JP4700582B2 - Electrophotographic developer carrier and developer - Google Patents

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本発明は、磁性を有する芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなる、重量平均粒径Dwが22〜32μmである電子写真現像剤用キャリア、現像剤、現像方法、画像形成装置に関する。   The present invention relates to a carrier for an electrophotographic developer having a weight average particle diameter Dw of 22 to 32 μm, a developer, a developing method, and an image forming apparatus, each comprising a magnetic core material particle and a resin layer covering the particle surface. About.

電子写真の現像方式には、トナーのみを主成分とする、いわゆる一成分系現像方式と、ガラスビーズ、磁性体キャリア、あるいは、それらの表面を樹脂などで被覆したコートキャリアとトナーとを混合して使用する二成分系現像方式がある。
二成分現像方式は、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広いため、一成分方式に比較して、帯電特性が安定しており、長期にわたって高画質を維持するのに有利である。また、現像領域へのトナー量供給能力が高いことが特徴であり、レーザービームなどで感光体上に静電潜像を形成し、この潜像を顕像化するデジタル方式の電子写真システムにおいて、前述の特徴を活かした二成分現像方式が広く採用されている。
The electrophotographic development system is a mixture of a so-called one-component development system that is mainly composed of toner, glass beads, a magnetic carrier, or a coated carrier whose surface is coated with a resin and toner. There are two-component development systems used.
Since the two-component development method uses a carrier and has a large triboelectric charging area for the toner, the charging characteristics are more stable than the one-component method, and it is advantageous for maintaining high image quality over a long period of time. . In addition, in the digital electrophotographic system that has a high toner amount supply capability to the development area, forms an electrostatic latent image on a photoreceptor with a laser beam or the like, and visualizes the latent image, A two-component development system that makes use of the above-mentioned features is widely adopted.

近年、解像度アップ、ハイライト再現性、均一性(粒状性)向上、およびカラー化などに対応するため、潜像の最小単位(1ドット)の極小化、高密度化が図られており、特に、これらの潜像(ドット)を、忠実に現像できる現像システムが重要な課題となってきている。そのため、プロセス条件、現像剤(トナー、キャリア)両面から種々の提案がなされている。プロセス面では、現像ギャップの近接化、感光体の薄膜化、また、書き込みビーム径の小径化等が有効であるが、コストが高くなること、また信頼性などの点で依然大きな課題がある。   In recent years, the minimum unit (1 dot) of the latent image has been minimized and increased in density in order to cope with resolution enhancement, highlight reproducibility, uniformity (granularity) improvement, and colorization. Development systems capable of faithfully developing these latent images (dots) have become an important issue. For this reason, various proposals have been made in terms of both process conditions and developer (toner, carrier). In terms of process, it is effective to make the developing gap close, to make the photoconductor thin, and to reduce the writing beam diameter, but there are still significant problems in terms of cost and reliability.

一方、現像剤としては、小粒径トナーの使用によりドットの再現性が大幅に改良される。しかし、小粒径トナーを含む現像剤には、地汚れの発生、画像濃度の不足などの解決すべき課題が残っている。また、小粒径のフルカラートナーの場合、充分な色調を得るため、低軟化点の樹脂が使用されるが、黒トナーの場合に比べて、キャリアへのスペント量が多くなり、現像剤が劣化して、トナー飛散および地肌汚れが起こり易くなる。   On the other hand, as a developer, the reproducibility of dots is greatly improved by using a toner having a small particle diameter. However, the developer containing the small particle size toner still has problems to be solved such as generation of background stains and insufficient image density. In the case of a full color toner with a small particle size, a resin with a low softening point is used in order to obtain a sufficient color tone, but the spent amount to the carrier is increased and the developer is deteriorated as compared with the case of a black toner. As a result, toner scattering and background staining are likely to occur.

小粒径キャリアの使用も種々提案されている。
例えば、特許文献1では、スピネル構造を持つフェライト粒子からなり、平均粒径が30μm未満の磁性キャリアが提案されている。これは、樹脂コートされていないキャリアであって、低い現像電界のもとで使用するものであり、現像能力に乏しく、また樹脂コートされていないため、寿命が短い。
Various uses of small particle size carriers have also been proposed.
For example, Patent Document 1 proposes a magnetic carrier made of ferrite particles having a spinel structure and having an average particle size of less than 30 μm. This is a carrier that is not resin-coated, and is used under a low development electric field, and has a short development life because it has poor development capability and is not resin-coated.

また、特許文献2には、キャリア粒子を有する電子写真用キャリアにおいて、該キャリアは、50%平均粒径(D50)15〜45μmを有し、22μmより小さいキャリア粒子を1〜20%含有しており、16μmより小さいキャリア粒子を3%以下含有しており、62μm以上のキャリア粒子を2〜15%含有しており、かつ88μm以上のキャリア粒子を2%以下含有し、かつ、特定の比表面積をもつ電子写真用キャリアが記載されている。   Further, in Patent Document 2, in an electrophotographic carrier having carrier particles, the carrier has a 50% average particle size (D50) of 15 to 45 μm and contains 1 to 20% of carrier particles smaller than 22 μm. 3% or less of carrier particles smaller than 16 μm, 2 to 15% of carrier particles of 62 μm or more, 2% or less of carrier particles of 88 μm or more, and a specific specific surface area An electrophotographic carrier is described.

この小粒径キャリアを使用する場合には、次のような利点が得られる。
(1)単位体積当りの表面積が広いため、個々のトナーに充分な摩擦帯電を与えることができ、低帯電量トナー、逆帯電量トナーの発生が少ない。その結果、地汚れが発生しにくくなり、また、ドット周辺のトナーのちり、にじみが少なくドット再現性が良好となる。
(2)単位体積当りの表面積が広く、地汚れが発生しにくく、現像により充分な画像濃度が得られる。
(3)小粒径キャリアは、緻密な磁気ブラシを形成し、かつ穂の流動性が良いため、画像に穂跡が発生しにくいという特徴がある。
When this small particle size carrier is used, the following advantages are obtained.
(1) Since the surface area per unit volume is large, sufficient frictional charge can be given to each toner, and the generation of low charge amount toner and reverse charge amount toner is small. As a result, the background stains are less likely to occur, the toner around the dots is less dusty and blurred, and the dot reproducibility is improved.
(2) The surface area per unit volume is large, and background stains hardly occur, and a sufficient image density can be obtained by development.
(3) The small particle size carrier is characterized in that it forms a dense magnetic brush and the flowability of the ears is good, so that the traces of the ears are hardly generated in the image.

しかし、キャリアは小粒径化に伴って、磁気束縛力が粒径の3乗の割合で急激に小さくなり、キャリア付着が非常に起き易くなり、キャリア粒子、または切断された磁気ブラシの形態で付着する。その結果、感光体の傷や定着ローラ傷の発生原因となることが、非常に大きな課題であった。   However, as the particle size of the carrier decreases, the magnetic binding force rapidly decreases at a ratio of the cube of the particle size, and the carrier adhesion is very likely to occur, in the form of carrier particles or cut magnetic brushes. Adhere to. As a result, it has been a very big problem to cause scratches on the photoreceptor and flaws on the fixing roller.

特開昭58−144839号公報JP 58-144839 A 特許第3029180号公報Japanese Patent No. 3029180

従って、本発明の主たる目的は、かかる不具合を生じさせない、即ち、粒状性が良好、帯電安定性が良好、地汚れが少ない、かつキャリア付着の起こり難いキャリア、および現像剤を、さらに、現像方法、画像形成装置を提供することである。   Accordingly, the main object of the present invention is to provide a carrier and a developer that do not cause such inconvenience, that is, good graininess, good charging stability, little background stain, and hardly cause carrier adhesion, and a developer. An image forming apparatus is provided.

上記課題を解決するために、本発明者らは鋭意検討の結果、小粒径であって、小粒径粒子の含有割合が少ない特定の粒径分布を持ち、かつ芯材内部に存在する空隙が一定の大きさ以上の粒子の比率を低く制御することによって、上記の課題を達成できることが分かった。   In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have intensively studied and, as a result, have a specific particle size distribution with a small particle size and a small content ratio of the small particle size particles, and voids existing inside the core material. It has been found that the above problem can be achieved by controlling the ratio of particles having a certain size or more to be low.

通常、画像の地肌部や画像部へのキャリア付着は、Fm<Fcとなったときに、キャリア粒子、または切断された磁気ブラシの形態で付着することにより生じる。
ただし、Fm:磁気束縛力、Fc:キャリア付着を引き起こす力である。
Usually, the carrier adheres to the background portion or the image portion of the image, when Fm <Fc, it is caused by adhering in the form of carrier particles or a cut magnetic brush.
However, Fm: Magnetic binding force, Fc: Force causing carrier adhesion.

本発明者らは、小粒径キャリアについてキャリア付着し易い芯材、あるいは感光体にキャリア付着してしまった粒子について、各種の分析・解析を実施したところ、これらの粒子には、内部に大きな空隙が存在している粒子が多いことを見出した。   The present inventors conducted various analyzes and analyzes on the core material that easily adheres to the carrier with respect to the carrier having a small particle diameter, or the particle that has adhered to the carrier on the photoconductor. We found that there are many particles with voids.

酸化鉄、金属酸化物を混合、粉砕、造粒し、更に焼成して得られるフェライト粒子は、微小な空隙が粒子内部に存在しているものが多く、大きな空隙を有する粒子は、質量が実質的に小さくなるために、磁化が小さくなり、現像スリーブに対する磁気束縛力が小さくなって、キャリア付着を生じ易い。特に、平均粒径が小さくなると、粒子当りの磁化のバラツキが、平均粒径の大きなキャリアに比べて、大きな影響をもたらし、キャリア付着が発生し易くなることが分かった。   Ferrite particles obtained by mixing, pulverizing, granulating, and firing iron oxide and metal oxide often have fine voids inside the particles, and particles having large voids have a substantial mass. Therefore, the magnetization is reduced, the magnetic binding force on the developing sleeve is reduced, and carrier adhesion is likely to occur. In particular, it has been found that when the average particle size is reduced, the variation in magnetization per particle has a greater influence than the carrier having a large average particle size, and carrier adhesion tends to occur.

大きな空隙が存在する粒子は、体積に比較して質量が小さくなるため、一粒子あたりの磁化も小さくなる。一方、空隙の有無に関わらずキャリアの表面積は実質的に同じであるため、粒子内部に空隙があってもキャリアに蓄積するトナーのカウンターチャージ、あるいは誘導される電荷量は、同じ値となる。従って、Fm<Fcとなって、キャリア付着が発生しているものと考えられる。
粒子内部に存在する空隙の様子は、種々の方法で検出できるが、以下の方法によっても、簡単に定量化することが可能である。
Since particles having large voids have a smaller mass than a volume, the magnetization per particle is also reduced. On the other hand, since the surface area of the carrier is substantially the same regardless of the presence or absence of voids, even if there are voids inside the particles, the counter charge of the toner accumulated in the carrier or the amount of induced charge has the same value. Therefore, it is considered that Fm <Fc and carrier adhesion occurs.
The state of voids existing inside the particles can be detected by various methods, but can also be easily quantified by the following method.

