JP4139337B2 - Two-component developer - Google Patents
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Description
本発明は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤に関する。 The present invention relates to a two-component developer composed of a toner and a carrier.
現像剤を用いた画像形成方法には、カールソンプロセスを応用した電子写真方式が広く用いられている。電子写真方式を利用した画像形成装置は、帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程および定着工程などによって画像が形成される。帯電工程では、感光体の表面を暗所で均一に帯電する。露光工程では、帯電した感光体に原稿像を投射することにより、光の当たった部分の帯電が除去されて感光体の表面に静電潜像を形成する。現像工程では、感光体表面に形成された静電潜像に現像剤のトナーを付着させることにより可視像を形成する。転写工程では、感光体表面に形成された可視像に紙およびシートなどの記録媒体を接触させ、可視像と接触している記録媒体の面とは反対側からコロナ放電を行い、トナーとは逆の極性の電荷を記録媒体に与えることにより、可視像を記録媒体に転写する。定着工程では、加熱および加圧などの手段により記録媒体に転写された可視像を定着する。クリーニング工程では、記録媒体に転写されずに感光体の表面に残ったトナーを回収する。以上の工程を繰り返すことによって、電子写真プロセスを利用した画像形成装置は、記録媒体上に所望の画像を形成する。 As an image forming method using a developer, an electrophotographic method using a Carlson process is widely used. An image forming apparatus using an electrophotographic system forms an image by a charging process, an exposure process, a development process, a transfer process, a cleaning process, a fixing process, and the like. In the charging step, the surface of the photoreceptor is uniformly charged in a dark place. In the exposure step, the original image is projected onto the charged photoconductor, so that the charged portion is removed and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoconductor. In the developing step, a visible toner image is formed by attaching a developer toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor. In the transfer process, a recording medium such as paper or sheet is brought into contact with the visible image formed on the surface of the photoreceptor, and corona discharge is performed from the side opposite to the surface of the recording medium that is in contact with the visible image. Transfers a visible image to a recording medium by applying a charge of opposite polarity to the recording medium. In the fixing step, the visible image transferred to the recording medium is fixed by means such as heating and pressing. In the cleaning process, the toner remaining on the surface of the photoreceptor without being transferred to the recording medium is collected. By repeating the above steps, an image forming apparatus using an electrophotographic process forms a desired image on a recording medium.
従来、電子写真方式を利用した画像形成装置に用いられる現像剤としては、粉砕法および重合法などによって製造されるトナーを含むことが知られている。粉砕法とは、熱可塑性樹脂、着色剤、帯電制御剤およびオフセット防止剤としてのワックスなどを溶融混練した後、冷却して固化させて溶融混練物を調製し、その溶融混練物を粉砕および分級することによってトナーを調製する方法である。また、重合法とは、懸濁重合法および乳化重合法などによってトナーを調製する方法である。 Conventionally, it is known that a developer used in an image forming apparatus using an electrophotographic system includes a toner manufactured by a pulverization method, a polymerization method, or the like. The pulverization method is to melt and knead a thermoplastic resin, a colorant, a charge control agent and a wax as an anti-offset agent, then cool and solidify to prepare a melt-kneaded product, and pulverize and classify the melt-kneaded product. This is a method for preparing a toner. The polymerization method is a method for preparing toner by suspension polymerization method or emulsion polymerization method.
現在、複写機およびプリンタなどの画像形成装置は、高速化および小型化が図られており、長期間高画質な画像が得るために、耐久性および環境安定性の優れた現像剤の開発が求められている。 Currently, image forming apparatuses such as copying machines and printers have been increased in speed and size, and in order to obtain high-quality images for a long period of time, development of a developer having excellent durability and environmental stability is required. It has been.
現像剤がトナーとキャリアとからなる二成分現像剤の場合、耐久性および環境安定性の優れた現像剤を開発するためには、画像形成装置内で、現像剤を安定して帯電させるために、コア材の種類、コート材の種類およびコート材の量の最適化などのキャリアの開発が、トナーの開発とともに重要である。 If the developer is a two-component developer consisting of a toner and a carrier, in order to develop a developer having excellent durability and environmental stability, in order to stably charge the developer in the image forming apparatus The development of a carrier, such as optimization of the type of core material, the type of coating material, and the amount of coating material, is important along with the development of toner.
キャリアの開発の典型的な従来の技術は、特許文献1に記載されている。特許文献1のカラー現像剤は、トナーとキャリアからなる現像剤で、キャリアが、キャリア芯材(コア材)重量に対して、所定の樹脂(コート材)を0.1〜5.0重量%被覆しているカラー現像剤である。 A typical conventional technique for carrier development is described in US Pat. The color developer of Patent Document 1 is a developer composed of a toner and a carrier, and the carrier is 0.1 to 5.0% by weight of a predetermined resin (coating material) with respect to the weight of the carrier core material (core material). It is a color developer that is coated.
また他の従来の技術は、特許文献2に記載されている。特許文献2の電子写真用二成分現像剤は、トナーとキャリアからなる現像剤で、キャリアが、キャリア芯材の重量に対して、被覆材(コート材)を5.0重量%を超えて被覆している電子写真用二成分現像剤である。 Another conventional technique is described in Patent Document 2. The two-component developer for electrophotography of Patent Document 2 is a developer composed of a toner and a carrier, and the carrier covers the coating material (coating material) in excess of 5.0% by weight with respect to the weight of the carrier core material. The two-component developer for electrophotography.
現像剤は、感光体の表面に形成された静電潜像に現像剤のトナーが円滑に付着できるような適度な流動性および帯電性を有する必要がある。現像剤の流動性および帯電性は、トナーおよびキャリアの組成に依存する。 The developer needs to have appropriate fluidity and chargeability so that the developer toner can smoothly adhere to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoreceptor. The flowability and chargeability of the developer depend on the toner and carrier composition.
