JP5464874B2 - Developer carrier and developing device - Google Patents

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Description

本発明は、複写機、プリンター等の電子写真法を用いた画像形成装置に使用される現像剤担持体及びこれを用いた現像装置に関する。   The present invention relates to a developer carrier used in an image forming apparatus using electrophotography such as a copying machine and a printer, and a developing device using the same.

電子写真法画像形成方法に用いる現像剤担持体として、特許文献1では、繊維状導電剤を含む熱硬化性樹脂からなる表面層を有する現像剤担持体が提案されている。この現像剤担持体は、表面層に繊維状導電剤を含有することで、表面層の耐摩耗性が向上する。
特許文献2では、モース硬度6以上の粒子と荷電制御剤を含有する表面層を有する現像剤担持体が提案されている。
As a developer carrier used in an electrophotographic image forming method, Patent Document 1 proposes a developer carrier having a surface layer made of a thermosetting resin containing a fibrous conductive agent. The developer carrying member contains a fibrous conductive agent in the surface layer, whereby the wear resistance of the surface layer is improved.
Patent Document 2 proposes a developer carrier having a surface layer containing particles having a Mohs hardness of 6 or more and a charge control agent.

ところで、近年の高画質化やトナーの転写効率向上の要求から、微粒子化・球形化したトナーが多用されるようになってきている。しかし、このようなトナーは、摩擦帯電により過剰な電荷を持ちやすい。加えて、摩擦帯電量が不均一化しやすい。そのため、ハーフトーン画像における濃度の不均一(以下「画像濃度ムラ」という場合がある。)やゴースト等が発生しやすい。ここで、ゴーストとは、トナーが転写されるべき像に、前の潜像が残り画像が白く抜けるもしくは黒く現れる現象をいう。また、高画質化のためには、静電潜像に対し、忠実に現像する目的で、より安定してトナーの摩擦帯電量分布を均一にし、且つ体積抵抗値を均一化することが必要となっている。そこで、トナーへの摩擦帯電の付与能のより一層の安定化を図った現像剤担持体が望まれている。   By the way, with recent demands for higher image quality and improved toner transfer efficiency, finely divided and spherical toners are increasingly used. However, such a toner tends to have an excessive charge due to frictional charging. In addition, the triboelectric charge amount tends to be non-uniform. For this reason, non-uniform density (hereinafter sometimes referred to as “image density unevenness” in some cases), ghost, and the like are likely to occur in a halftone image. Here, the ghost is a phenomenon in which the previous latent image remains in the image to which the toner is to be transferred, and the image appears white or appears black. In addition, in order to improve the image quality, it is necessary to make the toner triboelectric charge distribution more stable and make the volume resistance value more uniform for the purpose of faithfully developing the electrostatic latent image. It has become. Therefore, a developer carrier that further stabilizes the ability to impart triboelectric charge to the toner is desired.

特開昭60−230175号公報Japanese Patent Laid-Open No. 60-230175 特開2005−140915号公報JP 2005-140915 A

本発明の課題は、現像体担持体上のトナーの摩擦帯電量分布が均一で、耐久使用中を通して画像濃度が安定し、ゴーストや画像濃度ムラの如き画像不良の発生を抑制することができる現像剤担持体を提供することにある。また、本発明の課題は、耐久使用中を通して画像濃度が安定し、ゴーストや画像濃度ムラの如き画像不良を抑制した電子写真画像を与えられる現像装置を提供することにある。   The object of the present invention is to develop a toner that has a uniform triboelectric charge distribution on the developer carrier, has a stable image density throughout its durable use, and can suppress the occurrence of image defects such as ghosts and uneven image density. The object is to provide an agent carrier. Another object of the present invention is to provide a developing device that can provide an electrophotographic image in which the image density is stable throughout durable use and image defects such as ghosts and image density unevenness are suppressed.

本願発明に係る現像剤担持体は、基体及び樹脂層を有し、該樹脂層が、少なくともポリエチレンイミンと、導電性セラミックス粒子を含有していることを特徴とする。また本発明に係る現像装置は、トナー粒子を有する負帯電性の現像剤と、それを収容している容器と、該容器に貯蔵された現像剤を担持搬送するための現像剤担持体と、該現像剤担持体上に現像剤層を形成するための現像剤層厚規制部材とを有している現像装置であって、前記現像剤担持体が、上記の現像剤担持体であることを特徴とする。   The developer carrier according to the present invention has a base and a resin layer, and the resin layer contains at least polyethyleneimine and conductive ceramic particles. Further, the developing device according to the present invention includes a negatively charged developer having toner particles, a container containing the developer, a developer carrier for carrying and transporting the developer stored in the container, A developing device having a developer layer thickness regulating member for forming a developer layer on the developer carrier, wherein the developer carrier is the developer carrier described above. Features.

本発明によれば、高耐久性を有すると共に、負摩擦帯電性の現像剤の摩擦帯電量を適度に高く且つ均一に制御可能な現像剤担持体が提供される。また、ポリエチレンイミンと導電性セラミックス粒子との相乗効果により、樹脂層の体積抵抗値を均一に制御可能となる。その結果、樹脂層の耐摩耗性向上・体積抵抗値・現像剤の摩擦帯電量を制御することが容易になり、耐久使用中を通して画像濃度が安定し、ゴーストや画像濃度ムラの如き画像不良の発生を抑制することができる。   According to the present invention, there is provided a developer carrying member having high durability and capable of controlling the triboelectric charge amount of a negative triboelectric developer to a moderately high level and uniformly. Further, the volume resistance value of the resin layer can be uniformly controlled by the synergistic effect of the polyethyleneimine and the conductive ceramic particles. As a result, it becomes easier to control the abrasion resistance of the resin layer, the volume resistance value, and the triboelectric charge amount of the developer, the image density is stable throughout the endurance use, and image defects such as ghost and image density unevenness Occurrence can be suppressed.

本発明の現像装置を磁性一成分接触型現像装置に適用した一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example in which a developing device of the present invention is applied to a magnetic one-component contact developing device. 本発明の現像装置を磁性一成分非接触型現像装置に適用した一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example in which the developing device of the present invention is applied to a magnetic one-component non-contact developing device. 本発明の現像装置を非磁性一成分非接触型現像装置に適用した一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram showing an example in which a developing device of the present invention is applied to a non-magnetic one-component non-contact developing device. 本発明の現像装置を二成分現像装置に適用した一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example in which a developing device of the present invention is applied to a two-component developing device.

本発明の現像剤担持体は、基体及び樹脂層を有している。この樹脂層は、通常基体の表面上に配置される。また、この樹脂層は、少なくともポリエチレンイミンと、導電性セラミックス粒子とを含有している。本発明に用いられるポリエチレンイミンは、樹脂層中に含有されることにより、負摩擦帯電性の現像剤の摩擦帯電量を向上させることができる。更にポリエチレンイミンが導電性を有していることにより、樹脂層の体積抵抗値を低く且つ均一に制御することができる。その結果、耐久使用中を通じて現像剤の過剰な摩擦帯電を防止し、画像濃度が安定しやすく、ゴーストの発生を抑制しやすくなる。   The developer carrying member of the present invention has a substrate and a resin layer. This resin layer is usually disposed on the surface of the substrate. Further, this resin layer contains at least polyethyleneimine and conductive ceramic particles. When the polyethyleneimine used in the present invention is contained in the resin layer, the triboelectric charge amount of the negative triboelectric developer can be improved. Furthermore, since polyethyleneimine has electrical conductivity, the volume resistance value of the resin layer can be controlled to be low and uniform. As a result, excessive frictional charging of the developer is prevented during durable use, the image density is easily stabilized, and the occurrence of ghost is easily suppressed.

ポリエチレンイミンは、下記の一般式(1)及び(2)で表されるユニットを含むアルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンであることが好ましい。ポリエチレンイミンがアルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンであることで、負摩擦帯電性の現像剤の摩擦帯電量を向上させる効果が更に強まる。また、導電性セラミックス粒子との相乗効果で、樹脂層の体積抵抗値がより均一化され易くなる。その結果、耐久使用中を通じて画像濃度がより安定しやすくなる。   The polyethyleneimine is preferably an alkyl isocyanate-modified polyethyleneimine containing units represented by the following general formulas (1) and (2). When the polyethyleneimine is an alkyl isocyanate-modified polyethyleneimine, the effect of improving the triboelectric charge amount of the negative triboelectric developer is further enhanced. Further, the volume resistance value of the resin layer is more easily made uniform due to a synergistic effect with the conductive ceramic particles. As a result, the image density tends to be more stable during durable use.

Figure 0005464874
Figure 0005464874

アルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンは、例えば市販のポリエチレンイミン(エポミン(商品名)、日本触媒社製)に、アルキルイソシアネートを付加反応させることにより得ることができる。付加反応させるアルキルイソシアネートのアルキル基としては、以下に挙げる炭素数8乃至20のアルキル基が好ましい。オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基およびエイコシル基である。アルキル基は直鎖であっても、分岐を有する構造であっても良いが、柔軟性に優れる、直鎖アルキル基が好ましい。アルキルイソシアネートのアルキル基の炭素数が8以上であると、負帯電性の現像剤の摩擦帯電性を更に強める効果が得られやすい。また、導電性セラミックス粒子との相乗効果で、樹脂層の体積抵抗値がより均一化され易くなる。その結果、画像濃度が安定しやすくなる。アルキルイソシアネートのアルキル基の炭素数が20以下であると、樹脂層中にポリエチレンイミン以外の樹脂を含有させた時に、相溶性が向上しやすくなる。また、導電性セラミックス粒子との相乗効果で、樹脂層の体積抵抗値がより均一化され易くなる。その結果、画像濃度ムラが発生しにくくなる。   The alkyl isocyanate-modified polyethyleneimine can be obtained, for example, by subjecting a commercially available polyethyleneimine (Epomin (trade name), manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) to an alkyl isocyanate addition reaction. As the alkyl group of the alkyl isocyanate to be subjected to the addition reaction, the following alkyl groups having 8 to 20 carbon atoms are preferable. An octyl group, a nonyl group, a decyl group, an undecyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, a pentadecyl group, a hexadecyl group, a heptadecyl group, an octadecyl group, a nonadecyl group, and an eicosyl group. The alkyl group may be a straight chain or a branched structure, but a linear alkyl group that is excellent in flexibility is preferred. When the carbon number of the alkyl group of the alkyl isocyanate is 8 or more, it is easy to obtain an effect of further enhancing the tribocharging property of the negatively chargeable developer. Further, the volume resistance value of the resin layer is more easily made uniform due to a synergistic effect with the conductive ceramic particles. As a result, the image density is easily stabilized. When the carbon number of the alkyl group of the alkyl isocyanate is 20 or less, the compatibility is easily improved when a resin other than polyethyleneimine is contained in the resin layer. Further, the volume resistance value of the resin layer is more easily made uniform due to a synergistic effect with the conductive ceramic particles. As a result, image density unevenness hardly occurs.

アルキルイソシアネートの付加率としては、ポリエチレンイミンのアミン価に対して、0.8乃至1.3モル当量が好ましい。付加率が0.8モル当量以上であると、負帯電性の現像剤の摩擦帯電性を更に強める効果が得られやすく、画像濃度が安定しやすくなる。また、付加率が1.3モル当量以下であると、未反応のアルキルイソシアネートが経時で染み出しにくく、他部材を汚染しにくくなる。
ポリエチレンイミンの重量平均分子量としては、300乃至10000が好ましい。重量平均分子量が300以上であると、負帯電性の現像剤の摩擦帯電量を向上させやすく、耐久使用中を通じて画像濃度が安定しやすくなる。重量平均分子量が10000以下であると、樹脂層中にポリエチレンイミン以外の樹脂を含有させた時に、相溶性が向上しやすくなり、画像濃度ムラが発生しにくくなる。
The addition rate of alkyl isocyanate is preferably 0.8 to 1.3 molar equivalents relative to the amine value of polyethyleneimine. When the addition ratio is 0.8 molar equivalent or more, the effect of further enhancing the tribocharging property of the negatively chargeable developer is easily obtained, and the image density is easily stabilized. Further, when the addition rate is 1.3 molar equivalents or less, unreacted alkyl isocyanate is less likely to bleed out over time, and other members are less likely to be contaminated.
The weight average molecular weight of polyethyleneimine is preferably 300 to 10,000. When the weight average molecular weight is 300 or more, the triboelectric charge amount of the negatively chargeable developer is easily improved, and the image density is easily stabilized during durable use. When the weight average molecular weight is 10,000 or less, when a resin other than polyethyleneimine is contained in the resin layer, compatibility is likely to be improved and image density unevenness is less likely to occur.

本発明に用いられる導電性セラミックス粒子は、樹脂層中に含有されることにより、樹脂層の耐摩耗性を向上させることができる。また、ポリエチレンイミンとの相乗効果により、樹脂層の体積抵抗値を更に均一に低くすることができる。その結果、耐久使用中を通じて画像濃度が安定しやすく、ゴーストの発生を抑制しやすくなる。導電性セラミックス粒子の電気抵抗率としては、106Ω・cm以下が好ましい。電気抵抗率が106Ω・cm以下であると樹脂層の体積抵抗値を低く制御しやすくなる為、ゴーストの発生を抑制しやすい。また、樹脂層の体積抵抗値を均一に制御しやすくなる為、画像濃度ムラの発生を抑制しやすくなる。 導電性セラミックス粒子としては、炭化ホウ素、炭化ケイ素、炭化チタンの如き炭化物系セラミックス粒子が挙げられる。中でも炭化ホウ素、炭化ケイ素は比重が比較的低いため、樹脂層中で均一に存在しやすく、画像濃度ムラを抑制しやすい為好ましい。 The conductive ceramic particles used in the present invention can improve the wear resistance of the resin layer by being contained in the resin layer. Moreover, the volume resistance value of the resin layer can be further reduced uniformly due to the synergistic effect with polyethyleneimine. As a result, the image density is likely to be stabilized during durable use, and the occurrence of ghosts is easily suppressed. The electrical resistivity of the conductive ceramic particles is preferably 10 6 Ω · cm or less. If the electrical resistivity is 10 6 Ω · cm or less, the volume resistance value of the resin layer can be easily controlled to be low, so that it is easy to suppress the occurrence of ghosts. Further, since the volume resistance value of the resin layer can be easily controlled uniformly, it is easy to suppress the occurrence of image density unevenness. Examples of the conductive ceramic particles include carbide ceramic particles such as boron carbide, silicon carbide, and titanium carbide. Among these, boron carbide and silicon carbide are preferable because they have a relatively low specific gravity and are therefore easily present uniformly in the resin layer and easily suppress uneven image density.

導電性セラミックス粒子の一次平均粒子径としては、0.3μm以上、3.0μm以下であることが好ましい。一次平均粒子径を0.3μm以上とすることで、樹脂層の耐摩耗性を更に向上させることができ、耐久使用中を通じて画像濃度が安定しやすい。一次平均粒子径を3.0μm以下とすることで、樹脂層中に導電性セラミックス粒子が均一に存在しやすくなり、画像濃度ムラを抑制しやすくなる。樹脂層中の導電性セラミックス粒子の含有量としては、ポリエチレンイミンやフェノール樹脂の如き樹脂成分100質量部に対し、5質量部以上、20質量部以下であることが好ましい。5質量部以上とすることで、樹脂層の耐摩耗性を向上させやすく、耐久使用中を通じて画像濃度が安定しやすくなる。20質量部以下とすることで、樹脂層中に導電性セラミックス粒子が均一に存在しやすくなり、画像濃度ムラを抑制しやすくなる。   The primary average particle diameter of the conductive ceramic particles is preferably 0.3 μm or more and 3.0 μm or less. By setting the primary average particle size to 0.3 μm or more, the abrasion resistance of the resin layer can be further improved, and the image density is likely to be stable throughout durable use. By setting the primary average particle size to 3.0 μm or less, the conductive ceramic particles are likely to be uniformly present in the resin layer, and image density unevenness is easily suppressed. The content of the conductive ceramic particles in the resin layer is preferably 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the resin component such as polyethyleneimine or phenol resin. By setting the amount to 5 parts by mass or more, it is easy to improve the wear resistance of the resin layer, and the image density is likely to be stabilized during durable use. By setting it to 20 parts by mass or less, the conductive ceramic particles are likely to be uniformly present in the resin layer, and image density unevenness is easily suppressed.

