JP4695531B2 - Carrier, developer, image forming method and process cartridge - Google Patents

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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、キャリア、現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to a carrier, a developer, an image forming method, and a process cartridge.

電子写真法、静電写真法等の画像形成方法においては、潜像担持体上に形成された静電潜像を現像するために、現像剤が使用される。現像剤は、適当に帯電された混合物である必要があり、トナーとキャリアとを混合して得られる二成分系現像剤と、キャリアを含まない一成分系現像剤が公知である。二成分現像剤は、キャリアを使用することから、トナーに対する摩擦帯電面積が大きく、一成分現像剤と比較して帯電特性が安定しているため、長期に亘って高画質を維持することができる。また、現像領域へのトナー供給能力が高いことから、特に、高速機に多く採用されている。また、レーザービーム等で感光体上に静電潜像を形成し、静電潜像を顕像化するデジタル方式電子写真システムにおいても、前述の特徴が有用であることから二成分現像剤が広く採用されている。   In image forming methods such as electrophotography and electrostatic photography, a developer is used to develop the electrostatic latent image formed on the latent image carrier. The developer needs to be a suitably charged mixture, and a two-component developer obtained by mixing a toner and a carrier and a one-component developer not containing a carrier are known. Since the two-component developer uses a carrier, the frictional charging area with respect to the toner is large, and the charging characteristics are stable compared to the one-component developer, so that high image quality can be maintained over a long period of time. . Further, since it has a high ability to supply toner to the development area, it is often used especially for high-speed machines. In addition, two-component developers are widely used in digital electrophotographic systems in which an electrostatic latent image is formed on a photosensitive member with a laser beam or the like and the electrostatic latent image is visualized. It has been adopted.

このような二成分系現像剤に使用されるキャリアは、キャリア表面へのトナーのスペント防止、均一なキャリア表面の形成、キャリア表面の酸化防止、感湿性の低下防止、現像剤の寿命の延長、キャリアによる感光体のキズ及び摩耗からの保護、帯電極性の制御、帯電量の調節等を目的として、適当な樹脂材料で被覆等を施すことにより、高耐久性化を図る検討が成されている。例えば、特定の樹脂材料で被覆されたもの、被覆層に種々の添加剤を添加したもの、さらに、キャリア表面に添加剤を付着させたもの等が知られている。   The carrier used in such a two-component developer is to prevent toner spent on the carrier surface, to form a uniform carrier surface, to prevent oxidation of the carrier surface, to prevent a decrease in moisture sensitivity, to extend the life of the developer, In order to protect the photoconductor from scratches and abrasion by the carrier, control the charge polarity, adjust the charge amount, etc., studies have been made to increase durability by coating with an appropriate resin material. . For example, those coated with a specific resin material, those obtained by adding various additives to the coating layer, and those obtained by attaching additives to the carrier surface are known.

特許文献1には、グアナミン樹脂と、グアナミン樹脂と架橋可能な熱硬化樹脂でキャリア被覆材を構成するものが開示され、特許文献2には、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開示されている。   Patent Document 1 discloses that a carrier coating material is composed of a guanamine resin and a thermosetting resin that can be cross-linked with the guanamine resin. Patent Document 2 discloses a cross-linked product of a melamine resin and an acrylic resin as a carrier coating material. It is disclosed to use.

また、さらに高耐久化させるために、特許文献3には、熱可塑性樹脂とグアナミン樹脂を架橋させた樹脂成分と、帯電調節剤を含有する樹脂層を有するものが開示されている。これにより、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌時に発生するキャリアとトナーとの摩擦及びキャリア同士の摩擦による衝撃を吸収することが可能な弾性を有する樹脂層を得ることができ、キャリアへのトナーのスペントを抑制することが可能になる。しかしながら、市場における高耐久性化への要望は依然として高く、トナーのキャリア表面へのスペントに伴う帯電量の不安定化、抵抗低下等を抑制することが特に重要な命題となっている。   In order to further enhance durability, Patent Document 3 discloses a resin component containing a resin component obtained by crosslinking a thermoplastic resin and a guanamine resin and a charge control agent. This makes it possible to obtain a resin layer having elasticity that can absorb the friction between the carrier and the toner generated during agitation for frictionally charging the developer and the friction between the carriers, and the toner to the carrier. It is possible to suppress the spent. However, the demand for high durability in the market is still high, and it is particularly important to suppress the destabilization of the charge amount and the decrease in resistance caused by spent toner on the carrier surface.

樹脂被覆キャリアは、樹脂被覆に伴って絶縁化され、現像電極として作用しなくなるので、特に、ベタ画像部でエッジ効果が生じやすくなるという問題がある。また、トナー離脱時のカウンターチャージも過大となるので、静電現像による非画像部へのキャリア付着が発生しやすくなる。   Since the resin-coated carrier is insulated along with the resin coating and does not function as a developing electrode, there is a problem that an edge effect is likely to occur particularly in a solid image portion. In addition, since the counter charge at the time of toner removal becomes excessive, carrier adhesion to non-image portions due to electrostatic development is likely to occur.

そこで、この問題を解決するために、例えば、特許文献4には、キャリアの被覆層中に導電剤として導電性カーボンを分散した樹脂被覆キャリアが開示されている。しかしながら、このようなキャリアは、現像剤として使用する際のキャリア同士及びキャリアとトナーとの摩擦、衝突等により、キャリア被覆層からカーボン又はカーボンを含む樹脂片が脱離し、トナーに付着したり、現像されたりする。黒トナーを使用した黒文字等の複写画像を形成する場合には、この現象は、大きな問題にならないが、カラートナー、特に、イエロートナーと組み合わせた現像剤においては、色の濁り(色汚れ)の問題として顕著に現れる。   In order to solve this problem, for example, Patent Document 4 discloses a resin-coated carrier in which conductive carbon is dispersed as a conductive agent in a coating layer of the carrier. However, such a carrier, when used as a developer, between the carriers and between the carrier and the toner, due to friction, collision, etc., the carbon or the resin piece containing carbon is detached from the carrier coating layer, adhere to the toner, It is developed. This phenomenon does not pose a major problem when forming a copy image such as black characters using black toner. However, in the case of a developer combined with color toner, particularly yellow toner, color turbidity (color stain) is caused. It appears prominently as a problem.

特に、表面に凹凸の少ない芯材粒子を用いたキャリアの場合、色汚れの問題は顕著に現れる。これは、凹凸の多い芯材粒子を用いた場合は、芯材粒子の表面の凹部に導電性微粒子が入り込むために、被覆樹脂の表面は、比較的滑らかになりやすいのに対し、凹凸の少ない芯材粒子を用いた場合は、導電性微粒子が入り込むスペースが芯材粒子の表面に存在しないため、導電性微粒子が被覆樹脂の表面に現れやすいことに起因すると考えられる。このようなキャリアにストレスがかかると、導電性微粒子がキャリア表面から離脱しやすいため、色汚れの原因になりやすい。   In particular, in the case of a carrier using core material particles with less unevenness on the surface, the problem of color stains appears remarkably. This is because, when core particles with many irregularities are used, the conductive fine particles enter into the concave portions on the surface of the core material particles, so that the surface of the coating resin tends to be relatively smooth, whereas there are few irregularities. When the core material particles are used, it is considered that the conductive fine particles are likely to appear on the surface of the coating resin because there is no space for the conductive fine particles to enter on the surface of the core material particles. When such a carrier is stressed, the conductive fine particles are liable to be detached from the surface of the carrier, which is likely to cause color stains.

特許文献5〜7には、導電性フィラーを含有する被覆層を有するキャリアが開示されている。これらのキャリアでは、カーボンに限定せずに、導電性フィラーを導電性微粒子として使用することが可能であることから、キャリアから遊離した有色物のトナーへの影響を少なくするために、着色量の少ない材料を選択することが可能である。しかしながら、導電性フィラーの電気的安定性に起因する画質の向上を目的としており、色汚れの問題は、解決されていない。
特開平8−6307号公報 特許第2683624号公報 特開2001−117287号公報 特開昭56−75659号公報 特開平4−360156号公報 特開平5−303238号公報 特開平11−174740号公報
Patent Documents 5 to 7 disclose carriers having a coating layer containing a conductive filler. In these carriers, it is possible to use conductive fillers as conductive fine particles without being limited to carbon. Therefore, in order to reduce the influence of colored substances released from the carrier on the toner, It is possible to select few materials. However, the purpose is to improve the image quality due to the electrical stability of the conductive filler, and the problem of color stains has not been solved.
JP-A-8-6307 Japanese Patent No. 2683624 JP 2001-117287 A JP-A-56-75659 JP-A-4-360156 JP-A-5-303238 JP-A-11-174740

本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能なキャリアを提供することを目的とする。さらに、該キャリアを用いた現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a carrier capable of reducing development torque and suppressing occurrence of color stains, background stains, and carrier adhesion, in view of the above-described problems of the prior art. It is another object of the present invention to provide a developer, an image forming method, and a process cartridge using the carrier.

請求項1に記載の発明は、磁性を有する芯材粒子結着樹脂を含有するにより被覆されているキャリアにおいて、該芯材粒子は、重量平均粒径Dwが22μm以上32μm以下であ、個数平均粒径Dpに対する重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.00以上1.20以下であり、粒径が20μm以下である粒子の含有量が0重量%以上7重量%以下であり、粒径が36μm以下である粒子の含有量が90重量%以上100重量%以下であり、BET比表面積300cm/g以上900cm/g以下であり、該結着樹脂を含有する層は、白色導電性粒子をさらに含有し、該白色導電性粒子は、基体粒子が二酸化スズ及び酸化インジウムを含有する導電性被覆層により被覆されていることを特徴とする。これにより、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能なキャリアを提供することができる。 The invention according to claim 1, in carrier core material particles having magnetism are coated with a layer containing a binder resin, the core material particles have a weight average particle diameter Dw is Ri der than 32μm below 22μm , number average particle diameter is 1.20 or less the ratio Dw / Dp of weight average particle diameter Dw is 1.00 or more with respect to Dp, the content of the particle diameter is 20μm or less is 0 wt% or more 7 wt% or less And the content of particles having a particle size of 36 μm or less is 90 wt% or more and 100 wt% or less , the BET specific surface area is 300 cm 2 / g or more and 900 cm 2 / g or less, and contains the binder resin The layer further contains white conductive particles, and the white conductive particles are characterized in that the base particles are covered with a conductive coating layer containing tin dioxide and indium oxide . As a result, it is possible to provide a carrier that can reduce development torque and suppress the occurrence of color stains, background stains, and carrier adhesion.

請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のキャリアにおいて、前記白色導電性粒子は、前記基体粒子と前記導電性被覆層の間に、二酸化スズを含有するが形成されていることを特徴とする。これにより、カーボンブラックと同等の導電性付与効果を発現することができる。 According to a second aspect of the present invention, in the carrier according to the first aspect, in the white conductive particles, a layer containing tin dioxide is formed between the base particles and the conductive coating layer . It is characterized by. Thereby, the electroconductivity provision effect equivalent to carbon black can be expressed.

請求項3に記載の発明は、請求項1又は2に記載のキャリアにおいて、前記基体粒子は、酸化アルミニウム粒子であることを特徴とする。これにより、良好な色調を有する白色導電性粒子を得ることができる。 According to a third aspect of the present invention, in the carrier according to the first or second aspect, the substrate particles are aluminum oxide particles . Thereby, the white electroconductive particle which has a favorable color tone can be obtained.

請求項4に記載の発明は、請求項1乃至3のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、体積抵抗率が1×1011Ω・cm以上1×1016Ω・cm以下であることを特徴とする。これにより、画像濃度が良好な画像を形成することができる。 The invention according to claim 4 is the carrier according to any one of claims 1 to 3, wherein the volume resistivity is 1 × 10 11 Ω · cm or more and 1 × 10 16 Ω · cm or less. And Thereby, an image having a good image density can be formed.

請求項5に記載の発明は、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記結着樹脂を含有する層は、硬質粒子をさらに含有することを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の強度を向上させることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the carrier according to any one of the first to fourth aspects, the layer containing the binder resin further contains hard particles. Thereby, the intensity | strength of the layer containing binder resin can be improved.

請求項6に記載の発明は、請求項5に記載のキャリアにおいて、前記結着樹脂を含有する層の重量に対する前記硬質粒子及び前記白色導電性粒子の総重量の比5%以上70%以下であることを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の耐摩耗性を向上させることができる。 According to a sixth aspect of the present invention, in the carrier according to the fifth aspect, a ratio of a total weight of the hard particles and the white conductive particles to a weight of the layer containing the binder resin is 5% or more and 70% or less. It is characterized by being. Thereby, the abrasion resistance of the layer containing the binder resin can be improved.

請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載のキャリアにおいて、前記硬質粒子は、シリカ粒子酸化チタン粒子及びアルミナ粒子の少なくとも一つであることを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の強度をさらに向上させることができる。 The invention according to claim 7 is the carrier according to claim 5 or 6, wherein the hard particles are at least one of silica particles , titanium oxide particles, and alumina particles . Thereby, the strength of the layer containing the binder resin can be further improved.

請求項8に記載の発明は、請求項5乃至7のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記硬質粒子及び前記基体粒子は、同一の金属酸化物粒子を含有することを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の均一性を向上させることができる。 According to an eighth aspect of the present invention, in the carrier according to any one of the fifth to seventh aspects, the hard particles and the base particles contain the same metal oxide particles . Thereby, the uniformity of the layer containing the binder resin can be improved.

請求項9に記載の発明は、請求項1乃至8のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記結着樹脂を含有する層は、アミノシランカップリング剤をさらに含有することを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の強度を向上させることができる。 The invention according to claim 9 is the carrier according to any one of claims 1 to 8, wherein the layer containing the binder resin further contains an aminosilane coupling agent. Thereby, the intensity | strength of the layer containing binder resin can be improved.

請求項10に記載の発明は、請求項1乃至9のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記結着樹脂は、熱可塑性樹脂とグアナミン樹脂の架橋物及び熱可塑性樹脂とメラミン樹脂の架橋物の少なくとも一方であることを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の弾性を向上させることができる。 Invention according to claim 10, in the carrier according to any one of claims 1 to 9, wherein the binder resins are crosslinked product of thermoplastic resin and guanamine resin and crosslinking the thermoplastic resin and melamine resin It is characterized by being at least one of the objects. Thereby, the elasticity of the layer containing the binder resin can be improved.

請求項11に記載の発明は、請求項10に記載のキャリアにおいて、前記熱可塑性樹脂は、アクリル樹脂であることを特徴とする。これにより、結着樹脂を含有する層の弾性をさらに向上させることができる。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the carrier according to the tenth aspect, the thermoplastic resin is an acrylic resin. Thereby, the elasticity of the layer containing the binder resin can be further improved.

請求項12に記載の発明は、請求項1乃至11のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記芯材粒子は、1kOeの磁界を印加したときの磁化が50emu/g以上150emu/g以下であることを特徴とする。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the carrier according to any one of the first to eleventh aspects, the core material particles have a magnetization of 50 emu / g or more and 150 emu / g or less when a magnetic field of 1 kOe is applied. It is characterized by being. Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed.

請求項13に記載の発明は、請求項1乃至12のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記芯材粒子は、Mn−Mg−Sr系フェライト粒子、Mn系フェライト粒子又はマグネタイト粒子であることを特徴とする。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。 The invention according to claim 13 is the carrier according to any one of claims 1 to 12, wherein the core material particles are Mn-Mg-Sr ferrite particles , Mn ferrite particles, or magnetite particles. It is characterized by. Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed.

請求項14に記載の発明は、請求項1乃至13のいずれか一項に記載のキャリアにおいて、前記芯材粒子は、嵩密度2.1g/cm以上2.6g/cm以下であることを特徴とする。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。 The invention according to claim 14 is the carrier according to any one of claims 1 to 13, wherein the core particles have a bulk density of 2.1 g / cm 3 or more and 2.6 g / cm 3 or less. It is characterized by that. Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed.

請求項15に記載の発明は、現像剤において、請求項1乃至14のいずれか一項に記載のキャリア及びトナーを有することを特徴とする。これにより、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能な現像剤を提供することができる。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the developer includes the carrier and the toner according to any one of the first to fourteenth aspects. As a result, it is possible to provide a developer capable of reducing the development torque and suppressing the occurrence of color stains, background stains and carrier adhesion.

請求項16に記載の発明は、画像形成方法において、感光体に形成された潜像を、請求項15に記載の現像剤を用いて現像する工程を有することを特徴とする。これにより、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能な画像形成方法を提供することができる。 The invention of claim 16 is the image forming method, a latent image formed on the photosensitive member, characterized by having a step of developing by using a developer according to claim 15. Accordingly, it is possible to provide an image forming method capable of reducing the development torque and suppressing the occurrence of color stains, background stains, and carrier adhesion.