即ち、粒子内部の空隙部分の円相当径dμm、および各粒子が外部に対して占める面積の円相当径Dμmの算出は、以下の手順で求めることが出来る。
測定装置:X線顕微鏡(TUX-3000W) 株式会社東研、46KV、200μA、焦点寸法0.6μm
X線顕微鏡(TUX-3000W)写真における空隙部分、および空隙を含む粒子が外部に対して占める面積を、画像処理ソフト(Image-Pro PLUS Ver4.0:MEDIA CYBERNETICS社製)を使用して測定し、円相当径を算出した。
キャリアを2000個を上述の方法で測定・解析し、空隙の円相当径(d)と、各粒子が外部に対して占める面積の円相当径Dの比率d/Dを求め、キャリア付着とその存在確率を検討したところ、下記第(1)項に記載に示す関係が明確となり本発明に到った。
なお、円相当径は次式で表される。
That is, the calculation of the equivalent circle diameter d μm of the void portion inside the particle and the equivalent circle diameter D μm of the area occupied by each particle with respect to the outside can be obtained by the following procedure.
Measuring equipment: X-ray microscope (TUX-3000W) Token Co., Ltd., 46KV, 200μA, focal size 0.6μm
Using an image processing software (Image-Pro PLUS Ver4.0: MEDIA CYBERNETICS), measure the void area in the X-ray microscope (TUX-3000W) photograph and the area occupied by void-containing particles. The equivalent circle diameter was calculated.
2,000 carriers were measured and analyzed by the method described above, and the ratio d / D of the equivalent circle diameter (d) of the voids and the equivalent circle diameter D of the area occupied by each particle with respect to the outside was determined. When the existence probability was examined, the relationship described in the following item (1) was clarified and the present invention was reached.
The equivalent circle diameter is expressed by the following equation.

Figure 0004700582
Figure 0004700582

Figure 0004700582
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これらの結果に基いて、本発明者らは空隙の存在状態とその個数比率を制御することによって、粒子間の磁化のバラツキを低減させることが出来ることを見出し本発明に至った。
即ち、以下の具体的な手段により、上記の課題を解決できる。
(1)「芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなり、重量平均粒径Dwが22〜32μm、かつ重量平均粒径Dwと個数平均粒径Dpとの比Dw/Dpが1〜1.20である電子写真現像剤用キャリアであって、前記芯材粒子は、超音波振動篩で微粉を除去した後に磁気分離したものであり、キャリア芯材粒子の投影断面の円相当径をDμm、芯材粒子内部に存在する最大の空隙の投影断面の円相当径をdμmとするとき、0.40<(d/D)<1.0である粒子の個数比率が、0〜2000個数ppmであることを特徴とする電子写真現像剤用キャリア」、
)「キャリア芯材がMnMgSr系フェライトであることを特徴とする前記第(1)項に記載の電子写真現像剤用キャリア」、
)「キャリア芯材がMnフェライトであることを特徴とする前記第(1)項または第(2)項に記載の電子写真現像剤用キャリア」、
)「キャリア芯材がマグネタイトであることを特徴とする前記第(1)項乃至第()項のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア」、
)「トナーとキャリアからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアとして、前記第(1)項乃至第()項のいずれかに記載のキャリアを用いることを特徴とする電子写真用現像剤」、
)「トナーとキャリアとからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアが前記第(1)項乃至第()項のいずれかに記載のキャリアであり、トナー濃度7重量%におけるトナーの帯電量が10〜50μc/gであることを特徴とする電子写真用現像剤」、
)「トナーとキャリアとからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアが前記第(1)項乃至第()項のいずれかに記載のキャリアであり、該トナーの重量平均粒径が3.0〜9.0μmであることを特徴とする電子写真用現像剤」、
)「前記第()項乃至第()項のいずれかに記載の現像剤を用いることを特徴とする電子写真現像方法」、
)「感光体、前記現像剤と、現像スリーブを用い、現像スリーブと感光体の距離が0.4mm以下であり、かつ現像バイアスとして交流電圧及び/または直流電圧を印加することを特徴とする前記第()項に記載の電子写真現像方法」、
10)「前記第()項乃至第()項のいずれかに記載の現像剤を用いる現像手段を有することを特徴とする画像形成装置」、
11)「感光体、前記現像手段を有し、該現像手段が現像スリーブを用いるものであり、該現像スリーブと前記感光体の距離が0.4mm以下であり、かつ現像バイアスとして交流電圧及び/または直流電圧を印加することを特徴とする前記第(10)項に記載の画像形成装置」、
12)「感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、前記第()項乃至第()項のいずれかに記載の静電潜像現像剤を擁する現像部と、前記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ことを特徴とするプロセスカートリッジ」。
Based on these results, the present inventors have found that the variation in magnetization between particles can be reduced by controlling the existence state of the voids and the number ratio thereof, and have reached the present invention.
That is, the above-described problems can be solved by the following specific means.
(1) “consisting of a core particle and a resin layer covering the particle surface, having a weight average particle diameter Dw of 22 to 32 μm and a ratio Dw / Dp of the weight average particle diameter Dw to the number average particle diameter Dp of 1 A carrier for an electrophotographic developer of ˜1.20, wherein the core particles are magnetically separated after removing fine powder with an ultrasonic vibration sieve, and the equivalent circle diameter of the projected cross section of the carrier core particles Is D μm, and the equivalent circle diameter of the projected cross section of the largest void existing inside the core material particle is d μm, the number ratio of particles satisfying 0.40 <(d / D) <1.0 is 0 to 2000. Electrophotographic developer carrier characterized in that the number is ppm.
( 2 ) "The carrier for an electrophotographic developer according to item (1), wherein the carrier core material is MnMgSr-based ferrite",
( 3 ) "Carrier for electrophotographic developer according to item (1) or (2), wherein the carrier core material is Mn ferrite",
( 4 ) "The carrier for an electrophotographic developer according to any one of (1) to ( 3 ) above, wherein the carrier core is magnetite",
( 5 ) An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, wherein the carrier according to any one of items (1) to ( 4 ) is used as the carrier. Developer ",
( 6 ) "An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, wherein the carrier is the carrier according to any one of the items (1) to ( 4 ), and the toner concentration is 7% by weight. An electrophotographic developer, wherein the charge amount of the toner is 10 to 50 μc / g, ”
( 7 ) "An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, wherein the carrier is the carrier according to any one of the items (1) to ( 4 ), and the weight average particle size of the toner An electrophotographic developer characterized by having a diameter of 3.0 to 9.0 μm ”;
( 8 ) "Electrophotographic development method characterized by using the developer according to any one of ( 5 ) to ( 7 )",
( 9 ) “The photosensitive member, the developer, and the developing sleeve are used, the distance between the developing sleeve and the photosensitive member is 0.4 mm or less, and an AC voltage and / or a DC voltage is applied as a developing bias. The electrophotographic developing method according to item ( 8 ),
( 10 ) "Image forming apparatus comprising developing means using developer according to any one of ( 5 ) to ( 7 )",
( 11 ) “The photosensitive member has the developing means, and the developing means uses a developing sleeve, the distance between the developing sleeve and the photosensitive member is 0.4 mm or less, and an AC voltage as a developing bias and And / or an image forming apparatus according to item ( 10 ), wherein a DC voltage is applied.
( 12 ) “A photosensitive member, a charging brush for charging the surface of the photosensitive member, and a developing unit including the electrostatic latent image developer according to any one of ( 5 ) to ( 7 ), A process cartridge comprising a blade for wiping off the developer remaining on the surface of the photoreceptor.

以下の詳細且つ具体的な説明から明らかなように、本発明によれば、小粒径であって、小粒径粒子の含有割合が少ない特定の粒径分布を持ち、かつ芯材内部に存在する空隙が一定の大きさ以上の粒子の比率を制御することによって、(1)画像の均一性(粒状性)が良好、(2)経時の帯電安定性が良好で、地汚れし難い、かつ(3)キャリア付着の起こり難いキャリア、および現像剤を、さらに、現像方法、画像形成装置を提供することが出来る、という極めて優れた効果を奏するものである。   As is clear from the following detailed and specific description, according to the present invention, the present invention has a specific particle size distribution with a small particle size and a small content ratio of the small particle size particles, and exists in the core material. By controlling the ratio of particles with a certain size or more, (1) good image uniformity (granularity), (2) good charging stability over time, and less likely to soil. (3) The carrier and the developer that are difficult to adhere to the carrier have a very excellent effect that a developing method and an image forming apparatus can be further provided.

本発明の電子写真現像剤用キャリア(以下、単にキャリアともいう)は、磁性を有する芯材粒子とその表面を被覆する樹脂層とからなる。   The electrophotographic developer carrier of the present invention (hereinafter also simply referred to as carrier) comprises magnetic core particles and a resin layer covering the surface thereof.

下記一般式で表されるフェライト芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなり、重量平均粒径Dwが22〜32μm、かつ重量平均粒径Dwと個数平均粒径Dpとの比Dw/Dpが1〜1.20である電子写真現像剤用キャリアであって、キャリア芯材粒子の投影断面の円相当径をDμm、芯材粒子内部に存在する最大の空隙の投影断面の円相当径をdμmとする時、0.40<(d/D)<1.0である粒子の個数比率が、0〜5000個数ppmであることを特徴とする電子写真現像剤用キャリア   It consists of a ferrite core material particle represented by the following general formula and a resin layer covering the particle surface, the weight average particle diameter Dw is 22 to 32 μm, and the ratio Dw of the weight average particle diameter Dw and the number average particle diameter Dp / Dp is a carrier for an electrophotographic developer having a value of 1 to 1.20, the equivalent diameter of the projected cross section of the carrier core particle is D μm, and the equivalent of the projected area of the largest void existing inside the core particle A carrier for an electrophotographic developer, wherein the number ratio of particles satisfying 0.40 <(d / D) <1.0 when the diameter is d μm is 0 to 5000 ppm.

本願の芯材は、フェライトの素材となる金属酸化物を混合、粉砕・微分散させたのち、造粒、焼成、分級を行って得られる、粒子内の空隙が極めて少ないキャリア用芯材である。
本発明においては、焼成後の芯材について、超音波振動ふるいなどによる分級と磁気分離法を併用することにより、空隙の大きな粒子を除去したものである。
即ち、キャリア芯材として使用される強磁性体、フェライト(フェリ磁性体)は、印加される磁界に対して質量に比例する磁化が発現し、磁界に束縛されている。
この束縛力の大きさを利用して磁化の小さい粒子(空隙の存在する質量の小さな粒子)を分離する。磁気分離する際、粒径分布が広いと質量の小さい粒子が存在している。従って、予め、分級処理を実施すると、空隙のある粒子を効率的に除去することが出来る。
分級処理と磁気選別を併用することによって、前記のような最大空隙を有する球状粒子の個数を、前記のように低い値に制御することができる。また、d/D=0.40のキャリア粒子は、空隙が存在しない場合に比べて、質量が前記のように約6重量%小さくなっているので、本発明におけるように粒子の形状が比較的揃っておりかつ粒径分布範囲が狭い芯材粒子の場合には、風力分離することも有効であり、また前記のように、1粒子あたりの磁化(emu)が約6%も低下し、現像スリーブに対する束縛力が小さくなっているので、磁気力を用いた分離も有効である。
さらに、空隙を除去するには、造粒後の粒子を焼成する際の温度の昇温パターンを制御することによって、空隙を小さくすることが出来る。
The core material of the present application is a core material for carriers that is obtained by mixing, pulverizing and finely dispersing a metal oxide as a raw material of ferrite, followed by granulation, firing, and classification, and extremely small voids in the particles. .
In the present invention, the sintered core material is obtained by removing particles having large voids by using classification by ultrasonic vibration sieving or the like and a magnetic separation method in combination.
That is, the ferromagnetic material and ferrite (ferrimagnetic material) used as the carrier core material exhibit magnetization proportional to the mass with respect to the applied magnetic field and are bound to the magnetic field.
Using this magnitude of the binding force, particles with small magnetization (particles with a small mass with voids) are separated. When the magnetic separation is performed, particles having a small mass exist when the particle size distribution is wide. Therefore, if a classification process is performed in advance, particles having voids can be efficiently removed.
By using the classification process and magnetic sorting together, the number of spherical particles having the maximum voids as described above can be controlled to a low value as described above. Further, since the mass of the carrier particles with d / D = 0.40 is about 6% by weight as described above compared to the case where no voids are present, the shape of the particles is relatively small as in the present invention. In the case of core particles that are uniform and have a narrow particle size distribution range, it is also effective to separate the wind force. As described above, the magnetization (emu) per particle is reduced by about 6%, and development is performed. Since the binding force to the sleeve is small, separation using magnetic force is also effective.
Further, in order to remove the voids, the voids can be reduced by controlling the temperature rising pattern when firing the granulated particles.

