JP2005338349A - Image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法、静電記録法等において、潜像担持体に帯電部材を接触させて帯電させる接触帯電装置を有し、現像プロセスに二成分系現像剤を用いる画像形成方法に関する。 The present invention relates to an image forming method using a two-component developer in a developing process, which includes a contact charging device that charges a latent image carrier by contacting a charging member in an electrophotographic method or an electrostatic recording method.
電子写真法において、潜像担持体上に形成される静電潜像は、トナーにより現像され、その後、転写紙上に転写され定着される。この場合における現像方法としては、現在、現像剤としてトナーと磁性キャリアとからなる二成分系現像剤を用いる二成分系現像方式や、磁性キャリアを用いない一成分系現像剤を用いる一成分系現像方式等が知られているが、より高画質や高速が求められる場合には、二成分系現像方式が好適に用いられている。 In electrophotography, an electrostatic latent image formed on a latent image carrier is developed with toner, and then transferred and fixed on transfer paper. As a developing method in this case, currently, a two-component developing method using a two-component developer consisting of a toner and a magnetic carrier as a developer, or a one-component developing using a one-component developer not using a magnetic carrier. Although a method is known, a two-component development method is suitably used when higher image quality and higher speed are required.
そして、二成分系現像方式では、トナーと磁性キャリアとからなる二成分系現像剤が、現像剤担持体上で現像磁気ブラシと呼ばれる穂立ちを形成するが、この現像磁気ブラシが現像工程において潜像担持体に接触する、所謂、接触現像と、接触しないまま現像が行われる、所謂、非接触現像が知られている。通常、高画質や高濃度が求められる場合には、前者の接触現像が用いられることが多い。 In the two-component development system, a two-component developer composed of toner and a magnetic carrier forms a spike called a developing magnetic brush on the developer carrying member, and this developing magnetic brush is latent in the developing process. There are known so-called contact development, which is in contact with an image carrier, and so-called non-contact development, in which development is performed without contact. Usually, when high image quality and high density are required, the former contact development is often used.
一方、現像剤に関する最近の技術の代表的なものとして、トナー及び磁性キャリアの粒径を小さくする方法が挙げられる。例えば、特開昭58−184157号公報では、二成分系現像剤磁気ブラシが潜像担持体の表面を摺擦する現像プロセスにおいて、平均粒径10μm以下のトナーと、平均粒径5〜30μmの磁性キャリアとを用いるときに充分な高画質化を達成できるとしている。 On the other hand, a representative example of recent technology relating to the developer is a method of reducing the particle diameter of the toner and the magnetic carrier. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 58-184157, in a developing process in which a two-component developer magnetic brush rubs the surface of a latent image carrier, a toner having an average particle size of 10 μm or less and an average particle size of 5-30 μm are disclosed. It is said that sufficient image quality can be achieved when using a magnetic carrier.
ところが、トナーの粒径が小さい場合には、その帯電量が大きくなり、更に、ファンデルワールス力等によるキャリアに対する付着力も大きくなるため、現像時にトナーがキャリアから離れにくくなって、結果として画像濃度が薄くなるという問題が生じる。 However, when the particle size of the toner is small, the charge amount becomes large, and further, the adhesion force to the carrier due to van der Waals force and the like also becomes large. There arises a problem that the concentration becomes thin.
こういった問題を解決するために、現像剤担持体内部に配置された磁石を回転することによって二成分系現像剤を現像部へ搬送する現像方法を用い、且つ、キャリアとしてある程度の残留磁化をもつものを選択すると、現像磁気ブラシが現像剤担持体上で回転しつつ現像が行われるため、現像効率が高められ、画像濃度を高めることができることが知られている。 In order to solve these problems, a developing method is used in which a two-component developer is conveyed to the developing unit by rotating a magnet disposed inside the developer carrier, and a certain amount of residual magnetization is provided as a carrier. It is known that development is improved while developing magnetic brushes rotate on the developer carrying member, so that development efficiency can be increased and image density can be increased.
ここで用いられる磁性キャリアとしては、バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等の硬磁性体単体からなるものを用いられてきたが、これらは単体で用いるとキャリア粒子の比抵抗が低く、接触現像においては、現像剤担持体から印加されるバイアスをリークさせないよう樹脂によりコーティングがなされて用いられている。これはコート材が剥がれるような場合に不都合を生じる。 As the magnetic carrier used here, one made of a hard magnetic substance such as barium ferrite or strontium ferrite has been used. However, when these are used alone, the specific resistance of the carrier particles is low. It is used after being coated with a resin so as not to leak the bias applied from the agent carrier. This causes inconvenience when the coating material is peeled off.
また、小粒径化の要求等から、例えば、特公昭59−224416号公報等にみられるように、磁性体分散型の樹脂キャリアの開発がなされている。更に特開平10−268575号公報に開示されるよう磁気特性を自由に制御でき、高抵抗化を計るべく球状複合体粒子が提案されている。 Further, due to demands for reducing the particle size, magnetic material-dispersed resin carriers have been developed as seen in, for example, Japanese Examined Patent Publication No. 59-224416. Further, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-268575, spherical composite particles have been proposed in order to freely control the magnetic characteristics and to increase the resistance.
しかし、トナーが小さく、かつキャリア粒子も小さいときに、画像濃度を高く、しかもキャリア付着を十分に防止するにはまだ比抵抗が不十分であり、十分満足な磁性キャリアは得られていない。 However, when the toner is small and the carrier particles are small, the specific resistance is still insufficient to sufficiently increase the image density and sufficiently prevent carrier adhesion, and a sufficiently satisfactory magnetic carrier has not been obtained.
ところで、潜像担持体に静電潜像を形成する前に、潜像担持体表面全体に一様に電荷をのせるいわゆる一次帯電と呼ばれる工程が行われるが、従来、この帯電装置にはコロナ放電を用いる、いわゆるコロナ帯電器が使用されてきた。 Incidentally, before forming an electrostatic latent image on the latent image carrier, a so-called primary charging process is performed in which charges are uniformly applied to the entire surface of the latent image carrier. So-called corona chargers using discharge have been used.
しかし、近年これに代わって接触帯電装置が実用化されてきている。これは、低オゾン、低電力、装置の小型化を目的としており、帯電部材として導電ローラや磁気ブラシローラが用いられている。帯電方法としては、接触帯電をスムーズかつ均一に、また環境変動に影響されずに行うため、特開昭63−149669号公報に記載されているようにAC成分を重畳した電圧を帯電部材に印加することが望ましい。 However, in recent years, contact charging devices have been put to practical use instead. This is for the purpose of low ozone, low power, and downsizing of the apparatus, and a conductive roller or a magnetic brush roller is used as a charging member. As a charging method, in order to perform contact charging smoothly and uniformly and without being affected by environmental fluctuations, a voltage superimposed with an AC component is applied to the charging member as described in JP-A-63-149669. It is desirable to do.
このような接触帯電装置においても、その本質的な帯電機構は、帯電部材から潜像担持体への放電現象を用いており、そのためオゾンの発生は避けられず、また、帯電部材に印加する電圧は望まれる潜像担持体表面電位以上の値が少なくとも必要であり、上記のようなAC成分を用いた帯電を行った場合は電界による振動や異音の発生、放電による潜像担持体表面の劣化などの問題があった。 Even in such a contact charging device, the essential charging mechanism uses a discharge phenomenon from the charging member to the latent image carrier, and therefore generation of ozone is inevitable, and the voltage applied to the charging member Requires at least a value equal to or higher than the desired surface potential of the latent image carrier. When charging using the AC component as described above, vibration or abnormal noise is generated due to an electric field, or the surface of the latent image carrier is caused by discharge. There were problems such as deterioration.
このような問題を解決するため、潜像担持体への電荷の直接注入による帯電が望まれていた。潜像担持体表面に直接電荷を注入するためには、抵抗値の低い帯電部材を用い、長い帯電時間をかけることにより潜像担持体表面に存在する電荷のトラップ準位に帯電電荷を充電する方法がある。しかし、このような帯電方法では帯電部材の比抵抗が1×103Ωcm未満と非常に低いことが前提となり、潜像担持体表面に生じたキズやピンホールに対して大きな電荷リークをおこしてしまうなどの問題があった。また、十分な帯電を行うために必要な時間も、実用的なレベルではなかった。 In order to solve such a problem, charging by direct injection of charges into the latent image carrier has been desired. In order to inject charge directly onto the surface of the latent image carrier, a charging member having a low resistance value is used, and a long charge time is applied to charge the charged charge to the trap level of the charge existing on the surface of the latent image carrier. There is a way. However, such a charging method is based on the premise that the specific resistance of the charging member is as low as less than 1 × 10 3 Ωcm, and causes a large charge leak to scratches and pinholes generated on the surface of the latent image carrier. There was a problem such as. In addition, the time required for sufficient charging is not at a practical level.
そこで、特開平6−3921号公報に、潜像担持体表面に電荷注入層を設け、それに対して接触帯電部材で電荷を注入する方法が示されている。これにより以上に述べた接触帯電装置における諸問題を解決することが可能となっている。 Japanese Patent Laid-Open No. 6-3921 discloses a method in which a charge injection layer is provided on the surface of a latent image carrier and a charge is injected by a contact charging member. This makes it possible to solve various problems in the contact charging device described above.
以上のような接触帯電装置に用いる帯電部材としては、潜像担持体との接触ニップが大きくとれ、潜像担持体表面に均一に接触できる磁気ブラシローラが特に好適に用いられる。 As the charging member used in the contact charging device as described above, a magnetic brush roller that has a large contact nip with the latent image carrier and can uniformly contact the surface of the latent image carrier is particularly preferably used.
磁気ブラシローラを用いた接触帯電装置では、磁気ブラシを構成するひとつひとつの磁性粒子が互いに接触して導電経路を形成する必要があり、この導電経路を通じて流れた電荷によって潜像担持体表面が充電、帯電されるが、磁気ブラシ中に不純物が混入した場合、その帯電特性が変化してしまうという問題がある。例えば、トナー粒子等がなんらかの原因で磁気ブラシに比較的多量に混入した場合、こういった問題が現実化する可能性がある。最近、装置全体の小型化、メンテナンスの簡易化を実現するために、廃トナーの回収部分を省いたクリーナーレスプロセスが提案されているが、とくにこの場合には転写されずに潜像担持体上に残ったトナーがクリーニングされずに磁気ブラシ中に高い確率で混入してしまう。 In the contact charging device using the magnetic brush roller, each magnetic particle constituting the magnetic brush needs to be in contact with each other to form a conductive path, and the surface of the latent image carrier is charged by the charge flowing through the conductive path. Although charged, there is a problem that the charging characteristics change when impurities are mixed in the magnetic brush. For example, when toner particles or the like are mixed in a magnetic brush in a relatively large amount for some reason, such a problem may be realized. Recently, a cleaner-less process that eliminates the waste toner recovery part has been proposed in order to reduce the overall size of the apparatus and simplify maintenance. The toner remaining on the magnetic brush is mixed with high probability in the magnetic brush without being cleaned.
また、前述したような接触二成分系現像剤プロセス、AC現像バイアスを高画質化のために用いて、従来のような鉄粉キャリアやフェライトキャリア等のコア抵抗が1×109Ωcm以下であるような低抵抗コアに樹脂コートを施した磁性キャリアを現像剤に使用すると、キャリア付着やトナーカブリが発生し、これらのトナー、現像磁性キャリアが接触帯電部材に混入することにより、接触帯電能力が不十分になる場合があった。 In addition, the core resistance of the conventional iron powder carrier, ferrite carrier, etc. is 1 × 10 9 Ωcm or less by using the contact two-component developer process and the AC developing bias as described above for high image quality. When a magnetic carrier with a resin coating on such a low-resistance core is used as a developer, carrier adhesion and toner fogging occur, and these toner and developing magnetic carrier are mixed into the contact charging member, so that the contact charging ability is improved. In some cases, it was insufficient.
特開平6−222676号公報に、帯電磁気ブラシの接触帯電プロセスを用いた画像形成装置で、帯電磁気ブラシに用いる磁性粒子より、現像剤に用いる磁性キャリアの抵抗を高くして帯電及び現像の交流電圧電源を共通化する提案がなされているが、とくに接触二成分系の現像プロセスを用いた場合、該明細書に記載されている、フェライト粒子のコート材を変化させて抵抗をコントロールし、帯電磁気ブラシ用の磁性粒子と二成分系現像剤用の磁性キャリアに用いるような場合、フルカラー画像の高画質化を達成することはできなかった。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-222676, an image forming apparatus using a contact charging process of a charging magnetic brush is used to increase the resistance of a magnetic carrier used for a developer and to make an alternating current for charging and developing than magnetic particles used for a charging magnetic brush. Although a proposal has been made to share a voltage power source, particularly when a contact two-component development process is used, the resistance is controlled by changing the ferrite particle coating material described in the specification, When used for magnetic particles for electromagnetic brushes and magnetic carriers for two-component developers, it has not been possible to achieve high image quality of full-color images.
以上のような理由により、細線再現性に優れ、高画像濃度のフルカラー画像が得られる接触二成分系AC現像プロセスを用いて、かつ低オゾン発生が達成できる画像形成方法はこれまで実用化されていない。 For the above reasons, an image forming method that can achieve low ozone generation by using a contact two-component AC development process that is excellent in fine line reproducibility and obtains a full color image with high image density has been put into practical use. Absent.
本発明の目的は、上述の問題点を解消した画像形成方法、とくに二成分系現像剤と接触帯電プロセスを用いた画像形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming method that solves the above-described problems, particularly an image forming method using a two-component developer and a contact charging process.
本発明の目的は、オゾンの発生を抑制され、キャリア付着の発生がない、ハーフトーン再現性に優れる高画質トナー画像が得られる画像形成方法を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an image forming method in which generation of ozone is suppressed, carrier generation does not occur, and a high quality toner image excellent in halftone reproducibility can be obtained.
本発明の目的は、接触帯電磁気ブラシを用いた接触AC帯電プロセスを使った画像形成方法において、トナーが高転写効率であり、またトナーカブリがなく、クリーナーレスプロセスにも対応できる画像形成方法を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an image forming method using a contact AC charging process using a contact charging magnetic brush, wherein the toner has high transfer efficiency, no toner fog, and can be used in a cleaner-less process. It is to provide.
