JP5151440B2 - Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents

Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge Download PDF

Info

Publication number
JP5151440B2
JP5151440B2 JP2007322014A JP2007322014A JP5151440B2 JP 5151440 B2 JP5151440 B2 JP 5151440B2 JP 2007322014 A JP2007322014 A JP 2007322014A JP 2007322014 A JP2007322014 A JP 2007322014A JP 5151440 B2 JP5151440 B2 JP 5151440B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
carrier
developer
toner
particles
resin
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2007322014A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2008197630A (en
Inventor
将志 長山
富美雄 近藤
慎一郎 八木
仁 岩附
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2007322014A priority Critical patent/JP5151440B2/en
Priority to US12/015,109 priority patent/US20080213684A1/en
Publication of JP2008197630A publication Critical patent/JP2008197630A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5151440B2 publication Critical patent/JP5151440B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Dry Development In Electrophotography (AREA)
  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真現像剤用キャリア、現像剤、二成分現像剤を用いた画像形成方法、画像形成装置、現像剤補給装置、およびプロセスカートリッジに関する。   The present invention relates to an electrophotographic developer carrier, a developer, an image forming method using a two-component developer, an image forming apparatus, a developer supply apparatus, and a process cartridge.

複写機やプリンタ等の電子写真方式による画像形成装置では、一様に帯電した像担持体表面に露光を行って潜像を形成し、潜像を現像してトナー像とした後、トナー像を記録紙等の転写材に転写している。トナー像を担持した転写材は定着装置を通過し、熱や圧力によってトナーを転写材上に定着する。
上記画像形成装置において、像担持体上の潜像を現像する現像装置には、磁性材料を含むトナーを用いて現像を行う一成分現像方式のものと、トナーとキャリアからなる現像剤を用いて現像を行う二成分現像方式のものがある。
このうち、二成分現像方式の現像装置は現像性に優れているため、現在では画像形成装置の主流となっている。特に近年では、フルカラーやマルチカラー画像を形成するカラー画像形成装置に多く使用されており、二成分現像方式の現像装置に対する需要は、さらに高まってきている。
In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, a uniformly charged image carrier surface is exposed to form a latent image, and the latent image is developed into a toner image. Transferred onto a transfer material such as recording paper. The transfer material carrying the toner image passes through the fixing device and fixes the toner on the transfer material by heat or pressure.
In the image forming apparatus, the developing device that develops the latent image on the image carrier includes a one-component developing type that develops using toner containing a magnetic material, and a developer composed of toner and carrier. There are two-component development systems that perform development.
Among them, the two-component developing type developing device is excellent in developability, and is currently the mainstream of image forming apparatuses. In particular, in recent years, it has been widely used in color image forming apparatuses that form full-color and multi-color images, and the demand for two-component developing type developing apparatuses is further increasing.

上記二成分現像方式の画像形成装置では、トナーとキャリアは現像装置内にて撹拌され、摩擦によりトナーはキャリアから電荷を付与される。トナーはキャリア外面に静電的に付着した状態となり、トナーを担持したキャリアは、現像領域へと搬送される。現像バイアスが印加された条件下でトナーはキャリアから離れ、像担持体の潜像部分に静電的に付着し、トナー画像が形成される。二成分現像方式において、高耐久で、且つ高い安定性を満足した画像を提供するためには、攪拌時に、トナーに対してキャリアから安定した帯電量が付与されることが重要であり、そのためには、長時間使用の前後においても、キャリアの帯電付与能力が安定していることが重要である。   In the two-component developing type image forming apparatus, the toner and the carrier are agitated in the developing device, and the toner is given a charge from the carrier by friction. The toner is electrostatically attached to the outer surface of the carrier, and the carrier carrying the toner is conveyed to the development area. Under the condition that the development bias is applied, the toner is separated from the carrier, and electrostatically adheres to the latent image portion of the image carrier to form a toner image. In the two-component development method, in order to provide a highly durable image satisfying high stability, it is important that a stable charge amount is imparted to the toner from the carrier during stirring. It is important that the charge imparting ability of the carrier is stable before and after long-time use.

しかし、通常の二成分現像方式における現像装置では、トナーが現像動作によって消費されていく一方、キャリアは消費されずに現像槽内に残る。そのため、現像槽内でトナーと共に撹拌されるキャリアは、撹拌頻度が多くなるにつれて劣化する。具体的には、キャリア表面の樹脂コートの剥がれや、キャリア表面へのトナーの付着(トナースペント)といった事態が発生し、その結果、キャリア抵抗値および現像剤の帯電性が徐々に低下し、現像剤の現像性が過度に上がり、画像濃度の上昇やかぶりが発生するといった不具合が誘発される。   However, in the developing device in the normal two-component developing system, the toner is consumed by the developing operation, while the carrier is not consumed and remains in the developing tank. Therefore, the carrier stirred together with the toner in the developing tank deteriorates as the stirring frequency increases. Specifically, a situation such as peeling of the resin coat on the carrier surface or adhesion of toner to the carrier surface (toner spent) occurs, and as a result, the carrier resistance value and the chargeability of the developer gradually decrease, and development The developability of the agent is excessively increased, causing problems such as an increase in image density and fogging.

上記問題を解決するものとして、例えば、特許文献1には、現像によって消費されるトナーと共にキャリアを追加し、現像装置内のキャリアを少しずつ入れ替えることにより、帯電量の変化を抑制し、画像濃度を安定化する現像装置、いわゆるトリクル現像方式の現像装置が開示されている。
しかしながら、特許文献1に開示の現像装置においても、長時間使用していくうちに、現像槽内には劣化したキャリアの割合が次第に増加し、画像濃度の上昇等の不具合を抑えることは困難であった。
As a solution to the above problem, for example, in Patent Document 1, a carrier is added together with toner consumed by development, and the carrier in the developing device is replaced little by little, thereby suppressing a change in charge amount and image density. Has been disclosed, a so-called trickle developing type developing device.
However, even in the developing device disclosed in Patent Document 1, the ratio of deteriorated carriers gradually increases in the developing tank as it is used for a long time, and it is difficult to suppress problems such as an increase in image density. there were.

また、特許文献2には、現像装置内に適宜補給する現像剤として、予め現像装置内に収容されているキャリアと比べて、高い抵抗値を有するキャリアを、トナーと共に含む現像剤を用いることで、帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。
さらに、特許文献3には、補給用現像剤として、より高い帯電量をトナーに対して付与するキャリアをトナーと共に含む現像剤を使用することで、帯電性の維持、画質低下を抑制することが開示されている。
Further, in Patent Document 2, as a developer to be replenished appropriately in the developing device, a developer including a carrier having a higher resistance value than that of a carrier previously stored in the developing device together with the toner is used. In other words, it is disclosed to maintain chargeability and suppress deterioration of image quality.
Further, in Patent Document 3, as a replenishment developer, a developer containing a carrier that imparts a higher charge amount to the toner together with the toner is used to maintain the chargeability and suppress the deterioration of the image quality. It is disclosed.

しかしながら、現像装置内で入れ替わるキャリア量は、トナー消費量の差に伴い、各時点で異なってくることから、特許文献2又は3に開示の方法では、現像装置内の現像剤の抵抗値あるいは帯電量が変化して、画像濃度の変動が発生しやすくなるという不具合が生じた。   However, since the amount of carrier exchanged in the developing device differs at each time point due to the difference in toner consumption, in the method disclosed in Patent Document 2 or 3, the resistance value or charging of the developer in the developing device. There was a problem in that the amount of change changed and the image density was likely to fluctuate.

さらに、特許文献4には、予め現像装置内部に収容されているキャリアと物性の異なるキャリアをトナーと共に含有させた補給用現像剤を複数種用い、各現像剤を順次補給する方法が開示されている。
しかしながら、実際には、キャリアとトナーの比重が極端に異なるため、特許文献4に開示のように、一つのトナー補給容器内で、物性の異なる複数のキャリアのうちの一つを、トナーと共に含有させた補給現像剤を、互いに混ざり合わないように現像装置内に順次補給することは非常に困難であり、また、現像剤中のキャリアに対するトナー量が多いために、キャリアの劣化が生じやすく、長期にわたり安定した画像を得ることができない。
Further, Patent Document 4 discloses a method of sequentially replenishing each developer by using a plurality of replenishment developers containing a carrier having different physical properties from the carrier previously stored in the developing device together with the toner. Yes.
However, since the specific gravity of the carrier and the toner is extremely different in practice, as disclosed in Patent Document 4, one of a plurality of carriers having different physical properties is contained together with the toner in one toner supply container. It is very difficult to sequentially replenish the replenished developer in the developing device so as not to mix with each other, and since the amount of toner with respect to the carrier in the developer is large, the carrier is likely to deteriorate, A stable image cannot be obtained for a long time.

また、特許文献4に記載されているように、補給用キャリアの抵抗値を高めるため、そのキャリアコア材にコーティングするシリコーンコート層のコート量を単に増やした場合には、抵抗値が高められる一方でキャリアの帯電量が低下してしまい、その結果、現像される画像の像再現性が低下したり、背景部汚れが発生したりするという問題がある。
このため、トリクル現像方式において、より安定した現像特性を得るためには、キャリアが長期の使用においても安定した帯電付与能力を維持できるものであることが重要である。
Further, as described in Patent Document 4, in order to increase the resistance value of the carrier for replenishment, the resistance value can be increased when the coating amount of the silicone coat layer coated on the carrier core material is simply increased. As a result, the charge amount of the carrier is lowered, and as a result, the image reproducibility of the developed image is lowered and the background portion is stained.
For this reason, in order to obtain more stable development characteristics in the trickle development method, it is important that the carrier can maintain a stable charge imparting ability even in long-term use.

また、トリクル現像方式では、トナーだけでなくキャリアの量についても変動が発生するため、現像剤中のトナーとキャリアの比率の制御が難しい。特に現像装置にトナーやキャリアが追加されたタイミングでは、現像剤中に局所的にトナーもしくはキャリアの濃度が高い部分が発生しやすい。現像装置へトナーやキャリアを追加する際、追加分のトナーとキャリアを事前に混合しておき、現像剤として供給すれば、このような局所的な濃度上昇を和らげることができるが、その場合、現像剤の供給量はトナーの消費量に依存してしまうため、キャリアの供給量が最適でなくなる可能性がある。前述のように、現像装置内現像剤のトナーとキャリアの比率が著しく変動すると、帯電量が変化するために画像濃度の変動が発生しやすくなるという不具合が生じる。   Further, in the trickle developing method, not only the toner but also the amount of carrier is fluctuated, so that it is difficult to control the ratio of the toner and the carrier in the developer. In particular, at the timing when toner or carrier is added to the developing device, a portion where the concentration of toner or carrier is locally high in the developer tends to occur. When adding toner or carrier to the developing device, if the toner and carrier for the additional amount are mixed in advance and supplied as a developer, such a local density increase can be mitigated. Since the developer supply amount depends on the toner consumption amount, the carrier supply amount may not be optimal. As described above, when the ratio between the toner and the carrier of the developer in the developing device is significantly changed, the charge amount is changed, so that the image density is easily changed.

二成分系現像方式に使用される粒状キャリアは、キャリア表面へのトナーのフィルミング防止、キャリア均一表面の形成、表面酸化防止、感湿性低下の防止、現像剤の寿命の延長、感光体のキャリアによるキズあるいは摩耗からの保護、帯電極性の制御または帯電量の調節等の目的で、通常、適当な樹脂材料で被覆したり(例えば、特許文献5参照。)、更に、その被覆層に種々の添加剤を添加する方法(例えば、特許文献6〜8参照。)が行われたりしている。   The granular carrier used in the two-component development system is for preventing toner filming on the carrier surface, forming a uniform carrier surface, preventing surface oxidation, preventing moisture sensitivity deterioration, extending the life of the developer, and the carrier of the photoreceptor. For the purpose of protecting from scratches or abrasion due to rust, controlling the charge polarity or adjusting the charge amount, it is usually coated with an appropriate resin material (see, for example, Patent Document 5), and various coatings are applied to the coating layer. A method of adding an additive (for example, see Patent Documents 6 to 8) has been performed.

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

近年、電子写真画像の更なる安定化と高画質化の要求が非常に高まってきている。特に、高画質化を目的とした潜像最小単位(1ドット)の極小化、高密度化等が試みられており、そのためにも極小化した潜像を忠実に現像することが重要な課題となっている。また、安定した画質のためには、現像剤の帯電量分布のばらつきを少なくすることが重要な課題となっている。   In recent years, there has been an increasing demand for further stabilization and higher image quality of electrophotographic images. In particular, attempts have been made to minimize and increase the density of the minimum latent image unit (1 dot) for the purpose of improving the image quality. To that end, it is important to faithfully develop the minimized latent image. It has become. Further, for stable image quality, it is an important issue to reduce variation in the charge amount distribution of the developer.

潜像を忠実に現像するためにはキャリアの小粒径化が有効であると考えられており、様々な小粒径キャリアの使用が提案されている。
特許文献13では、スピネル構造をもつフェライト粒子からなる、平均粒径が30μm未満の磁性キャリアが提案されている。しかし、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。
In order to faithfully develop a latent image, it is considered effective to reduce the particle size of the carrier, and the use of various small particle size carriers has been proposed.
Patent Document 13 proposes a magnetic carrier having an average particle size of less than 30 μm, which is composed of ferrite particles having a spinel structure. However, this is a carrier that is not resin-coated, and is used under a low development electric field, has poor development ability, and has no life because it is not resin-coated.

また、特許文献14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、該キャリアは、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%以下含有しており、該キャリアは、空気透過法によって測定される該キャリアの比表面積Sと、下記式1によって算出される該キャリアの比表面積Sとが下記式2の条件を満たすことを特徴とする電子写真用キャリアが記載されている。
式1 S2=(6/ρ・D50)×10 (ρはキャリアの比重)
式2 1.2≦S/S≦2.0
Further, in Patent Document 14, in an electrophotographic carrier having carrier particles, the carrier has a 50% average particle diameter (D50) of 15 to 45 μm, and the carrier contains 1 to 20 carrier particles smaller than 22 μm. Containing 3% or less of carrier particles smaller than 16 μm, 2 to 15% of carrier particles of 62 μm or more, and 2% or less of carrier particles of 88 μm or more, The carrier has a specific surface area S 1 of the carrier measured by an air permeation method and a specific surface area S 2 of the carrier calculated by the following formula 1 satisfying the condition of the following formula 2. Carriers are listed.
Formula 1 S 2 = (6 / ρ · D 50 ) × 10 4 (ρ is the specific gravity of the carrier)
Formula 2 1.2 ≦ S 1 / S 2 ≦ 2.0

この小粒径キャリアを使用すると次のような利点を得ることができる。
[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る。そのため、低帯電量トナー、逆帯電量トナーの発生が少なく、地汚れが発生しにくくなる。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いことから、トナーの平均帯電量を低くすることができ、充分な画像濃度が得られる。
[3]キャリアが小粒径であるため、緻密な磁気ブラシを形成することができる。また、穂の流動性がよいため、画像に穂跡が発生しにくい。
The following advantages can be obtained when this small particle size carrier is used.
[1] Since the surface area per unit volume is wide, sufficient triboelectric charging can be given to each toner. For this reason, the occurrence of low charge amount toner and reverse charge amount toner is small, and background stains are less likely to occur. In addition, the toner around the dots is free from dust and bleeding, and the dot reproducibility is good.
[2] Since the surface area per unit volume is large and scumming is less likely to occur, the average charge amount of the toner can be reduced and a sufficient image density can be obtained.
[3] Since the carrier has a small particle diameter, a dense magnetic brush can be formed. Further, since the fluidity of the ears is good, the traces of the ears hardly occur in the image.

更に、特許文献15では、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、かつ個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1<Dw/Dp<1.20である電子写真現像剤用キャリアであって、20μmより小さい粒径を有する粒子の含有量が0〜7重量%、36μmより小さい粒子の含有量が90〜100重量%、44μmより小さい粒子の含有量が98〜100重量%であることを特徴とする電子写真現像剤用キャリアが記載されており、微粉を減少させ、粒度分布を狭くすることで、小粒径化に起因して発生するキャリア付着を抑制している。   Furthermore, in Patent Document 15, the weight average particle diameter Dw is 22 to 32 μm, and the number average particle diameter Dp and the weight average particle diameter Dw are composed of magnetic core material particles and a resin layer covering the particle surface. A carrier for an electrophotographic developer having a ratio Dw / Dp of 1 <Dw / Dp <1.20, wherein the content of particles having a particle size of less than 20 μm is 0 to 7% by weight, and the content of particles of less than 36 μm An electrophotographic developer carrier characterized in that the amount is 90-100% by weight and the content of particles smaller than 44 μm is 98-100% by weight, which reduces fines and narrows the particle size distribution. This suppresses carrier adhesion caused by the reduction in particle size.

また、従来のキャリアを小粒径化すると、芯材表面の凹凸が収縮され、巨視的に見ると表面性が向上し、滑らかな状態に近くなる。芯材表面を滑らかしたキャリアは、二成分現像剤において、キャリア粒子に対するストレスが均一的に分散されるため、ストレスが集中することによって発生する局所的な被膜削れを抑制することができ、被膜耐久性が向上する傾向がある。   Further, when the conventional carrier is made to have a small particle size, the irregularities on the surface of the core material are shrunk, and when viewed macroscopically, the surface property is improved and becomes close to a smooth state. The carrier with a smooth core material surface can uniformly disperse the stress on the carrier particles in the two-component developer. Tend to improve.

しかし、ストレスを均一に分散してもキャリア被覆層の削れは発生する。キャリア芯材の表面性を高くした場合、ストレスを均一に分散させて被膜削れの速度を遅らせることはできても、長期に渡って使用すると粒子表面の全面に渡っての削れとなり、被膜残のほとんどない粒子になってしまう。被膜の残っていない粒子はトナーに対する帯電付与能力が著しく弱く、キャリアとしての機能を果たさなくなる。また、被膜削れによって芯材表面が露呈されてしまった部分は電気抵抗が低くなってしまうため、注入帯電に起因するキャリア付着が発生しやすいが、被膜が残っていない粒子は粒子前面が低抵抗であるために、電荷が注入される確率が高く、結果としてキャリア付着が発生しやすい。   However, even if the stress is evenly distributed, the carrier coating layer is scraped. When the surface properties of the carrier core material are increased, the stress can be evenly distributed to slow down the film scraping, but if used over a long period of time, the entire surface of the particle will be scraped, resulting in a residual film. It becomes almost no particles. Particles with no coating remaining are extremely weak in the ability to impart charge to the toner and do not function as a carrier. In addition, since the electrical resistance is low in the portion where the core surface is exposed due to the coating scraping, carrier adhesion due to injection charging is likely to occur, but the particle front where the coating does not remain has low resistance. Therefore, the probability that charges are injected is high, and as a result, carrier adhesion tends to occur.

特公平2−21591号公報Japanese Patent Publication No. 2-21591 特開平3−145678号公報Japanese Patent Laid-Open No. 3-145678 特開平11−223960号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-223960 特開平8−234550号公報JP-A-8-234550 特開昭58−108548号公報JP 58-108548 A 特公平1−19584号公報Japanese Patent Publication No. 1-19584 特公平3−628号公報Japanese Examined Patent Publication No. 3-628 特開平6−202381号公報JP-A-6-202381 特開平5−273789号公報JP-A-5-273789 特開平9−160304号公報JP-A-9-160304 特開平8−6307号公報JP-A-8-6307 特許第2683624号公報Japanese Patent No. 2683624 特開昭58−144839号公報JP 58-144839 A 特許第3029180号公報Japanese Patent No. 3029180 特開2005−250424号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-250424

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、二成分現像方式の画像形成装置において、現像装置内の帯電性を安定に保ち長期での使用におけるベタ画像部のキャリア付着の発生を抑制しつつ、画像濃度、粒状性(ザラツキ)が良好で、トナー濃度変動に伴う帯電量変化によって生じる画像濃度変動が少ない電子写真現像剤用キャリアを提供すること、キャリア同士の接触による衝撃を緩和し、長期の使用においても結着樹脂の膜削れを抑制でき、かつ、キャリア同士の摩擦接触によるトナースペント成分掻き落とし効果は保持するキャリアを提供すること、さらに該キャリアを用いる現像剤、画像形成方法、画像形成装置、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。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and in a two-component development type image forming apparatus, the charging property in the developing apparatus is kept stable, and the carrier adhesion of the solid image portion in long-term use is achieved. Providing a carrier for an electrophotographic developer that has good image density and granularity (roughness) while suppressing generation, and has little image density fluctuation caused by change in charge amount due to toner density fluctuation, impact caused by contact between carriers Providing a carrier that can suppress film scraping of the binder resin even during long-term use, and retains the effect of scraping off the toner spent component due to frictional contact between carriers, and a developer using the carrier, An object is to provide an image forming method, an image forming apparatus, and a process cartridge.

本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った。本発明はこれに基づいてなされたものである。
上記課題は本発明の(1)〜(16)によって解決される。
The present inventors have intensively studied to solve the above problems. The present invention has been made based on this.
The said subject is solved by (1)-(16) of this invention.

(1)芯材粒子と該粒子を被覆する被覆層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを該現像装置に補給するとともに、該現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられ、前記現像装置に補給されるキャリア及び/又は前記現像装置に収容されているキャリアの重量平均粒径Dwが22μm以上32μm以下で、個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.00≦Dw/Dp≦1.20、粒径x[μm]が0<x<20の範囲である粒子の含有量が7重量%以下、粒径y[μm]が0<y<36の範囲である粒子の含有量が90重量%以上100重量%以下であることを特徴とする電子写真現像剤用キャリア。 (1) A carrier for an electrophotographic developer comprising core particles and a coating layer covering the particles, and the toner and carrier are replenished to the developing device containing the toner and the carrier. In addition, the weight of the carrier used in the image forming apparatus that performs development while discharging the excess developer in the developing device, and / or the carrier accommodated in the developing device. The average particle diameter Dw is 22 μm or more and 32 μm or less, the ratio Dw / Dp of the number average particle diameter Dp to the weight average particle diameter Dw is 1.00 ≦ Dw / Dp ≦ 1.20, and the particle diameter x [μm] is 0 <x The content of particles having a range of <20 is 7% by weight or less, and the content of particles having a particle size y [μm] of 0 <y <36 is 90% by weight or more and 100% by weight or less. A carrier for an electrophotographic developer.

(2)前記キャリアの芯材粒子を被覆する被覆層が、結着樹脂と少なくとも1種類の硬質粒子を含み、該硬質粒子の粒径D1(μm)と該被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、1<(D1/h)<10の関係を満たすことを特徴とする、前記(1)に記載の電子写真現像剤用キャリア。
(3)前記硬質粒子が、アルミナ粒子又はアルミナを基体とする粒子であることを特徴とする、前記(2)に記載の電子写真現像剤用キャリア。
(2) The coating layer covering the core particles of the carrier contains a binder resin and at least one hard particle, and the particle diameter D1 (μm) of the hard particle and the average thickness h of the resin portion in the coating layer (Μm) satisfies the relationship of 1 <(D1 / h) <10. The carrier for an electrophotographic developer according to the above (1).
(3) The carrier for an electrophotographic developer according to (2), wherein the hard particles are alumina particles or particles based on alumina.

(4)前記キャリアの芯材粒子を被覆する被覆層が、前記硬質粒子以外に第2硬質粒子を含み、前記硬質粒子の粒径D1と第2硬質粒子の粒径D2とがD2<D1の関係を満たし、かつ第2硬質粒子の粒径D2(μm)と該被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、0.001<(D2/h)<1の関係を満たすことを特徴とする、前記(2)または(3)に記載の電子写真現像剤用キャリア。
(5)前記第2硬質粒子が、酸化チタン粒子又は表面処理された酸化チタン粒子であることを特徴とする、前記(4)に記載の電子写真現像剤用キャリア。
(4) The coating layer covering the core particles of the carrier contains second hard particles in addition to the hard particles, and the particle diameter D1 of the hard particles and the particle diameter D2 of the second hard particles satisfy D2 <D1. And satisfying the relationship 0.001 <(D2 / h) <1 between the particle diameter D2 (μm) of the second hard particles and the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer. The carrier for an electrophotographic developer according to (2) or (3), which is characterized in that
(5) The carrier for an electrophotographic developer according to (4), wherein the second hard particles are titanium oxide particles or surface-treated titanium oxide particles.