芯材の材質としては、公知の磁性材料を用いることができ、うち、つぎのようなMnMgSr系フェライト、Mnフェライト、マグネタイトを好ましく用いることができる。   As the material of the core material, known magnetic materials can be used, and among them, the following MnMgSr ferrite, Mn ferrite, and magnetite can be preferably used.

Figure 0004700582

但し、x+y+z=100mol%であって、M、Nはそれぞれ、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、Fe、Sr、Caなどであり、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。
また、Si、Ti、Ta,Nb,Vなどの添加物、およびCaなどのアルカリ土類金属を含んでも良い。
Figure 0004700582

However, x + y + z = 100 mol%, and M and N are Ni, Cu, Zn, Li, Mg, Mn, Fe, Sr, Ca, etc., respectively. Divalent metal oxide and trivalent iron oxide And consists of a complete mixture.
Further, additives such as Si, Ti, Ta, Nb, V, and alkaline earth metals such as Ca may be included.

[上記Dw、Dp、及びDw/Dpについて]
本発明のキャリアにおいて、下記一般式で表されるフェライト芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなり、好ましくは重量平均粒径Dwが22〜32μmである。
重量平均粒径Dwが前記範囲よりも大きいと、キャリア付着がより起こりにくくなるが、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、トナー濃度が高いと地汚れし易くなる。前記キャリア付着は、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示す。それぞれの電界が強いほどキャリア付着し易い。画像部は、トナー現像されることにより電界が弱められるため、地肌部に比べ、キャリア付着は起こり難い。
また、個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1〜1.20、より好ましくは1〜1.16である電子写真現像剤用キャリアである。1.20より大きいと、微粒子の比率が大きくなり、キャリア付着が悪化する。
[About Dw, Dp, and Dw / Dp above]
The carrier of the present invention comprises ferrite core material particles represented by the following general formula and a resin layer covering the particle surface, and preferably has a weight average particle diameter Dw of 22 to 32 μm.
When the weight average particle diameter Dw is larger than the above range, carrier adhesion is less likely to occur, but the toner is not developed faithfully with respect to the latent image, so that the variation in dot diameter increases and the graininess decreases. Further, when the toner concentration is high, the background is easily soiled. The carrier adhesion indicates a phenomenon in which a carrier adheres to an image portion or a background portion of an electrostatic latent image. The stronger each electric field, the easier the carrier adheres. In the image portion, the electric field is weakened by developing the toner, so that the carrier adhesion is less likely to occur compared to the background portion.
The carrier for an electrophotographic developer has a ratio Dw / Dp of the number average particle diameter Dp to the weight average particle diameter Dw of 1 to 1.20, more preferably 1 to 1.16. When the ratio is larger than 1.20, the ratio of fine particles is increased, and carrier adhesion is deteriorated.

更に、本キャリアの芯材は、芯材粒子の投影断面の円相当径をDμm、芯材粒子内部に存在する最大の空隙の投影断面の円相当径をdμmとするとき、0.40<(d/D)<1.0である粒子の個数比率が、0〜5000個数ppm、典型的には500〜5000個数ppmであることを特徴とする電子写真現像剤用キャリアである。
d/D=0.40のキャリア粒子は、空隙が存在しない場合に比べて、質量が約14重量%小さくなっており、即ち、1粒子あたりの磁化(emu)が約6%低下し、現像スリーブに対する束縛力が小さくなっている。焼結タイプの芯材では、1個の粒子の中に複数個の空隙が存在する場合が多い。
Furthermore, the core material of the present carrier has a diameter equivalent to a circle of the projected cross section of the core material particle of D μm, and a diameter equivalent to a circle of the projected cross section of the largest void existing inside the core material particle is d μm, 0.40 <( d / D) A carrier for an electrophotographic developer, wherein the number ratio of particles satisfying 1.0 is from 0 to 5000 ppm, typically from 500 to 5000 ppm.
The carrier particles with d / D = 0.40 have a mass reduced by about 14% by weight compared to the case where no voids exist, that is, the magnetization (emu) per particle is reduced by about 6%. The binding force on the sleeve is small. In a sintered type core material, a plurality of voids often exist in one particle.

本発明においてキャリア、キャリア芯材及びトナーに関して言う重量平均粒径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は次式で表わされる。
In the present invention, the weight average particle diameter Dw referred to for the carrier, the carrier core material, 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 represented by the following formula.

Figure 0004700582
式(1)中、Dは各チャネルに存在する粒子の代表粒径(μm)を示し、nは各チャネルに存在する粒子の総数を示す。なお、チャネルとは、粒径分布図における粒径範囲を測定幅単位に分割するための長さを示すもので、本発明の場合には、2μmの等分長さ(粒径分布幅)を採用した。
Figure 0004700582
In the formula (1), D represents a representative particle size (μm) of particles present in each channel, and n represents the total number of particles present in each channel. The channel indicates a length for dividing the particle size range in the particle size distribution diagram into measurement width units. In the present invention, the channel has an equal length of 2 μm (particle size distribution width). Adopted.

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子粒径の下限値を採用した。
また、本発明においてキャリア及びキャリア芯材粒子における個数平均粒径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は以下の式で表わされる。
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.
In the present invention, the number average particle diameter Dp of the carrier and the carrier 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 represented by the following formula.

Figure 0004700582
式(2)中、Nは計測した全粒子数を示し、nは各チャネルに存在する粒子の総数を示し、Dは各チャネル(2μm)に存在する粒子粒径の下限値を示す。
Figure 0004700582
In formula (2), N represents the total number of particles measured, n represents the total number of particles present in each channel, and D represents the lower limit value of the particle size present in each channel (2 μm).

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)を用いた。
その測定条件は以下のとおりである。
[1]粒径範囲:100〜8μm
[2]チャネル長さ(チャネル幅):2μm
[3]チャネル数:46
[4]屈折率:2.42
As a particle size analyzer for measuring the particle size distribution in the present invention, a Microtrac particle size analyzer (model HRA9320-X100: manufactured by Honeywell) was used.
The measurement conditions are as follows.
[1] Particle size range: 100-8 μm
[2] Channel length (channel width): 2 μm
[3] Number of channels: 46
[4] Refractive index: 2.42

[上記d/Dが0.40〜1.0である粒子の個数比率が、0〜2000個数ppmについて]
該キャリア中の0.40<(d/D)<1.0である粒子は、より好ましくは個数比率が0〜2000個数ppmである。キャリア中の個数比率が減少することによって、キャリア付着が更に改善される。
[Number ratio of particles having d / D of 0.40 to 1.0 is 0 to 2000 ppm]
The particles satisfying 0.40 <(d / D) <1.0 in the carrier more preferably have a number ratio of 0 to 2000 ppm. By reducing the number ratio in the carrier, carrier adhesion is further improved.

[上記キャリア芯材の材質について]
本発明者らは、キャリアの磁気束縛力に関係する磁化について、1000エルステッド(Oe)の磁場を印加したときの磁化が、40emu/g以上、より好ましくは70emu/g以上とすることにより、キャリア付着が改良されることを見出した。その上限値は特に制約されないが、通常、150emu/g程度である。
キャリア芯材粒子の磁化が前記範囲よりも小さくなると、キャリア付着が生じやすくなるので好ましくない。
[About the material of the carrier core]
The inventors of the present invention have made it possible for the magnetization related to the magnetic binding force of the carrier to be 40 emu / g or more, more preferably 70 emu / g or more when the magnetic field of 1000 oersted (Oe) is applied. It has been found that adhesion is improved. The upper limit is not particularly limited, but is usually about 150 emu / g.
If the magnetization of the carrier core particles is smaller than the above range, carrier adhesion tends to occur, such being undesirable.

本発明のキャリアを構成する芯材粒子の材料としては、従来公知の各種の磁性材料が用いられる。
前記磁化は、以下のようにして測定することができる。
B−Hトレーサー(BHU−60/理研電子(株)製)を使用し、円筒のセルにキャリア芯材粒子1.0gを詰めて装置にセットする。磁場を徐々に大きくし、3000エルステッドまで変化させ、次に徐々に小さくして零にした後、反対向きの磁場を徐々に大きくし3000エルステッドとする。更に、徐々に磁場を小さくして零にした後、最初と同じ方向に磁場をかける。このようにして、BHカーブを図示し、その図より1000エルステッドの磁化を算出する。
As the material for the core particles constituting the carrier of the present invention, various conventionally known magnetic materials are used.
The magnetization can be measured as follows.
A BH tracer (BHU-60 / manufactured by Riken Denshi Co., Ltd.) is used, and 1.0 g of carrier core particles are packed in a cylindrical cell and set in an apparatus. The magnetic field is gradually increased and changed to 3000 oersted, then gradually reduced to zero, and then the opposite magnetic field is gradually increased to 3000 oersted. Further, after gradually reducing the magnetic field to zero, a magnetic field is applied in the same direction as the first. In this way, the BH curve is shown, and the 1000 oersted magnetization is calculated from the figure.

本発明のキャリアで使用する1000エルステッドの磁場を印加したときに、50emu/g以上となる芯材粒子としては、例えば、コバルトなどの強磁性体、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系フェライトなどが挙げられる。
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。
Examples of the core particles that are 50 emu / g or more when a 1000 oersted magnetic field used in the carrier of the present invention is applied include, for example, ferromagnetic materials such as cobalt, magnetite, hematite, Li-based ferrite, and Mn—Zn-based materials. Examples thereof include ferrite, Cu—Zn ferrite, Ni—Zn ferrite, Ba ferrite, and Mn ferrite.
Ferrite is a sintered body generally represented by the following formula.

Figure 0004700582

但し、x+y+z=100mol%であって、M、Nはそれぞれ、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、Fe、Sr、Caなどであり、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。
また、Si、Ti、Ta,Nb,Vなどの添加物、およびCaなどのアルカリ土類金属を含んでも良い。
Figure 0004700582

However, x + y + z = 100 mol%, and M and N are Ni, Cu, Zn, Li, Mg, Mn, Fe, Sr, Ca, etc., respectively. Divalent metal oxide and trivalent iron oxide And consists of a complete mixture.
Further, additives such as Si, Ti, Ta, Nb, V, and alkaline earth metals such as Ca may be included.

本発明において、より好ましく用いられる1000エルステッドの磁場を印加したときの磁化が70emu/g以上の芯材粒子としては、例えば、マグネタイト系、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライトなどが挙げられる。   In the present invention, the core particles having a magnetization of 70 emu / g or more when a magnetic field of 1000 oersted is applied more preferably includes, for example, magnetite-based, Mn-Mg-Sr-based ferrite, and Mn-based ferrite. .

[本発明の電子写真用現像剤について]
本発明のトナーとキャリアとからなる電子写真用現像剤において、キャリアは上記のいずれかに記載のキャリアであり、トナー濃度7重量%におけるトナーの帯電量が15〜35μc/gとすることにより、地汚れ、キャリア付着の更に良好な電子写真用現像剤が得られる。
本発明のキャリアとトナーとからなる現像剤において、キャリアに対するトナー重量の比率は、2〜20%、好ましくは3〜15%である。また、本発明の現像剤において、トナー濃度が7%のときのトナーの帯電量は、好ましくは10〜50μc/g、より好ましくは15〜35μc/gである。
帯電量が10μc/gより低いと、地汚れ、およびトナー飛散が多くなる。また、50μc/gより大きいとキャリア付着が起き易くなる。35μc/g未満ではキャリア付着が大変良好である。
[Electrophotographic developer of the present invention]
In the electrophotographic developer comprising the toner of the present invention and a carrier, the carrier is any one of the carriers described above, and the toner charge amount at a toner concentration of 7% by weight is 15 to 35 μc / g. An electrophotographic developer having better soiling and carrier adhesion can be obtained.
In the developer comprising the carrier and toner of the present invention, the ratio of the toner weight to the carrier is 2 to 20%, preferably 3 to 15%. In the developer of the present invention, the toner charge amount when the toner concentration is 7% is preferably 10 to 50 μc / g, more preferably 15 to 35 μc / g.
When the charge amount is lower than 10 μc / g, background staining and toner scattering increase. On the other hand, if it is larger than 50 μc / g, carrier adhesion tends to occur. If it is less than 35 μc / g, the carrier adhesion is very good.