本発明は、表面抵抗が1×1010〜1×1016Ωである電荷注入層を有する静電潜像担持体を磁性粒子で構成された磁気ブラシにより帯電する帯電工程;
帯電された電荷注入層を有する静電潜像担持体に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程;及び
該電荷注入層を有する静電潜像担持体に形成された静電潜像を磁性キャリア及びトナーを有する二成分系現像剤の該トナーにより現像する現像工程;
を有する画像形成方法において、
該磁性キャリアは、バインダー樹脂及び磁性金属酸化物粒子を少なくとも含有し、
磁性キャリア粒子の比抵抗が25V〜500V印加時に5.0×1013Ωcm以上であり、
磁性キャリア粒子の10キロエルステッドにおける飽和磁化100〜300emu/cm3であり、残留磁化が25〜150emu/cm3であり、
磁性キャリア粒子の真比重が3.0〜4.9g/cm3であり、
磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であり、
下記式を満足することを特徴とする画像形成方法に関する。
The present invention provides a charging step of charging an electrostatic latent image carrier having a charge injection layer having a surface resistance of 1 × 10 10 to 1 × 10 16 Ω with a magnetic brush composed of magnetic particles;
A latent image forming step of forming an electrostatic latent image by exposure on an electrostatic latent image carrier having a charged charge injection layer; and an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier having the charge injection layer A development step of developing a two-component developer having a magnetic carrier and toner with the toner;
In an image forming method having
The magnetic carrier contains at least a binder resin and magnetic metal oxide particles,
The specific resistance of the magnetic carrier particles is 5.0 × 10 13 Ωcm or more when 25 V to 500 V is applied,
The saturation magnetization at 10 kilo-Oersted of the magnetic carrier particles is 100 to 300 emu / cm 3 , the residual magnetization is 25 to 150 emu / cm 3 ,
The true specific gravity of the magnetic carrier particles is 3.0 to 4.9 g / cm 3 ,
Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particles is 0.001 to 5.0% by weight,
The present invention relates to an image forming method that satisfies the following formula.
−6.0R+300≦M≦−3.0R+350
5≦R≦30
R:磁性キャリア粒子の個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリア粒子の飽和磁化(emu/cm3)
本発明における現像方式には、現像剤として二成分系現像剤を用い、現像剤磁気ブラシが潜像担持体に接触して摺擦しつつ交番電界をかけながら現像を行う、いわゆる接触二成分系AC現像を行い、かつ現像剤担持体が、円筒状の非磁性スリーブと該非磁性スリーブに内包されている磁石とを有し、且つ、該磁石が回転駆動するように構成されていることが最適である。これは、前述したように、ハーフトーン再現性に優れた高画質トナー画像を得るためである。
−6.0R + 300 ≦ M ≦ −3.0R + 350
5 ≦ R ≦ 30
R: Number average particle diameter of magnetic carrier particles (μm)
M: saturation magnetization of magnetic carrier particles (emu / cm 3 )
In the developing system of the present invention, a so-called contact two-component system is used in which a two-component developer is used as a developer and development is performed while an alternating electric field is applied while the developer magnetic brush contacts and rubs the latent image carrier. It is optimal that AC development is performed and the developer carrier has a cylindrical nonmagnetic sleeve and a magnet contained in the nonmagnetic sleeve, and the magnet is configured to be rotationally driven. It is. This is to obtain a high-quality toner image having excellent halftone reproducibility as described above.
また、該潜像担持体の表面抵抗が1×1010〜1×1016Ωである電荷注入層が存在し、これに接触帯電する部材で一次帯電を行うことで、オゾンの発生を抑制することができる。特に、磁性粒子を用いた帯電ブラシを使用することで、より、均一な帯電が可能となる。 Further, there is a charge injection layer having a surface resistance of 1 × 10 10 to 1 × 10 16 Ω of the latent image carrier, and primary charging is performed by a member that is charged in contact with the charge injection layer, thereby suppressing generation of ozone. be able to. In particular, by using a charging brush using magnetic particles, more uniform charging is possible.
更に、二成分系現像剤を構成する磁性キャリアの磁気力を軟磁性体、硬磁性体を混合してコントロールし、かつ実質的に高抵抗化することにより、トナーカブリとキャリア付着を防止しつつ、ハーフトーン再現性の良好な、高画質画像が得られる。 Furthermore, the magnetic force of the magnetic carrier constituting the two-component developer is controlled by mixing a soft magnetic material and a hard magnetic material, and substantially increased in resistance, thereby preventing toner fog and carrier adhesion. High-quality images with good halftone reproducibility can be obtained.
また、以上のような構成の画像形成装置に、重合法によって製造されるトナーを使用することにより、高転写効率で、カブリのないトナーによりクリーナーレスの画像形成方法も併せて達成することができる。 Further, by using the toner produced by the polymerization method in the image forming apparatus having the above-described configuration, it is possible to achieve a cleaner-less image forming method with high transfer efficiency and toner without fog. .
また、以上のような実質的に高抵抗で、磁性キャリアの磁気力を軟磁性体、硬磁性体を混合してコントロールした樹脂キャリアを用いて、現像剤担持体の回転の進行方向と潜像担持体の回転の進行方向が、対向部において互いにカウンター方向である現像方式を好ましく用いることによって、スキャベンジングを防止しつつ、高画像濃度でドット抜けのない高品位画像を得ることができる。 Further, the rotation direction of the developer carrying member and the latent image using the resin carrier having a substantially high resistance as described above and controlling the magnetic force of the magnetic carrier by mixing a soft magnetic material and a hard magnetic material. By preferably using a developing method in which the direction of rotation of the carrier is a counter direction at the opposing portion, a high-quality image with high image density and no missing dots can be obtained while preventing scavenging.
本発明によれば、潜像担持体に帯電部材を接触させて帯電させる接触帯電装置を有する画像形成方法において、実質的に高抵抗である現像磁性キャリアを用いて接触二成分系AC現像を行うことで、細線再現性に優れ、トナーカブリやキャリア付着のない高画質化を達成することができる。 According to the present invention, in an image forming method having a contact charging device in which a charging member is brought into contact with a latent image carrier and charged, contact two-component AC development is performed using a developing magnetic carrier having substantially high resistance. As a result, it is possible to achieve high image quality with excellent fine line reproducibility and without toner fog or carrier adhesion.
以下、本発明の好ましい実施の形態を挙げて、本発明を更に詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention.
本発明者らが詳細な検討を行ったところ、本発明における潜像担持体の電荷注入層の表面抵抗は、1×1010〜1×1016Ωであることが必要であり、より好ましくは1×1012〜1×1015Ωの範囲にあることが好ましいことがわかった。電荷注入層の表面抵抗が1×1010Ω未満である場合、接触帯電部材から注入される電荷が電荷注入層の表面で保持されずに、反転現像系の電子写真プロセスでは結果として画像流れと呼ばれる現象を引き起こすことがあった。これはとくに高湿下で多く見られた。電荷注入層の表面の抵抗が1×1016Ωを超える場合は、電荷が十分に注入されず、潜像担持体の帯電不良領域に不必要にトナーが乗ってしまういわゆる帯電ポジゴーストが発生することがある。 As a result of detailed studies by the present inventors, the surface resistance of the charge injection layer of the latent image carrier in the present invention is required to be 1 × 10 10 to 1 × 10 16 Ω, more preferably. It has been found that it is preferably in the range of 1 × 10 12 to 1 × 10 15 Ω. When the surface resistance of the charge injection layer is less than 1 × 10 10 Ω, the charge injected from the contact charging member is not held on the surface of the charge injection layer, and as a result, in the electrophotographic process of the reversal development system, image flow and It sometimes caused the phenomenon called. This was especially seen under high humidity. When the resistance of the surface of the charge injection layer exceeds 1 × 10 16 Ω, the charge is not sufficiently injected, and so-called charged positive ghost is generated in which the toner is unnecessarily carried on the poorly charged region of the latent image carrier. Sometimes.
また、以上のように潜像担持体の電荷注入層の表面抵抗が1×1010Ω〜1×1016Ωの範囲にあっても、注入帯電部材の比抵抗が適当な範囲になければ、適正に帯電は行われない。これは注入帯電部材の構成によって調整される必要があるが、例えば磁性粒子で構成される帯電ブラシローラを用いる場合、1×105〜1×108Ωcmの比抵抗の磁性体で構成された帯電ブラシローラが良好な帯電性を示す。 As described above, even if the surface resistance of the charge injection layer of the latent image carrier is in the range of 1 × 10 10 Ω to 1 × 10 16 Ω, if the specific resistance of the injection charging member is not in an appropriate range, It is not properly charged. This needs to be adjusted depending on the configuration of the injection charging member. For example, when a charging brush roller made of magnetic particles is used, it is made of a magnetic material having a specific resistance of 1 × 10 5 to 1 × 10 8 Ωcm. The charging brush roller exhibits good chargeability.
帯電磁気ブラシローラを構成する磁性体は、例えば鉄、コバルト、ニッケルなど磁性金属や、その化合物を用いることができる。これらを適切なコート樹脂でコートするか、或いは酸化処理、還元処理などを行って、上記の比抵抗に調整する必要がある。例えば、水素還元処理したZn−Cuフェライト、酸化処理したマグネタイトなどを用いることができる。また、磁性金属酸化物と導電性微粒子とをバインダー樹脂中に分散させたバインダー型の磁性粒子、或いは該バインダー型磁性粒子を適切なコート樹脂でコートしたものを用いることもできる。 As the magnetic body constituting the charging magnetic brush roller, for example, a magnetic metal such as iron, cobalt, nickel, or a compound thereof can be used. It is necessary to adjust these specific resistances by coating these with an appropriate coating resin, or by performing oxidation treatment, reduction treatment, or the like. For example, hydrogen-reduced Zn—Cu ferrite, oxidized magnetite, or the like can be used. Alternatively, binder-type magnetic particles in which magnetic metal oxide and conductive fine particles are dispersed in a binder resin, or those obtained by coating the binder-type magnetic particles with an appropriate coating resin can also be used.
潜像担持体の電荷注入層としては、絶縁性でかつ透光性のバインダー樹脂中に導電性の微粒子を分散したものが好ましく用いられる。この電荷注入層を、電圧を印加された帯電磁気ブラシが接触することで、あたかも潜像担持体の導電基体に対して導電粒子が無数の独立したフロート電極のように存在し、これらのフロート電極が形成するコンデンサーに充電を行うような作用を期待することができる。従って、接触帯電部材に印加した電圧と潜像担持体表面電位は等しい値に収束し、印加する電圧も最小限のもので良いという効果も認められた。 As the charge injection layer of the latent image carrier, a material in which conductive fine particles are dispersed in an insulating and translucent binder resin is preferably used. The charge injection layer contacts the charged magnetic brush to which a voltage is applied, so that the conductive particles exist as innumerable independent float electrodes with respect to the conductive substrate of the latent image carrier, and these float electrodes The effect | action which charges the capacitor | condenser which forms is anticipated. Therefore, it was recognized that the voltage applied to the contact charging member and the latent image carrier surface potential converge to the same value, and the applied voltage may be minimal.
前述したように、高画質化を達成するために接触二成分系現像プロセス、AC現像バイアスを用いたとき、以上のように電荷注入層の表面抵抗が1×1010Ω〜1×1016Ωの範囲にある潜像担持体を用いるとき、従来のような鉄粉キャリアやフェライトに樹脂コートを施した磁性キャリアを現像剤に使用すると、キャリア付着やトナーカブリが著しく発生することが見受けられた。 As described above, when a contact two-component development process and an AC development bias are used to achieve high image quality, the surface resistance of the charge injection layer is 1 × 10 10 Ω to 1 × 10 16 Ω as described above. When using a latent image carrier in the above range, it has been found that if a conventional iron powder carrier or magnetic carrier with a resin coating on ferrite is used as a developer, carrier adhesion and toner fogging will remarkably occur. .
これは、表面の比抵抗が比較的低い潜像担持体と、従来の鉄粉キャリアやフェライトキャリアのような比抵抗の低い現像磁性キャリアを合わせて使用する場合、潜像担持体上の潜像の電位が、接触して摺擦する現像磁性キャリア粒子を介してリークしてその電位を現像バイアス電位に近づくように変化させてしまい、その結果、カブリ取り電位が低くなりトナーカブリを発生する。また、現像バイアスがキャリアに注入され、それが原因でキャリア付着も同時に起こりやすくなっていることがわかった。 This is because when a latent image carrier having a relatively low surface resistivity and a development magnetic carrier having a low specific resistance such as a conventional iron powder carrier or ferrite carrier are used in combination, the latent image on the latent image carrier is used. This potential leaks through the developing magnetic carrier particles that come into contact and rubs, and the potential is changed so as to approach the developing bias potential. As a result, the fog removal potential is lowered and toner fog occurs. It was also found that the developing bias was injected into the carrier, which caused carrier adhesion to occur at the same time.
従って、キャリアとして特有の磁気特性を有する磁性キャリアを用い、且つ、比抵抗が十分に高く、磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量を制御した磁性キャリア粒子を用いれば、十分な画像濃度が得られ、キャリア付着の発生がなく、しかも、その特性を耐久維持できることを知見して本発明に至った。 Therefore, if a magnetic carrier having a specific magnetic property is used as the carrier, and the magnetic carrier particle having a sufficiently high specific resistance and controlling the Fe (II) content relative to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particle is used, The inventors have found that a sufficient image density can be obtained, there is no occurrence of carrier adhesion, and the characteristics can be maintained durability, and the present invention has been achieved.
更に、上記特有の磁気特性を有する磁性キャリアとしては、熱硬化性のバインダー樹脂を用いて重合法によって得られる球形の樹脂キャリアであって、且つ、磁気特性の異なる2種以上の磁性金属酸化物を組み合わせて用い、これらが分散した状態の磁性体分散型樹脂キャリアを使用することが有効であることもわかった。 Furthermore, the magnetic carrier having the above-mentioned specific magnetic characteristics is a spherical resin carrier obtained by a polymerization method using a thermosetting binder resin, and two or more kinds of magnetic metal oxides having different magnetic characteristics. It was also found that it is effective to use a magnetic material-dispersed resin carrier in which these are dispersed in combination.
以下、これらについて更に詳細に説明する。 Hereinafter, these will be described in more detail.
磁性キャリアについて本発明者らが詳細に検討した結果、トナー粒径が1乃至10μmのごとき小粒径化したときに、磁性キャリアとして個数平均粒径が5〜30μmのものを使用することが好適であることがわかった。即ち、この場合に、個数平均粒径が5μmよりも小さい磁性キャリアを使用すると、現像磁気ブラシが潜像担持体に接触しつつ現像が行われる、所謂、接触現像を行ったときに、後述する本発明で採用する磁気特性を有する磁性キャリアを使用したとしてもキャリア付着を免れることができない。一方、個数平均粒径が30μmよりも大きい磁性キャリアを用いた場合には、磁性キャリアの表面積が小さくなるために、キャリア表面を好ましいトナー濃度で保持することができなくなる結果、トナーカブリの原因となったり、十分な画像濃度が得られない場合がある。 As a result of detailed studies on the magnetic carrier by the present inventors, it is preferable to use a magnetic carrier having a number average particle size of 5 to 30 μm when the toner particle size is reduced to 1 to 10 μm. I found out that That is, in this case, when a magnetic carrier having a number average particle size smaller than 5 μm is used, development is performed while the developing magnetic brush is in contact with the latent image carrier. Even if a magnetic carrier having magnetic properties employed in the present invention is used, carrier adhesion cannot be avoided. On the other hand, when a magnetic carrier having a number average particle size larger than 30 μm is used, the surface area of the magnetic carrier becomes small, so that the carrier surface cannot be held at a preferable toner concentration. Or a sufficient image density may not be obtained.