特許文献1に開示されているカラー現像剤によると、キャリア芯材に、所定の樹脂をキャリア芯材の重量に対して0.1〜5.0重量%となるように被覆しているキャリアを用いることによって、キャリア表面にトナーが薄膜を形成するなどの汚染を防ぐことができ、耐久性および環境安定性に優れた現像剤となる。しかし、近年、画像形成装置は、高速化および小型化されており、そのような画像形成装置を用いて画像形成を行うと、現像剤に与えられるストレスが、以前の画像形成装置より大きいので、上記トナーをそのまま長期間使用すると、樹脂がキャリア芯材からはがれ落ち、キャリア芯材が表面に露出してしまう。つまり、高速化および小型化された画像形成装置を用いて画像形成する場合においては、初期状態のキャリア特性を維持できない耐久性が不充分な現像剤であり、得られた画像は、画像濃度の低下などを引き起こしたものとなってしまう。 According to the color developer disclosed in Patent Document 1, a carrier in which a carrier is coated with a predetermined resin so as to be 0.1 to 5.0% by weight with respect to the weight of the carrier core. By using it, contamination such as toner forming a thin film on the surface of the carrier can be prevented, and the developer is excellent in durability and environmental stability. However, in recent years, image forming apparatuses have been speeded up and miniaturized, and when an image is formed using such an image forming apparatus, the stress applied to the developer is larger than the previous image forming apparatus. If the toner is used as it is for a long time, the resin peels off from the carrier core and the carrier core is exposed on the surface. In other words, in the case of forming an image using a high-speed and downsized image forming apparatus, the developer is insufficient in durability that cannot maintain the initial carrier characteristics, and the obtained image has an image density. It will be what caused the decline.
また、特許文献2に開示されている電子写真用二成分現像剤によると、キャリア芯材に、被覆材を5.0重量%を超えて被覆することによって、高速化および小型化された画像形成装置において長期間使用しても、キャリア芯材が表面に露出しにくくなり、キャリア特性を長期間維持できる耐久性のより優れた現像剤である。しかし、キャリア芯材に多量の被覆材を被覆することになるので、被覆材の種類によっては、環境特性などのキャリア特性を確保できない可能性があり、また、画像形成時において、高温高湿下では、現像剤中のトナー濃度が安定せず、トナー飛散および白地カブリなどを起こす可能性もあるので、トナーにマグネタイトを外添することによって解決している。 Further, according to the two-component developer for electrophotography disclosed in Patent Document 2, the image forming speed-up and miniaturization is achieved by coating the carrier core material with a coating material exceeding 5.0% by weight. Even if it is used for a long time in the apparatus, the carrier core material is difficult to be exposed on the surface, and it is a developer having superior durability that can maintain the carrier characteristics for a long time. However, since a large amount of coating material is coated on the carrier core material, depending on the type of the coating material, it may not be possible to ensure carrier characteristics such as environmental characteristics. However, since the toner concentration in the developer is not stable and may cause toner scattering and white background fogging, the problem is solved by externally adding magnetite to the toner.
さらに、本願発明者らは、キャリアのコート量がコア材に対して5.0重量%以上であっても、トナー濃度をトナーのキャリアに対する被覆率で規定することによって、耐久性および環境安定性の優れた現像剤を得ることができることを見出した。ここで、トナーのキャリアに対する被覆率とは、トナーおよびキャリアの形状を凸凹のない球形として算出したものである。トナーおよびキャリアの形状が凸凹の小さい球体である場合において、トナー濃度を被覆率で規定された範囲内にすることによって、耐久性および環境安定性の優れたトナーが得られた。しかしながら、凸凹の大きく、比表面積の大きいトナーまたはキャリアを用いると、トナー濃度を規定された範囲より高めにしても、トナーとキャリアとの接触する機会が増えるので、耐久性および環境安定性の優れた現像剤を得ることができる場合のあることがわかった。 Furthermore, the inventors of the present invention have determined durability and environmental stability by defining the toner concentration by the coverage of the toner to the carrier even when the carrier coating amount is 5.0% by weight or more with respect to the core material. It was found that an excellent developer can be obtained. Here, the coverage of the toner with respect to the carrier is obtained by calculating the shape of the toner and the carrier as a spherical shape having no irregularities. In the case where the toner and the carrier are spheres with small irregularities, a toner having excellent durability and environmental stability was obtained by setting the toner concentration within the range defined by the coverage. However, if toner or carrier with large irregularities and large specific surface area is used, even if the toner concentration is higher than the specified range, the chance of contact between the toner and the carrier increases, so the durability and environmental stability are excellent. It has been found that there are cases where a developer can be obtained.
そこで、本発明の目的は、二成分現像剤を構成するトナーおよびキャリアの形状が、凹凸の大きな球形であるか凹凸の小さな球形であるかに関わらず、耐久性および環境安定性の優れた二成分現像剤を提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to achieve excellent durability and environmental stability regardless of whether the shape of the toner and carrier constituting the two-component developer is a spherical shape with large irregularities or a spherical shape with small irregularities. It is to provide a component developer.
本発明は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤であって、
キャリアは、コア材をコート材で被覆したものであって、
コート材は、コア材の重量に対して5重量%以上20重量%以下であり、
トナーは、現像剤中のトナー濃度が、下記式(1)を満たし、トナーの比重は1.2であり、キャリアの比重は4.8であり、トナーの比表面積は7800cm 2 /cm 3 以上7810cm 2 /cm 3 以下であり、キャリアの比表面積は895cm 2 /cm 3 以上1010cm 2 /cm 3 以下であることを特徴とする二成分現像剤である。
100/(0.75k+1) ≦ X ≦ 100/(0.34k+1) …(1)
X = トナー濃度(重量%)
k = 被覆係数(k = Stρc / Scρt)
ρc = キャリアの比重
ρt = トナーの比重
Sc = キャリアの比表面積(cm2/cm3)
St = トナーの比表面積(cm2/cm3)
The present invention is a two-component developer comprising a toner and a carrier,
The carrier is a core material coated with a coating material,
The coating material is 5% by weight or more and 20% by weight or less based on the weight of the core material,
For the toner, the toner concentration in the developer satisfies the following formula (1).The specific gravity of the toner is 1.2, the specific gravity of the carrier is 4.8, and the specific surface area of the toner is 7800 cm. 2 / Cm 3 More than 7810cm 2 / Cm 3 The specific surface area of the carrier is 895 cm 2 / Cm 3 More than 1010cm 2 / Cm 3 IsIt is a two-component developer characterized by the above.