現像剤の帯電量は以下の方法で測定することができる。これを図4に示す。
一定量の現像剤を、両端に金属メッシュを備えた導体容器(ケージ)(15)に入れる。メッシュ(ステンレス製)の目開きはトナーとキャリアの粒径の中間のもの(目開き20μm)選び、トナーがメッシュの間を通過するように設定する。ノズルから圧縮窒素ガス(1kgf/cm)を60秒間吹き付けて、トナーをゲージの外へ飛び出させると、ケージ内にトナーの電荷と逆極性を持ったキャリアが残される。
その電荷量Qと、飛び出したトナーの質量Mを測定し、単位質量当たりの電荷量を帯電量Q/Mとして算出する。トナー帯電量はμc/gで表示される。
The charge amount of the developer can be measured by the following method. This is shown in FIG.
A certain amount of developer is put into a conductor container (cage) (15) equipped with metal mesh at both ends. The mesh (made of stainless steel) has a mesh size between the toner and the carrier (particle size 20 μm), and is set so that the toner passes between the meshes. When compressed nitrogen gas (1 kgf / cm 2 ) is blown from the nozzle for 60 seconds to cause the toner to jump out of the gauge, a carrier having a polarity opposite to that of the toner charge remains in the cage.
The charge amount Q and the mass M of the protruding toner are measured, and the charge amount per unit mass is calculated as the charge amount Q / M. The toner charge amount is expressed in μc / g.

[本発明の電子写真現像方法について]
重量平均粒径3.0〜5.0μmのトナーと、(1)〜(5)のいずれかのキャリアを使用し現像剤とすると、特に粒状性が良くなり、更に高画質化が達成される。
[Electrophotographic development method of the present invention]
When a toner having a weight average particle diameter of 3.0 to 5.0 μm and any one of the carriers (1) to (5) is used as a developer, the graininess is particularly improved and further high image quality is achieved. .

[本発明の画像形成装置について]
重量平均粒径5μm以下のトナーと、(1)〜(5)のいずれかのキャリアを使用し現像剤とすると、特に粒状性が良くなり、更に高画質化が達成される。
[Image forming apparatus of the present invention]
When a toner having a weight average particle diameter of 5 μm or less and any one of the carriers (1) to (5) is used as a developer, the graininess is particularly improved, and further high image quality is achieved.

本発明の現像剤は、前記キャリアとトナーとからなる。
本発明のキャリアは、その抵抗率(LogR・cm)は、好ましくは11.0〜16.0、より好ましくは12.0〜14.0である。
キャリアの抵抗率が11.0よりも低いと、現像ギャップ(感光体と現像スリーブ間の最近接距離)が狭くなった場合、キャリアに電荷が誘導されてキャリア付着が発生し易くなる。感光体の線速度、および、現像スリーブの線速度が大きい場合、悪化の傾向が見られる。また、ACバイアスを印加する場合は顕著である。通常、カラートナー現像用キャリアは充分なトナー付着量を得るため、低抵抗のものが使用されることが一般的である。
上記の抵抗範囲のキャリアは、適正なトナー帯電量のもとで使用することにより、充分な画像濃度が得られることが判った。
また、16.0より大きいとトナーと反対極性の電荷が溜まりやすくなり、キャリアが帯電してキャリア付着が起き易くなる。
The developer of the present invention comprises the carrier and toner.
The carrier of the present invention has a resistivity (LogR · cm) of preferably 11.0 to 16.0, more preferably 12.0 to 14.0.
When the resistivity of the carrier is lower than 11.0, when the developing gap (the closest distance between the photosensitive member and the developing sleeve) becomes narrow, charges are induced in the carrier and carrier adhesion is likely to occur. When the linear velocity of the photosensitive member and the linear velocity of the developing sleeve are large, a tendency of deterioration is observed. In addition, it is remarkable when an AC bias is applied. Usually, a color toner developing carrier is generally used having a low resistance in order to obtain a sufficient toner adhesion amount.
It has been found that a sufficient image density can be obtained by using a carrier having the above resistance range under an appropriate toner charge amount.
On the other hand, when the value is larger than 16.0, charges having a polarity opposite to that of the toner are likely to be accumulated, and the carrier is easily charged to cause carrier adhesion.

上記キャリア抵抗率は、次の方法により、測定することができる。
図5に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極(12a)、(12b)を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル(11)にキャリア(13)を充填し、両極間に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株式会社製)にて直流抵抗を測定し、電気抵抗率LogR・Ωcmを算出する。
キャリア抵抗測定の際の充填の度合いは、キャリアをセルにあふれるまで入れたのち、セル全体を20回タッピングしたのち、セルの上面を非磁性でできた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かきとる。充填の際に加圧は不要である。
The carrier resistivity can be measured by the following method.
As shown in FIG. 5, a cell (11) made of a fluororesin container containing electrodes (12a) and (12b) having a distance between electrodes of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm is filled with a carrier (13), A DC voltage of 100 V is applied, the DC resistance is measured with a high resistance meter 4329A (4329A + LJK 5HLVLVWDQFH OHWHU; manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.), and the electrical resistivity LogR · Ωcm is calculated.
When filling the carrier resistance, fill the cell until it overflows, and after tapping the entire cell 20 times, use a non-magnetic horizontal spatula on the top surface of the cell along the top edge of the cell. Scrape flatly in one operation. No pressure is required during filling.

上記キャリアの抵抗率の調整は、芯材粒子上の被覆樹脂の抵抗調整、膜厚の制御によって可能である。また、キャリア抵抗調整のために、導電性微粉末を被覆樹脂層に添加して使用することも可能である。上記導電性微粉末としては、導電性ZnO、Al等の金属又は金属酸化物粉、種々の方法で調製されたSnO又は種々の元素をドープしたSnO、TiB、ZnB、MoB等のホウ化物、炭化ケイ素、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリ(パラ−フェニレンスルフィド)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子、ファーネスブラック、アセチレンブラック、チャネルブラック等のカーボンブラック等が挙げられる。
これらの導電性微粉末は、以下の方法、即ち、コーティングに使用する溶媒、あるいは被覆用樹脂溶液に導電性微粉末を投入後、ボールミル、ビーズミルなどメディアを使用した分散機、あるいは高速回転する羽根を備えた攪拌機を使用することによって均一に分散することができる。
The carrier resistivity can be adjusted by adjusting the resistance of the coating resin on the core particles and controlling the film thickness. Moreover, it is also possible to add conductive fine powder to the coating resin layer for carrier resistance adjustment. As the conductive fine particles, conductive ZnO, metal or metal oxide powder such as Al, SnO 2 doped with SnO 2 or the various elements that have been prepared in a variety of ways, TiB 2, ZnB 2, MoB 2 , etc. Borides, silicon carbide, polyacetylene, polyparaphenylene, poly (para-phenylene sulfide), conductive polymers such as polypyrrole and polyaniline, carbon black such as furnace black, acetylene black and channel black.
These conductive fine powders can be obtained by the following methods: a dispersing machine using a medium such as a ball mill or a bead mill after the conductive fine powder is put into a solvent used for coating or a resin solution for coating, or a blade rotating at high speed. Can be uniformly dispersed.

前記のように、キャリアの製造に用いられている使用可能な樹脂としては、従来公知の各種のものを用いることができるが、次式で表わされる繰り返し単位を含むシリコーン樹脂が好ましく用いられる。   As described above, various conventionally known resins can be used as the usable resin used in the production of the carrier, and a silicone resin containing a repeating unit represented by the following formula is preferably used.

Figure 0004700582
Figure 0004700582

上記式(3)中、Rは水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、メトキシ基、炭素数1〜4の低級アルキル基、またはアリール基(フェニル基、トリル基など)を示し、Rは炭素数1〜4のアルキレン基、またはアリーレン基(フェニレン基など)を示す。 In the above formula (3), R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, a hydroxy group, a methoxy group, a lower alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an aryl group (such as a phenyl group or a tolyl group), and R 2 represents carbon. A C 1-4 alkylene group or an arylene group (such as a phenylene group) is shown.

上記式(3)のアリール基において、その炭素数は6〜20、好ましくは6〜14である。このアリール基には、ベンゼン由来のアリール基(フェニル基)の他、ナフタレンやフェナンスレン、アントラセン等の縮合多環式芳香族炭化水素由来のアリール基及びビフェニルやターフェニル等の鎖状多環式芳香族炭化水素由来のアリール基等が包含される。
該アリール基には、各種の置換基が結合していてもよい。
In the aryl group of the above formula (3), the carbon number is 6 to 20, preferably 6 to 14. This aryl group includes an aryl group derived from benzene (phenyl group), an aryl group derived from a condensed polycyclic aromatic hydrocarbon such as naphthalene, phenanthrene, and anthracene, and a chain polycyclic aromatic such as biphenyl and terphenyl. An aryl group derived from a group hydrocarbon is included.
Various substituents may be bonded to the aryl group.

本発明では、前記シリコーン樹脂としてストレートシリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、KR271、KR272、KR282、KR252、KR255、KR152(信越化学工業社製)、SR2400、SR2406(東レダウコーニングシリコーン社製)などが挙げられる。   In the present invention, a straight silicone resin can be used as the silicone resin. Examples thereof include KR271, KR272, KR282, KR252, KR255, KR152 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), SR2400, SR2406 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone).

本発明では、前記シリコーン樹脂として変性シリコーン樹脂を用いることができる。このようなものとしては、エポキシ変性シリコーン、アクリル変性シリコーン、フェノール変性シリコーン、ウレタン変性シリコーン、ポリエステル変性シリコーン、アルキッド変性シリコーンなどが挙げられる。
上記変性シリコーン樹脂の具体例としては、エポキシ変性物:ES−1001N、アクリル変性シリコーン:KR−5208、ポリエステル変性物:KR−5203、アルキッド変性物:KR−206、ウレタン変性物:KR−305(以上、信越化学工業社製)、エポキシ変性物:SR2115、アルキッド変性物:SR2110(東レダウコーニングシリコーン社製)などが挙げられる。
In the present invention, a modified silicone resin can be used as the silicone resin. Examples of such materials include epoxy-modified silicone, acrylic-modified silicone, phenol-modified silicone, urethane-modified silicone, polyester-modified silicone, and alkyd-modified silicone.
Specific examples of the modified silicone resin include epoxy modified product: ES-1001N, acrylic modified silicone: KR-5208, polyester modified product: KR-5203, alkyd modified product: KR-206, urethane modified product: KR-305 ( As mentioned above, Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.), epoxy-modified product: SR2115, alkyd-modified product: SR2110 (manufactured by Toray Dow Corning Silicone), and the like.

更に、本発明では、以下に示すものを単独または上記シリコーン樹脂と混合して使用することも可能である。
ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−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−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体(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−アクリル酸オクチル共重合体、スチレン−アクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体(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−メタクリル酸フェニル共重合体等)、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体などのスチレン系樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂、ポリアミド樹脂、フェノール樹脂、ポリカーボネート樹脂、メラミン樹脂、フッ素系樹脂などが挙げられる。
Furthermore, in this invention, it is also possible to use what is shown below individually or in mixture with the said silicone resin.
Polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer, Styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer) Polymer, styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, Styrene-phenyl methacrylate copolymer, etc.) Styrenic resins such as styrene-α-chloroacrylic acid methyl copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, epoxy resin, polyester resin, polyethylene resin, polypropylene resin, ionomer resin, polyurethane resin, ketone resin, ethylene -Ethyl acrylate copolymer, xylene resin, polyamide resin, phenol resin, polycarbonate resin, melamine resin, fluorine resin and the like.