請求項17に記載の発明は、請求項16に記載の画像形成方法において、前記現像剤を担持する現像スリーブを前記感光体に対向すると共に前記感光体との距離が0.4mm以下となるように設け、該現像スリーブに、現像バイアスとして、直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加することにより、前記感光体に形成された潜像を現像することを特徴とする。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。 The invention of claim 17 is the image forming method according to claim 16, such that the distance between the photosensitive member with the opposing developing sleeve carrying the developer to the photosensitive member becomes 0.4mm or less The latent image formed on the photosensitive member is developed by applying at least one of a DC voltage and an AC voltage as a developing bias to the developing sleeve. Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed.

請求項18に記載の発明は、プロセスカートリッジにおいて、感光体と、該感光体に形成された潜像を、請求項15に記載の現像剤を用いて現像する現像手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とする。これにより、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能なプロセスカートリッジを提供することができる。 The invention according to claim 18, in the process cartridge, a photosensitive member, a latent image formed on the photosensitive member, is supported on one body developing means to development using a developer according to claim 15 The image forming apparatus main body is detachable. As a result, it is possible to provide a process cartridge capable of reducing development torque and suppressing occurrence of color stains, background stains, and carrier adhesion.

本発明によれば、現像トルクを減少させると共に、色汚れ、地汚れ及びキャリア付着の発生を抑制することが可能なキャリアを提供することができる。さらに、該キャリアを用いた現像剤、画像形成方法及びプロセスカートリッジを提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a carrier that can reduce development torque and suppress the occurrence of color stains, background stains, and carrier adhesion. Furthermore, a developer, an image forming method, and a process cartridge using the carrier can be provided.

次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。その結果、重量平均粒径Dwが22〜32μm、個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.00〜1.20、20μm以下の粒径を有する粒子の含有量が0〜7重量%、36μm以下の粒径を有する粒子の含有量が90〜100重量%である芯材粒子のBET比表面積を300〜900cm/gとすることにより、表面性が高く、現像トルクを減少させることが可能なキャリアが得られることがわかった。さらに、芯材粒子を被覆する結着樹脂層に含まれる白色導電性粒子が、表面に二酸化スズと酸化インジウムからなる導電性被覆層を有することにより、表面性向上の副作用として、白色導電性粒子がキャリア表面から脱離しても色汚れの原因にならないようにするという、新規な技術構想を考案した。 The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, the weight average particle diameter Dw is 22 to 32 μm, the ratio Dw / Dp of the number average particle diameter Dp to the weight average particle diameter Dw is 1.00 to 1.20, and the content of particles having a particle diameter of 20 μm or less is included. When the BET specific surface area of the core particles having a particle size of 0 to 7% by weight and a particle size of 36 μm or less is 90 to 100% by weight is set to 300 to 900 cm 2 / g, the surface property is high, and development is performed. It has been found that a carrier capable of reducing torque can be obtained. Furthermore, the white conductive particles contained in the binder resin layer that coats the core particles have a conductive coating layer made of tin dioxide and indium oxide on the surface. A new technology concept has been devised so that even if it is detached from the carrier surface, it will not cause color stains.

キャリアの耐久性を向上させる方法の一つとして、現像部におけるトルク(以下、現像トルクという)を減少させる方法が挙げられる。現像トルクを減少させることにより、現像剤にかかるストレスを減少させることができ、キャリア表面へのトナーのスペントや、結着樹脂層の削れを抑制する効果がある。また、システム全体の省エネルギー化にも繋がるため、環境保護の観点からも好ましい。   One method for improving the durability of the carrier is to reduce the torque in the developing section (hereinafter referred to as developing torque). By reducing the development torque, the stress applied to the developer can be reduced, and there is an effect of suppressing toner spent on the carrier surface and scraping of the binder resin layer. Moreover, since it leads also to the energy saving of the whole system, it is preferable also from a viewpoint of environmental protection.

本発明では、芯材粒子の粒度分布を狭くすると共に、BET比表面積を小さくすることにより、現像トルクを減少させることができる。これにより、芯材粒子の表面の凹凸が減少すると共に、芯材粒子の形状が球形に近いものとなり、流動性が向上することから、現像トルクを減少させることができる。   In the present invention, the development torque can be reduced by narrowing the particle size distribution of the core particles and reducing the BET specific surface area. As a result, the irregularities on the surface of the core material particles are reduced, the shape of the core material particles is close to a sphere, and the fluidity is improved, so that the development torque can be reduced.

具体的には、本発明のキャリアは、芯材粒子の重量平均粒径Dwが22〜32μmであり、23〜30μmが好ましい。このとき、芯材粒子の粒径がある程度大きい場合は、芯材粒子の粒径が小さくなると、キャリア間の摩擦力が大きくなり、キャリアの流動性が低下することから現像トルクは大きくなる。しかしながら、本発明のように、芯材粒子の粒径が小さい場合は、芯材粒子の重量平均粒径Dwは、現像トルクにあまり大きな影響を与えない。   Specifically, in the carrier of the present invention, the weight average particle diameter Dw of the core material particles is 22 to 32 μm, and preferably 23 to 30 μm. At this time, when the particle diameter of the core material particle is large to some extent, if the particle diameter of the core material particle is small, the frictional force between the carriers is increased and the fluidity of the carrier is decreased, so that the development torque is increased. However, when the particle diameter of the core material particles is small as in the present invention, the weight average particle diameter Dw of the core material particles does not significantly affect the development torque.

なお、芯材粒子の重量平均粒径Dwが32μmよりも大きくなると、潜像に対してトナーが忠実に現像されなくなって、ドット径のバラツキが大きくなり、粒状性が低下する。また、現像剤中のトナーの濃度が高い場合には、地汚れが発生しやすくなる。芯材粒子の重量平均粒径Dwが22μmよりも小さくなると、磁化が小さいために、キャリアを現像スリーブに保持する磁気束縛力が弱くなり、キャリア付着が発生しやすくなる。   Note that when the weight average particle diameter Dw of the core material particles is larger than 32 μm, the toner is not developed faithfully with respect to the latent image, the variation in the dot diameter increases, and the graininess decreases. Further, when the concentration of the toner in the developer is high, background stains are likely to occur. When the weight average particle diameter Dw of the core material particles is smaller than 22 μm, since the magnetization is small, the magnetic binding force for holding the carrier on the developing sleeve becomes weak, and carrier adhesion is likely to occur.

キャリア付着は、静電潜像の画像部又は地肌部にキャリアが付着する現象を意味する。一般に、電界が強い程、キャリア付着が発生しやすくなるが、画像部は、トナーを用いて現像することにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は発生しにくい。なお、キャリア付着が発生すると、感光体ドラムや定着ローラーの傷の原因となる等の不都合を生じるので好ましくない。このとき、芯材粒子のDw/Dpが1.20より大きいと、微粒子の比率が大きくなり、キャリア付着が発生しやすくなる。   Carrier adhesion means a phenomenon in which a carrier adheres to an image portion or background portion of an electrostatic latent image. In general, the stronger the electric field is, the more easily carrier adhesion occurs. However, since the electric field is weakened by developing the toner using toner, the carrier adhesion is less likely to occur compared to the background portion. Note that the occurrence of carrier adhesion is not preferable because it causes inconveniences such as damage to the photosensitive drum and the fixing roller. At this time, if the Dw / Dp of the core material particles is larger than 1.20, the ratio of the fine particles becomes large, and carrier adhesion tends to occur.

芯材粒子中の20μm以下の粒径を有する粒子の含有量は、0〜7重量%であり、0〜5重量%が好ましく、0〜3重量%がさらに好ましい。また、芯材粒子中の36μm以下の粒径を有する粒子の含有量は、90〜100重量%であり、92〜100重量%が好ましい。さらに、芯材粒子中の44μm以下の粒径を有する粒子の含有量は、98〜100重量%であることが好ましい。これにより、芯材粒子の粒度分布が狭くなり、キャリア付着の発生を抑制することができる。なお、芯材粒子の平均粒径及びBET比表面積を規定しても、粒度分布が広いと、芯材粒子の表面が平滑であるとは限らない。さらに、芯材粒子中の20μm以下の粒径を有する粒子の含有量が7重量%より多くなると、粒径分布が広くなり、磁気ブラシの至るところに磁化の小さな粒子が存在するようになるため、キャリア付着が発生しやすくなる。   Content of the particle | grains which have a particle size of 20 micrometers or less in core material particle | grains is 0 to 7 weight%, 0 to 5 weight% is preferable and 0 to 3 weight% is more preferable. Further, the content of particles having a particle size of 36 μm or less in the core material particles is 90 to 100% by weight, and preferably 92 to 100% by weight. Furthermore, the content of particles having a particle size of 44 μm or less in the core particles is preferably 98 to 100% by weight. Thereby, the particle size distribution of the core material particles becomes narrow, and the occurrence of carrier adhesion can be suppressed. Even if the average particle diameter and the BET specific surface area of the core material particles are defined, the surface of the core material particles is not always smooth if the particle size distribution is wide. Furthermore, if the content of particles having a particle size of 20 μm or less in the core material particles is more than 7% by weight, the particle size distribution becomes wider, and particles with small magnetization are present throughout the magnetic brush. , Carrier adhesion tends to occur.

芯材粒子中の20μm以下の粒径を有する粒子の含有量は、0.5重量%以上であることが好ましい。これにより、芯材粒子の製造コストを低下させることが可能となる。   The content of particles having a particle size of 20 μm or less in the core material particles is preferably 0.5% by weight or more. Thereby, it becomes possible to reduce the manufacturing cost of core particle.

本発明において、芯材粒子のBET比表面積は、300〜900cm/gであり、400〜800cm/gが好ましい。上記の重量平均粒径Dwと粒度分布Dw/Dpを満たす芯材粒子のBET比表面積を上記の範囲とすることにより、芯材粒子の表面の凹凸を減少させると共に、形状が球形に近くなる。このため、キャリアの流動性が良好となって、トルクが小さくなり、高耐久化、省エネルギー化を達成することができる。芯材粒子のBET比表面積が300cm/gより小さくなると、製造時の分級工程において、メッシュ詰まりを非常に起こしやすく、収率が低下するため、製造コストが非常に高くなる。また、芯材粒子のBET比表面積が900cm/gより大きくなると、現像スリーブのトルクが大きくなるため、キャリアの耐久性、省エネルギーの観点から好ましくない。 In the present invention, BET specific surface area of the core particle is a 300~900cm 2 / g, 400~800cm 2 / g are preferred. By setting the BET specific surface area of the core particles satisfying the above-mentioned weight average particle diameter Dw and particle size distribution Dw / Dp within the above range, the irregularities on the surface of the core particles are reduced and the shape becomes close to a sphere. For this reason, the fluidity | liquidity of a carrier becomes favorable, a torque becomes small, and high durability and energy saving can be achieved. If the BET specific surface area of the core particles is smaller than 300 cm 2 / g, mesh clogging is very likely to occur in the classification process during production, and the yield is lowered, resulting in a very high production cost. Further, if the BET specific surface area of the core particles is larger than 900 cm 2 / g, the torque of the developing sleeve increases, which is not preferable from the viewpoint of carrier durability and energy saving.

本発明において、キャリア、芯材粒子及びトナーの重量平均粒径Dwは、個数基準で測定された粒子の粒径分布(個数頻度と粒径との関係)に基づいて算出されたものである。この場合の重量平均粒径Dwは、式
Dw={Σ(nD)}/{Σ(nD)}
で表わされる。ここで、Dは、各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)であり、nは、各チャネルに存在する粒子の総数である。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を等分に分割するための長さを示す。また、各チャネルに存在する粒子の代表粒径としては、各チャネルに保存する粒径の下限値を採用した。
In the present invention, the weight average particle diameter Dw of the carrier, the core material particles, and the toner is calculated based on the particle diameter distribution (relationship between the number frequency and the particle diameter) of the particles measured on the basis of the number. The weight average particle diameter Dw in this case is given by the formula Dw = {Σ (nD 4 )} / {Σ (nD 3 )}
It is represented by Here, D is a representative particle size (μm) of particles present in each channel, and n is the total number of particles present in each channel. In addition, a channel shows the length for dividing | segmenting the particle size range in a particle size distribution figure into equal parts. Further, as the representative particle size of the particles existing in each channel, the lower limit value of the particle size stored in each channel was adopted.

また、本発明において、キャリア及び芯材粒子の個数平均粒径Dpは、個数基準で測定された粒子の粒径分布に基づいて算出されたものである。この場合の個数平均粒径Dpは、式
Dp={Σ(nD)}/(Σn)
で表わされる。ここで、D及びnは、上記と同様である。
In the present invention, the number average particle diameter Dp of the carrier and core material particles is calculated based on the particle diameter distribution of the particles measured on the basis of the number. The number average particle diameter Dp in this case is given by the formula Dp = {Σ (nD)} / (Σn)
It is represented by Here, D and n are the same as described above.

本発明において、粒径分布を測定するための粒度分析計としては、マイクロトラック粒度分析計モデルHRA9320−X100(Honewell社製)を用いることができる。測定条件は、粒径範囲を8〜100μm、チャネル長さ(チャネル幅)を2μm、チャネル数を46、屈折率を2.42とした。   In the present invention, a microtrack particle size analyzer model HRA9320-X100 (manufactured by Honeywell) can be used as a particle size analyzer for measuring the particle size distribution. The measurement conditions were a particle size range of 8 to 100 μm, a channel length (channel width) of 2 μm, a channel number of 46, and a refractive index of 2.42.

芯材粒子のBET比表面積は、試料による窒素の吸着と、その時に生じる圧力変化を測定し、BET式に基づいて求めることができる。本測定は、Micromeritics比表面積自動測定器(TriStar 3000/Surface Area and Porosity Analyzer)を使用して行うことができる。   The BET specific surface area of the core particles can be determined based on the BET equation by measuring the adsorption of nitrogen by the sample and the pressure change generated at that time. This measurement can be performed using a Micromeritics specific surface area automatic measuring device (TriStar 3000 / Surface Area and Porosity Analyzer).

本発明のキャリアは、前述の重量平均粒径、粒度分布、BET比表面積を満たす芯材粒子と併用しても色汚れを発生させないために、表面に二酸化スズと酸化インジウムからなる導電性被覆層を有する白色導電性粒子を用いる。   The carrier of the present invention has a conductive coating layer composed of tin dioxide and indium oxide on the surface in order not to cause color stains even when used in combination with the core particles satisfying the aforementioned weight average particle size, particle size distribution, and BET specific surface area. White conductive particles having the following are used.

上記のように、芯材粒子のBET比表面積を小さくすることにより、現像トルクを減少させ、キャリアの高耐久化、システム全体の省エネルギー化を達成することができる。しかしながら、BET比表面積の小さい芯材粒子を使用した場合、前述のように導電性粒子に起因する色汚れの問題が発生しやすい。本発明者らは、このように導電性粒子が離脱しやすい場合でも、導電性粒子がトナーの発色に及ぼす影響が小さい色であれば問題ないとの技術構想の元、鋭意研究を重ねた結果、白色導電性粒子であれば、キャリアの結着樹脂層から脱離したとしても、トナーの発色に及ぼす影響を小さくすることができるとの結論に至った。具体的には、白色導電性粒子のL値は、70以上であることが好ましく、80以上がさらに好ましく、85以上が特に好ましい。また、b値は、−10以上10以下であることが好ましく、−5以上5以下がさらに好ましく、−1以上3以下が特に好ましい。白色導電性粒子のL値が70未満の場合には、白色度が十分ではないため、トナーの発色に悪影響を及ぼすことがある。また、白色導電性粒子のb値が−10未満又は10より大きい場合には、彩度が高くなり、トナーと共に定着された際に、色汚れが発生することがある。   As described above, by reducing the BET specific surface area of the core material particles, it is possible to reduce the development torque, to achieve high carrier durability and energy saving of the entire system. However, when core particles having a small BET specific surface area are used, the problem of color stains due to conductive particles is likely to occur as described above. As a result of intensive research under the technical concept that the present inventors have no problem as long as the color of the conductive particles has a small influence on the color of the toner even when the conductive particles are easily detached in this way. It was concluded that the white conductive particles can reduce the influence on the color of the toner even if they are detached from the binder resin layer of the carrier. Specifically, the L value of the white conductive particles is preferably 70 or more, more preferably 80 or more, and particularly preferably 85 or more. The b value is preferably −10 or more and 10 or less, more preferably −5 or more and 5 or less, and particularly preferably −1 or more and 3 or less. If the L value of the white conductive particles is less than 70, the whiteness is not sufficient, which may adversely affect the color development of the toner. Further, when the b value of the white conductive particles is less than −10 or greater than 10, the saturation becomes high, and color stains may occur when the white conductive particles are fixed together with the toner.