100 / (0.75k + 1) ≦ X ≦ 100 / (0.34k + 1) (1)
X = Toner concentration (% by weight)
k = Cover factor (k = Stρc / Scρt)
ρc = Specific gravity of carrier
ρt = Specific gravity of toner
Sc = Specific surface area of the carrier (cm2/ Cm3)
St = Specific surface area of toner (cm2/ Cm3)
また本発明は、トナーは、外添剤として無機微粒子を含むことを特徴とする。
また本発明は、無機微粒子は、シリカであることを特徴とする。
According to the present invention, the toner includes inorganic fine particles as an external additive.
In the present invention, the inorganic fine particles are silica.
本発明によれば、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤である。キャリアは、コア材とコート材とを含み、コート材がコア材の重量に対して5重量%以上20重量%以下被覆したものである。さらに、現像剤中のトナー濃度は、上記式(1)を満たす。このとき、トナーの比重は1.2であり、キャリアの比重は4.8であり、トナーの比表面積は7800cm 2 /cm 3 以上7810cm 2 /cm 3 以下であり、キャリアの比表面積は895cm 2 /cm 3 以上1010cm 2 /cm 3 以下である。 According to the present invention, a two-component developer comprising a toner and a carrier. The carrier includes a core material and a coating material, and the coating material is coated by 5% by weight to 20% by weight with respect to the weight of the core material. Further, the toner concentration in the developer satisfies the above formula (1). At this time, the specific gravity of the toner is 1.2, the specific gravity of the carrier is 4.8, the specific surface area of the toner is 7800 cm 2 / cm 3 or more and 7810 cm 2 / cm 3 or less, and the specific surface area of the carrier is 895 cm 2. / Cm 3 or more and 1010 cm 2 / cm 3 or less.
キャリアにおけるコート量がコア材重量に対して5重量%以上含有させることによって、現像剤の耐久性が向上し、さらに上記式(1)を満足させるようにトナー濃度を決めることで環境安定性に優れた二成分現像剤を製造することができる。 When the coating amount on the carrier is 5% by weight or more based on the weight of the core material, the durability of the developer is improved, and the toner concentration is determined so as to satisfy the above formula (1), thereby improving environmental stability. An excellent two-component developer can be produced.
また本発明によれば、トナーに外添剤として無機微粒子を含んでいることによって、帯電性を向上させ、また、高温高湿下でトナー濃度を安定推移させることが可能となり、耐久性および環境安定性のより優れた二成分現像剤を製造することができる。 Further, according to the present invention, the toner contains inorganic fine particles as external additives, so that the chargeability can be improved and the toner concentration can be stably changed under high temperature and high humidity. A two-component developer having better stability can be produced.
また本発明によれば、無機微粒子としてシリカを用いた場合、帯電性の向上に大きな効果があり、耐久性および環境安定性の優れた二成分現像剤を製造することができる。 Further, according to the present invention, when silica is used as the inorganic fine particles, a two-component developer having a great effect in improving the chargeability and having excellent durability and environmental stability can be produced.
本発明である二成分現像剤は、トナーとキャリアとからなる二成分現像剤である。キャリアは、コア材とコート材とを含み、コート材がコア材の重量に対して5重量%以上20重量%以下コア材に被覆したものである。 The two-component developer according to the present invention is a two-component developer composed of a toner and a carrier. The carrier includes a core material and a coating material, and the coating material is coated on the core material by 5 wt% to 20 wt% with respect to the weight of the core material.
[トナー濃度]
本発明である二成分現像剤は、被覆率に基づいてトナー濃度を規定する。トナーおよびキャリアの形状が凸凹の小さい球体である場合においては、トナーおよびキャリアが凹凸のない球体であるとして算出した被覆率でトナー濃度を規定すると、耐久性および環境安定性の優れたトナーを得ることができた。
[Toner density]
The two-component developer according to the present invention defines the toner concentration based on the coverage. In the case where the toner and carrier are spheres with small irregularities, if the toner concentration is defined by the coverage calculated assuming that the toner and carrier are spheres without irregularities, a toner having excellent durability and environmental stability is obtained. I was able to.
しかしながら、トナーまたはキャリアの形状が凸凹の大きな球体である場合においては、トナー濃度を被覆率で規定された範囲より高めにしても、耐久性および環境安定性の優れた現像剤を得ることができる場合のあることがわかった。 However, when the shape of the toner or carrier is a large and uneven sphere, a developer having excellent durability and environmental stability can be obtained even if the toner concentration is made higher than the range defined by the coverage. It turns out that there are cases.
そこで、トナーおよびキャリアの形状が、凹凸の大きな球形であるか凹凸の小さな球形であるかに関わらず、耐久性および環境安定性の優れた二成分現像剤を得ることができるように、トナーおよびキャリアの比重および比表面積から求めた被覆率、つまりトナーおよびキャリアの凹凸を考慮した被覆率に基づいてトナー濃度を後述のように規定した。 Therefore, in order to obtain a two-component developer having excellent durability and environmental stability regardless of whether the shape of the toner and the carrier is a spherical shape with large unevenness or a spherical shape with small unevenness, The toner concentration was defined as described below based on the coverage determined from the specific gravity and specific surface area of the carrier, that is, the coverage considering the unevenness of the toner and the carrier.
トナーおよびキャリアの凹凸を考慮した被覆率は、下記式に示すように、トナーおよびキャリアの表面積の比によって表わすことができる。
被覆率 = トナーの表面積 / キャリアの表面積
The coverage in consideration of the unevenness of the toner and the carrier can be represented by the ratio of the surface areas of the toner and the carrier as shown in the following formula.