導電性セラミックス粒子は略球状であることが好ましい。略球状とすることで、樹脂層中に均一に存在しやすくなり、画像濃度ムラを抑制しやすくなる。尚、略球状とは、粒子の長径/短径の比が1.0〜2.0であることを意味する。本発明においては、長径/短径の比が1.0〜1.5の略球状粒子を用いることがより好ましい。   The conductive ceramic particles are preferably substantially spherical. By making it substantially spherical, it becomes easy to exist uniformly in the resin layer, and it becomes easy to suppress image density unevenness. In addition, substantially spherical means that the ratio of the major axis / minor axis of the particles is 1.0 to 2.0. In the present invention, it is more preferable to use substantially spherical particles having a major axis / minor axis ratio of 1.0 to 1.5.

樹脂層中にポリエチレンイミン以外の樹脂を含有させ、樹脂層の耐摩耗性を向上させる為には、フェノール樹脂を用いることが好ましい。フェノール樹脂とポリエチレンイミンの含有量としては、フェノール樹脂100質量部に対し、ポリエチレンイミンの含有量が、0.1質量部以上、10質量部以下であることが好ましい。ポリエチレンイミンの含有量を10質量部以下とすることで、フェノール樹脂を含有したことによる耐摩耗性の効果が得られやすく、更にフェノール樹脂中にポリエチレンイミンが均一に存在しやすくなる。その結果、耐久使用中を通じて画像濃度が安定しやすくなり、画像濃度ムラが発生しにくくなる。ポリエチレンイミンの含有量を0.1質量部以上とすることで、負帯電性の現像剤の摩擦帯電量を向上させやすく、画像濃度が安定しやすくなる。フェノール樹脂としては、レゾール型フェノール樹脂が樹脂層の耐摩耗性を向上させやすい点で好ましい。   In order to contain a resin other than polyethyleneimine in the resin layer and improve the abrasion resistance of the resin layer, it is preferable to use a phenol resin. As content of a phenol resin and polyethyleneimine, it is preferable that content of polyethyleneimine is 0.1 mass part or more and 10 mass parts or less with respect to 100 mass parts of phenol resins. By setting the content of polyethyleneimine to 10 parts by mass or less, the effect of wear resistance due to the inclusion of the phenolic resin is easily obtained, and further, the polyethyleneimine is easily present uniformly in the phenolic resin. As a result, the image density is likely to be stabilized during durable use, and image density unevenness is less likely to occur. By setting the polyethyleneimine content to 0.1 parts by mass or more, the triboelectric charge amount of the negatively chargeable developer can be easily improved, and the image density can be easily stabilized. As the phenol resin, a resol type phenol resin is preferable in that it easily improves the wear resistance of the resin layer.

樹脂層の体積抵抗値は、好ましくは104Ω・cm以下、より好ましくは10-3Ω・cm以上、103Ω・cm以下である。樹脂層の体積抵抗値が104Ω・cm以下であると、ゴーストの発生の抑制に有効である。樹脂層の体積抵抗値を調整する方法として、樹脂層中に前記の導電性セラミックス粒子と併用して、他の導電剤を分散含有させる方法がある。他の導電剤としては、個数平均粒径が1μm以下、好ましくは0.01〜0.8μmの導電性微粒子が用いられる。該導電性微粒子の個数平均粒径を1μm以下とすることで、樹脂層の体積抵抗値を均一に制御しやすく、ゴーストの発生を抑制しやすくなる。 The volume resistance value of the resin layer is preferably 10 4 Ω · cm or less, more preferably 10 −3 Ω · cm or more and 10 3 Ω · cm or less. When the volume resistance value of the resin layer is 10 4 Ω · cm or less, it is effective for suppressing the occurrence of ghost. As a method for adjusting the volume resistance value of the resin layer, there is a method in which another conductive agent is dispersed and contained in the resin layer in combination with the conductive ceramic particles. As the other conductive agent, conductive fine particles having a number average particle diameter of 1 μm or less, preferably 0.01 to 0.8 μm are used. By setting the number average particle size of the conductive fine particles to 1 μm or less, it is easy to uniformly control the volume resistance value of the resin layer and to suppress the generation of ghost.

また、導電剤の材質としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、銅、ニッケル、銀の如き金属粉体の微粉末、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化モリブデン、チタン酸カリウムの如き金属酸化物、カーボンファイバー、ファーネスブラック、ランプブラック、サーマルブラック、アセチレンブラック、チャネルブラックの如きカーボンブラック、グラファイトの如き炭化物である。これらの中でも本発明においては、カーボンブラック、特に、導電性のアモルファスカーボンが好適に用いられる。カーボンブラックは電気伝導性に特に優れ、高分子材料に充填して導電性を付与したり、その添加量をコントロールするだけで、ある程度任意の導電性を得ることができるためである。   Moreover, the following are mentioned as a material of a electrically conductive agent. Fine powder of metal powder such as aluminum, copper, nickel, silver, antimony oxide, indium oxide, tin oxide, titanium oxide, zinc oxide, molybdenum oxide, metal oxide such as potassium titanate, carbon fiber, furnace black, lamp Carbon black such as black, thermal black, acetylene black and channel black, and carbide such as graphite. Among these, in the present invention, carbon black, particularly conductive amorphous carbon is preferably used. This is because carbon black is particularly excellent in electrical conductivity, and can be obtained to some extent by simply filling the polymer material with conductivity or controlling the amount of addition.

また、これらの導電剤を2種以上使用して、樹脂層の体積抵抗値を制御してもよい。2種以上の導電剤を使用する場合は、カーボンブラックとグラファイト等の黒鉛化粒子が好ましい。カーボンブラックと黒鉛化粒子を導電剤として用いると、体積抵抗値が均一で且つ良好な導電性を有する樹脂層を得ることができ易い。更には、現像剤担持体の表面粗さをある程度得ることもできるため、現像剤担持体上のトナーの摩擦帯電性を均一に制御し易い。また、本発明において好適なこれらの導電剤の添加量は、ポリエチレンイミンやフェノール樹脂の如き樹脂成分100質量部に対し、1質量部〜100質量部の範囲とすることが好ましい。1質量部以上であると、樹脂層の体積抵抗値を所望のレベルに制御しやすくなる。100質量部以下であると、特にサブミクロンオーダーの粒度を有する微粉体を用いた場合に発生しやすい、樹脂層の強度(耐摩耗性)の低下を抑制しやすくなる。樹脂層表面の粗さは、現像方式によって、好ましい範囲が異なるが、一般的に算術平均粗さRa(JIS B0601(2001))が0.15μm〜3.00μmであることが好ましい。Raが0.15μm以上であると、現像剤の搬送量を十分にすることができるので、現像剤の搬送量不足による画像濃度薄や現像剤コート層の不均一による画像不良の発生を防止し易い。また、Raが3.00μm以下であると、現像剤の搬送量が安定し、トナーの摩擦帯電量分布が均一になるように摩擦帯電することができる。   Moreover, you may control the volume resistance value of a resin layer using 2 or more types of these electrically conductive agents. When two or more kinds of conductive agents are used, graphitized particles such as carbon black and graphite are preferable. When carbon black and graphitized particles are used as a conductive agent, it is easy to obtain a resin layer having a uniform volume resistance and good conductivity. Furthermore, since the surface roughness of the developer carrying member can be obtained to some extent, the triboelectric charging property of the toner on the developer carrying member can be easily controlled uniformly. Moreover, it is preferable that the addition amount of these electrically conductive agents suitable in this invention shall be the range of 1 mass part-100 mass parts with respect to 100 mass parts of resin components, such as a polyethyleneimine and a phenol resin. It becomes easy to control the volume resistance value of a resin layer to a desired level as it is 1 mass part or more. When the amount is 100 parts by mass or less, it is easy to suppress a decrease in the strength (wear resistance) of the resin layer, which is likely to occur particularly when a fine powder having a particle size on the order of submicron is used. Although the preferred range of the surface roughness of the resin layer varies depending on the development method, it is generally preferred that the arithmetic average roughness Ra (JIS B0601 (2001)) is 0.15 μm to 3.00 μm. When Ra is 0.15 μm or more, the developer transport amount can be sufficient, so that the occurrence of image defects due to insufficient image density due to insufficient developer transport amount and uneven coating of the developer coat layer can be prevented. easy. Further, when Ra is 3.00 μm or less, the developer conveyance amount is stabilized, and triboelectric charging can be performed so that the toner triboelectric charge distribution is uniform.

樹脂層の表面粗さは、JIS B0601(2001)に準じた測定方法による測定値を採用することができる。樹脂層の粗さを所望の値にする方法としては、基体にサンドブラストにより表面粗度を付与し、その上に樹脂層を形成する方法や、樹脂層に凹凸付与粒子を含有させて表面粗度を得る方法がある。表面粗度の耐久性や低コストで表面粗度を制御する観点から樹脂層に凹凸付与粒子を含有させる方法が好ましい。凹凸付与粒子を添加することで、現像剤担持体の樹脂層の表面に適度な表面粗度を保持させて現像剤の搬送性を向上し、現像剤と樹脂層との接触機会を増やし、摩擦帯電性を向上しやすくなる。   As the surface roughness of the resin layer, a measurement value obtained by a measurement method according to JIS B0601 (2001) can be adopted. As a method of setting the roughness of the resin layer to a desired value, a surface roughness is imparted to the substrate by sandblasting, and a resin layer is formed thereon, or a surface roughness is obtained by adding irregularities-providing particles to the resin layer. There is a way to get it. From the viewpoint of controlling the surface roughness at a low surface cost and durability of the surface roughness, a method of incorporating the unevenness-imparting particles in the resin layer is preferable. By adding irregularity-providing particles, the surface of the resin layer of the developer carrier is maintained at an appropriate surface roughness to improve developer transport, increase the chance of contact between the developer and the resin layer, and friction It becomes easy to improve the chargeability.

凹凸付与粒子としては、樹脂層表面に適当な凹凸を形成させるためには、その体積平均粒径が1〜20μmであることが好ましく、2〜10μmであることがより好ましい。体積平均粒径が1μm以上であれば、含有量が少なくても樹脂層に適当な表面の粗さを付与することができる。凹凸付与粒子の体積平均粒径が20μm以下であれば、樹脂層の表面の粗さが不均一になると共に粗さが大きくなりすぎて現像剤の摩擦帯電が不十分となることを抑制し、得られる画像においてカブリや濃度薄等の画質悪化を抑制することができる。このような凹凸付与粒子としては、樹脂粒子、金属酸化物粒子、炭素化物粒子等を用いることができ、また、凹凸付与粒子の形状としては、球状又はそれに類する形状が、樹脂層中で均一に分散しやすくなるため、好ましい。凹凸付与粒子の体積平均粒径は、レーザー回折型粒度分布計を用いて測定した測定値を採用することができる。   As the irregularity imparting particles, in order to form appropriate irregularities on the surface of the resin layer, the volume average particle diameter is preferably 1 to 20 μm, and more preferably 2 to 10 μm. If the volume average particle size is 1 μm or more, an appropriate surface roughness can be imparted to the resin layer even if the content is small. If the volume average particle size of the unevenness imparting particles is 20 μm or less, the surface roughness of the resin layer becomes nonuniform and the roughness becomes too large to prevent the developer from being insufficiently triboelectrically charged, It is possible to suppress deterioration in image quality such as fogging and low density in the obtained image. As such unevenness-imparting particles, resin particles, metal oxide particles, carbonized particles, and the like can be used, and as the unevenness-imparting particles, a spherical shape or a similar shape is uniform in the resin layer. Since it becomes easy to disperse | distribute, it is preferable. The measured value measured using the laser diffraction type particle size distribution meter can be employ | adopted for the volume average particle diameter of uneven | corrugated provision particle | grains.

本発明に用いる現像剤担持体の基体としては、円筒状部材、円柱状部材、ベルト状部材が挙げられる。中でも金属のような剛体の円筒管もしくは中実棒は、加工精度と耐久性が優れている為好ましい。このような基体はアルミニウム、ステンレス鋼、真鍮の如き非磁性の金属又は合金を円筒状あるいは円柱状に成型し、研磨、研削の如き加工を施したものが好適に用いられる。また、前記基体上にゴム層又は樹脂層を形成したものを、基体として用いても良い。これらの基体は画像の均一性を良くするために、高精度に成型あるいは加工されて用いられる。例えば長手方向の真直度が30μm以下、好ましくは20μm以下、さらに好ましくは10μm以下であることが好適である。現像剤担持体と感光体ドラムとの間隙の振れとしては、垂直面に対し均一なスペーサーを介して突き当て、現像スリーブを回転させた場合の垂直面との間隙の振れが30μm以下、好ましくは20μm以下、さらには10μm以下であることが好ましい。基体は、材料コストや加工のしやすさからアルミニウムが好ましく用いられる。   Examples of the substrate of the developer carrying member used in the present invention include a cylindrical member, a columnar member, and a belt-like member. Among them, a rigid cylindrical tube or a solid rod such as a metal is preferable because it has excellent processing accuracy and durability. As such a substrate, a non-magnetic metal or alloy such as aluminum, stainless steel, or brass formed into a cylindrical shape or a cylindrical shape and subjected to processing such as polishing or grinding is preferably used. Moreover, you may use what formed the rubber layer or the resin layer on the said base | substrate as a base | substrate. These substrates are used after being molded or processed with high accuracy in order to improve the uniformity of the image. For example, the straightness in the longitudinal direction is preferably 30 μm or less, preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less. As the runout of the gap between the developer carrying member and the photosensitive drum, the runout of the gap between the vertical surface when the developer sleeve is rotated by abutting the vertical surface with a uniform spacer is 30 μm or less, preferably It is preferably 20 μm or less, more preferably 10 μm or less. Aluminum is preferably used for the substrate because of material cost and ease of processing.

次に樹脂層を基体の表面上に形成して現像剤担持体を製造する方法について説明する。樹脂層は、例えば、その各原料成分を溶剤中に分散混合して塗料化し、基体上に塗工し、乾燥固化あるいは硬化することにより形成することが可能である。まず、各原料成分の塗料中への分散混合には、サンドミル、ペイントシェーカー、ダイノミル、パールミルの如きビーズを利用した公知の分散装置が好適に利用可能である。この時、ビーズの粒径としては、0.8mm以下が各成分を塗料液中へ均一に分散混合する為に好ましく、0.6mm以下がより好ましい。また得られた塗料の基体への塗工方法としては、ディッピング法、スプレー法、ロールコート法の如き公知の方法が適用可能であるが、樹脂層中の各成分を均一にする為にはスプレー法が好ましい。さらにまた、樹脂層の膜厚は、均一な膜厚に成形することが容易であることから、好ましくは50μm以下、より好ましくは40μm以下、更に好ましくは4μm〜30μmである。   Next, a method for producing a developer carrying member by forming a resin layer on the surface of the substrate will be described. The resin layer can be formed, for example, by dispersing and mixing the respective raw material components in a solvent to form a paint, coating the substrate, drying and solidifying or curing. First, a known dispersion apparatus using beads such as a sand mill, a paint shaker, a dyno mill, and a pearl mill can be suitably used for dispersing and mixing the respective raw material components in the paint. At this time, the particle diameter of the beads is preferably 0.8 mm or less in order to uniformly disperse and mix each component in the coating liquid, and more preferably 0.6 mm or less. In addition, as a method of applying the obtained paint to the substrate, known methods such as dipping method, spray method, roll coating method can be applied, but in order to make each component in the resin layer uniform, spraying is possible. The method is preferred. Furthermore, the film thickness of the resin layer is preferably 50 μm or less, more preferably 40 μm or less, and further preferably 4 μm to 30 μm because it is easy to form a uniform film thickness.