(6)前記芯材粒子表面から該芯材粒子を被覆する被覆層の表面までの平均厚みT(μm)が、0.1≦T≦3.0の範囲であることを特徴とする前記(1)ないし(5)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
(7)前記結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物かシリコーン樹脂のいずれかを含むことを特徴とする前記(1)ないし(6)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
(8)前記キャリアに1000エルステッドの磁界を印加したときの磁化が、50emu/g以上、100emu/g以下であることを特徴とする、前記(1)ないし(7)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
(6) The average thickness T (μm) from the surface of the core material particle to the surface of the coating layer covering the core material particle is in the range of 0.1 ≦ T ≦ 3.0. The carrier for an electrophotographic developer according to any one of 1) to (5).
(7) The electrophotographic developer according to any one of (1) to (6), wherein the binder resin contains at least either a reaction product of an acrylic resin and an amino resin or a silicone resin. For carrier.
(8) The electron according to any one of (1) to (7), wherein magnetization when a magnetic field of 1000 Oersted is applied to the carrier is 50 emu / g or more and 100 emu / g or less. Carrier for photographic developer.

(9)前記芯材粒子が、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライト又はマグネタイトであることを特徴とする、前記(1)ないし(8)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。
(10)前記(1)ないし(9)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアとトナーとを含有することを特徴とする電子写真現像剤。
(11)前記補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、3wt%以上30wt%未満であることを特徴とする前記(10)に記載の電子写真現像剤。
(12)前記現像装置に収容されている現像剤中のキャリアの重量比率が、85wt%以上98wt%未満であることを特徴とする前記(10)又は(11)に記載の電子写真現像剤。
(9) The carrier for an electrophotographic developer according to any one of (1) to (8), wherein the core material particles are Mn—Mg—Sr ferrite, Mn ferrite, or magnetite. .
(10) An electrophotographic developer comprising the carrier for an electrophotographic developer according to any one of (1) to (9) and a toner.
(11) The electrophotographic developer as described in (10) above, wherein the weight ratio of the carrier in the replenishment developer is 3 wt% or more and less than 30 wt%.
(12) The electrophotographic developer as described in (10) or (11) above, wherein the weight ratio of the carrier in the developer contained in the developing device is 85 wt% or more and less than 98 wt%.

(13)像担持体上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを該現像装置に補給するとともに、該現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行い、可視像とする画像形成方法であって、前記キャリアとして前記(1)ないし(9)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とする画像形成方法。
(14)静電潜像が形成される像担持体と、該静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤により可視像とする現像装置と、該現像装置にトナー及びキャリアを補給する現像剤補給装置と、該現像装置内の余剰となった現像剤を排出する現像剤排出装置と、を備え、前記キャリアとして、前記(1)ないし(9)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とする画像形成装置。
(13) The electrostatic latent image formed on the image carrier is replenished with toner and carrier to the developing device containing the toner and carrier, and the surplus in the developing device An image forming method in which development is performed while discharging the developed developer to form a visible image, wherein the carrier for electrophotographic developer according to any one of (1) to (9) is used as the carrier. An image forming method.
(14) An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that converts the electrostatic latent image into a visible image using a developer containing toner and a carrier, and development that supplies toner and carrier to the developing device. An electrophotographic developer according to any one of (1) to (9), comprising: a developer replenishing device; and a developer discharging device that discharges an excess developer in the developing device. An image forming apparatus using a carrier.

(15)前記(14)に記載の画像形成装置であって、トナーとキャリアを補給する現像剤補給装置が、補給用現像剤を収納する形状が容易に変形する収納容器と該収納容器内の補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する吸引ポンプを有することを特徴とする画像形成装置。 (15) In the image forming apparatus according to (14), the developer replenishing device for replenishing toner and carrier includes a housing container in which a shape for housing the replenishing developer is easily deformed, An image forming apparatus comprising a suction pump that sucks replenishment developer and supplies the developer to a developing device.

(16)像担持体と、少なくとも像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤により可視像とする現像装置とを、一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジであって、前記画像形成装置本体側に前記現像装置にトナーとキャリアを補給する手段と、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出する現像剤排出手段とを備えさせ、前記キャリアとして前記(1)ないし(9)のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。 (16) An image carrier and a developing device that makes at least an electrostatic latent image formed on the image carrier a visible image with a developer including toner and a carrier are integrally supported, and the image forming device main body A process cartridge detachably provided; means for supplying toner and carrier to the developing device on the image forming apparatus main body side; and developer discharging means for discharging excess developer in the developing device; And a carrier for the electrophotographic developer according to any one of (1) to (9) is used as the carrier.

以下に本発明を更に詳細に説明する。
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、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行なうことで、キャリアの劣化に起因する帯電量の変化を抑制しつつ、キャリアを小粒径化することでキャリアの比表面積を増大させ、上記現像方法にてトナー及びキャリアを現像装置内に供給する際に起こりやすいトナー濃度変動に起因する帯電量変動を少なくさせることができるということを見出した。ただし、上記利点を得るためにキャリアの粒径を小さくすると、粒子一粒あたりにかかる磁気束縛力が弱くなるため耐キャリア付着性が悪化する。本発明者らは、前述の利点を得ながらも、トレードオフの関係にある上記欠点を克服するためには、キャリアの微粉成分を減少させ、かつ、粒度分布の狭いものとすることが最も有効であるという結論に達し、最適な粒度分布のキャリアを上記現像方法に適用することで上記課題を解決することができるということを見出した。
The present invention is described in further detail below.
The present inventors have intensively studied to solve the above problems. As a result, for the developing device in which toner and carrier are accommodated, the toner and carrier are replenished to the developing device, and development is performed while discharging the excess developer in the developing device. Occurs when the specific surface area of the carrier is increased by reducing the particle size of the carrier while suppressing the change in the charge amount due to the deterioration of the carrier, and the toner and the carrier are supplied into the developing device by the above developing method. It has been found that fluctuations in charge amount due to easy toner density fluctuations can be reduced. However, if the carrier particle size is reduced in order to obtain the above advantages, the magnetic binding force per particle is weakened, so that the carrier adhesion resistance is deteriorated. In order to overcome the above-mentioned disadvantages that are in a trade-off relationship while obtaining the above-mentioned advantages, the present inventors are most effective to reduce the fine powder component of the carrier and to have a narrow particle size distribution. It was found that the above problem can be solved by applying a carrier having an optimum particle size distribution to the above developing method.

また、前記の現像方法に用いられるキャリアの表面に硬質粒子による凸部を設けることで、キャリア被覆層の結着樹脂に対しては、キャリア同士の接触による衝撃を緩和し、長期の使用においても結着樹脂の膜削れを抑制することができ、かつ、キャリア表面へのトナースペント成分に対しては、硬質粒子による凸部がスペント成分を掻き落とす効果(クリーニング効果)を発揮し、トナースペントを防止することができるということを見出した。   In addition, by providing convex portions made of hard particles on the surface of the carrier used in the above developing method, for the binder resin of the carrier coating layer, the impact due to contact between the carriers is reduced, and even in long-term use. The binder resin film scraping can be suppressed, and for the toner spent component on the carrier surface, the convex portion by the hard particles exerts the effect of cleaning the spent component (cleaning effect), and the toner spent It was found that it can be prevented.

帯電量の変動が生じると、画像濃度の変動が発生する。そのため、帯電量は常に一定であることが望ましい。
帯電量は現像剤中のトナーとキャリアの比率と相関があり、一般的にトナー濃度が高くなると帯電量は低くなる。これは、キャリア粒子表面に対するトナーの被覆率が変化することに起因しており、被覆率が高くなるとキャリア粒子の単位表面積あたりのトナー量が増加し、帯電作用が分散されるためにトナーの帯電量が低くなる。
したがって、帯電量を安定させるためにはトナー濃度の変化に対しての被覆率変動が少ない(感度が低い)ことが好ましい。
When the charge amount varies, the image density varies. Therefore, it is desirable that the charge amount is always constant.
The charge amount correlates with the ratio of toner and carrier in the developer. Generally, the charge amount decreases as the toner concentration increases. This is because the coverage of the toner on the surface of the carrier particles changes. When the coverage increases, the amount of toner per unit surface area of the carrier particles increases, and the charging action is dispersed. The amount is lower.
Therefore, in order to stabilize the charge amount, it is preferable that the variation in the coverage with respect to the change in toner density is small (sensitivity is low).

本発明者らは、前記の、トナーとキャリアを現像装置に補給するとともに、現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら行なう現像方法において発生するトナー濃度変動に対して、帯電量の変動を抑える方法について鋭意検討を行なった結果、上記のようにキャリア表面積に対するトナー被覆率の変動を少なくすることが有効であるという結論に達した。
キャリア表面積に対するトナーの被覆率は次式にて算出することができる。
被覆率[%]=(Wt/Wc)×(ρc/ρt)×(Dc/Dt)×(1/4)×100
式中、Dはキャリアの重量平均粒径[μm]、Dtはトナーの重量平均粒径[μm]、Wはトナーの重量[g]、Wはキャリアの重量[g]、ρはトナー真密度[g/cm]、ρはキャリア真密度[g/cm]をそれぞれ表わす。この式より、被覆率はキャリアの粒径Dの関数であり、キャリアの粒径Dが小さいほどトナー濃度(Wt/Wc)が変化した際の被覆率の変動が小さくなることがわかる。そのため、キャリアの粒径Dが小さいほどトナー濃度が変化した際の帯電量の変動は少なくなり、帯電量を安定化させることができる。
The inventors of the present invention supply toner and carrier to the developing device, and with respect to toner concentration fluctuations that occur in the developing method performed while discharging the excess developer in the developing device, As a result of intensive studies on a method of suppressing the fluctuation, it has been concluded that it is effective to reduce the fluctuation of the toner coverage with respect to the carrier surface area as described above.
The toner coverage with respect to the carrier surface area can be calculated by the following equation.
Coverage [%] = (W t / W c ) × (ρ c / ρ t ) × (D c / D t ) × (1/4) × 100
In the formula, D c is the weight average particle diameter [μm] of the carrier, Dt is the weight average particle diameter of the toner [μm], W t is the weight of the toner [g], W c is the weight of the carrier [g], ρ t Represents the true toner density [g / cm 3 ], and ρ c represents the true carrier density [g / cm 3 ]. From this equation, the coverage is a function of particle diameter D c of the carrier, that the variations in coverage when more particle size D c of the carrier is small toner concentration (W t / W c) is changed is reduced Recognize. Therefore, variations in the charge amount when the toner density as the particle diameter D c of the carrier is small is changed less, the charge amount can be stabilized.

本発明のキャリアにおいて、その重量平均粒径Dwが22〜32μmであり、好ましくは23μm〜30μmの範囲である。重量平均粒径Dwが22μmよりも小さいと、粒子にかかる磁気束縛力が弱くなるため、粒度分布をシャープなものにしたとしてもキャリア付着の発生を防ぐことが困難になる。重量平均粒径Dwが32μmよりも大きいと、キャリア付着は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。   In the carrier of the present invention, the weight average particle diameter Dw is 22 to 32 μm, preferably 23 μm to 30 μm. When the weight average particle diameter Dw is smaller than 22 μm, the magnetic binding force applied to the particles becomes weak, so that it is difficult to prevent carrier adhesion even if the particle size distribution is sharp. When the weight average particle diameter Dw is larger than 32 μm, the 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 the dot diameter increases and the graininess decreases.

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。キャリア付着は、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。また、個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.20より大きいと、微粒子の比率が大きくなり、耐キャリア付着性が悪化する。   The carrier adhesion indicates a phenomenon in which a carrier adheres to an image portion or a background portion of an electrostatic latent image. Carrier adhesion is not preferable because it causes inconveniences such as damage to the photosensitive drum and the fixing roller. On the other hand, when the ratio Dw / Dp of the number average particle diameter Dp and the weight average particle diameter Dw is larger than 1.20, the ratio of the fine particles increases and the carrier adhesion resistance deteriorates.

該キャリア中の20μmより小さい粒径を有する粒子の含有量は好ましくは7重量%以下、更に好ましくは5重量%以下、より好ましくは3重量%以下である。
20μmより小さい粒子が7重量%より多くなると、粒径分布が広がってきて、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りキャリア付着が急激に悪くなる。
20μmより小さい粒径を有するキャリア粒子の含有割合は好ましくは0.5重量%以上である。0.5重量%以上だと、コストをかけずに所望の値を得ることが可能となる。
更に、重量平均粒径Dwが22〜32μmのキャリア粒子において、36μmより小さい粒子が90重量%以上、より好ましくは、92重量%以上となるシャープな粒径分布のキャリアは、各キャリア粒子に対する磁気束縛力のばらつきが小さくなり、耐キャリア付着性を大幅に改善できる。
The content of particles having a particle size of less than 20 μm in the carrier is preferably 7% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight or less.
When the particles smaller than 20 μm are larger than 7% by weight, the particle size distribution is widened, and particles with small magnetization are present everywhere in the magnetic brush, and the carrier adhesion is rapidly deteriorated.
The content ratio of carrier particles having a particle size smaller than 20 μm is preferably 0.5% by weight or more. If it is 0.5% by weight or more, a desired value can be obtained without cost.
Further, in the carrier particles having a weight average particle diameter Dw of 22 to 32 μm, a carrier having a sharp particle size distribution in which particles smaller than 36 μm are 90% by weight or more, more preferably 92% by weight or more is magnetic for each carrier particle. The variation in binding force is reduced, and carrier adhesion resistance can be greatly improved.

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。
={1/Σ(nD)}×{Σ(nD)}・・・(1)
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等分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の長さを採用した。
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.
D w = {1 / Σ (nD 3 )} × {Σ (nD 4 )} (1)
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 equally dividing the particle size range in the particle size distribution diagram. In the present invention, a length of 2 μm is 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。
=(1/ΣN)×(ΣnD) ・・・(2)
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。
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.
D p = (1 / ΣN) × (ΣnD) (2)
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通りである。
[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

二成分現像方式の画像形成装置において、現像装置内の帯電性を安定に保ち長期での使用におけるベタ画像部のキャリア付着の発生を抑制しつつ、画像濃度、粒状性(ザラツキ)が良好で、トナー濃度変動に伴う帯電量変化によって生じる画像濃度変動が少ない電子写真現像剤用キャリアを提供することができる。   In the image forming apparatus of the two-component development system, the image density and graininess (roughness) are good while maintaining the charging property in the developing apparatus stably and suppressing the occurrence of carrier adhesion of the solid image part in long-term use. It is possible to provide a carrier for an electrophotographic developer with little image density fluctuation caused by a change in charge amount accompanying toner density fluctuation.

図1は、本発明の実施形態で使用されるキャリアの被覆層を示す説明図である。本発明で使用されるキャリアは、図1に示すように、芯材26と、この芯材26を被覆する被覆層27とを有してなり、この被覆層27は、結着樹脂、硬質粒子(以下、第1粒子G1と示す。)を含み、第1粒子G1の粒径D1(μm)は、被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)に対し、次式1<(D1/h)<10を満たすことが好ましい。
芯材26を被覆する層としては、被覆層27の他に他の層を有することも可能である。また更に、被覆層27は、結着樹脂、第1粒子G1、第2粒子G2の他に、必要に応じて他の成分を含むことも可能である。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a carrier coating layer used in an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the carrier used in the present invention includes a core material 26 and a coating layer 27 that covers the core material 26. The coating layer 27 includes a binder resin and hard particles. (Hereinafter, referred to as the first particle G1), the particle diameter D1 (μm) of the first particle G1 is expressed by the following formula 1 <(D1 / h) It is preferable to satisfy <10.
As a layer covering the core material 26, it is possible to have other layers in addition to the covering layer 27. Furthermore, the coating layer 27 can contain other components as needed in addition to the binder resin, the first particles G1, and the second particles G2.

被覆層27における樹脂部分の平均厚みhは、芯材26表面に対して垂直方向に存在する膜の厚みを表すものであり、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みにおいて、粒子部分を除いた樹脂部分の平均厚みを示すものである。
被覆層27における樹脂部分の厚みとしては、芯材26表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みhaと、各粒子間に存在する樹脂部の厚みhbと、粒子上に存在する樹脂部の厚みhcと、芯材26上に存在する樹脂部の厚みhdとがある。
The average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 represents the thickness of the film that exists in the direction perpendicular to the surface of the core material 26. In the thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27, the particle portion The average thickness of the removed resin portion is shown.
As the thickness of the resin portion in the coating layer 27, the thickness ha of the resin portion existing between the surface of the core material 26 and the particles, the thickness hb of the resin portion existing between the particles, and the resin portion existing on the particles Thickness hc and the thickness hd of the resin portion existing on the core material 26.

被覆層27における樹脂部分の平均厚みhは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリアの断面を観察して測定することができる。具体的には、キャリア表面に沿って、0.2μm間隔で被覆層27における樹脂部分の厚み(芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みha、粒子間に存在する樹脂部の厚みhb、粒子上の樹脂部の厚みhc、及び芯材上の樹脂部の厚みhd)を、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて測定し、50個の測定値を得て、この測定値を平均した値を被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとする。   The average thickness h of the resin part in the coating layer 27 can be measured by observing the cross section of the carrier using, for example, a transmission electron microscope (TEM). Specifically, along the carrier surface, the thickness of the resin part in the coating layer 27 at intervals of 0.2 μm (the thickness ha of the resin part existing between the core material surface and the particles, the resin part existing between the particles) The thickness hb, the thickness hc of the resin part on the particles, and the thickness hd of the resin part on the core material) were measured using a transmission electron microscope (TEM), and 50 measurement values were obtained. Is the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27.

具体的な算出方法としては、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhの値は、上述の方法で得られた各測定値を合計し、得られた値を、測定値の個数で割った値である。この測定値の個数は、芯材26表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みha、粒子間に存在する樹脂部の厚みhb、粒子上の樹脂部の厚みhc、及び芯材26上の樹脂部の厚みhdをそれぞれ1つと捉えて数える。
例えば、図1で示される測定点Aでは、前記hb及び前記hcが存在するので、測定点Aにおける測定値の個数は2つとなる。
また、上述の測定方法において、50個ある測定値のうち、最後に測定した箇所において、被覆層27における樹脂部分の厚みの測定値として複数の測定値(例えば、前記ha及び前記hc)を得た場合には、上記測定値の合計値を、測定値の個数である「49+(最後の測定点における測定値の数)」の値で割った値を、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhの値とする。
As a specific calculation method, the value of the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 is a value obtained by summing up the respective measured values obtained by the above-described method and dividing the obtained value by the number of measured values. It is. The number of measured values is as follows: the thickness ha of the resin part existing between the surface of the core material 26 and the particles, the thickness hb of the resin part existing between the particles, the thickness hc of the resin part on the particles, and the core material 26 The thickness hd of each resin part is regarded as one and counted.
For example, at the measurement point A shown in FIG. 1, since the hb and the hc exist, the number of measurement values at the measurement point A is two.
Further, in the measurement method described above, a plurality of measurement values (for example, ha and hc) are obtained as measurement values of the thickness of the resin portion in the coating layer 27 at the last measured position among the 50 measurement values. In this case, a value obtained by dividing the total value of the measured values by the value of “49+ (number of measured values at the last measured point)” that is the number of measured values is the average thickness of the resin portion in the coating layer 27. Let h be the value.

被覆層27に含まれる硬質粒子(以下、第1粒子G1と示す。)の粒径D1(μm)は、被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)に対し、1<(D1/h)<10の関係を満たすものとし、より好ましくは1<(D1/h)<5の関係を満たすものである。
第1粒子G1の粒径D1と被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとが、上述の関係式を満たすと、キャリアの被覆層27に対して第1粒子G1の方が凸となる。この凸部分によって、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌を行った時に、トナーとキャリア、又はキャリア同士の摩擦接触によってキャリア被覆層27の結着樹脂に与えられる強い衝撃を緩和することができる。これにより、帯電発生箇所である、キャリア被覆層27の結着樹脂の膜削れが発生することを抑制することができる。
The particle diameter D1 (μm) of hard particles (hereinafter referred to as first particles G1) contained in the coating layer 27 is 1 <(D1 / h) with respect to the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27. ) <10, more preferably 1 <(D1 / h) <5.
When the particle diameter D1 of the first particle G1 and the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 satisfy the above relational expression, the first particle G1 is more convex than the carrier coating layer 27. This convex portion can alleviate the strong impact applied to the binder resin of the carrier coating layer 27 due to the frictional contact between the toner and the carrier or between the carriers when agitation is performed to frictionally charge the developer. Thereby, it can suppress that the film | membrane scraping of the binder resin of the carrier coating layer 27 which is a charging generation location generate | occur | produces.

また、キャリア同士が摩擦接触することによって、上述の被覆層27表面に対して凸となって存在する粒子が、キャリア表面に付着したトナーのスペント成分を掻き落とす、クリーニングの効果を得ることができる。これにより、トナースペントの現象が発生するのを効果的に防止することができる。
(D/h)が1以下であると、第1粒子が結着樹脂中に埋没して、被覆層27中に添加された第1粒子G1の効果を十分に得ることができないことがある。また、(D/h)が10以上であると、第1粒子G1と結着樹脂との接触面積が小さくなり、第1粒子G1のキャリア粒子に対する充分な拘束力が得られず、第1粒子G1がキャリア粒子表面から容易に脱離してしまうことがある。
Further, when the carriers are in frictional contact with each other, the particles that are convex with respect to the surface of the coating layer 27 scrape off the spent component of the toner adhering to the surface of the carrier, thereby obtaining a cleaning effect. . Thereby, it is possible to effectively prevent the phenomenon of toner spent.
When (D / h) is 1 or less, the first particles may be buried in the binder resin, and the effects of the first particles G1 added to the coating layer 27 may not be sufficiently obtained. Further, when (D / h) is 10 or more, the contact area between the first particles G1 and the binder resin becomes small, and sufficient binding force of the first particles G1 to the carrier particles cannot be obtained, so that the first particles G1 may be easily detached from the carrier particle surface.

被覆層27は、被覆層に平均的に適度な強度を持たせるために第2の硬質微粒子(以下、第2粒子G2と示す。)を含有することが好ましい。第2粒子G2の粒径D2(μm)は、第1粒子G1の粒径D1とD2<D1の関係にあり、被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)に対し、0.001<(D2/h)<1を満たすものが好ましく、より好ましくは0.01<(D2/h)<0.5を満たすものが好ましい。
第2粒子G2の粒径D2を、被覆層27の平均厚みよりも小さくすることで、第2粒子G2を被覆層27中に分散させながら内包することができる。そのため、被覆層の強度を平均的に向上させることができる。
The coating layer 27 preferably contains second hard fine particles (hereinafter referred to as second particles G2) in order to give the coating layer an appropriate moderate strength on average. The particle diameter D2 (μm) of the second particle G2 is in a relationship of D2 <D1 with the particle diameter D1 of the first particle G1, and 0.001 <with respect to the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27. Those satisfying (D2 / h) <1 are preferable, and those satisfying 0.01 <(D2 / h) <0.5 are more preferable.
By making the particle diameter D2 of the second particles G2 smaller than the average thickness of the coating layer 27, the second particles G2 can be included while being dispersed in the coating layer 27. Therefore, the strength of the coating layer can be improved on average.