Coverage = toner surface area / carrier surface area
トナーおよびキャリアの表面積を、それぞれの比重および比表面積を用いて表わすと下記式のように表わされる。
被覆率 =(St/ρt)/(Sc/ρc)
ρc = キャリアの比重
ρt = トナーの比重
Sc = キャリアの比表面積(cm2/cm3)
St = トナーの比表面積(cm2/cm3)
When the surface areas of the toner and the carrier are expressed using the specific gravity and specific surface area of the toner and the carrier, they are expressed by the following equations.
Coverage ratio = (S t / ρ t ) / (S c / ρ c )
ρ c = specific gravity of carrier
ρ t = specific gravity of toner
S c = specific surface area of the carrier (cm 2 / cm 3 )
S t = specific surface area of toner (cm 2 / cm 3 )
トナー濃度を考慮すると、被覆率を現像剤100g当たりの被覆率として、下記式のように変形できる。
被覆率 = (St/ρt)× X /(Sc/ρc)×(100−X)
= StρcX / Scρt(100−X)
X = トナー濃度(重量%)
ここで、被覆率であるStρcX / Scρt(100−X)の値の好ましい範囲を規定することによって、耐久性および環境安定性の優れた二成分現像剤を得ることができる。
In consideration of the toner concentration, the coverage can be transformed as the following formula using the coverage per 100 g of developer.
Coverage ratio = (S t / ρ t ) × X / (S c / ρ c ) × (100−X)
= St [ rho] cX / Sc [ rho] t (100-X)
X = Toner concentration (% by weight)
Here, it is possible to obtain a two-component developer excellent in durability and environmental stability by defining a preferable range of the value of S t ρ c X / S c ρ t (100-X) which is the coverage. it can.
しかし、好ましいトナー濃度である二成分現像剤を製造しようとするとき、好ましい範囲を上記のように設定していると、被覆率であるStρcX / Scρt(100−X)の値を計算しなければならない。 However, when a two-component developer having a preferable toner concentration is to be manufactured, if the preferable range is set as described above, the coverage ratio S t ρ c X / S c ρ t (100-X) Must be calculated.
そこで、トナー濃度を規定するため、トナーのキャリアに対する被覆率を後述のように変形する。 Therefore, in order to define the toner density, the coverage of the toner on the carrier is modified as described later.
まず、式を簡略化するために、下記式のように被覆率の逆数の範囲の式に変形する。
A ≦Scρt(100−X)/ StρcX≦ B
First, in order to simplify the equation, it is transformed into an equation in the range of the reciprocal of the coverage as shown in the following equation.
A ≦ S c ρ t (100−X) / S t ρ c X ≦ B
ここで、k = Stρc / Scρtとすると下記式のように変形できる。
A≦(100−X)/kX≦ B
AkX≦100−X≦ BkX
(Ak+1)X≦100≦(Bk+1)X
100/(Bk+1)≦X≦100/(Ak+1)
Here, when k = S t ρ c / S c ρ t , the following equation can be obtained.
A ≦ (100−X) / kX ≦ B
AkX ≦ 100−X ≦ BkX
(Ak + 1) X ≦ 100 ≦ (Bk + 1) X
100 / (Bk + 1) ≦ X ≦ 100 / (Ak + 1)
さらに、後述の実施例に基づいて、トナーの比重が1.2であり、キャリアの比重が4.8であり、トナーの比表面積が7800cm 2 /cm 3 以上7810cm 2 /cm 3 以下であり、キャリアの比表面積が895cm 2 /cm 3 以上1010cm 2 /cm 3 以下である場合、Aが0.34、Bが0.75と求められ、トナーの比重が1.2であり、キャリアの比重が4.8であり、トナーの比表面積が7800cm 2 /cm 3 以上7810cm 2 /cm 3 以下であり、キャリアの比表面積が895cm 2 /cm 3 以上1010cm 2 /cm 3 以下である二成分現像剤において、式(1)に示すように、トナー濃度を規定することができる。 Further, based on the examples described later, the specific gravity of the toner is 1.2, the specific gravity of the carrier is 4.8, and the specific surface area of the toner is 7800 cm 2 / cm 3 or more and 7810 cm 2 / cm 3 or less, When the specific surface area of the carrier is 895 cm 2 / cm 3 or more and 1010 cm 2 / cm 3 or less, A is determined to be 0.34 and B is 0.75, the specific gravity of the toner is 1.2, and the specific gravity of the carrier is In the two-component developer , which is 4.8, the specific surface area of the toner is 7800 cm 2 / cm 3 or more and 7810 cm 2 / cm 3 or less, and the specific surface area of the carrier is 895 cm 2 / cm 3 or more and 1010 cm 2 / cm 3 or less. As shown in equation (1), the toner density can be defined.
トナー濃度が、100/(0.75k+1)より小さいと、キャリアに対するトナーの被覆率が、不充分となり、充分な画像濃度が得られない。また、100/(0.34k+1)より大きいと、キャリアに対するトナーの被覆率が大きくなりすぎ、環境安定性が悪くなり、白地カブリが発生してしまう。 When the toner density is smaller than 100 / (0.75 k + 1), the coverage of the toner with respect to the carrier becomes insufficient, and a sufficient image density cannot be obtained. On the other hand, when the ratio is larger than 100 / (0.34k + 1), the coverage of the toner with respect to the carrier becomes too large, the environmental stability is deteriorated, and white background fogging occurs.
なお、トナー濃度は、製造時の現像剤のトナーとキャリアの比率を示し、さらに、その比率は、装置動作中の現像器内においても保たれる必要がある。 The toner density indicates the ratio of the developer toner to the carrier at the time of manufacture, and the ratio needs to be maintained in the developing device during operation of the apparatus.
[トナー]
本発明である二成分現像剤を構成するトナーは、樹脂、着色剤、離型剤および帯電制御剤などを含むトナー母体粒子に外添剤を添加して構成される。
[toner]
The toner constituting the two-component developer according to the present invention is constituted by adding an external additive to toner base particles containing a resin, a colorant, a release agent, a charge control agent and the like.