更に、前述したように、上記のような小粒径のトナーを用いる場合には、現像剤担持体内部に配置されている磁石が回転駆動して二成分系現像剤を現像部へと搬送する構成の現像方法を用いることによって、十分な画像濃度が得られることが知られているが、本発明者らの更なる検討の結果、このときに、磁気特性を適宜に制御した磁性キャリアを使用すれば、ハーフトーン再現性に優れ、高い画像濃度を保ちつつ、キャリア付着の発生を有効に防止でき、しかも、その性能を耐久維持できることがわかった。そして、キャリアの磁性特性としては、具体的に、10キロエルステッドの磁場における飽和磁化が100乃至300emu/cm3であり、残留磁化が15乃至150emu/cm3であることが重要であり、また更に、磁性キャリア粒径とキャリアの飽和磁化が密接に関係していることも見いだした。磁性キャリアの粒径が5乃至30μmである場合に以下の関係式を満足する領域の飽和磁化を有するキャリアを用いることでキャリア付着、ハーフトーン画質の再現性、画像濃度をバランスよく良好にすることが可能となった。 Further, as described above, when the toner having the small particle diameter as described above is used, the magnet disposed inside the developer carrying member is rotationally driven to convey the two-component developer to the developing unit. It is known that a sufficient image density can be obtained by using a developing method having a configuration. However, as a result of further studies by the inventors, a magnetic carrier whose magnetic characteristics are appropriately controlled is used at this time. As a result, it was found that halftone reproducibility is excellent, carrier adhesion can be effectively prevented while maintaining high image density, and the performance can be maintained durability. As the magnetic characteristics of the carrier, specifically, it is important that the saturation magnetization in a magnetic field of 10 kilo-Oersted is 100 to 300 emu / cm 3 , and the residual magnetization is 15 to 150 emu / cm 3 , and further It was also found that the magnetic carrier particle size and the saturation magnetization of the carrier are closely related. When the particle size of the magnetic carrier is 5 to 30 μm, the carrier adhesion, the reproducibility of the halftone image quality, and the image density are improved with good balance by using the carrier having the saturation magnetization in the region satisfying the following relational expression. Became possible.
(式) −6.0R+300≦M≦−3.0R+350
5≦R≦30
R:磁性キャリア粒子の個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリア粒子の飽和磁化(emu/cm3)
−6.0R+300>Mとなる場合には、後述するがキャリア粒子をいくら高抵抗化してもキャリア付着を防止することが困難となる。また、M>−3.0R+350なる場合には、現像磁気ブラシが粗になり、ハーフトーン再現性に劣り、トナー劣化を促進させるようになる。
(Formula) −6.0R + 300 ≦ M ≦ −3.0R + 350
5 ≦ R ≦ 30
R: Number average particle diameter of magnetic carrier particles (μm)
M: saturation magnetization of magnetic carrier particles (emu / cm 3 )
When −6.0R + 300> M, as will be described later, it becomes difficult to prevent carrier adhesion no matter how much the resistance of the carrier particles is increased. When M> −3.0R + 350, the developing magnetic brush becomes rough, the halftone reproducibility is inferior, and toner deterioration is promoted.
また、使用する磁性キャリアの残留磁化についは、15emu/cm3よりも低い場合は、二成分系現像剤が現像剤担持体上で良好に転がることができず、本発明の所期の目的である画像濃度の向上を達成することができなくなり、一方、磁性キャリアの残留磁化が150emu/cm3よりも高い場合には、現像剤担持体の磁場から離れたところでもキャリア同士の磁化による凝集が大きいため、トナーの劣化が避けられず、耐久特性が悪くなる。 In addition, when the residual magnetization of the magnetic carrier used is lower than 15 emu / cm 3 , the two-component developer cannot roll well on the developer carrier, and for the intended purpose of the present invention. On the other hand, if the residual magnetization of the magnetic carrier is higher than 150 emu / cm 3 , aggregation due to the magnetization of the carriers may occur even at a position away from the magnetic field of the developer carrier. Since the toner is large, the deterioration of the toner is unavoidable and the durability characteristics are deteriorated.
また、本発明の磁性キャリアにおいては、磁気特性と共にキャリア粒子の比抵抗が重要である。即ち、25乃至500V印加時に5.0×1013Ω・cm以上という高い比抵抗を有することが必須であることも見いだした。いずれの電圧印加時において5.0×1013Ω・cmより低い比抵抗を示すキャリアは現像バイアスがキャリアを介して潜像電位を低下させ、画像の劣化を生じさせたり、カブリを生じたり、また、キャリア自身が電荷を注入されることによりキャリア付着を生じたりする場合がある。 In the magnetic carrier of the present invention, the specific resistance of the carrier particles is important together with the magnetic properties. That is, it has been found that it is essential to have a high specific resistance of 5.0 × 10 13 Ω · cm or more when a voltage of 25 to 500 V is applied. A carrier having a specific resistance lower than 5.0 × 10 13 Ω · cm when any voltage is applied causes the development bias to lower the latent image potential via the carrier, causing image degradation, fogging, In addition, the carrier itself may be injected by injecting charges.
そして、本発明者らの更なる検討によれば、上記のような特有の磁気特性を有し、且つ、本発明の所期の目的を容易に達成し得る磁性キャリアを効率的に得るためには、少なくとも磁性体を含む磁性金属酸化物粒子をバインダー樹脂に分散させた、所謂、磁性体分散型の樹脂キャリアを用い、その構成材料として、熱硬化性のバインダー樹脂と磁気特性の異なる2種以上の磁性金属酸化物を少なくとも用い、重合法によって作製することが有効であることがわかった。 Further, according to further studies by the present inventors, in order to efficiently obtain a magnetic carrier having the above-mentioned specific magnetic characteristics and capable of easily achieving the intended purpose of the present invention. Uses a so-called magnetic material-dispersed resin carrier in which magnetic metal oxide particles containing at least a magnetic material are dispersed in a binder resin, and has two types of magnetic materials different from those of a thermosetting binder resin. It has been found that it is effective to use at least the above magnetic metal oxide and to produce it by a polymerization method.
そして、上記2種以上の磁性金属酸化物の組み合わせとして、残留磁化が小さい、所謂、軟磁性で比較的飽和磁化の高い磁性金属酸化物粒子と、残留磁化が大きい、所謂、硬磁性の磁性金属酸化物粒子を混合して用いることが有効であることを見いだした。 As a combination of the above two or more kinds of magnetic metal oxides, so-called soft magnetic magnetic metal oxide particles having a relatively high saturation magnetization and so-called hard magnetic magnetic metal having a large residual magnetization are obtained. It has been found that it is effective to use a mixture of oxide particles.
更に、これらの磁性体を分散させるバインダー樹脂として、フェノール樹脂やメラミン樹脂等の熱硬化性の樹脂を用い、且つ、重合法によって作製した磁性キャリアを用いることが有効であることがわかった。即ち、かかる磁性キャリアは、硬く強度に優れ、しかも球形であるので、このような磁性キャリアを用いれば、現像器内での磁気的シェア等によるキャリア破壊が有効に防止されて、キャリア付着の発生が抑制され、また、その形状が球形であるために、現像剤担持体上で転がり易く、トナーを良好な状態で現像部に供給することが可能となるため、本発明の所期の目的である画像濃度の向上を更に達成できる。 Furthermore, it has been found that it is effective to use a thermosetting resin such as a phenol resin or a melamine resin as a binder resin for dispersing these magnetic materials, and to use a magnetic carrier prepared by a polymerization method. That is, since such a magnetic carrier is hard, excellent in strength, and spherical, using such a magnetic carrier effectively prevents carrier destruction due to magnetic shear in the developing device, and causes carrier adhesion. For the intended purpose of the present invention, the shape is spherical and the toner is easy to roll on the developer carrying member, and the toner can be supplied to the developing unit in a good state. A certain image density improvement can be further achieved.
更に、表面近傍に非磁性金属酸化物粒子を含有した層を設けることで、磁性キャリアの前述した高抵抗化が計れるようになった。その高抵抗化の目安として、該磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であることが本発明において必要であることを見いだした。 Further, by providing a layer containing non-magnetic metal oxide particles in the vicinity of the surface, the above-described high resistance of the magnetic carrier can be achieved. As a measure for increasing the resistance, the present inventors have found that the Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particles is 0.001 to 5.0% by weight in the present invention.
更に、磁性キャリアはシリコーン系の樹脂層をコーティングして用いることで、より流動性に優れ、帯電性に優れ、強度を更に高めることができる。 Furthermore, the magnetic carrier is coated with a silicone-based resin layer, so that it can be further improved in fluidity, chargeability, and strength.
また、本発明に好適に用いることのできるトナーとしては、重量平均粒径が1〜10μmであり、個数基準の変動係数が0〜35%であることが好ましい。即ち、本発明のキャリアと良好に帯電を行うために小粒径トナーであり、そのときの粒度分布がシャープであることが必要であることがわかった。更に、流動性を高め帯電性を良好にするために個数平均粒径が0.2μm以下の無機微粒子、0.2μm以下の有機微粒子又はそれらの混合物を含有した小粒径トナーを用いることが好ましい。 The toner that can be suitably used in the present invention preferably has a weight average particle diameter of 1 to 10 μm and a number-based variation coefficient of 0 to 35%. That is, it was found that in order to charge well with the carrier of the present invention, it is a small particle size toner and the particle size distribution at that time needs to be sharp. Further, in order to improve the fluidity and improve the chargeability, it is preferable to use a small particle size toner containing inorganic fine particles having a number average particle size of 0.2 μm or less, organic fine particles having a particle size of 0.2 μm or less, or a mixture thereof. .
更に、該トナーは粒子全体、又は一部が重合法により形成され、該トナーの形状係数SF−1が100〜130であることが更に流動性を高め、高画質化を計るために好ましい。このような小粒径のトナーを効率的に得るためには、懸濁重合や乳化重合、分散重合等の重合法を用いてトナーを製造することが好ましい。 Further, it is preferable that the toner is formed entirely or partly by a polymerization method, and that the toner has a shape factor SF-1 of 100 to 130 in order to further improve fluidity and improve image quality. In order to efficiently obtain a toner having such a small particle diameter, it is preferable to produce the toner using a polymerization method such as suspension polymerization, emulsion polymerization, or dispersion polymerization.
以下、本発明の画像形成方法において好適に使用できる上記のような態様の磁性キャリアについて説明する。 Hereinafter, the magnetic carrier having the above-described aspect that can be suitably used in the image forming method of the present invention will be described.
この場合に用いることができる金属酸化物としては、軟磁性体粒子として、例えば、MO・Fe2O3又はMFe2O4の一般式で表される、マグネタイト、ソフトフェライト等を好ましく用いることができる。式中のMとしては、2価或いは1価の金属イオン、例えば、Mn、Fe、Ni、Co、Cu、Mg、Zn、Cd、Li等が相当し、更に、Mは、単独或いは複数の金属として用いることができる。このようなものとしては、例えば、マグネタイト、γ酸化鉄、Mn−Zn系フェライト、Ni−Zn系フェライト、Mn−Mg系フェライト、Ca−Mg系フェライト、Li系フェライト、Cu−Zn系フェライトと言った鉄系磁性酸化物を挙げることができる。 As the metal oxide that can be used in this case, for example, magnetite or soft ferrite represented by a general formula of MO · Fe 2 O 3 or MFe 2 O 4 is preferably used as the soft magnetic particles. it can. M in the formula corresponds to a divalent or monovalent metal ion such as Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Mg, Zn, Cd, Li, and the like, and M is a single or a plurality of metals. Can be used as Examples of such materials include magnetite, γ iron oxide, Mn—Zn ferrite, Ni—Zn ferrite, Mn—Mg ferrite, Ca—Mg ferrite, Li ferrite, and Cu—Zn ferrite. And iron-based magnetic oxides.
また、上記した軟磁性の金属酸化物粒子と共に用いる硬磁性金属酸化物粒子としては、例えば、BaFe12O19、SrFe12O19で表されるバリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等を挙げることができる。更に、磁気特性や電気抵抗等の調整のために、上記金属酸化物以外にも、Mg、Al、Si、Ca、Sc、Ti、V、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sr、Y、Zr、Nb、Mo、Cd、Sn、Ba、Pb等の金属を、単独或いは複数用いた非磁性の金属酸化物を併用することもできる。 Examples of the hard magnetic metal oxide particles used together with the soft magnetic metal oxide particles include barium ferrite and strontium ferrite represented by BaFe 12 O 19 and SrFe 12 O 19 . In addition to the above metal oxides, Mg, Al, Si, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, A nonmagnetic metal oxide using a single or a plurality of metals such as Sr, Y, Zr, Nb, Mo, Cd, Sn, Ba, and Pb can also be used.
尚、上記で言うソフトフェライトとは、軟磁性のフェライトであって、その保磁力Hcが100エルステッド以下のものを意味する。 The soft ferrite mentioned above means a soft magnetic ferrite having a coercive force Hc of 100 oersted or less.
上記の金属酸化物を樹脂に分散してコアとする場合、磁性を示す金属酸化物の個数平均粒径はキャリア粒径によっても変わるが、0.02〜2μmまでのものが好ましく用いることができる。また、2種以上の金属酸化物を分散させて用いる場合、磁性を示す金属酸化物の個数平均粒径は0.02〜2μmまでのものが用いることができ、他方の非磁性金属酸化物の個数平均粒径は0.05〜5μmのものが使用できる。この場合、磁性粒子(粒径ra)に対して他方の非磁性金属酸化物(粒径rb)の粒径比rb/raは1倍を超えることが好ましく、1倍を超え5倍以下であることがより好ましい。1.0倍以下であると比抵抗の低い磁性金属酸化物粒子が表面に出やすくなり、キャリアコアの抵抗を十分に上げることができず、本発明のキャリア付着を防止する効果が得られにくくなる。また、5.0倍を超えると樹脂中への金属酸化物粒子の取り込みが上手くいかなくなる場合もあり、キャリアの強度が低下し、キャリア破壊を引き起こしやすくなる。 When the above metal oxide is dispersed in a resin and used as a core, the number average particle size of the metal oxide exhibiting magnetism varies depending on the carrier particle size, but those up to 0.02 to 2 μm can be preferably used. . When two or more kinds of metal oxides are dispersed and used, the number average particle diameter of the metal oxide exhibiting magnetism can be 0.02 to 2 μm, and the other nonmagnetic metal oxide can be used. A number average particle diameter of 0.05-5 micrometers can be used. In this case, the particle size ratio rb / ra of the other nonmagnetic metal oxide (particle size rb) with respect to the magnetic particles (particle size ra) is preferably more than 1 time and more than 1 time and 5 times or less. It is more preferable. When the ratio is 1.0 times or less, magnetic metal oxide particles having a low specific resistance are likely to appear on the surface, the resistance of the carrier core cannot be sufficiently increased, and it is difficult to obtain the effect of preventing carrier adhesion of the present invention. Become. On the other hand, if it exceeds 5.0 times, the incorporation of metal oxide particles into the resin may not be successful, so that the strength of the carrier is lowered and the carrier is easily destroyed.