本発明において、白色導電性粒子の色差の測定法は、以下の通りである。まず、上皿天秤で白色導電性粒子6gを測り取る。成形ダイス上に白紙を敷き、その上に、内径40mm、高さ18mmのステンレスリングを置き、ステンレスリング内へ秤量した白色導電性粒子を入れ、押さえ金具を乗せる。次に、小型自動プレス機を用いてプレスし、標準版により標準調整した測色計によりL値、b値を読み取る。測色計としては、Z−10018P(日本電色工業社製)又は同等以上の性能を有する測定器を用いることができる。   In the present invention, the method for measuring the color difference of the white conductive particles is as follows. First, 6 g of white conductive particles are measured with an upper pan balance. A white paper is laid on the forming die, and a stainless steel ring having an inner diameter of 40 mm and a height of 18 mm is placed thereon, and weighed white conductive particles are placed in the stainless steel ring, and a pressing metal fitting is placed thereon. Next, the L value and the b value are read with a colorimeter that is pressed using a small automatic press and is standardly adjusted with a standard plate. As the colorimeter, Z-10018P (manufactured by Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) or a measuring instrument having equivalent or better performance can be used.

本発明において、白色導電性粒子は、基体粒子に、二酸化スズ及び酸化インジウムからなる導電性被覆層が形成されているが、基体粒子の表面に、二酸化スズからなる層並びに二酸化スズ及び酸化インジウムからなる導電性被覆層を順次積層することにより、カーボンブラックと同等の導電性付与効果を発現することができる。このとき、基体粒子の表面に、二酸化スズ及び酸化インジウムからなる導電性被覆層を形成しても、基体粒子の電気的な影響が大きく、良好な導電性が得られないことがある。また、基体粒子の表面に、二酸化スズの水和物及び酸化インジウムの水和物の混合液を被覆すると、均一に被覆することが難しい。   In the present invention, the conductive conductive layer made of tin dioxide and indium oxide is formed on the base particles in the white conductive particles, but the layer made of tin dioxide and the tin dioxide and indium oxide are formed on the surface of the base particles. By sequentially laminating the resulting conductive coating layers, the same conductivity imparting effect as that of carbon black can be exhibited. At this time, even if a conductive coating layer made of tin dioxide and indium oxide is formed on the surface of the substrate particles, the electrical influence of the substrate particles is great, and good conductivity may not be obtained. Further, when the surface of the base particles is coated with a mixed solution of tin dioxide hydrate and indium oxide hydrate, it is difficult to coat uniformly.

基体粒子の表面に、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウム等の一般的に使用されているコーティング材料を用いて、下層を形成した後に、二酸化スズの水和物及び酸化インジウムの水和物の混合液を被覆すると、均一な導電性被覆層を形成することができる。しかし、これらのコーティング材料を用いても、下層の電気的な影響から、良好な導電性を得られないことがある。そこで、下層に二酸化スズからなる層を形成することにより、導電性被覆層を均一かつ強固に固定化することができると共に、下層からの電気的な影響を小さくすることができ、良好な導電性を得ることができる。なお、下層は、導電性を損ねない程度であれば、酸化インジウムを含有しても構わない。   After forming a lower layer using commonly used coating materials such as aluminum oxide, zinc oxide, and zirconium oxide on the surface of the substrate particles, mixing of hydrates of tin dioxide and indium oxide When the liquid is coated, a uniform conductive coating layer can be formed. However, even if these coating materials are used, good conductivity may not be obtained due to the electrical influence of the lower layer. Therefore, by forming a layer made of tin dioxide in the lower layer, the conductive coating layer can be fixed uniformly and firmly, and the electrical influence from the lower layer can be reduced and good conductivity can be achieved. Can be obtained. Note that the lower layer may contain indium oxide as long as the conductivity is not impaired.

基体粒子としては、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、酸化ジルコニウム等が挙げられ、単独又は二種以上混合して用いることができる。これにより、良好な導電性が得られるが、これは、基体粒子と、導電処理との相性が良く、導電処理による効果が良好に発揮されるためであると考えられる。中でも、酸化アルミニウム、二酸化チタンが好ましく、酸化アルミニウムがさらに好ましい。これにより、前述の色差の条件を満たしやすくなる。なお、二酸化チタンを用いる場合、ルチル型、アナターゼ型又はそれ以外の構造であっても構わない。   Examples of the base particles include aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, silicon dioxide, barium sulfate, zirconium oxide and the like, and they can be used alone or in combination of two or more. As a result, good conductivity can be obtained. This is considered to be because the compatibility between the base particles and the conductive treatment is good and the effect of the conductive treatment is exhibited well. Among these, aluminum oxide and titanium dioxide are preferable, and aluminum oxide is more preferable. This makes it easier to satisfy the above-described color difference condition. When titanium dioxide is used, it may be a rutile type, anatase type, or other structure.

本発明において、白色導電性粒子の製造方法として、以下のような製造方法が挙げられる。下層の二酸化スズの水和物の被膜を形成する方法としては、例えば、白色無機顔料の水懸濁液に、スズ塩又はスズ酸塩の溶液を添加した後、アルカリ又は酸を添加し、被覆する方法、スズ塩又はスズ酸塩と、アルカリ又は酸とを別々に並行して添加し、被覆する方法等が挙げられる。白色無機顔料の粒子表面に二酸化スズの水和物を均一に被覆するためには、後者の並行添加の方が適しており、この時、水懸濁液を50〜100℃に加温保持することが好ましい。また、スズ塩又はスズ酸塩と、アルカリ又は酸とを並行添加する際のpHは、通常、2〜9である。二酸化スズ水和物の等電点は、5.5であるので、pHは、2〜5又は6〜9であることが好ましく、これにより、スズの加水反応生成物を白色無機顔料の粒子表面に均一に沈着させることができる。   In the present invention, the following production method is exemplified as a production method of the white conductive particles. As a method for forming the lower layer of tin dioxide hydrate film, for example, after adding a tin salt or a stannate solution to an aqueous suspension of a white inorganic pigment, an alkali or an acid is added, and then the coating is performed. And a method of adding and coating a tin salt or a stannate and an alkali or an acid separately in parallel. In order to uniformly coat the surface of white inorganic pigment particles with tin dioxide hydrate, the latter parallel addition is more suitable. At this time, the aqueous suspension is kept warm at 50 to 100 ° C. It is preferable. Moreover, pH at the time of adding a tin salt or a stannate, and an alkali or an acid in parallel is usually 2-9. Since the isoelectric point of tin dioxide hydrate is 5.5, the pH is preferably 2 to 5 or 6 to 9, whereby the hydrolysis product of tin is converted to the surface of white inorganic pigment particles. Can be uniformly deposited.

スズ塩としては、例えば、塩化スズ、硫酸スズ、硝酸スズ等を使用することができる。また、スズ酸塩としては、例えば、スズ酸ナトリウム、スズ酸カリウム等を使用することができる。   As the tin salt, for example, tin chloride, tin sulfate, tin nitrate or the like can be used. Moreover, as a stannate, sodium stannate, potassium stannate, etc. can be used, for example.

アルカリとしては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸アンモニウム、アンモニア水、アンモニアガス等、酸としては、例えば、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸等を使用することができる。   Examples of the alkali include sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate, potassium carbonate, ammonium carbonate, ammonia water, and ammonia gas. Examples of the acid include hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, and the like. .

二酸化スズの水和物の被覆量は、基体粒子に対して、SnOとして、通常、0.5〜50重量%であり、1.5〜40重量%が好ましい。被覆量が0.5重量%より少なくなると、導電性被覆層の被覆状態が不均一となると共に、基体粒子の影響を受け、白色導電性粒子の体積固有抵抗が高くなることがある。被覆量が50重量%より多くなると、基体粒子の表面に密着していない酸化スズの水和物の量が多くなり、導電性被覆層が不均一になることがある。 The coating amount of the hydrate of tin dioxide is usually 0.5 to 50% by weight, preferably 1.5 to 40% by weight as SnO 2 with respect to the base particles. When the coating amount is less than 0.5% by weight, the coating state of the conductive coating layer becomes non-uniform, and the volume resistivity of the white conductive particles may increase due to the influence of the base particles. If the coating amount is more than 50% by weight, the amount of tin oxide hydrate that is not in close contact with the surface of the substrate particles increases, and the conductive coating layer may become non-uniform.

次に、導電性被覆層を形成する方法としては、先に被覆した二酸化スズの水和物の被膜を溶解させないため、スズ塩及びインジウム塩の混合溶液と、アルカリとを別々に並行して添加し被膜を形成する方法を用いることが好ましい。この時、水懸濁液を50〜100℃に加温することが好ましい。また、混合溶液とアルカリとを並行添加する際のpHは、通常、2〜9であり、2〜5又は6〜9が好ましい。これにより、スズ及びインジウムの加水反応生成物を均一に沈着させることができる。   Next, as a method for forming a conductive coating layer, a mixed solution of tin salt and indium salt and an alkali are added separately in parallel in order not to dissolve the previously coated tin dioxide hydrate film. It is preferable to use a method of forming a film. At this time, it is preferable to warm the aqueous suspension to 50 to 100 ° C. Moreover, pH at the time of adding a mixed solution and an alkali in parallel is 2-9 normally, and 2-5 or 6-9 is preferable. Thereby, the hydrolysis reaction product of tin and indium can be deposited uniformly.

スズ塩としては、例えば、塩化スズ、硫酸スズ、硝酸スズ等を使用することができる。インジウム塩としては、例えば、塩化インジウム、硫酸インジウム等を使用することができる。   As the tin salt, for example, tin chloride, tin sulfate, tin nitrate or the like can be used. As the indium salt, for example, indium chloride, indium sulfate, or the like can be used.

二酸化スズの添加量は、Inに対して、SnOとして、通常、0.1〜20重量%であり、2.5〜15重量%が好ましい。二酸化スズの添加量が0.1重量%より少ない場合及び20重量%より多い場合には、導電性が低下することがある。 The addition amount of tin dioxide is usually 0.1 to 20% by weight, preferably 2.5 to 15% by weight, as SnO 2 with respect to In 2 O 3 . When the amount of tin dioxide added is less than 0.1% by weight or more than 20% by weight, the conductivity may be lowered.

酸化インジウムの被覆量は、基体粒子に対するInの重量比として、通常、0.05〜2であり、0.08〜1.5が好ましい。上記の重量比が0.05より小さいと、導電性が低下することがあり、2より多くしても、導電性は向上しなくなることがある。 The coating amount of indium oxide is usually 0.05 to 2 and preferably 0.08 to 1.5 as the weight ratio of In 2 O 3 to the base particles. If the weight ratio is less than 0.05, the conductivity may be reduced, and if it is more than 2, the conductivity may not be improved.

なお、本発明において、導電性粒子とは、体積抵抗率が1〜500Ω・cmである粒子を意味する。後述する実施例においても示されるように、本発明により、アンチモン含有品と同程度の100Ω・cm以下、場合により、10Ω・cm以下という非常に導電性に優れた白色導電性粒子を得ることができる。   In the present invention, the conductive particles mean particles having a volume resistivity of 1 to 500 Ω · cm. As will be shown in the examples described later, according to the present invention, white conductive particles having excellent electrical conductivity of 100 Ω · cm or less, and in some cases, 10 Ω · cm or less, which are comparable to those of antimony-containing products, can be obtained. it can.

白色導電性粒子の加熱処理を行う際には、非酸化性雰囲気下で行うことが好ましく、空気中で加熱処理したものと比べると、体積抵抗率を2〜3桁低くすることができる。   When performing the heat treatment of the white conductive particles, it is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere, and the volume resistivity can be reduced by 2 to 3 orders of magnitude compared to those subjected to the heat treatment in air.

非酸化性雰囲気とするためには、不活性ガスを使用することができる。不活性ガスとしては、例えば、窒素、ヘリウム、アルゴン、炭酸ガス等を使用することができる。工業的には、窒素ガスを吹き込みながら、加熱処理を行うことがコスト的に有利であり、特性の安定したものが得られる。   In order to obtain a non-oxidizing atmosphere, an inert gas can be used. As the inert gas, for example, nitrogen, helium, argon, carbon dioxide gas or the like can be used. Industrially, heat treatment while blowing nitrogen gas is advantageous in terms of cost, and a product with stable characteristics can be obtained.

加熱処理温度は、通常、350〜750℃であり、400〜700℃が好ましい。加熱処理温度が350℃より低い場合及び750℃より高い場合には、導電性が低下することがある。また、加熱処理時間は、通常、15分〜4時間であり、1〜2時間が好ましい。加熱処理時間が15分より短い場合には、導電性が低下することがあり、4時間より長くしても、導電性は向上しなくなる。   The heat treatment temperature is usually 350 to 750 ° C, preferably 400 to 700 ° C. When the heat treatment temperature is lower than 350 ° C. or higher than 750 ° C., the conductivity may be lowered. Moreover, heat processing time is 15 minutes-4 hours normally, and 1-2 hours are preferable. When the heat treatment time is shorter than 15 minutes, the conductivity may decrease, and even when the heat treatment time is longer than 4 hours, the conductivity is not improved.

なお、白色導電性粒子の体積固有抵抗が200Ω・cmを超える場合には、白色導電性粒子による抵抗を引き下げる効果が小さくなり、白色導電性粒子の添加量を多くする必要がある。この時、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、白色導電性粒子の占める割合が過多となるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、帯電能力が不十分となることがある。さらに、結着樹脂に比べて、白色導電性粒子が多過ぎるため、白色導電性粒子が脱離しやすくなり、帯電量、抵抗等の変動量が増加することがある。   When the volume resistivity of the white conductive particles exceeds 200 Ω · cm, the effect of reducing the resistance due to the white conductive particles is reduced, and it is necessary to increase the amount of white conductive particles added. At this time, the proportion of the white conductive particles is excessive compared to the proportion of the binder resin on the carrier surface. Therefore, the proportion of the binder resin that is a charging generation point is insufficient, and the charging ability is insufficient. It may become. Furthermore, since there are too many white conductive particles compared with the binder resin, the white conductive particles are likely to be detached, and the amount of change in charge amount, resistance, and the like may increase.

さらに、白色導電性粒子の含有率(導電性粒子及び結着樹脂の総重量に対する導電性粒子の重量の比)は、10重量%以上70重量%以下であることが好ましい。これにより、導電性を改善する効果が顕著となる。白色導電性粒子の含有率が10重量%よりも少ない場合には、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、白色導電性粒子の占める割合が少ないため、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触を緩和する効果が小さくなり、耐久性が低下することがある。一方、白色導電性粒子の含有率が70重量%よりも多い場合には、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、白色導電性粒子の占める割合が過多となるため、帯電発生箇所である結着樹脂の占める割合が不十分となり、帯電能力が不十分となることがある。さらに、結着樹脂に比べて、白色導電性粒子が多過ぎるため、白色導電性粒子が脱離しやすくなり、帯電量、抵抗等の変動量が増加することがある。   Further, the content of white conductive particles (ratio of the weight of the conductive particles to the total weight of the conductive particles and the binder resin) is preferably 10% by weight or more and 70% by weight or less. Thereby, the effect which improves electroconductivity becomes remarkable. When the content of white conductive particles is less than 10% by weight, the ratio of the white conductive particles to the carrier surface is small compared with the ratio of the white conductive particles to the carrier surface. The effect of mitigating the accompanying contact is reduced, and durability may be reduced. On the other hand, when the content of white conductive particles is more than 70% by weight, the proportion of white conductive particles is excessive compared with the proportion of the binder resin on the carrier surface. A proportion of a certain binder resin may be insufficient, and charging ability may be insufficient. Furthermore, since there are too many white conductive particles compared with the binder resin, the white conductive particles are likely to be detached, and the amount of change in charge amount, resistance, and the like may increase.

さらに、導電性粒子の吸油量は、10ml/100g以上300ml/100g以下であることが好ましい。これにより、導電性粒子の結着樹脂に対する分散性が向上するので、長期に亘り、抵抗を調整する効果を維持することができる。   Furthermore, the oil absorption amount of the conductive particles is preferably 10 ml / 100 g or more and 300 ml / 100 g or less. Thereby, since the dispersibility with respect to the binder resin of electroconductive particle improves, the effect which adjusts resistance over a long term can be maintained.

