JP7001954B2 - Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer, developer for replenishment, image forming apparatus, process cartridge, and image forming method. - Google Patents

Carrier for electrostatic latent image development, two-component developer, developer for replenishment, image forming apparatus, process cartridge, and image forming method. Download PDF

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Description

本発明は、静電潜像現像用キャリア、それを用いた二成分現像剤、補給用現像剤、画像形成装置、プロセスカートリッジ、及び画像形成方法に関する。 The present invention relates to a carrier for developing an electrostatic latent image, a two-component developer using the carrier, a developer for replenishment, an image forming apparatus, a process cartridge, and an image forming method.

電子写真方式による画像形成では、まず、光導電性物質等の静電潜像担持体上に静電潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナーを付着させてトナー像を形成する。次いで、このトナー像を記録媒体に転写したのち定着して出力画像を得る。近年、電子写真方式を用いた複写機やプリンタの技術は、モノクロからフルカラーへの展開が急速になりつつあり、フルカラーの市場は拡大する傾向にある。 In image formation by the electrophotographic method, first, an electrostatic latent image is formed on an electrostatic latent image carrier such as a photoconductive substance, and a charged toner is attached to the electrostatic latent image to form a toner image. To form. Then, the toner image is transferred to a recording medium and then fixed to obtain an output image. In recent years, the technology of copiers and printers using the electrophotographic method is rapidly expanding from monochrome to full color, and the full color market tends to expand.

フルカラー画像形成では、一般に、イエロー、マゼンタ、シアンの3色のカラートナー又はこれに黒色を加えた4色のカラートナーを積層させて全ての色の再現を行う。したがって、色再現性に優れ、鮮明なフルカラー画像を得るためには、定着されたトナー像の表面を平滑にして光散乱を減少させる必要がある。このような理由から、従来のフルカラー複写機等の潜像画像には、トナー像の平滑性達成のため静電潜像のトナー付着量を多くして高光沢を実現させるものが多かった。そのため、長期印刷の際には劣化したトナーの樹脂成分やワックスがキャリア表面に付着するトナースペントが問題になっている。
トナースペントによるキャリア劣化の中で問題になるのが、キャリア抵抗の上昇である。
In full-color image formation, generally, three color toners of yellow, magenta, and cyan, or four color toners in which black is added are laminated to reproduce all colors. Therefore, in order to obtain a clear full-color image with excellent color reproducibility, it is necessary to smooth the surface of the fixed toner image to reduce light scattering. For this reason, many latent image images of conventional full-color copiers and the like achieve high gloss by increasing the amount of toner adhered to the electrostatic latent image in order to achieve smoothness of the toner image. Therefore, in the case of long-term printing, the resin component of the deteriorated toner and the toner pencil to which the wax adheres to the carrier surface have become a problem.
One of the problems in carrier deterioration caused by tonerspent is the increase in carrier resistance.

近年市場が拡大しているプロダクションプリンティングの分野では、これまで以上の高画質化が求められている。トナースペントによりキャリア抵抗が上昇してしまうことで、キャリアが静電潜像担持体上に転移する、所謂キャリア付着が発生し、画像端部や中央部に白抜けとして現れるという不具合が発生するという問題がある。この問題に対する要求は近年さらにシビアになりつつある。 In the field of production printing, where the market has been expanding in recent years, higher image quality than ever is required. When the carrier resistance increases due to the toner penta, the carrier is transferred onto the electrostatic latent image carrier, so-called carrier adhesion occurs, and a problem occurs that the carrier appears as a white spot at the edge or center of the image. There's a problem. The demands on this issue have become more severe in recent years.

一方で、キャリア抵抗を初期の段階から高いレベルで設計することで抵抗を高い水準で維持させることは可能ではあるが、その際にはキャリア表面の帯電が現像直後で適切にリークせず、例えばハーフトーンを印字する際に端部が薄くなるという不具合が生じる。 On the other hand, it is possible to maintain the resistance at a high level by designing the carrier resistance at a high level from the initial stage, but in that case, the charge on the carrier surface does not leak properly immediately after development, for example. When printing halftone, there is a problem that the edge becomes thin.

以上のことから、キャリアの抵抗としては初期が低く、その水準を維持させることが、高品質の画像を安定して得るには必要不可欠である。
前記技術構想を達成すべく、さまざまな試みが行われている。例えば特許文献1では、キャリア被覆樹脂に非相溶の複数の樹脂を用いることで被覆層中の導電性微粒子を偏在させ、キャリア被覆樹脂の耐スペント性を生かし、かつ、導電性微粒子によるキャリアの低抵抗化を実現させる手段が提案されている。
From the above, the initial resistance of the carrier is low, and maintaining that level is indispensable for stably obtaining high-quality images.
Various attempts have been made to achieve the above-mentioned technical concept. For example, in Patent Document 1, by using a plurality of incompatible resins for the carrier coating resin, the conductive fine particles are unevenly distributed in the coating layer, the spent resistance of the carrier coating resin is utilized, and the carrier made of the conductive fine particles is used. Means for achieving low resistance have been proposed.

しかしながら従来の手法においては、プリント速度の高速化に伴い、被覆樹脂によるトナースペントを抑制する効果は足らず、印刷枚数とともに抵抗は上昇し、キャリア付着の問題が避けられない。
本発明は、上記の様な技術課題に基づき、プロダクションプリンティングの分野において求められる画質に対して十分な抵抗維持及び帯電制御が可能であり、キャリア抵抗の上昇及びキャリア付着を抑制することができ、かつ低温定着トナーを使用した高速機においても、低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にする電子写真法・静電記録法に使用される二成分現像剤に用いられる静電潜像現像用キャリアを提供することを目的とする。
However, in the conventional method, as the printing speed is increased, the effect of suppressing the toner spine by the coating resin is insufficient, the resistance increases with the number of printed sheets, and the problem of carrier adhesion is unavoidable.
Based on the above technical problems, the present invention can maintain sufficient resistance and control charge for image quality required in the field of production printing, and can suppress an increase in carrier resistance and carrier adhesion. In addition, even in high-speed machines that use low-temperature fixing toner, the electrostatic latency used in the two-component developer used in electrophotographic and electrostatic recording methods that enables continuous paper transfer at a printing density with a low image area ratio. It is an object of the present invention to provide a carrier for image development.

本発明者らは、鋭意検討の結果、以下の(1)の静電潜像現像用キャリアにより上述した課題を解決することができることを見出した。
(1)磁性を有する芯材粒子と、その表面を被覆する被覆層とを有する静電潜像現像用キャリアであって、
該被覆層は樹脂と導電性無機粉からなり、該導電性無機粉が針状導電性無機粉を含み、
前記被覆層の平均膜厚をD(μm)、前記針状導電性無機粉の膜厚方向の平均厚さをH(μm)、長軸の平均長さをL(μm)とした時に
0.05≦H/D≦0.30,
0.30≦D≦2.00,
0.6≦L≦3.0
でありかつ、
前記樹脂は、少なくともシリコーン樹脂を含む静電潜像現像用キャリア。
As a result of diligent studies, the present inventors have found that the above-mentioned problem can be solved by the following carrier for electrostatic latent image development (1).
(1) An electrostatic latent image developing carrier having a magnetic core material particle and a coating layer covering the surface thereof.
The coating layer is composed of a resin and a conductive inorganic powder, and the conductive inorganic powder contains a needle-like conductive inorganic powder.
0. When the average film thickness of the coating layer is D (μm), the average thickness of the needle-shaped conductive inorganic powder in the film thickness direction is H (μm), and the average length of the major axis is L (μm). 05 ≦ H / D ≦ 0.30,
0.30 ≤ D ≤ 2.00,
0.6 ≤ L ≤ 3.0
And
The resin is a carrier for electrostatic latent image development containing at least a silicone resin.

本発明の静電潜像現像用キャリアは、プロダクションプリンティングの分野において求められる画質に対して十分な抵抗維持及び帯電制御が可能であり、キャリア抵抗の上昇及びキャリア付着を抑制することができ、かつ低温定着トナーを使用した高速機においても、低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にすることができる。 The carrier for electrostatic latent image development of the present invention can maintain sufficient resistance and control charge for the image quality required in the field of production printing, can suppress an increase in carrier resistance and carrier adhesion, and can also suppress carrier adhesion. Even in a high-speed machine using low-temperature fixing toner, it is possible to continuously pass paper with a print density of a low image area ratio.

キャリアの体積固有抵抗を測定する際に用いるセルを説明するための図である。It is a figure for demonstrating the cell used when measuring the volume resistivity of a carrier. 本発明のプロセスカートリッジの一例の概略図である。It is a schematic diagram of an example of the process cartridge of this invention. 本発明のキャリアにおける、針状導電性無機粉の長軸の長さl、及び膜厚方向の厚さhを説明する模式図である。It is a schematic diagram explaining the length l of the long axis of the needle-shaped conductive inorganic powder and the thickness h in the film thickness direction in the carrier of the present invention.

以下、上記本発明(1)について詳しく説明する。
なお、本発明(1)の実施の形態には、次の(2)~(10)も含まれるので、これらについても併せて説明する。
(2)前記針状導電性無機粉が酸化チタンであり、被覆層中の含有量が5乃至40面積%である前記(1)に記載の静電潜像現像用キャリア。
(3)前記酸化チタンがアンチモンドープ酸化スズ被覆層を持つ前記(2)に記載の静電潜像現像用キャリア。
(4)前記被覆層中での針状導電性無機粉が4層以上充填されている前記(1)乃至(3)のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア。
(5)前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア及びトナーを有する二成分現像剤。
(6)前記トナーは、カラートナーである前記(5)に記載の二成分現像剤。
(7)キャリア及びトナーを含む補給用現像剤であって、キャリア1質量部に対してトナーを2~50質量部含有し、前記キャリアが前記(1)乃至(4)のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリアである補給用現像剤。
(8)静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記(5)または(6)に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置。
(9)静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を前記(5)または(6)に記載の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材とを有するプロセスカートリッジ。
(10)静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、前記(5)または(6)に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程とを有する画像形成方法。
Hereinafter, the present invention (1) will be described in detail.
In addition, since the following (2) to (10) are also included in the embodiment of the present invention (1), these will also be described.
(2) The carrier for electrostatic latent image development according to (1) above, wherein the needle-shaped conductive inorganic powder is titanium oxide and the content in the coating layer is 5 to 40 area%.
(3) The carrier for electrostatic latent image development according to (2) above, wherein the titanium oxide has an antimony-doped tin oxide coating layer.
(4) The carrier for electrostatic latent image development according to any one of (1) to (3) above, wherein four or more layers of needle-shaped conductive inorganic powder in the coating layer are filled.
(5) A two-component developer having the carrier and toner for electrostatic latent image development according to any one of (1) to (4) above.
(6) The two-component developer according to (5) above, wherein the toner is a color toner.
(7) The replenishing developer containing a carrier and toner, which contains 2 to 50 parts by mass of toner with respect to 1 part by mass of the carrier, and the carrier is described in any one of (1) to (4) above. A replenishing developer that is a carrier for developing electrostatic latent images.
(8) An electrostatic latent image carrier, a charging means for charging the electrostatic latent image carrier, an exposure means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image. A developing means for developing a toner image by developing an electrostatic latent image formed on a carrier using the two-component developer according to (5) or (6) above, and the electrostatic latent image carrier. An image forming apparatus having a transfer means for transferring the toner image formed above to a recording medium and a fixing means for fixing the toner image transferred to the recording medium.
(9) The electrostatic latent image carrier, the charging member for charging the surface of the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier are described in (5) or (1). A process cartridge having a developing unit for developing using the two-component developer according to 6) and a cleaning member for cleaning the electrostatic latent image carrier.
(10) The step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier are described in the above (5) or (6). A step of developing with a two-component developer to form a toner image, a step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier to a recording medium, and a step of transferring the toner image to the recording medium. An image forming method comprising a step of fixing the image.

本発明の静電潜像現像用キャリア(以下、キャリアとも称す)について詳細に説明する。
本発明の静電潜像現像用キャリアは、磁性を有する芯材粒子と、その表面を被覆する被覆層とを有する静電潜像現像用キャリアであって、
該被覆層は樹脂と導電性無機粉からなり、該導電性無機粉が針状導電性無機粉を含み、
前記被覆層の平均膜厚をD(μm)、前記針状導電性無機粉の膜厚方向の平均厚さをH(μm)、長軸の平均長さをL(μm)とした時に
0.05≦H/D≦0.30,
0.30≦D≦2.00,
0.6≦L≦3.0
であり、
前記樹脂は、少なくともシリコーン樹脂を含む静電潜像現像用キャリアである。
このことにより、導電性の高い針状無機粉が、トナースペントした際にも導通回路として機能し、初期の抵抗を維持し続けることができ、長期印刷を可能とする。また、被覆層樹脂としてシリコーン樹脂を含有することでトナースペント自体が起こりにくくすることができる。
The carrier for electrostatic latent image development (hereinafter, also referred to as a carrier) of the present invention will be described in detail.
The carrier for developing an electrostatic latent image of the present invention is a carrier for developing an electrostatic latent image having a magnetic core material particle and a coating layer covering the surface thereof.
The coating layer is composed of a resin and a conductive inorganic powder, and the conductive inorganic powder contains a needle-like conductive inorganic powder.
0. When the average film thickness of the coating layer is D (μm), the average thickness of the needle-shaped conductive inorganic powder in the film thickness direction is H (μm), and the average length of the major axis is L (μm). 05 ≦ H / D ≦ 0.30,
0.30 ≤ D ≤ 2.00,
0.6 ≤ L ≤ 3.0
And
The resin is a carrier for electrostatic latent image development containing at least a silicone resin.
As a result, the highly conductive needle-shaped inorganic powder functions as a conduction circuit even when the toner is spun, and the initial resistance can be maintained, enabling long-term printing. Further, by containing the silicone resin as the coating layer resin, it is possible to prevent the toner spent itself from occurring.

本発明のキャリアは、被覆層中に少なくとも針状導電性無機粉が含有され、該被覆層の平均膜厚をD(μm)、前記針状導電性無機粉の膜厚方向の平均厚さをH(μm)、長軸の平均長さをL(μm)とした時にH/Dが0.05~0.30を満足し、該被覆層において、Dが0.30~2.00μm、Lが0.6~3.0μmであることが非常に重要である。
被覆層中の針状導電性無機粉は、表面観察を行った際に、一定方向に揃わず、交差して絡み合った網目状の導電ネットワークを形成する。最表面は現像器内で衝突を受け、被覆層が削れ易くなる。トナースペントは被覆層の凹部、特に網目の窪み部で起こり易い。その際に本発明のキャリアを用いることで、被覆層表面、被覆層内部において網目状ネットワークが機能する状態においては、トナーがスペントしてもキャリア抵抗を低く維持することが可能である。
In the carrier of the present invention, at least acicular conductive inorganic powder is contained in the coating layer, the average thickness of the coating layer is D (μm), and the average thickness of the acicular conductive inorganic powder in the film thickness direction is defined. When H (μm) and the average length of the major axis are L (μm), H / D satisfies 0.05 to 0.30, and in the coating layer, D is 0.30 to 2.00 μm, L. Is very important to be 0.6-3.0 μm.
The needle-shaped conductive inorganic powder in the coating layer does not align in a certain direction when the surface is observed, and forms a mesh-like conductive network that is crossed and entangled. The outermost surface is subject to collision in the developing device, and the coating layer is easily scraped. Toner spent is likely to occur in the recesses of the coating layer, especially in the recesses of the mesh. At that time, by using the carrier of the present invention, it is possible to maintain a low carrier resistance even if the toner is spun in a state where the network is functioning on the surface of the coating layer and inside the coating layer.