また、樹脂に分散して用いる金属酸化物の比抵抗は、磁性粒子が1×103Ωcm以上の範囲のものを使用でき、特に、2種以上の金属酸化物を混合して用いる場合には、磁性を示す粒子が1×103Ωcm以上の範囲のものであり、他方の非磁性金属酸化物粒子は磁性粒子よりも高い比抵抗を有するものを用いることが必要である。好ましくは本発明に用いる他方の非磁性金属酸化物の比抵抗は、1×108Ωcm以上のものが好ましく用いられる。磁性粒子の比抵抗が1×103Ωcm未満であると、分散する金属酸化物の含有量を減量しても所望のキャリア比抵抗が得られない。また、2種以上の金属酸化物を分散する場合には粒径の大きな非磁性金属酸化物の比抵抗が1×108Ωcm未満であると、キャリアコアの比抵抗を十分に高めることができず、本発明の効果が得られにくくなる。 Further, the specific resistance of the metal oxide used dispersed in the resin can be one in which the magnetic particles are in the range of 1 × 10 3 Ωcm or more, especially when two or more kinds of metal oxides are used in combination. It is necessary that the particles exhibiting magnetism are in the range of 1 × 10 3 Ωcm or more, and the other nonmagnetic metal oxide particles have a higher specific resistance than the magnetic particles. The specific resistance of the other nonmagnetic metal oxide used in the present invention is preferably 1 × 10 8 Ωcm or more. If the specific resistance of the magnetic particles is less than 1 × 10 3 Ωcm, the desired carrier specific resistance cannot be obtained even if the content of the dispersed metal oxide is reduced. In addition, when two or more kinds of metal oxides are dispersed, the specific resistance of the carrier core can be sufficiently increased when the specific resistance of the nonmagnetic metal oxide having a large particle size is less than 1 × 10 8 Ωcm. Therefore, it is difficult to obtain the effects of the present invention.
本発明の金属酸化物分散樹脂コアの金属酸化物の総含有量は、50重量%〜99重量%である。金属酸化物の量が50重量%未満であると、帯電性が不安定になり、特に低温低湿環境下においてキャリアが帯電し、その残留電荷が残存しやすくなるために微粉トナーや外添剤等がキャリア表面に付着しやすくなる。また、99重量%を超えるとキャリア強度が低下して、耐久によるキャリアの割れなどの問題を生じやすくなる。 The total content of metal oxides in the metal oxide-dispersed resin core of the present invention is 50% by weight to 99% by weight. When the amount of the metal oxide is less than 50% by weight, the chargeability becomes unstable, and the carrier is charged particularly in a low-temperature and low-humidity environment. Tends to adhere to the carrier surface. On the other hand, when it exceeds 99% by weight, the carrier strength is lowered, and problems such as cracking of the carrier due to durability tend to occur.
また、本発明で使用する金属酸化物分散樹脂コアに含有される金属酸化物は、親油化処理されていることが好ましい。親油化処理された金属酸化物はバインダー樹脂中に分散させコア粒子を形成する場合、均一でかつ高密度でバインダー樹脂中に取り込まれることが可能となる。特に、重合法でコア粒子を形成する場合は球形で表面が平滑な粒子を得るために、また、粒度分布をシャープにするために重要である。 Moreover, it is preferable that the metal oxide contained in the metal oxide-dispersed resin core used in the present invention has been subjected to a lipophilic treatment. When the oleophilic metal oxide is dispersed in the binder resin to form core particles, it can be uniformly and densely incorporated into the binder resin. In particular, when core particles are formed by a polymerization method, it is important for obtaining spherical and smooth particles and for sharpening the particle size distribution.
親油化処理はシラン系カップリング剤やチタネート系カップリング剤などのカップリング剤で金属酸化物を処理するか、界面活性剤を含む水性溶媒中に金属酸化物を分散させることにより表面を親油化する等の方法がある。 In the oleophilic treatment, the metal oxide is treated with a coupling agent such as a silane coupling agent or a titanate coupling agent, or the surface is treated by dispersing the metal oxide in an aqueous solvent containing a surfactant. There are methods such as oiling.
ここでいうシラン系カップリング剤としては、疎水性基、アミノ基或いはエポキシ基を有するものを用いることができる。疎水性基をもつシラン系カップリング剤として例えば、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリス(β−メトキシ)シラン等を挙げることができる。アミノ基をもつシラン系カップリング剤としては、γ−アミノプロピルエトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、N−β(アミノエチル)−γ−アミノプロピルメチルジメトキシシラン、N−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン等が挙げられる。エポキシ基をもつシラン系カップリング剤としては、γ−グリシドキシプロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリエトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)トリメトキシシラン等が挙げられる。 As a silane coupling agent here, what has a hydrophobic group, an amino group, or an epoxy group can be used. Examples of the silane coupling agent having a hydrophobic group include vinyltrichlorosilane, vinyltriethoxysilane, and vinyltris (β-methoxy) silane. Examples of silane coupling agents having an amino group include γ-aminopropylethoxysilane, N-β (aminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane, and N-β (aminoethyl) -γ-aminopropylmethyldimethoxysilane. N-phenyl-γ-aminopropyltrimethoxysilane and the like. Examples of the silane coupling agent having an epoxy group include γ-glycidoxypropylmethyldiethoxysilane, γ-glycidoxypropyltriethoxysilane, β- (3,4-epoxycyclohexyl) trimethoxysilane, and the like. .
チタネート系カップリング剤としては、例えば、イソプロピルトリイソステアロイルチタネート、イソプロピルトリドデシルベンゼンスルホニルチタネート、イソプロピルトリス(ジオクチルピロホスフェート)チタネート等を挙げることができる。 Examples of titanate coupling agents include isopropyl triisostearoyl titanate, isopropyl tridodecylbenzenesulfonyl titanate, isopropyl tris (dioctyl pyrophosphate) titanate, and the like.
界面活性剤としては、市販の界面活性剤をそのまま使用することができる。 As the surfactant, a commercially available surfactant can be used as it is.
上述した本発明の磁性キャリアを製造する方法としては、少なくとも重合性モノマーと2種以上の磁性金属酸化物とを含む組成物を混合して造粒し、モノマーを重合させて、直接、キャリアを得る方法がある。重合に用いられる重合性モノマーとしては、先に挙げたフェノール樹脂やメラミン樹脂等の熱硬化性樹脂原料であるビニル系モノマー、例えば、フェノール樹脂の場合は、フェノール類とアルデヒド類、尿素樹脂の場合は、尿素とアルデヒド類、メラミン樹脂の場合は、メラミンとアルデヒド類や、その他の、エポキシ樹脂の出発原料となるビスフェノール類とエピクロルヒドリン等が用いられる。例えば、硬化系フェノール樹脂を用いた磁性キャリアの具体的な製造方法としては、水性媒体中で、重合性モノマーであるフェノール類とアルデヒド類を塩基性触媒の存在下、先に挙げたような磁性金属酸化物、好ましくは親油化処理した磁性金属酸化物を入れて、単量体モノマーを重合させることによって、直接、磁性体分散型の球状の樹脂キャリアを得る。 As a method for producing the above-described magnetic carrier of the present invention, a composition containing at least a polymerizable monomer and two or more kinds of magnetic metal oxides is mixed and granulated, the monomer is polymerized, and the carrier is directly produced. There is a way to get it. As the polymerizable monomer used for polymerization, vinyl monomers that are raw materials for thermosetting resins such as the phenol resins and melamine resins listed above, for example, phenol resins and aldehydes, urea resins in the case of phenol resins In the case of urea and aldehydes, in the case of melamine resin, melamine and aldehydes, and other bisphenols and epichlorohydrin used as starting materials for epoxy resins are used. For example, as a specific method for producing a magnetic carrier using a curable phenolic resin, in the aqueous medium, phenols and aldehydes which are polymerizable monomers are present in the presence of a basic catalyst in the presence of a magnetic material as described above. A magnetic material-dispersed spherical resin carrier is obtained directly by putting a metal oxide, preferably a lipophilic magnetic metal oxide, and polymerizing the monomer monomer.
本発明の磁性キャリアは、キャリアと共に用いるトナーの帯電量に合わせて、更に、その表面が適当なコート樹脂で被覆されているものであることが好ましい。 The magnetic carrier of the present invention is preferably one whose surface is further coated with an appropriate coating resin in accordance with the charge amount of the toner used together with the carrier.
この際に使用するコート樹脂としては、絶縁性樹脂であることが好ましい。この場合に使用し得る絶縁性樹脂としては、熱可塑性の樹脂であっても熱硬化性樹脂であってもよい。具体的には、例えば、熱可塑性の樹脂としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートやスチレン−アクリル酸共重合体等のアクリル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリフッ化ビニリデン樹脂、フルオロカーボン樹脂、パーフロロカーボン樹脂、溶剤可溶性パーフロロカーボン樹脂、ポリビニルアルコール、ポリビニルアセタール、ポリビニルピロリドン、石油樹脂、セルロース、酢酸セルロース、硝酸セルロース、メチルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等のセルロース誘導体、ノボラック樹脂、低分子量ポリエチレン、飽和アルキルポリエステル樹脂、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリアリレートといった芳香族ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアセタール樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテルスルホン樹脂、ポリスルホン樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエーテルケトン樹脂等を挙げることができる。 The coating resin used at this time is preferably an insulating resin. The insulating resin that can be used in this case may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. Specifically, for example, thermoplastic resins include acrylic resins such as polystyrene, polymethyl methacrylate and styrene-acrylic acid copolymer, styrene-butadiene copolymer, ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride. , Polyvinyl acetate, polyvinylidene fluoride resin, fluorocarbon resin, perfluorocarbon resin, solvent-soluble perfluorocarbon resin, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetal, polyvinylpyrrolidone, petroleum resin, cellulose, cellulose acetate, cellulose nitrate, methylcellulose, hydroxymethylcellulose, hydroxyethylcellulose , Cellulose derivatives such as hydroxypropylcellulose, novolac resin, low molecular weight polyethylene, saturated alkyl polyester resin, polyethylene terephthalate Polybutylene terephthalate, polyarylate such aromatic polyester resins, polyamide resins, polyacetal resins, polycarbonate resins, polyethersulfone resins, polysulfone resins, polyphenylene sulfide resins, polyether ketone resins.
また、熱硬化性樹脂としては、具体的には例えば、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、或いは、無水マレイン酸とテレフタル酸と多価アルコールとの重縮合によって得られる不飽和ポリエステル、尿素樹脂、メラミン樹脂、尿素−メラミン樹脂、キシレン樹脂、トルエン樹脂、グアナミン樹脂、メラミン−グアナミン樹脂、アセトグアナミン樹脂、グリプタール樹脂、フラン樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミド、ポリアミドイミド樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂等を挙げることができる。 Specific examples of thermosetting resins include phenol resins, modified phenol resins, maleic resins, alkyd resins, epoxy resins, acrylic resins, or polycondensation of maleic anhydride, terephthalic acid, and polyhydric alcohols. Unsaturated polyester, urea resin, melamine resin, urea-melamine resin, xylene resin, toluene resin, guanamine resin, melamine-guanamine resin, acetoguanamine resin, gliptal resin, furan resin, silicone resin, polyimide, polyamide-imide resin , Polyetherimide resin, polyurethane resin and the like.
上述した樹脂は、単独でも使用できるがそれぞれを混合して使用してもよい。また、熱可塑性樹脂に硬化剤等を混合し硬化させて使用することもできる。 The above-described resins can be used alone or in combination. In addition, a curing agent or the like can be mixed with a thermoplastic resin and cured for use.
特に好ましい形態は、シリコーン系の硬化樹脂であることである。帯電量をコントロールするためにアミノ基を含有するシラン化合物等を混合して用いるとより好ましい。 A particularly preferred form is a silicone-based cured resin. In order to control the amount of charge, it is more preferable to use a mixture of an amino group-containing silane compound or the like.
更に、本発明の磁性キャリアは、真比重が3.0〜4.9g/cm3であるとき好適に用いることができる。即ち、真比重が3.0g/cm3未満である磁性キャリアは、実質的に、キャリアの重量に占める樹脂の割合が50%以上であるようよな脂肪分の多いキャリアを意味しており、強度面で問題を生じる場合がある。一方、真比重が4.9g/cm3より大きい場合には、キャリアの磁気特性にもよるが、現像器内でのトナーに与えるシェアが大きくなる傾向があり、耐久時にトナー劣化を引き起こす恐れがあり、バインダー成分が不足となり強度低下が起こる場合もある。 Furthermore, the magnetic carrier of the present invention can be suitably used when the true specific gravity is 3.0 to 4.9 g / cm 3 . That is, a magnetic carrier having a true specific gravity of less than 3.0 g / cm 3 substantially means a carrier having a high fat content such that the proportion of the resin in the weight of the carrier is 50% or more, There may be a problem in strength. On the other hand, when the true specific gravity is larger than 4.9 g / cm 3 , the share given to the toner in the developing device tends to be large depending on the magnetic characteristics of the carrier, and there is a risk of causing toner deterioration during durability. In some cases, the binder component is insufficient and the strength is reduced.
本発明の画像形成方法における現像工程は、該二成分系現像剤を現像剤担持体上に担持して現像部へと搬送し、該現像部において現像剤担持体上に二成分系現像剤の磁気ブラシを形成し、該磁気ブラシを潜像担持体に接触させて潜像担持体上に形成されている静電潜像を現像する工程において、上記現像剤担持体が、円筒状の非磁性スリーブと該非磁性スリーブに内包されている磁石とを有し、且つ、該磁石が回転駆動するように構成されている必要がある。 In the development step in the image forming method of the present invention, the two-component developer is carried on a developer carrying member and conveyed to the developing unit, and the two-component developer is formed on the developer carrying member in the developing unit. In the step of forming a magnetic brush and developing the electrostatic latent image formed on the latent image carrier by bringing the magnetic brush into contact with the latent image carrier, the developer carrier is a cylindrical nonmagnetic material. It is necessary to have a sleeve and a magnet contained in the non-magnetic sleeve, and to be configured so that the magnet is driven to rotate.
即ち、本発明における磁性キャリアは着磁して用いる。その際、現像剤担持体である非磁性スリーブの中に磁石が配設され、それが高速回転することにより現像剤が現像部へと搬送される。 That is, the magnetic carrier in the present invention is used after being magnetized. At that time, a magnet is disposed in a non-magnetic sleeve which is a developer carrying member, and the developer is conveyed to the developing unit by rotating at high speed.
本発明の磁性キャリアを着磁する方法としては、公知の方法でできる。好ましくは保磁力の3倍以上の磁場中で磁化して用いることが好ましい。 As a method of magnetizing the magnetic carrier of the present invention, a known method can be used. Preferably, it is used by being magnetized in a magnetic field that is at least three times the coercive force.
本発明の画像形成方法における接触二成分系AC現像方式で、現像剤磁気ブラシに印加する交番電界は500Hz〜5000Hzであることが好適である。印加する交番電界が500Hz未満である場合、いかに本発明のごとき実質的に高抵抗の現像磁性キャリアであっても、現像磁性キャリアを通じて電荷が潜像担持体に注入されてしまい、キャリア付着してしまう場合があった。また、印加する交番電界が5000Hzを超える場合、電界に対してトナーが追随できず画質低下を招きやすい。 In the contact two-component AC developing system in the image forming method of the present invention, the alternating electric field applied to the developer magnetic brush is preferably 500 Hz to 5000 Hz. When the alternating electric field to be applied is less than 500 Hz, no matter how substantially the development magnetic carrier has a high resistance as in the present invention, the charge is injected into the latent image carrier through the development magnetic carrier, and the carrier adheres. There was a case. In addition, when the alternating electric field to be applied exceeds 5000 Hz, the toner cannot follow the electric field and the image quality is liable to deteriorate.