本発明のキャリアの体積抵抗率は、1×1011〜1×1016Ω・cmであることが好ましく、1×1012〜1×1014Ω・cmがさらに好ましい。これにより、適正なトナー帯電量の条件で使用すると、充分な画像濃度が得られる。キャリアの体積抵抗率が1×1011Ω・cmより小さいと、現像ギャップ(感光体と現像スリーブとの間の最近接距離)が小さくなった場合に、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生することがある。また、感光体の線速度及び現像スリーブの線速度が大きい場合に、同様の傾向が見られることがある。さらに、ACバイアスを印加する場合には、この傾向が顕著になることがある。なお、カラートナーを現像する際には、充分なトナー付着量を得るために、体積抵抗率の低いキャリアが使用されることが一般的である。また、キャリアの体積抵抗率が1×1016Ω・cmより大きいと、トナーと反対極性の電荷がキャリアに溜まりやすくなり、キャリア付着が発生することがある。 The volume resistivity of the carrier of the present invention is preferably 1 × 10 11 to 1 × 10 16 Ω · cm, more preferably 1 × 10 12 to 1 × 10 14 Ω · cm. As a result, a sufficient image density can be obtained when the toner is used under an appropriate toner charge amount condition. When the volume resistivity of the carrier is smaller than 1 × 10 11 Ω · cm, when the developing gap (the closest distance between the photosensitive member and the developing sleeve) becomes small, charge is induced in the carrier and the carrier adheres. May occur. The same tendency may be seen when the linear velocity of the photosensitive member and the linear velocity of the developing sleeve are large. Furthermore, this tendency may become prominent when an AC bias is applied. In developing a color toner, a carrier having a low volume resistivity is generally used in order to obtain a sufficient toner adhesion amount. On the other hand, if the volume resistivity of the carrier is larger than 1 × 10 16 Ω · cm, charges having a polarity opposite to that of the toner easily accumulate on the carrier, and carrier adhesion may occur.

キャリアの体積抵抗率は、図1に示す抵抗測定セルを用いて、測定することができる。ここで、電極12a及び12bの表面積は、2×4cm、電極12a及び12b間の距離が2mmである。なお、フッ素樹脂製容器に電極12a及び12bが収容されているセル11に、キャリア13を充填した後に、電極12a及び12b間に、100Vの直流電圧を印加し、ハイレジスタンスメーター4329A(4329A+LJK 5HVLVWDQFH OHWHU;横川ヒューレットパッカード社製)を用いて、直流抵抗を測定することにより、キャリア13の体積抵抗率を測定することができる。このとき、キャリア13は、セル11に溢れるまで入れた後、セル11を20回タッピングし、セル11の上面を非磁性の水平なへらを用いて、セルの上端に沿って一回の操作で平らに掻き取ることにより、充填することができる。なお、充填する際に、加圧は不要である。   The volume resistivity of the carrier can be measured using the resistance measurement cell shown in FIG. Here, the surface areas of the electrodes 12a and 12b are 2 × 4 cm, and the distance between the electrodes 12a and 12b is 2 mm. In addition, after filling the cell 11 in which the electrodes 12a and 12b are accommodated in the fluororesin container with the carrier 13, a DC voltage of 100V is applied between the electrodes 12a and 12b, and the high resistance meter 4329A (4329A + LJK 5HVLVWDQFH OHWHU The volume resistivity of the carrier 13 can be measured by measuring the DC resistance using Yokogawa Hewlett-Packard Co.). At this time, the carrier 13 is inserted into the cell 11 until it overflows, and then the cell 11 is tapped 20 times, and the upper surface of the cell 11 is operated by one operation along the upper end of the cell using a nonmagnetic horizontal spatula. It can be filled by scraping flat. In addition, when filling, pressurization is unnecessary.

キャリアの体積抵抗率は、導電性粒子の添加量、結着樹脂層の膜厚等を制御することにより、調整することが可能である。   The volume resistivity of the carrier can be adjusted by controlling the amount of conductive particles added, the thickness of the binder resin layer, and the like.

本発明において、結着樹脂層を補強し、被膜強度を強靭にするために、結着樹脂層は、硬質粒子(硬質の非導電性粒子)を含有することが好ましい。中でも、金属酸化物及び無機酸化物の粒子は、粒径の均一性及び結着樹脂との親和性を高くすることができるため、特に好ましい。これにより、被膜の補強効果を大きくすることができる。硬質粒子としては、アルミナ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化鉄等が挙げられ、中でも、シリカ、酸化チタン、アルミナが特に好ましい。なお、硬質粒子は、単独又は二種以上混合して用いることができる。   In the present invention, in order to reinforce the binder resin layer and strengthen the coating strength, the binder resin layer preferably contains hard particles (hard non-conductive particles). Among these, particles of metal oxides and inorganic oxides are particularly preferable because they can increase the uniformity of the particle size and the affinity with the binder resin. Thereby, the reinforcement effect of a film can be enlarged. Examples of the hard particles include alumina, titanium oxide, zinc oxide, and iron oxide, and silica, titanium oxide, and alumina are particularly preferable. In addition, a hard particle can be used individually or in mixture of 2 or more types.

本発明において、非導電性粒子とは、導電性粒子の体積抵抗率を超える粒子、即ち、500Ω・cmを超える粒子を意味するものであり、一般的な非導電性粒子の定義とは異なる。   In the present invention, non-conductive particles mean particles that exceed the volume resistivity of conductive particles, that is, particles that exceed 500 Ω · cm, and are different from the general definition of non-conductive particles.

導電性粒子は、硬質粒子と同様に、被膜を補強することができるため、導電性粒子と硬質粒子をバランスよく併用することにより、結着樹脂層の形状、電気抵抗、強度等を制御することが可能である。   Since the conductive particles can reinforce the coating similarly to the hard particles, the shape, electrical resistance, strength, etc. of the binder resin layer can be controlled by using the conductive particles and the hard particles in a well-balanced manner. Is possible.

本発明において、結着樹脂層中の導電性粒子及び硬質粒子の含有量は、5〜70重量%であることが好ましく、2〜40重量%がさらに好ましい。ここで、導電性粒子と硬質粒子の比は、100:0であっても構わない。導電性粒子及び硬質粒子の含有量は、用いられる粒子の粒子径及び比表面積によって適宜選択されるが、5重量%未満では、被膜の耐磨耗効果を発現しにくくなることがあり、70重量%を超えると、粒子が脱離しやすいために、安定性が低下することがある。   In the present invention, the content of the conductive particles and hard particles in the binder resin layer is preferably 5 to 70% by weight, and more preferably 2 to 40% by weight. Here, the ratio of the conductive particles to the hard particles may be 100: 0. The content of the conductive particles and the hard particles is appropriately selected depending on the particle diameter and specific surface area of the particles to be used, but if it is less than 5% by weight, it may be difficult to develop the wear resistance effect of the coating, and 70% by weight. If it exceeds 50%, the particles may be easily detached, and the stability may be lowered.

結着樹脂層を均一化するためには、硬質粒子は、導電性粒子の基体粒子に用いられている材料と同じものを用いることが好ましい。導電性粒子の基体粒子と異なる硬質粒子を用いると、比重の違いにより、導電性粒子と硬質粒子の存在個所に偏りが発生することがある。   In order to make the binder resin layer uniform, it is preferable to use the same hard particles as the materials used for the base particles of the conductive particles. When hard particles different from the base particles of the conductive particles are used, there may be a deviation in the locations where the conductive particles and the hard particles exist due to the difference in specific gravity.

本発明において、結着樹脂層は、アミノシランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、結着樹脂層の強度を向上させることができる。   In the present invention, the binder resin layer preferably contains an aminosilane coupling agent. Thereby, the intensity | strength of a binder resin layer can be improved.

アミノシランカップリング剤としては、以下のようなものが挙げられる。   Examples of the aminosilane coupling agent include the following.

N(CHSi(OCH
N(CHSi(OC
N(CHSi(CH(OC
N(CHSi(CH)(OC
N(CHNHCHSi(OCH
N(CHNH(CHSi(CH)(OCH
N(CHNH(CHSi(OCH
(CHN(CHSi(CH)(OC
(CN(CHSi(OCH
結着樹脂層中のアミノシランカップリング剤の含有量は、0.001〜30重量%であることが好ましい。また、結着樹脂層は、高い帯電付与性能を持つことから、シリコーン樹脂を含有することが好ましい。
H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3
H 2 N (CH 2) 3 Si (CH 3) 2 (OC 2 H 5)
H 2 N (CH 2) 3 Si (CH 3) (OC 2 H 5) 2
H 2 N (CH 2 ) 2 NHCH 2 Si (OCH 3 ) 3
H 2 N (CH 2) 2 NH (CH 2) 3 Si (CH 3) (OCH 3) 2
H 2 N (CH 2 ) 2 NH (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
(CH 3 ) 2 N (CH 2 ) 3 Si (CH 3 ) (OC 2 H 5 ) 2
(C 4 H 9 ) 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
The content of the aminosilane coupling agent in the binder resin layer is preferably 0.001 to 30% by weight. The binder resin layer preferably contains a silicone resin because it has high charge imparting performance.

本発明において、結着樹脂層は、熱可塑性樹脂とグアナミン樹脂を架橋することにより得られる架橋樹脂及び熱可塑性樹脂とメラミン樹脂を架橋させることにより得られる架橋樹脂の少なくとも一方を含有することが好ましい。これにより、結着樹脂層に適度な弾性を与えることができる。この結果、現像剤を摩擦帯電させるために攪拌する際に発生するキャリア同士又はトナーとの摩擦による結着樹脂層への衝撃を吸収することが可能となり、キャリアへのトナースペント及び膜削れを抑制することができる。   In the present invention, the binder resin layer preferably contains at least one of a crosslinked resin obtained by crosslinking a thermoplastic resin and a guanamine resin and a crosslinked resin obtained by crosslinking a thermoplastic resin and a melamine resin. . Thereby, moderate elasticity can be given to the binder resin layer. As a result, it is possible to absorb the impact on the binder resin layer due to the friction between the carriers or the toner generated when stirring to frictionally charge the developer, and the toner spent on the carrier and film scraping are suppressed. can do.

結着樹脂に対する架橋樹脂の重量比は、20〜50%であることが好ましい。これにより、結着樹脂層の弾性を最適なものとすることができる。重量比を20%未満であると、架橋反応が不十分となり、耐摩耗性の改善効果が小さくなることがある。一方、重量比が50%を超えると、過剰な架橋反応により、結着樹脂層が過度に硬化することがある。この結果、衝撃を吸収する性能を十分に発現することができなくなる。   The weight ratio of the crosslinked resin to the binder resin is preferably 20 to 50%. Thereby, the elasticity of the binder resin layer can be optimized. If the weight ratio is less than 20%, the crosslinking reaction may be insufficient, and the effect of improving wear resistance may be reduced. On the other hand, if the weight ratio exceeds 50%, the binder resin layer may be excessively cured due to an excessive crosslinking reaction. As a result, the ability to absorb impacts cannot be fully exhibited.

熱可塑性樹脂としては、シリコーン樹脂等を使用することが可能であるが、アクリル樹脂が特に好ましい。アクリル樹脂は、特に限定されないが、通常、ガラス転移温度が20〜100℃であり、25〜80℃が好ましい。ガラス転移温度が20℃より低い場合には、常温でブロッキングが発生し、保存性が低下することがある。一方、ガラス転移温度が100℃より高い場合には、結着樹脂層が硬くなり、弾性が低下することがある。このため、十分に衝撃を吸収することができなくなる。   A silicone resin or the like can be used as the thermoplastic resin, but an acrylic resin is particularly preferable. Although an acrylic resin is not specifically limited, Usually, a glass transition temperature is 20-100 degreeC, and 25-80 degreeC is preferable. When the glass transition temperature is lower than 20 ° C., blocking occurs at room temperature, and the storage stability may be lowered. On the other hand, when the glass transition temperature is higher than 100 ° C., the binder resin layer becomes hard and the elasticity may be lowered. For this reason, it becomes impossible to absorb the impact sufficiently.

結着被覆層は、現像剤の帯電量を最適な値とするために、帯電調節剤を含有することが好ましい。帯電調節剤は、特に限定されないが、芳香族スルホン酸及びリン酸のいずれかを用いることが好ましい。これにより、グアナミン樹脂との反応が好ましい状態となり、帯電を調節する効果を大きくすることができる。この他の帯電調節剤としては、例えば、キャタリスト4040(三井サイテック社製)を用いることも可能である。   The binder coating layer preferably contains a charge control agent in order to set the charge amount of the developer to an optimum value. The charge control agent is not particularly limited, but it is preferable to use either aromatic sulfonic acid or phosphoric acid. Thereby, reaction with a guanamine resin will be in a preferable state, and the effect which adjusts electrification can be enlarged. As another charge control agent, for example, Catalyst 4040 (manufactured by Mitsui Cytec Co., Ltd.) can be used.

本発明において、芯材粒子は、1kOeの磁場を印加したときの磁化が50〜150emu/gであることが好ましく、70〜150emu/gがさらに好ましい。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。   In the present invention, the core particles preferably have a magnetization of 50 to 150 emu / g, more preferably 70 to 150 emu / g, when a magnetic field of 1 kOe is applied. Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed.

磁化は、以下のようにして測定することができる。まず、B−HトレーサーBHU−60(理研電子社製)を使用し、円筒のセルに芯材粒子1.0gを詰めて装置にセットする。次に、印加する磁場を徐々に大きくして3kOeまで変化させ、徐々に小さくして0kOeにした後、反対向きの磁場を徐々に大きくして3kOeとする。さらに、徐々に磁場を小さくして0kOeにした後、最初と同じ方向に磁場を印加する。このようにして得られたBHカーブから、1kOeの磁場を印加したときの磁化を算出する。   Magnetization can be measured as follows. First, a BH tracer BHU-60 (manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.) is used, and 1.0 g of core material particles are packed in a cylindrical cell and set in an apparatus. Next, the magnetic field to be applied is gradually increased to 3 kOe, gradually decreased to 0 kOe, and the opposite magnetic field is gradually increased to 3 kOe. Further, after gradually reducing the magnetic field to 0 kOe, the magnetic field is applied in the same direction as the first. From the BH curve thus obtained, the magnetization when a 1 kOe magnetic field is applied is calculated.

1kOeの磁場を印加したときの磁化が50〜150emu/gである芯材粒子としては、例えば、鉄、コバルト等の強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Li系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Cu−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Ba系フェライト、Mn系フェライト等が挙げられる。   Examples of the core particles having a magnetization of 50 to 150 emu / g when a magnetic field of 1 kOe is applied include, for example, ferromagnetic materials such as iron and cobalt, magnetite, hematite, Li ferrite, Mn—Zn ferrite, Cu— Examples thereof include Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Ba-based ferrite, and Mn-based ferrite.

フェライトとは、一般に下記式で表わされる焼結体である。   Ferrite is a sintered body generally represented by the following formula.

(MO)(NO)(Fe
ここで、x、y及びzは、組成比であり、M及びNは、それぞれ独立に、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、Sr、Ca等の金属であり、2価の金属酸化物と3価の鉄酸化物との完全混合物から構成されている。
(MO) x (NO) y (Fe 2 O 3 ) z
Here, x, y, and z are composition ratios, and M and N are each independently a metal such as Ni, Cu, Zn, Li 2 , Mg, Mn, Sr, or Ca, and a divalent metal It consists of a complete mixture of oxide and trivalent iron oxide.

1kOeの磁場を印加したときの磁化が70〜150emu/gである芯材粒子としては、例えば、マグネタイト、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライト等が挙げられる。   Examples of the core material particles having a magnetization of 70 to 150 emu / g when a 1 kOe magnetic field is applied include magnetite, Mn—Mg—Sr ferrite, and Mn ferrite.

本発明の芯材粒子は、重量平均粒径Dwが22〜32μmで、BET比表面積が300〜900cm/gであるが、このような凹凸が少なく、形状が球形に近い芯材粒子は、芯材粒子の製造工程における焼成条件、熱による後処理、組成の調整等によって得ることができる。なお、これらの方法を組み合わせることによって、さらに表面平滑性が高く、真球に近い芯材粒子を得ることができる。また、例えば、US2003/0209820A1に記載されているように、粉砕処理した不定形のフェライト粒子又はフェライト化反応させるための原材料をプラズマにさらすことによっても、芯材粒子の表面の平滑化及び球形化をすることが可能である。 The core particles of the present invention have a weight average particle diameter Dw of 22 to 32 μm and a BET specific surface area of 300 to 900 cm 2 / g. It can be obtained by firing conditions, post-treatment with heat, adjustment of composition, etc. in the production process of the core particles. In addition, by combining these methods, core material particles having higher surface smoothness and close to true spheres can be obtained. Further, for example, as described in US2003 / 0209820A1, the surface of core particles can be smoothed and spheroidized by exposing the pulverized amorphous ferrite particles or raw materials for ferritization reaction to plasma. It is possible to

振動を利用したフィーダーでは、流動性の良好な芯材粒子が速く搬送される。表面の凹凸が少なく、球形に近い芯材粒子は、流動性が良好であるため、例えば、電磁フィーダーを使用すると、その搬送速度の違いによって流動性の異なる芯材粒子を選別することが可能である。このため、繰り返し電磁フィーダーを通過させることにより、表面の凹凸が少なく、球形に近い芯材粒子を得ることができる。   In a feeder using vibration, core particles having good fluidity are conveyed quickly. Since core particles with little surface irregularity and close to a spherical shape have good fluidity, for example, when using an electromagnetic feeder, it is possible to select core particles having different fluidity depending on the difference in the conveyance speed. is there. For this reason, the core particle | grains with few surface unevenness | corrugations and near spherical shape can be obtained by making an electromagnetic feeder pass repeatedly.