キャリア芯材粒子表面に樹脂層を形成するための方法としては、スプレードライ法、浸漬法、あるいはパウダーコーティング法など公知の方法が使用できる。
特に、流動床型コーティング装置を用いる方法は、均一な塗付膜を形成するのに有効である。
キャリア芯材粒子表面上に形成する樹脂層の厚みは、通常0.02〜1μm、好ましくは0.03〜0.8μmである。
As a method for forming the resin layer on the surface of the carrier core particles, a known method such as a spray drying method, a dipping method, or a powder coating method can be used.
In particular, the method using a fluidized bed type coating apparatus is effective for forming a uniform coated film.
The thickness of the resin layer formed on the surface of the carrier core particles is usually 0.02 to 1 μm, preferably 0.03 to 0.8 μm.

また、前述のシリコーン樹脂からなる樹脂被覆層にアミノシランカップリング剤を含有させることにより、耐久性の良好な(1)〜(5)のいずれかに記載のキャリアを得ることができる。
本発明で用いる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。含有量は、0.001〜30重量%が好ましい。
Moreover, the carrier in any one of (1)-(5) with favorable durability can be obtained by making an aminosilane coupling agent contain in the resin coating layer which consists of the above-mentioned silicone resin.
Examples of the aminosilane coupling agent used in the present invention include the following. The content is preferably 0.001 to 30% by weight.

Figure 0004700582
Figure 0004700582

本発明に使用されるトナーは、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、そして帯電制御剤、離型剤等を含有させたものであり、従来公知の各種のトナーを用いることができる。このトナーは、重合法、造粒法などの各種のトナー製法によって作成された不定形または球形のトナーであることができる。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 mainly composed of a thermoplastic resin. Can be used. This toner can be an amorphous or spherical toner prepared by various toner production methods such as a polymerization method and a granulation method. 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ものを、単独あるいは混合して使用できる。
スチレン系バインダー樹脂として、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置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、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;アクリル系バインダーとして、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレーが挙げられ、その他、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、脂肪族また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などが挙げられる。
As the binder resin for the toner, the following can be used alone or in combination.
Styrene binder resins such as polystyrene, polyvinyltoluene and other styrene and substituted homopolymers, 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, styrene- Styrene copolymers such as oleic acid copolymers and styrene-maleic acid ester copolymers; acrylic binders such as polymethyl methacrylate and polybutyl methacrylate, and in addition, 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 hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax Etc.

また、ポリエステル樹脂は、スチレン系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。このようなポリエステル樹脂は、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。
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−ブテンジオールなどのジオール類、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Aなどのエーテル化ビスフェノール類、これらを炭素数3〜22の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価のアルコール単位体、その他の2価のアルコール単位体、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、蔗糖、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高アルコール単量体を挙げることができる。
Further, the polyester resin can further reduce the melt viscosity while ensuring the stability during storage of the toner, as compared with the styrene-based or acrylic-based resin. Such a polyester resin can be obtained, for example, by a polycondensation reaction between an alcohol and a carboxylic acid.
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 other etherified bisphenols, which are saturated or unsaturated having 3 to 22 carbon atoms Divalent alcohol units substituted with a hydrocarbon group, other divalent alcohol units, sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaesitol, dipentaes Tolu, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, tri Mention may be made of trihydric or higher alcohol monomers such as methylolethane, trimethylolpropane and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.

また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばパルミチン酸、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、フマール酸、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の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した2価の有機酸単量体、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からの二量体、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単量体を挙げることができる。   Examples of the carboxylic acid used to obtain the polyester resin include monocarboxylic acids such as palmitic acid, stearic acid, and oleic acid, maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, and succinic acid. Acids, adipic acid, sebacic acid, malonic acid, divalent organic acid monomers in which these are substituted with saturated or unsaturated hydrocarbon groups having 3 to 22 carbon atoms, anhydrides of these acids, lower alkyl esters and Dimer from 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 (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid embol trimer acid, anhydrides of these acids, etc. The body can be mentioned.

エポキシ系樹脂としては、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があり、例えば、エポミックR362、R364、R365、R366、R367、R369(以上、三井石油化学工業(株)製)、エポトートYD−011、YD−012、YD−014、YD−904、YD−017、(以上、東都化成(株)製)エポコ−ト1002、1004、1007(以上、シェル化学社製)等の市販のものが挙げられる。   Epoxy resins include polycondensates of bisphenol A and epochrohydrin, such as epomic R362, R364, R365, R366, R367, R369 (above, Mitsui Petrochemical Co., Ltd.), Epototo YD-011, YD-012, YD-014, YD-904, YD-017 (above, manufactured by Tohto Kasei Co., Ltd.) Epochs 1002, 1004, 1007 (above, manufactured by Shell Chemical Co., Ltd.) Things.

本発明に使用される着色剤としては、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、染顔料など、従来公知の染顔料をも単独あるいは混合して使用し得る。   Examples of the colorant used in the present invention 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, and benzidine yellow. Conventionally known dyes and pigments such as rose bengal, triallylmethane dyes, monoazo dyes, disazo dyes, and dyes can be used alone or in combination.

また、トナーに磁性体を含有させて磁性トナーとすることも可能である。磁性体としては、鉄、コバルトなどの強磁性体、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フェライトなどの微粉末が使用できる。   It is also possible to make a magnetic toner by adding a magnetic material to the toner. As the magnetic material, ferromagnetic powders such as iron and cobalt, fine powders such as magnetite, hematite, Li-based ferrite, Mn-Zn-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, Ni-Zn ferrite, and Ba ferrite can be used.

トナーの摩擦帯電性を充分に制御する目的で、いわゆる帯電制御剤、例えばモノアゾ染料の金属錯塩、ニトロフミン酸およびその塩、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級アンモニウム化合物、有機染料などを含有させることができる。   For the purpose of sufficiently controlling the triboelectric chargeability of the toner, so-called charge control agents such as metal complex salts of monoazo dyes, nitrohumic acid and its salts, salicylic acid, naphthoic salts, dicarboxylic acid Co, Cr, Fe, etc. , A quaternary ammonium compound, an organic dye, and the like can be contained.

さらにまた、本発明で用いるトナーには必要に応じて離型剤を添加してもよい。
離型材料としては、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を単独または混合して用いることができるが、これらに限定されるものではない。
Furthermore, a release agent may be added to the toner used in the present invention as necessary.
As the release material, low molecular weight polypropylene, low molecular weight polyethylene, carnauba wax, microcrystalline wax, jojoba wax, rice wax, montanic acid wax and the like can be used alone or in combination, but are not limited thereto. is not.

トナーには、添加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が肝要である。
外添剤としては該無機微粒子の他に一般的な疎水化処理無機微粒子を併用することができるが、疎水化処理された一次粒子の平均粒径が1〜100nm、より好ましくは5nm〜70nmの無機微粒子を含むことが望ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。
Additives can be added to the toner. In order to obtain a good image, it is important to impart sufficient fluidity to the toner.
As the external additive, general hydrophobized inorganic fine particles can be used in addition to the inorganic fine particles, but the average particle size of the hydrophobized primary particles is 1 to 100 nm, more preferably 5 nm to 70 nm. It is desirable to include inorganic fine particles. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g.

それらは、条件を満たせば公知のものが使用可能である。例えば、シリカ微粒子、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など)、金属酸化物(チタニア、アルミナ、酸化錫、酸化アンチモンなど)、フルオロポリマー等を含有してもよい。
特に好適な添加剤としては、疎水化されたシリカ、チタニア、酸化チタン、アルミナ微粒子があげられる。シリカ微粒子としては、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)やR972、R974、RX200、RY200、R202、R805、R812(以上日本アエロジル)がある。また、チタニア微粒子としては、P−25(日本アエロジル)やSTT−30、STT−65C−S(以上チタン工業)、TAF−140(富士チタン工業)、MT−150W、MT−500B、MT−600B、MT−150A(以上テイカ)などがある。特に疎水化処理された酸化チタン微粒子としては、T−805(日本アエロジル)やSTT−30A、STT−65S−S(以上チタン工業)、TAF−500T、TAF−1500T(以上富士チタン工業)、MT−100S、MT−100T(以上テイカ)、IT−S(石原産業)などがある。
疎水化処理された無機微粒子、シリカ微粒子及びチタニア微粒子、アルミナ微粒子を得るためには、親水性の微粒子をメチルトリメトキシシランや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などのシランカップリング剤で処理して得ることができる。
Any known one can be used as long as the conditions are satisfied. For example, silica fine particles, hydrophobic silica, fatty acid metal salts (such as zinc stearate and aluminum stearate), metal oxides (such as titania, alumina, tin oxide, and antimony oxide), fluoropolymers, and the like may be contained.
Particularly suitable additives include hydrophobized silica, titania, titanium oxide, and alumina fine particles. As silica fine particles, there are HDK H 2000, HDK H 2000/4, HDK H 2050EP, HVK21, HDK H 1303 (Clariant Japan) and R972, R974, RX200, RY200, R202, R805, R812 (Nippon Aerosil). . Further, as titania fine particles, P-25 (Nippon Aerosil), STT-30, STT-65C-S (above Titanium Industry), TAF-140 (Fuji Titanium Industry), MT-150W, MT-500B, MT-600B MT-150A (taker above). Particularly, the hydrophobized titanium oxide fine particles include T-805 (Nippon Aerosil), STT-30A, STT-65S-S (above Titanium Industry), TAF-500T, TAF-1500T (above Fuji Titanium Industry), MT -100S, MT-100T (above Taka), IT-S (Ishihara Sangyo), etc.
In order to obtain hydrophobized inorganic fine particles, silica fine particles, titania fine particles, and alumina fine particles, hydrophilic fine particles are treated with a silane coupling agent such as methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, or octyltrimethoxysilane. Can be obtained.

本発明で用いるトナーにおいて、その重量平均粒径Dtは3.0〜9.0μm、より好ましくは3.0〜5.0μmである。トナー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)を用いて測定した。   In the toner used in the present invention, the weight average particle diameter Dt is 3.0 to 9.0 μm, more preferably 3.0 to 5.0 μm. The toner particle size was measured using a Coulter Counter (manufactured by Coulter Counter).

[本発明の画像形成装置について]
キャリアとして、前記(1)〜(5)のいずれかに記載のキャリアを用い、トナー濃度が7%のときの該トナーの帯電量が10〜50μc/gであり、トナーの重量平均粒径が3.0〜9.0μmを用い、かつ、現像スリーブと感光体の距離が0.4mm以下であり、かつ現像バイアスとして交流電圧を印加することを特徴とする電子写真現像方法により、キャリア付着の少ない、高画質を得ることができる。
本発明の現像方法は、前記した本発明のキャリア、トナー、および現像剤を用いて潜像を現像する方法である。該方法においては、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と、充分な画像濃度が得られる。特に、ハイライトの粒状性が良好となる。
[Image forming apparatus of the present invention]
The carrier according to any one of (1) to (5) above is used as the carrier, the charge amount of the toner when the toner concentration is 7% is 10 to 50 μc / g, and the weight average particle diameter of the toner is An electrophotographic developing method using 3.0 to 9.0 μm, the distance between the developing sleeve and the photosensitive member is 0.4 mm or less, and applying an AC voltage as a developing bias. Low image quality can be obtained.
The developing method of the present invention is a method of developing a latent image using the carrier, toner and developer of the present invention described above. In this method, when an AC voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage is applied as an externally applied developing bias, a sufficient image density can be obtained. In particular, the granularity of highlights is improved.

更に、現像バイアスとして、直流電圧のみを印加すると、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、またトナー帯電量、および現像バイアスを下げることが可能となり、画像濃度アップを図ることができるので好ましい。
更に、現像バイアスとして、直流電圧のみを印加すると、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、またトナー帯電量、および現像バイアスを下げることが可能となり、画像濃度アップを図ることができるので好ましい。
Further, when only a DC voltage is applied as a developing bias, carrier adhesion and edge effect are greatly improved, and a margin for dirt is increased, so that the toner coverage with respect to the carrier can be increased, and the toner charge amount And the developing bias can be lowered, and the image density can be increased.
Further, when only a DC voltage is applied as a developing bias, carrier adhesion and edge effect are greatly improved, and a margin for dirt is increased, so that the toner coverage with respect to the carrier can be increased, and the toner charge amount And the developing bias can be lowered, and the image density can be increased.