印加する交番電界としては、従来の正弦波、三角波或いは矩形波を用いることができるが、波形を適切に制御した交番電界を用いることもできる。例えば、潜像担持体から現像剤担持体にトナーを向かわせる第1電圧と現像剤担持体から潜像担持体にトナーを向かわせる第2電圧と、該第1電圧と第2電圧の間の第3電圧で波形のパターンを形成させるような交番電界を用いることができるが、このような場合もその波形の繰り返しパターン1周期に対して周波数が本発明における交番電界の周波数の範囲、すなわち500Hz〜5000Hzであることが好適である。 As the alternating electric field to be applied, a conventional sine wave, triangular wave or rectangular wave can be used, but an alternating electric field whose waveform is appropriately controlled can also be used. For example, a first voltage for directing toner from the latent image carrier to the developer carrier, a second voltage for directing toner from the developer carrier to the latent image carrier, and a voltage between the first voltage and the second voltage An alternating electric field that forms a waveform pattern with the third voltage can be used. In such a case as well, the frequency is within the frequency range of the alternating electric field in the present invention, that is, 500 Hz with respect to one period of the repeating pattern of the waveform. It is preferable to be ˜5000 Hz.
本発明の画像形成方法に用いられるトナーは、重量平均粒径が1〜10μmの範囲であることが好適である。10μmを超えるトナー粒径では、潜像を現像する粒子1個が大きくなるために、本発明の目的である高精細なトナー像は得られないことになる。 The toner used in the image forming method of the present invention preferably has a weight average particle diameter in the range of 1 to 10 μm. When the toner particle diameter exceeds 10 μm, one particle for developing the latent image becomes large, so that a high-definition toner image that is the object of the present invention cannot be obtained.
ところで、本発明の画像形成方法にクリーナーレスプロセスを組み合わせることが可能であるが、前述したように接触帯電部材に磁気ブラシローラを用いて、これにクリーナーレスプロセスを組み合わせた場合、磁気ブラシ中にトナーが混入したとき、その帯電特性が変化してしまうという問題点がある。 By the way, it is possible to combine a cleanerless process with the image forming method of the present invention. However, when a magnetic brush roller is used as a contact charging member and a cleanerless process is combined with this as described above, When the toner is mixed, there is a problem that the charging characteristic is changed.
このような問題を避けるため、本発明の画像形成方法にクリーナーレスプロセスを組み合わせる場合には、転写効率が95%以上であるトナーが必須であり、より好ましくは98%以上であるトナーを用いるのが良い。 In order to avoid such a problem, when the cleaner-less process is combined with the image forming method of the present invention, toner having a transfer efficiency of 95% or more is essential, and more preferably, toner having 98% or more is used. Is good.
転写効率はベタ黒画像を現像させたのち紙上に転写させ、その単位面積当りの転写されたトナー重量(T1)と、転写されずに潜像担持体上に残ったトナー重量(T2)を測定し、下記の式
転写効率(%)=100×T1/(T1+T2)
により計算することにより算出した。
The transfer efficiency is measured by developing a solid black image and then transferring it onto paper, and measuring the toner weight (T1) transferred per unit area and the toner weight (T2) remaining on the latent image carrier without being transferred. The following formula: Transfer efficiency (%) = 100 × T1 / (T1 + T2)
It was calculated by calculating by
このため、本発明の画像形成方法にクリーナーレスプロセスを組み合わせる場合には、トナーの一部又は全部が重合法により製造されていることが好ましい。また、適切な外添剤がトナーの周囲に存在していることが好ましい。重合法により製造されたトナーは一般に球形度が高く、そのため潜像担持体上に少ない接触面積で置かれるため転写効率が高い。また、外添剤は潜像担持体とトナー粒子とのスペーサーの役割を果たし、トナーの転写性を上げることができる。また、球形度が高いことでトナーの摩擦帯電が良好になり、帯電不良によるトナーカブリもなくなるため、カブリトナーが転写されずに接触帯電磁気ブラシに混入することも避けることができる。 For this reason, when a cleaner-less process is combined with the image forming method of the present invention, it is preferable that part or all of the toner is manufactured by a polymerization method. Further, it is preferable that an appropriate external additive is present around the toner. The toner produced by the polymerization method generally has a high sphericity, so that the toner is placed on the latent image carrier with a small contact area, so that the transfer efficiency is high. Further, the external additive serves as a spacer between the latent image carrier and the toner particles, and can improve toner transferability. Further, since the sphericity is high, the frictional charging of the toner becomes good and the toner fog due to the charging failure is eliminated. Therefore, it is possible to avoid the fog toner from being transferred to the contact charging magnetic brush without being transferred.
トナーの外添剤としては、従来用いられてきた外添剤を使用することができ、無機微粒子又は有機微粒子、或いはそれらの混合物を使うことができる。それら外添剤は、BFT法による比表面積が100m2/g以上であることが好ましい。比表面積が100m2/g未満であると、トナーの流動性がなくなり、トナーの転写性を十分に向上させることができなかった。 As the external additive of the toner, conventionally used external additives can be used, and inorganic fine particles, organic fine particles, or a mixture thereof can be used. These external additives preferably have a specific surface area of 100 m 2 / g or more by the BFT method. When the specific surface area is less than 100 m 2 / g, the fluidity of the toner is lost and the transferability of the toner cannot be sufficiently improved.
また、本発明の画像形成方法においては現像剤担持体は、その表面形状が
0.2μm≦中心線平均粗さ(Ra)≦5.0μm
10μm≦凹凸の平均間隔(Sm)≦80μm
0.05≦Ra/Sm≦0.5
上記条件を満足することが好ましい。
In the image forming method of the present invention, the developer carrier has a surface shape of 0.2 μm ≦ centerline average roughness (Ra) ≦ 5.0 μm.
10 μm ≦ Unevenness average interval (Sm) ≦ 80 μm
0.05 ≦ Ra / Sm ≦ 0.5
It is preferable to satisfy the above conditions.
Ra及びSmとは、JIS−B0601及びISO468に記載される中心線平均粗さ及び凹凸の平均間隔を規定する値で次式により求められる。 Ra and Sm are values that define the centerline average roughness and the average interval between the irregularities described in JIS-B0601 and ISO468, and are obtained by the following equation.
Smが80μmより大きくなると、現像剤担持体上への現像剤が保持されにくくなるために画像濃度が低くなってしまう。このSmの与える原因について詳細は不明であるが、現像剤担持体の搬送量規制部等で現像剤担持体との滑りが起こっていることから、凹凸の間隔が広くなりすぎると現像剤が密にパッキングされた塊として作用し、その力が現像剤担持体−現像剤間の保持力を上回ると考えられる。Smが10μm未満であると、担持体表面の凹凸の多くが現像剤平均粒径より小さくなるため、凹部に入り込む現像剤の粒度選択性が生じ、現像剤微粉成分による融着が発生しやすくなる。また製造的にも困難である。 When Sm is larger than 80 μm, the developer on the developer carrying member becomes difficult to be held, so that the image density is lowered. Although the details of the cause of Sm are unknown, slipping with the developer carrying member occurs in the developer carrying member conveyance amount regulating portion or the like. It is considered that the force acts as a lump packed in the container and its force exceeds the holding force between the developer carrier and the developer. If the Sm is less than 10 μm, many of the irregularities on the surface of the support are smaller than the average particle size of the developer, so that the particle size selectivity of the developer entering the concave portion is generated, and fusion due to the developer fine powder component is likely to occur. . It is also difficult to manufacture.
更に上記の観点より現像剤担持体上の凸部の高さと凹凸の間隔から求められる凸・凹の傾斜(≒f(Ra/Sm))が本発明の場合重要な原因となる。本発明では
0.05≦Ra/Sm≦0.5
であることが好ましく、より好ましくは0.07以上0.3以下である。
Further, from the above viewpoint, the convex / concave slope (≈f (Ra / Sm)) obtained from the height of the convex portion on the developer carrying member and the interval between the concave and convex portions is an important cause in the present invention. In the present invention, 0.05 ≦ Ra / Sm ≦ 0.5
It is preferable that it is 0.07 or more and 0.3 or less.
Ra/Smが0.05未満であると、現像剤の現像剤担持体上への保持力が弱いため現像剤担持体へ現像剤が保持されにくくなるので現像剤規制部で搬送量が制御されず、結果として画像むらが生じる。Ra/Smが0.5を超えると、現像剤担持体表面の凹部に入った現像剤が他の現像剤と循環しにくくなるため現像剤融着が発生する。 If Ra / Sm is less than 0.05, the developer holding force on the developer carrying member is weak, so that the developer is difficult to be held on the developer carrying member. As a result, image unevenness occurs. When Ra / Sm exceeds 0.5, the developer entering the recess on the surface of the developer carrying member becomes difficult to circulate with other developers, and thus developer fusion occurs.
現像剤担持体の長さ方向に更に溝(いわゆるローレット)を数本加工せしめることで、更に流動性に優れた現像剤をも現像剤担持体に均一にコーティングすることが容易になった。 By further processing several grooves (so-called knurls) in the length direction of the developer carrying member, it becomes easy to uniformly coat the developer carrying member with a developer having further excellent fluidity.
本発明におけるRa及びSmの測定は、接触式表面粗さ測定器SE−3300(小坂研究所社製)を用い、JIS−B0601に準拠して行った。 In the present invention, Ra and Sm were measured according to JIS-B0601 using a contact surface roughness measuring instrument SE-3300 (manufactured by Kosaka Laboratory).
本発明の所定の表面粗さを有する現像剤担持体を製造する方法としては、例えば不定形・定形粒子を砥粒として用いたサンドブラスト法、スリーブ円周方向に凹凸を形成するためにサンドペーパーでスリーブ面を軸方向に擦るサンドペーパー法、化学処理による方法、弾性樹脂でコート後樹脂凸部を形成する方法等を用いることができる。 As a method for producing a developer carrier having a predetermined surface roughness according to the present invention, for example, a sand blasting method using amorphous and regular particles as abrasive grains, sandpaper for forming irregularities in the sleeve circumferential direction is used. A sandpaper method in which the sleeve surface is rubbed in the axial direction, a method by chemical treatment, a method of forming a resin convex portion after coating with an elastic resin, or the like can be used.
本発明におけるアモルファスシリコン感光体は、ネガポジいずれも用いることができるが、フルカラーの画像形成方法の場合、用いるトナーがネガトナーの方が帯電量が安定して用いることができ、それに伴い、ネガ帯電性のアモルファスシリコン感光体でネガトナーを用いて該静電潜像を反転現像することが好ましい。 In the present invention, any of negative and positive can be used as the amorphous silicon photoreceptor. However, in the case of a full-color image forming method, the negative toner can be used more stably with the negative toner, and accordingly, the negative chargeability can be used. It is preferable to reversely develop the electrostatic latent image using a negative toner on the amorphous silicon photoconductor.
また、ポジ帯電性のアモルファスシリコン感光体を用いる場合には、ポジトナーで該静電潜像を正規現像する画像形成方法も好ましい。 In addition, when a positively chargeable amorphous silicon photoconductor is used, an image forming method in which the electrostatic latent image is normally developed with a positive toner is also preferable.
以下に、本発明で用いる測定方法について述べる。 Below, the measuring method used by this invention is described.
本発明に用いるトナー粒子の粒径の測定は、レーザースキャン型粒度分布測定装置(CIS−100 GALAI社製)を用いて、0.4μmから60μmの範囲内で測定を行う。試料は、水100mlに界面活性剤(アルキルベンゼンスルホン酸塩)0.2ml加えた溶液にトナー0.5乃至2mgを加え、超音波分散器で2分間分散したのち、マグネットスターラーを入れたキュービックセルに水を8割程度入れ、その中に分超音波散した試料をピペットで1、2滴添加する。これから得られる重量平均粒径、個数平均粒径Dn、個数分布基準のS.D.(標準偏差)をもとに、重量平均粒径、変動係数を求める。 The particle size of the toner particles used in the present invention is measured within a range of 0.4 μm to 60 μm using a laser scan type particle size distribution measuring device (CIS-100 GALAI). The sample was added to 0.5 to 2 mg of toner in a solution obtained by adding 0.2 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) to 100 ml of water, dispersed for 2 minutes with an ultrasonic disperser, and then placed in a cubic cell containing a magnetic stirrer. Add about 80% of the water, and add 1 or 2 drops of the sample sprinkled ultrasonically into the pipette. The weight average particle diameter, the number average particle diameter Dn, and the S.D. D. Based on (standard deviation), the weight average particle diameter and coefficient of variation are obtained.
変動係数(%)=S.D./Dn×100
磁性キャリアの粒径については、走査電子顕微鏡(100〜5,000倍)によりランダムに粒径0.1μm以上の磁性キャリア粒子を300個以上抽出し、ニレコ社(株)製の画像処理解析装置Luzex3により解析し、個数平均の水平方向フェレ径をもってキャリアの個数平均粒子径とした。
Coefficient of variation (%) = S. D. / Dn × 100
As for the particle size of the magnetic carrier, 300 or more magnetic carrier particles having a particle size of 0.1 μm or more are randomly extracted by a scanning electron microscope (100 to 5,000 times), and an image processing analyzer manufactured by Nireco Corporation. The number average particle diameter of the carrier was defined as the number average horizontal ferret diameter analyzed by Luzex3.
また、磁性キャリアの磁気特性は、理研電子(株)製の振動磁場型磁気特性自動記録装置BHV−30を用いて測定した。キャリア粉体の磁気特性値は10キロエルステッドの外部磁場を作り、飽和磁化及びそこから0エルステッドに戻したときの残留磁化を求めた。磁性キャリアの測定用サンプルは、円筒状のプラスチック容器に充分密になるようにパッキングした状態で作製する。この状態で磁化モーメントを測定し、更に、上記で充填した試料の実際の重量を測定して磁化の強さ(emu/g)を求める。次いで、キャリア粒子の真比重を、乾式自動密度計アキュピック1330(島津製作所(株)社製)により求め、磁化の強さ(emu/g)に真比重を掛けることで、本発明で規定する単位体積あたりの磁化の強さ(emu/cm3)を求める。 The magnetic properties of the magnetic carrier were measured using a vibrating magnetic field type magnetic property automatic recording device BHV-30 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. The magnetic characteristic value of the carrier powder was determined as the saturation magnetization and the residual magnetization when the carrier powder was returned to 0 Oersted from an external magnetic field of 10 kiloOersted. The sample for measuring the magnetic carrier is prepared in a packed state so as to be sufficiently dense in a cylindrical plastic container. In this state, the magnetization moment is measured, and the actual weight of the sample filled above is measured to determine the magnetization strength (emu / g). Next, the true specific gravity of the carrier particles is obtained by a dry automatic densimeter Accupick 1330 (manufactured by Shimadzu Corporation), and the unit defined by the present invention is multiplied by the true specific gravity of the magnetization strength (emu / g). The intensity of magnetization per volume (emu / cm 3 ) is determined.