本発明において、芯材粒子の嵩密度は、通常、2.1g/cm以上であり、2.1〜2.6g/cmが好ましく、2.35〜2.60g/cmがさらに好ましく、2.35〜2.50g/cmが特に好ましい。これにより、キャリア付着の発生を抑制することができる。芯材粒子の嵩密度が2.1g/cmより小さくなると、多孔性又は表面の凹凸が大きくなることがある。また、1kOeの磁場を印加したときの磁化[emu/g]が大きくても、1粒子当たりの実質的な磁化[emu/cm]が小さくなるため、キャリア付着が発生しやすくなることがある。 In the present invention, the bulk density of the core material particles is usually at 2.1 g / cm 3 or more, preferably 2.1~2.6g / cm 3, more preferably 2.35~2.60g / cm 3 Particularly preferred is 2.35 to 2.50 g / cm 3 . Thereby, generation | occurrence | production of carrier adhesion can be suppressed. When the bulk density of the core particles is smaller than 2.1 g / cm 3 , the porosity or surface irregularities may be increased. Further, even when the magnetization [emu / g] when a magnetic field of 1 kOe is applied is large, the substantial magnetization [emu / cm 3 ] per particle is small, so that carrier adhesion is likely to occur. .

焼成温度を高くすることにより、芯材粒子の嵩密度を大きくすることが可能であるが、芯材粒子の嵩密度が2.6g/cmより大きいと、芯材粒子同士が融着しやすくなり、解砕しにくくなることがある。 It is possible to increase the bulk density of the core particles by increasing the firing temperature. However, if the bulk density of the core particles is greater than 2.6 g / cm 3 , the core particles are likely to be fused together. And may be difficult to disintegrate.

芯材粒子の嵩密度は、金属粉−見掛け密度試験方法(JIS−Z−2504)に従って、以下のようにして測定することができる。直径2.5mmのオリフィスから芯材粒子を自然に流出させ、その直下に置かれた25cmのステンレス製の円柱状の容器に芯材粒子を溢れるまで流し込んだ後、容器の上面を非磁性の水平なへらを用いて、容器の上端に沿って一回の操作で平らに掻き取る。もし、直径2.5mmのオリフィスでは、芯材粒子が流出しにくい場合は、直径5mmのオリフィスから芯材粒子を流出させてもよい。この操作により、容器に流入した芯材粒子の重量を、容器の体積25cmで割ることにより、1cm当りの芯材粒子の重量が得られる。これを、芯材粒子の嵩密度と定義する。 The bulk density of the core particles can be measured as follows according to a metal powder-apparent density test method (JIS-Z-2504). The core particles are allowed to flow naturally through an orifice having a diameter of 2.5 mm, and the core particles are poured into a 25 cm 3 stainless steel cylindrical container placed directly under the orifice, and then the upper surface of the container is made of non-magnetic material. Using a horizontal spatula, scrape flat along the top of the container in one operation. If the core particle is difficult to flow out with an orifice having a diameter of 2.5 mm, the core material particle may be flowed out from the orifice having a diameter of 5 mm. By this operation, the weight of the core particles per cm 3 can be obtained by dividing the weight of the core particles flowing into the container by the volume of the container 25 cm 3 . This is defined as the bulk density of the core particles.

本発明のキャリアは、磁性材料を解砕又は粉砕した後に、所定の粒径が得られるように分級し、得られた芯材粒子の表面に結着樹脂層を形成することにより製造することができる。   The carrier of the present invention can be produced by pulverizing or pulverizing a magnetic material and then classifying the magnetic material so as to obtain a predetermined particle size, and forming a binder resin layer on the surface of the obtained core material particles. it can.

分級としては、風力分級、ふるい分級(ふるい分け)等が挙げられる。芯材粒子の分級には、振動ふるい機を用いることが好ましい。しかしながら、一般的に用いられている振動ふるい機では、粒径が小さい芯材粒子を分級しようとすると、ふるい(金網)の網目がすぐに詰まってしまうという問題があるため、分級の作業性が非常に低下する。また、特に、微粉を分級する際に収率が大幅に低下し、約30%となるという問題がある。これは、分級処理により除去される粒子の中に、製品部分が混入するためであり、その結果、コストが数倍高くなるという問題がある。   Examples of classification include wind classification and sieve classification (sieving). It is preferable to use a vibration sieving machine for classification of the core particles. However, in a commonly used vibrating screen, there is a problem that when trying to classify the core particles having a small particle size, the mesh of the screen (wire mesh) is clogged immediately, so classification workability is low. Very low. In particular, there is a problem that the yield is greatly reduced to about 30% when fine powder is classified. This is because the product portion is mixed in the particles removed by the classification process, and as a result, there is a problem that the cost becomes several times higher.

本発明において、粒径が小さい芯材粒子を効率よく、シャープに分級することが可能な方法としては、振動ふるい機を用いて芯材粒子を分級する際に、金網に超音波振動を与える方法が挙げられる。これにより、粒径が20μm未満の芯材粒子を効率よく、シャープにカットすることができる。   In the present invention, as a method capable of efficiently and sharply classifying core particles having a small particle diameter, a method of applying ultrasonic vibration to a wire mesh when classifying core particles using a vibration sieve Is mentioned. Thereby, core material particles having a particle size of less than 20 μm can be efficiently and sharply cut.

超音波振動は、高周波電流をコンバータに供給して超音波振動に変換することにより得ることができる。コンバータとしては、PZT振動子を用いることができる。具体的には、コンバータにより発生する超音波振動を、金網に固定した共振部材に伝達することにより、金網を振動させることができる。超音波振動が伝達された共振部材は、超音波振動により共振し、共振部材に固定されている金網を振動させる。金網を振動させる周波数は、通常、20〜50kHzであり、30〜40kHzが好ましい。   The ultrasonic vibration can be obtained by supplying a high-frequency current to the converter and converting it into ultrasonic vibration. A PZT vibrator can be used as the converter. Specifically, the wire mesh can be vibrated by transmitting the ultrasonic vibration generated by the converter to a resonance member fixed to the wire mesh. The resonance member to which the ultrasonic vibration is transmitted resonates by the ultrasonic vibration and vibrates the wire mesh fixed to the resonance member. The frequency for vibrating the wire mesh is usually 20 to 50 kHz, preferably 30 to 40 kHz.

共振部材の形状は、金網を振動させるのに適した形状であれば、特に限定されないが、通常、リング状である。金網を振動させる振動方向は、垂直方向であることが好ましい。   The shape of the resonance member is not particularly limited as long as it is a shape suitable for vibrating the wire mesh, but is usually a ring shape. The vibration direction for vibrating the wire mesh is preferably a vertical direction.

図2に、振動ふるい機の一例を示す。振動ふるい機1は、円筒容器2、スプリング3、ベース4(支持台)、金網5、共振リング6、高周波電流ケーブル7、コンバータ8及びリング状フレーム9を有する。   FIG. 2 shows an example of a vibration sieving machine. The vibration sieving machine 1 includes a cylindrical container 2, a spring 3, a base 4 (support), a wire mesh 5, a resonance ring 6, a high-frequency current cable 7, a converter 8, and a ring-shaped frame 9.

振動ふるい機1(円形ふるい機)を作動させるためには、ケーブル7を介して、高周波電流をコンバータ8に供給する。コンバータ8に供給された高周波電流は、超音波振動に変換される。コンバータ8で発生した超音波振動は、コンバータ8が固定されている共振リング6及び共振リング6に連設するリング状フレーム9を鉛直方向に振動させる。共振リング6の振動により、共振リング6とリング状フレーム9に固定されている金網5が鉛直方向に振動する。   In order to operate the vibration sieve machine 1 (circular sieve machine), a high-frequency current is supplied to the converter 8 via the cable 7. The high frequency current supplied to the converter 8 is converted into ultrasonic vibration. The ultrasonic vibration generated by the converter 8 vibrates in the vertical direction the resonance ring 6 to which the converter 8 is fixed and the ring-shaped frame 9 provided in series with the resonance ring 6. Due to the vibration of the resonance ring 6, the metal mesh 5 fixed to the resonance ring 6 and the ring-shaped frame 9 vibrates in the vertical direction.

本発明において、磁性材料の粉砕物を分級することにより、芯材粒子を得ることができるが、フェライト、マグネタイト等の芯材粒子の場合には、焼成前の一次造粒品を作製した段階で分級し、さらに、焼成、分級することにより、芯材粒子を得ることもできる。また、芯材粒子の表面に結着樹脂層を形成した後に、結着樹脂層で被覆されている芯材粒子を分級してもよい。このような芯材粒子の分級は、図2の振動ふるい機を用いて行うことが好ましい。   In the present invention, the core material particles can be obtained by classifying the pulverized product of the magnetic material. However, in the case of core material particles such as ferrite and magnetite, the primary granulated product before firing is prepared. The core material particles can be obtained by classification, further firing and classification. Moreover, after forming the binder resin layer on the surface of the core material particles, the core material particles covered with the binder resin layer may be classified. Such classification of the core particles is preferably performed using the vibration sieve shown in FIG.

本発明の現像剤は、本発明のキャリアと、トナーを使用することにより、作製することができる。特に、重量平均粒径が5μm以下のトナーを使用すると、粒状性が良くなり、さらに、高画質化が達成される。   The developer of the present invention can be produced by using the carrier of the present invention and a toner. In particular, when a toner having a weight average particle diameter of 5 μm or less is used, the graininess is improved and a higher image quality is achieved.

本発明で用いられるトナーは、熱可塑性樹脂を主成分とするバインダー樹脂中に、着色剤、微粒子、帯電制御剤、離型剤等を含有するが、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このようなトナーは、重合法、造粒法等の各種のトナーの製造方法によって製造することができ、不定形及び球形のトナーのいずれであってもよい。また、磁性トナー及び非磁性トナーのいずれも使用可能である。   The toner used in the present invention contains a colorant, fine particles, a charge control agent, a release agent, and the like in a binder resin containing a thermoplastic resin as a main component. Various conventionally known toners can be used. . Such a toner can be manufactured by various toner manufacturing methods such as a polymerization method and a granulation method, and may be either an amorphous toner or a spherical toner. Either magnetic toner or non-magnetic toner can be used.

トナーのバインダー樹脂としては、以下の樹脂を単独又は二種以上混合して用いることができる。スチレン系バインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその誘導体の単独重合体、スチレン−p−クロロスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロロメタ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−イソプレン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、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が挙げられる。アクリル系バインダー樹脂としては、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチルが挙げられる。その他のバインダー樹脂としては、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、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、脂肪族又は脂肪族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックス等が挙げられる。   As the binder resin for the toner, the following resins may be used alone or in combination of two or more. Styrene binder resins include homopolymers of styrene and its derivatives such as polystyrene and polyvinyltoluene, styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers, styrene-acrylic. Acid methyl copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer , Styrene-α-chloromethacrylic acid methyl copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer Polymer, styrene-mer Ynoic acid copolymer, styrene - styrene copolymer and maleic acid ester copolymer. Examples of the acrylic binder resin include polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate. Other binder resins include polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, polyurethane, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aliphatic Examples thereof include hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, and paraffin waxes.

ポリエステルは、スチレン系樹脂やアクリル系樹脂に比して、トナーの保存時の安定性を確保しつつ、より溶融粘度を低下させることが可能である。なお、ポリエステルは、例えば、アルコールとカルボン酸との重縮合反応によって得ることができる。   Polyester can further lower the melt viscosity while ensuring the stability during storage of the toner, as compared with styrene resin and acrylic resin. In addition, polyester can be obtained by the polycondensation reaction of alcohol and carboxylic acid, for example.

アルコールとしては、ポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−プロピレングリコール、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール等のジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、ビスフェノールA、水素添加ビスフェノールA、ポリオキシエチレン化ビスフェノールA、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールA等のエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数3〜22の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した2価のアルコール、その他の2価のアルコール、ソルビトール、1,2,3,6−ヘキサンテトロール、1,4−ソルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、ショ糖、1,2,4−ブタントリオール、1,2,5−ペンタントリオール、グリセロール、2−メチルプロパントリオール、2−メチル−1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、1,3,5−トリヒドロキシメチルベンゼン等の三価以上のアルコールが挙げられる。   Examples of the alcohol include diols such as polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-propylene glycol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, , 4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyoxyethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, and the like, and these are saturated or unsaturated having 3 to 22 carbon atoms Dihydric alcohol substituted with a hydrocarbon group, other dihydric alcohols, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, Tripen Esitol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylol Examples thereof include trivalent or higher alcohols such as propane and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.

また、カルボン酸としては、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等のモノカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、メサコン酸、シトラコン酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数3〜22の飽和又は不飽和の炭化水素基で置換した2価のカルボン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸の反応生成物、1,2,4−ベンゼントリカルボン酸、1,2,5−ベンゼントリカルボン酸、2,5,7−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ナフタレントリカルボン酸、1,2,4−ブタントリカルボン酸、1,2,5−ヘキサントリカルボン酸、1,3−ジカルボキシル−2−メチル−2−メチレンカルボキシプロパン、テトラ(メチレンカルボキシル)メタン、1,2,7,8−オクタンテトラカルボン酸エンボール三量体酸、これらの酸の無水物等の三価以上の多価カルボン酸が挙げられる。   The carboxylic acids include monocarboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid, oleic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, adipic acid, sebacic acid, malon Acids, divalent carboxylic acids in which they are substituted with saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 3 to 22 carbon atoms, anhydrides of these acids, reaction products of lower alkyl esters and linolenic acid, 1, 2, 4 Benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5 -Hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylene Carboxyl) methane, 1,2,7,8-octane tetracarboxylic acid Enboru trimer acids, trivalent or higher polyvalent carboxylic acid anhydrides of these acids.

エポキシ樹脂としては、ビスフェノールAとエポクロルヒドリンとの重縮合物等を用いることができ、例えば、エポミックR362、R364、R365、R366、R367、R369(以上、三井石油化学工業社製)、エポトートYD−011、YD−012、YD−014、YD−904、YD−017、(以上、東都化成社製)エポコ−ト1002、1004、1007(以上、シェル化学社製)等の市販品が挙げられる。   As the epoxy resin, a polycondensate of bisphenol A and epochrohydrin can be used. For example, Epomic R362, R364, R365, R366, R367, R369 (Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Epotot Commercial products such as YD-011, YD-012, YD-014, YD-904, YD-017 (above, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.), Epcot 1002, 1004, 1007 (above, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) It is done.

トナーの着色剤としては、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、ハンザイエローG、ローダミン6Gレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドン、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料、モノアゾ系、ジスアゾ系、染顔料等の染顔料を単独又二種以上混合して使用することができる。   Examples of toner colorants include carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, aniline blue, phthalocyanine blue, Hansa Yellow G, rhodamine 6G lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, Dye pigments such as triallylmethane dyes, monoazo dyes, disazo dyes, and dyes can be used alone or in admixture of two or more.

また、磁性トナーに含まれる磁性体としては、鉄、コバルト等の強磁性体、マグネタイト、ヘマタイト、Li系フェライト、Mn−Zn系フェライト、Cu−Zn系フェライト、Ni−Znフェライト、Baフェライト等の粒子を使用することができる。   Examples of the magnetic material contained in the magnetic toner include ferromagnetic materials such as iron and cobalt, magnetite, hematite, Li-based ferrite, Mn-Zn-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, Ni-Zn ferrite, and Ba ferrite. Particles can be used.

トナーの摩擦帯電性を制御する帯電制御剤としては、モノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸及びその塩、サリチル酸、ナフトエ塩、ジカルボン酸のCo、Cr、Fe等の金属錯体、アミノ化合物、第4級アンモニウム塩化合物、有機染料等が挙げられる。   Examples of charge control agents that control the triboelectric chargeability of the toner include metal complex salts of monoazo dyes, nitrohumic acid and its salts, salicylic acid, naphthoic salts, metal complexes of dicarboxylic acids such as Co, Cr, Fe, amino compounds, quaternary Examples thereof include ammonium salt compounds and organic dyes.