現像装置は、トナー粒子を有する負帯電性の現像剤と、該現像剤を収容している容器と、上記現像剤担持体と、現像剤担持体上に現像剤層を形成する現像剤層厚規制部材とを有している。本発明においては、磁性一成分現像剤や非磁性一成分現像剤を用いた非接触型現像装置及び接触型現像装置や、二成分現像剤を用いた現像装置等いずれも用いることができる。特に、本発明は、現像剤担持体上の現像剤の帯電量にばらつきが生じやすい傾向を有する磁性一成分非接触型現像装置や、非磁性一成分非接触型現像装置等の非接触型現像装置に有効である。   The developing device includes a negatively chargeable developer having toner particles, a container containing the developer, the developer carrier, and a developer layer thickness for forming a developer layer on the developer carrier. And a regulating member. In the present invention, any of a non-contact developing device and a contact developing device using a magnetic one-component developer or a non-magnetic one-component developer, a developing device using a two-component developer, and the like can be used. In particular, the present invention relates to non-contact type development such as a magnetic one-component non-contact type developing device and a non-magnetic one-component non-contact type developing device having a tendency to vary in the charge amount of the developer on the developer carrying member. Effective for the device.

本発明の現像装置を、磁性一成分非接触型現像装置に適用した一例を図1の概略構成図に示す。当該現像装置は、現像剤を収容するための容器(現像容器109)と、前記容器に貯蔵された磁性トナー粒子を有する磁性一成分現像剤(不図示)(トナーともいう)を担持搬送するための本発明の現像剤担持体105を有している。現像剤担持体105には、基体102である金属円筒管上に樹脂層101が被覆形成された現像スリーブ103が設けられ、その内部には磁石(マグネットローラ)104が配置され、トナーを表面上に磁気的に誘導しかつ保持するようになっている。一方、静電潜像担持体、例えば、感光体ドラム106は矢印B方向に回転し、現像剤担持体105と感光体ドラム106とが対向する現像領域Dにおいて、現像剤担持体105上の現像剤を静電潜像に付着させ、トナー像を形成するようになっている。   An example in which the developing device of the present invention is applied to a magnetic one-component non-contact developing device is shown in the schematic block diagram of FIG. The developing device carries and conveys a container (developing container 109) for containing the developer and a magnetic one-component developer (not shown) (also referred to as toner) having magnetic toner particles stored in the container. The developer carrying member 105 of the present invention. The developer carrying member 105 is provided with a developing sleeve 103 in which a resin layer 101 is coated on a metal cylindrical tube serving as a base 102, and a magnet (magnet roller) 104 is disposed inside the developing sleeve 103, and toner is placed on the surface. Are magnetically guided and held on the surface. On the other hand, the electrostatic latent image carrier, for example, the photosensitive drum 106 rotates in the direction of arrow B, and the development on the developer carrier 105 is performed in the development region D where the developer carrier 105 and the photosensitive drum 106 face each other. The agent is attached to the electrostatic latent image to form a toner image.

このような現像装置における現像方法を以下に説明する。現像容器109内へ、現像剤補給容器(不図示)から現像剤供給部材(スクリューなど)118を経由してトナーが送り込まれる。現像容器109は、第一室112と第二室111に分割されており、第一室112に送られたトナーは攪拌搬送部材110により現像容器109及び仕切り部材113により形成される隙間を通過して第二室111に送られる。第二室111中には攪拌部材114が設けられ、現像剤が滞留するのを防止する。   A developing method in such a developing apparatus will be described below. Toner is fed into the developer container 109 from a developer supply container (not shown) via a developer supply member (such as a screw) 118. The developing container 109 is divided into a first chamber 112 and a second chamber 111, and the toner sent to the first chamber 112 passes through a gap formed by the developing container 109 and the partition member 113 by the stirring and conveying member 110. To the second chamber 111. A stirring member 114 is provided in the second chamber 111 to prevent the developer from staying.

現像容器には、現像剤担持体105に約50μm以上、500μm以下の間隙を有して対向するように、現像剤層厚規制部材である磁性ブレード107が装着される。マグネットローラ104の磁極N1からの磁力線を磁性ブレード間に集中させ、現像剤担持体が矢印A方向に回転し、現像剤担持体105上にトナーの薄層を形成する。尚、磁性ブレード107に替えて非磁性の現像剤層厚規制部材を使用してもよい。トナーは相互間及び現像剤担持体105表面の樹脂層101間の摩擦により、感光体ドラム106上の静電潜像を現像することが可能な摩擦帯電電荷を得る。現像剤担持体105上に形成されるトナー層の厚みは、現像領域Dにおける現像剤担持体105と感光体ドラム106との間の最小間隙よりも更に薄いものであることが好ましい。   A magnetic blade 107 as a developer layer thickness regulating member is attached to the developer container so as to face the developer carrier 105 with a gap of about 50 μm or more and 500 μm or less. The magnetic force lines from the magnetic pole N 1 of the magnet roller 104 are concentrated between the magnetic blades, and the developer carrying member rotates in the direction of arrow A to form a thin layer of toner on the developer carrying member 105. Instead of the magnetic blade 107, a nonmagnetic developer layer thickness regulating member may be used. The toner obtains a triboelectric charge capable of developing the electrostatic latent image on the photosensitive drum 106 by friction between the toner layers and between the resin layers 101 on the surface of the developer carrier 105. The thickness of the toner layer formed on the developer carrier 105 is preferably thinner than the minimum gap between the developer carrier 105 and the photosensitive drum 106 in the development region D.

また、現像剤担持体105に担持されたトナーを感光体ドラム上の静電潜像へ飛翔させ、これを現像するため、現像剤担持体105に現像バイアス電源108から現像バイアス電圧を印加することが好ましい。現像剤担持体105に印加する現像バイアス電圧として直流電圧を使用するときは、静電潜像の電位と背景部の電位との中間値に相当する電圧が好ましい。現像された画像の濃度を高め、かつ階調性を向上させるために、現像剤担持体105に交番バイアス電圧を印加し、現像領域Dに向きが交互に反転する振動電界を形成してもよい。この場合にも、現像剤担持体105に印加する電圧として、静電潜像の電位と背景部の電位との中間の値に相当する直流電圧成分を重畳した交番バイアス電圧が好ましい。このとき、高電位の静電潜像にトナーを付着させる、いわゆる正規現像の場合には、静電潜像の極性と逆極性に摩擦帯電する磁性一成分現像剤を使用する。低電位の静電潜像にトナーを付着させる、いわゆる反転現像の場合には、静電潜像の極性と同極性に摩擦帯電する磁性一成分現像剤を使用する。ここで、高電位、低電位というのは、絶対値による表現である。   Further, in order to cause the toner carried on the developer carrying member 105 to fly to the electrostatic latent image on the photosensitive drum and develop it, a developing bias voltage is applied to the developer carrying member 105 from the developing bias power source 108. Is preferred. When a DC voltage is used as the developing bias voltage applied to the developer carrier 105, a voltage corresponding to an intermediate value between the electrostatic latent image potential and the background potential is preferable. In order to increase the density of the developed image and improve the gradation, an alternating bias voltage may be applied to the developer carrier 105 to form an oscillating electric field whose direction is alternately reversed in the development region D. . Also in this case, the voltage applied to the developer carrying member 105 is preferably an alternating bias voltage in which a DC voltage component corresponding to an intermediate value between the electrostatic latent image potential and the background potential is superimposed. At this time, in the case of so-called regular development in which toner is attached to a high-potential electrostatic latent image, a magnetic one-component developer that is frictionally charged to a polarity opposite to the polarity of the electrostatic latent image is used. In the case of so-called reversal development in which toner is attached to a low-potential electrostatic latent image, a magnetic one-component developer that is frictionally charged to the same polarity as that of the electrostatic latent image is used. Here, the high potential and the low potential are expressions based on absolute values.

本発明の現像装置を、磁性一成分非接触型現像装置に適用した他の例を図2に示す。図2に示す現像装置には、ウレタンゴム、シリコーンゴム等のゴム製、あるいはリン青銅、ステンレス鋼等の金属製の弾性板からなる弾性ブレード215が備えられている。この弾性ブレード215は、現像剤担持体205に、磁性一成分現像剤を介して接触又は押し当てられ、現像剤は図1に示す非接触型現像装置と比較してより強い規制を受けて現像剤担持体205上に薄い層に形成される。この種の現像装置においては、トナーは現像剤担持体表面の導電性の不均一さの影響を受けやすく、現像剤担持体上のトナー層は摩擦帯電量がばらつき、摩擦帯電量分布がブロードになりやすい。しかしながら、このような現像装置においても、本発明の現像剤担持体を用いることで、上記現像剤担持体表面の導電性が均一なため、トナーの摩擦帯電量分布をシャープにすることができる。   FIG. 2 shows another example in which the developing device of the present invention is applied to a magnetic one-component non-contact type developing device. The developing device shown in FIG. 2 includes an elastic blade 215 made of an elastic plate made of rubber such as urethane rubber or silicone rubber, or metal such as phosphor bronze or stainless steel. The elastic blade 215 is brought into contact with or pressed against the developer carrying member 205 via a magnetic one-component developer, and the developer is subjected to development more strongly than the non-contact type developing device shown in FIG. A thin layer is formed on the agent carrier 205. In this type of developing device, the toner is easily affected by non-uniform conductivity on the surface of the developer carrier, and the toner layer on the developer carrier varies in the amount of triboelectric charge, resulting in a broad triboelectric charge amount distribution. Prone. However, even in such a developing apparatus, by using the developer carrier of the present invention, since the conductivity of the surface of the developer carrier is uniform, the toner triboelectric charge distribution can be sharpened.

ここで、現像剤担持体205に対する弾性ブレード215の当接圧力は、線圧4.9N/m以上、49N/m以下であることが、トナーの規制を安定化させ、トナー層の厚みを好適に規制できる点で好ましい。弾性ブレード215の当接圧力を線圧4.9N/m以上とすると、現像剤担持体上に形成するトナー層の厚さを高精度に制御することができ、得られる画像においてカブリや磁性一成分現像剤もれの発生を抑制することができる。また、線圧49N/m以下とすると、磁性一成分現像剤の摺擦力が適度な大きさとなり、トナーの劣化や現像剤担持体205及び弾性ブレード215への融着を防止することができる。上記例は磁性一成分非接触型であるが、本発明の現像装置は、現像剤担持体上の磁性一成分現像剤の層厚が、現像領域Dにおける現像剤担持体と感光体ドラムとの間の間隙距離以上の厚さに形成される、磁性一成分接触型現像装置に好適に適用することができる。   Here, the contact pressure of the elastic blade 215 with respect to the developer carrier 205 is a linear pressure of 4.9 N / m or more and 49 N / m or less, so that the regulation of the toner is stabilized and the thickness of the toner layer is preferable. It is preferable in that it can be regulated. When the contact pressure of the elastic blade 215 is set to a linear pressure of 4.9 N / m or more, the thickness of the toner layer formed on the developer carrying member can be controlled with high precision, and fog and magnetic properties are obtained in the obtained image. Occurrence of component developer leakage can be suppressed. Further, when the linear pressure is 49 N / m or less, the rubbing force of the magnetic one-component developer becomes an appropriate level, and it is possible to prevent toner deterioration and fusion to the developer carrier 205 and the elastic blade 215. . Although the above example is a magnetic one-component non-contact type, the developing device of the present invention has a layer thickness of the magnetic one-component developer on the developer carrying member between the developer carrying member and the photosensitive drum in the developing region D. The present invention can be suitably applied to a magnetic one-component contact type developing device formed with a thickness equal to or greater than the gap distance between them.

本発明の現像装置を非磁性一成分非接触型現像装置に適用した他の例を図3に示す。図3に示す現像装置は、静電潜像を担持する静電潜像担持体、例えば感光体ドラム306は、矢印B方向に回転される。現像剤担持体としての現像スリーブ303は、基体(金属製円筒管)302とその表面に形成される樹脂層301から構成されている。基体として金属製円筒管の代わりに円柱状部材を用いることもでき、非磁性一成分現像剤が用いられるため、基体302の内部には磁石は内設されていない。   FIG. 3 shows another example in which the developing device of the present invention is applied to a non-magnetic one-component non-contact developing device. In the developing device shown in FIG. 3, an electrostatic latent image carrier that carries an electrostatic latent image, for example, a photosensitive drum 306 is rotated in the arrow B direction. A developing sleeve 303 as a developer carrying member is composed of a base (metal cylindrical tube) 302 and a resin layer 301 formed on the surface thereof. A columnar member can be used in place of the metal cylindrical tube as the substrate, and since a non-magnetic one-component developer is used, no magnet is provided inside the substrate 302.

このような現像装置における現像方法を以下に説明する。現像容器309内には非磁性一成分現像剤317(トナーともいう)を撹拌搬送するための撹拌搬送部材310が設けられている。更に、現像容器内には、現像スリーブ303に現像剤を供給し、かつ現像後の現像スリーブ303の表面に残存するトナーを剥ぎ取るための現像剤供給・剥ぎ取り部材(現像剤供給・剥ぎ取りローラ)316が現像スリーブ303に当接して設けられている。部材316が現像スリーブ303と同方向又は反対方向に回転することにより、現像容器309内で現像スリーブ303に残留するトナーを剥ぎ取り、新たなトナーが供給される。現像スリーブ303は、供給されたトナーを担持して、矢印A方向に回転することにより、現像スリーブ303と感光体ドラム306とが対向した現像領域Dにトナーを搬送する。現像スリーブ303に担持されているトナーは、現像剤層厚規制部材315により現像スリーブ303の表面に押し当てられ、その厚みが一定に形成される。トナーは相互間、現像スリーブ303との間、現像剤層厚規制部材315との間の摩擦により、感光体ドラム306上の静電潜像を現像するのに十分な帯電が付与される。現像スリーブ303上に形成されるトナー層の厚みは、現像部における現像スリーブ303と感光体ドラム306との間の最小の間隙より、更に薄いものであることが好ましい。このような非接触型現像装置に本発明は特に有効である。   A developing method in such a developing apparatus will be described below. In the developing container 309, an agitating / conveying member 310 for agitating and conveying a non-magnetic one-component developer 317 (also referred to as toner) is provided. Further, a developer supply / peeling member (developer supply / peeling member) for supplying the developer to the development sleeve 303 and stripping off the toner remaining on the surface of the development sleeve 303 after development in the developing container. Roller) 316 is provided in contact with the developing sleeve 303. When the member 316 rotates in the same direction as or opposite to the developing sleeve 303, the toner remaining on the developing sleeve 303 is peeled off in the developing container 309, and new toner is supplied. The developing sleeve 303 carries the supplied toner and rotates in the direction of arrow A to convey the toner to the developing area D where the developing sleeve 303 and the photosensitive drum 306 face each other. The toner carried on the developing sleeve 303 is pressed against the surface of the developing sleeve 303 by the developer layer thickness regulating member 315, and the thickness thereof is formed constant. The toner is charged enough to develop the electrostatic latent image on the photosensitive drum 306 by friction between the toner, the developing sleeve 303, and the developer layer thickness regulating member 315. The thickness of the toner layer formed on the developing sleeve 303 is preferably thinner than the minimum gap between the developing sleeve 303 and the photosensitive drum 306 in the developing portion. The present invention is particularly effective for such a non-contact type developing apparatus.

現像スリーブ303に担持されたトナーを感光体ドラムの静電潜像へ飛翔させ、これを現像するため、現像スリーブに現像バイアス電源308から現像バイアス電圧を印加することが好ましい。現像バイアス電圧としては、直流電圧、交番バイアス電圧いずれであってもよく、その電圧も上記と同様の電圧とすることが好ましい。現像剤供給・剥ぎ取り部材316は、例えば、樹脂、ゴム、スポンジ等の弾性ローラや、ベルト、ブラシ部材等を用いることができる。弾性ローラを用いる場合、その回転方向は、現像スリーブ303に対して、同方向若しくは反対方向を適宜選択することができるが、通常、同方向(矢印C方向)に回転することが、剥ぎ取り性及び供給性の点で好ましい。現像スリーブ303に対する弾性ローラの侵入量は、0.5mm以上、2.5mm以下であることが、現像剤の供給及び剥ぎ取り性の点で好ましい。弾性ローラの侵入量を0.5mm以上とすると、剥ぎ取り性が向上し、ゴーストの発生を抑えることができる。侵入量を2.5mm以下とすると、トナーへのストレスが少なく、トナー劣化や融着やカブリを抑えることができる。   In order to cause the toner carried on the developing sleeve 303 to fly to the electrostatic latent image on the photosensitive drum and develop the toner, it is preferable to apply a developing bias voltage from the developing bias power source 308 to the developing sleeve. The development bias voltage may be either a DC voltage or an alternating bias voltage, and the voltage is preferably the same voltage as described above. As the developer supply / peeling member 316, for example, an elastic roller such as resin, rubber, or sponge, a belt, a brush member, or the like can be used. When the elastic roller is used, the rotation direction of the developing sleeve 303 can be selected appropriately in the same direction or in the opposite direction. Usually, the rotation in the same direction (the direction of arrow C) can be peeled off. And preferred in terms of supply. The penetration amount of the elastic roller with respect to the developing sleeve 303 is preferably 0.5 mm or more and 2.5 mm or less in terms of developer supply and stripping properties. When the intrusion amount of the elastic roller is 0.5 mm or more, the peelability is improved and the occurrence of ghost can be suppressed. When the intrusion amount is 2.5 mm or less, there is little stress on the toner, and toner deterioration, fusing and fogging can be suppressed.