本発明における磁性キャリアの比抵抗の測定は、セルにキャリア粉末を充填し、キャリア充填層の上下で接するように2つの電極を配置し、上側の電極に荷重をかけた状態でこれらの電極間に電圧を印加して、そのとき流れる電流を計ることにより行った。測定条件は、キャリアと電極の接触面積が約2.3cm2、キャリア充填層の厚みが約2mm、上側の電極へ負荷した荷重が180g、印加電圧が1000Vとした。この場合、キャリアが粉末であるので、セルへの充填率に相違が生じ、これにともない比抵抗の測定値が変化する場合があるので、注意を要する。 In the measurement of the specific resistance of the magnetic carrier in the present invention, the cell is filled with carrier powder, two electrodes are arranged so as to be in contact with the upper and lower sides of the carrier-filled layer, and a load is applied to the upper electrode between these electrodes. This was done by applying a voltage to and measuring the current flowing at that time. The measurement conditions were such that the contact area between the carrier and the electrode was about 2.3 cm 2 , the thickness of the carrier packed layer was about 2 mm, the load applied to the upper electrode was 180 g, and the applied voltage was 1000V. In this case, since the carrier is powder, a difference occurs in the filling rate into the cell, and the measured value of the specific resistance may change accordingly.
本発明において、磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は以下の方法により求めることができる。 In the present invention, the Fe (II) content relative to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particles can be determined by the following method.
5lのビーカーに3lの脱イオン水を入れ、水温が45〜50℃まで加温する。400mlの脱イオン水と25gの磁性キャリア粒子を混合しスラリー状にして、805mlの脱イオン水で水洗しながら全てを5lビーカー中に加える。次いで、前記5lビーカー中の溶液温度を50℃、撹拌スピードを200rpmに保ちながら、特級硫酸695mlを前記5lビーカー中に加え、溶解を開始する。溶解開始から1時間後に溶解液を20mlサンプリングして、0.1μmメンブランフィルターで濾過して濾液を採取する。 Place 3 l of deionized water in a 5 l beaker and warm to 45-50 ° C. 400 ml of deionized water and 25 g of magnetic carrier particles are mixed to form a slurry and added to a 5 liter beaker while being washed with 805 ml of deionized water. Next, 695 ml of special grade sulfuric acid is added to the 5 l beaker while maintaining the solution temperature in the 5 l beaker at 50 ° C. and the stirring speed at 200 rpm, and dissolution is started. One hour after the start of dissolution, 20 ml of the solution is sampled and filtered through a 0.1 μm membrane filter to collect the filtrate.
濾液の10mlを計りとり、プラズマ発光分光(ICP)によって、鉄元素の溶解濃度を定量する。 10 ml of the filtrate is weighed and the dissolved concentration of iron element is quantified by plasma emission spectroscopy (ICP).
一方、該溶解液の濾液10mlにイオン交換水100mlを加えて、0.1NのKMnO4水溶液を用いて滴定し、微紅色の着色を終点として滴定量を求める。並行してブランクテストを行い、次式により磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量を求めることができる。 On the other hand, 100 ml of ion-exchanged water is added to 10 ml of the filtrate of the lysate, and titration is performed using a 0.1 N aqueous KMnO 4 solution, and the titration is determined with the slight red color as the end point. A blank test is performed in parallel, and the Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particles can be obtained by the following formula.
Q(μC/g)=(C×V)×(W1−W2)-1
(式中W1は吸引前の重量でありW2は吸引後の重量であり、Cはコンデンサーの容量、及びVはコンデンサーに蓄積された電位である。)
本発明で用いた静電潜像担持体の表面抵抗の測定方法について述べる。潜像担持体表面に、有効電極長さ2cmで、電極間距離120μmのくし型電極を金蒸着し、抵抗測定装置(ヒューレットパッカード社製 4140BpAMATER)にて100Vの電圧を印加させて測定する。
Q (μC / g) = (C × V) × (W 1 −W 2 ) −1
(W 1 is the weight before suction, W 2 is the weight after suction, C is the capacity of the condenser, and V is the potential accumulated in the condenser.)
A method for measuring the surface resistance of the electrostatic latent image carrier used in the present invention will be described. A comb-shaped electrode having an effective electrode length of 2 cm and an interelectrode distance of 120 μm is gold-deposited on the surface of the latent image carrier, and measurement is performed by applying a voltage of 100 V with a resistance measuring device (4140BpAMATER manufactured by Hewlett-Packard Company).
(実施例)
以下、本発明の実施例について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
(Example)
Examples of the present invention will be specifically described below, but the present invention is not limited thereto.
(トナーの製造)
[トナー1]
プロポキシ化ビスフェノールとフマル酸を
縮合して得られたポリエステル樹脂 100重量部
C.I.ピグメントブルー15:3 5重量部
ジ−tert−ブチルサリチル酸のクロム錯塩 4重量部
これらを固定槽式乾式混合機により混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引しつつ、二軸押出機にて溶融混練を行った。
(Manufacture of toner)
[Toner 1]
Propoxylated bisphenol and fumaric acid
100 parts by weight of polyester resin obtained by condensation C.I. I. Pigment Blue 15: 3 5 parts by weight Chromium complex salt of di-tert-butylsalicylic acid 4 parts by weight These were mixed by a fixed tank type dry mixer, and the vent port was connected to a suction pump and sucked with a twin screw extruder. Melt kneading was performed.
この溶融混練物をハンマーミルにて粗砕し、1mmメッシュパスのトナー組成物の粗砕物を得た。更に、この粗砕物を機械式粉砕機により、重量平均径20〜30μmまで粉砕を行った後、旋回流中の粒子間衝突を利用したジェットミルにて粉砕を行った後、多段割分級機により分級を行ってシアン着色粒子を得た。 This melt-kneaded product was roughly crushed with a hammer mill to obtain a 1 mm mesh pass toner composition crushed product. Further, this coarsely crushed material was pulverized with a mechanical pulverizer to a weight average diameter of 20 to 30 μm, then pulverized with a jet mill using collision between particles in a swirling flow, and then with a multistage split classifier. Classification was performed to obtain cyan colored particles.
また、このトナー組成物100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性酸化チタンを1.8重量部外添してトナー1を得た。得られた粒子は、重量平均粒径4.8μmであった。個数分布の変動係数は28%であった。 Toner 100 was obtained by adding 1.8 parts by weight of hydrophobic titanium oxide having a specific surface area of 200 m 2 / g by BET method to 100 parts by weight of the toner composition. The obtained particles had a weight average particle diameter of 4.8 μm. The coefficient of variation of the number distribution was 28%.
[トナー2]
イオン交換水710重量部に、0.1M−Na3PO4水溶液450重量部を投入し、60℃に加温した後、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12,000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液75重量部を徐々に添加し、均一且つ微細に分散された状態のCa3(PO4)2を含む水系媒体を調製した。
[Toner 2]
450 parts by weight of 0.1M Na 3 PO 4 aqueous solution was added to 710 parts by weight of ion-exchanged water, heated to 60 ° C., and then 12,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo). Was stirred at. To this, 75 parts by weight of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added to prepare an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 in a uniformly and finely dispersed state.
スチレン 160重量部
n−ブチルアクリレート 35重量部
C.I.ピグメントブルー15:3 15重量部
ジ−tert−ブチルサリチル酸のアルミ錯塩 15重量部
飽和ポリエステル(酸価14、ピーク分子量;8000) 10重量部
エステルワックス(融点70℃) 50重量部
一方、上記材料を混合して60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、12,000rpmにて均一に溶解、分散した。これに、重合開始剤2,2′−アゾビス(2,4−ジメチルバレロニトリル)10重量部を溶解し、重合性モノマーを含む組成物を調製した。
160 parts by weight of styrene 35 parts by weight of n-butyl acrylate C.I. I. Pigment Blue 15: 3 15 parts by weight Aluminum complex salt of di-tert-butylsalicylic acid 15 parts by weight Saturated polyester (acid value 14, peak molecular weight: 8000) 10 parts by weight Ester wax (melting point 70 ° C.) 50 parts by weight The mixture was mixed, heated to 60 ° C., and uniformly dissolved and dispersed at 12,000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). Into this, 10 parts by weight of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a composition containing a polymerizable monomer.
次に、前記で予め調製しておいた水系媒体中に、得られた重合性モノマーを含む組成物を投入し、60℃のN2雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて10,000rpmで10分間撹拌して、該組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてリン酸カルシウムを溶解させた後、ろ過、水洗、乾燥をして、シアン着色懸濁粒子を得た。 Next, the composition containing the obtained polymerizable monomer is put into the aqueous medium prepared in advance as described above, and 10% at 10,000 rpm with a TK homomixer in an N 2 atmosphere at 60 ° C. Stir for minutes to granulate the composition. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added to dissolve calcium phosphate, followed by filtration, washing with water, and drying to obtain cyan colored suspended particles.
その後、多段割分級機により分級を2回行った。この着色粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性酸化チタンを3.5重量部外添して、重合法により製造されたトナー2を得た。得られた粒子は重量平均粒径3.1μmであった。個数分布の変動係数は18%であった。 Thereafter, classification was performed twice with a multistage split classifier. To 100 parts by weight of the colored particles, 3.5 parts by weight of hydrophobic titanium oxide having a specific surface area of 200 m 2 / g by the BET method was externally added to obtain toner 2 produced by a polymerization method. The obtained particles had a weight average particle size of 3.1 μm. The coefficient of variation of the number distribution was 18%.
[トナー3]
トナー1の多分割分級機による分級条件を変化させること以外はトナー1と同様にしてシアン着色粒子を製造した。このシアン着色粒子100重量部に対して、BET法による比表面積が200m2/gである疎水性酸化チタンを1.8重量部外添して、粉砕法により製造されたトナー3を得た。得られた粒子の重量平均粒径は5.2μmであった。個数分布の変動係数は37%であった。
[Toner 3]
Cyan colored particles were produced in the same manner as toner 1 except that the classification conditions of the toner 1 with a multi-division classifier were changed. To 100 parts by weight of the cyan colored particles, 1.8 parts by weight of hydrophobic titanium oxide having a specific surface area by the BET method of 200 m 2 / g was externally added to obtain a toner 3 produced by a pulverization method. The weight average particle diameter of the obtained particles was 5.2 μm. The variation coefficient of the number distribution was 37%.
(キャリアの製造)
[キャリア1]
先ず、個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.25μmのバリウムフェライト粉に対して、それぞれ4.8重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
(Carrier production)
[Carrier 1]
First, 4.8% by weight of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylamino) with respect to a magnetite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm and a barium ferrite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm, respectively. Propyl) dimethoxysilane) was added, and the mixture was stirred and mixed at a high speed at 100 ° C. or higher to make the metal oxide fine particles lipophilic.
・フェノール 10重量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水50%) 6重量部
・親油化処理したマグネタイト 80重量部
・親油化処理したバリウムフェライト 20重量部
上記材料と28%アンモニア水5重量部、水10重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。
-Phenol 10 parts by weight-Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 50%) 6 parts by weight-Lipophilic treated magnetite 80 parts by weight-Lipophilic treated barium ferrite 20 parts by weight The above materials and 28% 5 parts by weight of ammonia water and 10 parts by weight of water were placed in a flask, heated and maintained at 85 ° C. over 30 minutes with stirring and mixing, and then cured by polymerization reaction for 3 hours.
さらに先述と同様に(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)で親油化処理した個数平均粒径0.20μmのヘマタイト粉を1.5重量部、フェノールを1重量部、ホルムアルデヒド溶液を0.4重量部加え、更に3時間重合反応させた。 Further, 1.5 parts by weight of hematite powder having a number average particle size of 0.20 μm and lipophilic treatment with (3- (2-aminoethylaminopropyl) dimethoxysilane) as described above, 1 part by weight of phenol, formaldehyde solution 0.4 part by weight was added, and the polymerization reaction was further continued for 3 hours.
その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗した後風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、50〜60℃の温度で乾燥して球状の粒子を得た。 Then, it cooled to 30 degreeC, and also added water, Then, the supernatant liquid was removed, the precipitate was washed with water, and then air-dried. Next, this was dried at a temperature of 50 to 60 ° C. under reduced pressure (5 mmHg or less) to obtain spherical particles.
更に、上記で得られた粒子の表面に、以下の方法で熱硬化性のシリコーン樹脂をコートした。その際、キャリアコア粒子表面のコート樹脂量が1.5重量%になるように、トルエンを溶媒として10重量%のキャリアコート溶液を作製した。このコート溶液を剪断応力を連続して加えながら溶媒を70℃で揮発させて、キャリアコア表面へのコートを行った。このコート磁性キャリア粒子を200℃で3時間撹拌しながら熱処理し、冷却後、解砕した後、200メッシュの篩で分級して、キャリア1を得た。 Furthermore, the surface of the particles obtained above was coated with a thermosetting silicone resin by the following method. At that time, a 10 wt% carrier coat solution was prepared using toluene as a solvent so that the amount of the coat resin on the surface of the carrier core particles was 1.5 wt%. While the coating solution was continuously applied with shear stress, the solvent was volatilized at 70 ° C. to coat the surface of the carrier core. The coated magnetic carrier particles were heat-treated with stirring at 200 ° C. for 3 hours, cooled, crushed, and classified with a 200-mesh sieve to obtain carrier 1.
得られたキャリア1の個数平均粒径は22.0μmであった。更に、得られたキャリアを10キロエルステッドの磁場をかけ、その磁気特性を測定した。10キロエルステッドにおける飽和磁化は248emu/cm3であり、残留磁化は48emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重が3.55g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は2.1重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 1 was 22.0 μm. Further, the obtained carrier was subjected to a magnetic field of 10 kilo-Oersted and the magnetic properties were measured. The saturation magnetization at 10 kilo Oersted was 248 emu / cm 3 and the residual magnetization was 48 emu / cm 3 . Further, the true specific gravity of the carrier 1 was 3.55 g / cm 3 . The Fe (II) content with respect to the concentration of eluted iron element on the surface of the carrier particles was 2.1% by weight.
[キャリア2]
先ず、個数平均粒径0.25μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.27μmのストロンチウムフェライト粉に対して、それぞれ4.8重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌してキャリア1と同様に金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
[Carrier 2]
First, 4.8% by weight of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylamino) with respect to a magnetite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm and a strontium ferrite powder having a number average particle diameter of 0.27 μm, respectively. Propyl) dimethoxysilane) was added, and the mixture was stirred and mixed at a high speed at 100 ° C. or higher in the container, and the metal oxide fine particles were oleophilicized in the same manner as Carrier 1.
・フェノール 12重量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水5
0%) 7重量部
・親油化処理したマグネタイト 60重量部
・親油化処理したストロンチウムフェライト 40重量部
上記材料と28%アンモニア水6重量部、水12重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。
・ Phenol 12 parts by weight ・ Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 5
0%) 7 parts by weight • Lipophilicized magnetite 60 parts by weight • Lipophilicized strontium ferrite 40 parts by weight The above material, 6% by weight of 28% ammonia water, and 12 parts by weight of water are placed in a flask, and stirred and mixed. Then, the temperature was raised to 85 ° C. and maintained for 30 minutes, followed by polymerization reaction for 3 hours to cure.