トナーの離型剤としては、低分子量ポリプロピレン、低分子量ポリエチレン、カルナウバワックス、マイクロクリスタリンワックス、ホホバワックス、ライスワックス、モンタン酸ワックス等が挙げられ、単独又は二種以上混合して用いることができる。   Examples of the toner release agent include low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, carnauba wax, microcrystalline wax, jojoba wax, rice wax, and montanic acid wax, which can be used alone or in combination. .

また、トナーには、外添剤を添加することができる。良好な画像を得るためには、トナーに充分な流動性を付与すること好ましい。   Further, an external additive can be added to the toner. In order to obtain a good image, it is preferable to impart sufficient fluidity to the toner.

外添剤としては、無機粒子の他に、一般的な疎水化処理された無機粒子を併用することができるが、疎水化処理された無機粒子(一次粒子)の平均粒径は、1〜100nmであることが好ましく、5〜70nmがさらに好ましい。また、疎水化処理された無機粒子(一次粒子)のBET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。 As the external additive, in addition to the inorganic particles, general hydrophobic treated inorganic particles can be used in combination, but the average particle size of the hydrophobic treated inorganic particles (primary particles) is 1 to 100 nm. It is preferable that it is 5-70 nm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method of the inorganic particle (primary particle) hydrophobized is 20-500 m < 2 > / g.

外添剤としては、シリカ、疎水性シリカ、脂肪酸金属塩(ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミニウム等)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化スズ、酸化アンチモン等)、フルオロポリマー等の粒子が挙げられる。中でも、疎水性シリカ粒子、チタニア粒子、酸化チタン粒子、アルミナ粒子が好ましい。   Examples of the external additive include particles of silica, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), and fluoropolymers. . Among these, hydrophobic silica particles, titania particles, titanium oxide particles, and alumina particles are preferable.

疎水性シリカ粒子としては、HDK H 2000、HDK H 2000/4、HDK H 2050EP、HVK21、HDK H 1303(以上、クラリアントジャパン社製)、R972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上、日本アエロジル社製)が挙げられる。   As the hydrophobic silica particles, HDK H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (manufactured by Clariant Japan), R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, R812 (and above) Manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.).

また、チタニア粒子としては、P−25(日本アエロジル社製)、STT−30、STT−65C−S(以上、チタン工業社製)、TAF−140(富士チタン工業社製)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(以上、テイカ社製)等が挙げられる。疎水化処理された酸化チタン粒子としては、T−805(日本アエロジル社製)、STT−30A、STT−65S−S(以上、チタン工業社製)、TAF−500T、TAF−1500T(以上、富士チタン工業社製)、MT−100S、MT−100T(以上、テイカ社製)、IT−S(石原産業社製)等が挙げられる。   As titania particles, P-25 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30, STT-65C-S (above, manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-140 (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-150W, Examples include MT-500B, MT-600B, MT-150A (manufactured by Teica). Examples of the hydrophobized titanium oxide particles include T-805 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), STT-30A, STT-65S-S (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd.), TAF-500T, TAF-1500T (manufactured by Fuji Titanium Industry Co., Ltd.), MT-100S, MT-100T (above, Teika Co., Ltd.) and IT-S (Ishihara Sangyo Co., Ltd.).

シリカ粒子、チタニア粒子、アルミナ粒子等の無機粒子を疎水化処理する方法としては、親水性の無機粒子をメチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤で処理する方法が挙げられる。   As a method of hydrophobizing inorganic particles such as silica particles, titania particles, and alumina particles, hydrophilic inorganic particles are treated with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. A method is mentioned.

トナーの重量平均粒径は、3.0〜9.0μmであることが好ましく、3.5〜7.5μmがさらに好ましい。なお、トナーの粒径は、コールターカウンター(コールターカウンター社製)を用いて測定することができる。   The weight average particle diameter of the toner is preferably 3.0 to 9.0 μm, and more preferably 3.5 to 7.5 μm. The particle size of the toner can be measured using a Coulter counter (manufactured by Coulter Counter).

本発明の現像剤において、キャリアに対するトナーの重量比は、2〜25重量%であることが好ましく、3〜20重量%がさらに好ましい。   In the developer of the present invention, the weight ratio of the toner to the carrier is preferably 2 to 25% by weight, and more preferably 3 to 20% by weight.

本発明の画像形成方法は、本発明の現像剤を用いて、感光体の表面に形成された潜像を現像することにより、画像を形成する。このとき、外部から印加する現像バイアスとして、直流電圧に交流電圧を重畳させた交流電圧を印加することにより、画像濃度を向上させることができる。特に、ハイライトの粒状性が良好となる。   The image forming method of the present invention forms an image by developing the latent image formed on the surface of the photoreceptor using the developer of the present invention. At this time, the image density can be improved by applying an AC voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage as a developing bias applied from the outside. In particular, the granularity of highlights is improved.

本発明の画像形成方法において、重量平均粒径が3.5〜7.5μmのトナーを用い、キャリアのトナーによる被覆率が50%のときのトナーの帯電量が−10〜−50μC/gであり、現像スリーブは、感光体に対向すると共に、感光体との距離が0.4mm以下であり、現像バイアスとして、交流電圧を印加することにより、キャリア付着の少ない、高画質を得ることができる。また、現像バイアスとして、交流電圧の代わりに、直流電圧を印加すると、キャリア付着、エッジ効果が大幅に改善され、また、地汚れ対する余裕度が大きくなるため、キャリアに対するトナー被覆率を上げられること、トナーの帯電量及び現像バイアスを下げることが可能となり、画像濃度を向上させることができる。   In the image forming method of the present invention, a toner having a weight average particle diameter of 3.5 to 7.5 μm is used, and when the carrier coverage with the toner is 50%, the charge amount of the toner is −10 to −50 μC / g. In addition, the developing sleeve faces the photosensitive member, and the distance from the photosensitive member is 0.4 mm or less. By applying an alternating voltage as a developing bias, high image quality with less carrier adhesion can be obtained. . In addition, when a DC voltage is applied instead of an AC voltage as the developing bias, carrier adhesion and edge effects are greatly improved, and the margin for dirt is increased, so that the toner coverage on the carrier can be increased. In addition, the toner charge amount and the developing bias can be lowered, and the image density can be improved.

本発明のプロセスカートリッジは、感光体及び本発明の現像剤を用いて、感光体の表面に形成された潜像を現像する現像手段を少なくとも一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在である。具体例としては、感光体と、感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、現像剤を用いて、感光体の表面に形成される潜像を現像する現像部と、感光体の表面に残存する現像剤を払拭するブレードとを具備するプロセスカートリッジが挙げられる。   The process cartridge of the present invention at least integrally supports a developing unit that develops a latent image formed on the surface of the photoreceptor using the photoreceptor and the developer of the present invention, and is detachable from the main body of the image forming apparatus. . Specific examples include a photoconductor, a charging brush that charges the surface of the photoconductor, a developing unit that develops a latent image formed on the surface of the photoconductor using a developer, and the photoconductor remaining on the surface of the photoconductor. And a process cartridge including a blade for wiping off the developer.

次に、本発明の画像形成方法及び画像形成装置の例を詳しく説明するが、これらの例は、本発明を説明するためのものであって、本発明を限定するためのものではない。   Next, examples of the image forming method and the image forming apparatus of the present invention will be described in detail. However, these examples are for explaining the present invention and are not intended to limit the present invention.

図3に、本発明の画像形成方法で用いられる現像装置の一例を示す。なお、後述するような変形例も本発明の範疇に属するものである。   FIG. 3 shows an example of a developing device used in the image forming method of the present invention. It should be noted that modifications as will be described later belong to the category of the present invention.

現像装置40は、潜像担持体であるドラム状の感光体20に対向して配設され、現像剤担持体としての現像スリーブ41、現像剤収容部材42、規制部材としてのドクターブレード43、支持ケース44から主に構成されている。   The developing device 40 is disposed to face the drum-shaped photoconductor 20 as a latent image carrier, and includes a developing sleeve 41 as a developer carrier, a developer accommodating member 42, a doctor blade 43 as a regulating member, and a support. The case 44 is mainly configured.

感光体20の側に、開口を有する支持ケース44には、トナー21を内部に収容するトナー収容部としてのトナーホッパー45が接合されている。トナーホッパー45に隣接した、トナー21とキャリア23とからなる現像剤を収容する現像剤収容部46には、トナー21とキャリア23を撹拌し、トナー21に摩擦/剥離電荷を付与する現像剤撹拌機構47が設けられている。   A toner hopper 45 serving as a toner accommodating portion for accommodating the toner 21 is joined to a support case 44 having an opening on the photosensitive member 20 side. A developer agitating unit 46 that agitates the toner 21 and the carrier 23 and imparts a friction / release charge to the toner 21 is adjoined to the toner hopper 45 and accommodates the developer composed of the toner 21 and the carrier 23. A mechanism 47 is provided.

トナーホッパー45の内部には、駆動手段(不図示)によって回動されるトナー供給手段としてのトナーアジテータ48及びトナー補給機構49が配設されている。トナーアジテータ48及びトナー補給機構49は、トナーホッパー45内のトナー21を現像剤収容部46に向けて撹拌しながら送り出す。   Inside the toner hopper 45, a toner agitator 48 and a toner replenishing mechanism 49 are disposed as toner supplying means rotated by driving means (not shown). The toner agitator 48 and the toner replenishing mechanism 49 send out the toner 21 in the toner hopper 45 toward the developer accommodating portion 46 while stirring.

感光体20とトナーホッパー45との間の空間には、現像スリーブ41が配設されている。駆動手段(不図示)によって図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ41は、キャリア23による磁気ブラシを形成するために、内部に現像装置40に対して相対位置不変に配設された、磁界発生手段としての磁石(不図示)を有する。   A developing sleeve 41 is disposed in a space between the photoconductor 20 and the toner hopper 45. The developing sleeve 41, which is rotationally driven by a driving means (not shown) in the direction of the arrow in the figure, is a magnetic field disposed inside the developing device 40 so as not to change its position relative to the developing device 40 in order to form a magnetic brush by the carrier 23. It has a magnet (not shown) as a generating means.

現像剤収容部材42の、支持ケース44に取り付けられた側と対向する側には、ドクターブレード43が一体的に取り付けられている。ドクターブレード43は、この例では、先端と現像スリーブ41の外周面との間に一定の隙間を保った状態で配設されている。   A doctor blade 43 is integrally attached to the developer accommodating member 42 on the side facing the side attached to the support case 44. In this example, the doctor blade 43 is disposed in a state where a certain gap is maintained between the tip and the outer peripheral surface of the developing sleeve 41.

現像装置40を非限定的に用いて、本発明の画像形成方法は、次のように遂行される。トナーアジテータ48及びトナー補給機構49によってトナーホッパー45の内部から送り出されたトナー21は、現像剤収容部46へ運ばれ、現像剤撹拌機構47で撹拌されることによって、所望の摩擦/剥離電荷が付与される。さらに、トナー21は、キャリア23と共に現像剤として、現像スリーブ41に担持されて感光体20の外周面と対向する位置まで搬送され、感光体20上に形成された静電潜像と静電的に結合することにより、感光体20上にトナー像が形成される。   Using the developing device 40 in a non-limiting manner, the image forming method of the present invention is performed as follows. The toner 21 delivered from the inside of the toner hopper 45 by the toner agitator 48 and the toner replenishing mechanism 49 is conveyed to the developer accommodating portion 46 and agitated by the developer agitating mechanism 47, so that a desired friction / separation charge is obtained. Is granted. Further, the toner 21 is carried on the developing sleeve 41 as a developer together with the carrier 23 and is transported to a position facing the outer peripheral surface of the photoconductor 20, and the electrostatic latent image formed on the photoconductor 20 is electrostatically charged. As a result, a toner image is formed on the photoconductor 20.

図4に、本発明の画像形成方法で用いられる画像形成装置の一例を示す。ドラム状の感光体20の周囲に、帯電部材32、像露光系33、現像装置40、転写装置50、クリーニング装置60、除電光源70が配置されていて、この例の場合、帯電部材32の表面は、感光体20の表面とは、0.2mmを隔てて非接触状態にある。帯電部材32を用いて、感光体20を帯電させる際には、電圧印加手段(不図示)によって帯電部材32に印加された直流成分に交流成分を重畳した電界を用いて、感光体20を帯電させることにより、帯電ムラを低減することが可能である。   FIG. 4 shows an example of an image forming apparatus used in the image forming method of the present invention. Around the drum-shaped photoconductor 20, a charging member 32, an image exposure system 33, a developing device 40, a transfer device 50, a cleaning device 60, and a static elimination light source 70 are disposed. In this example, the surface of the charging member 32 Is in a non-contact state with respect to the surface of the photoreceptor 20 with a distance of 0.2 mm. When the photosensitive member 20 is charged using the charging member 32, the photosensitive member 20 is charged using an electric field in which an alternating current component is superimposed on a direct current component applied to the charging member 32 by a voltage applying unit (not shown). By doing so, it is possible to reduce charging unevenness.

画像形成の一連のプロセスの一例として、ネガ−ポジプロセスを説明する。有機光導電層を有する感光体(OPC)等の感光体20は、除電光源70で除電され、帯電チャージャ、帯電ローラー等の帯電部材32で均一にマイナスに帯電され、レーザー光学系等の像露光系33から照射されるレーザー光等の光で潜像形成(この例では、露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行われる。   A negative-positive process will be described as an example of a series of image forming processes. A photoconductor 20 such as a photoconductor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a static elimination light source 70, and is uniformly negatively charged by a charging member 32 such as a charging charger or a charging roller, and image exposure such as a laser optical system. A latent image is formed by light such as laser light emitted from the system 33 (in this example, the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential).

レーザー光は、半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴン)等により、感光体20の表面を、感光体20の回転軸方向に走査する。このようにして形成された潜像が、現像装置40の現像スリーブ41上に供給されたトナー及びキャリアからなる現像剤により現像され、トナー像が形成される。潜像の現像時には、電圧印加機構(不図示)から現像スリーブ41と、感光体20の露光部及び非露光部の間に、所定の直流電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。   Laser light is emitted from a semiconductor laser and scans the surface of the photoconductor 20 in the direction of the rotation axis of the photoconductor 20 by a polygonal polygonal mirror (polygon) that rotates at high speed. The latent image formed in this way is developed with a developer composed of toner and carrier supplied on the developing sleeve 41 of the developing device 40 to form a toner image. At the time of developing the latent image, a predetermined DC voltage or a developing bias obtained by superimposing an AC voltage is applied between the developing sleeve 41 and the exposed portion and the non-exposed portion of the photoreceptor 20 from a voltage application mechanism (not shown). The

一方、転写媒体80(例えば、紙)が給紙機構(不図示)から給送され、上下一対のレジストローラ(不図示)で画像先端と同期をとって感光体20と転写装置50との間に給送され、トナー像が転写される。このとき、転写装置50には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、転写媒体80は、感光体20から分離され、転写像が得られる。   On the other hand, a transfer medium 80 (for example, paper) is fed from a paper feed mechanism (not shown), and is synchronized between the photoconductor 20 and the transfer device 50 in synchronization with the leading edge of the image by a pair of upper and lower registration rollers (not shown). The toner image is transferred. At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to that of toner charging is applied to the transfer device 50 as a transfer bias. Thereafter, the transfer medium 80 is separated from the photoreceptor 20, and a transfer image is obtained.

また、感光体20上に残存するトナーは、クリーニング部材としてのクリーニングブレード61により、クリーニング装置60内のトナー回収室62へ回収される。   Further, the toner remaining on the photoconductor 20 is collected in a toner collecting chamber 62 in the cleaning device 60 by a cleaning blade 61 as a cleaning member.

回収されたトナーは、トナーリサイクル手段(不図示)により、現像部及び/又はトナー補給部に搬送され、再使用されてもよい。   The collected toner may be transported to a developing unit and / or a toner replenishing unit by a toner recycling unit (not shown) and reused.

画像形成装置は、現像装置40を複数配置し、転写媒体80上へトナー像を順次転写した後、定着機構へ送り、熱等によってトナーを定着する装置であってもよく、一端中間転写媒体上へ複数のトナー像を転写し、これを一括して転写媒体80に転写した後、同様の定着を行う装置であってもよい。   The image forming apparatus may be a device in which a plurality of developing devices 40 are arranged and the toner images are sequentially transferred onto the transfer medium 80 and then sent to the fixing mechanism to fix the toner by heat or the like. Alternatively, a plurality of toner images may be transferred to the transfer medium 80 and transferred to the transfer medium 80 at a time, and then the same fixing may be performed.