弾性ブレード315も図2に示す磁性一成分非接触型現像装置の弾性ブレード215と同様の材質、同様の湾曲形状を有し、現像スリーブ303に押し当てられるように設置されたものが好ましい。弾性ブレード315としては、特に安定した規制力とトナーへの安定した(負)摩擦帯電付与性のために、安定した加圧力の得られるリン青銅板表面にポリアミドエラストマー(PAE)を貼り付けた構造のものを用いることが好ましい。ポリアミドエラストマー(PAE)としては、ポリアミドとポリエーテルの共重合体が挙げられる。現像スリーブ303に対する弾性ブレード315の当接は、図2に示す磁性一成分非接触型における現像剤担持体205に対する弾性ブレード215の場合と同じ当接力によることが同様の理由から好ましい。本発明の現像装置は、現像スリーブ上の非磁性一成分現像剤の層厚が、現像領域Dにおける現像スリーブと感光体ドラムとの間の間隙距離以上の厚さに形成される、非磁性一成分接触型現像装置にも好適に適用できる。   The elastic blade 315 preferably has the same material and the same curved shape as the elastic blade 215 of the magnetic one-component non-contact type developing device shown in FIG. 2 and is installed so as to be pressed against the developing sleeve 303. The elastic blade 315 has a structure in which a polyamide elastomer (PAE) is attached to the surface of a phosphor bronze plate that can obtain a stable pressurizing force, particularly for a stable regulation force and a stable (negative) triboelectric chargeability to the toner. It is preferable to use those. Examples of the polyamide elastomer (PAE) include a copolymer of polyamide and polyether. The contact of the elastic blade 315 with the developing sleeve 303 is preferably based on the same contact force as that of the elastic blade 215 with respect to the developer carrier 205 in the magnetic one-component non-contact type shown in FIG. In the developing device of the present invention, the non-magnetic one-component developer on the developing sleeve has a non-magnetic one-component developer having a thickness greater than or equal to the gap distance between the developing sleeve and the photosensitive drum in the developing region D. The present invention can also be suitably applied to a component contact type developing device.

本発明の現像装置を二成分現像装置に適用した他の例を図4に示す。図4に示す現像装置は、磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤を用い、感光体ドラム406上の静電潜像にトナーを供給し現像を行う二成分磁気ブラシ現像方式の反転現像装置である。現像剤担持体である現像スリーブ403は、アルミニウム等の金属製円筒体の基体402及び樹脂層401を有し、その外周面の一部を外部に露呈させて現像容器409内に回転可能に配設されている。現像スリーブ403内部にはマグネットローラ404が挿入され現像スリーブを軸支して固定され、現像スリーブ表面に現像剤がブラシのように形成されるようになっている。現像容器には、コーティングブレード419がその先端が現像スリーブ403に対向するように設置され、現像容器409内部には、底部側に現像剤攪拌部材414が、上部側には補給用トナーを収容したトナーホッパー420が設けられている。   FIG. 4 shows another example in which the developing device of the present invention is applied to a two-component developing device. The developing device shown in FIG. 4 uses a two-component developer containing a magnetic carrier and a toner, and supplies the toner to the electrostatic latent image on the photosensitive drum 406 to develop the two-component magnetic brush developing type reversal developing device. It is. The developing sleeve 403 as a developer carrying member has a base body 402 made of a metal cylinder such as aluminum and a resin layer 401, and a part of the outer peripheral surface thereof is exposed to the outside so that it can be rotated in the developing container 409. It is installed. A magnet roller 404 is inserted into the developing sleeve 403 and is fixed by supporting the developing sleeve, and a developer is formed on the surface of the developing sleeve like a brush. In the developing container, a coating blade 419 is installed so that the tip thereof faces the developing sleeve 403. Inside the developing container 409, a developer stirring member 414 is stored on the bottom side, and replenishment toner is stored on the upper side. A toner hopper 420 is provided.

423は感光体ドラム406の周面を一様に帯電処理する帯電装置であり、本例では磁気ブラシ型帯電装置である。マグネットローラ422の有する磁力によって、帯電装置としての搬送スリーブ423の表面に磁性粒子421よりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光体ドラム406の表面に接触させ、感光体ドラム406を帯電する。なお、搬送スリーブ423には、バイアス印加手段(不図示)により帯電バイアスが印加されている。現像容器409内にはトナーと磁性キャリアとの混合物の二成分現像剤(不図示)が収納され、現像剤攪拌部材414によって攪拌されることにより、トナーは主として磁性キャリアとの摺擦により負極性に摩擦帯電される。また、現像スリーブ403の近傍に存在するトナーは現像スリーブ403との摺擦によっても摩擦帯電される。現像スリーブ内のマグネットローラ404の磁力により現像容器409内の現像剤の一部が現像スリーブ表面に付着し、その回転に伴い、コーティングブレード419により所定厚に整層された磁気ブラシ層が現像スリーブ上に順次形成され、現像部へ搬送される。   Reference numeral 423 denotes a charging device that uniformly charges the peripheral surface of the photosensitive drum 406. In this example, the charging device is a magnetic brush type charging device. A magnetic brush made of magnetic particles 421 is formed on the surface of the conveying sleeve 423 as a charging device by the magnetic force of the magnet roller 422, and the magnetic brush is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 406 to charge the photosensitive drum 406. . Note that a charging bias is applied to the transport sleeve 423 by bias applying means (not shown). In the developing container 409, a two-component developer (not shown) of a mixture of toner and magnetic carrier is accommodated and stirred by the developer agitating member 414 so that the toner has a negative polarity mainly due to rubbing with the magnetic carrier. Is triboelectrically charged. The toner present in the vicinity of the developing sleeve 403 is also frictionally charged by sliding with the developing sleeve 403. A part of the developer in the developing container 409 adheres to the surface of the developing sleeve due to the magnetic force of the magnet roller 404 in the developing sleeve, and the magnetic brush layer adjusted to a predetermined thickness by the coating blade 419 is rotated with the rotation of the developing brush. It is sequentially formed on the top and conveyed to the developing unit.

現像スリーブ403はS−Dギャップを有して感光体ドラム406に対向するように配置され、S−Dギャップにおいて現像部が形成される。S−Dギャップはキャリアが感光体ドラム上への付着を抑制し、ドット再現性を向上できる距離を有することが好ましく、具体的には、100μm以上、1000μm以下であることが好ましく、例えば350μmとすることができる。S−Dギャップが100μm以上であれば、感光体ドラムへトナーの供給が充分に行われ得られる画像の濃度を高く保つことができる。またS−Dギャップが1000μm以下であれば現像部においてマグネットローラの磁力線の密度を高く保つことができ、キャリアを拘束して感光体ドラムへの付着を抑制し、ドット再現性の悪化を抑制することができる。現像スリーブ403は感光体ドラム406と同方向に回転駆動され、現像部において磁気ブラシ層が感光体ドラム406の面に接触して感光体ドラム面を適度に摺擦する。   The developing sleeve 403 is disposed so as to face the photosensitive drum 406 with an SD gap, and a developing portion is formed in the SD gap. The SD gap preferably has a distance that can prevent the carrier from adhering to the photosensitive drum and improve the dot reproducibility. Specifically, the SD gap is preferably 100 μm or more and 1000 μm or less, for example, 350 μm. can do. When the SD gap is 100 μm or more, it is possible to keep the density of an image obtained by sufficiently supplying the toner to the photosensitive drum. Further, if the SD gap is 1000 μm or less, the density of the magnetic lines of force of the magnet roller can be kept high in the developing unit, the carrier is restrained to suppress adhesion to the photosensitive drum, and deterioration of dot reproducibility is suppressed. be able to. The developing sleeve 403 is rotationally driven in the same direction as the photosensitive drum 406, and the magnetic brush layer comes into contact with the surface of the photosensitive drum 406 in the developing portion and rubs the photosensitive drum surface appropriately.

この二成分現像装置において、現像スリーブ403には直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧の現像バイアスを印加することが好ましい。振動電圧のピーク間の電圧は300V乃至3000Vが好ましく、周波数は500Hz乃至10000Hz、好ましくは1000Hz乃至7000Hzであり、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。この場合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変えた波形、断続的な交番重畳電界等種々選択して用いることができる。回転する現像スリーブ403により現像部に搬送された磁気ブラシ層からトナー分が、現像バイアスによる電界によって感光体ドラム406に形成された静電潜像に付着して静電潜像がトナー像として現像される。また、感光体ドラム406面の静電潜像を露光明部として形成する場合、低電位の静電潜像にトナーが付着して反転現像を行う。   In this two-component developing device, it is preferable to apply a developing bias having an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac) to the developing sleeve 403. The voltage between the peaks of the oscillating voltage is preferably 300 V to 3000 V, and the frequency is 500 Hz to 10000 Hz, preferably 1000 Hz to 7000 Hz, which can be appropriately selected depending on the process. In this case, a triangular wave, a rectangular wave, a sine wave, a waveform with a changed duty ratio, an intermittent alternating superimposed electric field, or the like can be selected and used as the waveform. The toner from the magnetic brush layer conveyed to the developing unit by the rotating developing sleeve 403 adheres to the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 406 by the electric field due to the developing bias, and the electrostatic latent image is developed as a toner image. Is done. In addition, when an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive drum 406 is formed as an exposure bright portion, toner is attached to the low potential electrostatic latent image and reversal development is performed.

現像部を通過した現像スリーブ403上に残留するトナーは引き続き現像スリーブ403の回転に伴い現像容器409内の現像剤溜り部に戻される。現像容器409内の二成分現像剤のトナー濃度を所定の範囲内に維持するために、トナー濃度検知センサーによってトナー濃度が検知され、その検知情報に応じてトナーが現像容器409内の二成分現像剤に補給される。トナー濃度検地センサーは、現像容器409内の現像剤のトナー濃度を、例えば、コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の測定値に基づき検知する。トナー濃度検地センサーの検出に応じてトナーホッパー420が駆動制御されて、トナーホッパー420内のトナーが現像容器409内の二成分現像剤に補給され、攪拌部材414により攪拌され、キャリアと均一に混合攪拌される。   The toner remaining on the developing sleeve 403 that has passed through the developing portion is continuously returned to the developer reservoir in the developing container 409 as the developing sleeve 403 rotates. In order to maintain the toner concentration of the two-component developer in the developing container 409 within a predetermined range, the toner concentration is detected by a toner concentration detection sensor, and the toner is developed in the two-component developer in the developing container 409 according to the detection information. It is replenished to the medicine. The toner concentration detection sensor detects the toner concentration of the developer in the developing container 409 based on the measured value of the magnetic permeability of the developer using, for example, the inductance of the coil. The toner hopper 420 is driven and controlled in accordance with the detection of the toner concentration detection sensor, and the toner in the toner hopper 420 is replenished to the two-component developer in the developing container 409, stirred by the stirring member 414, and uniformly mixed with the carrier. Stir.

図1乃至図4に示す現像装置は、本発明の現像装置の一例であり、本発明の現像装置は、現像剤担持体の形状、現像容器の形状、攪拌搬送部材の有無、磁極の配置、現像剤供給部材の形状、補給容器の有無等はこれらの例に限定されない。   The developing device shown in FIGS. 1 to 4 is an example of the developing device of the present invention. The developing device of the present invention includes a developer carrier shape, a developing container shape, the presence / absence of a stirring / conveying member, the arrangement of magnetic poles, The shape of the developer supply member, the presence / absence of a supply container, and the like are not limited to these examples.

次に、本発明に係る現像装置にて用いられる現像剤(トナー)について説明する。本発明に使用するトナーは、現像剤用結着樹脂に着色剤、荷電制御剤、離型剤、無機微粒子等を配合したもので、形式として、磁性材料を必須成分とする磁性現像剤と磁性材料を含まない非磁性現像剤がある。形式は現像装置に適応して適宜選択される。また、本発明で使用するトナーは、いずれの形式であっても、重量平均粒径が4μm以上、11μm以下の範囲にあることが、トナーの摩擦帯電量あるいは画質及び画像濃度がバランスのとれたものとなることから、好ましい。トナーの重量平均粒径が11μm以下であれば、微小ドット画像の再現性が低下するのを抑制することができる。一方、トナーの重量平均粒径が4μm以上であれば、帯電不良によるカブリ、濃度薄等の発生を抑制することができる。   Next, the developer (toner) used in the developing device according to the present invention will be described. The toner used in the present invention is a mixture of a developer binder resin with a colorant, a charge control agent, a release agent, inorganic fine particles, and the like. There are non-magnetic developers that do not contain materials. The format is appropriately selected according to the developing device. Further, the toner used in the present invention has a weight average particle diameter in the range of 4 μm or more and 11 μm or less in any type, so that the triboelectric charge amount or image quality and image density of the toner are balanced. Since it becomes a thing, it is preferable. When the weight average particle diameter of the toner is 11 μm or less, it is possible to suppress a decrease in reproducibility of the minute dot image. On the other hand, when the weight average particle diameter of the toner is 4 μm or more, it is possible to suppress the occurrence of fogging, low density, and the like due to charging failure.

トナー用結着樹脂としては、例えば、ビニル系樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等を使用することができるが、この中でもビニル系樹脂、ポリエステル樹脂が好ましい。上記トナーには摩擦帯電特性を向上させる目的で、荷電制御剤をトナー粒子に包含させる(内添)、又はトナー粒子と混合して用いる(外添)ことができる。荷電制御剤によって、現像システムに応じた最適の荷電量コントロールが容易となる。   As the binder resin for toner, for example, vinyl resin, polyester resin, polyurethane resin, epoxy resin, phenol resin and the like can be used, and among these, vinyl resin and polyester resin are preferable. For the purpose of improving the triboelectric charge characteristics, the toner can contain a charge control agent in the toner particles (internal addition), or can be mixed with the toner particles (external addition). The charge control agent facilitates optimal charge amount control according to the development system.

正の荷電制御剤として以下のものが使用できる。ニグロシン、トリアミノトリフェニルメタン系染料及び脂肪酸金属塩による変性物;トリブチルベンジルアンモニウム−1−ヒドロキシ−4−ナフトスルホン酸塩、テトラブチルアンモニウムテトラフルオロボレート等の四級アンモニウム塩等である。これらは単独であるいは2種類以上組み合わせて用いることができる。また、負の荷電制御剤としては、有機金属化合物、キレート化合物が有効である。その例としては、アルミニウムアセチルアセトナート、鉄(II)アセチルアセトナート、3,5−ジターシャリーブチルサリチル酸クロムを挙げることができる。特にアセチルアセトン金属錯体、モノアゾ金属錯体、ナフトエ酸あるいはサリチル酸系の金属錯体又は塩が好ましい。   The following can be used as a positive charge control agent. Modified products with nigrosine, triaminotriphenylmethane dyes and fatty acid metal salts; quaternary ammonium salts such as tributylbenzylammonium-1-hydroxy-4-naphthosulfonate and tetrabutylammonium tetrafluoroborate. These can be used alone or in combination of two or more. As the negative charge control agent, an organometallic compound and a chelate compound are effective. Examples thereof include aluminum acetylacetonate, iron (II) acetylacetonate, and 3,5-ditertiary butyl salicylate. In particular, acetylacetone metal complexes, monoazo metal complexes, naphthoic acid or salicylic acid metal complexes or salts are preferred.