第2粒子G2の体積固有抵抗値は、好ましくは1.0×1012Ω・cm以下、より好ましくは1.0×1010Ω・cm以下、更に好ましくは1.0×10Ω・cm以下である。第2粒子G2の体積固有抵抗を1.0×1012Ω・cm以下と低抵抗のものとすることによって、被覆層27の帯電付与能力を適切な低さに制御し、最終的に得られる画像の濃度を高めることができる。
第1粒子G1は導電性の高い微粒子を用いてもよい。導電性を高める処理を施した粒子と施していない粒子をブレンドして導電率を調節してもよい。導電性を高める処理の度合いを調節して、導電性微粒子自身の導電率を調節してもよい。
The volume resistivity value of the second particle G2 is preferably 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, more preferably 1.0 × 10 10 Ω · cm or less, and further preferably 1.0 × 10 8 Ω · cm. It is as follows. By setting the volume resistivity of the second particle G2 to a low resistance of 1.0 × 10 12 Ω · cm or less, the charge imparting ability of the coating layer 27 is controlled to an appropriate low, and finally obtained. The image density can be increased.
The first particles G1 may be fine particles having high conductivity. The conductivity may be adjusted by blending particles that have been subjected to a treatment for enhancing conductivity and particles that have not been subjected to the treatment. The conductivity of the conductive fine particles themselves may be adjusted by adjusting the degree of treatment for increasing the conductivity.

微粒子に導電性を持たせる手法として、特に限定はないが、例えば基体粒子表面に導電性の被覆層を形成する方法がある。特に、基体粒子表面に二酸化スズ層と該二酸化スズ層上に設けた二酸化スズと酸化インジウムからなる導電性被膜層を設けた構造とすることで、カーボンブラックと同等レベルの導電性付与効果を発揮させることができる。
ただ、基体表面に直接に二酸化スズと酸化インジウムからなる導電性被膜層を形成しても、基体粒子の電気的な影響も大きく、良好な導電性が得られない場合がある。また、基体上へ直接、二酸化スズの水和物と酸化インジウムの水和物の混合液を被覆させても、基体表面に均一に被覆をさせることは難しく、品質の面で問題が発生する場合がある。
A method for imparting conductivity to the fine particles is not particularly limited. For example, there is a method of forming a conductive coating layer on the surface of the substrate particles. In particular, by providing a structure in which a tin dioxide layer and a conductive coating layer made of tin dioxide and indium oxide provided on the tin dioxide layer are provided on the surface of the substrate particles, the same level of conductivity as carbon black is exhibited. Can be made.
However, even if a conductive coating layer made of tin dioxide and indium oxide is formed directly on the surface of the substrate, the electrical influence of the substrate particles is great, and good conductivity may not be obtained. In addition, even if a mixed solution of tin dioxide hydrate and indium oxide hydrate is directly coated on the substrate, it is difficult to uniformly coat the substrate surface, which causes problems in terms of quality. There is.

基体粒子表面を酸化アルミニウム、酸化亜鉛や酸化ジルコニウム等の、コーティング材として一般的に使用されている材料にてコートした後に二酸化スズの水和物と酸化インジウムの水和物の混合液を基体粒子に被覆させると、均一な導電性被覆層を形成することができる。しかし、これらのコート材料を下層に用いても、そのコート材料の電気的影響から、良好な導電性を得られないことが多い。そこで、下層を形成するコート材料に二酸化スズを用いたところ、上層の導電被覆層を均一かつ強固に固定化することができ、また、下層からの電気的な悪影響を受けることもなく良好な導電性を得ることができた。なお、下層には該粒子の効果を損ねない程度であれば、少量の酸化インジウム成分が混入していても問題ない。   After the surface of the base particle is coated with a material generally used as a coating material such as aluminum oxide, zinc oxide or zirconium oxide, a mixed solution of tin dioxide hydrate and indium oxide hydrate is added to the base particle. When coated, a uniform conductive coating layer can be formed. However, even when these coating materials are used for the lower layer, good electrical conductivity cannot often be obtained due to the electrical influence of the coating material. Therefore, when tin dioxide is used as the coating material for forming the lower layer, the upper conductive coating layer can be fixed uniformly and firmly, and good electrical conductivity can be obtained without being adversely affected by electrical effects from the lower layer. I was able to get sex. Note that there is no problem even if a small amount of indium oxide component is mixed in the lower layer as long as the effect of the particles is not impaired.

導電性微粒子の基体は、酸化アルミニウム、二酸化チタン、酸化亜鉛、二酸化ケイ素、硫酸バリウム、酸化ジルコニウムのいずれかを、単独或いは複数を併用して用いることで、改善効果が顕著である。これは、粒子表面の導電処理との相性が良く、導電処理効果が良好に発揮されるためであると考えられる。特に、酸化アルミニウム、二酸化チタンは前述の色調条件を満たしやすく、中でも特に酸化アルミニウムは好ましい色調を得やすい。ただし、本発明は上記粒子に限定するものではなく、これら以外にも、良好に効果を発揮するものについては用いることができる。二酸化チタンの場合、ルチル型、アナターゼ型、もしくはそれ以外の構造であっても構わない。   The substrate of the conductive fine particles has a remarkable improvement effect by using any one of aluminum oxide, titanium dioxide, zinc oxide, silicon dioxide, barium sulfate and zirconium oxide alone or in combination. This is considered to be because the compatibility with the conductive treatment of the particle surface is good and the conductive treatment effect is exhibited well. In particular, aluminum oxide and titanium dioxide are easy to satisfy the above-mentioned color tone conditions, and aluminum oxide is particularly easy to obtain a preferable color tone. However, the present invention is not limited to the above-mentioned particles, and those other than those that exhibit good effects can be used. In the case of titanium dioxide, it may be a rutile type, anatase type, or other structure.

本発明に適した導電性微粒子のより詳細な製造方法として、以下のような態様が挙げられる。しかし、これは作成方法の一例であり、本発明の導電性微粒子の作成方法はこの方法に限定されるものではない。
下層の二酸化スズの水和物の被膜を形成させる方法としては、種々の方法があるが、例えば、白色無機顔料の水懸濁液に、スズ塩またはスズ酸塩の溶液を添加した後、アルカリまたは酸を添加する方法、スズ塩またはスズ塩酸とアルカリまたは酸とを別々に並行して添加し被覆処理する方法等がある。白色無機顔料粒子表面に酸化スズの含水物を均一に被覆処理するには、後者の並行添加の方法がより適しており、この時、水懸濁液を50〜100℃に加温保持することがより好ましい。又、スズ塩またはスズ酸塩とアルカリまたは酸とを並行添加する際のpHを2〜9とする。二酸化スズ水和物の等電点はpH=5.5であるので、好ましくはpH=2〜5あるいはpH6〜9を維持することが重要で、これによりスズの加水反応生成物を白色無機顔料粒子表面に均一に沈着させることができる。
The following aspects are mentioned as a more detailed manufacturing method of the electroconductive fine particles suitable for this invention. However, this is an example of a production method, and the production method of the conductive fine particles of the present invention is not limited to this method.
There are various methods for forming the lower layer of tin dioxide hydrate. For example, after adding a tin salt or a stannate solution to an aqueous suspension of a white inorganic pigment, Alternatively, there are a method of adding an acid, a method of adding a tin salt or tin hydrochloric acid and an alkali or an acid separately in parallel and performing a coating treatment. In order to uniformly coat the surface of the white inorganic pigment particles with the hydrated tin oxide, the latter parallel addition method is more suitable. At this time, the aqueous suspension should be kept warm at 50 to 100 ° C. Is more preferable. Moreover, pH at the time of adding tin salt or a stannate, an alkali, or an acid in parallel is set to 2-9. Since the isoelectric point of tin dioxide hydrate is pH = 5.5, it is important to maintain pH = 2-5 or pH 6-9, whereby the hydrolysis product of tin is converted into a white inorganic pigment. It can be uniformly deposited on the particle surface.

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。
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。
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.
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0.5〜50重量%であり、好ましくは1.5〜40重量%である。0.5重量%未満であると、上に被覆する酸化スズを含む酸化インジウムの水和物の被覆状態が不均一となり、しかも、基体粒子の影響を受け、粉体の体積固有抵抗が高くなる。50重量%を超えると、基体粒子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、被覆が不均一になり易い。 The coating amount of the hydrate of tin dioxide is 0.5 to 50% by weight, preferably 1.5 to 40% by weight as SnO 2 with respect to the base particles. If it is less than 0.5% by weight, the coating state of the hydrate of indium oxide containing tin oxide coated thereon becomes non-uniform, and the volume resistivity of the powder increases due to the influence of the base particles. . If it exceeds 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 coating tends to be non-uniform.

次に上層の二酸化スズを含む酸化インジウムの水和物の被覆を形成させる方法も種々の方法があるが、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させる方法がより好ましい。この時、水懸濁液を50〜100℃に加温することがより好ましい。また、混合溶液とアルカリとを並行添加する際のpHは2〜9とし、好ましくはpH2〜5あるいは、pH6〜9で維持することが重要で、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, there are various methods of forming a coating of indium oxide hydrate containing tin dioxide as an upper layer. However, since the coating of the previously coated tin dioxide hydrate is not dissolved, a tin salt and an indium salt are used. A method in which a mixed solution and an alkali are separately added in parallel to form a film is more preferable. At this time, it is more preferable to heat the aqueous suspension to 50 to 100 ° C. In addition, it is important that the pH when the mixed solution and the alkali are added in parallel is 2 to 9, and preferably maintained at pH 2 to 5 or pH 6 to 9, so that the hydrolysis reaction product of tin and indium is uniform. Can be deposited.

スズの原料としては、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。インジウムの原料としては、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。
二酸化スズ添加量は、Inに対してSnOとして0.1〜20重量%、好ましくは、2.5〜15重量%であり、少な過ぎても、多過ぎても所望の導電性が得られない。
酸化インジウムの処理量は基体の無機顔料に対して、Inとして5〜200重量%、好ましくは8〜150重量%であり、少な過ぎると所望の導電性が得られず、多過ぎても導電性はほとんど向上せず、また、高価になりコスト面からも好ましくない。
As a raw material of tin, for example, tin chloride, tin sulfate, tin nitrate or the like can be used. As the indium raw material, for example, indium chloride, indium sulfate, or the like can be used.
The amount of tin dioxide added is 0.1 to 20% by weight, preferably 2.5 to 15% by weight as SnO 2 with respect to In 2 O 3 , and the desired conductivity is too small or too large. Cannot be obtained.
The amount of indium oxide to be treated is 5 to 200% by weight, preferably 8 to 150% by weight, as In 2 O 3 with respect to the inorganic pigment of the substrate. However, the conductivity is hardly improved, and it is expensive and not preferable from the viewpoint of cost.

なお、本明細書において「導電性」粉末とは、粉体の体積固有抵抗値として1〜500Ω・cmの値を有するものを意味する。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粉末を得ることができる。   In the present specification, “conductive” powder means a powder having a volume resistivity value of 1 to 500 Ω · cm. As will be shown in the examples described later, according to the present invention, a white conductive powder having excellent electrical conductivity of 100 Ω · cm or less, and in some cases 10 Ω · cm or less, comparable to that of an antimony-containing product can be obtained. .

加熱処理を行う際には、350〜750℃で非酸化性雰囲気にて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粉体の体積固有抵抗を2〜3桁低くすることができる。
非酸化性雰囲気とするためには、不活性ガスが使用できる。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。
加熱する際の温度は350〜750℃、好ましくは400〜700℃であり、この範囲より低い場合にも、高い場合にも、所望の導電性が得がたい。また、加熱時間は、短かすぎる場合には加熱効果がなく、長すぎてもそれ以上の効果が望めないことから、15分〜4時間程度が適当であり、好ましくは、1〜2時間程度である。
When the heat treatment is performed, it is preferably performed in a non-oxidizing atmosphere at 350 to 750 ° C., and the volume resistivity of the powder can be lowered by 2 to 3 orders of magnitude as compared with the heat treatment in air. .
An inert gas can be used to create a non-oxidizing atmosphere. As the inert gas, for example, nitrogen, helium, argon, carbon dioxide gas or the like can be used. Industrially, it is advantageous in terms of cost to perform heat treatment while blowing nitrogen gas, and a product with stable characteristics can be obtained.
The temperature at the time of heating is 350 to 750 ° C., preferably 400 to 700 ° C., and it is difficult to obtain desired conductivity even when the temperature is lower or higher than this range. In addition, the heating time is not effective when the heating time is too short, and if the heating time is too long, no further effect can be expected, so about 15 minutes to 4 hours is appropriate, preferably about 1 to 2 hours. It is.

更に、導電性微粒子の粉体比抵抗が200(Ω・cm)を超える場合には、該導電性微粒子の抵抗引き下げ能力は低く、キャリアの抵抗値を適切な値にする為には、該導電性微粒子量は多く必要となる。この時キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、該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、十分な帯電能力を発揮できない。それに加え、結着樹脂量に比べ粒子量が多過ぎるので、結着樹脂による粒子の保持能力が不十分となり、粒子が脱離し易くなるので、帯電量や抵抗等の変動量が増え十分な耐久性が得られず好ましくない。   Furthermore, when the powder specific resistance of the conductive fine particles exceeds 200 (Ω · cm), the resistance reducing ability of the conductive fine particles is low, and in order to set the carrier resistance to an appropriate value, A large amount of conductive fine particles is required. At this time, since the proportion of the particles is excessive as compared with the proportion of the binder resin on the surface of the carrier, the proportion of the binder resin that is a charging generation point is insufficient, and sufficient charging ability cannot be exhibited. In addition, since the amount of particles is too much compared to the amount of binder resin, the ability to hold particles by the binder resin becomes insufficient, and the particles are likely to be detached. It is not preferable because the properties cannot be obtained.

本発明における導電性微粒子、第1粒子G1及び第2粒子G2の体積固有抵抗は、例えば、以下のようにして測定することができる。
内径1インチの円筒状の塩化ビニル管の中に試料を入れ、その上下を電極で挟む。これら電極をプレス機により、15kg/cmの圧力を1分加える。続いて、この加圧した状態で、LCRメータによる測定を行い、抵抗(r)を得る。得られた抵抗値を、下記数式1により計算して、体積固有抵抗を求めることができる。
体積固有抵抗(Ω・cm)=(2.54/2)×(π/H×r)・・・(1)
(ただし、式(1)中、Hは試料の厚みを表す値であり、rは試料の抵抗値を表す値である。)
(D2/h)の値が1以上であると、第2粒子G2が被覆層27の厚みに対して大きすぎるため、分散して被覆層の強度を平均的に向上させるという効果が発揮されにくくなる。また、(D2/h)が0.001以下であると、被覆層27厚みに対して第2粒子G2の粒径が小さ過ぎるため、効果が得られにくくなる。
The volume resistivity of the conductive fine particles, the first particles G1, and the second particles G2 in the present invention can be measured, for example, as follows.
A sample is put in a cylindrical vinyl chloride tube having an inner diameter of 1 inch, and the upper and lower sides are sandwiched between electrodes. A pressure of 15 kg / cm 2 is applied to these electrodes with a press machine for 1 minute. Subsequently, measurement with an LCR meter is performed in this pressurized state to obtain resistance (r). The volume resistivity can be obtained by calculating the obtained resistance value according to the following Equation 1.
Volume resistivity (Ω · cm) = (2.54 / 2) 2 × (π / H × r) (1)
(In the formula (1), H is a value representing the thickness of the sample, and r is a value representing the resistance value of the sample.)
When the value of (D2 / h) is 1 or more, the second particle G2 is too large with respect to the thickness of the coating layer 27, so that the effect of dispersing and improving the strength of the coating layer on average is hardly exhibited. Become. Moreover, since the particle size of the 2nd particle | grains G2 is too small with respect to the coating layer 27 thickness as (D2 / h) is 0.001 or less, an effect becomes difficult to be acquired.

芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みT(μm)は、0.1≦T≦3.0であることが好ましく、0.1≦T≦2.0であることがより好ましい。
芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みTが0.1μm未満であると、キャリア芯材26を覆う膜としての被覆層27の総厚が薄すぎるため、ランニング経時において、被覆層27が削られてキャリア芯材26が剥き出しになる現象が起こりやすくなり、キャリアの耐久性が低下する。
また、芯材26から被覆層27表面までの平均厚みTが3.0μmを超えると、芯材26表面に形成される膜厚が厚すぎるため、キャリアの磁化が下がりやすくなり、キャリア付着を生じさせることがある。
被覆層27における樹脂部分の平均厚みh(μm)は、0.04〜2μmが好ましく、0.04〜1μmがより好ましい。
The average thickness T (μm) from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is preferably 0.1 ≦ T ≦ 3.0, and more preferably 0.1 ≦ T ≦ 2.0.
If the average thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is less than 0.1 μm, the total thickness of the coating layer 27 as a film covering the carrier core material 26 is too thin. As a result, the carrier core material 26 is likely to be exposed and the carrier durability is lowered.
On the other hand, if the average thickness T from the core material 26 to the surface of the coating layer 27 exceeds 3.0 μm, the film thickness formed on the surface of the core material 26 is too thick, so that the magnetization of the carrier tends to decrease and carrier adhesion occurs. There are things to do.
The average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer 27 is preferably 0.04 to 2 μm, and more preferably 0.04 to 1 μm.

第1粒子G1の体積平均粒子径D1は、0.05〜3μmであることが好ましく、0.05〜1μmがより好ましい。
第2粒子G2の粒径D2は、0.005〜1μmであることが好ましく、0.01〜0.2μmがより好ましい。
芯材26表面から被覆層27表面までの厚みTは、図1に示すように、上述した、被覆層27における樹脂部分の平均厚みhとは異なる厚みを表しており、キャリア表面の各地点における芯材26表面から被覆層27表面までの厚みを示すものである。
図1に示すように、被覆層27中に添加された粒子の粒径が、被覆層27における樹脂部分の厚みよりも大きい場合には、この粒子の粒径が、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みTに相当する値となる。
芯材26表面から被覆層27表面までの平均厚みTは、例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いてキャリア断面を観察し、芯材26表面から被覆層27表面までの厚みを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、これらの測定値を平均して得られる値である。
The volume average particle diameter D1 of the first particles G1 is preferably 0.05 to 3 μm, and more preferably 0.05 to 1 μm.
The particle diameter D2 of the second particles G2 is preferably 0.005 to 1 μm, and more preferably 0.01 to 0.2 μm.
As shown in FIG. 1, the thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 represents a thickness different from the average thickness h of the resin portion in the coating layer 27 described above. The thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is shown.
As shown in FIG. 1, when the particle size of the particles added to the coating layer 27 is larger than the thickness of the resin portion in the coating layer 27, the particle size of the particles is changed from the surface of the core material 26 to the coating layer. The value corresponds to the thickness T up to 27 surfaces.
The average thickness T from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27 is obtained by, for example, observing the cross section of the carrier using a transmission electron microscope (TEM) and calculating the thickness from the surface of the core material 26 to the surface of the coating layer 27. Is a value obtained by measuring 50 points at intervals of 0.2 μm and averaging these measured values.

第1粒子G1としては、例えば、アルミナ粒子、シリカ粒子、チタニア粒子、酸化亜鉛粒子などが挙げられ、これらの中でも、アルミナ粒子は、キャリアの被覆材料に用いられる結着樹脂との相性も良く、分散性、接着性の面でも優れているだけではなく、硬度が非常に高いので、現像装置10内でのストレスに対し、磨耗、割れが生じ難く、長期にわたって被覆層の保護効果、スペント物掻き取り効果を発揮できるので特に好ましい。
アルミナ粒子としては、粒径5μm以下のアルミナ粒子が好ましく、表面処理をしていないもの、疎水化処理などの表面処理したもの等、全てを用いることができる。
シリカとしては、トナー用に用いられているもの、及びそれ以外のものも用いることができ、表面処理していないもの、疎水化処理など表面処理したもの等全てを用いることができる。また、前記導電性微粒子を、第1粒子G1として用いてもよい。
Examples of the first particles G1 include alumina particles, silica particles, titania particles, and zinc oxide particles. Among these, the alumina particles have good compatibility with a binder resin used for a carrier coating material, Not only is it excellent in terms of dispersibility and adhesiveness, but also has a very high hardness, so it is difficult for abrasion and cracking to occur in response to stress in the developing device 10, and the protective effect of the coating layer and scratching of the spent material over a long period of time. This is particularly preferable because it can exert a taking effect.
As the alumina particles, alumina particles having a particle size of 5 μm or less are preferable, and any particles that have not been surface-treated or those that have been surface-treated such as a hydrophobic treatment can be used.
As the silica, those used for toner and those other than that can be used, and those not subjected to surface treatment, those subjected to surface treatment such as hydrophobic treatment, and the like can be used. Further, the conductive fine particles may be used as the first particles G1.

被覆層27中に含まれる第1粒子G1の含有量は10〜80wt%であることが好ましく、20〜60wt%がより好ましい。
第1粒子G1の被覆層27における含有量が10wt%未満であると、キャリア粒子表面での結着樹脂の占める割合に比べ、第1粒子G1の占める割合が少なすぎるため、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いので、十分な耐久性が得られないことがある。
一方、80wt%を超えると、キャリア表面での結着樹脂の占める割合に比べ、第1粒子G1の占める割合が多すぎるため、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、十分な帯電能力を発揮できないことがある。更に、結着樹脂量に比べて第1粒子G1の量が多すぎるので、結着樹脂による第1粒子G1の保持能力が不十分となり、第1粒子G1が脱離し易くなり、帯電量や抵抗等の変動量が増加して、十分な耐久性が得られないことがある。
ここで、第1粒子G1の被覆層27における含有量は、下記式(2)で表される。
第1粒子G1の含有量(wt%)=[第1粒子G1の含有量
/被覆層27に含まれる材料の総量(第1粒子G1+第2粒子G2+結着樹脂 +その他の成分)]×100 ・・・(2)
第2粒子G2としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、表面処理された酸化チタン、表面処理された酸化亜鉛、及び表面処理された酸化スズから選択される少なくとも1種の粒子が好適に用いられる。
The content of the first particles G1 contained in the coating layer 27 is preferably 10 to 80 wt%, and more preferably 20 to 60 wt%.
When the content of the first particles G1 in the coating layer 27 is less than 10 wt%, the proportion of the first particles G1 is too small compared to the proportion of the binder resin on the surface of the carrier particles. Since the effect of relieving contact with a strong impact is small, sufficient durability may not be obtained.
On the other hand, if it exceeds 80 wt%, the proportion of the first resin G1 is too large compared to the proportion of the binder resin on the carrier surface, and therefore the proportion of the binder resin that is the charge generation location becomes insufficient, which is sufficient. May not be able to demonstrate proper charging ability. Furthermore, since the amount of the first particles G1 is too large compared to the amount of the binder resin, the holding ability of the first particles G1 by the binder resin is insufficient, the first particles G1 are easily detached, and the charge amount and resistance are increased. In some cases, the amount of variation such as the above increases and sufficient durability cannot be obtained.
Here, content in the coating layer 27 of the 1st particle | grains G1 is represented by following formula (2).
Content of first particle G1 (wt%) = [content of first particle G1 / total amount of material contained in coating layer 27 (first particle G1 + second particle G2 + binding resin + other components)] × 100 ... (2)
As the second particle G2, at least one kind of particle selected from titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, surface-treated titanium oxide, surface-treated zinc oxide, and surface-treated tin oxide is preferably used. It is done.

これらの粒子は、適度な硬度を持ち、且つ、キャリアのコート材料に用いられる樹脂との相性もよく、分散性、接着性の面でも優れており、特に酸化チタンや表面処理を施した酸化チタンは第2粒子G2として好ましい。
また、粒子母体として上記以外のものを使用した場合でも、粒子表面に疎水化処理等の表面処理を施すことで分散性を向上させたり、導電性処理等の表面処理を施すことで粒径及び体積固有抵抗を上述した範囲内にさせたりしたものであれば、上述したのと同様の理由から、良好な効果を得ることができる。
These particles have an appropriate hardness, have good compatibility with the resin used for the carrier coating material, and are excellent in dispersibility and adhesiveness. In particular, titanium oxide and surface-treated titanium oxide Is preferable as the second particle G2.
Further, even when a particle matrix other than the above is used, it is possible to improve the dispersibility by subjecting the particle surface to a surface treatment such as a hydrophobizing treatment, If the volume resistivity is within the above range, good effects can be obtained for the same reason as described above.