本発明の重要なポイントは以下の5点に集約される。
まず1つ目に、被覆層中の無機粉が針状導電性無機粉を含むということである。無機粉には前述の通り導通経路として機能し続ける必要があるため、高い導電性、高い硬度、及び、樹脂との親和性が要求される。発明者らが鋭意検討した結果、針状導電性無機粉が最もふさわしいことを知見した。
尚、本発明において、針状導電性無機粉の、針状とは、細長い形状であれば良く、棒状、柱状などを含み、アスペクト比が1.5以上のものを言う。
また、導電性とは粉体比抵抗が、106Ω・cm以下のものを言う。
前記針状導電性無機粉としては、酸化チタン、チタン酸カリウム、ホウ酸アルミニウム等が挙げられる。
The important points of the present invention are summarized in the following five points.
First, the inorganic powder in the coating layer contains needle-like conductive inorganic powder. Since the inorganic powder needs to continue to function as a conduction path as described above, high conductivity, high hardness, and affinity with a resin are required. As a result of diligent studies by the inventors, it was found that the needle-shaped conductive inorganic powder is the most suitable.
In the present invention, the needle-shaped conductive inorganic powder may have an elongated shape, includes a rod-shaped shape, a columnar shape, and the like, and has an aspect ratio of 1.5 or more.
Further, the conductivity means that the powder specific resistance is 106 Ω · cm or less.
Examples of the needle-shaped conductive inorganic powder include titanium oxide, potassium titanate, aluminum borate and the like.

2つ目に、前記H/Dが0.05~0.30であるということである。好ましくは0.10~0.25である。このことは技術構想を達成する上で、被覆層表面、被覆層内部において針状導電性無機粉が最適な網目状ネットワークを形成する条件とも言える。すなわちこの値が0.05未満であると、針状導電性無機粉を樹脂によって保持できず、劣化とともに針状導電性無機粉が脱離し、芯材粒子が露出され、著しい抵抗低下を引き起こす。また、0.30を超えるとネットワークの形成が不十分であり、トナースペントにより導電経路を失い、キャリア抵抗の上昇を引き起こす。
前記H/Dの値は、分級機を用いて針状導電性無機粉の形状を調整すること、樹脂量をコントロールすることにより被覆層の膜厚Dを調整すること、等により調整することができる。
また、より最適な網目状ネットワークを形成し、導電経路を形成するためには、被覆層は、噴霧された被覆層形成液の液滴径が10μm以下になる微粒化ノズルを用いて形成されることが好ましい。前記液滴径が10μm以下であると、被覆樹脂成分と無機粉の比重の違いによる液滴内で偏りが生じにくく、無機粉が凝集しにくくなり、狙いとする網目状のネットワークを形成しやすくなる。また、芯材と被覆層の界面に空隙ができにくくなり、強靭な被覆層が得られる。
The second is that the H / D is 0.05 to 0.30. It is preferably 0.10 to 0.25. This can be said to be a condition for the needle-like conductive inorganic powder to form an optimum network in the surface of the coating layer and the inside of the coating layer in order to achieve the technical concept. That is, if this value is less than 0.05, the needle-shaped conductive inorganic powder cannot be held by the resin, the needle-shaped conductive inorganic powder is detached with deterioration, the core material particles are exposed, and a significant decrease in resistance is caused. On the other hand, if it exceeds 0.30, the formation of the network is insufficient, the conductive path is lost due to the toner spent, and the carrier resistance increases.
The H / D value can be adjusted by adjusting the shape of the needle-shaped conductive inorganic powder using a classifier, adjusting the film thickness D of the coating layer by controlling the amount of resin, and the like. can.
Further, in order to form a more optimum network-like network and form a conductive path, the coating layer is formed by using a atomizing nozzle in which the droplet diameter of the sprayed coating layer forming liquid is 10 μm or less. Is preferable. When the droplet diameter is 10 μm or less, bias is less likely to occur in the droplet due to the difference in specific gravity between the coating resin component and the inorganic powder, the inorganic powder is less likely to aggregate, and the target mesh-like network is easily formed. Become. In addition, voids are less likely to be formed at the interface between the core material and the coating layer, and a tough coating layer can be obtained.

3つ目に、前記Dが0.30~2.00μmであるということである。好ましくは、1.0~1.6μmである。この値が0.30μm未満であると、被覆層が劣化とともに削れることで、芯材粒子が露出され、著しい抵抗低下を引き起こす。また、2.00μmを超えると被覆層の削れ、トナースペントとのバランスがスペント側に傾き、キャリア抵抗の上昇を引き起こす。 Thirdly, the D is 0.30 to 2.00 μm. It is preferably 1.0 to 1.6 μm. When this value is less than 0.30 μm, the coating layer is scraped with deterioration, and the core material particles are exposed, causing a significant decrease in resistance. On the other hand, if it exceeds 2.00 μm, the coating layer is scraped and the balance with the toner spent is inclined toward the spent side, which causes an increase in carrier resistance.

4つ目に、前記Lが0.6~3.0μmであるということである。好ましくは、1.0~2.0μmである。この値が0.6μm未満であると、被覆層中でのネットワークの形成が不十分であり、トナースペントにより導電経路を失い、キャリア抵抗の上昇を引き起こす。3.0μmを超えると、被覆層中から針状導電性無機粉が大きく突出してしまい、感光体表面を傷つけてしまう。
前記Lの値は、針状導電性無機粉を分級機を用いて分級することにより0.6~3.0μmとすることができる。
Fourth, the L is 0.6 to 3.0 μm. It is preferably 1.0 to 2.0 μm. If this value is less than 0.6 μm, the formation of the network in the coating layer is insufficient, the toner spent loses the conductive path, and the carrier resistance increases. If it exceeds 3.0 μm, the needle-shaped conductive inorganic powder will greatly protrude from the coating layer, and the surface of the photoconductor will be damaged.
The value of L can be set to 0.6 to 3.0 μm by classifying the needle-shaped conductive inorganic powder using a classifier.

5つ目に、被覆層樹脂としてシリコーン樹脂を含むということである。例えば、スチレンアクリル樹脂のみを用いた場合はトナースペントが起こりやすくなり、キャリア抵抗の上昇を引き起こす。 Fifth, it contains a silicone resin as the coating layer resin. For example, when only the styrene acrylic resin is used, toner spint is likely to occur, which causes an increase in carrier resistance.

前記針状導電性無機粉の充填状態、被覆層の膜厚、長軸の長さの確認は、公知の方法で行うことができるが、本発明においては以下の方法で測定した。すなわち、FIBで該キャリアを切断し、その断面をSEM等で観察することによって行うことができる。 The filling state of the needle-shaped conductive inorganic powder, the film thickness of the coating layer, and the length of the long axis can be confirmed by a known method, but in the present invention, the measurement was performed by the following method. That is, it can be performed by cutting the carrier with FIB and observing the cross section thereof with SEM or the like.

カーボンテープ上に試料を付着させ、表面保護及び導電処理のため、オスミウムを約20nmコーティングする。Carl Zeiss(SII)社製NVision40を用いて、加速電圧2.0kV、アパーチャ30μm、High Current ON、検出器SE2,InLens、導電処理なし、W.D 5.0mm、試料傾斜54°にてFIB処理を行なう。Thermo Fisher Scientific社製 電子冷却型SDD検出器UltraDry(Φ30mm2)と解析ソフトThermo Fisher Scientific社製 NORAN System6(NSS)を用いて、加速電圧3.0kV、アパーチャ120μm、High Current ON、導電処理Os、ドリフト補正有り、W.D 10.0mm、測定法 Area Scan、積算時間10sec、積算回数100回、試料傾斜54°倍率10000倍にてSEM観察を行ない、これをTIFF画像に取り込み、Media Cybernetics社製のImage-Pro Plusを用いて、粒子だけの画像にした後、二値化処理を行い、樹脂被覆部分において白色の部分(針状導電性無機粉部分)と黒色の部分(樹脂部分)に分解した。白色の部分の膜厚方向平均厚さH、長軸の平均長さLについては、キャリア1粒子につき10個の針状導電性無機粉を無作為に選び、10個の針状導電性無機粉の膜厚方向厚さh、長軸の長さlを測定し、それらのキャリア1粒子の平均値を求め、同様に100粒子のキャリアについても各粒子の平均値を求め、更にその100粒子の値を平均して求めた値である。
被覆層の平均膜厚Dは、1粒子の断面画像を中心から8分割し、8等分線上の膜厚をそれぞれ測長し、1粒子の平均膜厚を求め、同様に100粒子のキャリアについても各粒子の平均膜厚を求め、更にその100粒子の平均膜厚の値を平均して求めた値である。
また、充填状態に関しては、キャリア100粒子に対して白色と黒色の面積から該被覆層に対する針状導電性無機粉の面積%を求め、充填状態を定義した。
The sample is adhered to the carbon tape and coated with osmium at about 20 nm for surface protection and conductive treatment. Using NVision40 manufactured by Carl Zeiss (SII), acceleration voltage 2.0 kV, aperture 30 μm, High Current ON, detector SE2, InLens, no conductive treatment, W. FIB treatment is performed at D 5.0 mm and sample inclination of 54 °. Using Thermo Fisher Scientific's electronically cooled SDD detector UltraDry (Φ30mm 2 ) and analysis software Thermo Fisher Scientific's NORAN System6 (NSS), acceleration voltage 3.0kV, aperture 120μm, High Current ON, conduction treatment Os, With drift correction, W. Perform SEM observation with D 10.0 mm, measurement method Area Scan, integration time 10 sec, integration frequency 100 times, sample inclination 54 ° magnification 10000 times, import this into TIFF image, and use Image-Pro Plus manufactured by Media Cybernetics. After making an image of only particles, a binarization treatment was performed, and the resin-coated portion was decomposed into a white portion (needle-shaped conductive inorganic powder portion) and a black portion (resin portion). For the average thickness H in the film thickness direction and the average length L of the major axis of the white part, 10 needle-shaped conductive inorganic powders were randomly selected for each carrier particle, and 10 needle-shaped conductive inorganic powders were selected. The thickness h in the film thickness direction and the length l of the major axis are measured, and the average value of one of the carriers is obtained. Similarly, the average value of each particle is obtained for the carrier of 100 particles, and further, the average value of the 100 particles is obtained. It is a value obtained by averaging the values.
For the average film thickness D of the coating layer, the cross-sectional image of one particle is divided into eight from the center, the film thickness on the eight equal divisions is measured, and the average film thickness of one particle is obtained. Similarly, for carriers of 100 particles. Is also a value obtained by obtaining the average film thickness of each particle and further averaging the values of the average film thickness of the 100 particles.
Regarding the filled state, the area% of the needle-shaped conductive inorganic powder with respect to the coating layer was obtained from the white and black areas with respect to the carrier 100 particles, and the filled state was defined.

図3(a)は、キャリアの断面の画像における、針状導電性無機粉の長軸の長さlを示し、図3(b)は、針状導電性無機粉の膜厚方向の厚さhを示す模式図である。
前記キャリアの針状導電性無機粉の長軸の長さlは、キャリアの断面観察において、針状導電性無機粉が示す最大の長さであり、膜厚方向の厚さhは、膜厚方向の最大の長さである。
FIG. 3A shows the length l of the major axis of the needle-shaped conductive inorganic powder in the image of the cross section of the carrier, and FIG. 3B shows the thickness of the needle-shaped conductive inorganic powder in the film thickness direction. It is a schematic diagram which shows h.
The length l of the major axis of the needle-shaped conductive inorganic powder of the carrier is the maximum length indicated by the needle-shaped conductive inorganic powder in the cross-sectional observation of the carrier, and the thickness h in the film thickness direction is the film thickness. The maximum length in the direction.

針状導電性無機粉は酸化チタンであり、被覆層中の含有量が5乃至40面積%であることが好ましい。酸化チタンは白色性に優れ、最表面に位置する酸化チタンとトナーが接してもトナー側に色移りしない。また、モース硬度も高く、現像器内でのキャリア同士衝突、現像スリーブやスクリュと接しても、折れたり削れたりしにくい。
被覆層中の酸化チタンの含有量を5面積%以上とすることにより、膜強度が強くなり、芯材が露出することが無く、経時で抵抗低下することが無い。それによってベタキャリア付着が起こりにくくなる。また、40面積%以下であると、トナーに与えるダメージが増加することがないためトナースペントを起こしにくく、経時で抵抗上昇を抑制することができる。それによってエッジキャリア付着が起こりにくくなる。
面積%については、エポキシ樹脂でキャリアを包埋し、硬化後、イオンミリングで割断し、断面SEMを観察し、1粒子の画像を8分割し、樹脂が黒、針状導電粉が白く写るため、解析ソフトによって2値化して、面積比率を算出した。芯材は含めていない(画像中に灰色で写るためコントラスト調整によって排除可能)。100粒子の平均を取って求めた。
酸化チタンは、アンチモンドープ酸化スズ被覆層を持つなどして導電性を高めることが好ましい。アンチモンドープ酸化スズ被覆層を持つ針状酸化チタンは、粉体比抵抗が100~102と低く、キャリアの抵抗を下げやすい。
また、キャリア被覆層中で導電ネットワークを形成するためには被覆層中で針状導電性無機粉同士が接触、積層状態であることが好ましい。積層状態とは、断面観察を行った際に、ある程度重なって充填されていることを示す。
The needle-shaped conductive inorganic powder is titanium oxide, and the content in the coating layer is preferably 5 to 40 area%. Titanium oxide has excellent whiteness, and even if the toner is in contact with titanium oxide located on the outermost surface, the color does not transfer to the toner side. In addition, the Mohs hardness is high, and even if the carriers collide with each other in the developing device or come into contact with the developing sleeve or screw, it is difficult to break or scrape.
By setting the content of titanium oxide in the coating layer to 5 area% or more, the film strength is increased, the core material is not exposed, and the resistance does not decrease with time. As a result, solid carrier adhesion is less likely to occur. Further, when the area is 40 area% or less, the damage given to the toner does not increase, so that the toner spend is less likely to occur, and the increase in resistance can be suppressed with time. As a result, edge carrier adhesion is less likely to occur.
As for the area%, the carrier is embedded with epoxy resin, and after curing, it is cut by ion milling, the cross-sectional SEM is observed, the image of one particle is divided into eight, the resin is black, and the needle-like conductive powder is white. , The area ratio was calculated by binarizing with analysis software. The core material is not included (it can be eliminated by adjusting the contrast because it appears gray in the image). It was calculated by taking the average of 100 particles.
Titanium oxide preferably has an antimony-doped tin oxide coating layer to enhance conductivity. Needle-shaped titanium oxide having an antimony - doped tin oxide coating layer has a low powder resistivity of 100 to 102, and easily lowers the carrier resistance.
Further, in order to form a conductive network in the carrier coating layer, it is preferable that the needle-shaped conductive inorganic powders are in contact with each other in the coating layer and are in a laminated state. The laminated state indicates that they are filled to some extent when the cross section is observed.