上記トナーが、磁性トナーの場合、磁性材料として、以下のものを用いることができる。マグネタイト、マグヘマイト、フェライト等の酸化鉄系金属酸化物;Fe、Co、Ni等の磁性金属;これらの金属とAl、Co、Cu、Pb、Mg、Ni、Sn、Zn、Sb、Be、Bi、Cd、Ca、Mn、Se、Ti、W、Vのような金属との合金、及びこれらの混合物等。これら磁性材料は、着色剤としての機能を兼務させることができる。上記トナーに配合する着色剤として、顔料、染料を使用することが可能であり、適宜選択して使用すればよい。   When the toner is a magnetic toner, the following can be used as the magnetic material. Iron oxide-based metal oxides such as magnetite, maghemite, and ferrite; magnetic metals such as Fe, Co, and Ni; these metals and Al, Co, Cu, Pb, Mg, Ni, Sn, Zn, Sb, Be, Bi, Alloys with metals such as Cd, Ca, Mn, Se, Ti, W, V, and mixtures thereof. These magnetic materials can also serve as a colorant. Pigments and dyes can be used as the colorant to be blended with the toner, and these may be appropriately selected and used.

上記トナーには離型剤を配合することが好ましい。離型剤としては、以下のものが挙げられる。低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、マイクロクリスタリンワックス、パラフィンワックス等の脂肪族炭化水素系ワックス、カルナウバワックス、フィッシャートロプシュワックス、サゾールワックス、モンタンワックス等の脂肪酸エステルを主成分とするワックス類。更に、トナーには、環境安定性、帯電安定性、現像性、流動性、保存性向上及びクリーニング性向上のために、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の無機微粒子を外添すること、すなわち現像剤表面近傍に存在させていることが好ましい。   It is preferable to add a release agent to the toner. Examples of the release agent include the following. Waxes mainly composed of aliphatic hydrocarbon waxes such as low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, microcrystalline wax and paraffin wax, and fatty acid esters such as carnauba wax, Fischer-Tropsch wax, sazol wax and montan wax. Further, the toner is externally added with inorganic fine particles such as silica, titanium oxide, and alumina in order to improve environmental stability, charging stability, developability, fluidity, storage stability and cleaning properties, that is, a developer. It is preferable to exist in the vicinity of the surface.

無機微粒子の添加量は、トナー中に0.1質量%乃至5.0質量%が好ましく、より好ましくは0.5質量%乃至4.0質量%である。また、外添剤として種々のものを組み合わせて使用してもよい。上記トナーには上記の他、適宜外添剤を添加することができる。適用可能な外添剤としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビニリデン等の滑剤、酸化セリウム、チタン酸ストロンチウム、ケイ酸ストロンチウム等の研磨剤を挙げられる。   The addition amount of the inorganic fine particles is preferably 0.1% by mass to 5.0% by mass in the toner, and more preferably 0.5% by mass to 4.0% by mass. Further, various external additives may be used in combination. In addition to the above, external additives can be appropriately added to the toner. Examples of applicable external additives include lubricants such as polytetrafluoroethylene, zinc stearate, and polyvinylidene fluoride, and abrasives such as cerium oxide, strontium titanate, and strontium silicate.

上記トナーを製造するには、まず、結着樹脂、着色剤としての顔料又は染料、離型剤、必要に応じて磁性材料や荷電制御剤、その他の添加剤をヘンシェルミキサー、ボールミキサーの如き混合機により充分に混合する。次いで、これを加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の熱混練機を用いて溶融して樹脂類を互いに相溶させた中に離型剤、顔料、染料、磁性体を分散又は溶解させる。この溶融物を、冷却固化した後、粉砕及び分級を行ってトナー粒子を得る。更に、必要に応じて所望の添加剤を加え、ヘンシェルミキサー等の混合機により充分に混合して、現像剤(トナー)とすることもできる。このような現像剤は、種々の方法で、球形化処理、表面平滑化処理を施して用いると、転写性が良好となり好ましい。そのような方法としては、以下のものが挙げられる。攪拌羽根又はブレード、及びライナー又はケーシングを有する装置で、例えば、現像剤をブレードとライナーの間の微小間隙に通過させる際に、機械的な力により表面を平滑化したり現像剤を球形化したりする方法が挙げられる。また温水中にトナーを懸濁させ球形化する方法、熱気流中にトナーを曝し、球形化する方法が挙げられる。   In order to produce the toner, first, a binder resin, a pigment or dye as a colorant, a release agent, and if necessary, a magnetic material, a charge control agent, and other additives are mixed as in a Henschel mixer or a ball mixer. Mix thoroughly by machine. Next, this is melted using a heat kneader such as a heating roll, a kneader, or an extruder, and the release agent, pigment, dye, and magnetic substance are dispersed or dissolved while the resins are mutually compatible. The melt is cooled and solidified, and then pulverized and classified to obtain toner particles. Furthermore, a desired additive may be added as necessary, and mixed well by a mixer such as a Henschel mixer to obtain a developer (toner). When such a developer is used after being subjected to a spheroidizing treatment or a surface smoothing treatment by various methods, it is preferable because transferability is good. Examples of such a method include the following. In a device having a stirring blade or blade and a liner or casing, for example, when the developer is passed through a minute gap between the blade and the liner, the surface is smoothed or the developer is made spherical by mechanical force. A method is mentioned. Further, there are a method of suspending toner in warm water and making it spherical, and a method of making toner spherical by exposing the toner to a hot air stream.

また、球状の現像剤を直接作る方法としては、水中に現像剤結着樹脂となる単量体を主成分とする混合物を懸濁させ、重合してトナーとする方法がある。一般には、まず、重合性単量体、着色剤、重合開始剤、更に必要に応じて架橋剤、磁性材料、荷電制御剤、離形剤、その他の添加剤を均一に溶解又は分散させ単量体組成物とする。次いで、この単量体組成物を分散安定剤含有の連続相、例えば水相中に適当な攪拌機を用いて適度な粒滴に分散し、更に重合反応を行わせ、所望の粒子径を有する現像剤を得る方法である。二成分現像剤である場合、キャリアは体積平均粒径(Dv)が15.0μm乃至70.0μmであることが好ましい。上記範囲内に制御することによって、磁性キャリアの形状を略球形且つ均一な大きさに制御することができるため、良好な帯電付与性能を維持できる。より好ましくは、体積平均粒径(Dv)が、20.0μm乃至50.0μmであることが高画質化と耐久安定性の面で優れる。   Further, as a method for directly producing a spherical developer, there is a method in which a mixture containing a monomer as a developer binder resin as a main component is suspended in water and polymerized to obtain a toner. In general, first, a polymerizable monomer, a colorant, a polymerization initiator and, if necessary, a crosslinking agent, magnetic material, charge control agent, release agent, and other additives are uniformly dissolved or dispersed in a single amount. The body composition. Next, the monomer composition is dispersed in appropriate droplets using a suitable stirrer in a continuous phase containing a dispersion stabilizer, such as an aqueous phase, and further subjected to a polymerization reaction to develop a toner having a desired particle size. It is a method of obtaining an agent. In the case of a two-component developer, the carrier preferably has a volume average particle diameter (Dv) of 15.0 μm to 70.0 μm. By controlling within the above range, the shape of the magnetic carrier can be controlled to be substantially spherical and uniform, so that good charge imparting performance can be maintained. More preferably, the volume average particle diameter (Dv) is 20.0 μm to 50.0 μm, which is excellent in terms of high image quality and durability stability.

キャリアの真比重は、3.0g/cm3乃至5.0g/cm3であるものが好ましく、より好ましくは、3.2g/cm3乃至4.0g/cm3である。真比重がこの範囲にあると、キャリアとトナーとの撹拌混合においてトナーへの負荷が少なく、キャリアへのトナースペントが抑制され、トナー離れを長期間良好に維持することができ、また感光体ドラムへのキャリア付着が抑制されるので好ましい。磁性キャリアは、少なくともその表面に樹脂成分を有するものが用いられる。例えば、鉄、銅、ニッケル、コバルト等の磁性金属、マグネタイト、フェライト等の磁性酸化物の芯材に樹脂層を有したもの、又は上述したような磁性微粒子を樹脂中に分散した磁性微粒子分散型キャリア等が使用可能である。 The true specific gravity of the carrier is preferably 3.0 g / cm 3 to 5.0 g / cm 3 , more preferably 3.2 g / cm 3 to 4.0 g / cm 3 . When the true specific gravity is within this range, the load on the toner is reduced in the stirring and mixing of the carrier and the toner, the toner spent on the carrier is suppressed, and the toner separation can be maintained well for a long period of time. This is preferable because carrier adhesion to the substrate is suppressed. As the magnetic carrier, one having a resin component on at least its surface is used. For example, magnetic metal such as iron, copper, nickel, cobalt, or the like having a resin layer on the core material of magnetic oxide such as magnetite or ferrite, or magnetic fine particle dispersion type in which magnetic fine particles as described above are dispersed in resin A carrier or the like can be used.

以下実施例によって本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。尚、以下の配合における部、%は、特にことわらない限り、それぞれ質量部、質量%である。
以下に、本発明に関わる物性の測定方法について説明する。
1.現像剤担持体の測定方法
1−1.導電性セラミックス粒子の一次平均粒径
集束イオンビーム(商品名:FB−2000C;株式会社日立製作所製)を用いて、現像剤担持体の断面を、現像剤担持体の軸方向に対して垂直面で20nm毎に切断した。切断した各裁断面を、電子顕微鏡(商品名:H−7500;株式会社日立製作所製)を用いて撮影した。撮影した複数枚の画像より各粒子において、長径と短径の和が最大となる画像の測定値をその粒子の長径及び短径として、100個のセラミックス粒子の粒子径をそれぞれ測定した。当該粒子の粒子径は、測定した粒子の長径と短径の平均値とした。各粒子径により、算術平均粒子径を求めて一次平均粒径とした。尚、測定倍率は、2万倍とした。
EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, unless otherwise indicated, the part and% in the following mixing | blending are a mass part and the mass%, respectively.
Below, the measuring method of the physical property in connection with this invention is demonstrated.
1. 1. Measuring method of developer carrier 1-1. Primary average particle diameter of conductive ceramic particles Using a focused ion beam (trade name: FB-2000C; manufactured by Hitachi, Ltd.), the cross section of the developer carrier is perpendicular to the axial direction of the developer carrier. And cut every 20 nm. Each cut section was photographed using an electron microscope (trade name: H-7500; manufactured by Hitachi, Ltd.). The particle diameters of 100 ceramic particles were measured by taking the measured value of the image in which the sum of the major axis and the minor axis is the maximum for each particle from a plurality of captured images, with the major axis and minor axis of the particle being the major axis and minor axis. The particle diameter of the particles was the average value of the measured major axis and minor axis. The arithmetic average particle size was obtained from each particle size and used as the primary average particle size. The measurement magnification was 20,000 times.

1−2.導電性セラミックス粒子の長径/短径の比
導電性セラミックス粒子の長径及び短径の測定には、電子顕微鏡を用いて拡大倍率2万倍で撮影した拡大写真を用いた。この拡大写真からランダムにサンプリングしたサンプル100個について、前記1−1と同様にして長径及び短径を測定して、長径/短径の比を求め、その平均値をもって粒子の長径/短径の比とした。
1−3.導電性セラミックス粒子の電気抵抗率
粉体測定システムMCP−PD41((株)ダイアインスツルメンツ製)を用いて、10MPa加圧下で実施した。なお、電気抵抗率の測定は、ロレスターGP又はハイレスターUP(共に三菱化学(株)製)を使用し、四探針法にて行なった。測定環境は、20℃乃至25℃、50%RH乃至60%RHとした。
1−4.樹脂層の体積抵抗値
100μmの厚さのPETシート上に、7μm乃至20μmの樹脂層を形成し、抵抗率計「ロレスタAP」(商品名、三菱化学製)にて4端子プローブを用いて樹脂層の体積抵抗値を測定した。測定環境は、20℃乃至25℃、50%RH乃至60%RHとした。
1-2. Ratio of major axis / minor axis of conductive ceramic particles For measurement of the major axis and minor axis of the conductive ceramic particles, an enlarged photograph taken at an magnification of 20,000 using an electron microscope was used. About 100 samples randomly sampled from this enlarged photograph, the major axis and minor axis were measured in the same manner as in 1-1, the ratio of major axis / minor axis was determined, and the average value of the major axis / minor axis of the particle was determined. Ratio.
1-3. Electric resistivity of conductive ceramic particles The powder was measured under a pressure of 10 MPa using a powder measurement system MCP-PD41 (manufactured by Dia Instruments Co., Ltd.). The electrical resistivity was measured by a four-point probe method using Lorester GP or Hi-Lester UP (both manufactured by Mitsubishi Chemical Corporation). The measurement environment was 20 ° C. to 25 ° C., 50% RH to 60% RH.
1-4. Volume resistivity of resin layer A resin layer of 7 μm to 20 μm is formed on a PET sheet having a thickness of 100 μm, and a resin is measured using a 4-terminal probe with a resistivity meter “Loresta AP” (trade name, manufactured by Mitsubishi Chemical). The volume resistance value of the layer was measured. The measurement environment was 20 ° C. to 25 ° C., 50% RH to 60% RH.

1−5.現像剤担持体表面の算術平均粗さRa
JIS B0601(2001)に基づき、表面粗さ計「サーフコーダーSE−3500」(商品名、株式会社小坂研究所製)を用いてRaを測定した。測定条件としては、カットオフ0.8mm、評価長さ4mm、送り速度0.5mm/sとし、軸方向3点×周方向3点=9点について測定し、その平均値をRaとした。
1−6.凹凸付与粒子の体積平均粒径
測定装置として、レーザー回折型粒度分布計(商品名:コールターLS−230型粒度分布計;ベックマン・コールター株式会社製)を用いた。測定には、少量モジュールを用い、測定溶媒はイソプロピルアルコール(IPA)を使用した。まず、IPAにて測定装置の測定系内を約5分間洗浄し、洗浄後バックグラウンドファンクションを実行した。次にIPA50ml中に、測定試料約10mgを加えた。試料を懸濁した溶液を超音波分散機で約2分間分散処理し、試料液を得た後、測定装置の測定系内に試料液を徐々に加えて、装置の画面上のPIDSが45%乃至55%になるように測定系内の試料濃度を調整した。その後に測定を行い、体積分布から算術した体積平均粒径を求めた。
1-5. Arithmetic mean roughness Ra of developer carrier surface
Based on JIS B0601 (2001), Ra was measured using a surface roughness meter “Surf Coder SE-3500” (trade name, manufactured by Kosaka Laboratory Ltd.). The measurement conditions were a cut-off of 0.8 mm, an evaluation length of 4 mm, a feed rate of 0.5 mm / s, measurement of 3 points in the axial direction × 3 points in the circumferential direction = 9 points, and the average value was Ra.
1-6. A laser diffraction type particle size distribution meter (trade name: Coulter LS-230 type particle size distribution meter; manufactured by Beckman Coulter Co., Ltd.) was used as a volume average particle size measuring device of the unevenness imparting particles. A small amount module was used for the measurement, and isopropyl alcohol (IPA) was used as the measurement solvent. First, the measurement system of the measuring apparatus was washed with IPA for about 5 minutes, and a background function was executed after washing. Next, about 10 mg of a measurement sample was added to 50 ml of IPA. Disperse the sample suspension for about 2 minutes with an ultrasonic disperser to obtain a sample solution, and then gradually add the sample solution into the measurement system of the measurement device. The PIDS on the screen of the device is 45%. The sample concentration in the measurement system was adjusted to be 55% to 55%. Thereafter, measurement was performed, and a volume average particle diameter calculated from the volume distribution was obtained.