被覆層27に含まれる第2粒子G2の含有量は、2〜50wt%であることが好ましく、2〜30wt%であることがより好ましい。
被覆層27における第2粒子G2の含有量が多いほど、強度を高める効果は大きいが、第2粒子G2の含有量が50wt%を超えると、被覆層27内部における第2粒子G2の分散状態が大幅に悪化する。粒子の分散状態が悪化すると、被覆層27内部で第2粒子G2の一部が互いに凝集してしまうため、第2粒子G2の効果が平均的には発揮されにくくなる。
一方、第2粒子G2の被覆層27における含有量が2wt%未満であると、含有量が少なすぎるために、第2粒子G2を添加した効果を十分に得ることができない。
第2粒子G2の被覆層27における含有量は、下記式(3)によって表される。
第2粒子G2の含有量(wt%)=[第2粒子G2の含有量
/被覆層27に含まれる材料の総量(第1粒子G1+第2粒子G2+結着樹脂
+その他の成分)]×100 ・・・(3)
The content of the second particles G2 contained in the coating layer 27 is preferably 2 to 50 wt%, and more preferably 2 to 30 wt%.
The greater the content of the second particles G2 in the coating layer 27, the greater the effect of increasing the strength. However, when the content of the second particles G2 exceeds 50 wt%, the dispersion state of the second particles G2 inside the coating layer 27 is increased. Deteriorates significantly. When the dispersed state of the particles is deteriorated, the second particles G2 are partially aggregated inside the coating layer 27, so that the effect of the second particles G2 is hardly exhibited on average.
On the other hand, when the content of the second particles G2 in the coating layer 27 is less than 2 wt%, the content is too small, and thus the effect of adding the second particles G2 cannot be sufficiently obtained.
Content in the coating layer 27 of the 2nd particle | grains G2 is represented by following formula (3).
Content of second particle G2 (wt%) = [content of second particle G2 / total amount of material contained in coating layer 27 (first particle G1 + second particle G2 + binder resin + other components)] × 100 ... (3)

キャリア粒子の被覆層27に用いられる結着樹脂としては、アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物、及びシリコーン樹脂のいずれかが好適に挙げられる。
アクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、アクリル樹脂とアミノ樹脂との架橋反応物が好適である。
アクリル樹脂としては、特に制限はなく、全てのアクリル樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができるが、これらの中でも、ガラス転移温度(Tg)は20〜100℃が好ましく、25〜80℃がより好ましい。アクリル樹脂のガラス転移温度(Tg)がこの範囲内であると、アクリル樹脂は適度な弾性を有しており、現像剤を摩擦帯電させるための攪拌における、トナーとキャリアとの摩擦あるいはキャリア同士の摩擦で、結着樹脂への強い衝撃を伴う接触の際、該衝撃を吸収することができ、被覆層を破損することなく維持することが可能となる。
ガラス転移温度(Tg)が20℃未満であると、常温においても結着樹脂がブロッキングするため、保存性が悪く実用上使用できないことがある。一方、ガラス転移温度(Tg)が100℃を超えると、結着樹脂が硬く脆性が高くなり過ぎて衝撃を吸収することができず、その脆さから結着樹脂が削れると共に、該粒子を保持することができず、脱離しやすくなることがある。
As the binder resin used for the carrier particle coating layer 27, a reaction product of an acrylic resin and an amino resin, or a silicone resin can be suitably exemplified.
There is no restriction | limiting in particular as a reaction material of an acrylic resin and an amino resin, Although it can select suitably according to the objective, The crosslinking reaction material of an acrylic resin and an amino resin is suitable.
There is no restriction | limiting in particular as an acrylic resin, Although it can select suitably according to the objective from all the acrylic resins, 20-100 degreeC is preferable among these, Glass transition temperature (Tg) is preferable, 25-80 ° C is more preferred. When the glass transition temperature (Tg) of the acrylic resin is within this range, the acrylic resin has appropriate elasticity, and the friction between the toner and the carrier or between the carriers in the stirring for frictionally charging the developer. Friction can absorb the impact when contacting the binder resin with a strong impact, and the coating layer can be maintained without being damaged.
When the glass transition temperature (Tg) is less than 20 ° C., the binder resin blocks even at room temperature, so that the storage stability is poor and it may not be practically used. On the other hand, when the glass transition temperature (Tg) exceeds 100 ° C., the binder resin is too hard and brittle, and cannot absorb the impact, and the binder resin is scraped from the brittleness and retains the particles. May not be able to be performed and may be easily detached.

また、アミノ樹脂としては、特に制限はなく、従来から知られているアミノ樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、グアナミン、メラミンを用いることで、帯電量付与能力を著しく向上させることができる。
シリコーン樹脂としては、特に制限はなく、一般的に知られているシリコーン樹脂の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、オルガノシロサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂などで変性したシリコーン樹脂、などが挙げられる。
前記シリコーン樹脂は、市販品を用いることができ、ストレートシリコーン樹脂としては、信越化学工業社製のKR271、KR255、KR152;東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2400、SR2406、SR2410、等が挙げられる。
前記変性シリコーン樹脂としては、例えば、信越化学工業社製のKR206(アルキド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性);東レ・ダウコーニング・シリコーン社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキド変性)、などが挙げられる。
なお、シリコーン樹脂単体で用いることも可能であるが、架橋反応する成分、帯電量調整成分等を同時に用いることも可能である。
The amino resin is not particularly limited and can be appropriately selected from conventionally known amino resins according to the purpose. For example, by using guanamine or melamine, the charge imparting ability is remarkably increased. Can be improved.
There is no restriction | limiting in particular as a silicone resin, According to the objective from the silicone resin generally known, it can select suitably according to the objective, For example, straight silicone resin which consists only of organosilosan bonds, alkyd resin, polyester Examples thereof include silicone resins modified with resins, epoxy resins, acrylic resins, urethane resins, and the like.
Commercially available products can be used as the silicone resin. Examples of the straight silicone resin include KR271, KR255, and KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2400, SR2406, and SR2410 manufactured by Toray Dow Corning Silicone. .
Examples of the modified silicone resin include KR206 (alkyd modified), KR5208 (acrylic modified), ES1001N (epoxy modified), KR305 (urethane modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd .; SR2115 manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd. Epoxy modified), SR2110 (alkyd modified), and the like.
It is possible to use the silicone resin alone, but it is also possible to simultaneously use a component that undergoes a crosslinking reaction, a charge amount adjusting component, and the like.

キャリア粒子の被覆層27に用いられる結着樹脂としては、上述の樹脂以外にも、必要に応じてキャリア用被覆樹脂として一般的に用いられているものを使用することができ、例えば、ポリビニル系樹脂、ポリスチレン系樹脂、ハロゲン化オレフィン樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリ弗化ビニル樹脂、ポリ弗化ビニリデン樹脂、ポリトリフルオロエチレン樹脂、ポリヘキサフルオロプロピレン樹脂、弗化ビニリデンと弗化ビニルとの共重合体、テトラフルオロエチレンと弗化ビニリデンと非弗化単量体とのターポリマー等のフルオロターポリマーなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   As the binder resin used for the carrier particle coating layer 27, in addition to the above-mentioned resins, those generally used as carrier coating resins can be used as necessary. Resin, polystyrene resin, halogenated olefin resin, polyester resin, polycarbonate resin, polyethylene resin, polyvinyl fluoride resin, polyvinylidene fluoride resin, polytrifluoroethylene resin, polyhexafluoropropylene resin, vinylidene fluoride Examples thereof include copolymers with vinyl fluoride, and fluoroterpolymers such as terpolymers of tetrafluoroethylene, vinylidene fluoride and non-fluorinated monomers. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

被覆層27は、例えば、第1粒子G1、第2粒子G2、結着樹脂等を溶剤に溶解させて塗布溶液を調製した後、該塗布溶液を芯材26の表面に公知の塗布方法により均一に塗布し、乾燥した後、焼付を行うことにより形成することができる。前記塗布方法としては、例えば、浸漬法、転動流動層法、スプレー法などが挙げられる。
前記溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トルエン、キシレン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、セルソルブチルアセテート、ブチルセロソルブなどが挙げられる。
前記焼付としては、特に制限はなく、外部加熱方式であってもよいし、内部加熱方式であってもよく、例えば、固定式電気炉、流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉等を用いる方法、マイクロウエーブを用いる方法、などが挙げられる。
For example, the coating layer 27 is prepared by dissolving the first particles G1, the second particles G2, the binder resin, and the like in a solvent to prepare a coating solution, and then uniformly coating the coating solution on the surface of the core material 26 by a known coating method. It can be formed by applying and drying, followed by baking. Examples of the coating method include a dipping method, a rolling fluidized bed method, and a spray method.
There is no restriction | limiting in particular as said solvent, Although it can select suitably according to the objective, For example, toluene, xylene, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cersol butyl acetate, butyl cellosolve etc. are mentioned.
The baking is not particularly limited, and may be an external heating method or an internal heating method. For example, a stationary electric furnace, a fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, etc. The method of using, the method of using a microwave, etc. are mentioned.

芯材26としては、特に制限はなく、電子写真用二成分キャリアとして公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト、マグネタイト、鉄、ニッケルが好適に挙げられる。また、近年著しく進む環境面への影響を配慮し、フェライトであれば、従来の銅−亜鉛系フェライトではなく、例えば、Mn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Mn−Mg−Srフェライト等を用いることが好適である。また、Mn−Mg−Srフェライト、Mn系フェライト、マグネタイトは、詳細は後述するが、高い磁化を持つため、キャリア付着を抑制するために有効な材料である。   There is no restriction | limiting in particular as the core material 26, According to the objective, it can select suitably from what is known as a two-component carrier for electrophotography, For example, a ferrite, magnetite, iron, nickel is mentioned suitably. Considering the environmental impact that has been remarkably advanced in recent years, if it is ferrite, for example, Mn ferrite, Mn—Mg ferrite, Mn—Mg—Sr ferrite, etc. are used instead of conventional copper-zinc ferrite. Is preferred. In addition, Mn—Mg—Sr ferrite, Mn ferrite, and magnetite are effective materials for suppressing carrier adhesion because they have high magnetization, as will be described in detail later.

従来の小粒径キャリアは、キャリア付着が発生し易いことが非常に大きな課題であり、感光体の傷や定着ローラー傷の発生原因となっていたので、実用化が難しかった。
特に、平均粒径が32μmより小さいキャリアになると、ざらつきが大幅に改良され高画質となるがキャリア付着が非常に起こり易く、課題が大きかった。この課題について、本発明者らが鋭意検討を重ねたところ、以下のことが判明した。
The conventional small particle size carrier has a very big problem that the carrier easily adheres to it, and it has been a cause of generation of scratches on the photoreceptor and flaws on the fixing roller.
In particular, when the carrier has an average particle size of less than 32 μm, the roughness is greatly improved and the image quality is improved, but the carrier adhesion is very likely to occur and the problem is great. As a result of extensive studies by the present inventors on this issue, the following has been found.

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。(Fm:磁気束縛力、Fc:キャリア付着を引き起こす力)
キャリア付着を引き起こす力Fcは、現像ポテンシャル、地肌ポテンシャル、キャリアにかかる遠心力、キャリアの抵抗、および現像剤帯電量に関係している。従って、キャリア付着を防止するためには、Fcを小さくするように各パラメーターを設定することが有効であるが、現像能力、地汚れ、およびトナー飛散などに密接に関係するため大幅には変えることは難しいのが現状である。
Carrier adhesion to the background portion of the image or the image portion is caused by adhesion in the form of carrier particles or a cut magnetic brush when Fm <Fc. (Fm: magnetic binding force, Fc: force causing carrier adhesion)
The force Fc causing carrier adhesion is related to the development potential, background potential, centrifugal force applied to the carrier, carrier resistance, and developer charge amount. Therefore, in order to prevent carrier adhesion, it is effective to set each parameter so as to reduce Fc. However, since it is closely related to developing ability, background stain, toner scattering, etc., it should be changed greatly. Is currently difficult.

一方、磁気束縛力Fmについてみると、
で表わされる。ここで、Kはキャリアの質量であり、
Mは単位質量当りの磁化である。また、
は、キャリアの存在する位置における磁界の強さ(H)の勾配である。
キャリアに対する磁気束縛力(Fm)は、キャリア半径(r)の3乗に比例するから、キャリアの小粒径化に伴って、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る。
On the other hand, regarding the magnetic binding force Fm,
It is represented by Where K is the mass of the carrier,
M is the magnetization per unit mass. Also,
Is the gradient of the magnetic field strength (H) at the position where the carrier exists.
Since the magnetic binding force (Fm) on the carrier is proportional to the third power of the carrier radius (r), as the carrier becomes smaller in particle size, it rapidly decreases at the third power of the particle size, and the carrier adheres very much. It is easy to get up.

そこで、本発明者らは、キャリアの磁化を振ったサンプルを試作して検討し、1000エルステッド(Oe)の磁場を印加したときの磁化が、50emu/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。また、キャリア付着の観点からはその上限値に特に制約はなく、通常、150emu/g程度が上限となるが、強すぎる磁化は磁気ブラシの滑らかさを損なう場合があり、高画質化の観点から100emu/g以下であることが好ましい。
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。キャリア芯材粒子の磁化が前記範囲よりも小さくなると、十分な強さの磁気束縛力Fmが得られないため、キャリア付着が生じやすくなるので実用上好ましくない。
Therefore, the present inventors have made a prototype of a sample in which the magnetization of the carrier is shaken and studied, and the magnetization when a magnetic field of 1000 oersted (Oe) is applied is 50 emu / g or more, more preferably 70 emu / g or more. It has been found that carrier adhesion is improved. From the viewpoint of carrier adhesion, there is no particular limitation on the upper limit value. Usually, the upper limit is about 150 emu / g, but too strong magnetization may impair the smoothness of the magnetic brush. It is preferable that it is 100 emu / g or less.
When carrier adhesion occurs, it may cause damage to the photosensitive drum and the fixing roller, resulting in a decrease in image quality. If the magnetization of the carrier core particles is smaller than the above range, a sufficiently strong magnetic binding force Fm cannot be obtained, and carrier adhesion tends to occur, which is not preferable in practice.

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。
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、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。
(MO)x(NO)y(Fe)z
但し、x+y+z=100mol%であって、M、Nはそれぞれ、Ni、Cu、Zn、Li、Mg、Mn、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。
Examples of the core particles used in the carrier of the present invention, which are 50 emu / g or more when a 1000 oersted magnetic field is applied, include, for example, iron, cobalt and other ferromagnetic materials, magnetite, hematite, Li-based ferrite, Mn- Examples thereof include Zn-based ferrite, Cu-Zn-based ferrite, Ni-Zn-based ferrite, Ba-based ferrite, and Mn-based ferrite.
Ferrite is a sintered body generally represented by the following formula.
(MO) x (NO) y (Fe 2 O 3) z
However, x + y + z = 100 mol%, and M and N are Ni, Cu, Zn, Li, Mg, Mn, Sr, Ca, etc., respectively, and the divalent metal oxide and the trivalent iron oxide Consists of a complete mixture.

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が、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、前述したように、例えばマグネタイト、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライトなどが挙げられる。
本発明において、キャリア抵抗率の限定はしないが、好ましくは1×1011〜1×1016[Ω・cm]、より好ましくは1×1012〜1×1014[Ω・cm]である。
キャリアの抵抗率が1×1011[Ω・cm]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。
また、1×1016[Ω・cm]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。
As the material of the core material particles constituting the carrier of the present invention, various conventionally known magnetic materials are used, but more preferable core material particles having a magnetization of 70 emu / g or more when a 1000 oersted magnetic field is applied. As mentioned above, for example, magnetite, Mn—Mg—Sr ferrite, Mn ferrite and the like can be mentioned.
In the present invention, the carrier resistivity is not limited, but is preferably 1 × 10 11 to 1 × 10 16 [Ω · cm], more preferably 1 × 10 12 to 1 × 10 14 [Ω · cm].
When the resistivity of the carrier is lower than 1 × 10 11 [Ω · cm], when the developing gap (the closest distance between the photosensitive member and the developing sleeve) becomes narrow, charge is induced in the carrier and the carrier adheres. It becomes easy to do. 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.
By using the carrier having the above resistance range under an appropriate toner charge amount, a sufficient image density can be obtained.
On the other hand, if it is larger than 1 × 10 16 [Ω · cm], 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2に示すように、電極間距離2mm、表面積2×4cmの電極(22a)、(22b)を収容したフッ素樹脂製容器からなるセル(21)にキャリア(23)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。
上記キャリアの抵抗率の調整は、導電性微粒子の量や樹脂被覆層の膜厚の制御等によって可能である。
The carrier resistivity can be measured by the following method.
As shown in FIG. 2, a cell (21) made of a fluororesin container containing electrodes (22a) and (22b) having a distance between electrodes of 2 mm and a surface area of 2 × 4 cm is filled with a carrier (23), A DC voltage of 100 V is applied, and the DC resistance is measured with a high resistance meter 4329A (4329A + LJK 5HVLVWDQFH OHWHU; manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd.).
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.
The carrier resistivity can be adjusted by controlling the amount of conductive fine particles, the film thickness of the resin coating layer, or the like.

本発明の実施形態では、現像剤収容器230(図4参照)内に、芯材26表面を被覆する被覆層27中に第1粒子G1及び第2粒子G2が含まれた、上記詳細に説明したキャリア(図1参照。)が収容されている。画像形成装置100(図3参照)では、現像剤収容器230(図4参照)内部から現像剤収容部14(図4参照)内に、このキャリアを含んだ補給用現像剤が補給される。
図4において、現像剤収容部14内に補給されたトナーとキャリアは、搬送スクリュー11a、11bによって、初期から収容されているトナーとキャリアと共に混合される。トナーとキャリア、あるいはキャリア同士が互いに強く接触するため、この部位では摩擦によってキャリア表面の膜削れが特に発生しやすい。
In the embodiment of the present invention, the developer container 230 (see FIG. 4) includes the first particles G1 and the second particles G2 in the coating layer 27 that covers the surface of the core material 26. The carrier (see FIG. 1) is accommodated. In the image forming apparatus 100 (see FIG. 3), the replenishment developer including the carrier is supplied from the inside of the developer container 230 (see FIG. 4) into the developer container 14 (see FIG. 4).
In FIG. 4, the toner and the carrier replenished in the developer accommodating portion 14 are mixed together with the toner and the carrier accommodated from the beginning by the conveying screws 11a and 11b. Since the toner and the carrier, or the carriers are in strong contact with each other, the carrier surface is particularly likely to be scraped by friction at this portion.

しかし、本発明における現像剤に含まれるキャリアは、第1粒子G1の一部が、被覆層27に対して凸となって存在している。このため、上述したように、攪拌混合の際に被覆層27に対してトナーや他のキャリア粒子が接触しても、この被覆層27表面の凸部によって、その衝撃が緩和される。このため、キャリア表面の膜削れが発生する割合を、大きく抑えることができる。
更に、攪拌時においてキャリア表面に付着したトナーのスペント成分が、この凸となって存在する第1粒子によって掻き落とされるため、トナースペントの発生が防止される。また更に、第2粒子G2によって被覆層の強度が高くなっており、膜削れ自体が発生しにくい。そのため、現像剤収容部14内の現像剤は、より安定した帯電制御効果を長く維持することができる。
However, in the carrier contained in the developer according to the present invention, a part of the first particles G1 are convex with respect to the coating layer 27. For this reason, as described above, even if the toner or other carrier particles come into contact with the coating layer 27 during the stirring and mixing, the impact is mitigated by the convex portions on the surface of the coating layer 27. For this reason, the rate at which film scraping on the carrier surface occurs can be greatly suppressed.
Further, since the spent component of the toner adhering to the carrier surface during stirring is scraped off by the first particles present as the projections, the occurrence of toner spent is prevented. Furthermore, the strength of the coating layer is increased by the second particles G2, and the film shaving itself hardly occurs. Therefore, the developer in the developer container 14 can maintain a more stable charge control effect for a long time.

現像装置10では、劣化したキャリアの大半は、現像剤排出装置330によって排出される。しかし、劣化したキャリアの一部は、長期にわたって現像剤収容部14内に残留する可能性もゼロではなく、また、画像形成装置100において、トナーの消費量が少ない場合には、現像剤収容部14におけるキャリアの交換量が少なく、キャリアが現像剤収容部14内に滞留する期間が長くなる場合がある。   In the developing device 10, most of the deteriorated carrier is discharged by the developer discharging device 330. However, the possibility that part of the deteriorated carrier remains in the developer accommodating portion 14 for a long time is not zero, and in the image forming apparatus 100, when the toner consumption is small, the developer accommodating portion The carrier exchange amount at 14 is small, and the period during which the carrier stays in the developer accommodating portion 14 may become long.

本実施形態では、現像剤収容器230内の補給用現像剤が補給される前から、現像剤収容部14内に収容されている現像装置内現像剤にも、補給用現像剤に使用したキャリアと同一キャリアが使用されている。このため、現像剤の交換量が低い場合や、初期から収容されているキャリアの一部が現像剤収容部14から排出されずに残留した場合にも、上述したのと同様の機構によって、現像剤収容部14内におけるキャリアの劣化が抑えられて、長期間の使用後においても、現像剤の帯電性が安定した状態を保つことができる。   In the present embodiment, the carrier used for the replenishment developer is also applied to the developer in the developing device accommodated in the developer accommodating portion 14 before the replenishment developer in the developer container 230 is replenished. The same carrier is used. For this reason, even when the developer replacement amount is low, or when a part of the carrier accommodated from the beginning remains without being discharged from the developer accommodating portion 14, the same mechanism as described above is used for developing. The deterioration of the carrier in the agent container 14 is suppressed, and the developer can be kept in a stable state even after long-term use.

図3は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置本体100内には、4個の像担持体である感光体1を有するプロセスカートリッジたる画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dを、画像形成装置100に対してそれぞれ着脱可能に装着している。画像形成装置100の略中央に転写ベルト8を複数のローラ間に矢示A方向に回動可能に装着した転写装置を配置している。
その転写ベルト8の下側の面に、画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dにそれぞれ設けられている感光体1が接触するように配置している。そして、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dに対応させて、それぞれ使用するトナーの色が異なる現像装置10A、10B、10C、10Dを配置している。
FIG. 3 is a diagram showing a schematic configuration of the image forming apparatus according to the embodiment of the present invention.
In the image forming apparatus main body 100, image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, which are process cartridges having the photoreceptor 1 as four image carriers, are detachably mounted on the image forming apparatus 100, respectively. ing. A transfer device in which the transfer belt 8 is mounted between a plurality of rollers so as to be rotatable in the direction of arrow A is disposed in the approximate center of the image forming apparatus 100.
The photosensitive member 1 provided in each of the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D is disposed so as to contact the lower surface of the transfer belt 8. In correspondence with the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D having different toner colors are arranged.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dは、同一の構成をしたユニットであり、画像形成ユニット2Aはマゼンタ色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Bはシアン色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Cはイエロー色に対応する画像を形成し、画像形成ユニット2Dはブラック色に対応する画像を形成する。
画像形成ユニット2A、2B、2C、2D内にそれぞれ配置されている現像装置10A、10B、10C、10Dでは、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤が用いられ、後述する現像剤補給装置200(図5参照)から、現像剤収容部14に備えられる図示省略したトナー濃度センサの出力に応じてトナー補給を行うとともに、キャリアも補給して古い現像剤を排出し、現像剤を交換することが可能な現像方式が採用されている。
The image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D are units having the same configuration, the image forming unit 2A forms an image corresponding to magenta, and the image forming unit 2B forms an image corresponding to cyan. The image forming unit 2C forms an image corresponding to the yellow color, and the image forming unit 2D forms an image corresponding to the black color.
In each of the developing devices 10A, 10B, 10C, and 10D disposed in the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D, a two-component developer including toner and a carrier is used, and a developer replenishing device 200 described later is used. (See FIG. 5), toner is replenished in accordance with the output of a toner density sensor (not shown) provided in the developer container 14, and the carrier is also replenished to discharge the old developer and replace the developer. The development method that can be used is adopted.