アンチモンドープ酸化スズ被覆層のSb,Snの同定は、下記より求める。AXIS/ULYRA(島津/KRATOS製)を用いる。ビーム照射領域は、おおよそ900μm×600μm程度で、キャリア25個×17個の範囲を検出する。また、進入深さ侵入深さは0~10nmであり、キャリア表面付近の情報を検出する。
具体的な測定方法は、測定モード:Al:1486.6eV、励起源:モノクローム(Al)、検知方式:スペクトルモード、マグネットレンズ:OFFにて実施した。まず、広域スキャンによって検出元素を特定し、その次に、検出元素毎にナロースキャンにてピークを検出させた。その後、付属のピーク解析ソフトにて全検出元素に対するSb,Snのatomic%を算出した。
The identification of Sb and Sn in the antimony-doped tin oxide coating layer is obtained from the following. AXIS / ULYRA (manufactured by Shimadzu / KRATOS) is used. The beam irradiation region is approximately 900 μm × 600 μm, and a range of 25 carriers × 17 is detected. Further, the penetration depth is 0 to 10 nm, and information near the carrier surface is detected.
The specific measurement method was carried out in a measurement mode: Al: 1486.6 eV, an excitation source: monochrome (Al), a detection method: a spectrum mode, and a magnet lens: OFF. First, the detected elements were identified by a wide area scan, and then peaks were detected by a narrow scan for each detected element. After that, the atomic% of Sb and Sn with respect to all the detected elements was calculated by the attached peak analysis software.

針状導電性無機粉は被覆層中で4層以上充填されていることが好ましい。
針状導電性無機粉の被覆層中での状態の具体的な測定方法は、前記の充填状態、被覆層の膜厚、長軸の長さの確認と同様である。
前記二値化処理を行い、樹脂被覆部分において白色の部分(針状導電性無機粉部分)と黒色の部分(樹脂部分)に分解した画像において、キャリア1粒子に中心から8等分線を引いた際に、8つの線上の膜厚方向に検出される針状導電性無機粉の数を求め、その平均を1粒子の被覆層中の針状導電性無機粉の層の数とし、これを、キャリア100粒子について行い、1粒子平均で4層以上充填されているかどうか判断した。
It is preferable that the needle-shaped conductive inorganic powder is filled with four or more layers in the coating layer.
The specific method for measuring the state of the needle-shaped conductive inorganic powder in the coating layer is the same as the above-mentioned confirmation of the filling state, the film thickness of the coating layer, and the length of the major axis.
In the image decomposed into a white part (needle-shaped conductive inorganic powder part) and a black part (resin part) in the resin-coated part by performing the binarization treatment, an eight equal division line is drawn from the center on one carrier particle. At that time, the number of needle-shaped conductive inorganic powders detected in the film thickness direction on the eight lines was obtained, and the average thereof was taken as the number of layers of needle-shaped conductive inorganic powders in the coating layer of one particle. , It was performed on 100 carrier particles, and it was determined whether or not each particle was filled with 4 or more layers on average.

本発明のキャリアは、被覆層中の樹脂成分が、下記A成分となるモノマーと、B成分となるモノマーをラジカル共重合して得られる下記の共重合体を加水分解し、シラノール基を生成し、触媒を用いて縮合することにより架橋した樹脂を含み、被覆した後、加熱処理して得られるキャリアであることが好ましい。
前記キャリアは、下記の共重合体を添加した樹脂溶液を、芯材粒子に塗布・乾燥した後、焼成することにより作製することができ、樹脂溶液中で、共重合体が加水分解し、縮合し、架橋する。
In the carrier of the present invention, the resin component in the coating layer hydrolyzes the following copolymer obtained by radically copolymerizing the following monomer as the A component and the monomer as the B component to generate a silanol group. It is preferable that the carrier contains a resin crosslinked by condensation using a catalyst, and is obtained by coating and then heat-treating.
The carrier can be produced by applying a resin solution to which the following copolymer is added to core material particles, drying the mixture, and then firing the carrier. The copolymer is hydrolyzed and condensed in the resin solution. And bridge.

Figure 0007001954000001
Figure 0007001954000001

Figure 0007001954000002
Figure 0007001954000002

Figure 0007001954000003
Figure 0007001954000003

ここで、上記式中において、R1、m、R2、R3、X、Yは以下に該当するものを示す。
1:水素原子、またはメチル基
m:1~8の整数[(CH2)mは、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基等のアルキレン基]
2:炭素原子数1~4のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、及びブチル基等)
3:炭素数1~8のアルキル基(メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、及びブチル基等)、または炭素数1~4のアルコキシ基(メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基等)
A成分において、X=10~90モル%であり、より好ましくは、30~70モル%である。
B成分において、Y=10~90モル%であり、より好ましくは30~70モル%である。
X+Y=100モル%である。
Here, in the above formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , X, and Y indicate the following.
R 1 : Hydrogen atom or methyl group m: An integer of 1 to 8 [(CH 2 ) m is an alkylene group such as a methylene group, an ethylene group, a propylene group or a butylene group]
R 2 : Alkyl group with 1 to 4 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.)
R 3 : Alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, etc.) or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms (methoxy group, ethoxy group, propoxy group, butoxy) Basics)
In the component A, X = 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%.
In the B component, Y = 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%.
X + Y = 100 mol%.

A成分は、側鎖に炭素原子数1~4のアルキル基が多数存在する原子団・トリス(トリアルキルシロキシ)シランを有しており、樹脂全体に対してA成分の比率が高くなると表面エネルギーが小さくなり、トナーの樹脂成分、ワックス成分などの付着が少なくなる。A成分が10モル%以上であると十分な効果が得られ、トナー成分の付着が少なくなる。また、90モル%以下であると、B成分が増え、架橋が進み、強靭性が増すと共に、芯材と樹脂層の接着性が向上し、キャリア被膜の耐久性が良くなる。
2は炭素原子数1~4のアルキル基であり、このようなA成分となるモノマーとしては、次式で示されるトリス(トリアルキルシロキシ)シラン化合物が例示される。
下式中、Meはメチル基、Etはエチル基、Prはプロピル基である。
CH2=CMe-COO-C36-Si(OSiMe3)3
CH2=CH-COO-C36-Si(OSiMe3)3
CH2=CMe-COO-C48-Si(OSiMe3)3
CH2=CMe-COO-C36-Si(OSiEt3)3
CH2=CH-COO-C36-Si(OSiEt)
CH2=CMe-COO-C48-Si(OSiEt3)3
CH2=CMe-COO-C36-Si(OSiPr3)3
CH2=CH-COO-C36-Si(OSiPr3)3
CH2=CMe-COO-C48-Si(OSiPr3)3
A成分となるモノマーの製造方法は特に限定されないが、トリス(トリアルキルシロキシ)シランを白金触媒の存在下にアリルアクリレートまたはアリルメタクリレートと反応させる方法や、特開平11-217389に記載されている、カルボン酸と酸触媒の存在下で、メタクリロキシアルキルトリアルコキシシランとヘキサアルキルジシロキサンとを反応させる方法などにより得られる。
The A component has an atomic group tris (trialkylsiloxy) silane in which a large number of alkyl groups having 1 to 4 carbon atoms are present in the side chain, and the surface energy increases when the ratio of the A component to the entire resin is high. Is reduced, and the adhesion of the resin component, wax component, etc. of the toner is reduced. When the A component is 10 mol% or more, a sufficient effect is obtained and the adhesion of the toner component is reduced. On the other hand, when it is 90 mol% or less, the B component increases, cross-linking proceeds, the toughness increases, the adhesiveness between the core material and the resin layer improves, and the durability of the carrier coating improves.
R 2 is an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, and examples of the monomer serving as the A component include a tris (trialkylsiloxy) silane compound represented by the following formula.
In the following formula, Me is a methyl group, Et is an ethyl group, and Pr is a propyl group.
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiMe 3 ) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiMe 3 ) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiMe 3 ) 3
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiEt 3 ) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiEt 3 ) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiEt 3 ) 3
CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiPr 3 ) 3
CH 2 = CH-COO-C 3 H 6 -Si (OSiPr 3 ) 3
CH 2 = CMe-COO-C 4 H 8 -Si (OSiPr 3 ) 3
The method for producing the monomer as the component A is not particularly limited, but a method for reacting tris (trialkylsiloxy) silane with allyl acrylate or allyl methacrylate in the presence of a platinum catalyst, and JP-A-11-217389 are described. It can be obtained by a method of reacting a methacryloxyalkyltrialkoxysilane with a hexaalkyldisiloxane in the presence of a carboxylic acid and an acid catalyst.

B成分は、ラジカル重合性の2官能、又は3官能性のシラン化合物であり、Y=10~90モル%であるが、より好ましくは30~70モル%である。
B成分が10モル%以上であると、強靭さが十分得られる。一方、90モル%以下であると、被膜は固くて脆くなることがなく、膜削れが発生しにくくなる。また、環境特性が良くなる。加水分解した架橋成分がシラノール基として多数残ると、環境特性(湿度依存性)を悪化させていることも考えられる。
The component B is a radically polymerizable bifunctional or trifunctional silane compound, and Y = 10 to 90 mol%, more preferably 30 to 70 mol%.
When the B component is 10 mol% or more, sufficient toughness can be obtained. On the other hand, when it is 90 mol% or less, the film is not hard and brittle, and film scraping is less likely to occur. In addition, the environmental characteristics are improved. If a large number of hydrolyzed cross-linking components remain as silanol groups, it is possible that the environmental characteristics (humidity dependence) are deteriorated.

このようなB成分となるモノマーとしては、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリトキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シラン、3-アクリロキシプロピルトリ(イソプロペキシ)シランが例示される。 Examples of the monomer as the B component include 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, and 3-methacry. Examples thereof include loxypropylmethyldimethoxysilane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacrythoxypropyltri (isopropoxy) silane, and 3-acryloxypropyltri (isopropoxy) silane.

本発明は、前記共重合体は、前記A成分及びB成分にC成分としてアクリル系化合物(モノマー)を有していてもよい。
このようなC成分を加えたものとしては、下記の共重合体が挙げられる。

Figure 0007001954000004
In the present invention, the copolymer may have an acrylic compound (monomer) as the C component in the A component and the B component.
Examples of the product to which such a C component is added include the following copolymers.
Figure 0007001954000004

Figure 0007001954000005
Figure 0007001954000005

式中において、R、m、R、R、X、Y、及びZは以下に該当するものを示す。
:水素原子、またはメチル基
m:1~8の整数
:炭素原子数1~4のアルキル基
:炭素数1~8のアルキル基、または炭素数1~4のアルコキシ基
X’=10~40モル%である。
Y’=10~40モル%である。
Z’=30~80モル%であり、かつ、
60モル%<Y’+Z’<90モル%である。
X’+Y’+Z’=100モル%である。
In the formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , X, Y, and Z indicate the following.
R 1 : Hydrogen atom or methyl group m: Integer from 1 to 8 R 2 : Alkyl group with 1 to 4 carbon atoms R 3 : Alkoxy group with 1 to 8 carbon atoms or alkoxy group with 1 to 4 carbon atoms X '= 10-40 mol%.
Y'= 10-40 mol%.
Z'= 30-80 mol% and
60 mol% <Y'+ Z'<90 mol%.
X'+ Y'+ Z'= 100 mol%.

C成分は、被膜に可撓性を付与し、かつ、芯材と被膜との接着性を良好にするものである。C成分が30モル%以上であると十分な接着性が得られ、80モル%以下であると、A成分及びB成分のいずれも10モル%以上にすることができるため、キャリア被膜の撥水性、硬さと可撓性(膜削れ)を両立させることが容易となる。 The component C imparts flexibility to the coating film and improves the adhesiveness between the core material and the coating film. When the C component is 30 mol% or more, sufficient adhesiveness is obtained, and when it is 80 mol% or less, both the A component and the B component can be 10 mol% or more, so that the water repellency of the carrier film is obtained. , It becomes easy to achieve both hardness and flexibility (film scraping).

C成分となるアクリル系化合物(モノマー)としては、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステルが好ましく、具体的には、メチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルメタクリレート、エチルアクリレート、ブチルメタクリレート、ブチルアクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルメタクリレート、2-(ジメチルアミノ)エチルアクリレート、3-(ジメチルアミノ)プロピルメタクリレート、3-(ジメチルアミノ)プロピルアクリレートが例示される。これらの内ではアルキルメタクリレートが好ましく、特にメチルメタクリレートが好ましい。また、これらの化合物の1種類を単独で使用してもよく、2種類以上の混合物を使用してもよい。 As the acrylic compound (monomer) to be the C component, acrylic acid ester and methacrylic acid ester are preferable, and specifically, methyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl methacrylate, ethyl acrylate, butyl methacrylate, butyl acrylate and 2- (dimethyl). Examples thereof include amino) ethyl methacrylate, 2- (dimethylamino) ethyl acrylate, 3- (dimethylamino) propyl methacrylate, and 3- (dimethylamino) propyl acrylate. Of these, alkyl methacrylate is preferable, and methyl methacrylate is particularly preferable. Further, one kind of these compounds may be used alone, or a mixture of two or more kinds may be used.

被膜の架橋による高耐久化技術としては、特許第3691115号がある。特許第3691115号は、磁性粒子表面を、少なくとも末端にビニル基を有するオルガノポリシロキサンとヒドロキシル基、アミノ基、アミド基およびイミド基からなる群から選択される少なくとも1つの官能基を有するラジカル共重合性単量体との共重合体をイソシアネート系化合物により架橋させた熱硬化性樹脂で被覆したことを特徴とする静電荷像現像用キャリアであるが、被膜の剥がれ・削れにおいて十分な耐久性が得られていないのが現状である。 Patent No. 3691155 is a technique for increasing durability by cross-linking a coating film. Patent No. 369115 describes a radical copolymerization of a magnetic particle surface having at least one functional group selected from the group consisting of an organopolysiloxane having a vinyl group at the terminal and a hydroxyl group, an amino group, an amide group and an imide group. It is a carrier for electrostatic charge image development characterized by coating a copolymer with a sex monomer with a thermosetting resin crosslinked with an isocyanate-based compound, but it has sufficient durability in peeling and scraping of the film. The current situation is that it has not been obtained.

その理由は十分明らかになっているとは言えないが、前述の共重合体をイソシアネート系化合物により架橋させた熱硬化性樹脂の場合、構造式からも分かるように、共重合体樹脂中のイソシアネート化合物と反応(架橋)する単位質量当りの官能基が少なく、架橋点において、二次元、あるいは三次元的な緻密な架橋構造を形成することが出来ない。そのために長時間使用すると、被膜剥がれ・削れなどが生じ(被膜の耐磨耗性が小さく)易く、十分な耐久性が得られていないと推察される。 The reason for this is not fully clear, but in the case of a thermosetting resin in which the above-mentioned copolymer is crosslinked with an isocyanate compound, as can be seen from the structural formula, isocyanate in the copolymer resin There are few functional groups per unit mass that reacts (crosslinks) with the compound, and it is not possible to form a two-dimensional or three-dimensional dense cross-linked structure at the cross-linking point. Therefore, if it is used for a long time, the film is easily peeled off or scraped (the abrasion resistance of the film is small), and it is presumed that sufficient durability is not obtained.

被膜の剥がれ・削れが生じると、キャリア抵抗低下による画像品質の変化、キャリア付着が起こる。また、被膜の剥がれ・削れは、現像剤の流動性を低下させ、汲み上げ量低下を引き起こし、画像濃度低下、TCアップに伴う時汚れ、トナー飛散の原因となっている。 When the film is peeled off or scraped, the image quality changes due to a decrease in carrier resistance and carrier adhesion occurs. In addition, peeling / scraping of the film reduces the fluidity of the developer, causes a decrease in the pumping amount, and causes a decrease in image density, stains when TC is increased, and toner scattering.