1−7.樹脂層の膜厚
レーザー光にて円筒の外径を測定するレーザー寸法測定器(株式会社キーエンス製;コントローラ「LS−5500」(商品名)及びセンサーヘッド「LS−5040T」(商品名))を用いた。現像剤担持体固定治具及び現像剤担持体送り機構を取り付けた装置にセンサー部を別途固定し、現像剤担持体の外径寸法を測定した。測定は、現像剤担持体長手方向に対し30分割して30箇所測定し、更に現像剤担持体を周方向に90°回転させた後更に30箇所、計60箇所について行った。得られた測定値の平均値を当該試料の外径寸法とした。樹脂層形成前に基体の外径を測定しておき、樹脂層形成後に再び外径を測定し、その差分を樹脂層の膜厚とした。
1-7. Film thickness of resin layer Laser dimension measuring instrument (manufactured by Keyence Corporation; controller “LS-5500” (trade name) and sensor head “LS-5040T” (trade name)) that measures the outer diameter of the cylinder with laser light Using. A sensor unit was separately fixed to an apparatus equipped with a developer carrier fixing jig and a developer carrier feeding mechanism, and the outer diameter of the developer carrier was measured. The measurement was carried out at 30 locations by dividing the developer carrier in the longitudinal direction into 30 parts, and further rotating the developer carrier 90 ° in the circumferential direction, followed by 30 locations, a total of 60 locations. The average value of the measured values obtained was taken as the outer diameter of the sample. The outer diameter of the substrate was measured before the resin layer was formed, the outer diameter was measured again after the resin layer was formed, and the difference was taken as the film thickness of the resin layer.

2.現像剤の測定方法
2−1.現像剤(磁性トナー)の重量平均粒径D4
粒径測定装置(商品名:コールターマルチサイザーIII;ベックマン・コールター社製)を用いて測定した。電解液には、1級塩化ナトリウムを用いて調製した1%NaCl水溶液を使用した。電解液約100ml中に、分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩約0.5mlを加え、さらに測定試料約5mgを加え試料を懸濁した。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1分間分散処理を行い、前記測定装置により、100μmアパーチャーを用いて、測定試料の体積、個数を測定して体積分布と個数分布とを算出した。この結果より、体積分布から求めた重量基準の重量平均粒径(D4)を求めた。
2. 2. Measuring method of developer 2-1. Weight average particle diameter D4 of developer (magnetic toner)
The particle size was measured using a particle size measuring apparatus (trade name: Coulter Multisizer III; manufactured by Beckman Coulter, Inc.). As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution prepared using first grade sodium chloride was used. About 0.5 ml of alkylbenzene sulfonate was added as a dispersant to about 100 ml of the electrolyte, and about 5 mg of a measurement sample was further added to suspend the sample. The electrolyte solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 minute, and the volume and number distribution of the measurement sample are measured using the 100 μm aperture with the measuring device to obtain the volume distribution and the number distribution. Calculated. From this result, the weight-based weight average particle diameter (D4) determined from the volume distribution was determined.

2−2.現像剤の平均円形度
平均円形度の測定は、フロー式粒子像測定装置「FPIA−2100」(商品名、シスメックス株式会社製)を用いて23℃、60%RHの環境下で行った。円相当径0.60μm乃至400μmの範囲内の現像剤を測定し、そこで測定された粒子の個々の円形度を下記の計算式により求めた。当該試料の平均円形度は、円相当径3μm以上、400μm以下の粒子の円形度の総和を、積算した粒子の総数で除した値である。
円形度=L0/L
〔式中、L0は粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長であり、Lは512×512の画像処理解像度(0.3μm×0.3μmの画素)で画像処理したときの粒子投影像の周囲長である。〕。上記の装置では、各粒子の円形度を算出した後、平均円形度の算出にあたって、得られた円形度によって、各粒子を円形度0.4乃至1.0の範囲を61分割したクラスに分け、分割点の中心値と頻度を用いて平均円形度を算出する。
2-2. Average circularity of developer The average circularity was measured using a flow particle image measuring device “FPIA-2100” (trade name, manufactured by Sysmex Corporation) in an environment of 23 ° C. and 60% RH. The developer having a circle equivalent diameter of 0.60 μm to 400 μm was measured, and the individual circularity of the particles measured there was determined by the following formula. The average circularity of the sample is a value obtained by dividing the total circularity of particles having an equivalent circle diameter of 3 μm or more and 400 μm or less by the total number of particles.
Circularity = L 0 / L
[Where L 0 is the perimeter of a circle having the same projection area as the particle image, and L is the particle projection when image processing is performed at an image processing resolution of 512 × 512 (pixels of 0.3 μm × 0.3 μm). The perimeter of the image. ]. In the above apparatus, after calculating the circularity of each particle, in calculating the average circularity, each particle is divided into a class having a circularity of 0.4 to 1.0 divided into 61 classes according to the obtained circularity. The average circularity is calculated using the center value and frequency of the dividing points.

3.現像剤担持体の原料
3−1.ポリエチレンイミン
3−1−1.ポリエチレンイミンa−1の製造
攪拌機、冷却機、滴下ロートを備えた反応器中で、ポリエチレンイミン(商品名エポミンSP−012、日本触媒社製)100質量部をトルエン1600質量部中に分散した。次いで、310質量部のn−オクチルイソシアネートを加えて80℃で3時間反応させた後、25℃まで冷却した。得られた反応混合溶液を、メタノール1600質量部と混合して反応生成物を析出させた後、濾過、乾燥して、粉末状のアルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンa−1を得た。
3−1−2.ポリエチレンイミンa−2〜a−7の製造
エチレンイミンとアルキルイソシアネートの種類と使用量を表1に示す条件とし、その他は前記条件と同様にして、アルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンa−2〜a−7を製造した。
3−1−3.ポリエチレンイミンa−8
ポリエチレンイミンa−8として、ポリエチレンイミン(商品名エポミンSP−012、日本触媒社製)を用いた。
3. 3. Raw material for developer carrier 3-1. Polyethyleneimine 3-1-1. Production of polyethyleneimine a-1 In a reactor equipped with a stirrer, a cooler, and a dropping funnel, 100 parts by mass of polyethyleneimine (trade name Epomin SP-012, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was dispersed in 1600 parts by mass of toluene. Next, 310 parts by mass of n-octyl isocyanate was added and reacted at 80 ° C. for 3 hours, and then cooled to 25 ° C. The obtained reaction mixture solution was mixed with 1600 parts by mass of methanol to precipitate a reaction product, and then filtered and dried to obtain a powdered alkyl isocyanate-modified polyethyleneimine a-1.
3-1-2. Production of polyethyleneimine a-2 to a-7 The types and amounts of ethyleneimine and alkylisocyanate are as shown in Table 1, and the other conditions are the same as those described above, and the alkylisocyanate-modified polyethyleneimine a-2 to a-7 is used. Manufactured.
3-1-3. Polyethyleneimine a-8
Polyethyleneimine (trade name Epomin SP-012, manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.) was used as polyethyleneimine a-8.

Figure 0005464874
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3−2.セラミックス粒子
セラミックス粒子として、表2に示すものを使用した。
3-2. Ceramic particles The ceramic particles shown in Table 2 were used.

Figure 0005464874
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3−3.樹脂
ポリエチレンイミン以外で、現像剤担持体に用いる樹脂として以下のものを使用した。
・c−1:メタノール40%含有のレゾール型フェノール樹脂溶液(商品名:J−325;大日本インキ株式会社)た。
・c−2:シリコーン樹脂(商品名:SR2410;東レダウコーニングシリコーン株式会社製)。
3−4.導電剤
導電剤として、トーカブラック#5500(商品名、東海カーボン株式会社製)を用いた。
3−5.凹凸付与粒子
凹凸付与粒子として、ニカビーズICB−0520(体積平均粒径=6.2μm:日本カーボン社製;商品名)を用いた。
3-3. Resins Other than polyethyleneimine, the following resins were used as the developer carrier.
C-1: Resol type phenol resin solution containing 40% methanol (trade name: J-325; Dainippon Ink Co., Ltd.).
C-2: Silicone resin (trade name: SR2410; manufactured by Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd.)
3-4. Conductive agent Toka Black # 5500 (trade name, manufactured by Tokai Carbon Co., Ltd.) was used as the conductive agent.
3-5. Asperity imparting particles Nika beads ICB-0520 (volume average particle size = 6.2 μm: manufactured by Nippon Carbon Co., Ltd .; trade name) was used as the irregularity imparting particles.

4.現像剤の製造
4−1.現像剤d−1の製造
ポリオキシプロピレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 7.0mol
ポリオキシエチレン(2.2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 3.0mol
テレフタル酸 3.0mol
無水トリメリット酸 1.9mol
フマル酸 5.0mol
酸化ジブチル錫 0.2g
上記材料をガラス製4リットルの4つ口フラスコに入れ、温度計、撹拌棒、コンデンサー及び窒素導入管を取り付け、マントルヒーター内においた。
スチレン 1.9mol
2−エチルヘキシルアクリレート 0.21mol
フマル酸 0.15mol
α−メチルスチレンの2量体 0.03mol
ジクミルパーオキサイド 0.05mol
上記材料を、ビニル系重合体原料として、滴下ロートに入れた。次に前記フラスコ内を窒素ガスで置換した後、撹拌しながら徐々に昇温し、145℃の温度で撹拌しつつ、滴下ロートよりビニル系重合体原料を4時間かけて滴下した。次いで200℃に昇温を行い、4時間反応させてハイブリッド樹脂を得た。
4). Production of developer 4-1. Production of Developer d-1 Polyoxypropylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane 7.0 mol
Polyoxyethylene (2.2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane 3.0 mol
Terephthalic acid 3.0mol
Trimellitic anhydride 1.9 mol
Fumaric acid 5.0 mol
Dibutyltin oxide 0.2g
The above material was put into a 4-liter 4-neck flask made of glass, and a thermometer, a stirring rod, a condenser and a nitrogen introduction tube were attached, and placed in a mantle heater.
Styrene 1.9 mol
2-Ethylhexyl acrylate 0.21 mol
Fumaric acid 0.15 mol
α-Methylstyrene dimer 0.03 mol
Dicumyl peroxide 0.05 mol
The said material was put into the dropping funnel as a vinyl polymer raw material. Next, after the inside of the flask was replaced with nitrogen gas, the temperature was gradually raised while stirring, and the vinyl polymer raw material was dropped from the dropping funnel over 4 hours while stirring at a temperature of 145 ° C. Next, the temperature was raised to 200 ° C. and reacted for 4 hours to obtain a hybrid resin.

上記ハイブリッド樹脂 100部
磁性酸化鉄(平均粒径:0.18μm、Hc:9.6kA/m、σs:81Am2/kg、σr:13Am2/kg) 75部
モノアゾ鉄錯体「T−77」(商品名、保土谷化学工業社製) 2部
低分子量エチレン−プロピレン共重合体(三洋化成社製 商品名;ビスコール550−P) 5部
上記材料の混合物を、130℃に加熱した二軸押出機で溶融混練した後、溶融混練した混合物を冷却固化した。冷却固化した混合物をハンマーミルで粗粉砕し、得られた粗粉砕物をターボミル(ターボ工業株式会社製)で微粉砕し、次いで風力分級機で分級して、重量平均粒径5.4μmの磁性トナーを得た。この磁性トナー100部に対して、疎水性シリカ微粉体(BET180m2/g)1.0部をヘンシェルミキサー「FM−75型」(商品名、三井三池化工機株式会社製)にて外添して円形度0.935の現像剤d−1を得た。
Hybrid resin 100 parts Magnetic iron oxide (average particle size: 0.18 μm, Hc: 9.6 kA / m, σs: 81 Am 2 / kg, σr: 13 Am 2 / kg) 75 parts Monoazo iron complex “T-77” ( Trade name, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 2 parts Low molecular weight ethylene-propylene copolymer (trade name; Viscol 550-P, manufactured by Sanyo Chemical Co., Ltd.) 5 parts A twin screw extruder in which a mixture of the above materials was heated to 130 ° C After being melt-kneaded with, the melt-kneaded mixture was cooled and solidified. The cooled and solidified mixture is coarsely pulverized with a hammer mill, and the resulting coarsely pulverized product is finely pulverized with a turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd.) and then classified with an air classifier. A toner was obtained. To 100 parts of this magnetic toner, 1.0 part of hydrophobic silica fine powder (BET 180 m 2 / g) is externally added with a Henschel mixer “FM-75 type” (trade name, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.). Thus, developer d-1 having a circularity of 0.935 was obtained.

4−2.現像剤d−2の製造
スチレン 66部
ブチルアクリレート 12部
モノブチルマレート 9部
ジ−tert−ブチルパーオキサイド 0.8部
上記材料の混合物を、還流(温度:145 ℃乃至155 ℃)しているクメン200部中に4時間かけて滴下し、クメン還流下で溶液重合を完了させた。さらに、減圧下で200℃まで昇温させながらクメンを除去して、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体を得た。
スチレン 50部
ブチルアクリレート 20部
モノブチルマレート 2部
ジビニルベンゼン 0.4部
ベンゾイルパーオキサイド 0.8部
tert−ブチルパーオキシ−2−エチルヘキサノエート 0.6部
4-2. Production of developer d-2 Styrene 66 parts Butyl acrylate 12 parts Monobutyl maleate 9 parts Di-tert-butyl peroxide 0.8 part The mixture of the above materials is refluxed (temperature: 145 ° C to 155 ° C). The solution was dropped into 200 parts of cumene over 4 hours to complete solution polymerization under reflux of cumene. Furthermore, cumene was removed while raising the temperature to 200 ° C. under reduced pressure to obtain a styrene-butyl acrylate copolymer.
Styrene 50 parts Butyl acrylate 20 parts Monobutyl malate 2 parts Divinylbenzene 0.4 part Benzoyl peroxide 0.8 part tert-Butylperoxy-2-ethylhexanoate 0.6 part

前記スチレン−アクリル酸ブチル共重合体30部を、上記材料の混合物中に溶解し混合溶液とした。この混合溶液に、ポリビニルアルコール部分ケン化物0.15部を溶解した水170部を加え、激しく撹拌しながら懸濁分散液とした。更に、水100部を加え、窒素雰囲気に置換した反応器に上記懸濁分散液を添加し、約80℃で8時間重合した。重合終了後、濾別し、充分に水洗して後、脱水乾燥し、スチレン−アクリル酸ブチル共重合体組成物を得た。
上記スチレン−アクリル酸ブチル共重合体組成物 100部
磁性体(平均粒径:0.20μm) 75部
モノアゾ鉄錯体「T−77」(商品名、保土谷化学工業社製) 1.5部
低分子量エチレン−プロピレン共重合体「ビスコール550−P」(商品名、三洋化成社製) 4部
30 parts of the styrene-butyl acrylate copolymer was dissolved in a mixture of the above materials to obtain a mixed solution. To this mixed solution, 170 parts of water in which 0.15 part of polyvinyl alcohol partially saponified product was dissolved was added to prepare a suspension dispersion with vigorous stirring. Further, 100 parts of water was added, and the above suspension dispersion was added to a reactor substituted with a nitrogen atmosphere, and polymerized at about 80 ° C. for 8 hours. After completion of the polymerization, the mixture was filtered off, sufficiently washed with water, dehydrated and dried to obtain a styrene-butyl acrylate copolymer composition.
Styrene-butyl acrylate copolymer composition 100 parts Magnetic body (average particle size: 0.20 μm) 75 parts Monoazo iron complex “T-77” (trade name, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) 1.5 parts Low Molecular weight ethylene-propylene copolymer “Biscol 550-P” (trade name, manufactured by Sanyo Chemical Industries) 4 parts

上記材料の混合物をヘンシェルミキサーで前混合した後、115℃に加熱した2軸押出機で溶融混練した。その後、冷却固化し、ハンマーミルで粗粉砕してトナー粗粉砕物を得た。得られたトナー粗粉砕物を、機械式粉砕機ターボミル(ターボ工業株式会社製、回転子及び固定子の表面に炭化クロムを含有したクロム合金めっきでコーティング(めっき厚150μm、表面硬さHV1050))を用いて、機械的に微粉砕した。得られた微粉砕物を、コアンダ効果を利用した多分割分級装置「エルボジェット分級機」(商品名、日鉄鉱業株式会社製)で微粉及び粗粉を同時に分級除去した。以上の工程を経て、重量平均粒径(D4)5.8μm、平均円形度0.947の負摩擦帯電性トナー粒子を得た。
このトナー粒子100部と、ヘキサメチルジシラザン処理し次いでジメチルシリコーンオイル処理を行った疎水性シリカ微粉体1.2部を、ヘンシェルミキサーで混合して現像剤d−2を得た。
The mixture of the above materials was premixed with a Henschel mixer and then melt-kneaded with a twin-screw extruder heated to 115 ° C. Thereafter, the mixture was cooled and solidified, and coarsely pulverized with a hammer mill to obtain a coarsely pulverized toner. The obtained coarsely pulverized toner was coated with a mechanical pulverizer turbo mill (manufactured by Turbo Kogyo Co., Ltd., coated with chromium alloy plating containing chromium carbide on the rotor and stator surfaces (plating thickness 150 μm, surface hardness HV1050)). Was mechanically pulverized. The finely pulverized product was classified and removed at the same time by a multi-division classifier “Elbow Jet Classifier” (trade name, manufactured by Nittetsu Mining Co., Ltd.) using the Coanda effect. Through the above steps, negative triboelectrically chargeable toner particles having a weight average particle diameter (D4) of 5.8 μm and an average circularity of 0.947 were obtained.
100 parts of the toner particles and 1.2 parts of hydrophobic silica fine powder treated with hexamethyldisilazane and then treated with dimethyl silicone oil were mixed with a Henschel mixer to obtain developer d-2.