画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの上方空間には、現像剤補給装置200A、200B、200C、200Dが配置されている。現像剤補給装置200は、感光体ドラム1に供給されようとしているトナーとは別の、新規なトナーと新規なキャリアを現像装置10に補給するための構成であり、その構成が図4に示されている。
また、その画像形成ユニット2A、2B、2C、2Dの下方には書込みユニットとしての露光装置6を配置している。
Developer replenishing devices 200A, 200B, 200C, and 200D are disposed above the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D. The developer replenishing device 200 has a configuration for replenishing the developing device 10 with a new toner and a new carrier different from the toner to be supplied to the photosensitive drum 1, and the configuration is shown in FIG. Has been.
An exposure device 6 as a writing unit is disposed below the image forming units 2A, 2B, 2C, and 2D.

露光装置6は、各色毎に用意されたレーザダイオード(LD)方式の4つの光源と、6面のポリゴンミラーとポリゴンモータから構成される1組のポリゴンスキャナと、各光源の光路に配置されたfθレンズ、長尺シリンドルカルレンズ等のレンズやミラーから構成されている。レーザダイオードから射出されたレーザ光はポリゴンスキャナにより偏向走査され感光体5上に照射される。
転写ベルト8と現像剤補給装置200との間には、画像が転写された転写紙の画像を定着する定着装置9が設けられている。その定着装置9の転写紙搬送方向下流側には、排紙路51を形成し、そこに搬送した転写紙を排紙ローラ対52により排紙トレイ53上に排出可能にしている。
また、画像形成装置100の下部には、転写紙を収納可能な給紙カセット7を配設している。
The exposure device 6 is arranged in four laser diode (LD) light sources prepared for each color, a set of polygon scanners composed of six polygon mirrors and a polygon motor, and the optical path of each light source. It is composed of a lens such as an fθ lens or a long cylindrical lens, or a mirror. Laser light emitted from the laser diode is deflected and scanned by a polygon scanner and irradiated onto the photosensitive member 5.
Between the transfer belt 8 and the developer supply device 200, there is provided a fixing device 9 for fixing the image on the transfer paper onto which the image has been transferred. A discharge path 51 is formed on the downstream side of the fixing device 9 in the conveyance direction of the transfer sheet, and the transfer sheet conveyed there can be discharged onto a discharge tray 53 by a discharge roller pair 52.
A paper feed cassette 7 that can store transfer paper is disposed below the image forming apparatus 100.

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

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

次に、現像装置周辺の構成について説明する。図4は、本発明の画像形成装置に備えられる現像装置とその周辺の構造を示す概略断面図である。図4において、現像装置10の上方には現像装置10内に新規なトナーとキャリアからなる現像剤を補給する現像剤補給装置200(図5参照)が備えられており、現像装置10の下方には、現像装置10内で過剰となった現像剤を排出する現像剤排出装置300が備えられている。
現像装置10は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤を収容する現像剤収容部14を有するハウジング15(図5参照)と、このハウジング15の開口部側に像担持体としての感光体1と近接した状態で回転するように配設される現像剤担持搬送体としての現像ロール12と、現像剤収容部14内で回転するように配設される現像剤攪拌搬送部材としての2つの搬送スクリュー11a、11bと、現像ローラ12の表面に圧接又は近接した状態で配設される層厚規制部材13とでその主要部が構成されている。
Next, the configuration around the developing device will be described. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the developing device provided in the image forming apparatus of the present invention and the surrounding structure. In FIG. 4, a developer replenishing device 200 (see FIG. 5) for replenishing a developer composed of new toner and carrier is provided in the developing device 10 above the developing device 10, and below the developing device 10. Is provided with a developer discharging device 300 for discharging the developer that has become excessive in the developing device 10.
The developing device 10 includes a housing 15 (see FIG. 5) having a developer accommodating portion 14 for accommodating a two-component developer composed of toner and a carrier, and a photoreceptor 1 as an image carrier on the opening side of the housing 15. The developer roll 12 as a developer carrying member disposed so as to rotate in a state close to the developer, and two transports as developer agitating and conveying members disposed so as to rotate within the developer container 14. The screws 11a and 11b and the layer thickness regulating member 13 disposed in pressure contact with or close to the surface of the developing roller 12 constitute the main part.

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

現像剤補給装置200は、補給用の二成分現像剤を収容する現像剤収容器230と、現像剤収容器230内の二成分現像剤を現像剤収容部14に送り出して供給する現像剤補給器220(図5参照)とから構成されている。現像剤補給器220は、現像剤収容器230と現像装置10との間に、それぞれに接続して備えられている。
現像剤補給装置200の詳細な構成については、図5を用いて後述する。
The developer supply device 200 includes a developer container 230 that stores a two-component developer for supply, and a developer replenisher that sends the two-component developer in the developer container 230 to the developer storage unit 14 for supply. 220 (see FIG. 5). The developer replenisher 220 is provided between the developer container 230 and the developing device 10 so as to be connected to each other.
A detailed configuration of the developer supply device 200 will be described later with reference to FIG.

現像剤排出装置300は、現像剤収容部14内で過剰になった二成分現像剤を回収する回収容器330と、過剰になって現像剤収容部14から溢れ出る現像剤を回収容器330に送る現像剤排出手段としての排出パイプ331とで構成されている。排出パイプ331は、その上部開口331aが現像剤収容部14内の所定高さに位置するように配設されており、その所定高さにある上部開口331aを乗り越える分の現像剤を排出するようになっている。
なお、本発明の現像剤排出装置としては、上記の構成に限られるものではなく、例えばハウジング15の所定の箇所に現像剤排出口を開設し、排出パイプ331の代わりに、現像剤排出口の近傍に現像剤排出手段としての排出スクリュー等の搬送部材を設置して、現像剤排出口から排出された現像剤を回収容器330に搬送することとしてもよい。
また、本実施形態の排出パイプ331の端部又は内部に、この排出スクリューを備えることも可能である。
The developer discharging device 300 sends a recovery container 330 that recovers the two-component developer that has become excessive in the developer container 14 and the developer that overflows and overflows from the developer container 14 to the recovery container 330. It comprises a discharge pipe 331 as developer discharge means. The discharge pipe 331 is disposed such that the upper opening 331a is positioned at a predetermined height in the developer accommodating portion 14, and discharges the developer over the upper opening 331a at the predetermined height. It has become.
The developer discharge device of the present invention is not limited to the above-described configuration. For example, a developer discharge port is opened at a predetermined position of the housing 15 and a developer discharge port is provided instead of the discharge pipe 331. A conveyance member such as a discharge screw as a developer discharge unit may be installed in the vicinity, and the developer discharged from the developer discharge port may be transferred to the collection container 330.
Moreover, it is also possible to provide this discharge screw at the end or inside of the discharge pipe 331 of this embodiment.

次に、現像装置の現像動作について、図4を参照して説明する。
まず、現像剤収容部14内に予め収容されている現像装置内現像剤が、搬送スクリュー11a、11bより攪拌されて十分に混合されるとともに摩擦帯電された後、現像ローラ12に供給されて、そのスリーブ121表面に層状に付着する。
この現像ローラ12に付着する層状の現像剤は、層厚規制部材13により所定の厚さに規制されて均一な層にされた後、スリーブ121の回転に伴って感光体1と対向する現像領域Dに搬送される。そして、この現像領域Dにおいて、画像形成装置本体100(図3参照。)側で原稿の画像に応じて感光体1上に形成された潜像に二成分現像剤のトナーが静電吸着して現像が行われ、感光体1上にトナー像が形成される。
感光体1上に形成されたトナー像は、画像形成装置本体100側において記録用紙上に転写され、定着部により記録用紙上に定着される。
Next, the developing operation of the developing device will be described with reference to FIG.
First, the developer in the developing device previously stored in the developer container 14 is stirred and sufficiently mixed by the conveying screws 11a and 11b and is frictionally charged, and then supplied to the developing roller 12. It adheres to the surface of the sleeve 121 in layers.
The layered developer adhering to the developing roller 12 is regulated to a predetermined thickness by the layer thickness regulating member 13 to be a uniform layer, and then the developing area that faces the photoreceptor 1 as the sleeve 121 rotates. It is conveyed to D. In this development area D, the toner of the two-component developer is electrostatically adsorbed to the latent image formed on the photoreceptor 1 in accordance with the image of the original on the image forming apparatus main body 100 (see FIG. 3). Development is performed, and a toner image is formed on the photoreceptor 1.
The toner image formed on the photoreceptor 1 is transferred onto the recording paper on the image forming apparatus main body 100 side, and is fixed on the recording paper by the fixing unit.

この現像動作が繰り返されることにより、現像剤収容部14内の現像装置内現像剤に含まれるトナーが消費されて徐々に減るが、このトナーの減量が、前記したトナー濃度センサにより検知されると、現像剤補給装置200の現像剤補給器220が駆動する。これにより、現像剤収容器230の現像剤収容部材231内部に収容されている、下記詳述するキャリアとトナーとを含んだ補給用現像剤が補給される。現像剤収容部14内に補給された新たな二成分現像剤は、現像剤収容部14内で搬送スクリュー11a、11bにより攪拌され、補給前から収容されている現像装置内現像剤と十分に混合される。   By repeating this developing operation, the toner contained in the developer in the developing device in the developer accommodating portion 14 is consumed and gradually decreases. When this toner reduction is detected by the above-described toner density sensor. Then, the developer supply device 220 of the developer supply device 200 is driven. As a result, a replenishment developer containing a carrier and toner, which will be described in detail below, housed in the developer housing member 231 of the developer housing 230 is replenished. The new two-component developer replenished in the developer accommodating portion 14 is stirred by the conveying screws 11a and 11b in the developer accommodating portion 14 and sufficiently mixed with the developer in the developing device accommodated before replenishment. Is done.

現像剤収容部14内には、現像剤補給装置200からの補給用現像剤の補給により、トナーと共にキャリアも所定の割合で補給されるため、現像剤収容部14内の現像剤量は次第に過剰となる。現像剤収容部14内で過剰になった二成分現像剤は、収容部14の規制高さを越えて溢れ出し現像剤排出装置300の排出パイプ331を通して回収容器330内に収容される。   In the developer accommodating portion 14, the supply of the developer for replenishment from the developer replenishing device 200 causes the carrier and the toner to be replenished at a predetermined ratio, so that the amount of developer in the developer accommodating portion 14 gradually increases. It becomes. The two-component developer that becomes excessive in the developer accommodating portion 14 overflows beyond the regulated height of the accommodating portion 14 and is accommodated in the collection container 330 through the discharge pipe 331 of the developer discharging device 300.

本発明の補給用現像剤とは、少なくともトナーとキャリアとを含む物である。現像剤収容器230に収容されている、補給用現像剤のトナーとしては後述のトナーが使用可能であり、そのキャリアとしては、図1に示すように、芯材26に所定の粒子を有してなる被覆層27を形成した、磁性のキャリアが使用可能である。
また、現像装置内現像剤のトナーとしては、現像剤収容器230に収容されているトナーと同じものでも、異なるトナーでも使用することができ、また、キャリアとしても、現像剤収容器230に収容されているキャリアと同じものでも、異なるキャリアでも使用することができる。
The replenishment developer of the present invention is a material containing at least a toner and a carrier. As the toner for the replenishment developer stored in the developer container 230, the toner described later can be used, and the carrier has predetermined particles in the core material 26 as shown in FIG. A magnetic carrier on which the covering layer 27 is formed can be used.
Further, as the toner of the developer in the developing device, the same toner as that stored in the developer container 230 or a different toner can be used, and the carrier is also stored in the developer container 230. It can be used with the same carrier or different carriers.

現像装置内に収容されている現像剤中のキャリアの重量比率は85wt%以上98wt%未満であることが望ましい。キャリアの重量比率が85wt%より少ないと、トナーの比率が高すぎるためにトナーに十分な帯電を与えることができなくなる。また、トナー飛散が発生し、機内汚染の原因となる。キャリアの重量比率が98wt以上だと、キャリアの比率が高すぎるため、現像装置内でキャリア同士の衝突の確率が高くなり、耐久性に対して不利となる。また、帯電量が高くなりすぎるため、適切な画像濃度を得にくくなる。   The weight ratio of the carrier in the developer accommodated in the developing device is desirably 85 wt% or more and less than 98 wt%. If the weight ratio of the carrier is less than 85 wt%, the toner ratio is too high, so that the toner cannot be sufficiently charged. In addition, toner scattering occurs, causing internal contamination. If the carrier weight ratio is 98 wt% or more, the carrier ratio is too high, so that the probability of collision between carriers in the developing device increases, which is disadvantageous for durability. Further, since the charge amount becomes too high, it is difficult to obtain an appropriate image density.

本実施形態の画像形成装置100は、図5に示すように、形状が容易に変形する現像剤収納部材231に補給用現像剤を充填させ、スクリューポンプ223によってこの補給用現像剤を吸引して、現像装置10に供給する現像剤補給装置200を備えている。
以下に、図5〜図9を参照して、現像剤補給装置200の構成を詳細に説明する。
図5は、本発明で使用される現像剤補給装置200の概略構成図である。現像剤補給装置200に備えられた現像剤収容器230の内部には、減容可能な袋状部材としての現像剤収納部材231が備えられている。現像装置10の現像剤収容部14に補給される新規な補給用現像剤は、現像剤収納部材231内部に収容されている。現像剤収納部材231は、この現像剤が現像剤収容部14に補給されることによる内部の圧力の減少に伴って減容する。
As shown in FIG. 5, the image forming apparatus 100 of the present embodiment fills a developer storage member 231 whose shape is easily deformed with suction, and sucks the supply developer with a screw pump 223. A developer replenishing device 200 that supplies the developing device 10 is provided.
Hereinafter, the configuration of the developer supply device 200 will be described in detail with reference to FIGS.
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a developer supply device 200 used in the present invention. Inside the developer container 230 provided in the developer supply device 200, a developer storage member 231 as a bag-shaped member capable of volume reduction is provided. A new replenishment developer to be replenished to the developer accommodating portion 14 of the developing device 10 is accommodated in the developer accommodating member 231. The developer accommodating member 231 is reduced in volume as the internal pressure decreases due to the developer being supplied to the developer accommodating portion 14.

現像剤補給器220は、ハウジング15の所定箇所に開設された補給口15aの上端に連結して備えられたスクリューポンプ223と、スクリューポンプ223に接続して備えられたノズル240と、ノズル240に接続して備えられた空気供給手段260とを備えており、現像剤収容部14に設置されるトナー濃度センサ(図示無し)等の検知信号に応じて駆動し、適量の現像剤を現像剤収容器230から現像剤収容部14に供給する。
スクリューポンプ223とノズル240の間には、このスクリューポンプ223に連通される現像剤搬送通路としての搬送チューブ221を有している。この搬送チューブ221は、好ましくは、フレキシブルで耐トナー性に優れたポリウレタン、ニトリル、EPDM等のゴム材料で形成されたものを利用する。
また、現像剤補給装置200は、現像剤収納容器としての現像剤収容器230を支持するための容器ホルダ222を有しており、この容器ホルダ222は樹脂等の剛性の高い材料で形成されている。
The developer replenisher 220 includes a screw pump 223 that is connected to the upper end of a replenishing port 15 a provided at a predetermined location of the housing 15, a nozzle 240 that is connected to the screw pump 223, and a nozzle 240. And an air supply means 260 that is connected and is driven according to a detection signal from a toner concentration sensor (not shown) installed in the developer accommodating portion 14 to accommodate an appropriate amount of developer. The developer 230 is supplied from the container 230.
Between the screw pump 223 and the nozzle 240, there is a transport tube 221 as a developer transport passage communicating with the screw pump 223. The transport tube 221 is preferably made of a rubber material such as polyurethane, nitrile, and EPDM that is flexible and excellent in toner resistance.
The developer supply device 200 has a container holder 222 for supporting a developer container 230 as a developer container. The container holder 222 is made of a material having high rigidity such as resin. Yes.

現像剤収容器230は、柔軟なシート材で形成される袋状部材としての現像剤収納部材231と、現像剤排出口を形成する排出口形成部材としての口金部232を有している。
現像剤収容部材231の材質としては、特に制限はなく、寸法精度がよいものが好適に用いられる。例えば、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、ポリスチレン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリアクリル酸、ポリカーボネート樹脂、ABS樹脂、ポリアセタール樹脂等の樹脂が好適に挙げられる。
また、口金部232には、スポンジ、ゴム等で形成されるシール材233が設けられており、このシール材233には十字型の切り込みが設けられている。そして、この切り込みに現像剤補給器220のノズル240を通すことで、現像剤収容器230と現像剤補給器220が連通し固定される。
The developer container 230 includes a developer storage member 231 as a bag-like member formed of a flexible sheet material, and a base portion 232 as a discharge port forming member that forms a developer discharge port.
There is no restriction | limiting in particular as a material of the developer accommodating member 231, A thing with good dimensional accuracy is used suitably. For example, a resin such as a polyester resin, a polyethylene resin, a polypropylene resin, a polystyrene resin, a polyvinyl chloride resin, a polyacrylic acid, a polycarbonate resin, an ABS resin, or a polyacetal resin is preferably exemplified.
Further, the base part 232 is provided with a sealing material 233 formed of sponge, rubber or the like, and the sealing material 233 is provided with a cross-shaped cut. Then, by passing the nozzle 240 of the developer replenisher 220 through this notch, the developer container 230 and the developer replenisher 220 are connected and fixed.

本実施形態では、口金部232が、現像剤収容器230の下方に備えられている。ここで、口金部232が下方に備えられている状態とは、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、口金部232が、現像剤収容器230における下方向きの鉛直成分を含んだ位置に備えられていることを表している。
なお、口金部232が、現像剤収容器本体に備えられる位置としては、これに限られるものではなく、現像剤収容器230が現像剤補給装置200に配設された状態において、現像剤収容器230本体の水平方向に備えられてもよく、また、斜め方向に備えられることとしてもよい。
In the present embodiment, the base portion 232 is provided below the developer container 230. Here, the state where the base part 232 is provided below means that the base part 232 faces downward in the developer container 230 in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. It shows that it is provided at a position including a vertical component.
The position at which the base 232 is provided in the developer container body is not limited to this, and the developer container in a state where the developer container 230 is disposed in the developer supply device 200. 230 may be provided in the horizontal direction of the main body, or may be provided in an oblique direction.

現像剤収容器は、トナーの消耗に応じて順次新しい物と交換されるが、本実施形態の現像剤収容器230は、上述した構成を備えることで、その着脱を容易に行うことが可能であり、また、交換時や使用時におけるトナー漏れを防止することが可能である。
なお、現像剤収容部材231としては、その大きさ、形状、構造、材質などについては特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
The developer container is sequentially replaced with a new one as the toner is consumed. However, the developer container 230 according to this embodiment can be easily attached and detached by having the above-described configuration. In addition, it is possible to prevent toner leakage at the time of replacement or use.
The developer accommodating member 231 is not particularly limited in size, shape, structure, material, and the like, and can be appropriately selected according to the purpose.

現像剤収容部材231の形状としては、例えば、上述した円筒状等のものを好ましく用いることができ、また、その内周面には、スパイラル状の凹凸が形成されていることが好ましい。このような凹凸が形成されていることで、現像剤収容器230を回転させることによって、収容部材231内部に収容されているトナーを、排出口側に円滑に移行させることができる。また更に、上記スパイラル部の一部又は全部が、蛇腹機能を有しているものを用いることが、特に好ましい。
本発明の現像剤収容器230は、画像形成装置100の現像剤補給装置200への着脱が容易であり、また、保存や、搬送に適していて、取扱性に優れている。
As the shape of the developer accommodating member 231, for example, the above-described cylindrical shape can be preferably used, and it is preferable that spiral irregularities are formed on the inner peripheral surface thereof. By forming such irregularities, the toner stored in the storage member 231 can be smoothly transferred to the discharge port side by rotating the developer container 230. Furthermore, it is particularly preferable that a part or all of the spiral part has a bellows function.
The developer container 230 of the present invention can be easily attached to and detached from the developer replenishing device 200 of the image forming apparatus 100, is suitable for storage and conveyance, and has excellent handling properties.

図6(a)は、現像剤補給器220に設けられるノズル240の概略構成を示す外観図であり、図6(b)は、その軸方向断面図であり、図6(c)は、図6(b)中符号A−Aの断面図である。このノズル240は、図6(b)に示すように、内管241とその内管241を内部に収容する外管242とからなる2重管構造を有している。内管241の内部は、現像剤収容器230内の現像剤を排出するための現像剤搬送通路としての現像剤流路241aとなっている。現像剤収容器230内のトナーは、スクリューポンプ223による吸引力により、吸引され、現像剤流路241aを通ってスクリューポンプ223内に引き込まれることになる。   6A is an external view showing a schematic configuration of a nozzle 240 provided in the developer replenisher 220, FIG. 6B is an axial sectional view, and FIG. FIG. 6B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. As shown in FIG. 6B, the nozzle 240 has a double tube structure including an inner tube 241 and an outer tube 242 that accommodates the inner tube 241 therein. The inside of the inner tube 241 serves as a developer flow path 241a as a developer transport path for discharging the developer in the developer container 230. The toner in the developer container 230 is sucked by the suction force of the screw pump 223 and is drawn into the screw pump 223 through the developer flow path 241a.

図7は、スクリューポンプ223の概略構成を示す断面図である。このスクリューポンプ223は、一軸偏芯スクリューポンプと呼ばれるもので、内部にロータ224及びステータ225を備えている。ロータ224は、円形断面が螺旋状に捻れた形状を有し、硬い材質で形成されており、ステータ225の内部に嵌合される。一方、ステータ225は、ゴム状の柔軟な材料で形成され、長円形断面が螺旋状に捻れた形状の穴を有しており、この穴にロータ224が嵌合される。また、ステータ225の螺旋のピッチは、ロータ224の螺旋のピッチの2倍の長さに形成されている。また、ロータ224は、ユニバーサルジョイント227及び軸受228を介して、ロータ224を回転駆動させるための駆動モータ226に接続されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the screw pump 223. The screw pump 223 is called a uniaxial eccentric screw pump and includes a rotor 224 and a stator 225 therein. The rotor 224 has a shape in which a circular cross section is twisted in a spiral shape, is formed of a hard material, and is fitted inside the stator 225. On the other hand, the stator 225 is formed of a rubber-like flexible material, and has a hole whose elliptical cross section is spirally twisted, and the rotor 224 is fitted into this hole. Further, the helical pitch of the stator 225 is formed to be twice as long as the helical pitch of the rotor 224. The rotor 224 is connected to a drive motor 226 for rotating the rotor 224 via a universal joint 227 and a bearing 228.

この構成において、現像剤収容器230からノズル240の現像剤流路241a及び搬送チューブ221を通って搬送されてきたトナー及びキャリアは、スクリューポンプ223のトナー吸引口223aから内部に入り込む。そして、ロータ224とステータ225の間に形成されるスペースに入り込み、ロータ224の回転に伴って、図5中右側方向に吸引搬送される。そして、ロータ224とステータ225の間のスペースを通過したトナーは、トナー落下口223bから下方に落下し、現像装置10の現像剤補給口14を介して、現像装置10の内部に供給される。
また、図5に示すように、本実施形態で使用される現像剤補給器220は、現像剤収容器230内に空気を供給する空気供給手段260(260a及び260b)を備えている。
In this configuration, the toner and carrier transported from the developer container 230 through the developer flow path 241 a of the nozzle 240 and the transport tube 221 enter the inside from the toner suction port 223 a of the screw pump 223. Then, it enters the space formed between the rotor 224 and the stator 225 and is sucked and conveyed in the right direction in FIG. 5 as the rotor 224 rotates. The toner that has passed through the space between the rotor 224 and the stator 225 falls downward from the toner dropping port 223 b and is supplied into the developing device 10 through the developer supply port 14 of the developing device 10.
Further, as shown in FIG. 5, the developer replenisher 220 used in this embodiment includes an air supply unit 260 (260 a and 260 b) that supplies air into the developer container 230.