本発明の樹脂は、樹脂単位質量当たりでみても、二官能、あるいは三官能の架橋可能な官能基(点)を多数(単位質量当り、2倍~3倍多い)有した共重合樹脂であり、これを更に、縮重合により架橋させたものであるため、被膜が極めて強靭で削れ難く、高耐久化がはかれていると考えられる。
また、イソシアネート化合物による架橋より、本発明のシロキサン結合による架橋の方が結合エネルギーが大きく熱ストレスに対しても安定しているため、被膜の経時安定性が保たれていると推察される。
The resin of the present invention is a copolymer resin having a large number of bifunctional or trifunctional crosslinkable functional groups (points) (2 to 3 times more per unit mass) even in terms of resin unit mass. Since this is further crosslinked by polycondensation, it is considered that the coating film is extremely tough and difficult to scrape, and high durability is achieved.
Further, since the crosslinking by the siloxane bond of the present invention has a larger binding energy and is more stable against thermal stress than the crosslinking by the isocyanate compound, it is presumed that the stability of the film over time is maintained.

キャリアの被覆樹脂としてはその他にシリコーン樹脂、アクリル樹脂、またはこれらを併用して使用することができる。これは、アクリル樹脂は接着性が強く脆性が低いので耐磨耗性に非常に優れた性質を持つが、その反面、表面エネルギーが高いため、スペントし易いトナーとの組み合わせでは、トナー成分スペントが蓄積することによる帯電量低下など不具合が生じる場合がある。その場合、表面エネルギーが低いためトナー成分のスペントがし難く、膜削れが生じるためのスペント成分の蓄積が進み難い効果が得られるシリコーン樹脂を併用することで、この問題を解消することができる。しかし、シリコーン樹脂は接着性が弱く脆性が高いので、耐磨耗性が悪いという弱点も有するため、この2種の樹脂の性質をバランス良く得ることが重要であり、これによりスペントがし難く耐摩耗性も有する被覆膜を得ることが可能となる。 As the carrier coating resin, a silicone resin, an acrylic resin, or a combination thereof can be used. This is because acrylic resin has strong adhesiveness and low brittleness, so it has excellent wear resistance, but on the other hand, it has high surface energy, so when combined with toner that is easy to spend, the toner component spendt Problems such as a decrease in the amount of charge due to accumulation may occur. In that case, this problem can be solved by using a silicone resin which has an effect that it is difficult to spent the toner component because the surface energy is low and it is difficult for the accumulation of the spent component to proceed due to film scraping. However, since silicone resin has weak adhesiveness and high brittleness, it also has a weakness of poor wear resistance. Therefore, it is important to obtain the properties of these two types of resin in a well-balanced manner, which makes it difficult to spend and resist. It is possible to obtain a coating film that also has wear resistance.

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

本発明の被覆層は、キャリアの体積固有抵抗を調整するために、針状導電性無機粉に加えて、非針状の導電性微粒子を併用しても良い。前記導電性微粒子としては、特に限定されないが、カーボンブラック、ITO、PTO,WTO、酸化錫、硫酸バリウム、酸化亜鉛、ポリアニリン等の導電性高分子が挙げられ、二種以上併用してもよい。 In the coating layer of the present invention, non-needle-shaped conductive fine particles may be used in combination with the needle-shaped conductive inorganic powder in order to adjust the volume resistivity of the carrier. The conductive fine particles are not particularly limited, and examples thereof include conductive polymers such as carbon black, ITO, PTO, WTO, tin oxide, barium sulfate, zinc oxide, and polyaniline, and two or more of them may be used in combination.

前記共重合体を縮重合するために用いる縮重合触媒としては、チタン系触媒、スズ系触媒、ジルコニウム系触媒、アルミニウム系触媒が揚げられるが、本発明では、これら各種触媒のうち、優れた結果を齎らすチタン系触媒の中でも、特にチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)が触媒として最も好ましい。これは、シラノール基の縮合反応を促進する効果が大きく、且つ触媒が失活しにくいためであると考えられる。 Examples of the polycondensation catalyst used for polycondensing the copolymer include titanium-based catalysts, tin-based catalysts, zirconium-based catalysts, and aluminum-based catalysts. In the present invention, excellent results are obtained among these various catalysts. Among the titanium-based catalysts that bring about this, titanium diisopropoxybis (ethylacetoacetate) is the most preferable catalyst. It is considered that this is because the effect of promoting the condensation reaction of the silanol group is large and the catalyst is not easily inactivated.

本発明において、被覆層用組成物は、シランカップリング剤を含有することが好ましい。これにより、針状導電性無機粉及び非針状の導電性微粒子を安定に分散させることができる。
シランカップリング剤としては、特に限定されないが、r-(2-アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、r-(2-アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、r-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N-β-(N-ビニルベンジルアミノエチル)-r-アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、r-グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、r-メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、r-クロルプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、r-アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル[3-(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロライド、r-クロルプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロルシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、アリルトリエトキシシラン、3-アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3-アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3-ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3-トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド等が挙げられ、二種以上併用してもよい。
In the present invention, the coating layer composition preferably contains a silane coupling agent. Thereby, the needle-shaped conductive inorganic powder and the non-needle-shaped conductive fine particles can be stably dispersed.
The silane coupling agent is not particularly limited, but is r- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, r- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, r-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N. -Β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -r-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, r-glycidoxypropyltrimethoxysilane, r-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, Vinyltriacetoxysilane, r-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, r-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, r-chlor Propylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane, allyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltrimethoxysilane, dimethyldiethoxysilane, 1,3-divinyltetramethyl Examples thereof include disirazan, methacryloxyethyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride, and the like, and two or more thereof may be used in combination.

シランカップリング剤の市販品としては、AY43-059、SR6020、SZ6023、SH6026、SZ6032、SZ6050、AY43-310M、SZ6030、SH6040、AY43-026、AY43-031、SH6062、SH6020P、Z-6911、SZ6300、SZ6075、SZ6079、SZ6083、SZ6070、SZ6072、Z-6721、AY43-004、Z-6187、AY43-021、AY43-043、AY43-040、AY43-047、Z-6265、AY43-204M、AY43-048、Z-6403、AY43-206M、AY43-206E、Z6341、AY43-210MC、AY43-083、AY43-101、AY43-013、AY43-158E、Z-6920、Z-6940(東レ・シリコーン社製)等が挙げられる。 Commercially available silane coupling agents include AY43-059, SR6020, SZ6023, SH6026, SZ6032, SZ6050, AY43-310M, SZ6030, SH6040, AY43-026, AY43-031, SH6062, SH6020P, Z-6911, SZ6300, SZ6075, SZ6079, SZ6083, SZ6070, SZ6072, Z-6721, AY43-004, Z-6187, AY43-021, AY43-043, AY43-040, AY43-047, Z-6265, AY43-204M, AY43-048, Z-6403, AY43-206M, AY43-206E, Z6341, AY43-210MC, AY43-083, AY43-101, AY43-013, AY43-158E, Z-6920, Z-6940 (manufactured by Toray Silicone), etc. Can be mentioned.

シランカップリング剤の添加量は、シリコーン樹脂に対して、0.1~10質量%であることが好ましい。シランカップリング剤の添加量が0.1質量%以上であると、芯材粒子や針状導電性無機粉とシリコーン樹脂の接着性が向上して、長期間の使用中に被覆層が脱落することがなく、10質量%以下であると、長期間の使用中にトナーのフィルミングが発生することがない。 The amount of the silane coupling agent added is preferably 0.1 to 10% by mass with respect to the silicone resin. When the amount of the silane coupling agent added is 0.1% by mass or more, the adhesiveness between the core material particles or the needle-like conductive inorganic powder and the silicone resin is improved, and the coating layer falls off during long-term use. If it is 10% by mass or less, toner filming does not occur during long-term use.

本発明において、被覆層は、膜の欠損箇所がないものであり、平均膜厚は0.30~2.00μmである。平均膜厚が0.30μm未満であると、針状導電性無機粉を十分に保持することが難しくなり、膜から針状導電性無機粉が離脱しやすくなる。また、2.00μmを超えると、樹脂層の中に針状導電性無機粉が取り込まれてしまい、十分な導電性を発揮することが難しくなる。 In the present invention, the coating layer has no film defects and has an average film thickness of 0.30 to 2.00 μm. If the average film thickness is less than 0.30 μm, it becomes difficult to sufficiently hold the needle-shaped conductive inorganic powder, and the needle-shaped conductive inorganic powder is likely to be separated from the film. On the other hand, if it exceeds 2.00 μm, needle-shaped conductive inorganic powder is taken into the resin layer, and it becomes difficult to exhibit sufficient conductivity.

本発明において、芯材粒子としては、磁性体であれば、特に限定されないが、鉄、コバルト等の強磁性金属;マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄;各種合金や化合物;これらの磁性体を樹脂中に分散させた樹脂粒子等が挙げられる。中でも、環境面への配慮から、Mn系フェライト、Mn-Mg系フェライト、Mn-Mg-Srフェライト等が好ましい。 In the present invention, the core material particles are not particularly limited as long as they are magnetic materials; ferromagnetic metals such as iron and cobalt; iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite; various alloys and compounds; these magnetic materials are used. Examples thereof include resin particles dispersed in the resin. Among them, Mn-based ferrite, Mn-Mg-based ferrite, Mn-Mg-Sr ferrite and the like are preferable from the viewpoint of environmental consideration.

本発明のキャリアは、体積平均粒径が28μm以上40μm以下であることが好ましい。キャリア粒子の体積平均粒径が28μm以上であると、キャリア付着が発生することがなく、40μm以下であると、画像細部の再現性が低下することがなく、精細な画像を形成することができる。
なお、体積平均粒径は、例えば、マイクロトラック粒度分布計モデルHRA9320―X100(日機装社製)を用いて測定することができる。
The carrier of the present invention preferably has a volume average particle size of 28 μm or more and 40 μm or less. When the volume average particle size of the carrier particles is 28 μm or more, carrier adhesion does not occur, and when it is 40 μm or less, the reproducibility of image details does not deteriorate, and a fine image can be formed. ..
The volume average particle size can be measured using, for example, the Microtrack particle size distribution meter model HRA9320-X100 (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).

本発明のキャリアは、体積固有抵抗が8~16(LogΩ・cm)であることが好ましい。体積固有抵抗が8(LogΩ・cm)以上であると、非画像部でキャリア付着が発生することがなく、16(LogΩ・cm)以下であると、エッジ効果が許容できないレベルになることがない。
なお、体積固有抵抗は、図1に示すセルを用いて測定することができる。具体的には、まず、表面積2.5cm×4cmの電極(32a)及び電極(32b)を、0.2cmの距離を隔てて収容したフッ素樹脂製容器からなるセル(31)に、キャリア(33)を充填し、落下高さ1cm、タッピングスピード30回/分で、10回のタッピングを行う。次に、電極(32a)及び(32b)の間に1000Vの直流電圧を印加して30秒後の抵抗値r[Ω]を、ハイレジスタンスメーター4329A(横河ヒューレットパッカード社製)を用いて測定し、下記式1から、体積固有抵抗[Ω・cm]を算出することができる。

Figure 0007001954000006
The carrier of the present invention preferably has a volume resistivity of 8 to 16 (LogΩ · cm). When the volume resistivity is 8 (LogΩ · cm) or more, carrier adhesion does not occur in the non-image area, and when it is 16 (LogΩ · cm) or less, the edge effect does not reach an unacceptable level. ..
The volume resistivity can be measured using the cell shown in FIG. Specifically, first, a carrier (33) is placed in a cell (31) made of a fluororesin container in which an electrode (32a) having a surface area of 2.5 cm × 4 cm and an electrode (32b) are housed at a distance of 0.2 cm. ) Is filled, and tapping is performed 10 times with a drop height of 1 cm and a tapping speed of 30 times / minute. Next, a DC voltage of 1000 V was applied between the electrodes (32a) and (32b), and the resistance value r [Ω] after 30 seconds was measured using a high resistance meter 4329A (manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard). Then, the volume resistivity [Ω · cm] can be calculated from the following equation 1.
Figure 0007001954000006

本発明の二成分現像剤は、本発明のキャリア及びトナーを有する。
トナーは、結着樹脂と着色剤を含有するが、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック等のカラートナーであることが好ましい。また、定着ローラにトナー固着防止用オイルを塗布しないオイルレスシステムに適用するために、トナー粒子は、離型剤を含有してもよい。このようなトナーは、一般に、フィルミングが発生しやすいが、本発明のキャリアは、フィルミングを抑制することができるため、本発明の現像剤は、長期に亘り、良好な品質を維持することができる。さらに、カラートナー、特に、イエロートナーは、一般に、キャリアの被覆層の削れによる色汚れが発生するという問題があるが、本発明の現像剤は、色汚れの発生を抑制することができる。
二成分現像剤におけるトナーの濃度は3~10質量%が好ましい。
The two-component developer of the present invention has the carrier and toner of the present invention.
The toner contains a binder resin and a colorant, and is preferably a color toner such as yellow, magenta, cyan, or black. Further, the toner particles may contain a mold release agent for application to an oilless system in which the toner sticking prevention oil is not applied to the fixing roller. Such toners are generally prone to filming, but the carriers of the present invention can suppress filming, so that the developer of the present invention maintains good quality for a long period of time. Can be done. Further, color toners, particularly yellow toners, generally have a problem that color stains are generated due to scraping of the coating layer of the carrier, but the developer of the present invention can suppress the generation of color stains.
The toner concentration in the two-component developer is preferably 3 to 10% by mass.

トナーは、粉砕法、重合法等の公知の方法を用いて製造することができる。例えば、粉砕法を用いてトナーを製造する場合、まず、トナー材料を混練することにより得られる溶融混練物を冷却した後、粉砕し、分級して、母体粒子を作製する。次に、転写性、耐久性をさらに向上させるために、母体粒子に外添剤を添加し、トナーを作製する。 The toner can be produced by using a known method such as a pulverization method and a polymerization method. For example, when toner is produced by using a pulverization method, first, the melt-kneaded product obtained by kneading the toner material is cooled, then pulverized and classified to produce parent particles. Next, in order to further improve the transferability and durability, an external additive is added to the parent particles to prepare a toner.

このとき、トナー材料を混練する装置としては、特に限定されないが、バッチ式の2本ロール;バンバリーミキサー;KTK型2軸押出し機(神戸製鋼所社製)、TEM型2軸押出し機(東芝機械社製)、2軸押出し機(KCK社製)、PCM型2軸押出し機(池貝鉄工社製)、KEX型2軸押出し機(栗本鉄工所社製)等の連続式の2軸押出し機;コ・ニーダ(ブッス社製)等の連続式の1軸混練機等が挙げられる。 At this time, the device for kneading the toner material is not particularly limited, but is a batch type two-roll; Banbury mixer; KTK type twin-screw extruder (manufactured by Kobe Steel Co., Ltd.), TEM type twin-screw extruder (Toshiba Machinery Co., Ltd.). Continuous twin-screw extruder such as twin-screw extruder (manufactured by KCK), PCM type twin-screw extruder (manufactured by Ikekai Iron Works), KEX type twin-screw extruder (manufactured by Kurimoto Iron Works); Examples thereof include a continuous type uniaxial kneader such as Ko Nida (manufactured by Buss).