図5に、本発明の画像形成方法で用いられる画像形成装置の他の例を示す。感光体20は、導電性支持体上に少なくとも感光層が設けられており、駆動ローラー24a及び24bにより駆動され、帯電部材32による帯電、像露光系33による像露光、現像装置40による現像、転写装置50による転写、クリーニング前露光光源26によるクリーニング前露光、ブラシ状クリーニング手段64及びクリーニングブレード61によるクリーニング、除電光源70による除電が繰り返し行われる。図5においては、感光体20に支持体側から、クリーニング前露光の光照射が行われる。なお、この場合は支持体が透光性である。   FIG. 5 shows another example of an image forming apparatus used in the image forming method of the present invention. The photosensitive member 20 is provided with at least a photosensitive layer on a conductive support, and is driven by driving rollers 24a and 24b. The photosensitive member 20 is charged by a charging member 32, image exposure by an image exposure system 33, development by a developing device 40, and transfer. The transfer by the apparatus 50, the pre-cleaning exposure by the pre-cleaning exposure light source 26, the cleaning by the brush-like cleaning means 64 and the cleaning blade 61, and the static elimination by the static elimination light source 70 are repeated. In FIG. 5, the photoconductor 20 is irradiated with light before exposure from the support side. In this case, the support is translucent.

図6に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。本プロセスカートリッジは、感光体20、近接型のブラシ状の帯電部材32、現像剤を収納する現像装置40及びクリーニングブレード61を一体に支持し、複写機、プリンタ等の画像形成装置本体に着脱自在である。   FIG. 6 shows an example of the process cartridge of the present invention. The process cartridge integrally supports the photosensitive member 20, the proximity brush-shaped charging member 32, the developing device 40 containing the developer, and the cleaning blade 61, and is detachable from the image forming apparatus main body such as a copying machine or a printer. It is.

以下、本発明を実施例及び比較例を挙げて説明する。なお、本発明はここに例示される実施例に限定されるものではない。また、以下において、部は、重量部を表す。
(トナー製造例)
ポリエステル樹脂100部、キナクリドン系マゼンタ顔料3.5部及び含フッ素4級アンモニウム塩3.5部を、ブレンダーを用いて充分に混合した後、2軸式押出し機により溶融混練し、放冷後、カッターミルで粗粉砕した。次に、ジェット気流式微粉砕機で微粉砕し、さらに風力分級機を用いて分級して、重量平均平均粒径6.8μm、真比重1.22g/cmのトナー母粒子を得た。さらに、トナー母粒子100部に対して、疎水性シリカ微粒子R972(日本アエロジル社製)0.8部を加え、ヘンシェルミキサーで混合し、トナーを得た。
(導電性粒子製造例1)
基体粒子として、一次粒子の平均粒径が0.35μmのルチル型二酸化チタン100gを水1Lに分散させて懸濁液を調製した。懸濁液を70℃に加温保持した。別途用意した塩化インジウム(InCl)36.7g及び塩化第二スズ(SnCl・5HO)5.4gを2N塩酸450mLに溶かした溶液と、12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように、約1時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを110℃で乾燥した。次に、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1L/分)、500℃で1時間熱処理して、白色の導電性粒子aを得た。
(導電性粒子製造例2)
カーボンブラックのケッチェンブラックEC600JD(ライオンアクゾ社製)を、導電性粒子bとした。
(導電性粒子製造例3)
一次粒子の平均粒径が0.35μmのルチル型二酸化チタン100gを水1Lに分散させて懸濁液を調製した。懸濁液を70℃に加温保持した。別途用意した塩化第二スズ(SnCl・5HO)11.6gを2N塩酸100mLに溶かした溶液と、12重量%アンモニア水とを、懸濁液のpHを7〜8に保持するように、約40分かけて同時に添加した。引き続き、別途用意した塩化インジウム(InCl)36.7g及び塩化第二スズ(SnCl・5HO)5.4gを2N塩酸450mLに溶かした溶液と、12重量%アンモニア水とを懸濁液のpHを7〜8に保持するように、約1時間かけて同時に滴下した。滴下終了後、処理懸濁液を濾過、洗浄し、得られた処理顔料のケーキを110℃で乾燥した。次に、得られた乾燥粉末を窒素ガス気流中(1L/分)、500℃で1時間熱処理して、白色の導電性粒子cを得た。
(導電性粒子製造例4)
基体粒子として、一次粒子の平均粒径が0.35μmの酸化アルミニウムを用いたこと以外は、導電性粒子製造例3と同様にして、白色の導電性粒子dを得た。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples. In addition, this invention is not limited to the Example illustrated here. Moreover, below, a part represents a weight part.
(Example of toner production)
100 parts of a polyester resin, 3.5 parts of a quinacridone-based magenta pigment and 3.5 parts of a fluorinated quaternary ammonium salt were thoroughly mixed using a blender, melt-kneaded with a twin-screw extruder, allowed to cool, Coarsely pulverized with a cutter mill. Next, the mixture was finely pulverized with a jet airflow fine pulverizer and further classified with an air classifier to obtain toner base particles having a weight average average particle size of 6.8 μm and a true specific gravity of 1.22 g / cm 3 . Further, 0.8 parts of hydrophobic silica fine particles R972 (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) were added to 100 parts of the toner base particles, and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner.
(Conductive particle production example 1)
As a base particle, 100 g of rutile titanium dioxide having an average primary particle size of 0.35 μm was dispersed in 1 L of water to prepare a suspension. The suspension was kept warm at 70 ° C. Separately prepared solution of 36.7 g of indium chloride (InCl 3 ) and 5.4 g of stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) in 450 mL of 2N hydrochloric acid and 12 wt% aqueous ammonia were added to the pH of the suspension. Was simultaneously added dropwise over about 1 hour so as to maintain the temperature of 7-8. After completion of the dropwise addition, the treated suspension was filtered and washed, and the resulting treated pigment cake was dried at 110 ° C. Next, the obtained dry powder was heat-treated at 500 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas stream (1 L / min) to obtain white conductive particles a.
(Conductive particle production example 2)
Carbon black ketjen black EC600JD (manufactured by Lion Akzo) was used as the conductive particles b.
(Conductive particle production example 3)
A suspension was prepared by dispersing 100 g of rutile titanium dioxide having an average primary particle size of 0.35 μm in 1 L of water. The suspension was kept warm at 70 ° C. A solution prepared by dissolving 11.6 g of separately prepared stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) in 100 mL of 2N hydrochloric acid and 12% by weight aqueous ammonia so that the pH of the suspension is maintained at 7-8. , Simultaneously added over about 40 minutes. Subsequently, a solution prepared by dissolving 36.7 g of separately prepared indium chloride (InCl 3 ) and 5.4 g of stannic chloride (SnCl 4 .5H 2 O) in 450 mL of 2N hydrochloric acid and 12 wt% aqueous ammonia were suspended. So as to maintain the pH of 7 to 8 at the same time over about 1 hour. After completion of the dropwise addition, the treated suspension was filtered and washed, and the resulting treated pigment cake was dried at 110 ° C. Next, the obtained dry powder was heat-treated in a nitrogen gas stream (1 L / min) at 500 ° C. for 1 hour to obtain white conductive particles c.
(Conductive particle production example 4)
White conductive particles d were obtained in the same manner as in the conductive particle production example 3 except that aluminum oxide having an average primary particle size of 0.35 μm was used as the base particles.

Figure 0004695531
(実施例1)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)80部、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液ヒタロイド3001(日立化成社製)10、10部の導電性粒子a、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。結着樹脂層形成液を芯材粒子A(表2参照)の表面に層厚が0.15μmとなるように、スピラコーター(岡田精工社製)を用いて、55℃の雰囲気下で30g/分で塗布し、乾燥した。なお、層厚の調整は、液量によって行った。さらに、150℃の電気炉で1時間焼成し、冷却後に目開き100μmの篩を用いて解砕して、キャリアを得た。
Figure 0004695531
Example 1
80 parts of a silicone resin solution SR2411 having a solid content of 20% by weight (manufactured by Dow Corning Toray), 10 parts of acrylic resin solution Hitaloid 3001 having a solid content of 50% by weight (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), 10 parts of conductive particles a, 100 of toluene Part and 100 parts of butyl cellosolve were dispersed for 10 minutes using a homomixer to prepare a binder resin layer forming solution. Using a spira coater (manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) so that the layer thickness is 0.15 μm on the surface of the core particle A (see Table 2), the binder resin layer forming liquid is 30 g / 55 ° C. in an atmosphere of 55 ° C. Apply in minutes and dry. The layer thickness was adjusted depending on the liquid amount. Further, it was baked in an electric furnace at 150 ° C. for 1 hour, and after cooling, it was crushed using a sieve having an opening of 100 μm to obtain a carrier.

Figure 0004695531
なお、表2中、磁化は、1kOeの磁場を印加したときの磁化を意味する。
(比較例1)
導電性粒子として、導電性粒子bを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、キャリアを得た。
(実施例2)
導電性粒子として、導電性粒子cを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、キャリアを得た。
(実施例3)
導電性粒子として、導電性粒子dを用いたこと以外は、実施例1と同様にして、キャリアを得た。
(比較例2)
芯材粒子として、芯材粒子Bを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(比較例3)
芯材粒子として、芯材粒子Cを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(比較例4)
芯材粒子として、芯材粒子Dを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(比較例5)
芯材粒子として、芯材粒子Eを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(比較例6)
芯材粒子として、芯材粒子Fを用いたこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(実施例4)
導電性粒子aの添加量を20部に増量したこと以外は、実施例1と同様にして、キャリアを得た。
(実施例5)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)80部、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液ヒタロイド3001(日立化成社製)10部、7部の導電性粒子d、硬質粒子として、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化亜鉛粒子3部、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。
Figure 0004695531
In Table 2, magnetization means magnetization when a magnetic field of 1 kOe is applied.
(Comparative Example 1)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles b were used as the conductive particles.
(Example 2)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles c were used as the conductive particles.
(Example 3)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the conductive particles d were used as the conductive particles.
(Comparative Example 2)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the core material particle B was used as the core material particle.
(Comparative Example 3)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the core material particle C was used as the core material particle.
(Comparative Example 4)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the core particle D was used as the core particle.
(Comparative Example 5)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the core material particle E was used as the core material particle.
(Comparative Example 6)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the core material particle F was used as the core material particle.
Example 4
A carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the amount of the conductive particles a added was increased to 20 parts.
(Example 5)
80 parts of a silicone resin solution SR2411 having a solid content of 20% by weight (manufactured by Dow Corning Toray), 10 parts of acrylic resin solution Hitaloid 3001 having a solid content of 50% by weight (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), 7 parts of conductive particles d, hard As particles, 3 parts of zinc oxide particles having an average primary particle diameter of 0.34 μm, 100 parts of toluene and 100 parts of butyl cellosolve were dispersed for 10 minutes using a homomixer to prepare a binder resin layer forming liquid.

上記の結着樹脂層形成液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして、キャリアを得た。
(実施例6)
硬質粒子として、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化チタン粒子を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、キャリアを得た。
(実施例7)
硬質粒子として、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化アルミニウム粒子を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、キャリアを得た。
(実施例8)
導電性粒子dの添加量を3部に減量したこと以外は、実施例3と同様にして、キャリアを得た。
(実施例9)
導電性粒子dの添加量を10部、酸化アルミニウム粒子の添加量を65部に変更したこと以外は、実施例7と同様にして、キャリアを得た。
(実施例10)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)80部、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液ヒタロイド3001(日立化成社製)10部、7部の導電性粒子d、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化亜鉛粒子3部、化学構造式
N(CHSi(OCH
で表されるアミノシランカップリング剤1.5部、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。
A carrier was obtained in the same manner as in Example 1 except that the binder resin layer forming liquid was used.
(Example 6)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 5 except that titanium oxide particles having an average primary particle size of 0.34 μm were used as the hard particles.
(Example 7)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 5 except that aluminum oxide particles having an average primary particle size of 0.34 μm were used as the hard particles.
(Example 8)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 3 except that the amount of the conductive particles d added was reduced to 3 parts.
Example 9
A carrier was obtained in the same manner as in Example 7 except that the addition amount of the conductive particles d was changed to 10 parts and the addition amount of the aluminum oxide particles was changed to 65 parts.
(Example 10)
80 parts of a silicone resin solution SR2411 having a solid content of 20% by weight (manufactured by Dow Corning Toray), 10 parts of acrylic resin solution Hitaloid 3001 having a solid content of 50% by weight (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.), 7 parts of conductive particles d, primary 3 parts of zinc oxide particles having an average particle diameter of 0.34 μm, chemical structural formula H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
The binder resin layer forming solution was prepared by dispersing 1.5 parts of the aminosilane coupling agent represented by the formula: 100 parts of toluene and 100 parts of butyl cellosolve for 10 minutes using a homomixer.

上記の結着樹脂層形成液を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、キャリアを得た。
(実施例11)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)80部、固形分77重量%のグアナミン樹脂溶液マイコート106(三井サイテック社製)6.5部、7部の導電性粒子d、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化亜鉛粒子3部、化学構造式
N(CHSi(OCH
で表されるアミノシランカップリング剤1.5部、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。
A carrier was obtained in the same manner as in Example 7 except that the binder resin layer forming liquid was used.
(Example 11)
80 parts by weight of a silicone resin solution SR2411 with a solid content of 20% by weight (manufactured by Dow Corning Toray), 6.5 parts by weight of a guanamine resin solution Mycoat 106 with a solid content of 77% by weight (manufactured by Mitsui Cytec), 7 parts of conductive particles d, 3 parts of zinc oxide particles having an average primary particle size of 0.34 μm, chemical structural formula H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
The binder resin layer forming solution was prepared by dispersing 1.5 parts of the aminosilane coupling agent represented by the formula: 100 parts of toluene and 100 parts of butyl cellosolve for 10 minutes using a homomixer.

上記の結着樹脂層形成液を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、キャリアを得た。
(実施例12)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)80部、揮発分0重量%のメラミン樹脂サイメル303(三井サイデック社製)5部、7部の導電性粒子d、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化亜鉛粒子3部、化学構造式
N(CHSi(OCH
で表されるアミノシランカップリング剤1.5部、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。
A carrier was obtained in the same manner as in Example 7 except that the binder resin layer forming liquid was used.
(Example 12)
80 parts of a silicone resin solution SR2411 (made by Toray Dow Corning) having a solid content of 20% by weight, 5 parts of a melamine resin Cymel 303 (made by Mitsui Sydec Co., Ltd.) having a volatile content of 0% by weight, 7 parts of conductive particles d, primary particles 3 parts of zinc oxide particles having an average particle size of 0.34 μm, chemical structural formula H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
The binder resin layer forming solution was prepared by dispersing 1.5 parts of the aminosilane coupling agent represented by the formula: 100 parts of toluene and 100 parts of butyl cellosolve for 10 minutes using a homomixer.

上記の結着樹脂層形成液を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、キャリアを得た。
(実施例13)
固形分20重量%のシリコーン樹脂溶液SR2411(東レ・ダウコーニング社製)55部、固形分77重量%のグアナミン樹脂溶液マイコート106(三井サイテック社製)6.5部、固形分50重量%のアクリル樹脂溶液ヒタロイド3001(日立化成社製)5部、7部の導電性粒子d、一次粒子の平均粒径が0.34μmの酸化亜鉛粒子3部、化学構造式
N(CHSi(OCH
で表されるアミノシランカップリング剤1.5部、トルエン100部及びブチルセロソルブ100部を、ホモミキサーを用いて、10分間分散させ、結着樹脂層形成液を調製した。
A carrier was obtained in the same manner as in Example 7 except that the binder resin layer forming liquid was used.
(Example 13)
55 parts by weight of a silicone resin solution SR2411 with a solid content of 20% by weight (manufactured by Dow Corning Toray), 6.5 parts of a guanamine resin solution Mycoat 106 with a solid content of 77% by weight (manufactured by Mitsui Cytec), and 50% by weight of a solid content Acrylic resin solution Hitaroid 3001 (manufactured by Hitachi Chemical Co., Ltd.) 5 parts, 7 parts of conductive particles d, 3 parts of zinc oxide particles having an average primary particle size of 0.34 μm, chemical structural formula H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OCH 3 ) 3
The binder resin layer forming solution was prepared by dispersing 1.5 parts of the aminosilane coupling agent represented by the formula: 100 parts of toluene and 100 parts of butyl cellosolve for 10 minutes using a homomixer.