(樹脂)
トナー母体粒子は、樹脂を含んで構成される。樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリスチレン、スチレン−アクリル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル−無水マレイン酸共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリオレフィン樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ウレタン変性ポリエステル樹脂およびアクリル樹脂などを挙げることができる。上記の樹脂を単独で用いてもよいし、複数の混合物で用いてもよい。また、共重合体は、ブロック共重合体でもよいし、グラフト共重合体でもよい。分子量分布が、1つのピークのものでもよいし、2つのピークのものでもよい。
(resin)
The toner base particles include a resin. As the resin, known resins can be used, such as polystyrene, styrene-acrylic copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene-acrylic-maleic anhydride copolymer, polychlorinated. Examples thereof include vinyl, polyolefin resin, epoxy resin, silicone resin, polyamide resin, polyurethane resin, urethane-modified polyester resin, and acrylic resin. Said resin may be used independently and may be used with a several mixture. The copolymer may be a block copolymer or a graft copolymer. The molecular weight distribution may be one peak or two peaks.
熱的性質として、ガラス転移点(Tg)が40℃以上70℃以下であることが好ましい。40℃より低いと、機内温度が上昇した場合に、トナーが溶融してしまい、トナー同士の凝集が発生してしまう。また、70℃より高いと、定着性が劣ってしまい、実用性に乏しい。 As a thermal property, the glass transition point (Tg) is preferably 40 ° C. or higher and 70 ° C. or lower. When the temperature is lower than 40 ° C., the toner melts when the temperature inside the apparatus rises, and aggregation of the toners occurs. On the other hand, when the temperature is higher than 70 ° C., the fixing property is inferior and the practicality is poor.
(着色剤)
トナー母体粒子は、着色剤を含んで構成される。着色剤は、公知のものを用いることができ、カーボンブラック、鉄黒、合金アゾ染料、油溶性染料および顔料などを挙げることができる。着色剤は、樹脂成分100重量部に対して、1重量部以上10重量部以下が好ましい。1重量部より少ないと、充分な画像濃度を確保できなく、10重量部より多いと、着色剤が樹脂中に均一に分散できなくなるので、高品質な画像を得られなくなる。
(Coloring agent)
The toner base particles include a colorant. A well-known thing can be used for a coloring agent, and carbon black, iron black, an alloy azo dye, an oil-soluble dye, a pigment, etc. can be mentioned. The colorant is preferably 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the amount is less than 1 part by weight, a sufficient image density cannot be ensured. If the amount is more than 10 parts by weight, the colorant cannot be uniformly dispersed in the resin, so that a high-quality image cannot be obtained.
(離型剤)
トナー母体粒子は、離型剤としてワックスを含んで構成される。ワックスは、公知のものを用いることができ、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−プロピレン共重合体およびポリオレフィンなどから選ばれる少なくとも一種からなるワックスを挙げることができる。ワックスは、樹脂成分100重量部に対して、1重量部以上10重量部以下が好ましい。1重量部より少ないと、オフセットが発生しやすくなる。10重量部より多いと、フィルミングが発生しやすくなる。
(Release agent)
The toner base particles include a wax as a release agent. Known waxes can be used, and examples thereof include at least one wax selected from polyethylene, polypropylene, ethylene-propylene copolymer, polyolefin and the like. The wax is preferably 1 part by weight or more and 10 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the resin component. If the amount is less than 1 part by weight, offset tends to occur. When the amount is more than 10 parts by weight, filming tends to occur.
(帯電制御剤)
トナー母体粒子は、帯電制御剤を含んで構成される。帯電制御剤は、正帯電制御用帯電制御剤と負帯電制御用帯電制御剤との二種類があり、アゾ系染料、カルボン酸金属錯体、四級アンモニウム化合物およびニグロシン系染料などを挙げることができる。帯電制御剤は、樹脂100重量部に対して、0.1重量部以上5重量部以下が好ましい。0.1重量部より少ないと、充分な帯電性を付与することができない。5重量部より多いと、帯電制御剤が、樹脂中に均一に混合できない。
(Charge control agent)
The toner base particles include a charge control agent. There are two types of charge control agents: positive charge control charge control agents and negative charge control charge control agents, and examples include azo dyes, carboxylic acid metal complexes, quaternary ammonium compounds, and nigrosine dyes. . The charge control agent is preferably 0.1 parts by weight or more and 5 parts by weight or less with respect to 100 parts by weight of the resin. When the amount is less than 0.1 part by weight, sufficient charging property cannot be imparted. When the amount is more than 5 parts by weight, the charge control agent cannot be mixed uniformly in the resin.
(外添剤)
トナーは、トナー母体粒子に外添剤を添加して構成される。外添剤は、公知のものを用いることでき、シリカ、チタン、アルミナ、マグネタイトおよびフェライトなどの金属酸化物微粒子ならびにチッ化ケイ素およびチッ化ホウ素などの金属チッ化物微粒子などの微粉末を挙げることができる。さらに、微粉末の表面を疎水化処理したものが好ましい。疎水化処理には、ジメチルジクロルシランおよびアミロシランなどのシランカップリング剤による処理、シリコーンオイルによる処理およびフッ素含有の成分などによる処理などを挙げることができる。上記の外添剤のうち一種類で用いてもよいし二種類以上で用いてもよい。また、外添剤としては、シリカがより好ましい。シリカ以外の微粒子のみを外添しても、トナーとキャリアとの接触において、帯電付与が充分でないことがあり、さらに、シリカは、トナーの流動化剤としても働くので、トナーの供給量を安定化させることができる。
(External additive)
The toner is constituted by adding an external additive to toner base particles. As the external additive, known ones can be used, and examples thereof include fine powders of metal oxide fine particles such as silica, titanium, alumina, magnetite and ferrite, and metal nitride fine particles such as silicon nitride and boron nitride. it can. Furthermore, the surface of the fine powder is preferably hydrophobized. Examples of the hydrophobizing treatment include treatment with a silane coupling agent such as dimethyldichlorosilane and amylosilane, treatment with silicone oil, treatment with a fluorine-containing component, and the like. One kind of the above external additives may be used, or two or more kinds may be used. Moreover, as an external additive, a silica is more preferable. Even if only fine particles other than silica are externally added, charging may not be sufficient in the contact between the toner and the carrier. Further, since silica acts as a fluidizing agent for the toner, the amount of toner supply can be stabilized. It can be made.