また、冷却した溶融混練物を粉砕する際には、ハンマーミル、ロートプレックス等を用いて粗粉砕した後、ジェット気流を用いた微粉砕機、機械式の微粉砕機等を用いて微粉砕することができる。なお、平均粒径が3~15μmとなるように粉砕することが好ましい。
さらに、粉砕された溶融混練物を分級する際には、風力式分級機等を用いることができる。なお、母体粒子の平均粒径が5~20μmとなるように分級することが好ましい。
When crushing the cooled molten kneaded product, it is roughly pulverized using a hammer mill, a rotoplex, or the like, and then finely pulverized using a pulverizer using a jet stream, a mechanical pulverizer, or the like. be able to. It is preferable to grind so that the average particle size is 3 to 15 μm.
Further, when classifying the crushed molten kneaded product, a wind power type classifier or the like can be used. It is preferable to classify the matrix particles so that the average particle size is 5 to 20 μm.

また、重合法を用いてトナーを製造する場合は、予め重合反応により合成した樹脂を溶解させた樹脂溶液を、界面活性剤又は水溶性樹脂等の分散(助)剤及び無機微粒子、樹脂微粒子等の分散安定剤の存在下、水性媒体中に分散させ、加熱、減圧等によって溶剤を除去することによりトナーを得る溶解樹脂懸濁法が挙げられる。この溶解樹脂懸濁法によれば、分級しなくても均一なトナーが得られる。 When toner is produced by using a polymerization method, a resin solution in which a resin synthesized by a polymerization reaction is dissolved in advance is used as a dispersant (assistant) agent such as a surfactant or a water-soluble resin, inorganic fine particles, resin fine particles, or the like. In the presence of the dispersion stabilizer, a dissolved resin suspension method is used in which the solvent is dispersed in an aqueous medium and the solvent is removed by heating, depressurization or the like to obtain a toner. According to this dissolved resin suspension method, uniform toner can be obtained without classification.

また、母体粒子に外添剤を添加する際には、ミキサー類を用いて混合攪拌することにより、外添剤が解砕されながら母体粒子の表面に付着する。 Further, when the external additive is added to the matrix particles, the external additive is crushed and adheres to the surface of the matrix particles by mixing and stirring using mixers.

結着樹脂としては、特に限定されないが、ポリスチレン、ポリp-スチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単独重合体;スチレン-p-クロロスチレン共重合体、スチレン-プロピレン共重合体、スチレン-ビニルトルエン共重合体、スチレン-アクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、スチレン-メタクリル酸メチル共重合体、スチレン-メタクリル酸エチル共重合体、スチレン-メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン-α-クロロメタクリル酸メチル共重合体、スチレン-アクリロニトリル共重合体、スチレン-ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン-ビニルメチルケトン共重合体、スチレン-ブタジエン共重合体、スチレン-イソプレン共重合体、スチレン-マレイン酸エステル共重合体等のスチレン系共重合体;ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリエステル、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、フェノール樹脂、脂肪族又は芳香族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The binder resin is not particularly limited, but is a homopolymer of styrene such as polystyrene, polyp-styrene, polyvinyltoluene and its substitutions; styrene-p-chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene. -Vinyltoluene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-methacrylic acid copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer , Styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-vinylmethyl ether copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene Sterite-based copolymers such as copolymers, styrene-isoprene copolymers, styrene-maleic acid ester copolymers; polymethylmethacrylate, butylpolymethacrylate, vinylchloride, vinylacetate, polyethylene, polyester, polyurethane. , Epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic acid, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or aromatic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin and the like, and two or more thereof may be used in combination.

圧力定着用の結着樹脂としては、特に限定されないが、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等のポリオレフィン;エチレン-アクリル酸共重合体、エチレン-アクリル酸エステル共重合体、スチレン-メタクリル酸共重合体、エチレン-メタクリル酸エステル共重合体、エチレン-塩化ビニル共重合体、エチレン-酢酸ビニル共重合体、アイオノマー樹脂等のオレフィン共重合体;エポキシ樹脂、ポリエステル、スチレン-ブタジエン共重合体、ポリビニルピロリドン、メチルビニルエーテル-無水マレイン酸共重合体、マレイン酸変性フェノール樹脂、フェノール変性テルペン樹脂等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The binder resin for pressure fixing is not particularly limited, but is a polyolefin such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene; ethylene-acrylic acid copolymer, ethylene-acrylic acid ester copolymer, and styrene-methacrylic acid copolymer. , Ethylene-methacrylic acid ester copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, olefin copolymer such as ionomer resin; epoxy resin, polyester, styrene-butadiene copolymer, polyvinylpyrrolidone, Examples thereof include a methyl vinyl ether-maleic anhydride copolymer, a maleic acid-modified phenol resin, and a phenol-modified terpene resin, and two or more thereof may be used in combination.

省エネルギーのために低温定着性の要求が高まっており、トナーの融点を低くすることが強く望まれている。低温定着性のために低分子量の樹脂成分を使用することによりトナーの融点を低くすることができる。また低分子量ポリエステル樹脂成分とプレポリマーを伸長反応(エステル伸長重合)することにより得られる高分子量ポリエステル樹脂成分を組み合わせることで、トレードオフであるホットオフセットや貯蔵安定性悪化を改善したトナーが得られる。 The demand for low temperature fixability is increasing for energy saving, and it is strongly desired to lower the melting point of the toner. The melting point of the toner can be lowered by using a resin component having a low molecular weight for low temperature fixability. Further, by combining the low molecular weight polyester resin component and the high molecular weight polyester resin component obtained by the elongation reaction (ester elongation polymerization) of the prepolymer, a toner having improved trade-off hot offset and deterioration of storage stability can be obtained. ..

着色剤(顔料又は染料)としては、特に限定されないが、カドミウムイエロー、ミネラルファストイエロー、ニッケルチタンイエロー、ネーブルスイエロー、ナフトールイエローS、ハンザイエローG、ハンザイエロー10G、ベンジジンイエローGR、キノリンイエローレーキ、パーマネントイエローNCG、タートラジンレーキ等の黄色顔料;モリブデンオレンジ、パーマネントオレンジGTR、ピラゾロンオレンジ、バルカンオレンジ、インダンスレンブリリアントオレンジRK、ベンジジンオレンジG、インダンスレンブリリアントオレンジGK等の橙色顔料;ベンガラ、カドミウムレッド、パーマネントレッド4R、リソールレッド、ピラゾロンレッド、ウォッチングレッドカルシウム塩、レーキレッドD、ブリリアントカーミン6B、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、アリザリンレーキ、ブリリアントカーミン3B等の赤色顔料;ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ等の紫色顔料;コバルトブルー、アルカリブルー、ビクトリアブルーレーキ、フタロシアニンブルー、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー部分塩素化物、ファーストスカイブルー、インダンスレンブルーBC等の青色顔料;クロムグリーン、酸化クロム、ピグメントグリーンB、マラカイトグリーンレーキ等の緑色顔料;カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等の黒色顔料等が挙げられ、二種以上を併用してもよい。 The colorant (pigment or dye) is not particularly limited, but is limited to cadmium yellow, mineral fast yellow, nickel titanium yellow, nables yellow, naphthol yellow S, Hansa yellow G, Hansa yellow 10G, benzidine yellow GR, quinoline yellow lake, etc. Yellow pigments such as permanent yellow NCG and tartrazine lake; orange pigments such as molybdenum orange, permanent orange GTR, pyrazolone orange, vulcan orange, indance lembrilliant orange RK, benzidine orange G, indance lembrilliant orange GK; red iron oxide, cadmium Red pigments such as Red, Permanent Red 4R, Resole Red, Pyrazolon Red, Watching Red Calcium Salt, Lake Red D, Brilliant Carmine 6B, Eosin Lake, Rhodamin Lake B, Alizarin Lake, Brilliant Carmine 3B; Fast Violet B, Methyl Violet Lake Purple pigments such as cobalt blue, alkaline blue, Victoria blue lake, phthalocyanine blue, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue partially chlorinated, first sky blue, indanslen blue BC and other blue pigments; chrome green, chromium oxide, pigment Green pigments such as Green B and Malakite Green Lake; azine pigments such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, composite metal oxides and the like. Examples include black pigments, and two or more of them may be used in combination.

離型剤としては、特に限定されないが、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン、脂肪酸金属塩、脂肪酸エステル、パラフィンワックス、アミド系ワックス、多価アルコールワックス、シリコーンワニス、カルナウバワックス、エステルワックス等が挙げられ、二種以上併用してもよい。 The release agent is not particularly limited, and examples thereof include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, fatty acid metal salts, fatty acid esters, paraffin wax, amide wax, polyhydric alcohol wax, silicone varnish, carnauba wax, and ester wax. , Two or more types may be used together.

また、トナーは、帯電制御剤をさらに含有してもよい。帯電制御剤としては、特に限定されないが、ニグロシン;炭素数が2~16のアルキル基を有するアジン系染料(特公昭42-1627号公報参照);C.I.Basic Yello 2(C.I.41000)、C.I.Basic Yello 3、C.I.Basic Red 1(C.I.45160)、C.I.Basic Red 9(C.I.42500)、C.I.Basic Violet 1(C.I.42535)、C.I.Basic Violet 3(C.I.42555)、C.I.Basic Violet 10(C.I.45170)、C.I.Basic Violet 14(C.I.42510)、C.I.Basic Blue 1(C.I.42025)、C.I.Basic Blue 3(C.I.51005)、C.I.Basic Blue 5(C.I.42140)、C.I.Basic Blue 7(C.I.42595)、C.I.Basic Blue 9(C.I.52015)、C.I.Basic Blue 24(C.I.52030)、C.I.Basic Blue25(C.I.52025)、C.I.Basic Blue 26(C.I.44045)、C.I.Basic Green 1(C.I.42040)、C.I.Basic Green 4(C.I.42000)等の塩基性染料;これらの塩基性染料のレーキ顔料;C.I.Solvent Black 8(C.I.26150)、ベンゾイルメチルヘキサデシルアンモニウムクロライド、デシルトリメチルクロライド等の4級アンモニウム塩;ジブチル、ジオクチル等のジアルキルスズ化合物;ジアルキルスズボレート化合物;グアニジン誘導体;アミノ基を有するビニル系ポリマー、アミノ基を有する縮合系ポリマー等のポリアミン樹脂;特公昭41-20153号公報、特公昭43-27596号公報、特公昭44-6397号公報、特公昭45-26478号公報に記載されているモノアゾ染料の金属錯塩;特公昭55-42752号公報、特公昭59-7385号公報に記載されているサルチル酸;ジアルキルサルチル酸、ナフトエ酸、ジカルボン酸のZn、Al、Co、Cr、Fe等の金属錯体;スルホン化した銅フタロシアニン顔料;有機ホウ素塩類;含フッ素4級アンモニウム塩;カリックスアレン系化合物等が挙げられるが、二種以上併用してもよい。なお、ブラック以外のカラートナーにおいては、白色のサリチル酸誘導体の金属塩等が好ましい。 Further, the toner may further contain a charge control agent. The charge control agent is not particularly limited, but is niglocin; an azine dye having an alkyl group having 2 to 16 carbon atoms (see Japanese Patent Publication No. 42-1627); I. Basic Yellow 2 (CI 41000), C.I. I. Basic Yellow 3, C.I. I. Basic Red 1 (CI 45160), C.I. I. Basic Red 9 (CI 42500), C.I. I. Basic Violet 1 (CI 42535), C.I. I. Basic Violet 3 (CI 42555), C.I. I. Basic Violet 10 (CI 45170), C.I. I. Basic Violet 14 (CI 42510), C.I. I. Basic Blue 1 (CI 42025), C.I. I. Basic Blue 3 (CI 51005), C.I. I. Basic Blue 5 (CI 42140), C.I. I. Basic Blue 7 (CI 42595), C.I. I. Basic Blue 9 (CI 52015), C.I. I. Basic Blue 24 (CI 52030), C.I. I. Basic Blue25 (CI52025), C.I. I. Basic Blue 26 (CI 44045), C.I. I. Basic Green 1 (CI 42040), C.I. I. Basic dyes such as Basic Green 4 (CI 42000); lake pigments of these basic dyes; C.I. I. Quadruple ammonium salts such as Solvent Black 8 (CI 26150), benzoylmethylhexadecylammonium chloride, decyltrimethylchloride; dialkyltin compounds such as dibutyl, dioctyl; dialkylstinborate compounds; guanidine derivatives; vinyl with amino groups Polyamine resins such as system polymers and condensate polymers having an amino group; Metal complex salts of monoazo dyes; Sartylic acid described in Japanese Patent Publication No. 55-42752, Japanese Patent Publication No. 59-7385; Zn, Al, Co, Cr, Fe, etc. of dialkylsartyl acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, etc. Metal complexes; sulfonated copper phthalocyanine pigments; organic boron salts; fluorine-containing quaternary ammonium salts; calix-allene compounds and the like, but two or more of them may be used in combination. For color toners other than black, a metal salt of a white salicylic acid derivative or the like is preferable.

外添剤としては、特に限定されないが、シリカ、酸化チタン、アルミナ、炭化珪素、窒化珪素、窒化ホウ素等の無機粒子;ソープフリー乳化重合法により得られる平均粒径が0.05~1μmのポリメタクリル酸メチル粒子、ポリスチレン粒子等の樹脂粒子が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、表面が疎水化処理されているシリカ、酸化チタン等の金属酸化物粒子が好ましい。さらに、疎水化処理されているシリカ及び疎水化処理されている酸化チタンを併用し、疎水化処理されているシリカよりも疎水化処理されている酸化チタンの添加量を多くすることにより、湿度に対する帯電安定性に優れるトナーが得られる。 The external additive is not particularly limited, but is an inorganic particle such as silica, titanium oxide, alumina, silicon carbide, silicon nitride, or boron nitride; a poly having an average particle size of 0.05 to 1 μm obtained by a soap-free emulsifying polymerization method. Examples thereof include resin particles such as methyl methacrylate particles and polystyrene particles, and two or more of them may be used in combination. Of these, metal oxide particles such as silica and titanium oxide whose surface is hydrophobized are preferable. Furthermore, by using silica that has been hydrophobized and titanium oxide that has been hydrophobized in combination, and by increasing the amount of titanium oxide that has been hydrophobized compared to silica that has been hydrophobized, the amount of titanium oxide that has been hydrophobized is increased with respect to humidity. A toner having excellent charge stability can be obtained.

本発明のキャリアを、キャリアとトナーから成る補給用現像剤とし、現像装置内の余剰の現像剤を排出しながら画像形成を行う画像形成装置に適用することで、極めて長期に渡って安定した画像品質が得られる。つまり、現像装置内の劣化したキャリアと、補給用現像剤中の劣化していないキャリアを入れ替え、長期間に渡って帯電量を安定に保ち、安定した画像が得られる。本方式は、特に高画像面積印字時に有効である。高画像面積印字時は、キャリアへのトナースペントによるキャリア帯電劣化が主なキャリア劣化であるが、本方式を用いることで、高画像面積時には、キャリア補給量も多くなるため、劣化したキャリアが入れ替わる頻度があがる。これにより、極めて長期間に渡って安定した画像を得られる。 By using the carrier of the present invention as a replenishing developer composed of a carrier and toner and applying it to an image forming apparatus that forms an image while discharging excess developing agent in the developing apparatus, a stable image can be obtained over an extremely long period of time. Quality is obtained. That is, the deteriorated carriers in the developing apparatus and the non-deteriorated carriers in the replenishing developer are replaced to keep the charge amount stable for a long period of time, and a stable image can be obtained. This method is particularly effective when printing a high image area. When printing a high image area, the carrier charge deterioration due to the toner spent on the carrier is the main carrier deterioration, but by using this method, the carrier replenishment amount increases when the image area is high, so the deteriorated carriers are replaced. The frequency goes up. As a result, a stable image can be obtained over an extremely long period of time.