更にキャリア1と同様に親油化処理した個数平均粒径0.20μmのヘマタイト粉を1.5重量部、フェノールを1重量部、ホルムアルデヒド溶液を0.4重量部を加え、更に3時間重合反応させた。その後キャリア1と同様にして球状の粒子を得た。 Furthermore, 1.5 parts by weight of a hematite powder having a number average particle size of 0.20 μm, lipophilically treated in the same manner as Carrier 1, 1.5 parts by weight of phenol and 0.4 parts by weight of a formaldehyde solution are added, and a polymerization reaction is further performed for 3 hours. I let you. Thereafter, spherical particles were obtained in the same manner as carrier 1.
更に、上記で得られた粒子の表面に、キャリア1と同様に熱硬化性のシリコーン樹脂をコートしてキャリア2を得た。 Further, a carrier 2 was obtained by coating the surface of the particles obtained above with a thermosetting silicone resin in the same manner as the carrier 1.
得られたキャリア2の個数平均粒径は29.3μmであった。10キロエルステッドにおける飽和磁化は233emu/cm3であり、残留磁化は78.5emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重は3.60g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は1.2重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 2 was 29.3 μm. The saturation magnetization at 10 kilo-Oersted was 233 emu / cm 3 and the remanent magnetization was 78.5 emu / cm 3 . The true specific gravity of the carrier 1 was 3.60 g / cm 3 . Further, the Fe (II) content with respect to the concentration of the eluted iron element on the surface of the carrier particles was 1.2% by weight.
[キャリア3]
キャリア1で用いた親油化処理したマグネタイトとバリウムフェライトとを用い、以下の処方で重合を行った。
[Carrier 3]
Polymerization was carried out with the following formulation using lipophilic magnetite and barium ferrite used in Carrier 1.
・フェノール 10重量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水5
0%) 6重量部
・親油化処理したマグネタイト 90重量部
・親油化処理したバリウムフェライト 10重量部
上記材料と28%アンモニア水4重量部、水8重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。
・ Phenol 10 parts by weight ・ Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 5
6 parts by weight-90 parts by weight of oleophilic magnetite-10 parts by weight of barium ferrite oleophilically treated 4 parts by weight of 28% ammonia water and 8 parts by weight of water are placed in a flask and stirred and mixed. Then, the temperature was raised to 85 ° C. and maintained for 30 minutes, followed by polymerization reaction for 3 hours to cure.
更にキャリア1と同様に親油化処理した個数平均粒径0.28μmのヘマタイト粉を1.5重量部、フェノールを1重量部、ホルムアルデヒド溶液を0.4重量部を加え、更に3時間重合反応させた。その後キャリア1と同様にして球状の粒子を得た。 Furthermore, 1.5 parts by weight of a hematite powder having a number average particle size of 0.28 μm, lipophilic treatment similar to Carrier 1, 1.5 parts by weight of phenol and 0.4 parts by weight of formaldehyde solution were added, and the polymerization reaction was continued for 3 hours. I let you. Thereafter, spherical particles were obtained in the same manner as carrier 1.
更に、上記で得られた粒子の表面に、キャリア1と同様に熱硬化性のシリコーン樹脂をコートしてキャリア3を得た。 Further, the surface of the particles obtained above was coated with a thermosetting silicone resin in the same manner as in the carrier 1 to obtain a carrier 3.
得られたキャリア3の個数平均粒径は15.7μmであった。10キロエルステッドにおける飽和磁化は260emu/cm3であり、残留磁化は35.8emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重は3.58g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は4.4重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 3 was 15.7 μm. The saturation magnetization at 10 kilo-Oersted was 260 emu / cm 3 and the remanent magnetization was 35.8 emu / cm 3 . The true specific gravity of the carrier 1 was 3.58 g / cm 3 . Further, the Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the carrier particles was 4.4% by weight.
[キャリア4]
個数平均粒径0.25μmの銅亜鉛フェライト粉と、個数平均粒径0.25μmのバリウムフェライト粉に対して、それぞれ3.8重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、容器内で100℃以上で高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
[Carrier 4]
3.8% by weight of a silane coupling agent (3- (2-aminoethylamino) with respect to the copper zinc ferrite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm and the barium ferrite powder having a number average particle diameter of 0.25 μm. Propyl) dimethoxysilane) was added, and the mixture was stirred and mixed at a high speed at 100 ° C. or higher to make the metal oxide fine particles lipophilic.
・フェノール 12重量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水5
0%) 7重量部
・親油化処理した銅亜鉛フェライト 30重量部
・親油化処理したバリウムフェライト 70重量部
上記材料と28%アンモニア水6重量部、水12重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持して、3時間で反応・硬化させた。
・ Phenol 12 parts by weight ・ Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 5
0%) 7 parts by weight-Lipophilicized copper zinc ferrite 30 parts by weight-Lipophilicized barium ferrite 70 parts by weight The above materials, 6 parts by weight of 28% ammonia water, and 12 parts by weight of water are placed in a flask and stirred. The mixture was heated and maintained at 85 ° C. for 30 minutes while mixing and reacted and cured in 3 hours.
更にキャリア1で用いたヘマタイト粉を1.0重量部、フェノールを1重量部、ホルムアルデヒド溶液を0.4重量部を加え、更に3時間重合反応させた。その後キャリア1と同様にして球状の粒子を得た。 Further, 1.0 part by weight of hematite powder used in carrier 1, 1 part by weight of phenol and 0.4 part by weight of formaldehyde solution were added, and the polymerization reaction was further performed for 3 hours. Thereafter, spherical particles were obtained in the same manner as carrier 1.
更に、上記で得られた粒子の表面に、キャリア1と同様に熱硬化性のシリコーン樹脂をコートしてキャリア4を得た。 Further, the surface of the particles obtained above was coated with a thermosetting silicone resin in the same manner as the carrier 1 to obtain a carrier 4.
得られたキャリア4の個数平均粒径は28.1μmであった。10キロエルステッドにおける飽和磁化は177emu/cm3であり、残留磁化は106.7emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重は3.53g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は0.2重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 4 was 28.1 μm. The saturation magnetization at 10 kilo Oersted was 177 emu / cm 3 and the remanent magnetization was 106.7 emu / cm 3 . The true specific gravity of the carrier 1 was 3.53 g / cm 3 . Further, the Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the carrier particles was 0.2% by weight.
[キャリア5]
先ず、個数平均粒径0.40μmのマグネタイト粉と、個数平均粒径0.61μmのバリウムフェライト粉に対して、それぞれ3.0重量%のシラン系カップリング剤(3−(2−アミノエチルアミノプロピル)ジメトキシシラン)を加え、キャリア1と同様に容器内で100℃以上で高速混合撹拌して金属酸化物微粒子の親油化処理を行った。
[Carrier 5]
First, a 3.0% by weight silane coupling agent (3- (2-aminoethylamino) was used for each of magnetite powder having a number average particle diameter of 0.40 μm and barium ferrite powder having a number average particle diameter of 0.61 μm. Propyl) dimethoxysilane) was added, and the mixture was stirred and mixed at 100 ° C. or higher at high speed in the same manner as in the carrier 1 to make the metal oxide fine particles lipophilic.
・フェノール 10重量部
・ホルムアルデヒド溶液(ホルムアルデヒド40%、メタノール10%、水5
0%) 6重量部
・親油化処理したマグネタイト 60重量部
・親油化処理したバリウムフェライト 40重量部
上記材料と28%アンモニア水5重量部、水10重量部をフラスコに入れ、撹拌、混合しながら30分間で85℃まで昇温・保持し、3時間重合反応させて硬化させた。その後、30℃まで冷却し、更に水を添加した後、上澄み液を除去し沈殿物を水洗した後風乾した。次いで、これを減圧下(5mmHg以下)、50〜60℃の温度で乾燥して球状の粒子を得た。
・ Phenol 10 parts by weight ・ Formaldehyde solution (formaldehyde 40%, methanol 10%, water 5
6 parts by weight-60 parts by weight of lipophilic magnetite-40 parts by weight of barium ferrite subjected to lipophilic treatment The above materials, 5 parts by weight of 28% ammonia water, and 10 parts by weight of water are placed in a flask and stirred and mixed. Then, the temperature was raised to 85 ° C. and maintained for 30 minutes, followed by polymerization reaction for 3 hours to cure. Then, it cooled to 30 degreeC, and also added water, Then, the supernatant liquid was removed, the deposit was washed with water, and then air-dried. Next, this was dried at a temperature of 50 to 60 ° C. under reduced pressure (5 mmHg or less) to obtain spherical particles.
更に、上記で得られた粒子の表面に、キャリア1と同様な方法で熱硬化性のシリコーン樹脂をコートしてキャリア5を得た。 Further, a carrier 5 was obtained by coating the surface of the particles obtained above with a thermosetting silicone resin in the same manner as in the carrier 1.
得られたキャリア4の個数平均粒径は20.3μmであった。10キロエルステッドにおける飽和磁化は229emu/cm3であり、残留磁化は75.4emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重は3.58g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は8.8重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 4 was 20.3 μm. The saturation magnetization at 10 kilo-Oersted was 229 emu / cm 3 and the remanent magnetization was 75.4 emu / cm 3 . The true specific gravity of the carrier 1 was 3.58 g / cm 3 . Further, the Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the carrier particles was 8.8% by weight.
[キャリア6]
モル比で、Fe2O3=50モル%、CuO=27モル%、ZnO=23モル%になるように秤量し、ボールミルを用いて混合を行った。これを仮焼した後、ボールミルにより粉砕を行い、更にスプレードライヤーにより造粒を行った。これを焼結し、更に分級してキャリアコア粒子を得た。
[Carrier 6]
The mixture was weighed so that Fe 2 O 3 = 50 mol%, CuO = 27 mol%, and ZnO = 23 mol% in terms of molar ratio, and mixed using a ball mill. After calcining this, it was pulverized with a ball mill and further granulated with a spray dryer. This was sintered and further classified to obtain carrier core particles.
更に、上記で得られた粒子の表面に、キャリア1と同様の方法で熱硬化性のシリコーン樹脂をコートしてキャリア5を得た。 Further, a carrier 5 was obtained by coating the surface of the particles obtained above with a thermosetting silicone resin in the same manner as in the carrier 1.
得られたキャリア4の個数平均粒径は38.1μmであった。10キロエルステッドにおける飽和磁化は325emu/cm3であり、残留磁化は0.4emu/cm3であった。また、キャリア1の真比重は5.02g/cm3であった。また、キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量は0.1重量%であった。 The number average particle diameter of the obtained carrier 4 was 38.1 μm. The saturation magnetization at 10 kilo-Oersted was 325 emu / cm 3 and the remanent magnetization was 0.4 emu / cm 3 . The true specific gravity of the carrier 1 was 5.02 g / cm 3 . Further, the Fe (II) content with respect to the concentration of the eluted iron element on the surface of the carrier particles was 0.1% by weight.
〈接触帯電磁性ブラシ用磁性粒子〉
(コア粒子)
水素還元Zn−Cuフェライト 200重量部
(個数平均粒径40.0μm、比抵抗5×106Ωcm)
(コート樹脂溶液)
ポリカーボネート 1.0重量部
エポキシ変性シリコーン樹脂 1.0重量部
導電性酸化チタン 4.0重量部
4フッ化エチレン樹脂粒子(0.25μm) 0.2重量部
キシレン溶液 14.0重量部
以上のコート樹脂溶液の各処方をガラスビーズをいれたペイントシェイカーで2時間分散させ、コート樹脂溶液を作製した。これを上記のコア粒子に前述したスピラコータを用いてコートし、150℃で1時間乾燥させた。得られた接触帯電磁性ブラシ用磁性粒子の比抵抗は8.9×106Ωcm、個数平均粒径は40.1μmであった。1キロエルステッドにおける磁化の強さ(σ1000)=250.3emu/cm3であった(磁性粒子の真比重は5.02g/cm3)。
<Magnetic particles for contact charging magnetic brush>
(Core particles)
200 parts by weight of hydrogen-reduced Zn—Cu ferrite (number average particle diameter 40.0 μm, specific resistance 5 × 10 6 Ωcm)
(Coating resin solution)
Polycarbonate 1.0 part by weight Epoxy-modified silicone resin 1.0 part by weight Conductive titanium oxide 4.0 part by weight Tetrafluoroethylene resin particles (0.25 μm) 0.2 part by weight Xylene solution 14.0 part by weight Each formulation of the resin solution was dispersed with a paint shaker containing glass beads for 2 hours to prepare a coated resin solution. This was coated on the above core particles using the aforementioned Spira coater and dried at 150 ° C. for 1 hour. The resulting magnetic particles for contact-charged magnetic brush had a specific resistance of 8.9 × 10 6 Ωcm and a number average particle size of 40.1 μm. The magnetization intensity at 1 kilooersted (σ1000) = 250.3 emu / cm 3 (the true specific gravity of the magnetic particles is 5.02 g / cm 3 ).
ここで用いた接触帯電磁性ブラシ用磁性粒子とそのコア粒子の比抵抗と個数平均粒径は、前述した現像用磁性キャリアの該特性の測定方法によった。 The specific resistance and the number average particle size of the magnetic particles for the contact-charged magnetic brush and the core particles used here were determined by the method for measuring the characteristics of the magnetic carrier for development described above.
上記のキャリアAとトナー1をトナー濃度8重量%となるように混合し二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は、−25.0μC/gであった。 The carrier A and the toner 1 were mixed so as to have a toner concentration of 8% by weight to obtain a two-component developer. The triboelectric charge amount of the toner was −25.0 μC / g.
この現像剤をキャノン製フルカラーレーザー複写機CLC−500改造機を用いて画像出しを行った。この現像部周辺の模式図を図1に示し、これをもって説明する。キャノン製フルカラーレーザー複写機現像器の現像剤担持体(現像スリーブ)1と現像剤規制部材(磁性ブレード)8との距離Aを600μm、現像スリーブ1と静電潜像担持体(感光ドラム)2との距離Bを400μmとした。このときの現像ニップCは5mmであった。 The developer was imaged using a Canon full color laser copier CLC-500 remodeling machine. A schematic diagram around the developing portion is shown in FIG. The distance A between the developer carrying member (developing sleeve) 1 and the developer regulating member (magnetic blade) 8 of the full color laser copying machine developer made by Canon is 600 μm, the developing sleeve 1 and the electrostatic latent image carrying member (photosensitive drum) 2 The distance B was set to 400 μm. The developing nip C at this time was 5 mm.
なお、現像スリーブは、CLC−500の現像器内で用いられている現像スリーブ(材質:SUS、日立金属社製、25φ)の表面をニューマプラスター(不二製作所製)を用いてサンドプラストし、Ra=2.1μm、Sm=29.6μmのプラストスリーブ(Ra/Sm=0.07)としたものを用いた。 The developing sleeve is sand-plasted using a pneumatic plaster (manufactured by Fuji Seisakusho) on the surface of the developing sleeve (material: SUS, manufactured by Hitachi Metals, 25φ) used in the developing device of CLC-500, A plasto sleeve (Ra / Sm = 0.07) with Ra = 2.1 μm and Sm = 29.6 μm was used.