図5に示すように、各エア流路244a、244bは、それぞれ、気体供給通路としてのエア供給路261a、261bを介して、別個の気体送出装置としてのエアポンプ260a、260bに接続されている。
エア流路244は、図6(b)に示すように、現像剤補給器220のノズル240の内管241と外管242との間に、空気供給通路として設けられているものであり、このエア流路44は、図6(c)に示すように、互いに独立した断面半円状の2つの流路244a、244bから構成されている。
As shown in FIG. 5, each air flow path 244a, 244b is connected to air pumps 260a, 260b as separate gas delivery devices via air supply paths 261a, 261b as gas supply paths, respectively.
As shown in FIG. 6B, the air flow path 244 is provided as an air supply passage between the inner tube 241 and the outer tube 242 of the nozzle 240 of the developer replenisher 220. As shown in FIG. 6C, the air flow path 44 includes two flow paths 244a and 244b that are independent of each other and have a semicircular cross section.

また、エアポンプ260a、260bとしては、通常のダイアフラム型のエアポンプを利用することができる。これらエアポンプ260a、260bから送り出される空気は、それぞれ、エア流路244a、244bを通って、各エア流路の気体供給口としてのエア供給口246a、246bからトナー収容器230内に供給される。各エア供給口246a、246bは、トナー流路241aの現像剤排出口としてのトナー流出口247の図中下方に位置している。これにより、各エア供給口246a、246bから供給される空気は、トナー流出口247付近のトナーに対して供給されることになり、使用されないまま長期間放置されてトナー流出口247にトナーが詰まった状態になったとしても、そのトナー流出口247を塞いでいるトナーを崩すことができる。
また、エア供給路261a、261bには、図示省略した気体送出制御手段としての制御部からの制御信号により、開閉動作する閉塞手段としての開閉弁262a、262bが設けられている。開閉弁262a、262bは、制御部からON信号を受け取ると弁を開けて空気を通過させ、制御部からOFF信号を受け取ると弁を閉めて空気の通過を阻止するように動作する。
As the air pumps 260a and 260b, a normal diaphragm type air pump can be used. The air sent out from these air pumps 260a and 260b is supplied into the toner container 230 from air supply ports 246a and 246b as gas supply ports of the respective air channels through the air channels 244a and 244b, respectively. Each air supply port 246a, 246b is located below the toner outlet 247 as a developer outlet of the toner channel 241a in the figure. As a result, the air supplied from the air supply ports 246a and 246b is supplied to the toner in the vicinity of the toner outlet 247, and is left unused for a long period of time and the toner outlet 247 is clogged. Even in such a state, the toner blocking the toner outlet 247 can be destroyed.
The air supply passages 261a and 261b are provided with on-off valves 262a and 262b as closing means that are opened and closed by a control signal from a control unit as gas delivery control means (not shown). The on-off valves 262a and 262b operate to open the valve when the ON signal is received from the control unit and allow air to pass therethrough, and when the OFF signal is received from the control unit to close the valve and prevent the passage of air.

次に、本実施形態における現像剤補給器220の動作について図5を用いて説明する。
上記制御部は、現像装置10からトナー濃度が不足した旨の信号を受け取ることで、現像剤補給動作を開始する。この現像剤補給動作では、まず、エアポンプ260a、260bをそれぞれ駆動させ、現像剤収容器230内に空気を供給するとともに、スクリューポンプ223の駆動モータ226を駆動させて、現像剤の吸引搬送を行う。
エアポンプ260a、260bから空気が送り出されると、その空気は、エア供給路261a、261bからノズル240のエア流路244a、244bに入り込み、エア供給口246a、246bから現像剤収容器230内に供給される。この空気によって、現像剤収容器230内の現像剤は、攪拌されて、空気を多く内包した状態となり、流動化が促進される。
Next, the operation of the developer supply device 220 in this embodiment will be described with reference to FIG.
The control unit receives the signal indicating that the toner density is insufficient from the developing device 10 and starts the developer supply operation. In this developer replenishment operation, first, the air pumps 260a and 260b are driven to supply air into the developer container 230, and the drive motor 226 of the screw pump 223 is driven to suck and convey the developer. .
When air is sent out from the air pumps 260a and 260b, the air enters the air flow paths 244a and 244b of the nozzle 240 from the air supply paths 261a and 261b, and is supplied into the developer container 230 from the air supply ports 246a and 246b. The By this air, the developer in the developer container 230 is agitated and becomes a state in which a large amount of air is contained, and fluidization is promoted.

また、現像剤収容器230内に空気が供給されると、現像剤収容器230内の内圧が高まることになる。従って、現像剤収容器230の内圧と外圧(大気圧)との間に圧力差が生じ、流動化した現像剤には、圧力の引く方向へ移動する力が働く。これにより、現像剤収容器230内の現像剤は、圧力の引く方向すなわち現像剤流出口247から流出することになる。
本実施形態では、スクリューポンプ223による吸引力も作用して、現像剤収容器230内の現像剤が現像剤流出口247から流出する。
Further, when air is supplied into the developer container 230, the internal pressure in the developer container 230 increases. Therefore, a pressure difference is generated between the internal pressure and the external pressure (atmospheric pressure) of the developer container 230, and a force that moves in the direction in which the pressure is applied acts on the fluidized developer. As a result, the developer in the developer container 230 flows out from the direction in which pressure is applied, that is, from the developer outlet 247.
In the present embodiment, the suction force by the screw pump 223 also acts, and the developer in the developer container 230 flows out from the developer outlet 247.

上述のようにして、現像剤収容器230から流出した現像剤は、現像剤流出口247からノズル240の現像剤流路241aを通り、搬送チューブ221を介してスクリューポンプ223内に移動する。そして、スクリューポンプ223内を移動した後、現像剤落下口223bから下方に落下し、現像剤補給口14から現像装置10内に現像剤が補給される。一定量の現像剤補給が完了したら、制御部は、エアポンプ260a、260b及び駆動モータ226の駆動を停止させ、かつ、開閉弁262a、262bを閉じ、トナー補給動作を終了する。このように、トナー補給動作終了時に開閉弁262a、262bを閉じることで、トナー収容器230内のトナーがノズル240のエア供給路244a、244bを通ってエアポンプ260a、260b側に逆流するのを防止している。   As described above, the developer that has flowed out of the developer container 230 moves from the developer outlet 247 through the developer channel 241 a of the nozzle 240 into the screw pump 223 via the transport tube 221. Then, after moving in the screw pump 223, it falls downward from the developer dropping port 223 b and the developer is supplied into the developing device 10 from the developer supply port 14. When a certain amount of developer supply is completed, the control unit stops driving the air pumps 260a and 260b and the drive motor 226, closes the on-off valves 262a and 262b, and ends the toner supply operation. Thus, by closing the on-off valves 262a and 262b at the end of the toner supply operation, the toner in the toner container 230 is prevented from flowing back to the air pumps 260a and 260b through the air supply passages 244a and 244b of the nozzle 240. doing.

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

図8は、現像剤収容部材231に現像剤を充填した状態の斜視図である。
図9は、現像剤収容部材231内部の現像剤が排出されて減容した(しぼんだ)状態を示す正面図である。ここで、現像剤収容部材231は60%以上減容されるものが望ましい。
図8に示す現像剤収容器230の現像剤収容部231内部には、上述したように、現像装置10に補給するための、キャリアとトナーからなる補給用現像剤が収容されている。
補給用現像剤は、補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、3wt%以上30wt%未満であることが好ましい。
現像剤収容器230内における補給用現像剤中のキャリアの重量比率が、3wt%未満であると、補給されるキャリアの量が非常に少ないため、補給の効果が充分に得られない。一方、30wt%を超えると、補給用現像剤の現像剤収容部への安定した供給が得られない。
FIG. 8 is a perspective view of the developer containing member 231 filled with the developer.
FIG. 9 is a front view showing a state in which the developer inside the developer containing member 231 is discharged and reduced in volume (squeezed). Here, it is desirable that the developer containing member 231 has a volume reduced by 60% or more.
In the developer container 231 of the developer container 230 shown in FIG. 8, a replenishment developer composed of a carrier and toner for replenishing the developing device 10 is accommodated as described above.
The supply developer preferably has a carrier weight ratio of 3 wt% or more and less than 30 wt% in the supply developer.
If the weight ratio of the carrier in the developer for replenishment in the developer container 230 is less than 3 wt%, the amount of the carrier to be replenished is very small, so that the replenishment effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if it exceeds 30 wt%, stable supply of the replenishment developer to the developer accommodating portion cannot be obtained.

補給用現像剤及び現像装置内現像剤に含まれるトナーは、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含んで構成され、更に離型剤、帯電制御剤、またこれらの他に、必要に応じてその他の成分を含んでなる。
トナーの製造方法としては、特に一つのものに限定されるものではなく、目的に応じて適宜選択することができる。例えば、粉砕法、水系媒体中で油相を乳化、懸濁又は凝集させトナー母体粒子を形成させる、懸濁重合法、乳化重合法、ポリマー懸濁法等が挙げられる。
The toner contained in the developer for replenishment and the developer in the developing device includes at least a binder resin and a colorant, and further includes a release agent, a charge control agent, and other agents as necessary. Comprising ingredients.
The method for producing the toner is not particularly limited to one, and can be appropriately selected according to the purpose. Examples thereof include a pulverization method, a suspension polymerization method, an emulsion polymerization method, and a polymer suspension method in which an oil phase is emulsified, suspended or aggregated in an aqueous medium to form toner base particles.

本発明において用いられるトナーの結着樹脂としては、特に制限はなく、公知のものの中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリスチレン、ポリp−スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体、スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−プロピレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−アクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸共重合隊、スチレン−メタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸エチル共重合体、スチレン−メタアクリル酸ブチル共重合体、スチレン−α−クロルメタアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプロピル共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリチメルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリアクリル酸樹脂、ロジン樹脂、変性ロジン樹脂、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが単独あるいは混合して使用できる。   The binder resin for the toner used in the present invention is not particularly limited, and can be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene such as polystyrene, poly-p-styrene, polyvinyltoluene, and the like Substituted homopolymer, styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, Styrene-methacrylic acid copolymer unit, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer Polymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinyl methyl ether copolymer Styrene copolymers such as styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isopropyl copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer, polythyme methacrylate resin, polybutyl methacrylate resin , Polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, polyvinyl butyral resin, polyacrylic acid resin, rosin resin, modified rosin resin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic Hydrocarbon resins and aromatic petroleum resins can be used alone or in combination.

着色剤としては、特に制限はなく、公知の染料及び顔料の中から目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ポグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン、等が挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
着色剤のトナーにおける含有量は1〜15重量%が好ましく、3〜10重量%がより好ましい。
The colorant is not particularly limited and may be appropriately selected from known dyes and pigments according to the purpose. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G , G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR ), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Lead Red, Lead Red, Cadmium Red, Cadmium Mummer Curry Red, Antimony Zhu, Permanent Red 4R, Parare , Phi Sae Red, Parachlor Ortho Nitroaniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Risor Rubin GX, Permanent Red F5R, Brilliant Carmine 6B, Pogment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine orange, perinone orange, oil orange, cobalt blue, cerulean blue, alkaline blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue , Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), Indigo, Ultramarine Blue, Bitumen, Anthraquinone Blue, Fast Violet B, Methyl Violet Lake, Cobalt Purple, Manganese Purple, Dioxane Violet, Anthraquinone Violet, Chrome Green, Zinc Green, Chrome oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, green gold, acid Examples include lean lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, and lithobon.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.
The content of the colorant in the toner is preferably 1 to 15% by weight, and more preferably 3 to 10% by weight.

着色剤は、樹脂と複合化されたマスターバッチとして使用してもよい。該樹脂としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、スチレン又はその置換体の重合体、スチレン系共重合体、ポリメチルメタクリレート樹脂、ポリブチルメタクリレート樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、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、脂肪族炭化水素樹脂、脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィン、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。   The colorant may be used as a master batch combined with a resin. The resin is not particularly limited and may be appropriately selected from known ones according to the purpose. For example, styrene or a substituted polymer thereof, styrene copolymer, polymethyl methacrylate resin, polybutyl Methacrylate resin, polyvinyl chloride resin, polyvinyl acetate resin, polyethylene resin, polypropylene resin, polyester resin, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic hydrocarbon resin, alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

離型剤としては、特に制限はなく、目的に応じて公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、ワックス類、等が好適に挙げられる。
ワックス類としては、例えば、カルボニル基含有ワックス、ポリオレフィンワックス、長鎖炭化水素、等が挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。これらの中でも、カルボニル基含有ワックスが好ましい。
カルボニル基含有ワックスとしては、例えば、ポリアルカン酸エステル、ポリアルカノールエステル、ポリアルカン酸アミド、ポリアルキルアミド、ジアルキルケトン、等が挙げられる。前記ポリアルカン酸エステルとしては、例えば、カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18−オクタデカンジオールジステアレート等が挙げられる。ポリアルカノールエステルとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエート等が挙げられる。前記ポリアルカン酸アミドとしては、例えば、ジベヘニルアミド等が挙げられる。前記ポリアルキルアミドとしては、例えば、トリメリット酸トリステアリルアミド等が挙げられる。前記ジアルキルケトンとしては、例えば、ジステアリルケトン等が挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスの中でも、ポリアルカン酸エステルが特に好ましい。
ポリオレフィンワッックスとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックス等が挙げられる。
長鎖炭化水素としては、例えば、パラフィンワックス、サゾールワックス等が挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular as a mold release agent, According to the objective, it can select suitably from well-known things, For example, waxes etc. are mentioned suitably.
Examples of waxes include carbonyl group-containing waxes, polyolefin waxes, long chain hydrocarbons, and the like. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. Among these, a carbonyl group-containing wax is preferable.
Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters, polyalkanol esters, polyalkanoic acid amides, polyalkylamides, dialkyl ketones, and the like. Examples of the polyalkanoic acid ester include carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18-octadecane. Examples thereof include diol distearate. Examples of polyalkanol esters include tristearyl trimellitic acid and distearyl maleate. Examples of the polyalkanoic acid amide include dibehenyl amide. Examples of the polyalkylamide include trimellitic acid tristearylamide. Examples of the dialkyl ketone include distearyl ketone. Of these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are particularly preferred.
Examples of the polyolefin wax include polyethylene wax and polypropylene wax.
Examples of the long chain hydrocarbon include paraffin wax and sazol wax.

離型剤の融点としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、40〜160℃が好ましく、50〜120℃がより好ましく、60〜90℃が特に好ましい。
融点が、40℃未満であると、ワックスが耐熱保存性に悪影響を与えることがあり、160℃を超えると、低温での定着時にコールドオフセットを起こし易いことがある。
離型剤の溶融粘度としては、該ワックスの融点より20℃高い温度での測定値として、5〜1,000cpsが好ましく、10〜100cpsがより好ましい。溶融粘度が、5cps未満であると、離型性が低下することがあり、1,000cpsを超えると、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果が得られなくなることがある。
There is no restriction | limiting in particular as melting | fusing point of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 40-160 degreeC is preferable, 50-120 degreeC is more preferable, 60-90 degreeC is especially preferable.
When the melting point is less than 40 ° C., the wax may adversely affect the heat resistant storage stability, and when it exceeds 160 ° C., a cold offset may easily occur during fixing at a low temperature.
The melt viscosity of the release agent is preferably 5 to 1,000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point of the wax. When the melt viscosity is less than 5 cps, the releasability may be lowered, and when it exceeds 1,000 cps, the effect of improving hot offset resistance and low-temperature fixability may not be obtained.

離型剤の前記トナーにおける含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、1〜40重量%が好ましく、3〜30重量%がより好ましい。
前記含有量が、40重量%を超えると、トナーの流動性が悪化することがある。
There is no restriction | limiting in particular as content in the said toner of a mold release agent, Although it can select suitably according to the objective, 1 to 40 weight% is preferable and 3 to 30 weight% is more preferable.
When the content exceeds 40% by weight, the fluidity of the toner may be deteriorated.

帯電制御剤としては、特に制限はなく、感光体に帯電される電荷の正負に応じて正又は負の荷電制御剤を適宜選択して用いることができる。
負の帯電制御剤としては、例えば、電子供与性の官能基を持つ樹脂又は化合物、アゾ染料、有機酸の金属錯体、などを用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:S−31、S−32、S−34、S−36、S−37、S−39、S−40、S−44、E−81、E−82、E−84、E−86、E−88、A、1−A、2−A、3−A)(以上、オリエント化学工業社製)、カヤチャージ(品番:N−1、N−2)、カヤセットブラック(品番:T−2、004)(以上、日本化薬社製))、アイゼンスピロンブラック(T−37、T−77、T−95、TRH、TNS−2)(以上、保土谷化学工業社製)、FCA−1001−N、FCA−1001−NB、FCA−1001−NZ、(以上、藤倉化成社製)、などが挙げられる。
The charge control agent is not particularly limited, and a positive or negative charge control agent can be appropriately selected and used depending on whether the charge charged on the photoconductor is positive or negative.
As the negative charge control agent, for example, a resin or compound having an electron donating functional group, an azo dye, a metal complex of an organic acid, or the like can be used. Specifically, Bontron (product numbers: S-31, S-32, S-34, S-36, S-37, S-39, S-40, S-44, E-81, E-82, E -84, E-86, E-88, A, 1-A, 2-A, 3-A) (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), Kaya Charge (part numbers: N-1, N-2), Kaya Set black (product number: T-2, 004) (above, Nippon Kayaku Co., Ltd.)), Eisenspiron black (T-37, T-77, T-95, TRH, TNS-2) (above, Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.), FCA-1001-N, FCA-1001-NB, FCA-1001-NZ, and the like (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.).

正の荷電制御剤としては、例えば、ニグロシン染料等の塩基性化合物、4級アンモニウム塩等のカチオン性化合物、高級脂肪酸の金属塩等を用いることができる。具体的には、ボントロン(品番:N−01、N−02、N−03、N−04、N−05、N−07、N−09、N−10、N−11、N−13、P−51、P−52、AFP−B)(以上、オリエント化学工業社製)、TP−302、TP−415、TP−4040(以上、保土谷化学工業社製)、コピーブルーPR、コピーチャージ(品番:PX−VP−435、NX−VP−434)(以上、ヘキスト社製)、FCA(品番:201、201−B−1、201−B−2、201−B−3、201−PB、201−PZ、301)(以上、藤倉化成社製)、PLZ(品番:1001、2001、6001、7001)(以上、四国化成工業社製)、などが挙げられる。
これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
As the positive charge control agent, for example, basic compounds such as nigrosine dyes, cationic compounds such as quaternary ammonium salts, metal salts of higher fatty acids, and the like can be used. Specifically, Bontron (part numbers: N-01, N-02, N-03, N-04, N-05, N-07, N-09, N-10, N-11, N-13, P -51, P-52, AFP-B) (above, manufactured by Orient Chemical Co., Ltd.), TP-302, TP-415, TP-4040 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), Copy Blue PR, Copy Charge ( Product number: PX-VP-435, NX-VP-434) (manufactured by Hoechst), FCA (product number: 201, 201-B-1, 201-B-2, 201-B-3, 201-PB, 201-PZ, 301) (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.), PLZ (product numbers: 1001, 2001, 6001, 7001) (manufactured by Shikoku Kasei Kogyo Co., Ltd.), and the like.
These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together.

帯電制御剤の添加量は、結着樹脂の種類、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、結着樹脂100重量部に対し0.1〜10重量部が好ましく、0.2〜5重量部がより好ましい。前記添加量が10重量部を超えると、トナーの帯電性が大きすぎ、帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電気的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招くことがあり、0.1重量部未満であると、帯電立ち上り性や帯電量が十分でなく、トナー画像に影響を及ぼしやすいことがある。   The addition amount of the charge control agent is determined by the toner production method including the type of the binder resin and the dispersion method, and is not uniquely limited, but is not limited to 0.1 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. 1-10 weight part is preferable and 0.2-5 weight part is more preferable. When the added amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is reduced, and the image density is increased. If the amount is less than 0.1 part by weight, the charge rising property and the charge amount are not sufficient, and the toner image may be easily affected.

トナー材料には、結着樹脂、離型剤、着色剤、及び帯電制御剤の他に、必要に応じて無機微粒子、流動性向上剤、クリーニング性向上剤、磁性材料、金属石鹸、等を添加することができる。   In addition to binder resin, release agent, colorant, and charge control agent, inorganic fine particles, fluidity improver, cleaning improver, magnetic material, metal soap, etc. are added to the toner material as necessary. can do.

無機微粒子としては、例えば、シリカ、チタニア、アルミナ、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、リン酸カルシウム等を用いることができ、シリコーンオイルやヘキサメチルジシラザンなどで疎水化処理されたシリカ微粒子や、特定の表面処理を施した酸化チタンを用いることがより好ましい。   As the inorganic fine particles, for example, silica, titania, alumina, cerium oxide, strontium titanate, calcium carbonate, magnesium carbonate, calcium phosphate, etc. can be used, and silica fine particles hydrophobized with silicone oil, hexamethyldisilazane, etc. It is more preferable to use titanium oxide that has been subjected to a specific surface treatment.

前記シリカ微粒子としては、例えば、アエロジル(品番:130、200V、200CF、300、300CF、380、OX50、TT600、MOX80、MOX170、COK84、RX200、RY200、R972、R974、R976、R805、R811、R812、T805、R202、VT222、RX170、RXC、RA200、RA200H、RA200HS、RM50、RY200、REA200)(以上、日本アエロジル社製)、HDK(品番:H20、H2000、H3004、H2000/4、H2050EP、H2015EP、H3050EP、KHD50)、HVK2150(以上、ワッカーケミカル社製)、カボジル(品番:L−90、LM−130、LM−150、M−5、PTG、MS−55、H−5、HS−5、EH−5、LM−150D、M−7D、MS−75D、TS−720、TS−610、TS−530)(以上、キャボット社製)等を用いることができる。
無機微粒子の添加量としては、トナー母体粒子100重量部に対し0.1〜5.0重量部が好ましく、0.5〜3.2重量部がより好ましい。
Examples of the silica fine particles include, for example, Aerosil (product numbers: 130, 200 V, 200 CF, 300, 300 CF, 380, OX50, TT600, MOX80, MOX170, COK84, RX200, RY200, R972, R974, R976, R805, R811, R812, T805, R202, VT222, RX170, RXC, RA200, RA200H, RA200HS, RM50, RY200, REA200 (above, manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd.), HDK (part number: H20, H2000, H3004, H2000 / 4, H2050EP, H2015EP, H3050EP) , KHD50), HVK2150 (above, manufactured by Wacker Chemical Co., Ltd.), Cabozil (Part No .: L-90, LM-130, LM-150, M-5, PTG, MS-55, -5, HS-5, EH-5, LM-150D, M-7D, MS-75D, TS-720, TS-610, TS-530) (or, can be used Cabot Corp.).
The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1 to 5.0 parts by weight, more preferably 0.5 to 3.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the toner base particles.

本発明におけるトナーの製造方法としては、前述のとおり特に限定するものではないが、粉砕法の製造方法として、以下を例示する。
前記のトナー材料を混合し、該混合物を溶融混練機に仕込んで溶融混練する。該溶融混練機としては、例えば、一軸、二軸の連続混練機や、ロールミルによるバッチ式混練機を用いることができる。例えば、神戸製鋼所社製KTK型二軸押出機、東芝機械社製TEM型押出機、ケイシーケイ社製二軸押出機、池貝鉄工所社製PCM型二軸押出機、ブス社製コニーダー等が好適に用いられる。この溶融混練は、バインダー樹脂の分子鎖の切断を招来しないような適正な条件で行うことが好ましい。具体的には、溶融混練温度は、バインダー樹脂の軟化点を参考にして行われ、該軟化点より高温過ぎると切断が激しく、低温すぎると分散が進まないことがある。
The method for producing the toner in the present invention is not particularly limited as described above, but examples of the method for producing the pulverization method include the following.
The toner materials are mixed, and the mixture is charged into a melt kneader and melt kneaded. As the melt kneader, for example, a uniaxial or biaxial continuous kneader or a batch kneader using a roll mill can be used. For example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd., twin screw extruder manufactured by Casey Kay, PCM type twin screw extruder manufactured by Ikegai Iron Works Co., Ltd. Preferably used. This melt-kneading is preferably performed under appropriate conditions so as not to cause the molecular chains of the binder resin to be broken. Specifically, the melt kneading temperature is performed with reference to the softening point of the binder resin. If the temperature is higher than the softening point, cutting is severe, and if the temperature is too low, dispersion may not proceed.