補給用現像剤の混合比率は、キャリア1質量部に対してトナーを2~50質量部の配合割合とすることが好ましい。トナーが2質量部以上の場合には、現像装置中のキャリア濃度が高くなりすぎることがないため、現像剤の帯電量が増加しにくい。又、現像剤帯電量が増加しにくい事により、現像能力が下がり画像濃度が低下してしまうことを抑制することができる。また50質量部以下であると、補給用現像剤中のキャリア割合が少なくなることがなく、画像形成装置中のキャリアの入れ替わる頻度が上がり、キャリア劣化に対する効果が期待できる。 The mixing ratio of the replenishing developer is preferably 2 to 50 parts by mass of the toner with respect to 1 part by mass of the carrier. When the amount of toner is 2 parts by mass or more, the carrier concentration in the developing apparatus does not become too high, so that the charged amount of the developing agent is unlikely to increase. Further, since the amount of charge of the developer is unlikely to increase, it is possible to prevent the developing ability from being lowered and the image density from being lowered. Further, when the amount is 50 parts by mass or less, the carrier ratio in the replenishing developer does not decrease, the frequency of carrier replacement in the image forming apparatus increases, and an effect on carrier deterioration can be expected.

本発明の画像形成方法は、静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、本発明の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程とを有する。 The image forming method of the present invention is a step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier, and a two-component development of the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier of the present invention. A step of developing with an agent to form a toner image, a step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier to a recording medium, and a step of fixing the toner image transferred to the recording medium. Has a process.

本発明のプロセスカートリッジは、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を本発明の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材とを有する。
図2に、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す。プロセスカートリッジ(10)は、静電潜像担持体である感光体(11)、感光体(11)を帯電する帯電装置(12)、感光体(11)上に形成された静電潜像を本発明の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像装置(13)及び感光体(11)上に形成されたトナー像を記録媒体に転写した後、感光体(11)上に残留したトナーを除去するクリーニング装置(14)が一体に支持されており、プロセスカートリッジ(10)は、複写機、プリンター等の画像形成装置の本体に対して着脱可能である。
The process cartridge of the present invention comprises an electrostatic latent image carrier, a charging member that charges the surface of the electrostatic latent image carrier, and an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier. It has a developing unit for developing with the two-component developer of No. 1 and a cleaning member for cleaning the electrostatic latent image carrier.
FIG. 2 shows an example of the process cartridge of the present invention. The process cartridge (10) contains an electrostatic latent image formed on a photoconductor (11) which is an electrostatic latent image carrier, a charging device (12) for charging the photoconductor (11), and a photoconductor (11). After transferring the toner image formed on the developing apparatus (13) and the photoconductor (11) that develops using the two-component developer of the present invention to form a toner image onto a recording medium, the toner image is transferred onto the photoconductor (11). A cleaning device (14) for removing toner remaining in the image processing device (14) is integrally supported, and the process cartridge (10) is removable from the main body of an image forming device such as a copying machine or a printer.

以下、プロセスカートリッジ(10)を搭載した画像形成装置を用いて画像を形成する方法について説明する。まず、感光体(11)が所定の周速度で回転駆動され、帯電装置(12)により、感光体(11)の周面が正又は負の所定電位に均一に帯電される。次に、スリット露光方式の露光装置、レーザービームで走査露光する露光装置等の露光装置から感光体(11)の周面に露光光が照射され、静電潜像が順次形成される。さらに、感光体(11)の周面に形成された静電潜像は、現像装置(13)により、本発明の二成分現像剤を用いて現像され、トナー像が形成される。次に、感光体(11)の周面に形成されたトナー像は、感光体(11)の回転と同期されて、給紙部から感光体(11)と転写装置の間に給紙された転写紙に、順次転写される。さらに、トナー像が転写された転写紙は、感光体(11)の周面から分離されて定着装置に導入されて定着された後、複写物(コピー)として、画像形成装置の外部へプリントアウトされる。一方、トナー像が転写された後の感光体(11)の表面は、クリーニング装置(14)により、残留したトナーが除去されて清浄化された後、除電装置により除電され、繰り返し画像形成に使用される。 Hereinafter, a method of forming an image using an image forming apparatus equipped with a process cartridge (10) will be described. First, the photoconductor (11) is rotationally driven at a predetermined peripheral speed, and the peripheral surface of the photoconductor (11) is uniformly charged to a positive or negative predetermined potential by the charging device (12). Next, the peripheral surface of the photoconductor (11) is irradiated with exposure light from an exposure apparatus such as a slit exposure type exposure apparatus and an exposure apparatus that scans and exposes with a laser beam, and an electrostatic latent image is sequentially formed. Further, the electrostatic latent image formed on the peripheral surface of the photoconductor (11) is developed by the developing apparatus (13) using the two-component developer of the present invention to form a toner image. Next, the toner image formed on the peripheral surface of the photoconductor (11) was fed from the paper feed unit between the photoconductor (11) and the transfer device in synchronization with the rotation of the photoconductor (11). It is sequentially transferred to the transfer paper. Further, the transfer paper on which the toner image is transferred is separated from the peripheral surface of the photoconductor (11), introduced into the fixing device, fixed, and then printed out as a copy to the outside of the image forming device. Will be done. On the other hand, the surface of the photoconductor (11) after the toner image is transferred is cleaned by removing the residual toner by the cleaning device (14), and then statically eliminated by the static elimination device, and is repeatedly used for image formation. Will be done.

(画像形成装置)
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有しており、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、クリーニング手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなるものであり、現像剤として本発明の二成分現像剤を用いるものである。
前記画像形成装置としては、プロダクションプリンティングの分野で用いられる画像形成装置であってもよい。
(Image forming device)
The image forming apparatus of the present invention includes an electrostatic latent image carrier, a charging means for charging the electrostatic latent image carrier, and an exposure means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier. A developing means for developing an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with a developer to form a toner image, and a toner image formed on the electrostatic latent image carrier. It has a transfer means for transferring to a recording medium and a fixing means for fixing the toner image transferred to the recording medium, and other means appropriately selected as necessary, for example, static elimination means, cleaning means, and the like. It has recycling means, control means, etc., and uses the two-component developer of the present invention as the developer.
The image forming apparatus may be an image forming apparatus used in the field of production printing.

低画像面積率の印字密度での連続通紙は、現像ユニット内のトナーの入れ替わりが少なく長時間キャリアと触れ合うため、よりトナーに対してストレスがかかる環境であり、キャリアに対して影響が大きい。本発明のキャリアは、キャリア抵抗の上昇及びキャリア付着を抑制することができるため、低温定着トナーを使用した高速機においても、低画像面積率の印字密度での連続通紙を可能にすることができる。 Continuous paper passing at a print density with a low image area ratio is an environment in which the toner is more stressed on the carrier because the toner in the developing unit is less likely to be replaced and the carrier is in contact with the carrier for a long time, and the influence on the carrier is large. Since the carrier of the present invention can suppress an increase in carrier resistance and carrier adhesion, it is possible to enable continuous paper transfer with a print density of a low image area ratio even in a high-speed machine using a low-temperature fixing toner. can.

以下、実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、「部」は質量部を表わす。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, "part" represents a mass part.

(樹脂合成例1)
撹拌機付きフラスコにトルエン300gを投入して、窒素ガス気流下で90℃まで昇温した。次いでこれに、CH2=CMe-COO-C36-Si(OSiMe3)3(式中、Meはメチル基である。)で示される3-メタクリロキシプロピルトリス(トリメチルシロキシ)シラン84.4g(200ミリモル:サイラプレーン TM-0701T/チッソ株式会社製)、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン 39g(150ミリモル)、メタクリル酸メチル65.0g(650ミリモル)、および、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル0.58g(3ミリモル)の混合物を1時間かけて滴下した。滴下終了後、さらに、2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリル0.06g(0.3ミリモル)をトルエン15gに溶解した溶液を加えて(2,2’-アゾビス-2-メチルブチロニトリルの合計量0.64g=3.3ミリモル)、90~100℃で3時間混合してラジカル共重合させてメタクリル系共重合体R1を得た。
(Resin synthesis example 1)
300 g of toluene was put into a flask equipped with a stirrer, and the temperature was raised to 90 ° C. under a nitrogen gas stream. Next, 3-methacryloxypropyltris (trimethylsiloxy) silane represented by CH 2 = CMe-COO-C 3 H 6 -Si (OSiMe 3 ) 3 (Me is a methyl group in the formula) 84. 4 g (200 mmol: Cyraplane TM-0701T / manufactured by Chisso Co., Ltd.), 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane 39 g (150 mmol), methyl methacrylate 65.0 g (650 mmol), and 2,2'-. A mixture of 0.58 g (3 mmol) of azobis-2-methylbutyronitrile was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropping, a solution prepared by dissolving 0.06 g (0.3 mmol) of 2,2'-azobis-2-methylbutyronitrile in 15 g of toluene was further added (2,2'-azobis-2-methylbuty). A total amount of lonitrile (0.64 g = 3.3 mmol) was mixed at 90 to 100 ° C. for 3 hours and subjected to radical copolymerization to obtain a methacrylic copolymer R1.

[針状導電性無機粉製造例]
針状導電性酸化チタン(石原産業製)数グレードを用い、気流分級、振動ふるいによる解砕によって所望の大きさへ調整を行い、無機粉1乃至14を得た。無機粉15については球状無機粉アルミナ(住友化学社製)AA-1.5,平均粒径1.5μmと無機粉1を質量比1:1で混合したものを用いた。
以上の得られた無機粉の種類と針状導電性無機粉の長軸の平均長さL(μm)を以下に記す。
無機粉1、3~14は、アンチモンドープ酸化スズ被膜を有する針状導電性酸化チタンであり、無機粉2は、アンチモンドープ酸化スズ被膜を有さない針状導電性酸化チタンである。
無機粉4と無機粉10、無機粉5と無機粉9と無機粉11、無機粉6と無機粉12は、針状導電性酸化チタンの長軸の平均長さLは同じであるが、アスペクト比が異なる。
無機粉1~14の針状導電性酸化チタンは、アスペクト比は4~30、紛体比抵抗率は100~106Ω・cmであった。
[Example of manufacturing needle-shaped conductive inorganic powder]
Using several grades of needle-shaped conductive titanium oxide (manufactured by Ishihara Sangyo), the size was adjusted to a desired size by air flow classification and crushing by a vibrating sieve to obtain inorganic powders 1 to 14. As the inorganic powder 15, a mixture of spherical inorganic powder alumina (manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) AA-1.5, an average particle size of 1.5 μm and the inorganic powder 1 at a mass ratio of 1: 1 was used.
The types of the obtained inorganic powders and the average length L (μm) of the major axis of the needle-shaped conductive inorganic powders are described below.
The inorganic powders 1 and 3 to 14 are needle-shaped conductive titanium oxide having an antimony-doped tin oxide film, and the inorganic powder 2 is needle-shaped conductive titanium oxide having no antimony-doped tin oxide film.
The inorganic powder 4 and the inorganic powder 10, the inorganic powder 5 and the inorganic powder 9 and the inorganic powder 11, and the inorganic powder 6 and the inorganic powder 12 have the same average length L of the major axis of the needle-shaped conductive titanium oxide, but the aspect ratio. The ratio is different.
The needle-shaped conductive titanium oxide of the inorganic powders 1 to 14 had an aspect ratio of 4 to 30 and a resistivity of the powder ratio of 100 to 106 Ω · cm.

Figure 0007001954000007
Figure 0007001954000007

[芯材製造例]
MnCO3、Mg(OH)2、Fe23、及びSrCO3粉を秤量し混合して混合粉を得た。この混合粉を、加熱炉により800℃、2時間、大気雰囲気下で仮焼し、得られた仮焼物を冷却後、粉砕して、粒径3μm以下の粉体とした。この粉体に1質量%の分散剤を水と共に加えてスラリーとし、このスラリーをスプレードライヤに供給して造粒し、平均粒径約40μmの造粒物を得た。この造粒物を焼成炉に装填し、窒素雰囲気下で、1150℃、4時間焼成した。
得られた焼成物を解砕機で解砕した後、篩い分けにより粒度調整を行い、体積平均粒径が約35μm、BET比表面積が0.18m2/gの球形フェライト粒子を得た。この造粒物の成分分析を行ったところMnO:44.5mol%、MgO:0.5mol%、Fe23:55mol%であった。
[Example of core material manufacturing]
MnCO 3 , Mg (OH) 2 , Fe 2 O 3 and SrCO 3 powders were weighed and mixed to obtain a mixed powder. This mixed powder was calcined in an air oven at 800 ° C. for 2 hours in a heating furnace, and the obtained calcined product was cooled and then pulverized to obtain a powder having a particle size of 3 μm or less. 1% by mass of a dispersant was added to this powder together with water to form a slurry, and this slurry was supplied to a spray dryer for granulation to obtain granulated products having an average particle size of about 40 μm. This granulated product was loaded into a baking furnace and baked in a nitrogen atmosphere at 1150 ° C. for 4 hours.
After crushing the obtained calcined product with a crusher, the particle size was adjusted by sieving to obtain spherical ferrite particles having a volume average particle size of about 35 μm and a BET specific surface area of 0.18 m 2 / g. The component analysis of this granulated product revealed that MnO: 44.5 mol%, MgO: 0.5 mol%, and Fe 2 O 3 : 55 mol%.

<トナー製造例>
-ポリエステル樹脂Aの合成-
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAのエチレンオキシド2モル付加物65部、ビスフェノールAのプロピオンオキシド3モル付加物86部、テレフタル酸274部及びジブチルスズオキシド2部を投入し、常圧下、230℃で15時間反応させた。次に、5~10mmHgの減圧下、6時間反応させて、ポリエステル樹脂Aを合成した。得られたポリエステル樹脂Aは、数平均分子量(Mn)が2,300、重量平均分子量(Mw)が8,000、ガラス転移温度(Tg)が58℃、酸価が25mgKOH/g、水酸基価が35mgKOH/gであった。
<Toner manufacturing example>
-Synthesis of polyester resin A-
65 parts of ethylene oxide 2 mol adduct of bisphenol A, 86 parts of propion oxide 3 mol adduct of bisphenol A, 274 parts of terephthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide are put into a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube. Then, the reaction was carried out at 230 ° C. for 15 hours under normal pressure. Next, the polyester resin A was synthesized by reacting under reduced pressure of 5 to 10 mmHg for 6 hours. The obtained polyester resin A has a number average molecular weight (Mn) of 2,300, a weight average molecular weight (Mw) of 8,000, a glass transition temperature (Tg) of 58 ° C., an acid value of 25 mgKOH / g, and a hydroxyl value. It was 35 mgKOH / g.