(製造方法)
樹脂、着色剤、離型剤および帯電制御材などをヘンシェルミキサ、スーパーミキサなどの混合機により充分混合し、得られた混合物を二軸混練機によって溶融混練した。この混練物をジェット式粉砕機にて粉砕後、分級し、体積平均粒径で5μm〜15μm程度のトナー母体粒子を得ることができる。さらに、トナー母体粒子に無機微粒子を添加し、ヘンシェルミキサ、スーパーミキサなどの混合機により付着、均一分散させることによってトナーを製造する。
(Production method)
Resins, colorants, release agents, charge control materials and the like were sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer or a super mixer, and the resulting mixture was melt-kneaded by a twin-screw kneader. The kneaded product is pulverized by a jet pulverizer and then classified to obtain toner base particles having a volume average particle diameter of about 5 μm to 15 μm. Further, the toner is manufactured by adding inorganic fine particles to the toner base particles, and adhering and uniformly dispersing them with a mixer such as a Henschel mixer or a super mixer.
[キャリア]
本発明である二成分現像剤を構成するキャリアは、コア材にコート材を被覆して構成される。キャリアは、粉体特性、電気特性および磁気特性といった要素があり、現像システムに合わせた性能が要求される。近年では、摩擦帯電性、環境安定性および耐久性向上のためにコア材を樹脂でコートしたキャリアが広く使用されるようになっている。
[Career]
The carrier constituting the two-component developer according to the present invention is constituted by coating a core material with a coating material. The carrier has factors such as powder characteristics, electrical characteristics, and magnetic characteristics, and requires performance that matches the development system. In recent years, carriers in which a core material is coated with a resin have been widely used in order to improve frictional charging, environmental stability, and durability.
(コア材)
キャリアは、コア材を含んで構成される。コア材は、公知であるキャリアをコア材として用いることができ、鉄粉キャリアおよびフェライトキャリアなどを挙げることができる。その形状は、不定形から球形まで用いることができる。さらに、平均粒子径は、10μm以上1mm以下のものを用いることができ、さらに好ましくは、50μm以上100μm以下である。10μmより小さいと、キャリアが感光体に付着して流出してしまう現象、いわゆるキャリア上がりを引き起こし、現像剤量が、徐々に減少することによって、現像剤中のトナー濃度がうまく制御できなくなってしまう可能性が高くなる。さらに、ひどい場合は、現像剤が、記録材上に現れてしまう。また、1mmより大きいと、現像剤のトナーを現像ローラから感光体へ移動させる際、二成分現像剤の穂立ち(磁気ブラシ)が粗く、安定した画質を供給することが困難となったり、二成分現像剤が現像槽からこぼれてしまうような現象を引き起こしたりする可能性が生じる。
(Core material)
The carrier is configured to include a core material. As the core material, a known carrier can be used as the core material, and examples thereof include an iron powder carrier and a ferrite carrier. The shape can be from irregular to spherical. Furthermore, an average particle diameter of 10 μm or more and 1 mm or less can be used, and more preferably 50 μm or more and 100 μm or less. If it is smaller than 10 μm, a phenomenon that the carrier adheres to the photosensitive member and flows out, that is, a so-called carrier rise is caused, and the toner amount in the developer cannot be controlled well by gradually decreasing the developer amount. The possibility increases. Further, in a severe case, the developer appears on the recording material. On the other hand, if the diameter is larger than 1 mm, when the toner of the developer is moved from the developing roller to the photosensitive member, the two-component developer heads (magnetic brush) are rough and it becomes difficult to supply a stable image quality. This may cause a phenomenon that the component developer spills from the developing tank.
また、鉄粉キャリアは、公知のものを用いることができ、還元鉄粉、アトマイズ鉄粉およびチッ化鉄粉などを挙げることができる。還元鉄粉およびチッ化鉄粉は、不定形であるので、球形化処理を行ってもよい。フェライトキャリアは、公知のものを用いることができ、銅、ニッケル、亜鉛、コバルト、マンガンおよびカルシウムなどのフェライト粉末を挙げることができる。フェライトキャリアは、球形で、流動性がよく、化学的にも安定であるので、高画質化、長寿命化に好ましく用いられる。 Moreover, a well-known thing can be used for an iron powder carrier, and reduced iron powder, atomized iron powder, iron nitride powder, etc. can be mentioned. Since the reduced iron powder and the iron nitride powder are indefinite, they may be spheroidized. A well-known thing can be used for a ferrite carrier, and ferrite powders, such as copper, nickel, zinc, cobalt, manganese, and calcium, can be mentioned. Since the ferrite carrier is spherical, has good fluidity and is chemically stable, it is preferably used for high image quality and long life.
(コート材)
キャリアは、コート材を含んで構成される。コート材は、公知の樹脂を用いることができ、ポリエステル系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル系樹脂およびシリコーン系樹脂などを挙げることができる。また、噴霧法および浸漬法といった方法によりコア材に被覆する。
(Coat material)
The carrier is configured to include a coating material. As the coating material, a known resin can be used, and examples thereof include a polyester resin, a fluorine resin, an acrylic resin, and a silicone resin. Further, the core material is coated by a method such as spraying or dipping.
[二成分現像剤]
本発明である二成分現像剤は、上記のようなトナーとキャリアとを上記のトナー濃度となるように混合機で混合させることによって、二成分現像剤を製造できる。混合機としては、公知のものを用いることができ、ナウターミキサ(ホソカワミクロン社製:VL−0)を挙げることができる。
[Two-component developer]
The two-component developer according to the present invention can be produced by mixing the above-described toner and carrier with a mixer so as to have the above-described toner concentration. As a mixer, a well-known thing can be used and a Nauta mixer (The Hosokawa Micron Corporation make: VL-0) can be mentioned.