[本発明のプロセスカートリッジについて]
なお、感光体と、この感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、前記感光体の表面に形成される静電潜像を前記のキャリア、および現像剤を用いて現像する現像部と、前記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ことを特徴とするプロセスカートリッジとして電子写真システムに採用することができた。
[About the process cartridge of the present invention]
The photosensitive member, a charging brush for charging the surface of the photosensitive member, a developing unit for developing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive member using the carrier and a developer, and the photosensitive member A process cartridge comprising a blade for wiping off the developer remaining on the surface of the body can be employed in an electrophotographic system.

次に、図面により本発明の電子写真現像方法ならびに電子写真現像装置の例を詳しく説明するが、これら例は、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。
図6は、本発明の電子写真現像方法および現像装置を説明するための概略図であり、下記するような変形例も本発明の範疇に属するものである。
図6において、潜像担持体である感光体ドラム(20)に対向して配設された現像装置(40)は、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)等から主に構成されている。
感光体ドラム(20)側に開口を有する支持ケース(44)には、内部にトナー(21)を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)とキャリア粒子(23)とからなる現像剤を収容する現像剤収容部(46)には、トナー粒子(21)とキャリア粒子(23)を撹拌し、トナー粒子に摩擦/剥離電荷を付与するための、現像剤撹拌機構(47)が設けられている。
Next, examples of the electrophotographic developing method and the electrophotographic developing apparatus of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, these examples are for explaining the present invention and are not intended to limit the present invention. Absent.
FIG. 6 is a schematic diagram for explaining the electrophotographic developing method and developing apparatus of the present invention, and the following modifications also belong to the category of the present invention.
In FIG. 6, a developing device (40) disposed opposite to a photosensitive drum (20) as a latent image carrier includes a developing sleeve (41) as a developer carrier and a developer containing member (42). It is mainly composed of a doctor blade (43) as a regulating member, a support case (44) and the like.
To a support case (44) having an opening on the side of the photosensitive drum (20), a toner hopper (45) as a toner storage portion for storing the toner (21) is joined. In the developer accommodating portion (46) that accommodates the developer composed of toner (21) and carrier particles (23) adjacent to the toner hopper (45), the toner particles (21) and carrier particles (23) are agitated. In addition, a developer stirring mechanism (47) is provided for imparting friction / release charges to the toner particles.

トナーホッパー(45)の内部には、図示しない駆動手段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。
感光体ドラム(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。図示しない駆動手段で図の矢印方向に回転駆動される現像スリーブ(41)は、キャリア粒子(23)による磁気ブラシを形成するために、その内部に現像装置(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図示しない磁石を有する。
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、規制部材(ドクターブレード)(43)が一体的に取り付けられている。規制部材(ドクターブレード)(43)は、この例では、その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。
Inside the toner hopper (45), a toner agitator (48) and a toner replenishing mechanism (49) are disposed as toner supplying means rotated by a 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 container (46) while stirring.
A developing sleeve (41) is disposed in a space between the photosensitive drum (20) and the toner hopper (45). The developing sleeve (41), which is driven to rotate in the direction of the arrow by a driving means (not shown), has a relative position relative to the developing device (40) in order to form a magnetic brush made of carrier particles (23). A magnet (not shown) is provided as magnetic field generating means.
A regulating member (doctor blade) (43) is integrally attached to the side of the developer accommodating member (42) facing the side attached to the support case (44). In this example, the regulating member (doctor blade) (43) is disposed in a state where a certain gap is maintained between the tip thereof and the outer peripheral surface of the developing sleeve (41).

このような装置を非限定的に用い、本発明の現像方法は、次のように遂行される。即ち、上記構成により、トナーホッパー(45)の内部からトナーアジテータ(48)、トナー補給機構(49)によって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、キャリア粒子(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ドラム(20)の外周面と対向する位置まで搬送され、トナー(21)のみが感光体ドラム(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、感光体ドラム(20)上にトナー像が形成される。   Using such an apparatus without limitation, the developing method of the present invention is performed as follows. That is, with the above configuration, the toner (21) sent out from the toner hopper (45) by the toner agitator (48) and the toner replenishing mechanism (49) is transported to the developer accommodating portion (46), where the developer agitation is performed. By stirring by the mechanism (47), a desired friction / peeling charge is imparted, and the carrier particles (23) and the developer are carried on the developing sleeve (41) as a developer, and the outer peripheral surface of the photosensitive drum (20). A toner image is formed on the photosensitive drum (20) by being transported to the opposite position and only the toner (21) is electrostatically coupled with the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum (20). Is done.

図7はこのような現像装置を有する画像形成装置の一例を示す断面図である。ドラム状の像担持体すなわち感光体ドラム(20)の周囲に、像担持体帯電部材(32)、像露光系(33)、現像(装置)機構(40)、転写機構(50)、クリーニング機構(60)、除電ランプ(70)が配置されていて、この例の場合、像担持体帯電部材(32)の表面は感光体(20)の表面とは約0.2mmの間隙を置いて非接触状態にあり、帯電用部材(32)により感光体(20)に帯電を施す際、帯電部材(32)に図示してない電圧印加手段によって直流成分に交流成分を重畳した電界により感光体に帯電を与えることにより、帯電ムラを低減することが可能であり、効果的である。現像方法を含む画像形成方法は、以下の動作で行なわれる。   FIG. 7 is a sectional view showing an example of an image forming apparatus having such a developing device. Around the drum-shaped image carrier, that is, the photosensitive drum (20), an image carrier charging member (32), an image exposure system (33), a development (device) mechanism (40), a transfer mechanism (50), and a cleaning mechanism. (60), a static elimination lamp (70) is arranged. In this example, the surface of the image carrier charging member (32) is not spaced apart from the surface of the photoreceptor (20) by about 0.2 mm. When the photosensitive member (20) is charged by the charging member (32) in the contact state, the photosensitive member (32) is applied to the photosensitive member by an electric field obtained by superimposing the alternating current component on the direct current component by a voltage applying means (not shown). By applying charging, it is possible and effective to reduce charging unevenness. The image forming method including the developing method is performed by the following operation.

画像形成の一連のプロセスは、ネガ−ポジプロセスで説明を行なうことができる。有機光導電層を有する感光体(OPC)に代表される像担持体(20)は除電ランプ(70)で除電され、帯電チャージャや帯電ローラといった帯電部材(32)で均一にマイナスに帯電され、レーザー光学系(33)より照射されるレーザー光で潜像形成(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)が行なわれる。   A series of image forming processes can be described by a negative-positive process. An image carrier (20) represented by a photoconductor (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a static elimination lamp (70), and is uniformly negatively charged by a charging member (32) such as a charging charger or a charging roller. A latent image is formed by laser light emitted from the laser optical 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)等により像担持体すなわち感光体(20)の表面を、像担持体(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、現像手段又は現像装置(40)にある現像剤担持体である現像スリーブ(41)上に供給されたトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。潜像の現像時には、電圧印加機構(図示せず)から現像スリーブ(41)に、像担持体(20)の露光部と非露光部の間に、ある適当な大きさの電圧また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 image carrier, that is, the photoreceptor (20) in the direction of the rotation axis of the image carrier (20) by a polygonal polygon mirror (polygon) that rotates at high speed. . The latent image formed in this way is developed from a mixture of toner particles and carrier particles supplied on a developing sleeve (41) which is a developer carrying member in the developing device, developing means or developing device (40). The toner is developed to form a visible toner image. At the time of developing the latent image, a voltage of an appropriate magnitude or AC is applied to the developing sleeve (41) from a voltage application mechanism (not shown) between the exposed portion and the non-exposed portion of the image carrier (20). A developing bias with a superimposed voltage is applied.

一方、転写媒体(例えば紙)(80)が、給紙機構(図示せず)から給送され、上下一対のレジストローラ(図示せず)で画像先端と同期をとって像担持体(20)と転写部材(50)との間に給送され、トナー像が転写される。このとき、転写部材(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、転写媒体または中間転写媒体(80)は像担持体(20)より分離され、転写像が得られる。
また、像担持体上に残存するトナー粒子は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード(61)にて、クリーニング機構(60)内のトナー回収室(62)へ回収される。
回収されたトナー粒子は、トナーリサイクル手段(図示せず)により現像部および/またはトナー補給部に搬送され、再使用されても良い。
画像形成装置は、上述の現像装置を複数配置し、転写媒体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良く、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に転写後同様の定着を行なう装置であっても良い。
On the other hand, a transfer medium (for example, paper) (80) is fed from a paper feed mechanism (not shown), and is synchronized with the leading edge of the image by a pair of upper and lower registration rollers (not shown). And the transfer member (50) to transfer the toner image. At this time, it is preferable that a potential opposite to the polarity of toner charging is applied to the transfer member (50) as a transfer bias. Thereafter, the transfer medium or intermediate transfer medium (80) is separated from the image carrier (20) to obtain a transfer image.
Further, the toner particles remaining on the image carrier are collected into a toner collection chamber (62) in the cleaning mechanism (60) by a cleaning blade (61) as a cleaning member.
The collected toner particles may be transported to a developing unit and / or a toner replenishing unit by a toner recycling unit (not shown) and reused.
The image forming apparatus may be a device in which a plurality of the developing devices described above are arranged and the toner images are sequentially transferred onto the transfer medium, then sent to the fixing mechanism, and the toner is fixed by heat or the like. It is also possible to use a device that transfers a plurality of toner images to the transfer medium and transfers them all together onto a transfer medium and performs the same fixing.

図8には、本発明による電子写真現像方法を用いた別のプロセス例を示す。感光体(20)は導電性支持体上に少なくとも感光層が設けてなり、駆動ローラ(24a)、(24b)により駆動され、帯電ローラ(32)による帯電、光源(33)による像露光、現像装置(40)による現像、帯電器(50)を用いる転写、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)による除電が繰返し行なわれる。図8においては、感光体(20)(勿論この場合は支持体が透光性である)に支持体側よりクリーニング前露光の光照射が行なわれる。   FIG. 8 shows another process example using the electrophotographic developing method according to 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) to be charged by a charging roller (32), image exposure by a light source (33), and development. Development with the apparatus (40), transfer with the charger (50), exposure before cleaning with the light source (26), cleaning with the brush-like cleaning means (64) and the cleaning blade (61), and static elimination with the static elimination light source (70) are repeated. Done. In FIG. 8, the photoconductor (20) (of course, the support is translucent in this case) is irradiated with pre-cleaning exposure light from the support side.

図9には、本発明のプロセスカートリッジの1例が示される。このプロセスカートリッジは、本発明のキャリアを使用し、感光体(20)と、近接型のブラシ状接触帯電手段(32)、本発明の現像剤を収納せる現像手段(40)、クリーニング手段としてのクリーニングブレード(61)を少なくとも有するクリーニング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プロセスカートリッジである。本発明においては、上述の各構成要素をプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンタ等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成することができる。   FIG. 9 shows an example of the process cartridge of the present invention. This process cartridge uses the carrier of the present invention, the photoconductor (20), the proximity brush-shaped contact charging means (32), the developing means (40) for storing the developer of the present invention, and the cleaning means. This is a process cartridge that integrally supports a cleaning unit having at least a cleaning blade (61) and is detachable from the main body of the image forming apparatus. In the present invention, the above-described components can be integrally combined as a process cartridge, and the process cartridge can be configured to be detachable from a main body of an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

以下、本発明を実施例及び比較例を用いて説明する。以下において、「部」は重量部を表わす。
トナーの製造例
(トナー製造例1)
ポリエステル樹脂 100部
キナクリドン系マゼンタ顔料 4.0部
含フッ素4級アンモニウム塩 4部
以上の各成分をブレンダーにて充分に混合した後、2軸式押出し機にて溶融混練し、放冷後カッターミルで粗粉砕し、ついで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のトナー母粒子を得た。
更に、このトナー母粒子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て、トナーIを得た。
Hereinafter, the present invention will be described using examples and comparative examples. In the following, “parts” represents parts by weight.
Toner Production Example (Toner Production Example 1)
Polyester resin 100 parts Quinacridone-based magenta pigment 4.0 parts Fluorinated quaternary ammonium salt 4 parts The above components are thoroughly mixed in a blender, melt-kneaded in a twin-screw extruder, allowed to cool, and then milled And then 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 diameter of 6.8 μm.
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 I.