4−3.現像剤d−3の製造
4−3−1.シアントナーの製造
イオン交換水710部に、0.12mol/l−Na3PO4水溶液450部を投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(商品名、特殊機化工業製)を用いて、11000rpmにて撹拌した。これに1.2mol/l−CaCl2水溶液70部を徐々に添加し、Ca3(PO42を含む水系媒体を得た。
スチレン 162部
n−ブチルアクリレート 38部
エステルワックス CH3(CH220COO(CH221CH3(最大吸熱ピーク温度72℃、Mw650、Mn500) 20部
3,5−ジ−t−ブチルサリチル酸アルミニウム化合物 1部
飽和ポリエステル(テレフタル酸−プロピレンオキサイド変性ビスフェノールA;酸価 15、Mw23000、Mn3500) 10部
C.I.ピグメントブルー15:3 12部
上記材料を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(商品名、特殊機化工業製)を用いて、10000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,2’−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)8部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
4-3. Production of developer d-3 4-3-1. Manufacture of cyan toner 450 parts of 0.12 mol / l-Na 3 PO 4 aqueous solution was added to 710 parts of ion-exchanged water, heated to 60 ° C., and then a TK homomixer (trade name, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.) Was stirred at 11000 rpm. To this, 70 parts of a 1.2 mol / l-CaCl 2 aqueous solution was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 .
Styrene 162 parts n-butyl acrylate 38 parts ester wax CH 3 (CH 2 ) 20 COO (CH 2 ) 21 CH 3 (maximum endothermic peak temperature 72 ° C., Mw 650, Mn 500) 20 parts 3,5-di-tert-butylsalicylic acid Aluminum compound 1 part Saturated polyester (terephthalic acid-propylene oxide modified bisphenol A; acid value 15, Mw 23000, Mn 3500) 10 parts C.I. I. Pigment Blue 15: 3 12 parts The above materials were heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 10,000 rpm using a TK homomixer (trade name, manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). In this, 8 parts of polymerization initiators 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) were dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.

水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃で窒素雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて11000rpmで10分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてCa3(PO42等を溶解した後、ろ過、水洗、乾燥をして、重量平均粒径7.1μm、平均円形度0.984のシアン粒子を得た。
酸化チタン粒子
(個数分布基準の最大ピーク粒径40nm、疎水化度65%):0.5部
シリカ粒子
(個数分布基準の最大ピーク粒径30nm、疎水化度95%):0.8部
前記シアン粒子100部に、上記材料を添加し、ヘンシェルミキサー「FM−75型」(商品名、三井三池化工機社製)で混合して、重量平均粒径6.0μm、平均円形度0.984のシアントナーを得た。
The polymerizable monomer composition was put into an aqueous medium and stirred at 11000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer at 60 ° C. in a nitrogen atmosphere to granulate the polymerizable monomer composition. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer is distilled off under reduced pressure, and after cooling, hydrochloric acid is added to dissolve Ca 3 (PO 4 ) 2 and the like, followed by filtration, washing with water, and drying to obtain a weight average particle size of 7. Cyan particles having a size of 1 μm and an average circularity of 0.984 were obtained.
Titanium oxide particles (number distribution based maximum peak particle size 40 nm, hydrophobicity 65%): 0.5 parts silica particles (number distribution based maximum peak particle size 30 nm, hydrophobicity 95%): 0.8 parts The above materials are added to 100 parts of cyan particles and mixed with a Henschel mixer “FM-75 type” (trade name, manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), and the weight average particle size is 6.0 μm and the average circularity is 0.984. Of cyan toner was obtained.

4−3−2.磁性キャリアの製造
個数平均粒径250nm、比抵抗5.1×105Ω・cmのマグネタイト粉に4.0質量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)トリメトキシシラン)を加え、容器内で110℃で高速混合撹拌して表面処理した。同様にして、個数平均粒径260nm、比抵抗4.9×107Ω・cmのヘマタイト粉を表面処理した。フェノール10部、ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド37質量%水溶液)6部、上記処理をしたマグネタイト76部及び上記処理をしたヘマタイト8部をフラスコに入れ40℃でよく混合した。このときの反応媒体中の溶存酸素量は7.3g/m3であった。次いでこの反応媒体中に1.5×10-23/hの流量で窒素ガスを導入し、20分間の置換を行った。また、このときの反応媒体中の溶存酸素量は1.0g/m3であった。次に28質量%アンモニア水5部と水10部を加え、その後は窒素導入量を0.3×10-23/hに抑え、室温から平均昇温速度3.0℃/分で加熱し85℃まで撹拌しながら昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。このときの撹拌翼周速は1.8m/sとした。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後、風乾した。次いで、これを減圧下(5hPa以下)、60℃の温度で乾燥して、磁性体が分散された状態の球状の磁性キャリアコアを得た。
4-3-2. Production of magnetic carrier 4.0% by mass of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylaminopropyl) trimethoxysilane) on magnetite powder having a number average particle size of 250 nm and a specific resistance of 5.1 × 10 5 Ω · cm. In addition, the mixture was surface-treated by mixing and stirring at 110 ° C. in a container. Similarly, hematite powder having a number average particle size of 260 nm and a specific resistance of 4.9 × 10 7 Ω · cm was surface-treated. 10 parts of phenol, 6 parts of formaldehyde solution (37% by weight formaldehyde aqueous solution), 76 parts of magnetite treated as described above and 8 parts of hematite treated as described above were placed in a flask and mixed well at 40 ° C. The amount of dissolved oxygen in the reaction medium at this time was 7.3 g / m 3 . Subsequently, nitrogen gas was introduced into the reaction medium at a flow rate of 1.5 × 10 −2 m 3 / h, and substitution was performed for 20 minutes. At this time, the amount of dissolved oxygen in the reaction medium was 1.0 g / m 3 . Next, 5 parts of 28% by weight ammonia water and 10 parts of water are added, and then the amount of nitrogen introduced is suppressed to 0.3 × 10 −2 m 3 / h and heated from room temperature at an average rate of temperature increase of 3.0 ° C./min. Then, the temperature was raised and maintained while stirring to 85 ° C., and the mixture was allowed to undergo polymerization reaction for 3 hours to be cured. The stirring blade peripheral speed at this time was 1.8 m / s. Then, after cooling to 30 degreeC and adding water, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Next, this was dried under reduced pressure (5 hPa or less) at a temperature of 60 ° C. to obtain a spherical magnetic carrier core in which a magnetic material was dispersed.

得られたキャリアコアの表面に、せん断応力を連続して印加しながら、下記の化学式で表されるγ−アミノプロピルトリメトキシシランの3質量%メタノール溶液を塗布しつつ、メタノールを揮発させた。
NH2−CH2CH2CH2−Si−(OCH33
また、シリコーン樹脂「SE2410」(商品名、東レダウコーニング社製)を、シリコーン樹脂固形分として20%になるようトルエンで希釈した。上記処理機内のシランカップリング剤で処理されたキャリアコアを50℃で攪拌しながら、希釈したシリコーン樹脂を減圧下で添加して、キャリアコアに対して1.0質量%の樹脂コートを行った。以後、窒素ガスの雰囲気下で2時間攪拌しつつトルエンを揮発させた後、窒素雰囲気下で140℃で2時間加熱処理を行って凝集をほぐした後、目開き76μmの篩で粗粒を除去して、体積平均粒径34.07μm、平均円形度0.921の磁性キャリアを得た。得られた磁性キャリア92部に、シアントナー8部を加え、ターブラーミキサーにより2分間混合し、現像剤d−3を得た。
Methanol was volatilized while applying a 3% by mass methanol solution of γ-aminopropyltrimethoxysilane represented by the following chemical formula to the surface of the obtained carrier core while applying shear stress continuously.
NH 2 —CH 2 CH 2 CH 2 —Si— (OCH 3 ) 3
Further, a silicone resin “SE2410” (trade name, manufactured by Toray Dow Corning) was diluted with toluene so that the silicone resin solid content was 20%. While stirring the carrier core treated with the silane coupling agent in the processing machine at 50 ° C., the diluted silicone resin was added under reduced pressure, and 1.0 mass% resin coating was performed on the carrier core. . After that, the toluene was volatilized while stirring in a nitrogen gas atmosphere for 2 hours, and then the heat treatment was performed at 140 ° C. for 2 hours in a nitrogen atmosphere to loosen the agglomerates. Thus, a magnetic carrier having a volume average particle size of 34.07 μm and an average circularity of 0.921 was obtained. To 92 parts of the obtained magnetic carrier, 8 parts of cyan toner was added and mixed for 2 minutes by a tumbler mixer to obtain developer d-3.

(実施例1)
<現像剤担持体e−1の製造>
現像剤担持体e−1を以下の方法により製造した。先ず、下記の各材料を、混合し、横型サンドミル(直径0.6mmのジルコニアビーズの充填率85%)にて処理し、塗工液f−1を得た。
ポリエチレンイミンa−2 10質量部
樹脂c−1 400質量部(固形分240質量部)
セラミックス粒子 b−1 25質量部
導電剤(トーカブラック#5500) 100質量部
凹凸付与粒子(ニカビーズICB−0520) 25質量部
トルエン 1000質量部
基体として外径20mmのアルミニウム製円筒管(Ra=0.4μm;基準長さ(lr)=4mm)を用意した。当該基体の両端部6mmをマスキングした後、当該基体を、その軸が鉛直方向となるように配置した。そして、当該基体を1200rpmで回転させ、エアスプレーガンを30mm/秒で下降させながら塗工液f−1を塗布して硬化後の厚さが12μmとなるように塗膜を形成した。続いて150℃の熱風乾燥炉中で30分間加熱して塗膜を硬化させて現像剤担持体e−1を得た。
Example 1
<Manufacture of developer carrier e-1>
Developer carrier e-1 was produced by the following method. First, the following materials were mixed and processed in a horizontal sand mill (filling ratio of zirconia beads having a diameter of 0.6 mm: 85%) to obtain a coating liquid f-1.
Polyethyleneimine a-2 10 parts by weight Resin c-1 400 parts by weight (solid content 240 parts by weight)
Ceramic particles b-1 25 parts by mass Conductive agent (Toker Black # 5500) 100 parts by mass Concavity and convexity imparted particles (Nikabead ICB-0520) 25 parts by mass Toluene 1000 parts by mass An aluminum cylindrical tube having an outer diameter of 20 mm (Ra = 0. 4 μm; reference length (lr) = 4 mm) was prepared. After masking both ends 6 mm of the substrate, the substrate was placed so that its axis was in the vertical direction. And the said base | substrate was rotated at 1200 rpm, the coating liquid f-1 was apply | coated while lowering | hanging an air spray gun at 30 mm / sec, and the coating film was formed so that the thickness after hardening might be set to 12 micrometers. Subsequently, the coating film was cured by heating in a hot air drying oven at 150 ° C. for 30 minutes to obtain a developer carrier e-1.

<電子写真画像形成装置の組み立て、及びそれを用いた画像評価>
得られた現像剤担持体e−1にマグネットローラを挿入し、両端にフランジを取り付けて、電子写真画像形成装置(商品名:iR3045;キヤノン株式会社製)の現像器の現像ローラとして装着した。なお、磁性ドクターブレードと現像剤担持体e−1との間隙は230μmとした。また、上記の電子写真画像形成装置に現像剤d−1を投入し、下記の画像評価を行った。即ち、印字比率3%の文字画像をA4横送りで1000枚連続複写の画出し試験を行い、初期の画出し試験を行った。その後100万枚まで連続複写の画出し試験を行い、耐久後の画出し試験を行った。画像評価は、画像濃度、濃度ムラ、ゴースト、耐摩耗性であり、下記評価方法及び評価基準で判定した。画像評価は、常温常湿環境(23℃、60%RH;N/N)で実施した。尚、画像評価には、A4のオフィスプランナー用紙(商品名、キヤノン販売製;64g/m2)を使用した。結果を表4に示す。
<Assembly of electrophotographic image forming apparatus and image evaluation using it>
A magnet roller was inserted into the obtained developer carrying member e-1, and flanges were attached to both ends, and the developer was mounted as a developing roller of a developing device of an electrophotographic image forming apparatus (trade name: iR3045; manufactured by Canon Inc.). The gap between the magnetic doctor blade and the developer carrier e-1 was 230 μm. Further, the developer d-1 was introduced into the electrophotographic image forming apparatus, and the following image evaluation was performed. That is, an image output test of 1000 copies of a character image having a printing ratio of 3% by A4 horizontal feeding was performed, and an initial image output test was performed. After that, an image printing test for continuous copying was performed up to 1 million sheets, and an image printing test after endurance was performed. The image evaluation was image density, density unevenness, ghost, and abrasion resistance, and was determined by the following evaluation method and evaluation criteria. The image evaluation was performed in a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 60% RH; N / N). For image evaluation, A4 office planner paper (trade name, manufactured by Canon Sales; 64 g / m 2 ) was used. The results are shown in Table 4.

(1)画像濃度
画出し試験においてベタ画像を出力し、その濃度を5点測定して平均値を取って画像濃度とし、原稿濃度が0.00の白地部分の画像に対する相対濃度を測定した。その結果から、下記基準にて評価した。なお、画像濃度は「マクベス反射濃度計 RD918」(マクベス社製)を用いた。
A:1.35以上。
B:1.20以上、1.35未満。
C:1.00以上、1.20未満。
D:1.00未満。
(1) Image density A solid image was output in the image output test, the density was measured at five points, the average value was taken as the image density, and the relative density with respect to the white background image with a document density of 0.00 was measured. . From the result, the following criteria were evaluated. The image density was “Macbeth reflection densitometer RD918” (manufactured by Macbeth).
A: 1.35 or more.
B: 1.20 or more and less than 1.35.
C: 1.00 or more and less than 1.20.
D: Less than 1.00.

(2)濃度ムラ
ハーフトーン及びベタ黒画像を出力し、画像進行方向に走る、線状、帯状の濃淡差について、下記基準にて評価した。ゴースト及びブロッチ要因による画像濃度ムラに関しては除外して評価した。濃度ムラは下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:画像にもスリーブ上にも全く確認できない。
B:ハーフトーン画像上では軽微な濃度差が確認できるが、ベタ黒画像上では問題ないレベル。
C:ベタ黒画像上では軽微な濃度差であるが、ハーフトーン画像上に目視で濃度差のわかる帯が確認される。
D:ハーフトーン画像上に反射濃度計で明確に測定できる濃度差が帯状に現れ、ベタ黒画像上でも目視で濃度差が確認できる。
(2) Density Unevenness A halftone and solid black image was output, and linear and belt-like light and shade differences running in the image traveling direction were evaluated according to the following criteria. Image density unevenness due to ghost and blotch factors was excluded and evaluated. The density unevenness was evaluated by ranking based on the following criteria.
A: Neither image nor sleeve can be confirmed at all.
B: A slight density difference can be confirmed on the halftone image, but there is no problem on the solid black image.
C: Although the density difference is slight on the solid black image, a band in which the density difference can be visually confirmed is confirmed on the halftone image.
D: A density difference that can be clearly measured with a reflection densitometer appears in a strip shape on the halftone image, and the density difference can be visually confirmed even on a solid black image.