以下に本発明を実施例および比較例を用いて具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り本実施例に限定されるものではない。 The present invention will be specifically described below with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples unless it exceeds the gist.
[参考例]
参考例では、二成分現像剤を構成しているキャリアのキャリアコート量(コア材の重量に対するコート材の重量%)の影響について検討した。
[ Reference example ]
In the reference example , the influence of the carrier coat amount of the carrier constituting the two-component developer (weight% of the coating material with respect to the weight of the core material) was examined.
(トナーの製造例)
樹脂100重量部に対し、ワックスとしてポリエチレン(クラリアントジャパン社製:PE130)1.0部、ポリプロピレン(三井化学社製:NP−505)1.5部、帯電制御剤(保土ケ谷化学工業社製:S−34)を1部、マグネタイト(関東電化社製:KBC−100)を1.5部、着色剤としてカーボンブラック(キャボット社製:330R)5部を加え、スーパーミキサ(川田社製:V−20)で充分混合し、得られた混合物を二軸混練機(池貝鉄工社製:PCM−30)によって溶融混練した。この混練物をジェット式粉砕機(日本ニューマチック工業社製:IDS−2)にて粉砕後、分級し、体積平均粒径が7.5μmのトナー母体粒子を得た。トナー母体粒子にシリカ微粒子(日本アエロジル社製:R972)を0.3部外添することによってトナーを得た。
(Example of toner production)
For 100 parts by weight of resin, 1.0 part of polyethylene (manufactured by Clariant Japan: PE130), 1.5 part of polypropylene (manufactured by Mitsui Chemicals: NP-505), a charge control agent (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd .: S) -34), 1 part of magnetite (manufactured by Kanto Denka Co., Ltd .: KBC-100), 5 parts of carbon black (manufactured by Cabot Corporation: 330R) as a colorant, and a super mixer (manufactured by Kawada Corporation: V- 20), and the obtained mixture was melt-kneaded by a biaxial kneader (Ikegai Iron Works Co., Ltd .: PCM-30). The kneaded product was pulverized with a jet type pulverizer (manufactured by Nippon Pneumatic Industrial Co., Ltd .: IDS-2) and classified to obtain toner base particles having a volume average particle size of 7.5 μm. Toner was obtained by externally adding 0.3 part of silica fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972) to the toner base particles.
(参考例1)
上記の製造方法によって得られたトナーと、シリコーン系樹脂を表1に記載のようにキャリアコート量が8.0%となるようにコート材をコートしたフェライトキャリアとを、トナー濃度が5%になるようにナウターミキサ(ホソカワミクロン社製:VL−0)にて20分間攪拌することによって、二成分現像剤を製造した。
( Reference Example 1)
The toner obtained by the above manufacturing method and the ferrite carrier in which the silicone resin is coated with a coating material so that the carrier coating amount is 8.0% as shown in Table 1, the toner concentration is 5%. A two-component developer was produced by stirring for 20 minutes in a Nauta mixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation: VL-0).
(参考例2)
キャリアのキャリアコート量を5.0%とする以外、参考例1と同様にして、二成分現像剤を製造した。
( Reference Example 2)
A two-component developer was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the carrier coat amount of the carrier was 5.0%.
(参考例3)
キャリアのキャリアコート量を4.1%とする以外、参考例1と同様にして二成分現像剤を製造した。
( Reference Example 3 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the carrier coat amount of the carrier was 4.1%.
(参考例4)
キャリアのキャリアコート量を2.2%とする以外、参考例1と同様にして二成分現像剤を製造した。
( Reference Example 4 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Reference Example 1 except that the carrier coat amount of the carrier was 2.2%.
[評価方法]
上記の製造方法によって得られた二成分現像剤を使用し、モノクロ複写機(シャープ社製:AR−450)によって、印字率5%原稿を印刷した。
[Evaluation methods]
Using the two-component developer obtained by the above production method, an original with a printing rate of 5% was printed by a monochrome copying machine (manufactured by Sharp Corporation: AR-450).
参考例1,2および参考例3,4について、次のようにして画像濃度変化評価を行った。上記の方法により製造した二成分現像剤の物性評価を下記に示す評価方法により行い、その結果を表1に示す。なお、評価項目の説明に記載されている「◎」、「○」、および「×」などの記号は、表1で用いる評価結果を示す記号である。「◎」は、非常に優れていることを示し、「○」は、優れていることを示し、「×」は、実用が困難であることを示す。 For Reference Examples 1 and 2 and Reference Examples 3 and 4 , image density change evaluation was performed as follows. The physical properties of the two-component developer produced by the above method are evaluated by the following evaluation methods, and the results are shown in Table 1. Note that symbols such as “◎”, “◯”, and “x” described in the description of the evaluation items are symbols indicating evaluation results used in Table 1. “A” indicates that it is very excellent, “O” indicates that it is excellent, and “X” indicates that practical use is difficult.
(画像濃度)
初期状態の現像剤を用いて印刷した画像の画像濃度(初期の画像濃度)と印字率5%の原稿を5枚間欠で100000枚印刷後に印刷した画像の画像濃度(100000枚印刷後の画像濃度)をマクベス反射濃度計(Macbeth社製:RD−914)によって測定した。100000枚印刷後の画像濃度によって下記の基準に基づいて評価した。
◎:画像濃度が1.33以上である。
○:画像濃度が1.30以上1.32未満である。
×:画像濃度が1.30未満である。
(Image density)
The image density of an image printed using the developer in the initial state (initial image density) and the image density of an image printed after printing 100,000 sheets of 5% originals intermittently (image density after printing 100,000 sheets) ) Was measured with a Macbeth reflection densitometer (manufactured by Macbeth: RD-914). The image density after printing 100,000 sheets was evaluated based on the following criteria.
A: Image density is 1.33 or more.
○: Image density is 1.30 or more and less than 1.32.
X: The image density is less than 1.30.