粉砕では、前記混練で得られた混練物を粉砕する。この粉砕においては、まず、混練物を粗粉砕し、次いで微粉砕することが好ましい。この際ジェット気流中で衝突板に衝突させて粉砕したり、ジェット気流中で粒子同士を衝突させて粉砕したり、機械的に回転するローターとステーターの狭いギャップで粉砕する方式が好ましく用いられる。   In pulverization, the kneaded product obtained by the kneading is pulverized. In this pulverization, it is preferable that the kneaded material is first coarsely pulverized and then finely pulverized. At this time, a method of pulverizing by colliding with a collision plate in a jet stream, pulverizing particles by colliding with each other in a jet stream, or pulverizing with a narrow gap between a mechanically rotating rotor and a stator is preferably used.

分級は、前記粉砕で得られた粉砕物を分級して所定粒径の粒子に調整する。前記分級は、例えば、サイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことにより行うことができる。
粉砕及び分級が終了した後に、粉砕物を遠心力などで気流中に分級し、所定の粒径のトナーを製造する。
In the classification, the pulverized product obtained by the pulverization is classified and adjusted to particles having a predetermined particle diameter. The classification can be performed, for example, by removing the fine particle portion by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like.
After the pulverization and classification are completed, the pulverized product is classified into an air stream by centrifugal force or the like to produce a toner having a predetermined particle size.

また、トナーの流動性や保存性、現像性、転写性を高めるために、以上のようにして製造されたトナー母体粒子に更に疎水性シリカ微粉末等の無機微粒子を添加混合してもよい。添加剤の混合は一般の粉体の混合機が用いられるがジャケット等装備して、内部の温度を調節できることが好ましい。なお、添加剤に与える負荷の履歴を変えるには、途中又は漸次添加剤を加えていけばよい。この場合、混合機の回転数、転動速度、時間、温度などを変化させてもよい。又はじめに強い負荷を、次に、比較的弱い負荷を与えてもよいし、その逆でもよい。使用できる混合設備としては、例えば、V型混合機、ロッキングミキサー、レーディゲミキサー、ナウターミキサー、ヘンシェルミキサーなどが挙げられる。次いで、粗大粒子、凝集粒子の除去を目的に、篩を通過させることでトナーを得ることができる。   Further, in order to improve the fluidity, storage stability, developability and transferability of the toner, inorganic fine particles such as hydrophobic silica fine powder may be further added to and mixed with the toner base particles produced as described above. For mixing the additives, a general powder mixer is used, but it is preferable to equip a jacket or the like to adjust the internal temperature. In order to change the load history applied to the additive, the additive may be added midway or gradually. In this case, you may change the rotation speed, rolling speed, time, temperature, etc. of a mixer. Alternatively, a strong load may be applied first, then a relatively weak load, or vice versa. Examples of the mixing equipment that can be used include a V-type mixer, a rocking mixer, a Ladige mixer, a Nauter mixer, and a Henschel mixer. Next, the toner can be obtained by passing through a sieve for the purpose of removing coarse particles and aggregated particles.

本実施形態では、上述したキャリアとトナーを含んで構成される現像剤を、補給用現像剤及び現像装置内用現像剤として、図3に示す画像形成装置において使用することで、長期間の使用後においても、キャリア表面の膜削れや、キャリア表面におけるトナースペントの発生が防止されて、現像剤収容器14内における現像剤の帯電量の低下やキャリアの電気抵抗値の低下が抑えられ、安定した現像特性が得られる。
本実施形態で使用されるキャリアは、導電性粒子として、二酸化スズと酸化インジウムからなる導電性被覆層を設けた粒子を用いることで、色汚れの防止と、抵抗を下げる方向への効果的な制御の両立が可能となり、その結果、色汚れの原因となるカーボンブラックを含有させる必要なく、その抵抗値を調整することが可能となり、安定した帯電性を維持しながらも、カラー用の画像形成装置で使用したときにも、画像上に色汚れを生じさせることなく、色再現性、精細性の高い高品質なカラー画像を提供することができる。
なお、本発明において使用される画像形成装置の構成としては、本実施形態において説明した、上述の構成を有するものに限られるものではなく、同様の機能を有していれば、他の構成を有する画像形成装置を使用することも可能である。
In this embodiment, the developer including the carrier and the toner described above is used as a replenishment developer and a developer for developing device in the image forming apparatus shown in FIG. Later, film removal on the carrier surface and generation of toner spent on the carrier surface are prevented, and a decrease in the charge amount of the developer in the developer container 14 and a decrease in the electrical resistance value of the carrier can be suppressed. Development characteristics can be obtained.
The carrier used in this embodiment is effective in preventing color stains and reducing resistance by using particles provided with a conductive coating layer made of tin dioxide and indium oxide as conductive particles. It is possible to achieve both control, and as a result, it is possible to adjust the resistance value without the need to contain carbon black that causes color smearing, and color image formation while maintaining stable chargeability Even when used in the apparatus, a high-quality color image with high color reproducibility and fineness can be provided without causing color stains on the image.
The configuration of the image forming apparatus used in the present invention is not limited to the above-described configuration described in the present embodiment, and other configurations may be used as long as they have similar functions. It is also possible to use an image forming apparatus having the same.

以下、本発明を実施例、参考例およ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、「%」は重量%を表す。
[トナーの作製]
(結着樹脂合成例1)
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230℃で8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー(P1)を得た。
次いでプレポリマー(P1)267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(U1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(E1)を得た。
ウレア変性ポリエステル(U1)200部と変性されていないポリエステル(E1)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部減圧乾燥し、結着樹脂(B1)を単離した。Tgは62℃であった。
Hereinafter, the present invention will be described with reference to Examples , Reference Examples and Comparative Examples. In addition, this invention is not limited to the Example illustrated here. In the following, “parts” represents parts by weight, and “%” represents% by weight.
[Production of toner]
(Binder Resin Synthesis Example 1)
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introduction pipe, and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. The reaction was further carried out at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, followed by cooling to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours. Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer (P1) was obtained.
Next, 267 parts of the prepolymer (P1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester (U1) having a weight average molecular weight of 64,000.
In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg. An unfinished polyester (E1) was obtained.
200 parts of urea-modified polyester (U1) and 800 parts of unmodified polyester (E1) are dissolved and mixed in 2000 parts of an ethyl acetate / MEK (1/1) mixed solvent, and the binder resin (B1) ethyl acetate / MEK is mixed. A solution was obtained.
A part was dried under reduced pressure, and the binder resin (B1) was isolated. Tg was 62 ° C.

(ポリエステル樹脂合成例A)
テレフタル酸 :60部
ドデセニル無水コハク酸 :25部
無水トリメリット酸 :15部
ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド :70部
ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド :50部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200℃に保って反応させポリエステルAを得た。このポリエステルAのピーク分子量は4200であり、ガラス転移点は59.4℃であった。
(Polyester resin synthesis example A)
Terephthalic acid: 60 parts Dodecenyl succinic anhydride: 25 parts Trimellitic anhydride: 15 parts Bisphenol A (2,2) propylene oxide: 70 parts Bisphenol A (2, 2) ethylene oxide: 50 parts Place the flask in a 1 L four-necked round bottom flask equipped with a stirrer, condenser and nitrogen gas introduction tube, set the flask in a mantle heater, and introduce nitrogen gas from the nitrogen gas introduction tube. The temperature was raised while maintaining the active atmosphere, and 0.05 g of dibutyltin oxide was then added and reacted at a temperature of 200 ° C. to obtain polyester A. This polyester A had a peak molecular weight of 4200 and a glass transition point of 59.4 ° C.

(マスターバッチ作成例1)
顔料:C.I.Pigment Yellow 155 :40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂A :60部
水 :30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130℃に設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ(M1)を得た。
(Master batch creation example 1)
Pigment: C.I. I. Pigment Yellow 155: 40 parts Binder resin: Polyester resin A: 60 parts Water: 30 parts The above raw materials were mixed in a Henschel mixer to obtain a mixture in which water was soaked into the pigment aggregate. This was kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C., and pulverized to a size of 1 mmφ with a pulverizer to obtain a master batch (M1).

(トナー製造例A)
ビーカー内に前記の結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、マスターバッチ(M1)8部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーにて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
ついで60℃に昇温し、TK式ホモミキサーにて12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。
ついで、このトナー粒子100部に疎水性シリカ1.0部と、疎水化酸化チタン1.0部をヘンシェルミキサーにて混合して、「トナーA」を得た。
(Toner Production Example A)
In a beaker, 240 parts of the binder resin (B1) in ethyl acetate / MEK solution, 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 81 ° C., melt viscosity: 25 cps), and 8 parts of master batch (M1) were placed at 60 ° C. And a TK homomixer at 12000 rpm to uniformly dissolve and disperse the toner material solution.
In a beaker, 706 parts of ion-exchanged water, 294 parts of hydroxyapatite 10% suspension (Superite 10 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were uniformly dissolved.
Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer.
The mixture was then transferred to a Kolben equipped with a stirrer and a thermometer, heated to 98 ° C. to remove the solvent, filtered, washed and dried, and then air classified to obtain toner particles.
Subsequently, 100 parts of the toner particles were mixed with 1.0 part of hydrophobic silica and 1.0 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer to obtain “Toner A”.

この「トナーA」の超薄切片を作成し、透過型電子顕微鏡(日立社製H−9000H)を用いて、トナーの断面写真(倍率×100,000)を撮影し、写真から、ランダム選択した100点の着色剤部分の分散径から平均値を求めた。ここで、1粒子の分散径は最長径と最短径の平均とし、また、凝集状態にあるものは凝集体自身を1粒子とした。
着色剤の平均分散粒径は、0.40μmであった。また、0.7μm以上の分散粒径を持つ着色剤は、4.5%であった。
次に「トナーA」の粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTA2」を用い、アパーチャー径100μmで測定したところ、体積平均粒径(Dv)=6.2μm、個数平均粒径(Dn)=5.1μmであった。
引き続き、「トナーA」の円形度を、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜1万個/μlに調整した測定液をセットして行った。得られた「トナーA」の円形度は0.96であった。
An ultrathin section of this “toner A” was prepared, and a cross-sectional photograph (magnification × 100,000) of the toner was taken using a transmission electron microscope (H-9000H manufactured by Hitachi, Ltd.), and randomly selected from the photograph. The average value was determined from the dispersion diameter of 100 colorant portions. Here, the dispersion diameter of one particle is the average of the longest diameter and the shortest diameter, and the aggregate itself is one particle in the aggregated state.
The average dispersed particle diameter of the colorant was 0.40 μm. The colorant having a dispersed particle diameter of 0.7 μm or more was 4.5%.
Next, the particle size of “Toner A” was measured with a particle size measuring device “Coulter Counter TA2” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., with an aperture diameter of 100 μm. As a result, volume average particle size (Dv) = 6.2 μm, number average particle size The diameter (Dn) was 5.1 μm.
Subsequently, the circularity of “toner A” was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). In the measurement, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) as a dispersant is added to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added to 0.1 to 0.5 ml. About 0.5 g was added, the dispersion treatment was performed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the measurement liquid adjusted to a dispersion concentration of 3000 to 10,000 / μl was set. The resulting “Toner A” had a circularity of 0.96.

(キャリア製造例)
(製造例1)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 2130重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・シリカ微粒子(体積平均粒径0.07μm) 1500重量部
・トルエン 6000重量部
以上の各材料をホモミキサーにて10分間分散し、樹脂層形成液を調合した。キャリア芯材として表1の芯材aを用い、上記樹脂溶液を芯材表面に厚みhが0.15μmとなるようにスピラコーター(岡田精工社製)により55℃の雰囲気下で30g/minの割合で塗布し、乾燥させた。層厚の調整は液量によって行った。得られたキャリアを、電気炉中にて150℃で1時間放置して焼成し、冷却後に目開き100μmの篩を用いて解砕して、キャリアIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(Example of carrier production)
(Production Example 1)
-Acrylic resin solution (solid content concentration: 50 wt%) 2130 parts by weight-Aminosilane (solid content concentration: 100 wt%) 4 parts by weight-Silica fine particles (volume average particle size 0.07 μm) 1500 parts by weight-Toluene 6000 parts by weight Each of the above materials was dispersed with a homomixer for 10 minutes to prepare a resin layer forming solution. Using the core material a shown in Table 1 as the carrier core material, the resin solution is 30 g / min in an atmosphere of 55 ° C. in an atmosphere of 55 ° C. using a Spira coater (manufactured by Okada Seiko Co., Ltd.) so that the thickness h is 0.15 μm on the surface of the core material. It was applied in proportion and dried. The layer thickness was adjusted depending on the liquid amount. The obtained carrier was baked by standing 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 Carrier I. The average thickness T was 0.20 μm.

芯材の体積平均粒径の測定は、マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7μm以上、125μm以下のレンジ設定で行ったものを用いた。
前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面を観察し、芯材表面と粒子との間に存在する樹脂部の厚みhaと、粒子間に存在する樹脂部の厚みhbと、芯材や粒子上の樹脂部の厚みhcとを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
前記芯材表面から被覆層表面までの厚みT(μm)は、透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて、キャリア断面の観察をし、芯材表面から被覆層表面までの厚みTを、キャリア表面に沿って0.2μm間隔で50点測定し、得られた測定値を平均して求めた。
The volume average particle diameter of the core material was measured using a Microtrac Particle Size Analyzer (Nikkiso Co., Ltd.) SRA type with a range setting of 0.7 μm or more and 125 μm or less.
The average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer is obtained by observing the cross section of the carrier using a transmission electron microscope (TEM), and the thickness ha of the resin portion existing between the core material surface and the particles, The thickness hb of the resin part existing between the particles and the thickness hc of the resin part on the core material and the particle are measured at 50 points along the carrier surface at intervals of 0.2 μm, and the obtained measurement values are averaged. Asked.
The thickness T (μm) from the core material surface to the coating layer surface is observed with a transmission electron microscope (TEM), and the thickness T from the core material surface to the coating layer surface is determined by observing the carrier cross section. Were measured at intervals of 0.2 μm, and the obtained measured values were averaged.

(製造例2)
キャリア芯材として表1の芯材bを用いたこと以外は製造例1と全く同様にして、表2のキャリアIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例3)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 1500重量部
・シリコーン樹脂溶液(固形分20重量%) 1575重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・シリカ微粒子(体積平均粒径0.07μm) 1500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例1と同様にして、キャリアIIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(Production Example 2)
A carrier II shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the core material b shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 3)
-Acrylic resin solution (solid content concentration: 50 wt%) 1500 parts by weight-Silicone resin solution (solid content 20 wt%) 1575 parts by weight-Aminosilane (solid content concentration: 100 wt%) 4 parts by weight-Silica fine particles (volume average) (Particle size 0.07 μm) 1500 parts by weight Toluene 6000 parts by weight Carrier III was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.20 μm.

(製造例4)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 1500重量部
・グアナミン溶液(固形分70重量%) 450重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・シリカ微粒子(体積平均粒径0.07μm) 1500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例1と同様にして、キャリアIVを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例5)
キャリア芯材として表1の芯材cを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアVを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(Production Example 4)
・ Acrylic resin solution (solid content concentration: 50 wt%) 1500 parts by weight ・ Guanamine solution (solid content 70 wt%) 450 parts by weight ・ Aminosilane (solid content concentration: 100 wt%) 4 parts by weight ・ Silica fine particles (volume average particle) Diameter 0.07 μm) 1500 parts by weight Toluene 6000 parts by weight Carrier IV was obtained in the same manner as in Production Example 1 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 5)
A carrier V shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material c shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.

(製造例6)
キャリア芯材として表1の芯材dを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアVIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例7)
キャリア芯材として表1の芯材eを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアVIIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例8)
キャリア芯材として表1の芯材fを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアVIIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例9)
キャリア芯材として表1の芯材gを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアIXを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(Production Example 6)
A carrier VI shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material d shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 7)
A carrier VIII in Table 2 was obtained in exactly the same manner as in Production Example 4 except that the core material e in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 8)
A carrier VIII in Table 2 was obtained in exactly the same manner as in Production Example 4 except that the core material f in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 9)
A carrier IX shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core g shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.

(製造例10)
キャリア芯材として表1の芯材hを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例11)
キャリア芯材として表1の芯材iを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例12)
キャリア芯材として表1の芯材jを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例13)
キャリア芯材として表1の芯材kを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXIIIを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(Production Example 10)
A carrier X shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material h shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 11)
A carrier XI shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material i shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 12)
A carrier XII shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material j shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 13)
A carrier XIII shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material k shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.

(製造例14)
キャリア芯材として表1の芯材lを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXIVを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例15)
キャリア芯材として表1の芯材mを用いたこと以外は製造例4と全く同様にして、表2のキャリアXVを得た。平均厚さTは0.20μmであった。
(製造例16)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 2130重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・シリカ微粒子(体積平均粒径0.35μm) 1500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例15と同様にして、キャリアXVIを得た。平均厚さTは0.40μmであった。
(Production Example 14)
A carrier XIV shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material 1 shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 15)
A carrier XV shown in Table 2 was obtained in the same manner as in Production Example 4 except that the core material m shown in Table 1 was used as the carrier core material. The average thickness T was 0.20 μm.
(Production Example 16)
Acrylic resin solution (solid content concentration: 50% by weight) 2130 parts by weight Aminosilane (solid content concentration: 100% by weight) 4 parts by weight Silica fine particles (volume average particle size 0.35 μm) 1500 parts by weight Carrier XVI was obtained in the same manner as in Production Example 15 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.40 μm.

(製造例17)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 2130重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径0.37μm) 1500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例15と同様にして、キャリアXVIIを得た。平均厚さTは0.41μmであった。
(製造例18)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 2130重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径0.37μm) 1500重量部
・酸化亜鉛粒子(体積平均粒径0.020μm) 500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例15と同様にして、キャリアXVIIIを得た。平均厚さTは0.41μmであった。
(Production Example 17)
Acrylic resin solution (solid content concentration: 50% by weight) 2130 parts by weight Aminosilane (solid content concentration: 100% by weight) 4 parts by weight Alumina fine particles (volume average particle size 0.37 μm) 1500 parts by weight Toluene 6000 parts by weight Carrier XVII was obtained in the same manner as in Production Example 15 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.41 μm.
(Production Example 18)
Acrylic resin solution (solid content concentration: 50% by weight) 2130 parts by weight Aminosilane (solid content concentration: 100% by weight) 4 parts by weight Alumina fine particles (volume average particle size 0.37 μm) 1500 parts by weight Zinc oxide particles ( Volume average particle size 0.020 μm) 500 parts by weight Toluene 6000 parts by weight Carrier XVIII was obtained in the same manner as in Production Example 15 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.41 μm.

(製造例19)
・アクリル樹脂溶液(固形分濃度:50重量%) 2130重量部
・アミノシラン(固形分濃度:100重量%) 4重量部
・アルミナ微粒子(体積平均粒径0.37μm) 1500重量部
・酸化チタン粒子(体積平均粒径0.015μm) 500重量部
・トルエン 6000重量部
樹脂層形成液の材料を上記のものに変更したこと以外は製造例15と同様にして、キャリアXIXを得た。平均厚さTは0.41μmであった。
(製造例20)
厚みhが0.05μmとなるように樹脂溶液の塗布量を変更した以外は製造例15と同様にして、キャリアXXを得た。平均厚さTは0.09μmであった。
(Production Example 19)
Acrylic resin solution (solid content concentration: 50% by weight) 2130 parts by weight Aminosilane (solid content concentration: 100% by weight) 4 parts by weight Alumina fine particles (volume average particle size 0.37 μm) 1500 parts by weight Titanium oxide particles ( Volume average particle size 0.015 μm) 500 parts by weight Toluene 6000 parts by weight Carrier XIX was obtained in the same manner as in Production Example 15 except that the material of the resin layer forming liquid was changed to the above. The average thickness T was 0.41 μm.
(Production Example 20)
Carrier XX was obtained in the same manner as in Production Example 15 except that the coating amount of the resin solution was changed so that the thickness h was 0.05 μm. The average thickness T was 0.09 μm.

(製造例21)
厚みhが2.40μmとなるように樹脂溶液の塗布量を変更した以外は製造例19と同様にして、キャリアXXIを得た。平均厚さTは3.03μmであった。
参考例1)
トナー製造例で得たトナーAを7重量部と、キャリア製造例1で得られたキャリアIを93重量部用いて、ミキサーで10分攪拌し、現像機内に収容する現像剤を作成した。また、トナー製造例で得たトナーAを80重量部と、キャリア製造例1で得られたキャリアIを20重量部用いて、ミキサーで10分攪拌し、補給用現像剤を作成した。
(画像の精細性)
市販のデジタルフルカラープリンター(株式会社リコー製、imagio Neo C600)に図4に示す現像装置を搭載した改造機に、現像機内現像剤と補給用現像剤をセットし、画像面積5%の文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を出力し、その文字再現性から画像の精細性の評価を行った。評価のランク分けは次のように行った。
◎:非常に良好、○:良好、△:許容、×:実用上使用できないレベル
(Production Example 21)
Carrier XXI was obtained in the same manner as in Production Example 19 except that the coating amount of the resin solution was changed so that the thickness h was 2.40 μm. The average thickness T was 3.03 μm.
( Reference Example 1)
Using 7 parts by weight of toner A obtained in the toner production example and 93 parts by weight of carrier I obtained in carrier production example 1, the mixture was stirred for 10 minutes with a mixer to prepare a developer to be accommodated in the developing machine. Further, 80 parts by weight of the toner A obtained in the toner production example and 20 parts by weight of the carrier I obtained in the carrier production example 1 were stirred for 10 minutes with a mixer to prepare a replenishment developer.
(Image definition)
A developer in which a developing device shown in FIG. 4 is mounted on a commercially available digital full color printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., imagio Neo C600) is set with a developer in the developing machine and a developer for replenishment. The size of one character was about 2 mm × 2 mm), and the fineness of the image was evaluated from the character reproducibility. The ranking of evaluation was performed as follows.
◎: Very good, ○: Good, △: Acceptable, ×: Unusable level for practical use

(耐久性)
上記の画像精細性評価の画像出力を100k枚行い、耐久性評価用のランニング試験とした。このランニング試験後と試験前での、キャリアの帯電能力低下量および抵抗変化量をもって耐久性の評価を行った。
キャリアの帯電能力低下量の測定は以下の方法にて行った。
まず、初期のキャリア93重量%に対しトナー7重量%の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、一般的なブローオフ法(東芝ケミカル株式会社製、TB−200)にて測定し、この値を初期帯電量とする。次に、ランニング後の現像剤からトナーを前記ブローオフ装置にて除去し、得られたキャリア93重量%に対し新規にトナーを7重量%の割合で混合し、初期のキャリアと同様に摩擦帯電させたサンプルを、初期のキャリアと同様に帯電量測定を行い、初期帯電量との差を帯電能力低下量とする。帯電能力低下量の目標値は10.0μC/g以内である。帯電能力の低下の主なる原因はキャリア表面へのトナースペントと考えられ、トナースペントを減らすことで、帯電能力の低下を抑えることができる。
(durability)
100k images were output for the above-mentioned image definition evaluation and used as a running test for durability evaluation. Durability was evaluated by the amount of decrease in chargeability of the carrier and the amount of change in resistance before and after the running test.
The amount of decrease in chargeability of the carrier was measured by the following method.
First, a sample that was mixed and frictionally charged at a ratio of 7% by weight of toner to 93% by weight of the initial carrier was measured by a general blow-off method (Toshiba Chemical Co., Ltd., TB-200). The initial charge amount. Next, the toner is removed from the developer after running by the blow-off device, and the toner is newly mixed at a ratio of 7% by weight with respect to 93% by weight of the obtained carrier, and is triboelectrically charged in the same manner as the initial carrier. The sample is measured for the charge amount in the same manner as the initial carrier, and the difference from the initial charge amount is defined as the charge capacity reduction amount. The target value of the charging capacity reduction amount is within 10.0 μC / g. The main cause of the decrease in charging ability is considered to be the toner spent on the carrier surface, and the reduction in charging ability can be suppressed by reducing the toner spent.

