a developing device containing a developer including toner and a carrier to form a visible image.
The image forming apparatus includes at least means for supplying a carrier;
A developer collecting means for collecting the developer in the developing device;
The image forming apparatus, wherein the carrier includes a core material and a coating layer that covers the core material, and the coating layer contains at least a binder resin and an ionic liquid.
前記キャリアを補給する手段は、前記現像装置にトナーとキャリアとを含む補給用現像剤を補給する現像剤補給手段であることを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the means for replenishing the carrier is a developer replenishing means for replenishing the developing device with a replenishment developer including toner and a carrier. 前記現像剤補給手段は、内圧が減少することで減容する袋状部材からなる現像剤収納容器を備えることを特徴とする請求項1または2に記載の画像形成装置。   3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the developer replenishing unit includes a developer storage container formed of a bag-like member that is reduced in volume as the internal pressure decreases. 前記補給用現像剤は、トナーに対するキャリアの重量比が、3重量%以上20重量%以下であることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像形成装置。   4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the replenishment developer has a carrier to toner weight ratio of 3 wt% to 20 wt%. 前記現像剤を構成するキャリアは、被覆層中に無機微粒子を含有することを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein the carrier constituting the developer contains inorganic fine particles in the coating layer. 前記現像剤を構成するキャリアは、前記無機微粒子が、芯材に対して被覆率が70%以上含有されており、該粒子の粒子径(D)と、該被覆層膜厚(h)が、0.5<[D/h]<1.5であることを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The carrier constituting the developer contains 70% or more of the inorganic fine particles with respect to the core material, and the particle diameter (D) of the particles and the coating layer thickness (h) are: The image forming apparatus according to claim 1, wherein 0.5 <[D / h] <1.5. 前記現像剤を構成するキャリアの体積固有抵抗が、10[Log(Ω・cm)]以上16[Log(Ω・cm)]以下であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載の画像形成装置。   7. The volume specific resistance of the carrier constituting the developer is 10 [Log (Ω · cm)] or more and 16 [Log (Ω · cm)] or less. 7. The image forming apparatus described in 1. 前記現像剤を構成するキャリアの芯材の体積平均粒径が20μm以上65μm以下であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 1, wherein a volume average particle diameter of a core material of a carrier constituting the developer is 20 μm or more and 65 μm or less. 前記現像剤を構成するキャリアの被覆層の結着樹脂は、少なくともシリコン樹脂及び/またはアクリル樹脂を含有してなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一項に記載の画像形成装置。   9. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the binder resin of the carrier coating layer constituting the developer contains at least a silicon resin and / or an acrylic resin. . 前記現像剤を構成するキャリアの1000(10/4π・A/m)における磁気モーメントが、40(Am/kg)以上90(Am/kg)以下であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一項に記載の画像形成装置。 The magnetic moment at 1000 (10 3 / 4π · A / m) of the carrier constituting the developer is 40 (Am 2 / kg) or more and 90 (Am 2 / kg) or less. The image forming apparatus according to claim 1. 静電潜像を担持する像担持体と、前記像担持体上の静電潜像を可視像化する現像装置とを一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジにおいて、
該プロセスカートリッジは、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置に備えられることを特徴とするプロセスカートリッジ。
In a process cartridge that integrally supports an image carrier that carries an electrostatic latent image and a developing device that visualizes the electrostatic latent image on the image carrier and is detachably attached to the main body of the image forming apparatus ,
The process cartridge is provided in the image forming apparatus according to claim 1.
像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像を、トナー及びキャリアを含む現像剤を収容する現像装置により現像して可視画像とする画像形成方法において、該画像形成方法は、請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像形成装置で用いられることを特徴とする画像形成方法。   An image forming method in which an electrostatic latent image is formed on an image carrier, and the electrostatic latent image is developed by a developing device containing a developer containing toner and a carrier to form a visible image. An image forming method used in the image forming apparatus according to claim 1.
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