(トナー製造例2)
トナー製造例1と全く同様にして母体トナーを作成し、重量平均粒径4.5μmの疎水性シリカ微粒子(R972:日本アエロジル社製)の添加量1.2部のトナーIIを得た。
(Toner Production Example 2)
A base toner was prepared in exactly the same manner as in Toner Production Example 1 to obtain a toner II having 1.2 parts of hydrophobic silica fine particles (R972: manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.) having a weight average particle diameter of 4.5 μm.

(芯材の製造例1)
表1に示した性状を持つキャリア芯材粒子(a)(CuZn系フェライト1KOeの磁化55emu/g)を用意した。この芯材は、CuZnフェライトを、以下の方法で、分級、空隙除去処理を実施して得られた。
即ち、まず、超音波発振器付の振動ふるい機を用いて分級し、次に、イマジオカラー4000(リコー製デジタルカラー複写機・プリンター複合機)の現像器を使用し、主極の磁石(約1000ガウス)を、磁力の弱い250ガウスの磁石に取り替え、現像器単体で駆動出来る装置を作成した。
前記分級後の芯材をこの装置に投入し、以下の条件で、単体現像装置を10分間駆動させた。
ドクターギャップ(現像スリーブ−ドクター):0.30mm
現像スリーブ線速: 150mm/sec
その結果、250ガウスの主極の位置から、芯材粒子の一部が飛散・分離された。これらの粒子は、大きな空隙の存在する粒子が大半であった。
更に、再度、超音波発振器付の振動ふるい機を用いて分級し、表1に示す真球タイプのフェライト芯材粒子(a)を得た。
(Manufacture example 1 of a core material)
Carrier core material particles (a) having the properties shown in Table 1 (magnetization 55 emu / g of CuZn-based ferrite 1 KOe) were prepared. This core material was obtained by subjecting CuZn ferrite to classification and void removal treatment by the following method.
That is, first, classification is performed using a vibration sieve machine equipped with an ultrasonic oscillator, and then a main pole magnet (about 1000 mm) is used using a developer of IMAGIO COLOR 4000 (Ricoh's digital color copier / printer combined machine). Gauss) was replaced with a weak 250-gauss magnet, creating a device that can be driven by a single developer.
The classified core material was put into this apparatus, and the single developing device was driven for 10 minutes under the following conditions.
Doctor gap (developing sleeve-doctor): 0.30mm
Development sleeve linear velocity: 150 mm / sec
As a result, some of the core particles were scattered and separated from the position of the main pole of 250 Gauss. Most of these particles have large voids.
Furthermore, the particles were classified again using a vibration sieve equipped with an ultrasonic oscillator to obtain true spherical type ferrite core particles (a) shown in Table 1.

(キャリア製造例1)
シリコーン樹脂(SR2411 トーレダウコーニングシリコーン社製)を希釈して、シリコーン樹脂溶液(固形分:5%)を得た。
流動床型コーティング装置を用いて、表1に示した性状を持つキャリア芯材粒子(a)(CuZn系フェライト1KOeの磁化55emu/g)5Kgの各粒子表面上に、上記のシリコーン樹脂溶液を、90℃の雰囲気下で30g/minの割合で塗布し、更に230℃で2時間加熱して、重量平均粒径Dw=27.9μm、Dw/Dp=1.13、1KOeの磁化55emu/gキャリア膜厚約0.27μmのキャリアAを得た。
このキャリアについて、X線顕微鏡(TUX-3000W)を使用して2000個の粒子について、空隙の大きさとその個数を調べた。
キャリア芯材粒子の投影断面の円相当径をDμm、芯材粒子内部に存在する最大の空隙の投影断面の円相当径をdμmとする時、0.40<(d/D)<1.0である粒子の個数は、8個であり、4000個数ppmの割合であることが分かった。
(Carrier production example 1)
Silicone resin (SR2411 manufactured by Toledo Corning Silicone) was diluted to obtain a silicone resin solution (solid content: 5%).
Using a fluidized bed coating apparatus, the above-mentioned silicone resin solution is applied on the surface of each of 5 Kg of carrier core particles (a) (CuZn ferrite 1 KOe magnetization 55 emu / g) having the properties shown in Table 1. It is applied at a rate of 30 g / min in an atmosphere of 90 ° C., and further heated at 230 ° C. for 2 hours to have a weight average particle diameter Dw = 27.9 μm, Dw / Dp = 1.13, 1 KOe magnetization 55 emu / g carrier Carrier A having a thickness of about 0.27 μm was obtained.
With respect to this carrier, the size and the number of voids were examined for 2000 particles using an X-ray microscope (TUX-3000W).
When the equivalent circular diameter of the projected cross section of the carrier core particle is D μm and the equivalent circular diameter of the projected cross section of the largest void existing inside the core particle is d μm, 0.40 <(d / D) <1.0 It was found that the number of the particles was 8, which was a ratio of 4000 ppm.

(キャリア製造例2〜製造例10)
製造例1と同様の方法で表1のフェライト芯材を使用して、製造例1と全く同様の方法でキャリアB〜キャリアJを製造した。
なお、キャリアGにおいては、コート材中にH2N(CH23Si(OC253を10部添加して、キャリアの帯電量を調整した。
それぞれのキャリアの特性、および芯材内部に0.4<(d/D)<1.0に相当する空隙を有するキャリア粒子の個数を調べた。
検討結果を表1に示す。
(Carrier Production Example 2 to Production Example 10)
Using the ferrite core material of Table 1 in the same manner as in Production Example 1, Carrier B to Carrier J were produced in the same manner as in Production Example 1.
In carrier G, 10 parts of H 2 N (CH 2 ) 3 Si (OC 2 H 5 ) 3 was added to the coating material to adjust the charge amount of the carrier.
The characteristics of each carrier and the number of carrier particles having voids corresponding to 0.4 <(d / D) <1.0 in the core were examined.
The examination results are shown in Table 1.

(現像剤の作成及び評価)
以上のトナー製造例1及び2で得たトナーI及びトナーIIと、キャリア製造実施例1〜10で得たキャリアA〜Jを用いて、種々の現像剤を製造した。
また、得られた現像剤を用いて画像形成を行ない、その画像品質確認および信頼性試験等の特性試験を行なった。
なお、画像はイマジオカラー4000(リコー製デジタルカラー複写機・プリンター複合機)を使用し、次の現像条件で作成した。
現像ギャップ(感光体−現像スリーブ):0.35mm
ドクターギャップ(現像スリーブ−ドクター):0.65mm
感光体線速度200mm/sec
(現像スリーブ線速度/感光体線速度)=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(Vl):−150V
現像バイアス:直流電圧−500V/交流バイアス成分:2KHZ、−100V〜−900V、50%duty
品質評価は転写紙上で実施、但しキャリア付着は現像後転写前の状態を感光体上から粘着テープに転写して観察した。
(Development and evaluation of developer)
Various developers were produced using the toners I and II obtained in the above toner production examples 1 and 2 and the carriers A to J obtained in carrier production examples 1 to 10.
Further, an image was formed using the obtained developer, and a characteristic test such as an image quality confirmation and a reliability test was performed.
The image was created using Imagio Color 4000 (Ricoh Digital Color Copier / Printer Combined Machine) under the following development conditions.
Development gap (photosensitive member-developing sleeve): 0.35 mm
Doctor gap (Development sleeve-Doctor): 0.65mm
Photoconductor linear velocity 200mm / sec
(Developing sleeve linear velocity / photosensitive member 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) (Vl): −150V
Development bias: DC voltage -500V / AC bias component: 2KHZ, -100V to -900V, 50% duty
Quality evaluation was performed on transfer paper. However, carrier adhesion was observed by transferring the state after development and before transfer onto the adhesive tape from the photoreceptor.

以下の画像形成の実施例において採用した試験方法は次のとおりである。
(1)画像濃度:
上記現像条件における、30mm×30mmのベタ部の中心をX−Rite938分光測色濃度計で、5個所測定し平均値を出す。
The test methods employed in the following image forming examples are as follows.
(1) Image density:
Under the above development conditions, the center of a solid portion of 30 mm × 30 mm is measured at five locations with an X-Rite 938 spectrocolorimeter and the average value is obtained.

(2)地汚れ:
上記現像条件における地肌部のよごれを10段階で評価した。ランクが高いほど地汚れが少なく、ランク10が最良。
評価方法/転写紙上の地肌部(非画像部)に付着しているトナーの個数を数え、1cm当たり付着個数に換算して、地汚れランクとした。各ランクとトナー付着数(個/cm)は以下のとおりである。
<ランク>
ランク10:0〜36
ランク9:37〜72
ランク8:73〜108
ランク7:109〜144
ランク6:145〜180
ランク5:181〜216
ランク4:217〜252
ランク3:253〜288
ランク2:289〜324
ランク1:325以上
(2) Dirt:
The dirt on the background under the above development conditions was evaluated in 10 stages. The higher the rank, the less soiling, rank 10 being the best.
Evaluation method / The number of toner adhering to the background portion (non-image portion) on the transfer paper was counted and converted to the number of adhering per 1 cm 2 to obtain the background stain rank. Each rank and the number of adhered toners (pieces / cm 2 ) are as follows.
<Rank>
Rank 10: 0 to 36
Rank 9: 37-72
Rank 8: 73-108
Rank 7: 109-144
Rank 6: 145-180
Rank 5: 181 to 216
Rank 4: 217-252
Rank 3: 253-288
Rank 2: 289-324
Rank 1: 325 or higher

(3)粒状性:
下記の式で定義された粒状度(明度範囲:50〜80)を測定し、その数値を下記のようにランクに置き換え、表示した(ランク10が最良)。
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
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:定数
<ランク>
ランク10:−0.10〜0
ランク9:0〜0.05
ランク8:0.05〜0.10
ランク7:0.10〜0.15
ランク6:0.15〜0.20
ランク5:0.20〜0.25
ランク4:0.25〜0.30
ランク3:0.30〜0.40
ランク2:0.40〜0.50
ランク1:0.50以上
図10に各ランクの画像サンプルを示す。併せて、実施例の画像の拡大サンプルを示す。
(3) Granularity:
The granularity (brightness range: 50 to 80) defined by the following formula was measured, and the numerical value was replaced with a rank as shown below (rank 10 was best).
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: coefficient L: average brightness f: spatial frequency (cycle / mm)
WS (f): Lightness fluctuation power spectrum VTF (f): Visual spatial frequency characteristics a, b: Constant <Rank>
Rank 10: -0.10 to 0
Rank 9: 0-0.05
Rank 8: 0.05-0.10
Rank 7: 0.10 to 0.15
Rank 6: 0.15 to 0.20
Rank 5: 0.20 to 0.25
Rank 4: 0.25 to 0.30
Rank 3: 0.30-0.40
Rank 2: 0.40 to 0.50
Rank 1: 0.50 or more FIG. 10 shows image samples of each rank. In addition, an enlarged sample of the image of the example is shown.