(3)ゴースト
プリンターの出力画像(複写機の場合には画像チャート)として、画像先端の現像スリーブ1周分に相当する領域を白地にベタ黒の象形画像(正方形や真円など)を等間隔で配置し、それ以外の部分をハーフトーンとしたものを用いた。出力画像において、ハーフトーン上に象形画像のゴーストがどのように出現するかによりランク付けを行った。(ポジゴーストとは、ハーフトーンより画像濃度が高いゴーストを示し、ネガゴーストはハーフトーンよりも画像濃度の低いゴーストを示す。)ゴーストは下記基準に基づいてランク付けを行い評価した。
A:濃淡差が全く見られない。
B:見る角度によってわずかな濃淡差が確認できる程度。
C:ゴーストが目視で明確に確認される。
D:ゴーストがはっきり濃淡として現れ、反射濃度計で濃度差が測定可能。
(4)耐摩耗性
前記1−5.現像剤担持体表面の算術平均粗さRaの測定方法に従い、100万枚連続複写の画出し試験前後の現像剤担持体の表面粗さ測定し、それらの差を表面粗さの変化ΔRaとし、耐摩耗性を評価した。
(3) Ghost Output image of the printer (image chart in the case of a copier) with a solid black hieroglyph image (square, perfect circle, etc.) equally spaced on a white background corresponding to one round of the developing sleeve at the front of the image The other part was halftone. In the output image, ranking was performed according to how the ghost of the hieroglyph image appeared on the halftone. (Positive ghost indicates a ghost having a higher image density than halftone, and negative ghost indicates a ghost having a lower image density than halftone.) The ghost was ranked and evaluated based on the following criteria.
A: No difference in shading is observed.
B: A slight shade difference can be confirmed depending on the viewing angle.
C: A ghost is clearly confirmed visually.
D: Ghost appears clearly as shading, and density difference can be measured with a reflection densitometer.
(4) Abrasion resistance 1-5. According to the method for measuring the arithmetic average roughness Ra on the surface of the developer carrier, the surface roughness of the developer carrier before and after the image-copying test for 1 million sheets of continuous copying is measured, and the difference between them is defined as the change in surface roughness ΔRa. The wear resistance was evaluated.

(実施例2〜13及び比較例1〜4)
塗工液をそれぞれ表3に示したものを用いた他は、実施例1と同様に現像剤担持体e−2〜e−13及びe−26〜e−29を製造し、得られた現像剤担持体を組み込み、改良現像装置を得た。これを用いて、実施例1と同様に画像評価を行った。結果を表4に示す。
(Examples 2 to 13 and Comparative Examples 1 to 4)
Developer carriers e-2 to e-13 and e-26 to e-29 were produced in the same manner as in Example 1 except that the coating solutions shown in Table 3 were used. An agent carrier was incorporated to obtain an improved developing device. Using this, image evaluation was performed in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 4.

Figure 0005464874
Figure 0005464874

Figure 0005464874
Figure 0005464874

(実施例14)
<現像剤担持体e−14の製造>
現像剤担持体e−14を以下の方法により製造した。先ず、下記の各材料を、混合し、横型サンドミル(直径0.6mmのジルコニアビーズの充填率85%)にて処理し、塗工液f−14を得た。
ポリエチレンイミンa−2 200質量部
セラミックス粒子 b−6 20質量部
導電剤(トーカブラック#5500) 100質量部
凹凸付与粒子(ニカビーズICB−0520) 30質量部
トルエン 900質量部
基体として外径20mmのアルミニウム製円筒管(Ra=0.4μm;基準長さ(lr)=4mm)を用意した。当該基体の両端部6mmをマスキングした後、当該基体を、その軸が鉛直と平行となるように配置した。そして、当該基体を1500rpmで回転させ、エアスプレーガンを40mm/秒で下降させながら塗工液f−14を塗布して硬化後の厚さが8μmとなるように塗膜を形成した。続いて150℃の熱風乾燥炉中で30分間加熱して塗膜を硬化させて現像剤担持体e−14を得た。
(Example 14)
<Manufacture of developer carrier e-14>
Developer carrier e-14 was produced by the following method. First, the following materials were mixed and processed with a horizontal sand mill (filling ratio of zirconia beads having a diameter of 0.6 mm: 85%) to obtain a coating liquid f-14.
Polyethyleneimine a-2 200 parts by weight Ceramic particles b-6 20 parts by weight Conductive agent (Toker Black # 5500) 100 parts by weight Concavity and convexity imparted particles (Nikabead ICB-0520) 30 parts by weight Toluene 900 parts by weight Aluminum having an outer diameter of 20 mm as a substrate A cylindrical tube (Ra = 0.4 μm; reference length (lr) = 4 mm) was prepared. After masking 6 mm at both ends of the substrate, the substrate was placed so that its axis was parallel to the vertical. And the said base | substrate was rotated at 1500 rpm, the coating liquid f-14 was apply | coated while lowering | hanging an air spray gun at 40 mm / sec, and the coating film was formed so that the thickness after hardening might be set to 8 micrometers. Then, it heated for 30 minutes in a 150 degreeC hot-air drying furnace, the coating film was hardened, and the developing agent carrier e-14 was obtained.

<電子写真画像形成装置の組み立て、及びそれを用いた画像評価>
得られた現像剤担持体e−14にマグネットローラを組み付け、これをプリンター(商品名:LASER JET4350;ヒューレットパッカード社製)の純正カートリッジに組み込み、現像装置とした。これを上記プリンターに搭載し、現像剤d−2を用いて次の画像評価を行った。即ち、印字比率3%の文字画像をA4縦送りで500枚連続複写の画出し試験を行い、初期の画出し試験を行った。その後5万枚まで連続複写の画出し試験を行い、耐久後の画出し試験を行った。画像評価は、画像濃度、濃度ムラ、ゴーストであり、下記評価方法及び実施例1と同様の評価基準で判定した。画像評価は、常温常湿環境(23℃、60%RH;N/N)で実施した。画像評価には、レターサイズのBusiness4200用紙(商品名、XEROX製;75g/m2)を使用した。結果を表6に示す。
<Assembly of electrophotographic image forming apparatus and image evaluation using it>
A magnet roller was assembled to the obtained developer carrying member e-14, and this was assembled into a genuine cartridge of a printer (trade name: LASER JET4350; manufactured by Hewlett Packard) to obtain a developing device. This was mounted on the printer, and the next image evaluation was performed using developer d-2. That is, an image output test of 500 copies of a character image having a printing ratio of 3% by A4 vertical feeding was performed, and an initial image output test was performed. After that, an image printing test for continuous copying was performed up to 50,000 sheets, and an image printing test after endurance was performed. The image evaluation was image density, density unevenness, and ghost, and was determined by the following evaluation method and the same evaluation criteria as in Example 1. The image evaluation was performed in a normal temperature and normal humidity environment (23 ° C., 60% RH; N / N). For image evaluation, letter-sized Business 4200 paper (trade name, manufactured by XEROX; 75 g / m 2 ) was used. The results are shown in Table 6.

(実施例15〜17及び比較例5〜8)
塗工液をそれぞれ表4に示したものを用いた他は、実施例14と同様に現像剤担持体e−15〜e−17及びe−30〜e−33を製造し、得られた現像剤担持体を組み込み、改良現像装置を得た。これを用いて、実施例14と同様に画像評価を行った。結果を表6に示す。
(Examples 15 to 17 and Comparative Examples 5 to 8)
Developer carriers e-15 to e-17 and e-30 to e-33 were produced in the same manner as in Example 14 except that the coating solutions shown in Table 4 were used. An agent carrier was incorporated to obtain an improved developing device. Using this, image evaluation was performed in the same manner as in Example 14. The results are shown in Table 6.

Figure 0005464874
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Figure 0005464874
Figure 0005464874

(実施例18)
<現像剤担持体e−18の製造>
現像剤担持体e−18を以下の方法により製造した。先ず、下記の各材料を、混合し、横型サンドミル(直径0.6mmのジルコニアビーズの充填率85%)にて処理し、塗工液f−18を得た。
ポリエチレンイミンa−2 10質量部
樹脂c−1 290質量部
セラミックス粒子 b−1 30質量部
導電剤(トーカブラック#5500) 100質量部
凹凸付与粒子(ニカビーズICB−0520) 50質量部
トルエン 1500質量部
基体として外径20mmのアルミニウム製円筒管(Ra=0.5μm;基準長さ(lr)=4mm)を用意した。当該基体の両端部6mmをマスキングした後、当該基体を、その軸が鉛直と平行となるように配置した。そして、当該基体を1000rpmで回転させ、エアスプレーガンを20mm/秒で下降させながら塗工液f−18を塗布して硬化後の厚さが15μmとなるように塗膜を形成した。続いて150℃の熱風乾燥炉中で30分間加熱して塗膜を硬化させて現像剤担持体e−18を得た。
(Example 18)
<Manufacture of developer carrier e-18>
Developer carrier e-18 was produced by the following method. First, the following materials were mixed and treated with a horizontal sand mill (filling ratio of zirconia beads having a diameter of 0.6 mm: 85%) to obtain a coating liquid f-18.
Polyethyleneimine a-2 10 parts by weight Resin c-1 290 parts by weight Ceramic particles b-1 30 parts by weight Conductive agent (Toker Black # 5500) 100 parts by weight Concavity and convexity imparting particles (Nikabead ICB-0520) 50 parts by weight Toluene 1500 parts by weight An aluminum cylindrical tube (Ra = 0.5 μm; reference length (lr) = 4 mm) having an outer diameter of 20 mm was prepared as a substrate. After masking 6 mm at both ends of the substrate, the substrate was placed so that its axis was parallel to the vertical. And the said base | substrate was rotated at 1000 rpm, the coating liquid f-18 was apply | coated, moving down an air spray gun at 20 mm / sec, and the coating film was formed so that the thickness after hardening might be set to 15 micrometers. Then, it heated for 30 minutes in a 150 degreeC hot-air drying furnace, the coating film was hardened, and the developing agent carrier e-18 was obtained.

<電子写真画像形成装置の組み立て、及びそれを用いた画像評価>
得られた現像剤担持体e−18にマグネットローラを組み込み、両端にフランジを取り付けて、これをシアンの現像器に替え、現像剤d−3を充填して、デジタル複合機(商品名:iRC6800;キヤノン株式会社製)に装着した。また、現像剤担持体と感光体ドラムとの間の間隙(S−D間距離)を380μmに変更した。現像条件としては、感光体ドラムの画像領域の暗部電位(Vd)を400V、非画像領域である明部電位(Vl)を120Vに設定した。現像剤担持体には現像バイアスとして250Vの直流バイアスと、Vpp(ピーク間の電圧)1.8kV、周波数2.7kHzの矩形波からなる交流バイアスを重畳して印加した。前記条件の評価機を用い、印字比率3%の文字画像をA4横送りで1000枚連続複写の画出し試験を行い、初期の画出し試験を行った。その後10万枚まで連続複写の画出し試験を行い、耐久後の画出し試験を行った。画像評価は、画像濃度、濃度ムラ、ゴーストであり、実施例1と同様の評価方法及び評価基準で判定した。その結果を表8に示す。
<Assembly of electrophotographic image forming apparatus and image evaluation using it>
A magnetic roller is incorporated into the obtained developer carrying member e-18, flanges are attached to both ends, this is replaced with a cyan developer, developer d-3 is filled, and a digital multifunction machine (trade name: iRC6800) ; Canon Inc.). Further, the gap (SD distance) between the developer carrying member and the photosensitive drum was changed to 380 μm. As development conditions, the dark part potential (Vd) of the image area of the photosensitive drum was set to 400V, and the bright part potential (Vl) of the non-image area was set to 120V. A 250 V DC bias and a Vpp (voltage between peaks) 1.8 kV, AC bias consisting of a rectangular wave with a frequency of 2.7 kHz were applied as superimposed on the developer carrying member. Using the evaluation machine under the above conditions, an image output test was performed for 1000 copies of a character image with a printing ratio of 3% at A4 horizontal feed, and an initial image output test was performed. After that, a continuous copying image printing test was performed up to 100,000 sheets, and a post-durability image printing test was performed. The image evaluation was image density, density unevenness, and ghost, and was determined by the same evaluation method and evaluation standard as in Example 1. The results are shown in Table 8.

(実施例19〜25及び比較例9〜12)
塗工液をそれぞれ表7に示したものを用いた他は、実施例18と同様に現像剤担持体e−19〜e−25及びe−34〜e−37を製造し、得られた現像剤担持体を組み込み、改良現像装置を得た。これを用いて、実施例18と同様に画像評価を行った。結果を表8に示す。
(Examples 19 to 25 and Comparative Examples 9 to 12)
Developer carriers e-19 to e-25 and e-34 to e-37 were produced in the same manner as in Example 18 except that the coating solutions shown in Table 7 were used. An agent carrier was incorporated to obtain an improved developing device. Using this, image evaluation was performed in the same manner as in Example 18. The results are shown in Table 8.

Figure 0005464874
Figure 0005464874

Figure 0005464874
Figure 0005464874

101、201、301、401: 樹脂層
102、202、302、402: 基体
103、203、303、403: 現像スリーブ
104、204、404: マグネットローラ
105、205、405: 現像剤担持体
106、206、306、406: 感光体ドラム(静電潜像担持体)
107: 磁性ブレード(現像剤層規制部材)
215、315: 弾性ブレード(現像剤層規制部材)
317: 非磁性一成分現像剤
421: 磁性粒子
422: マグネットローラ
101, 201, 301, 401: Resin layer 102, 202, 302, 402: Substrate 103, 203, 303, 403: Development sleeve 104, 204, 404: Magnet roller 105, 205, 405: Developer carrier 106, 206 , 306, 406: Photosensitive drum (electrostatic latent image carrier)
107: Magnetic blade (developer layer regulating member)
215, 315: Elastic blade (developer layer regulating member)
317: Non-magnetic one-component developer 421: Magnetic particles 422: Magnet roller

Claims (5)

基体及び樹脂層を有し、該樹脂層が、少なくともポリエチレンイミンと、導電性セラミックス粒子を含有している現像剤担持体であって、
該ポリエチレンイミンが、一般式(1)及び(2)で示されるユニットを少なくとも有するアルキルイソシアネート変性ポリエチレンイミンであることを特徴とする現像剤担持体。
Figure 0005464874
A developer carrier comprising a substrate and a resin layer, wherein the resin layer contains at least polyethyleneimine and conductive ceramic particles ;
A developer carrier , wherein the polyethyleneimine is an alkyl isocyanate-modified polyethyleneimine having at least units represented by the general formulas (1) and (2) .
Figure 0005464874
前記樹脂層はフェノール樹脂を含有しており、該フェノール樹脂100質量部に対し、前記ポリエチレンイミンの含有量が、0.1質量部以上、10質量部以下である請求項1に記載の現像剤担持体。 The developer according to claim 1 , wherein the resin layer contains a phenol resin, and the content of the polyethyleneimine is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the phenol resin. Carrier. 前記導電性セラミックス粒子の一次平均粒径が、0.3μm以上、3.0μm以下である請求項1または2に記載の現像剤担持体。 3. The developer carrying member according to claim 1 , wherein a primary average particle diameter of the conductive ceramic particles is 0.3 μm or more and 3.0 μm or less. 前記導電性セラミックス粒子が、炭化ホウ素もしくは炭化ケイ素である請求項1乃至3のいずれかに記載の現像剤担持体。 The developer carrying member according to claim 1 , wherein the conductive ceramic particles are boron carbide or silicon carbide. トナー粒子を有する負帯電性の現像剤と、それを収容している容器と、該容器に貯蔵された現像剤を担持搬送するための現像剤担持体と、該現像剤担持体上に現像剤層を形成するための現像剤層厚規制部材とを有している現像装置であって、前記現像剤担持体が、請求項1乃至4のいずれかに記載の現像剤担持体であることを特徴とする現像装置。 A negatively charged developer having toner particles, a container containing the developer, a developer carrier for carrying and transporting the developer stored in the container, and a developer on the developer carrier A developing device having a developer layer thickness regulating member for forming a layer, wherein the developer carrier is the developer carrier according to any one of claims 1 to 4. A developing device.
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