上記の結着樹脂層形成液を用いたこと以外は、実施例7と同様にして、キャリアを得た。
(実施例14)
芯材粒子として、芯材粒子Gを用いたこと以外は、実施例10と同様にして、キャリアを得た。
(実施例15)
芯材粒子として、芯材粒子Hを用いたこと以外は、実施例10と同様にして、キャリアを得た。
(実施例16)
芯材粒子として、芯材粒子Iを用いたこと以外は、実施例10と同様にして、キャリアを得た。
(実施例17)
芯材粒子として、芯材粒子Jを用いたこと以外は、実施例10と同様にして、キャリアを得た。
(実施例18)
芯材粒子として、芯材粒子Kを用いたこと以外は、実施例10と同様にして、キャリアを得た。
(実施例19)
固形分77重量%のグアナミン樹脂溶液マイコート106(三井サイテック社製)の代わりに、揮発分0重量%のメラミン樹脂サイメル303(三井サイデック社製)を用いたこと以外は、実施例13と同様にして、キャリアを得た。
(実施例20)
硬質粒子として、一次粒子の平均粒径が0.31μmのシリカ粒子を用いたこと以外は、実施例5と同様にして、キャリアを得た。
A carrier was obtained in the same manner as in Example 7 except that the binder resin layer forming liquid was used.
(Example 14)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 10 except that the core particle G was used as the core particle.
(Example 15)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 10 except that the core particle H was used as the core particle.
(Example 16)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 10 except that the core material particle I was used as the core material particle.
(Example 17)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 10 except that the core particle J was used as the core particle.
(Example 18)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 10 except that the core material particle K was used as the core material particle.
(Example 19)
Example 13 except that melamine resin Cymel 303 (manufactured by Mitsui Sydec) having a volatile content of 0% by weight was used in place of 77% by weight of guanamine resin solution Mycoat 106 (manufactured by Mitsui Cytec). And got a career.
(Example 20)
A carrier was obtained in the same manner as in Example 5 except that silica particles having an average primary particle size of 0.31 μm were used as the hard particles.

Figure 0004695531
(現像剤の製造及び評価)
トナー製造例で得たトナー10部と、実施例及び比較例で得られたキャリア100部を、ミキサーを用いて10分攪拌して現像剤を作製した。
Figure 0004695531
(Manufacture and evaluation of developer)
A developer was prepared by stirring 10 parts of the toner obtained in the toner production example and 100 parts of the carrier obtained in Examples and Comparative Examples for 10 minutes using a mixer.

得られた現像剤を用いて画像形成を行い、現像トルク、色汚れ、画像品質(地汚れ、粒状度)、キャリア付着、50kラン後地汚れについての試験を行った。   An image was formed using the obtained developer, and tests were conducted on development torque, color stain, image quality (background stain, granularity), carrier adhesion, and background stain after 50k run.

なお、画像を形成する際は、デジタルカラー複写機・プリンター複合機イマジオカラー4000(リコー社製)を使用し、現像条件は、以下の通りとした。   When forming an image, a digital color copier / printer combined machine Imagio Color 4000 (manufactured by Ricoh) was used, and the development conditions were as follows.

現像ギャップ(感光体−現像スリーブ間の最近接距離):0.35mm
ドクターギャップ(現像スリーブ−ドクター間の最近接距離):0.65mm
感光体の線速度:200mm/秒
(現像スリーブの線速度)/(感光体の線速度)=1.80
書込み密度:600dpi
帯電電位(Vd):−600V
画像部(べた原稿)にあたる部分の露光後の電位(V1):−150V
現像バイアス:DC成分:−500V/交流バイアス成分:2kHz、−100V〜−900V、50%duty
表4に評価結果を示す。
Development gap (closest distance between photoreceptor and development sleeve): 0.35 mm
Doctor gap (closest distance between developing sleeve and doctor): 0.65 mm
Photoconductor linear velocity: 200 mm / sec (Developing sleeve linear velocity) / (Photoconductor linear velocity) = 1.80
Writing density: 600 dpi
Charging potential (Vd): -600V
Potential after exposure of the portion corresponding to the image portion (solid document) (V1): -150V
Development bias: DC component: -500 V / AC bias component: 2 kHz, -100 V to -900 V, 50% duty
Table 4 shows the evaluation results.

Figure 0004695531
評価において採用した試験方法は、以下の通りである。
(1)現像トルク
現像装置に現像剤を700g入れた時の現像部のトルクを測定し、値が非常に大きいものを×とした。
(2)色汚れ
ベタ画像を出力して色差を測定した。具体的には、現像剤をセットした直後の画像をX−Rite 938 D50(アムテック社製)により測定した値Eと、現像ユニット単独で1時間空攪拌した後に出力した画像をX−Riteにより測定した値E’から、次式によりΔEを求め、以下のようにランク付けした。
Figure 0004695531
The test methods employed in the evaluation are as follows.
(1) Development torque The torque of the developing part when 700 g of the developer was put in the developing device was measured, and the value with a very large value was marked as x.
(2) Color stain A solid image was output and the color difference was measured. Specifically, the value E measured by X-Rite 938 D50 (manufactured by Amtec Co., Ltd.) was measured immediately after the developer was set, and the image output after stirring for 1 hour with the developing unit alone was measured by X-Rite. From the obtained value E ′, ΔE was obtained by the following equation and ranked as follows.

ΔE=E−E’
E={(L+(a+(b1/2
(Yellow IDが1.4の時の値を読む)
◎:ΔE≦2
○:2<ΔE≦5
×:5<ΔE
このとき、◎、○を合格とし、×を不合格とした。
(3)地汚れ
画像上の地肌部の汚れを目視で評価した。このとき、大変良好であるものを◎、良好であるものを○、使用可能であるものを△、不良(許容不可のレベル)であるものを×とした。
(4)粒状度
下記式で定義された粒状度(明度範囲:50〜80)を転写紙上で測定した。
ΔE = EE
E = {(L * ) 2 + (a * ) 2 + (b * ) 2 } 1/2
(Read the value when Yellow ID is 1.4)
A: ΔE ≦ 2
○: 2 <ΔE ≦ 5
×: 5 <ΔE
At this time, ◎ and ○ were accepted and x was rejected.
(3) Background stain The stain on the background on the image was visually evaluated. At this time, very good ones were marked with ◎, good ones with ○, usable ones with Δ, and poor (unacceptable level) with x.
(4) Granularity Granularity (brightness range: 50 to 80) defined by the following formula was measured on transfer paper.

粒状度=exp(aL+b)∫(WS(f))1/2VTF(f)df
L:平均明度
f:空間周波数(cycle/mm)
WS(f):明度変動のパワースペクトラム
VTF(f):視覚の空間周波数特性
a、b:係数
粒状度が0以上0.1未満であるものを◎(大変良好)、0.1以上0.2未満であるものを○(良好)、0.2以上0.3未満であるものを△(使用可能)、0.3以上であるものを×(不良(許容不可のレベル))とした。
(5)キャリア付着
キャリア付着が発生しても、紙に転写されるのは、一部のキャリアであるため、感光体ドラム上から粘着テープで転写して評価した。
Granularity = exp (aL + b) ∫ (WS (f)) 1/2 VTF (f) df
L: Average brightness f: Spatial frequency (cycle / mm)
WS (f): Power spectrum of brightness fluctuation VTF (f): Visual spatial frequency characteristics a, b: ◎ (very good) when coefficient granularity is 0 or more and less than 0.1, 0.1 or more and 0.0. A value of less than 2 was evaluated as ◯ (good), a value of 0.2 or more and less than 0.3 as Δ (usable), and a value of 0.3 or more as x (defective (unacceptable level)).
(5) Carrier adhesion Even if carrier adhesion occurs, it is a part of the carrier that is transferred to the paper.

副走査方向に2ドットライン(100lpi/inch)の画像パターンを作成し、直流バイアス成分として、−400Vを印加して現像し、2ドットラインのライン間に付着したキャリアの個数(面積100cm)を目視で観察して、評価を行った。このとき、大変良好であるものを◎、良好であるものを○、使用可能であるものを△、不良(許容不可のレベル)であるものを×とした。
(6)50kラン後地汚れ
初期画像出しに使用したトナーを補給しながら画像面積率6%の文字画像チャートで5万枚のランニング評価を行った。上記現像条件における地肌部の汚れを(3)と同様に評価した。
An image pattern of 2 dot lines (100 lpi / inch) is created in the sub-scanning direction, developed by applying −400 V as a DC bias component, and the number of carriers attached between the 2 dot line lines (area 100 cm 2 ). Were visually observed for evaluation. At this time, very good ones were marked with ◎, good ones with ○, usable ones with Δ, and poor (unacceptable level) with x.
(6) Background stain after 50k run 50,000 running evaluations were performed using a character image chart with an image area ratio of 6% while replenishing the toner used for initial image printing. The stain on the background portion under the above development conditions was evaluated in the same manner as (3).

抵抗測定セルの一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a resistance measurement cell. 振動ふるい機の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of a vibration sieve machine. 本発明の画像形成方法で用いられる現像装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the image development apparatus used with the image forming method of this invention. 本発明の画像形成方法で用いられる画像形成装置の一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the image forming apparatus used with the image forming method of this invention. 本発明の画像形成方法で用いられる画像形成装置の他の例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the other example of the image forming apparatus used with the image forming method of this invention. 本発明のプロセスカートリッジの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the process cartridge of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 振動ふるい機
2 円筒容器
3 スプリング
4 ベース
5 金網
6 共振リング
7 高周波電流ケーブル
8 コンバータ
9 リング状フレーム
11 セル
12a、12b 電極
13 キャリア
20 感光体
21 トナー
23 キャリア
24a、24b 駆動ローラー
26 クリーニング前露光光源
32 帯電部材
33 像露光系
40 現像装置
41 現像スリーブ
42 現像剤収容部材
43 ドクターブレード
44 支持ケース
45 トナーホッパー
46 現像剤収容部
47 現像剤撹拌機構
48 トナーアジテータ
49 トナー補給機構
50 転写装置
60 クリーニング装置
61 クリーニングブレード
62 トナー回収室
64 ブラシ状クリーニング手段
70 除電光源
80 転写媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Vibrating screen machine 2 Cylindrical container 3 Spring 4 Base 5 Wire mesh 6 Resonant ring 7 High frequency current cable 8 Converter 9 Ring frame 11 Cell 12a, 12b Electrode 13 Carrier 20 Photoconductor 21 Toner 23 Carrier 24a, 24b Drive roller 26 Pre-cleaning exposure Light source 32 Charging member 33 Image exposure system 40 Developing device 41 Developing sleeve 42 Developer accommodating member 43 Doctor blade 44 Support case 45 Toner hopper 46 Developer accommodating portion 47 Developer agitating mechanism 48 Toner agitator 49 Toner replenishing mechanism 50 Transfer device 60 Cleaning Device 61 Cleaning blade 62 Toner recovery chamber 64 Brush-like cleaning means 70 Static elimination light source 80 Transfer medium

Claims (18)

磁性を有する芯材粒子結着樹脂を含有するにより被覆されているキャリアにおいて、
該芯材粒子は、重量平均粒径Dwが22μm以上32μm以下であ、個数平均粒径Dpに対する重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.00以上1.20以下であり、粒径が20μm以下である粒子の含有量が0重量%以上7重量%以下であり、粒径が36μm以下である粒子の含有量が90重量%以上100重量%以下であり、BET比表面積300cm/g以上900cm/g以下であり、
該結着樹脂を含有する層は、白色導電性粒子をさらに含有し、
該白色導電性粒子は、基体粒子が二酸化スズ及び酸化インジウムを含有する導電性被覆層により被覆されていることを特徴とするキャリア。
In carrier core material particles having magnetism are coated with a layer containing a binder resin,
The core material particles state, and are less weight average particle diameter Dw at least 22 .mu.m 32 [mu] m, the ratio Dw / Dp of weight average particle diameter Dw to the number average particle size Dp is not less 1.00 to 1.20, the particle size There is less 7 wt% content of 0 wt% or more of the particles is 20μm or less, the particle size is not more than 100 wt% content of 90 wt% or more of the particles is less than 36 .mu.m, B ET specific surface area of 300cm 2 / g or more and 900 cm 2 / g or less,
Layer containing a binder resin may further contain a white Iroshirube conductive particles,
The carrier, wherein the white conductive particles are coated with a conductive coating layer containing tin dioxide and indium oxide .
前記白色導電性粒子は、前記基体粒子と前記導電性被覆層の間に、二酸化スズを含有するが形成されていることを特徴とする請求項1に記載のキャリア。 The carrier according to claim 1, wherein the white conductive particles have a layer containing tin dioxide formed between the base particles and the conductive coating layer . 前記基体粒子は、酸化アルミニウム粒子であることを特徴とする請求項1又は2に記載のキャリア。 The carrier according to claim 1, wherein the substrate particles are aluminum oxide particles . 体積抵抗率が1×1011Ω・cm以上1×1016Ω・cm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キャリア。 4. The carrier according to claim 1, wherein the volume resistivity is 1 × 10 11 Ω · cm or more and 1 × 10 16 Ω · cm or less. 前記結着樹脂を含有する層は、硬質粒子をさらに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キャリア。 The carrier according to any one of claims 1 to 4, wherein the layer containing the binder resin further contains hard particles. 前記結着樹脂を含有する層の重量に対する前記硬質粒子及び前記白色導電性粒子の総重量の比5%以上70%以下であることを特徴とする請求項5に記載のキャリア。 The carrier according to claim 5, wherein a ratio of a total weight of the hard particles and the white conductive particles to a weight of the layer containing the binder resin is 5% or more and 70% or less. 前記硬質粒子は、シリカ粒子酸化チタン粒子及びアルミナ粒子の少なくとも一つであることを特徴とする請求項5又は6に記載のキャリア。 The carrier according to claim 5 or 6, wherein the hard particles are at least one of silica particles , titanium oxide particles, and alumina particles . 前記硬質粒子及び前記基体粒子は、同一の金属酸化物粒子を含有することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか一項に記載のキャリア。 The carrier according to any one of claims 5 to 7, wherein the hard particles and the base particles contain the same metal oxide particles . 前記結着樹脂を含有する層は、アミノシランカップリング剤をさらに含有す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キャリア。 The carrier according to any one of claims 1 to 8, wherein the layer containing the binder resin further contains an aminosilane coupling agent. 前記結着樹脂は、熱可塑性樹脂とグアナミン樹脂の架橋物及び熱可塑性樹脂とメラミン樹脂の架橋物の少なくとも一方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キャリア。 The binder resins, the carrier according to any one of claims 1 to 9, characterized in that at least one of thermoplastic resin and a crosslinked product of guanamine resin and a crosslinked product of thermoplastic resin and melamine resin . 前記熱可塑性樹脂は、アクリル樹脂であることを特徴とする請求項10に記載のキャリア。   The carrier according to claim 10, wherein the thermoplastic resin is an acrylic resin. 前記芯材粒子は、1kOeの磁界を印加したときの磁化が50emu/g以上150emu/g以下であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか一項に記載のキャリア。   The carrier according to any one of claims 1 to 11, wherein the core particles have a magnetization of 50 emu / g or more and 150 emu / g or less when a magnetic field of 1 kOe is applied. 前記芯材粒子は、Mn−Mg−Sr系フェライト粒子、Mn系フェライト粒子又はマグネタイト粒子であることを特徴とする請求項1乃至12のいずれか一項に記載のキャリア。 The carrier according to any one of claims 1 to 12, wherein the core particles are Mn-Mg-Sr ferrite particles , Mn ferrite particles, or magnetite particles . 前記芯材粒子は、嵩密度2.1g/cm以上2.6g/cm以下であることを特徴とする請求項1乃至13のいずれか一項に記載のキャリア。 14. The carrier according to claim 1 , wherein the core particles have a bulk density of 2.1 g / cm 3 or more and 2.6 g / cm 3 or less. 請求項1乃至14のいずれか一項に記載のキャリア及びトナーを有することを特徴とする現像剤。 A developer comprising the carrier and the toner according to claim 1. 感光体に形成された潜像を、請求項15に記載の現像剤を用いて現像する工程を有することを特徴とする画像形成方法。 An image forming method comprising a step of developing a latent image formed on a photoreceptor using the developer according to claim 15. 前記現像剤を担持する現像スリーブを前記感光体に対向すると共に前記感光体との距離が0.4mm以下となるように設け、
該現像スリーブに、現像バイアスとして、直流電圧及び交流電圧の少なくとも一方を印加することにより、前記感光体に形成された潜像を現像することを特徴とする請求項16に記載の画像形成方法。
It provided a developing sleeve for carrying the developer so that the distance between the photosensitive member while facing the photosensitive member is 0.4mm or less,
The image forming method according to claim 16 , wherein the latent image formed on the photoconductor is developed by applying at least one of a DC voltage and an AC voltage as a developing bias to the developing sleeve.
感光体と、該感光体に形成された潜像を、請求項15に記載の現像剤を用いて現像する現像手段を一体に支持し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 Wherein a photosensitive member, a latent image formed on the photosensitive body, that is supported on one body developing means to development using a developer according to claim 15, which is detachably attached to the image forming apparatus main body Process cartridge.
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