(4)キャリア付着:
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り、画像品質の低下を招く。キャリア付着しても一部のキャリアしか紙に転写してこないため、感光体ドラム上から粘着テープで転写して評価した。
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)粘着テープで転写し、その個数を以下のようにランクで置き換え、表示した。ランク10が最良。
<ランク>
ランク10:0
ランク9:1〜10個
ランク8:11〜20個
ランク7:21〜30個
ランク6:31〜50個
ランク5:51〜100個
ランク4:101〜300個
ランク3:301〜600個
ランク2:601〜1000個
ランク1:1000個以上
(4) Carrier adhesion:
When carrier adhesion occurs, it may cause damage to the photosensitive drum and the fixing roller, resulting in a decrease in image quality. Even if the carrier adheres, only a part of the carrier is transferred to the paper.
An image pattern of 2 dot lines (100 lpi / inch) is created in the sub-scanning direction, developed by applying a DC bias of 400 V, and transferred with adhesive tape between the two dot line lines (area 100 cm 2 ). The numbers were replaced with ranks as shown below. Rank 10 is the best.
<Rank>
Rank 10: 0
Rank 9: 1-10 Rank 8: 11-20 Rank 7: 21-30 Rank 6: 31-50 Rank 5: 51-100 Rank 4: 101-300 Rank 3: 301-600 Rank 2: 601-1000 Rank 1: 1000 or more

(5)50Kラン後の地汚れ:
初期画像出しに使用したマゼンタトナーI、またはトナーI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なった。上記現像条件における地肌部の地汚れを前記(2)と同じ基準でランク評価した。
(5) Soil after 50K run:
The running evaluation of 50,000 sheets was performed using a magenta toner I used for initial image output or a character image chart with an image area ratio of 6% while supplying toner I. The background of the background under the above development conditions was evaluated for rank according to the same criteria as (2).

参考例1)
キャリアA(93部)に対して、トナーIを7部加えてボールミルで20分攪拌して、7.0Wt%の現像剤を作成した。トナー帯電量は、−24μc/gであった。
次に、前記現像条件のリコー製イマジオカラー4000を使用し、前述の測定評価方法により、まず画像品質の確認を行なった。
画像濃度は1.67、地汚れランクは8、粒状性はランク7、キャリア付着はランク8であった。引き続き、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なった。5万枚ランニング後に、地汚れを確認したところ、地汚れはランク8と良好なレベルであり、高画質が維持されていた。
( Reference Example 1)
7 parts of toner I was added to carrier A (93 parts) and stirred for 20 minutes with a ball mill to prepare a 7.0 Wt% developer. The toner charge amount was −24 μc / g.
Next, using Ricoh's Imagio Color 4000 under the above development conditions, the image quality was first confirmed by the above-described measurement evaluation method.
The image density was 1.67, the background stain rank was 8, the graininess was rank 7, and the carrier adhesion was rank 8. Subsequently, 50,000 running evaluations were performed using a character image chart with an image area ratio of 6%. After running 50,000 sheets, the background stain was confirmed. The background stain was a good level of rank 8, and the high image quality was maintained.

(実施例1、2、参考例2〜4及び比較例1〜
トナーとキャリアの組み合わせを表2に示すように変更して、7wt%の現像剤を作成した以外は、参考例1と全く同様にして評価を行なった。
キャリア製造例(キャリア芯材特性、およびキャリア特性)を表1に、各実施例、比較例における品質評価結果を表2に示す。
(Examples 1 and 2, Reference Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 5 )
Evaluation was performed in exactly the same manner as in Reference Example 1 except that the combination of toner and carrier was changed as shown in Table 2 to produce a developer of 7 wt%.
Table 1 shows carrier production examples (carrier core material characteristics and carrier characteristics), and Table 2 shows quality evaluation results in the examples and comparative examples.

Figure 0004700582
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Figure 0004700582
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1個の粒子内部に、X線顕微鏡によって空隙が沢山見られるコアサンプルである。It is a core sample in which many voids can be seen in one particle by an X-ray microscope. 空隙が存在する粒子のX線顕微鏡による拡大写真である。It is an enlarged photograph by the X-ray microscope of the particle | grains in which a space | gap exists. 粒子内部の空隙が比較的少ない芯材サンプルのX線顕微鏡による写真である。It is the photograph by the X-ray microscope of the core material sample with comparatively few space | gap inside particle | grains. 本発明における現像剤の帯電量の測定方法を示した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a method for measuring the charge amount of a developer according to the present invention. キャリアの電気抵抗率の測定に用いる抵抗測定セルの斜視図である。It is a perspective view of the resistance measurement cell used for the measurement of the electrical resistivity of a carrier. 本発明の電子写真現像方法を実行するのに適した現像装置の一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the developing apparatus suitable for performing the electrophotographic developing method of this invention. 本発明の電子写真現像方法を用いた画像形成方法を実行するのに適した画像形成装置の1例を説明する図である。1 is a diagram illustrating an example of an image forming apparatus suitable for executing an image forming method using an electrophotographic developing method of the present invention. 本発明の電子写真現像方法を用いた画像形成方法を実行するのに適した画像形成装置の他の1例を説明する図である。It is a figure explaining another example of the image forming apparatus suitable for performing the image forming method using the electrophotographic developing method of this invention. 本発明のプロセスカートリッジの一例を説明する図である。It is a figure explaining an example of the process cartridge of the present invention. 本発明の実施例における画像のハイライト均一性のランク、画像サンプルを示した図(拡大図)である。It is the figure (enlarged view) which showed the rank of the highlight uniformity of the image in the Example of this invention, and the image sample.

符号の説明Explanation of symbols

11 セル
12a 電極
12b 電極
13 キャリア
15 導体容器(ケージ)
20 感光体ドラム
21 トナー
23 キャリア
24a 駆動ローラ
24b 駆動ローラ
26 クリーニング前露光光源
32 像担持体帯電部材
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 現像剤供給規制部材(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 転写機構
60 クリーニング機構
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 除電ランプ
80 中間転写媒体
11 cell 12a electrode 12b electrode 13 carrier 15 conductor container (cage)
20 Photosensitive drum 21 Toner 23 Carrier 24a Driving roller 24b Driving roller 26 Exposure light source 32 before cleaning Image carrier charging member 33 Image exposure system 40 Developing device 41 Developing sleeve 42 Developer containing member 43 Developer supply regulating member (doctor blade)
44 Support case 45 Toner hopper 46 Developer container 47 Developer agitation mechanism 48 Toner agitator 49 Toner supply mechanism 50 Transfer mechanism 60 Cleaning mechanism 61 Cleaning blade 62 Toner recovery chamber 64 Brush-like cleaning means 70 Static elimination lamp 80 Intermediate transfer medium

Claims (12)

芯材粒子と該粒子表面を被覆する樹脂層とからなり、重量平均粒径Dwが22〜32μm、かつ重量平均粒径Dwと個数平均粒径Dpとの比Dw/Dpが1〜1.20である電子写真現像剤用キャリアであって、前記芯材粒子は、超音波振動篩で微粉を除去した後に磁気分離したものであり、キャリア芯材粒子の投影断面の円相当径をDμm、芯材粒子内部に存在する最大の空隙の投影断面の円相当径をdμmとするとき、0.40<(d/D)<1.0である粒子の個数比率が、0〜2000個数ppmであることを特徴とする電子写真現像剤用キャリア。 It consists of a core material particle and a resin layer covering the particle surface, the weight average particle diameter Dw is 22 to 32 μm, and the ratio Dw / Dp between the weight average particle diameter Dw and the number average particle diameter Dp is 1-1.20. The core material particles are magnetically separated after removing the fine powder with an ultrasonic vibration sieve, and the equivalent circular diameter of the projected cross section of the carrier core material particles is D μm. When the equivalent circular diameter of the projected cross section of the largest void existing inside the material particles is d μm, the number ratio of particles satisfying 0.40 <(d / D) <1.0 is 0 to 2000 ppm. An electrophotographic developer carrier characterized by the above. キャリア芯材がMnMgSr系フェライトであることを特徴とする請求項1に記載の電子写真現像剤用キャリア。 The carrier for an electrophotographic developer according to claim 1, wherein the carrier core material is MnMgSr ferrite. キャリア芯材がMnフェライトであることを特徴とする請求項1または2に記載の電子写真現像剤用キャリア。 Electrophotographic developer carrier according to claim 1 or 2 the carrier core material is characterized by a Mn ferrite. キャリア芯材がマグネタイトであることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。 The carrier for an electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 3 , wherein the carrier core material is magnetite. トナーとキャリアからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアとして、請求項1乃至のいずれかに記載のキャリアを用いることを特徴とする電子写真用現像剤。 An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, wherein the carrier according to any one of claims 1 to 4 is used as the carrier. トナーとキャリアとからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアが請求項1乃至のいずれかに記載のキャリアであり、トナー濃度7重量%におけるトナーの帯電量が10〜50μc/gであることを特徴とする電子写真用現像剤。 An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, the carrier being the carrier according to any one of claims 1 to 4 , wherein the toner charge amount at a toner concentration of 7% by weight is 10 to 50 μc / g. An electrophotographic developer, comprising: トナーとキャリアとからなる電子写真用現像剤であって、該キャリアが請求項1乃至のいずれかに記載のキャリアであり、該トナーの重量平均粒径が3.0〜9.0μmであることを特徴とする電子写真用現像剤。 An electrophotographic developer comprising a toner and a carrier, wherein the carrier is the carrier according to any one of claims 1 to 4 , and the weight average particle diameter of the toner is 3.0 to 9.0 µm. An electrophotographic developer characterized by the above. 請求項乃至のいずれかに記載の現像剤を用いることを特徴とする電子写真現像方法。 Electrophotographic developing method which comprises using the developer according to any one of claims 5 to 7. 感光体、前記現像剤と、現像スリーブを用い、現像スリーブと感光体の距離が0.4mm以下であり、かつ現像バイアスとして交流電圧及び/または直流電圧を印加することを特徴とする請求項に記載の電子写真現像方法。 Photoreceptor, wherein the developer using the developing sleeve, the distance between the developing sleeve and the photosensitive member is not more 0.4mm or less, and claim 8, characterized in that an AC voltage is applied and / or the DC voltage as a developing bias The electrophotographic development method according to 1. 請求項乃至のいずれかに記載の現像剤を用いる現像手段を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus wherein a developing means using a developer according to any one of claims 5 to 7. 感光体、前記現像手段を有し、該現像手段が現像スリーブを用いるものであり、該現像スリーブと前記感光体の距離が0.4mm以下であり、かつ現像バイアスとして交流電圧及び/または直流電圧を印加することを特徴とする請求項10に記載の画像形成装置。 A photosensitive member, the developing unit, the developing unit using a developing sleeve, a distance between the developing sleeve and the photosensitive member is 0.4 mm or less, and an AC voltage and / or a DC voltage as a developing bias The image forming apparatus according to claim 10 , wherein: is applied. 感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電ブラシと、請求項乃至のいずれかに記載の静電潜像現像剤を擁する現像部と、前記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ことを特徴とするプロセスカートリッジ。 A photosensitive member, a charging brush for charging the surface of the photosensitive member, a developing unit including the electrostatic latent image developer according to any one of claims 5 to 7 , and a developer remaining on the surface of the photosensitive member. A process cartridge comprising a blade for wiping.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000172019A (en) * 1998-09-30 2000-06-23 Canon Inc Resin coated carrier for two-component type developer, two-component type developer and development method
JP2005250424A (en) * 2003-03-19 2005-09-15 Ricoh Co Ltd Carrier for electrophotographic developer and development method
JP2006039445A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Ricoh Co Ltd Carrier for electrophotographic developer, and development method

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0820763B2 (en) * 1987-12-18 1996-03-04 富士通株式会社 Carrier sorter
JP2847415B2 (en) * 1990-02-02 1999-01-20 パウダーテック株式会社 Electrophotographic developer carrier and developer using the carrier

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000172019A (en) * 1998-09-30 2000-06-23 Canon Inc Resin coated carrier for two-component type developer, two-component type developer and development method
JP2005250424A (en) * 2003-03-19 2005-09-15 Ricoh Co Ltd Carrier for electrophotographic developer and development method
JP2006039445A (en) * 2004-07-30 2006-02-09 Ricoh Co Ltd Carrier for electrophotographic developer, and development method

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