キャリア抵抗値変化量の測定は以下の方法にて行った。
キャリアを抵抗計測平行電極の電極間(ギャップ2mm)に投入し、DC1,000Vを印加して30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した。得られた値を体積抵抗率に変換した値を初期抵抗値とする。次に、ランニング後の現像剤中のトナーを前記ブローオフ装置にて除去し、得たキャリアに対して前記抵抗測定方法と同様の方法で抵抗測定を行い、得られた値を体積抵抗率に変換し、初期抵抗値との差をキャリア抵抗値変化量とする。キャリア抵抗値変化量の目標値は絶対値で3.0〔Log(Ω・cm)〕以内である。抵抗変化の原因は、キャリアの被覆層の削れ、トナー成分のスペント、キャリア被覆層中の大粒子脱離などであるため、これらを減らすことで、キャリア抵抗の変化を抑えることができる。
The amount of change in the carrier resistance value was measured by the following method.
The carrier was put between the electrodes of the resistance measurement parallel electrode (gap 2 mm), DC 1,000 V was applied, and the resistance value after 30 sec was measured with a high resist meter. A value obtained by converting the obtained value into a volume resistivity is defined as an initial resistance value. Next, the toner in the developer after running is removed by the blow-off device, and resistance measurement is performed on the obtained carrier by the same method as the resistance measurement method, and the obtained value is converted into volume resistivity. The difference from the initial resistance value is defined as the carrier resistance value change amount. The target value of the carrier resistance value variation is within 3.0 [Log (Ω · cm)] in absolute value. The cause of the resistance change is scraping of the carrier coating layer, spent toner component, large particle detachment in the carrier coating layer, and the like, and by reducing these, the change in carrier resistance can be suppressed.

(トナー濃度変化に対する帯電安定性)
初期のキャリア90重量%に対しトナー10重量%の割合で混合し摩擦帯電させたサンプルを、上記耐久性試験の初期帯電量測定と同様の方法にて帯電量を測定し、上記耐久性試験の初期帯電量との差(帯電量変化)をもってトナー濃度変化に対する帯電安定性の指標とした。帯電量変化の目標値は絶対値で4.0〔μC/g〕以内である。
(地肌部キャリア付着)
市販のデジタルフルカラープリンター(株式会社リコー製、imagio Neo C600)に図4に示す現像装置を搭載した改造機に、現像機内現像剤と補給用現像剤をセットし、地肌ポテンシャルを150Vに固定し、画像面積1%のA3文字チャート(1文字の大きさが2mm×2mm程度)を出力し、その地肌部のキャリア付着発生個数により評価を行った。評価のランク分けは次のように行った。
◎:0個、○:2個以上5個以下、△:6個以上10個以下、×:11個以上
(Charge stability against toner density change)
A sample obtained by mixing 10% by weight of toner with respect to 90% by weight of the initial carrier and frictionally charging the sample was measured for the charge amount in the same manner as the initial charge amount measurement in the durability test. The difference from the initial charge amount (change in charge amount) was used as an index of charge stability against changes in toner density. The target value of the change in charge amount is within 4.0 [μC / g] in absolute value.
(Skin carrier adhesion)
The developer in the developing machine and the developer for replenishment are set in a remodeled machine equipped with a developing device shown in FIG. 4 in a commercially available digital full color printer (manufactured by Ricoh Co., Ltd., imagio Neo C600), and the background potential is fixed at 150V. An A3 character chart with an image area of 1% (the size of one character is about 2 mm × 2 mm) was output, and the evaluation was performed based on the number of carrier deposits on the background portion. The ranking of evaluation was performed as follows.
◎: 0, ○: 2 or more and 5 or less, △: 6 or more and 10 or less, ×: 11 or more

(比較例1)
評価用装置に改造を施していない(図4に示す現像装置を搭載していない)imagio Neo C600を用い、現像剤の補給/回収を行わず、トナーのみを現像機に補給するシステムに変更したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(比較例2〜6、参考例2〜11及び15、並びに実施例12〜14及び16
現像機内現像剤と補給用現像剤に用いるキャリアを、製造例2〜21にて作成したキャリアを用いて表2の組み合わせにて使用したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(Comparative Example 1)
The evaluation device is not modified (the development device shown in FIG. 4 is not installed), and the system is changed to a system that replenishes only the toner without supplying / recovering the developer without using the developer Neo C600. Except that, the evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1.
(Comparative Examples 2 to 6, Reference Examples 2 to 11 and 15, and Examples 12 to 14 and 16 )
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the carriers used for the developer in the developing machine and the replenishment developer were used in the combinations shown in Table 2 using the carriers prepared in Production Examples 2 to 21.

(実施例17)
トナー製造例で得たトナーAを98重量部と、キャリア製造例19で得られたキャリアXIXを2重量部用いて補給用現像剤を作成したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(実施例18)
トナー製造例で得たトナーAを69重量部と、キャリア製造例19で得られたキャリアXIXを31重量部用いて補給用現像剤を作成したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(実施例19)
トナー製造例で得たトナーAを16重量部と、キャリア製造例19で得られたキャリアXIXを84重量部用いて現像機内現像剤を作成したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(実施例20)
トナー製造例で得たトナーAを1重量部と、キャリア製造例19で得られたキャリアXIXを99重量部用いて現像機内現像剤を作成したこと以外は参考例1と同様にして評価を行った。
(Example 17)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that a replenishment developer was prepared using 98 parts by weight of toner A obtained in the toner production example and 2 parts by weight of carrier XIX obtained in carrier production example 19. It was.
(Example 18)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1, except that 69 parts by weight of toner A obtained in the toner production example and 31 parts by weight of carrier XIX obtained in carrier production example 19 were used to prepare a replenishment developer. It was.
(Example 19)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the developer in toner was prepared using 16 parts by weight of toner A obtained in the toner production example and 84 parts by weight of carrier XIX obtained in carrier production example 19. It was.
(Example 20)
Evaluation was performed in the same manner as in Reference Example 1 except that the developer in the developing machine was prepared using 1 part by weight of toner A obtained in the toner production example and 99 parts by weight of carrier XIX obtained in carrier production example 19. It was.

製造例に用いたキャリア芯材を表1、製造例にて作成したキャリアを表2、上記参考例1〜11及び15、実施例12〜14及び16〜20、並びに比較例1〜6の組み合わせと評価結果を表3に示す。
Table 1 shows carrier core materials used in the production examples, Table 2 shows carriers prepared in the production examples, combinations of the above Reference Examples 1 to 11 and 15, Examples 12 to 14 and 16 to 20, and Comparative Examples 1 to 6 Table 3 shows the evaluation results.

図1は、本発明の電子写真用キャリアの被覆層を示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory view showing a coating layer of an electrophotographic carrier of the present invention. 図2は、キャリアの抵抗率の測定に用いる抵抗測定セルの斜視図である。FIG. 2 is a perspective view of a resistance measurement cell used for measuring the resistivity of the carrier. 図3は、本発明に係る画像形成装置の構成を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram showing the configuration of the image forming apparatus according to the present invention. 図4は、本発明の実施形態に係る現像装置の現像部周辺の構造を示す概略構成を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a schematic configuration showing the structure around the developing unit of the developing device according to the embodiment of the present invention. 図5は、本発明で使用される現像剤補給部の概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a developer replenishing unit used in the present invention. 図6は、(a)は、現像剤補給装置に設けられるノズルの概略構成を示す外観図であり、(b)は、その軸方向断面図であり、(c)は、(b)中符号A−Aの断面図である。6A is an external view showing a schematic configuration of a nozzle provided in the developer replenishing device, FIG. 6B is an axial sectional view thereof, and FIG. 6C is a reference numeral in FIG. It is sectional drawing of AA. 図7はスクリューポンプの概略構成を示す断面図である。FIG. 7 is a sectional view showing a schematic configuration of the screw pump. 図8は、現像剤収容部材に現像剤を充填した状態の斜視図である。FIG. 8 is a perspective view of a state in which the developer is filled in the developer accommodating member. 図9は、現像剤収容部材内部の現像剤が排出されて減容した状態を示す正面図である。FIG. 9 is a front view showing a state in which the developer inside the developer containing member is discharged and reduced in volume.

符号の説明Explanation of symbols

21 セル
22a 電極
22b 電極
23 キャリア
100 装置本体
1 感光体
2A、2B、2C、2D 画像形成ユニット
3 帯電ユニット
301 帯電ローラ
6 露光装置
7 給紙カセット
8 転写ベルト
9 定着装置
10A、10B、10C、10D 現像装置
10a 仕切部材
10b トナー濃度センサ
11a,11b 搬送スクリュー
12 現像ローラ
13 層厚規制部材
14 現像剤収容部
15 ハウジング
15a 補給口
21 Cell 22a Electrode 22b Electrode 23 Carrier 100 Apparatus Main Body 1 Photoconductor 2A, 2B, 2C, 2D Image Forming Unit 3 Charging Unit 301 Charging Roller 6 Exposure Device 7 Paper Feed Cassette 8 Transfer Belt 9 Fixing Device 10A, 10B, 10C, 10D Developing device 10a Partition member 10b Toner concentration sensor 11a, 11b Conveying screw 12 Developing roller 13 Layer thickness regulating member 14 Developer accommodating portion 15 Housing 15a Supply port

200A、200B、200C、200D 現像剤補給装置
220 現像剤補給器
221 搬送チューブ
222 容器ホルダ
223 スクリューポンプ
224 ロータ
225 ステータ
226 駆動モータ
227 ユニバーサルジョイント
200A, 200B, 200C, 200D Developer supply device 220 Developer supply device 221 Conveying tube 222 Container holder 223 Screw pump 224 Rotor 225 Stator 226 Drive motor 227 Universal joint

230 現像剤収容器
231 現像剤収納部材
232 口金部
233 シール材
240 ノズル
241 内管
241a 現像剤流路
242 外管
244 エア流路
246a,46b エア供給口
247 現像剤流出口
230 Developer container 231 Developer container 232 Base part 233 Sealing material 240 Nozzle 241 Inner tube 241a Developer channel 242 Outer tube 244 Air channel 246a, 46b Air supply port 247 Developer outlet

260 空気供給手段
260a,260b エアポンプ
261a,261b エア供給路
262a,262b 開閉弁
300 現像剤排出装置
330 回収容器
331 排出パイプ
260 Air supply means 260a, 260b Air pump 261a, 261b Air supply path 262a, 262b On-off valve 300 Developer discharge device 330 Collection container 331 Discharge pipe

51 排紙路
52 排紙ローラ対
53 排紙トレイ
54 紙吸着ローラ
55 レジストローラ対
26 芯材
27 被覆層
ha、hb、hc 被覆層の厚み
T 芯材表面から被覆層表面までの平均厚み
G1 第1粒子
G2 第2粒子
51 Paper discharge path 52 Paper discharge roller pair 53 Paper discharge tray 54 Paper adsorption roller 55 Registration roller pair 26 Core material 27 Cover layer ha, hb, hc Cover layer thickness T Average thickness from core material surface to cover layer surface G1 1st 1 particle G2 2nd particle

Claims (14)

芯材粒子と前記粒子を被覆する被覆層とからなる電子写真現像剤用キャリアであって、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行う画像形成装置に用いられ、前記現像装置に補給されるキャリア及び/又は前記現像装置に収容されているキャリアの重量平均粒径Dwが22μm以上32μm以下で、個数平均粒径Dpと重量平均粒径Dwの比Dw/Dpが1.00≦Dw/Dp≦1.20、粒径x[μm]が0<x<20の範囲である粒子の含有量が7重量%以下、粒径y[μm]が0<y<36の範囲である粒子の含有量が90重量%以上100重量%以下であり、
前記キャリアの芯材粒子を被覆する被覆層が、結着樹脂と少なくとも1種類の硬質粒子を含み、前記硬質粒子の粒径D1(μm)と前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、1<(D1/h)<10の関係を満たし、
前記キャリアの芯材粒子を被覆する被覆層が、前記硬質粒子以外に第2硬質粒子を含み、前記硬質粒子の粒径D1と第2硬質粒子の粒径D2とがD2<D1の関係を満たし、かつ第2硬質粒子の粒径D2(μm)と前記被覆層における樹脂部分の平均厚みh(μm)とが、0.001<(D2/h)<1の関係を満たすことを特徴とする電子写真現像剤用キャリア。
A carrier for an electrophotographic developer comprising a core material particle and a coating layer covering the particle, the toner and carrier being replenished to the developing device with respect to the developing device containing the toner and the carrier, Weight average particle diameter of a carrier used in an image forming apparatus that performs development while discharging the excess developer in the developing apparatus, and / or a carrier accommodated in the developing apparatus. Dw is 22 μm or more and 32 μm or less, the ratio Dw / Dp of the number average particle diameter Dp to the weight average particle diameter Dw is 1.00 ≦ Dw / Dp ≦ 1.20, and the particle diameter x [μm] is 0 <x <20 range 7 wt% content of the particles is less, Ri particle size y [[mu] m] is 0 <y <36 der content of less 100% by weight to 90% by weight of the particles is in the range of,
The coating layer covering the core particles of the carrier contains a binder resin and at least one kind of hard particles, and the particle diameter D1 (μm) of the hard particles and the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer Satisfies the relationship 1 <(D1 / h) <10,
The coating layer covering the core particles of the carrier includes second hard particles in addition to the hard particles, and the particle diameter D1 of the hard particles and the particle diameter D2 of the second hard particles satisfy a relationship of D2 <D1. In addition, the particle diameter D2 (μm) of the second hard particles and the average thickness h (μm) of the resin portion in the coating layer satisfy a relationship of 0.001 <(D2 / h) <1. Carrier for electrophotographic developer.
前記硬質粒子が、アルミナ粒子又はアルミナを基体とする粒子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 hard particles are alumina particles or particles based on alumina. 前記第2硬質粒子が、酸化チタン粒子又は表面処理された酸化チタン粒子であることを特徴とする請求項1及び2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 claim 1, wherein the second hard particles are titanium oxide particles or surface-treated titanium oxide particles. 前記芯材粒子表面から前記芯材粒子を被覆する被覆層の表面までの平均厚みT(μm)が、0.1≦T≦3.0の範囲であることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。4. The average thickness T (μm) from the surface of the core material particle to the surface of the coating layer covering the core material particle is in the range of 0.1 ≦ T ≦ 3.0. The carrier for an electrophotographic developer according to any one of the above. 前記結着樹脂が、少なくともアクリル樹脂とアミノ樹脂との反応物かシリコーン樹脂のいずれかを含むことを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の電子写真現像剤用5. The electrophotographic developer according to claim 1, wherein the binder resin contains at least either a reaction product of an acrylic resin and an amino resin or a silicone resin.
キャリア。Career.
前記キャリアに1000エルステッドの磁界を印加したときの磁化が、50emu/g以上、100emu/g以下であることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリア。6. The carrier for an electrophotographic developer according to claim 1, wherein magnetization when a magnetic field of 1000 oersted is applied to the carrier is 50 emu / g or more and 100 emu / g or less. 前記芯材粒子が、Mn−Mg−Sr系フェライト、Mn系フェライト又はマグネタイトであることを特徴とする請求項1ないし6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 claim 1, wherein the core material particles are Mn—Mg—Sr ferrite, Mn ferrite, or magnetite. 請求項1ないし7のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアとトナーとを含有することを特徴とする電子写真現像剤 An electrophotographic developer comprising the carrier for an electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 7 and a toner . 現像剤収容部に充填される補給用現像剤としての電子写真現像剤であって、前記電子写真現像剤中のキャリアの重量比率が、3wt%以上30wt%未満であることを特徴とする請求項8に記載の電子写真現像剤。The electrophotographic developer as a replenishing developer filled in the developer accommodating portion, wherein the weight ratio of the carrier in the electrophotographic developer is 3 wt% or more and less than 30 wt%. The electrophotographic developer according to 8. 像担持体上に形成された静電潜像を、トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出しながら現像を行い、可視像とする画像形成方法であって、前記キャリアとして請求項1ないし7のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とする画像形成方法。The electrostatic latent image formed on the image carrier is supplied to the developing device with respect to the developing device in which the toner and the carrier are accommodated. An image forming method in which development is performed while discharging the agent to form a visible image, wherein the carrier for electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 7 is used as the carrier. Method. トナーとキャリアが収容されている現像装置に対して、トナーとキャリアを前記現像装置に補給するとともに、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出することで、前記現像装置に収容されている現像剤中のキャリアの重量比率を、85wt%以上98wt%未満とする請求項10に記載の画像形成方法。The toner and carrier are stored in the developing device by supplying toner and carrier to the developing device and discharging the excess developer in the developing device. The image forming method according to claim 10, wherein the weight ratio of the carrier in the developer is 85 wt% or more and less than 98 wt%. 静電潜像が形成される像担持体と、前記静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤により可視像とする現像装置と、前記現像装置にトナー及びキャリアを補給する現像剤補給装置と、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出する現像剤排出装置と、を備え、前記キャリアとして、請求項1ないし7のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とする画像形成装置。An image carrier on which an electrostatic latent image is formed, a developing device that converts the electrostatic latent image into a visible image using a developer containing toner and carrier, and a developer supply device that supplies toner and carrier to the developing device And a developer discharging device that discharges the excess developer in the developing device, and the carrier for an electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 7 is used as the carrier. An image forming apparatus. 請求項12に記載の画像形成装置であって、トナーとキャリアを補給する現像剤補給装置が、補給用現像剤を収納する形状が容易に変形する収納容器と前記収納容器内の補給用現像剤を吸引して現像装置に供給する吸引ポンプを有する画像形成装置。13. The image forming apparatus according to claim 12, wherein the developer replenishing device for replenishing toner and carrier includes a storage container in which a shape for storing the replenishment developer is easily deformed, and a replenishment developer in the storage container. An image forming apparatus having a suction pump that sucks and supplies the toner to a developing device. 像担持体と、少なくとも像担持体上に形成された静電潜像をトナー及びキャリアを含む現像剤により可視像とする現像装置とを、一体に支持し、画像形成装置本体に着脱可能に備えられるプロセスカートリッジであって、前記画像形成装置本体側に前記現像装置にトナーとキャリアを補給する手段と、前記現像装置内の余剰となった現像剤を排出する現像剤排出手段とを備え、前記キャリアとして請求項1ないし7のいずれかに記載の電子写真現像剤用キャリアを用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。An image carrier and a developing device that at least forms an electrostatic latent image formed on the image carrier into a visible image using a developer including toner and a carrier are integrally supported and detachable from the image forming apparatus main body. A process cartridge provided on the image forming apparatus main body side, comprising: means for replenishing toner and carrier to the developing device; and developer discharging means for discharging the excess developer in the developing device; A process cartridge using the carrier for an electrophotographic developer according to any one of claims 1 to 7 as the carrier.
JP2007322014A 2007-01-18 2007-12-13 Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge Active JP5151440B2 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007322014A JP5151440B2 (en) 2007-01-18 2007-12-13 Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
US12/015,109 US20080213684A1 (en) 2007-01-18 2008-01-16 Carrier for electrophotographic developer, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007008983 2007-01-18
JP2007008983 2007-01-18
JP2007322014A JP5151440B2 (en) 2007-01-18 2007-12-13 Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008197630A JP2008197630A (en) 2008-08-28
JP5151440B2 true JP5151440B2 (en) 2013-02-27

Family

ID=39756586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007322014A Active JP5151440B2 (en) 2007-01-18 2007-12-13 Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5151440B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012032775A (en) * 2010-07-07 2012-02-16 Ricoh Co Ltd Method for forming electrophotographic image, developer and process cartridge
JP5467016B2 (en) * 2010-08-30 2014-04-09 シャープ株式会社 Resin-coated carrier and method for producing resin-coated carrier
JP5617465B2 (en) * 2010-09-14 2014-11-05 株式会社リコー Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer, developer-containing container, image forming method and process cartridge
JP2017058405A (en) * 2015-09-14 2017-03-23 富士ゼロックス株式会社 Electrostatic charge image developer, developer cartridge, process cartridge, image forming apparatus, and image forming method
JP7312374B2 (en) 2019-07-23 2023-07-21 株式会社リコー Electrophotographic image forming carrier, electrophotographic image forming developer, electrophotographic image forming method, electrophotographic image forming apparatus and process cartridge

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3879838B2 (en) * 2002-05-27 2007-02-14 株式会社リコー Electrophotographic carrier, developer, and image forming method
JP2003177607A (en) * 2002-10-15 2003-06-27 Ricoh Co Ltd Developing device
JP2004271638A (en) * 2003-03-05 2004-09-30 Fuji Xerox Co Ltd Image forming method, toner for replenishment, and method for manufacturing toner
JP2005024809A (en) * 2003-07-01 2005-01-27 Ricoh Co Ltd Electrophotographic carrier, developer, method of forming image, storage container and image forming apparatus
JP2006064713A (en) * 2004-08-24 2006-03-09 Ricoh Co Ltd Carrier for electrostatic latent image development, method for manufacturing the same and developer
JP4335097B2 (en) * 2004-08-24 2009-09-30 株式会社リコー Developer for developing electrostatic image and image forming apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008197630A (en) 2008-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5429594B2 (en) Image forming method, image forming apparatus, process cartridge, electrophotographic developer therefor, and carrier for developer
JP5151415B2 (en) Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
JP5169408B2 (en) Image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
JP2008102394A (en) Carrier, replenisher developer, developer in development device, developer replenishing device, image forming apparatus and process cartridge
US20080213684A1 (en) Carrier for electrophotographic developer, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
US20080152393A1 (en) Carrier for electrophotographic developer, image forming method, and process cartridge
JP5424118B2 (en) Developing device, process cartridge, and image forming apparatus
JP5617465B2 (en) Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer, developer-containing container, image forming method and process cartridge
JP2007286078A (en) Carrier, supply developer, developer in development device, developer replenishing device, image forming apparatus and process cartridge
JP6175896B2 (en) Replenishment developer container and image forming apparatus
JP2009186769A (en) Carrier, developer, developing device, process cartridge and image forming apparatus
JP4673793B2 (en) Image forming apparatus, process cartridge, and image forming method
JP2011145648A (en) Carrier for electrostatic latent image developer, two-component developer, container containing developer, image forming method, and process cartridge
JP2004037824A (en) Toner and two-component developer using the same
JP5151440B2 (en) Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method, image forming apparatus, and process cartridge
JP4813350B2 (en) Image forming apparatus, process cartridge, and image forming method
JP2002258538A (en) Developer for replenishment and developing method
JP2007102159A (en) Electrophotographic carrier, developer, developer container, process cartridge, image forming method, and image forming apparatus
JP2008233303A (en) Electrophotographic carrier, developer, container containing developer, process cartridge, image forming method and image forming apparatus
JP4078172B2 (en) Replenishment developer, image forming method and image forming apparatus
JP4854498B2 (en) Carrier, replenishment developer, developer in developer, developer replenisher, image forming apparatus, process cartridge
JP4868994B2 (en) Carrier and developer
JP4956338B2 (en) Carrier, developer, image forming method and image forming apparatus
JP5229531B2 (en) Electrophotographic developer carrier, developer, image forming method and process cartridge
JP5321164B2 (en) Electrophotographic developer supply method, electrophotographic developing apparatus, electrophotographic developing method, and process cartridge

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100907

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120827

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121106

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121119

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5151440

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151214

Year of fee payment: 3