また、現像スリーブ1と感光ドラム2との周速比は2.2:1で進行方向が図1に示す通りお互いにカウンター方向であり、現像スリーブ1の現像極S1の磁場が1キロエルステッド、更に現像条件は、交番電界は図2に示したような波形をもつ1800Vで周波数3000Hzのものを用い、現像バイアスは−480Vとなるように設定した。更に、トナー現像コントラスト(Vcont)350V、カブリ取り電圧(Vback)80Vとした。 Further, the peripheral speed ratio between the developing sleeve 1 and the photosensitive drum 2 is 2.2: 1, the traveling directions are counter directions as shown in FIG. 1, the magnetic field of the developing pole S1 of the developing sleeve 1 is 1 kilo Oersted, Further, the developing conditions were such that the alternating electric field was 1800 V having a waveform as shown in FIG. 2 and the frequency was 3000 Hz, and the developing bias was −480 V. Further, the toner development contrast (Vcont) is 350V, and the fog removal voltage (Vback) is 80V.
接触帯電部材3に印加する電圧としては、−560VのDCバイアスを用いた。 As a voltage applied to the contact charging member 3, a DC bias of −560V was used.
なお、感光ドラムとしてはアルミニウム製のφ80のドラム上に以下の機能層を5層もったOPC感光体を用いた。 As the photosensitive drum, an OPC photosensitive member having five layers of the following functional layers on an aluminum φ80 drum was used.
アルミ基層側から順に第1層は下引き層、第2層は正電荷注入防止層、第3層は電荷発生層、第4層は電荷輸送層であり、第5層が電荷注入層である。この電荷注入層は光硬化性のアクリル樹脂にSnO2超微粒子、更に接触帯電部材と感光体との接触時間を増加させて、均一な帯電を行うために4フッ化エチレン樹脂粒子を分散したものである。具体的には、アンチモンをドーピングし、低抵抗化した粒径約0.03μmのSnO2粒子を樹脂に対して70重量%、更に粒径0.25μmの4フッ化エチレン樹脂粒子を20重量%、分散剤を1.2重量%分散したものである。この感光ドラムの表面抵抗は1×1012Ωであった。 In order from the aluminum base layer side, the first layer is an undercoat layer, the second layer is a positive charge injection prevention layer, the third layer is a charge generation layer, the fourth layer is a charge transport layer, and the fifth layer is a charge injection layer . This charge injection layer is a photo-curing acrylic resin in which SnO 2 ultrafine particles are further dispersed and tetrafluoroethylene resin particles are dispersed in order to achieve uniform charging by increasing the contact time between the contact charging member and the photoreceptor. It is. Specifically, SnO 2 particles having a particle size of about 0.03 μm doped with antimony and reduced in resistance are 70% by weight with respect to the resin, and further 20% by weight of tetrafluoroethylene resin particles having a particle size of 0.25 μm. , And 1.2% by weight of a dispersing agent. The surface resistance of this photosensitive drum was 1 × 10 12 Ω.
上記の現像条件で画像出しを行った。この結果、細線再現性に非常に優れ、ベタ画像の濃度が高い優れた画像が得られた。更に、キャリア付着による画像部、非画像部の画像の乱れやトナーカブリは認められなかった。 Images were produced under the above development conditions. As a result, an excellent image with excellent fine line reproducibility and a solid image with high density was obtained. Furthermore, image disturbance and toner fogging in the image area and non-image area due to carrier adhesion were not recognized.
なお、ベタ黒画像を感光ドラムから紙上に転写する際のトナー転写効率を測定すると、99.5%であり、クリーナーレスプロセスにも十分対応できるレベルであった。 The toner transfer efficiency when transferring the solid black image from the photosensitive drum onto the paper was 99.5%, which was a level that could sufficiently cope with the cleaner-less process.
実際、クリーナーを取り外して1万枚の画像出し耐久を行ったところ、帯電磁気ブラシの帯電性にまったく変化はなく、帯電ゴーストなどは見られなかった。 In fact, when the cleaner was removed and the endurance of printing 10,000 images was performed, there was no change in the charging property of the charging magnetic brush, and no charging ghost was observed.
本実施例の結果を表2に示す。以下の実施例及び比較例の結果も表2に示す。 The results of this example are shown in Table 2. The results of the following examples and comparative examples are also shown in Table 2.
現像剤としては実施例1と全く同じものを用いて、現像条件を交番電界2000V(ピーク間電圧)、周波数1000Hzの矩形波に変え、他の条件は実施例1と全く同様にして画像出しを行った。 As the developer, the same developer as in Example 1 was used, and the developing condition was changed to a rectangular wave with an alternating electric field of 2000 V (peak-to-peak voltage) and a frequency of 1000 Hz. went.
その結果、問題ないレベルの良好な画像が得られた。 As a result, a satisfactory image having a satisfactory level was obtained.
キャリアBとトナー1をトナー濃度5重量%となるように混合し二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は、−22.1μC/gであった。 Carrier B and toner 1 were mixed at a toner concentration of 5% by weight to obtain a two-component developer. The triboelectric charge amount of the toner was −22.1 μC / g.
実施例1と全く同様にして画像出し、1万枚の画像出し耐久試験を行った。細線再現性、キャリア付着、トナーカブリなどは実施例1と同様の良好な結果を得た。 In exactly the same manner as in Example 1, an image was printed and a 10,000-image printing durability test was performed. Fine line reproducibility, carrier adhesion, toner fogging, and the like obtained the same good results as in Example 1.
キャリアCとトナー1をトナー濃度8重量%となるように混合し二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は−24.9μC/gであった。 Carrier C and toner 1 were mixed to a toner concentration of 8% by weight to obtain a two-component developer. The triboelectric charge amount of the toner was −24.9 μC / g.
実施例1と全く同様にして画像出しを行い、実施例1同様に良好な結果を得た。 Images were produced in exactly the same manner as in Example 1, and good results were obtained as in Example 1.
キャリアAとトナー2をトナー濃度8重量%となるように混合し二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は−24.0μC/gであった。 Carrier A and toner 2 were mixed to a toner concentration of 8% by weight to obtain a two-component developer. The triboelectric charge amount of the toner was −24.0 μC / g.
実施例1と全く同様にして画像出しを行った。キャリア付着、トナーカブリなどは実施例1と同様の良好な結果を得た。但し、実施例1同様に転写効率を測定すると、90%であった。 Images were produced in exactly the same manner as in Example 1. Good results similar to Example 1 were obtained with respect to carrier adhesion, toner fog, and the like. However, when the transfer efficiency was measured as in Example 1, it was 90%.
実施例1の感光ドラムの表面機能層のうち第5層の電荷注入層に、4フッ化エチレン樹脂粒子と分散剤を分散しないこと以外は全く同様の感光ドラムを用い、他の現像剤、現像条件等を全く実施例1と同様にして画像出しを行った。感光ドラムの表面抵抗は3×1010Ωであった。 The same photosensitive drum is used except that the tetrafluoroethylene resin particles and the dispersant are not dispersed in the fifth charge injection layer among the surface functional layers of the photosensitive drum of Example 1, and other developers and developments are performed. Images were produced under the same conditions as in Example 1. The surface resistance of the photosensitive drum was 3 × 10 10 Ω.
その結果、実施例1同様に良好な結果が得られた。 As a result, good results were obtained as in Example 1.
(比較例1)
キャリアDとトナー1をトナー濃度8重量%となるように混合し二成分系現像剤を得た。トナーの摩擦帯電量は−23.5μC/gであった。
(Comparative Example 1)
Carrier D and toner 1 were mixed to a toner concentration of 8% by weight to obtain a two-component developer. The triboelectric charge amount of the toner was −23.5 μC / g.
実施例1と全く同様にして画像出しを行った結果、ベタ画像濃度は十分であったが、細線再現性、キャリア付着及びトナーカブリがいずれも悪い結果となった。 As a result of performing image formation in exactly the same manner as in Example 1, the solid image density was sufficient, but fine line reproducibility, carrier adhesion, and toner fogging were all poor.
(比較例2)
実施例1の感光ドラムの表面機能層のうち第5層の電荷注入層に添加する低抵抗化したSnO2粒子を、光硬化性のアクリル樹脂に対して125重量%分散すること以外は全く同様の感光ドラムを用い、他の現像剤、現像条件等は全く実施例1と同様にして画像出しを行った。感光ドラムの表面抵抗は5×109Ωであった。
(Comparative Example 2)
Except that the low resistance SnO 2 particles to be added to the fifth charge injection layer in the surface functional layer of the photosensitive drum of Example 1 are dispersed in an amount of 125% by weight with respect to the photocurable acrylic resin. The image was printed out in the same manner as in Example 1 except for the other developer, development conditions, and the like. The surface resistance of the photosensitive drum was 5 × 10 9 Ω.
その結果、細線再現性が悪く、微視的に見ると画像流れが起こっていることがわかった。 As a result, it was found that fine line reproducibility was poor, and image flow occurred when viewed microscopically.
(比較例3)
実施例1の感光ドラムの表面機能層のうち第5層を除く構成とした以外は全く同様の感光ドラムを用い、他の現像剤、現像条件等は全く実施例1と同様にして画像出しを行った。感光ドラムの表面抵抗は3×1016Ωであった。
(Comparative Example 3)
Except for the configuration in which the fifth layer is excluded from the surface functional layer of the photosensitive drum of the first embodiment, the same photosensitive drum is used, and other developers, development conditions, and the like are exactly the same as in the first embodiment and image output is performed. went. The surface resistance of the photosensitive drum was 3 × 10 16 Ω.
その結果、帯電ゴーストの発生とそれに起因する細線再現性の悪化、トナーカブリの発生が見られた。 As a result, generation of a charging ghost, deterioration of fine line reproducibility resulting from it, and generation of toner fog were observed.
評価方法、基準は次の通りである。 Evaluation methods and standards are as follows.
(1)画像濃度:画像濃度はSPIフィルターを装着したマクベス社製マクベスカラーチェッカーRD−1255を使用して、普通紙上に形成された画像の相対濃度として測定した。 (1) Image density: The image density was measured as a relative density of an image formed on plain paper using a Macbeth Color Checker RD-1255 equipped with an SPI filter.
(2)ライン再現性:オリジナル画像及び標準サンプルを参考にして目視により評価した。 (2) Line reproducibility: Visual evaluation was made with reference to an original image and a standard sample.
(3)キャリア付着:ベタ白画像を画出しし、現像部とクリーナー部との間の感光ドラム上の部分を透明な接着テープを密着させてサンプリングし、5cm×5cm中の感光ドラム上に付着していた磁性。 (3) Carrier adhesion: A solid white image is drawn, and the part on the photosensitive drum between the developing unit and the cleaner unit is sampled by sticking a transparent adhesive tape on the photosensitive drum in a size of 5 cm × 5 cm. Adhered magnetism.
上記の金属酸化物を樹脂に分散させコアとする場合、磁性を示す金属酸化物の個数平均粒径はキャリア粒径によっても変わるが、0.02〜2μmまでのものが好ましく用いることができる。また、2種以上の金属酸化物を分散させて用いる場合、磁性を示す金属酸化物を混合して用いる。画出しした普通紙の平均反射率Dr(%)を東京電色株式会社製デンシトメータTC−6MCによって測定した。一方、普通紙上にベタ白画像を画出しし、次いでベタ白画像の反射率Ds(%)を測定した。カブリ(%)は下記式
fog(%)=Dr(%)−Ds(%)
から算出する。
When the above metal oxide is dispersed in a resin and used as a core, the number average particle diameter of the metal oxide exhibiting magnetism varies depending on the carrier particle diameter, but those having a particle diameter of 0.02 to 2 μm can be preferably used. In addition, when two or more kinds of metal oxides are dispersed and used, a metal oxide exhibiting magnetism is mixed and used. The average reflectance Dr (%) of the printed plain paper was measured with a Densitometer TC-6MC manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd. On the other hand, a solid white image was drawn on plain paper, and then the reflectance Ds (%) of the solid white image was measured. The fog (%) is expressed by the following formula: fog (%) = Dr (%) − Ds (%)
Calculate from
優 :1.0(%)未満
良 :1.0〜1.5(%)未満
可 :1.5〜2.0(%)未満
やや悪い:2.0〜3.0(%)未満
悪い :3.0(%)以上
Excellent: Less than 1.0 (%) Good: Less than 1.0-1.5 (%) Possible: Less than 1.5-2.0 (%) Slightly bad: Less than 2.0-3.0 (%) Poor : 3.0 (%) or more
Claims (6)
帯電された電荷注入層を有する静電潜像担持体に露光により静電潜像を形成する潜像形成工程;及び該電荷注入層を有する静電潜像担持体に形成された静電潜像を磁気キャリア及びトナーを有する二成分系現像剤の該トナーにより現像する現像工程;を有する画像形成方法において、
該磁性キャリアは、バインダー樹脂及び金属酸化物粒子を少なくとも含有し、
個数平均粒径Dnが5〜25μmであり、
比抵抗が25V〜500V印加時に5.0×1013Ωcm以上であり、
真比重が3.0〜4.9g/cm3であり、
1キロエルステッドにおける磁化の強さが100〜300emu/cm3であり、
磁性キャリア粒子表面の溶出鉄元素濃度に対するFe(II)含有量が0.001〜5.0重量%であり、
下記式を満足することを特徴とする画像形成方法。
−6.25R+307≦M≦−4.47R+319
5≦R≦25
R:磁性キャリアの個数平均粒径(μm)
M:磁性キャリアの1キロエルステッドにおける磁化の強さ(emu/cm3) A charging step of charging an electrostatic latent image carrier having a charge injection layer having a surface resistance of 1 × 10 10 to 1 × 10 16 Ω with a magnetic brush composed of magnetic particles;
A latent image forming step of forming an electrostatic latent image on an electrostatic latent image carrier having a charged charge injection layer by exposure; and an electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier having the charge injection layer A developing step of developing a two-component developer having a magnetic carrier and toner with the toner;
The magnetic carrier contains at least a binder resin and metal oxide particles,
The number average particle diameter Dn is 5 to 25 μm,
The specific resistance is 5.0 × 10 13 Ωcm or more when 25 V to 500 V is applied,
The true specific gravity is 3.0 to 4.9 g / cm 3 ;
The magnetization intensity at 1 kilo Oersted is 100 to 300 emu / cm 3 ;
Fe (II) content with respect to the eluted iron element concentration on the surface of the magnetic carrier particles is 0.001 to 5.0% by weight,
An image forming method characterized by satisfying the following formula:
−6.25R + 307 ≦ M ≦ −4.47R + 319
5 ≦ R ≦ 25
R: Number average particle diameter of magnetic carrier (μm)
M: Magnetization strength (emu / cm 3 ) at 1 kilo-Oersted of the magnetic carrier
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JP2007213050A (en) * | 2006-01-13 | 2007-08-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image forming device |
JP2008151876A (en) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image forming apparatus and electrophotographic photoreceptor cartridge |
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US8273509B2 (en) | 2006-01-06 | 2012-09-25 | Mitsubishi Chemical Corporation | Electrophotographic photoreceptor, and image forming device and electrophotographic photoreceptor cartridge using the same member cartridge |
JP2007213050A (en) * | 2006-01-13 | 2007-08-23 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image forming device |
JP2008151876A (en) * | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Mitsubishi Chemicals Corp | Image forming apparatus and electrophotographic photoreceptor cartridge |
JP2016191880A (en) * | 2015-03-31 | 2016-11-10 | 戸田工業株式会社 | Magnetic carrier for electrophotography and method for manufacturing the same |
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