―プレポリマー(活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)の合成―
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物682質量部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物81質量部、テレフタル酸283質量部、無水トリメリット酸22質量部、及びジブチルチンオキサイド2質量部を仕込み、常圧下で、230℃にて8時間反応させた。次いで、10~15mHgの減圧下で、5時間反応させて、中間体ポリエステルを合成した。
得られた中間体ポリエステルは、数平均分子量(Mn)が2,100、重量平均分子量(Mw)が9,600、ガラス転移温度(Tg)が55℃、酸価が0.5、水酸基価が49であった。
-Synthesis of prepolymers (polymers that can react with active hydrogen group-containing compounds)-
682 parts by mass of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 81 parts by mass of bisphenol A propylene oxide 2 mol adduct, 283 parts by mass of terephthalic acid, trimellitic anhydride in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube. 22 parts by mass and 2 parts by mass of dibutyltin oxide were charged and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. Then, the reaction was carried out under reduced pressure of 10 to 15 mHg for 5 hours to synthesize an intermediate polyester.
The obtained intermediate polyester has a number average molecular weight (Mn) of 2,100, a weight average molecular weight (Mw) of 9,600, a glass transition temperature (Tg) of 55 ° C., an acid value of 0.5, and a hydroxyl value. It was 49.

次に、冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応容器中に、前記中間体ポリエステル411質量部、イソホロンジイソシアネート89質量部、及び酢酸エチル500質量部を仕込み、100℃にて5時間反応させて、プレポリマー(前記活性水素基含有化合物と反応可能な重合体)を合成した。
得られたプレポリマーの遊離イソシアネート含有量は、1.60質量%であり、プレポリマーの固形分濃度(150℃、45分間放置後)は50質量%であった。
Next, 411 parts by mass of the intermediate polyester, 89 parts by mass of isophorone diisocyanate, and 500 parts by mass of ethyl acetate were charged in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, and reacted at 100 ° C. for 5 hours. A prepolymer (a polymer capable of reacting with the active hydrogen group-containing compound) was synthesized.
The free isocyanate content of the obtained prepolymer was 1.60% by mass, and the solid content concentration of the prepolymer (150 ° C., after standing for 45 minutes) was 50% by mass.

-ケチミン(前記活性水素基含有化合物)の合成-
攪拌棒及び温度計をセットした反応容器中に、イソホロンジアミン30質量部及びメチルエチルケトン70質量部を仕込み、50℃にて5時間反応を行い、ケチミン化合物(前記活性水素基含有化合物)を合成した。得られたケチミン化合物(前記活性水素機含有化合物)のアミン価は423であった。
-Synthesis of ketimin (the active hydrogen group-containing compound)-
30 parts by mass of isophorone diamine and 70 parts by mass of methyl ethyl ketone were charged in a reaction vessel in which a stirring rod and a thermometer were set, and the reaction was carried out at 50 ° C. for 5 hours to synthesize a ketimine compound (the active hydrogen group-containing compound). The amine value of the obtained ketimine compound (the active hydrogen machine-containing compound) was 423.

-マスターバッチの作製-
水1,000部、DBP吸油量が42mL/100g、pHが9.5のカーボンブラックPrintex35(デグサ社製)540部、及び1,200部のポリエステル樹脂Aを、ヘンシェルミキサー(三井鉱山社製)を用いて混合した。次に、二本ロールを用いて、得られた混合物を150℃で30分間混練した後、圧延冷却し、パルペライザー(ホソカワミクロン社製)で粉砕して、マスターバッチを作製した。
-Making a masterbatch-
Henschel mixer (manufactured by Mitsui Mining Co., Ltd.) with 1,000 parts of water, 540 parts of carbon black Printex35 (manufactured by Degussa) with DBP oil absorption of 42 mL / 100 g and pH of 9.5, and 1,200 parts of polyester resin A. Was mixed using. Next, using two rolls, the obtained mixture was kneaded at 150 ° C. for 30 minutes, then rolled and cooled, and pulverized with a palperizer (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.) to prepare a master batch.

-水系媒体の調製-
イオン交換水306部、リン酸三カルシウムの10質量%懸濁液265部及びドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム1.0部を混合攪拌し、均一に溶解させて、水系媒体を調製した。
-Preparation of water-based medium-
306 parts of ion-exchanged water, 265 parts of a 10 mass% suspension of tricalcium phosphate and 1.0 part of sodium dodecylbenzene sulfonate were mixed and stirred to uniformly dissolve them to prepare an aqueous medium.

-臨界ミセル濃度の測定-
界面活性剤の臨界ミセル濃度は以下の方法で測定した。表面張力計Sigma(KSV Instruments社製)を用いて、Sigmaシステム中の解析プログラムを用いて解析を行なった。界面活性剤を水系媒体に対して0.01質量%ずつ滴下し、攪拌、静置後の界面張力を測定した。得られた表面張力カーブから、界面活性剤の滴下によっても界面張力が低下しなくなる界面活性剤濃度を臨界ミセル濃度として算出した。水系媒体に対するドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウムの臨界ミセル濃度を表面張力計Sigmaで測定を行ったところ、水系媒体の質量に対して0.05質量%であった。
-Measurement of critical micelle concentration-
The critical micelle concentration of the surfactant was measured by the following method. Analysis was performed using an analysis program in the Sigma system using a surface tension meter Sigma (manufactured by KSV Instruments). The surfactant was added dropwise to the aqueous medium in an amount of 0.01% by mass, and the interfacial tension after stirring and standing was measured. From the obtained surface tension curve, the concentration of the surfactant whose surface tension does not decrease even when the surfactant is dropped was calculated as the critical micelle concentration. When the critical micelle concentration of sodium dodecylbenzenesulfonate with respect to the aqueous medium was measured with a tensiometer Sigma, it was 0.05% by mass with respect to the mass of the aqueous medium.

―トナー材料液の調製―
ビーカー内に、ポリエステル樹脂Aを70部、プレポリマーを10質量部及び酢酸エチル100部を入れ、攪拌して溶解させた。離型剤としてパラフィンワックス5部(日本精鑞社製 HNP-9 融点75℃)、MEK-ST(日産化学工業社製)2部、及びマスターバッチ10部を加えて、ビーズミルのウルトラビスコミル(アイメックス社製)を用いて、送液速度1kg/時、ディスクの周速度6m/秒で、粒径0.5mmのジルコニアビーズを80体積%充填した条件で3パスした後、前記ケチミン2.7質量部を加えて溶解させ、トナー材料液を調製した。
-Preparation of toner material liquid-
70 parts of polyester resin A, 10 parts by mass of prepolymer and 100 parts of ethyl acetate were placed in a beaker and dissolved by stirring. Add 5 parts of paraffin wax (HNP-9, manufactured by Nippon Seiko Co., Ltd., melting point 75 ° C.), 2 parts of MEK-ST (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), and 10 parts of masterbatch as a mold release agent, and add an ultra viscomill (bead mill). After 3 passes under the condition that 80% by volume of zirconia beads having a particle size of 0.5 mm was filled at a liquid feeding speed of 1 kg / hour and a peripheral speed of a disc of 6 m / sec using (manufactured by IMEX), the above-mentioned ketimin 2.7 was used. A part by volume was added and dissolved to prepare a toner material liquid.

―乳化乃至分散液の調製―
前記水系媒体150質量部を容器に入れ、TK式ホモミキサー(特殊機化工業社製)を用い、回転数12,000rpmで攪拌し、これに前記トナー材料液100質量部を添加し、10分間混合して乳化乃至分散液(乳化スラリー)を調製した。
-Emulsification or preparation of dispersion-
Put 150 parts by mass of the aqueous medium in a container, stir at a rotation speed of 12,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.), add 100 parts by mass of the toner material liquid to this, and add it for 10 minutes. The mixture was mixed to prepare an emulsified or dispersion (emulsified slurry).

―有機溶剤の除去―
攪拌機及び温度計をセットしたコルベンに、前記乳化スラリー100質量部を仕込み、攪拌周速20m/分で攪拌しながら30℃にて12時間脱溶剤した。
有機溶剤を除去した後、35℃で10時間熟成を行い、分散スラリーを得た。
-Removal of organic solvent-
100 parts by mass of the emulsified slurry was charged in a flask in which a stirrer and a thermometer were set, and the solvent was removed at 30 ° C. for 12 hours while stirring at a stirring peripheral speed of 20 m / min.
After removing the organic solvent, it was aged at 35 ° C. for 10 hours to obtain a dispersed slurry.

―洗浄―
前記分散スラリー100質量部を減圧濾過した後、濾過ケーキにイオン交換水100質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。得られた濾過ケーキに10質量%水酸化ナトリウム水溶液20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて30分間)した後減圧濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。得られた濾過ケーキにイオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過する操作を2回行った。更に得られた濾過ケーキに10質量%塩酸20質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
-Washing-
After 100 parts by mass of the dispersed slurry was filtered under reduced pressure, 100 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filtered cake, mixed with a TK homomixer (at a rotation speed of 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered. 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filtered cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice. To the obtained filtered cake, 20 parts by mass of a 10 mass% sodium hydroxide aqueous solution was added, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 30 minutes), and then filtered under reduced pressure. 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filtered cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered. 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filtered cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered twice. Further, 20 parts by mass of 10% by mass hydrochloric acid was added to the obtained filtered cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.

―界面活性剤量調整―
上記洗浄により得られた濾過ケーキに、イオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した際のトナー分散液の電気伝導度を測定し、事前に作成した界面活性剤濃度の検量線より、トナー分散液の界面活性剤濃度を算出した。その値から、界面活性剤濃度が狙いの界面活性剤濃度0.05質量%になるように、イオン交換水を追加し、トナー分散液を得た。
-Adjusting the amount of surfactant-
300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the filtered cake obtained by the above washing, and the electric conductivity of the toner dispersion liquid was measured when mixed with a TK homomixer (at a rotation speed of 12,000 rpm for 10 minutes). , The surfactant concentration of the toner dispersion was calculated from the calibration curve of the surfactant concentration prepared in advance. From that value, ion-exchanged water was added so that the surfactant concentration became the target surfactant concentration of 0.05% by mass, and a toner dispersion was obtained.

―表面処理工程―
前記所定の界面活性剤濃度に調整されたトナー分散液を、TK式ホモミキサーで5000rpmで混合しながら、ウォーターバスで加熱温度T1=55℃で10時間加熱を行なった。その後トナー分散液を25℃まで冷却し、濾過を行なった。更に得られた濾過ケーキに、イオン交換水300質量部を添加し、TK式ホモミキサーで混合(回転数12,000rpmにて10分間)した後濾過した。
-Surface treatment process-
The toner dispersion liquid adjusted to the predetermined surfactant concentration was heated in a water bath at a heating temperature of T1 = 55 ° C. for 10 hours while mixing at 5000 rpm with a TK homomixer. After that, the toner dispersion was cooled to 25 ° C. and filtered. Further, 300 parts by mass of ion-exchanged water was added to the obtained filtered cake, mixed with a TK homomixer (rotation speed 12,000 rpm for 10 minutes), and then filtered.

―乾燥―
得られた最終濾過ケーキを循風乾燥機にて45℃で48時間乾燥し、目開き75μmメッシュで篩い、トナー母体粒子1を得た。
-Drying-
The obtained final filtered cake was dried at 45 ° C. for 48 hours in a circulation dryer and sieved with a mesh having a mesh size of 75 μm to obtain toner matrix particles 1.

―外添処理―
さらに、トナー母体粒子1を100質量部に対して、平均粒径100nmの疎水性シリカ3.0質量部と、平均粒径20nmの酸化チタン1.0質部と、平均粒径15nmの疎水性シリカ微粉体を1.5質量部とをヘンシェルミキサーにて混合し、[トナー1]を得た。
-External processing-
Further, with respect to 100 parts by mass of the toner matrix particles 1, 3.0 parts by mass of hydrophobic silica having an average particle size of 100 nm, 1.0 part of titanium oxide having an average particle size of 20 nm, and hydrophobicity having an average particle size of 15 nm. 1.5 parts by mass of silica fine powder was mixed with a Henshell mixer to obtain [Toner 1].

(実施例1)
シリコーン樹脂溶液[固形分20質量%]:237部、アミノシラン[東レ・ダウコーニング・シリコーン社製、SH6020P、固形分100質量%]:12部、前記メタクリル系共重合体R1の樹脂溶液(固形分24質量%):24部、針状無機粉としてNo.1:140部、触媒としてチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)TC-750(マツモトファインケミカル社製):25部を、トルエン:1360部で希釈して樹脂溶液を得た。
芯材粒子として前記フェライト粒子を用いて、流動床型コーティング装置に微粒化ノズルAM25S-ISTL(アトマックス社製)を使用して、流動槽内の温度を各65℃に制御して前記樹脂溶液を塗布(液滴径6.0μm)・乾燥した。得られたキャリアを電気炉中にて、250℃/1時間焼成し、キャリアを得た。得られたキャリア(930質量部)、及び前記トナー1(70質量部)を混合して、タービュラーミキサーを用いて81rpmで4分間攪拌し、評価用の現像剤を作製した。
また、補給用現像剤は、トナー濃度が95質量%となるように、前記キャリア及び前記トナーを用いて作製した。
(Example 1)
Silicone resin solution [solid content 20% by mass]: 237 parts, aminosilane [Toray Dow Corning Silicone Co., Ltd., SH6020P, solid content 100% by mass]: 12 parts, resin solution of the methacrylic copolymer R1 (solid content) 24 parts by mass): 24 parts, No. as needle-like inorganic powder. A resin solution was obtained by diluting 1: 140 parts, titanium diisopropoxybis (ethylacetacetate) TC-750 (manufactured by Matsumoto Fine Chemical Co., Ltd.): 25 parts as a catalyst with toluene: 1360 parts.
Using the ferrite particles as the core particles, the atomizing nozzle AM25S-ISTL (manufactured by Atmax) was used in the fluidized bed coating device, and the temperature in the fluidized tank was controlled to 65 ° C. for each of the resin solutions. Was applied (droplet diameter 6.0 μm) and dried. The obtained carrier was calcined in an electric furnace at 250 ° C. for 1 hour to obtain a carrier. The obtained carrier (930 parts by mass) and the toner 1 (70 parts by mass) were mixed and stirred at 81 rpm for 4 minutes using a turbuler mixer to prepare a developer for evaluation.
Further, the replenishing developer was prepared by using the carrier and the toner so that the toner concentration was 95% by mass.

(実施例2~10、比較例1~6)
製造方法については前記実施例1同様にし、材料と部数のみを表2に示す材料と部数に変更して同様にキャリアを作製し、現像剤を作製した。
(Examples 2 to 10, Comparative Examples 1 to 6)
The production method was the same as in Example 1, and only the material and the number of copies were changed to the materials and the number of copies shown in Table 2, and carriers were prepared in the same manner to prepare a developer.

(比較例7)
製造方法については前記実施例1同様にし、樹脂溶液は、シリコーン樹脂溶液、メタクリル系共重合体R1の樹脂溶液、及びチタンジイソプロポキシビス(エチルアセトアセテート)TC-750の代わりに、スチレンメチルメタクリレート共重合体(共重合比20:80、平均分子量50,000)の樹脂溶液[固形分20質量%]を515部用いてキャリアを作製し、現像剤を作製した。
(Comparative Example 7)
The production method is the same as in Example 1, and the resin solution is styrene methyl methacrylate instead of the silicone resin solution, the resin solution of the methacrylic copolymer R1, and the titanium diisopropoxybis (ethylacetacetate) TC-750. A carrier was prepared using 515 parts of a resin solution [solid content 20% by mass] of a copolymer (copolymer ratio 20:80, average molecular weight 50,000) to prepare a developer.

Figure 0007001954000008
Figure 0007001954000008

得られたキャリア特性を下表に示す。
針状導電性酸化チタン、アンチモンド-プ酸化スズ被膜、フィラー層4層以上の欄の評価は、以下の評価基準で行った。
○:含む、×:含まない
The obtained carrier characteristics are shown in the table below.
The evaluation of the columns of the needle-shaped conductive titanium oxide, the antimond-tin oxide film, and the filler layer of 4 layers or more was performed according to the following evaluation criteria.
○: Included, ×: Not included

Figure 0007001954000009
Figure 0007001954000009

<現像剤特性評価>
リコー社製 RICOH Pro C7110S(リコー製デジタルカラー複写機・プリンタ複合機)に実施例及び比較例の現像剤を用いて評価した。
<Evaluation of developer characteristics>
Ricoh's RICOH Pro C7110S (Ricoh's digital color copier / printer multifunction device) was evaluated using the developing agents of Examples and Comparative Examples.

まずキャリア付着評価を実施した。リコー社製 RICOH Pro C7110S(リコー製デジタルカラー複写機・プリンタ複合機)に実施例及び比較例の現像剤を用いて、画像面積率0.5%で10万枚及び60万枚のランニング後を行い、下に示すベタキャリア付着及びエッジキャリア付着、感光体傷を評価した。評価基準を以下に示す。 First, carrier adhesion evaluation was carried out. After running 100,000 and 600,000 images with an image area ratio of 0.5% using the developer of Examples and Comparative Examples on Ricoh's RICOH Pro C7110S (Ricoh's digital color copier / printer multifunction device). The results were evaluated for solid carrier adhesion, edge carrier adhesion, and photoconductor scratches shown below. The evaluation criteria are shown below.

(ベタキャリア付着)
上記所定枚数ランニング後にベタ画像を所定の現像条件(帯電電位(Vd):-600V、画像部(ベタ原稿)にあたる部分の感光後の電位:-100V、現像バイアス:DC -500V)にて作像中に電源をOFFにする等の方法で作像を中断し、転写後の感光体上のキャリア付着の個数を数えて評価を実施した。なお、評価する領域は感光体上の10mm×100mmの領域とした。
Rank Aはキャリア付着の個数が0個である状態、
Rank Bはキャリア付着の個数が1~3個の状態、
Rank Cはキャリア付着の個数が4~7個の状態、
Rank Dはキャリア付着の個数が8~10個の状態、
Rank Eはキャリア付着の個数が11~15個の状態、
Rank Fはキャリア付着の個数が16個以上の状態となる。
Rank A~Dを合格とし、Rank E,Fを不合格とした。
(Adhesion of solid carrier)
After running the above-mentioned predetermined number of sheets, a solid image is imaged under predetermined development conditions (charging potential (Vd): -600V, potential after photosensitization of the portion corresponding to the image portion (solid original): -100V, development bias: DC-500V). The image formation was interrupted by a method such as turning off the power inside, and the number of carriers attached to the photoconductor after transfer was counted and evaluated. The region to be evaluated was a region of 10 mm × 100 mm on the photoconductor.
Rank A is a state where the number of carriers attached is 0,
Rank B is a state where the number of carriers attached is 1 to 3,
Rank C is a state where the number of carriers attached is 4 to 7.
Rank D is a state where the number of carriers attached is 8 to 10.
Rank E is a state where the number of carriers attached is 11 to 15.
Rank F is a state in which the number of carriers attached is 16 or more.
Ranks A to D were accepted, and Ranks E and F were rejected.

(エッジキャリア付着)
ベタキャリア付着評価のベタ画像を感光体上の副走査方向に2ドットライン(100lpi/inch)の画像に変更する以外は同様の条件で実施した。次に、感光体上に現像された2ドットラインを粘着テープ(面積100cm2)で転写し、その個数をカウントしてキャリア付着の評価を行なった。
Rank Aはキャリア付着の個数が0個である状態、
Rank Bはキャリア付着の個数が1~3個の状態、
Rank Cはキャリア付着の個数が4~6個の状態、
Rank Dはキャリア付着の個数が7~8個の状態、
Rank Eはキャリア付着の個数が9~11個の状態、
Rank Fはキャリア付着の個数が12個以上の状態となる。
Rank A~Dを合格とし、Rank E,Fを不合格とした。
(Adhesion of edge carrier)
The solid image of the solid carrier adhesion evaluation was carried out under the same conditions except that the solid image was changed to a 2-dot line (100 lpi / inch) image in the sub-scanning direction on the photoconductor. Next, the 2-dot lines developed on the photoconductor were transferred with an adhesive tape (area 100 cm 2 ), and the number of the lines was counted to evaluate the carrier adhesion.
Rank A is a state where the number of carriers attached is 0,
Rank B is a state where the number of carriers attached is 1 to 3,
Rank C is a state where the number of carriers attached is 4 to 6.
Rank D is a state where the number of carriers attached is 7 to 8.
Rank E is a state where the number of carriers attached is 9 to 11.
Rank F is a state in which the number of carriers attached is 12 or more.
Ranks A to D were accepted, and Ranks E and F were rejected.

(感光体傷)
感光体傷の評価は、感光体表面の表面粗さRaにて評価した。
非接触輪郭形状測定器(三鷹光器社製)を用いて感光体表面粗さを測定した。感光体中心から左右に50mmを測定ピッチ1μmで走査して、算術平均粗さRaを求めた。未使用時の高さを0として、
Rank Aは粗さ変化量が0.2μm未満、
Rank Bは粗さ変化量が0.2μm以上0.4μm未満、
Rank Cは粗さ変化量が0.4μm以上0.6μm未満、
Rank Dは粗さ変化量が0.6μm以上0.8μm未満、
Rank Eは粗さ変化量が0.8μm以上1.0μm未満、
Rank Fは粗さ変化量1.0μm以上の状態となる。
Rank A~Dを合格とし、Rank E,Fを不合格とした。
(Photoreceptor scratch)
The photoconductor scratch was evaluated by the surface roughness Ra of the photoconductor surface.
The surface roughness of the photoconductor was measured using a non-contact contour shape measuring instrument (manufactured by Mitaka Kohki Co., Ltd.). The arithmetic mean roughness Ra was obtained by scanning 50 mm to the left and right from the center of the photoconductor at a measurement pitch of 1 μm. The height when not in use is set to 0.
Rank A has a roughness change of less than 0.2 μm.
Rank B has a roughness change of 0.2 μm or more and less than 0.4 μm.
Rank C has a roughness change of 0.4 μm or more and less than 0.6 μm.
Rank D has a roughness change of 0.6 μm or more and less than 0.8 μm.
Rank E has a roughness change of 0.8 μm or more and less than 1.0 μm.
Rank F is in a state where the amount of change in roughness is 1.0 μm or more.
Ranks A to D were accepted, and Ranks E and F were rejected.

(抵抗安定性)
また、キャリア抵抗値変化量の測定は以下の方法にて行った。キャリアを抵抗計測平行電極の電極(32a)(32b)間距離2mm、表面積2.5cm×4cmの電極32a、電極32bを収容したフッ素樹脂製容器からなるセル31にキャリア33を投入し(図1参照)、DC1000Vを印加して30sec後の抵抗値をハイレジスト計で計測した。得られた値を体積抵抗率に変換した値を初期抵抗値(R1)とする。次に、ランニング後の現像剤中のトナーをブローオフ装置にて除去し、得たキャリアに対して前記抵抗測定方法と同様の方法で抵抗測定を行い、得られた値を体積抵抗率に変換し、劣化抵抗値とする(R2)。
変化量は、以下の式2により求めた。
|(R1-R2)|/R1×100 ・・・・ 式2
評価基準を以下に示す。
Rank Aは上記変化量が0以上~3未満、
Rank Bは上記変化量が3以上~6未満、
Rank Cは上記変化量が6以上~8未満、
Rank Dは上記変化量が8以上~10未満、
Rank Eは上記変化量が10以上~12未満、
Rank Fは上記変化量が12以上の状態となる。
Rank A~Dを合格とし、Rank E,Fを不合格とした。
(Resistance stability)
The amount of change in carrier resistance was measured by the following method. Measuring the resistance of the carrier The carrier 33 is put into a cell 31 composed of a fluororesin container containing the electrodes (32a) and (32b) of the parallel electrodes, the distance between the electrodes (32a) and (32b), the electrodes 32a having a surface area of 2.5 cm × 4 cm, and the electrodes 32b (FIG. 1). (See), DC1000V was applied, and the resistance value after 30 seconds was measured with a high-resist meter. The value obtained by converting the obtained value into the volume resistivity is used as the initial resistance value (R1). Next, the toner in the developer after running is removed by a blow-off device, resistance is measured for the obtained carrier by the same method as the resistance measurement method, and the obtained value is converted into volume resistivity. , Deterioration resistance value (R2).
The amount of change was determined by the following equation 2.
| (R1-R2) | / R1 × 100 ・ ・ ・ ・ Equation 2
The evaluation criteria are shown below.
Rank A has the above change amount of 0 or more and less than 3,
Rank B has the above change amount of 3 or more and less than 6.
Rank C has the above change amount of 6 or more and less than 8.
Rank D has the above change amount of 8 or more and less than 10.
Rank E has the above change amount of 10 or more and less than 12.
Rank F is in a state where the amount of change is 12 or more.
Ranks A to D were accepted, and Ranks E and F were rejected.

画像評価の結果を表4に示す。

Figure 0007001954000010
The results of the image evaluation are shown in Table 4.
Figure 0007001954000010

10 プロセスカートリッジ
11 感光体
12 帯電手段
13 現像手段
14 クリーニング手段
31 セル
32a、32b 電極
33 キャリア
10 Process cartridge 11 Photoreceptor 12 Charging means 13 Developing means 14 Cleaning means 31 Cell 32a, 32b Electrode 33 Carrier

特許第2714590号公報Japanese Patent No. 2714590

Claims (9)

磁性を有する芯材粒子と、その表面を被覆する被覆層とを有する静電潜像現像用キャリアであって、
該被覆層は樹脂と導電性無機粉からなり、該導電性無機粉が針状導電性無機粉を含み、
前記針状導電性無機粉が、アンチモンドープ酸化スズ被覆層を有する酸化チタンであり、
前記樹脂は、少なくともシリコーン樹脂及び下記式(1)
Figure 0007001954000011
(式中において、R 、m、R 、R 、X、Y、及びZは以下に該当するものを示す。
:水素原子、またはメチル基
m:1~8の整数
:炭素原子数1~4のアルキル基
:炭素数1~8のアルキル基、または炭素数1~4のアルコキシ基
X’=10~40モル%である。
Y’=10~40モル%である。
Z’=30~80モル%であり、かつ、
60モル%<Y’+Z’<90モル%である。
X’+Y’+Z’=100モル%である。)
で表される共重合体の加水分解、縮合、架橋体を含有し、
前記被覆層の平均膜厚をD(μm)、前記針状導電性無機粉の膜厚方向の平均厚さをH(μm)、長軸の平均長さをL(μm)とした時に
0.05≦H/D≦0.30,
0.30≦D≦2.00,
0.6≦L≦3.0
である、静電潜像現像用キャリア。
A carrier for electrostatic latent image development having magnetic core material particles and a coating layer covering the surface thereof.
The coating layer is composed of a resin and a conductive inorganic powder, and the conductive inorganic powder contains a needle-like conductive inorganic powder.
The needle-shaped conductive inorganic powder is titanium oxide having an antimony-doped tin oxide coating layer.
The resin is at least a silicone resin and the following formula (1).
Figure 0007001954000011
(In the formula, R 1 , m, R 2 , R 3 , X, Y, and Z indicate the following.
R 1 : Hydrogen atom or methyl group
m: Integer from 1 to 8
R 2 : Alkyl group with 1 to 4 carbon atoms
R 3 : Alkyl group having 1 to 8 carbon atoms or alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms
X'= 10-40 mol%.
Y'= 10-40 mol%.
Z'= 30-80 mol% and
60 mol% <Y'+ Z'<90 mol%.
X'+ Y'+ Z'= 100 mol%. )
Contains hydrolysis, condensation, and crosslinks of the copolymer represented by.
0. When the average film thickness of the coating layer is D (μm), the average thickness of the needle-shaped conductive inorganic powder in the film thickness direction is H (μm), and the average length of the major axis is L (μm). 05 ≦ H / D ≦ 0.30,
0.30 ≤ D ≤ 2.00,
0.6 ≤ L ≤ 3.0
A carrier for developing electrostatic latent images.
前記針状導電性無機粉の、前記被覆層中における含有量が5乃至40面積%である請求項1に記載の静電潜像現像用キャリア。 The carrier for electrostatic latent image development according to claim 1, wherein the content of the needle-shaped conductive inorganic powder in the coating layer is 5 to 40 area%. 前記被覆層中での針状導電性無機粉が4層以上充填されている請求項1又は2に記載の静電潜像現像用キャリア。 The carrier for electrostatic latent image development according to claim 1 or 2, wherein four or more layers of needle-shaped conductive inorganic powder in the coating layer are filled. 請求項1乃至3のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリア及びトナーを有する二成分現像剤。 A two-component developer having the carrier and toner for developing an electrostatic latent image according to any one of claims 1 to 3. 前記トナーは、カラートナーである請求項4に記載の二成分現像剤。 The two-component developer according to claim 4, wherein the toner is a color toner. キャリア及びトナーを含む補給用現像剤であって、キャリア1質量部に対してトナーを2~50質量部含有し、前記キャリアが請求項1乃至3のいずれかに記載の静電潜像現像用キャリアである補給用現像剤。 A replenishing developer containing a carrier and toner, which contains 2 to 50 parts by mass of toner with respect to 1 part by mass of the carrier, and the carrier is for electrostatic latent image development according to any one of claims 1 to 3. A replenishing developer that is a carrier. 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体を帯電させる帯電手段と、該静電潜像担持体上に静電潜像を形成する露光手段と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4又は5に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する転写手段と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる定着手段とを有する画像形成装置。 An electrostatic latent image carrier, a charging means for charging the electrostatic latent image carrier, an exposure means for forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier, and an electrostatic latent image carrier. The developing means for forming a toner image by developing the electrostatic latent image formed in the above using the two-component developer according to claim 4 or 5, and the toner formed on the electrostatic latent image carrier. An image forming apparatus having a transfer means for transferring an image to a recording medium and a fixing means for fixing the toner image transferred to the recording medium. 静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面を帯電させる帯電部材と、前記静電潜像担持体上に形成された静電潜像を請求項4又は5に記載の二成分現像剤を用いて現像する現像部と、前記静電潜像担持体をクリーニングするクリーニング部材とを有するプロセスカートリッジ。 2. The second aspect of claim 4 or 5, wherein the electrostatic latent image carrier, the charging member for charging the surface of the electrostatic latent image carrier, and the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier are described. A process cartridge having a developing unit for developing with a component developer and a cleaning member for cleaning the electrostatic latent image carrier. 静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成された静電潜像を、請求項4又は5に記載の二成分現像剤を用いて現像してトナー像を形成する工程と、該静電潜像担持体上に形成されたトナー像を記録媒体に転写する工程と、該記録媒体に転写されたトナー像を定着させる工程とを有する画像形成方法。 The step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier and the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier are subjected to the two-component developer according to claim 4 or 5. A step of forming a toner image by developing the toner image, a step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier to a recording medium, and a step of fixing the toner image transferred to the recording medium. Image forming method to have.
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