表1からわかるように、コート材が、コア材の重量に対して5重量%以上のキャリアを用いた現像剤(参考例1,2)は、100000枚印刷後であっても、画像濃度が維持できる優れた現像剤であった。しかしながら、コート材が、コア材の重量に対して5重量%より少ないキャリアを用いた現像剤(参考例3,4)は、100000枚印刷後では、画像濃度が大きく低下した。 As can be seen from Table 1, the developer ( Reference Examples 1 and 2) using a carrier whose coating material is 5% by weight or more based on the weight of the core material has an image density even after printing 100,000 sheets. It was an excellent developer that could be maintained. However, the developer using the carrier whose coating material is less than 5% by weight with respect to the weight of the core material ( Reference Examples 3 and 4 ) has greatly reduced the image density after printing 100,000 sheets.
[実施例]
実施例では、二成分現像剤中のトナー濃度の影響について検討した。
[ Example]
In the examples, the influence of the toner concentration in the two-component developer was examined.
(実施例1)
ジェット式粉砕機(日本ニューマチック工業社製:IDS−2)によって混練物を粉砕する際のエアーの圧力などの粉砕条件を変化させる以外、上記の参考例1,2および参考例3,4で用いたトナーの製造方法と同様に製造した。体積平均粒径が8.5μmのトナー母体粒子が得られ、シリカ微粒子(日本アエロジル社製:R972)を0.3部外添することによってトナー比重ρtが1.2、比表面積Stが7810cm2/cm3であるトナーを得た。
(Example 1 )
In the above Reference Examples 1 and 2 and Reference Examples 3 and 4 , except that the pulverization conditions such as air pressure when the kneaded material is pulverized by a jet type pulverizer (made by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd .: IDS-2) are changed. The toner was manufactured in the same manner as the toner used. Toner base particles having a volume average particle diameter of 8.5 μm are obtained, and by adding 0.3 part of silica fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972), the toner specific gravity ρ t is 1.2 and the specific surface area St is A toner having 7810 cm 2 / cm 3 was obtained.
上記製造方法によって得られたトナーとコート量がコア材の重量に対し8.0重量%であり、平均粒径が70μm、キャリア比重ρcが4.8、比表面積Scが895cm2/cm3である球形キャリアをトナー濃度が5.0%になるようにナウターミキサ(ホソカワミクロン社製:VL−0)にて20分間攪拌することによって、二成分現像剤を得た。 8.0 wt% toner and coating amount obtained by the above production method is based on the weight of the core material, the average particle size of 70 [mu] m, the carrier density [rho c is 4.8, the specific surface area S c is 895cm 2 / cm The two-component developer was obtained by stirring the spherical carrier No. 3 with a Nauta mixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation: VL-0) for 20 minutes so that the toner concentration becomes 5.0%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.54となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.54.
なお、比表面積は、レーザ回折散乱式粒子径分布測定装置(堀場製作所社製:LA−920)を用いて測定した。 In addition, the specific surface area was measured using the laser diffraction scattering type particle size distribution measuring apparatus (Horiba Ltd. make: LA-920).
(実施例2)
コート量がコア材の重量に対し8.0重量%であり、平均粒径が70μm、キャリア比重ρcが4.8、比表面積Scが1010cm2/cm3である異形キャリアを用い、二成分現像剤中のトナー濃度を8.0%とする以外実施例1と同様に二成分現像剤を製造した。
(Example 2 )
8.0 wt% coating weight relative to the weight of the core material, the average particle size of 70 [mu] m, the carrier density [rho c is 4.8, the specific surface area S c is used profiled carrier is 1010 cm 2 / cm 3, two A two-component developer was produced in the same manner as in Example 1 except that the toner concentration in the component developer was 8.0%.
またこのとき、k=30.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.37となる。 At this time, k = 30.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.37.
(実施例3)
二成分現像剤中のトナー濃度が3.8%とする以外実施例1と同様に二成分現像剤を製造した。
(Example 3 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Example 1 except that the toner concentration in the two-component developer was 3.8%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.73となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.73.
(実施例4)
二成分現像剤中のトナー濃度が7.7%とする以外実施例1と同様にして二成分現像剤を製造した。
(Example 4 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Example 1 except that the toner concentration in the two-component developer was 7.7%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.34となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.34.
(実施例5)
実施例1において製造したトナー母体粒子に、シリカ微粒子(日本アエロジル社製:R972)の代わりにメラミン微粒子(日本触媒社製:エポスターS)を0.3部外添することによって、トナー比重ρtが1.2、比表面積Stが7800cm2/cm3であるトナーを得た。
(Example 5 )
A toner specific gravity ρ t is obtained by externally adding 0.3 part of melamine fine particles (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .: Eposter S) instead of silica fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972) to the toner base particles produced in Example 1 . but 1.2, the specific surface area S t to obtain toner is 7800cm 2 / cm 3.
上記製造方法によって得られたトナーとコート量がコア材の重量に対し8.0重量%であり、平均粒径が70μm、キャリア比重ρcが4.8、比表面積Scが895cm2/cm3である球形キャリアをトナー濃度が5.0%になるようにナウターミキサ(ホソカワミクロン社製:VL−0)によって、20分間攪拌することによって二成分現像剤を得た。 8.0 wt% toner and coating amount obtained by the above production method is based on the weight of the core material, the average particle size of 70 [mu] m, the carrier density [rho c is 4.8, the specific surface area S c is 895cm 2 / cm A two-component developer was obtained by stirring the spherical carrier No. 3 for 20 minutes with a Nauta mixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation: VL-0) so that the toner concentration was 5.0%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.55となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.55.
(実施例6)
実施例1において製造したトナー母体粒子に、シリカ微粒子(日本アエロジル社製:R972)の代わりに酸化チタン微粒子(チタン工業社製:STT−65C)を0.3部外添することによって、トナー比重ρtが1.2、比表面積Stが7805cm2/cm3であるトナーを得た。
(Example 6 )
By adding 0.3 parts of titanium oxide fine particles (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd .: STT-65C) instead of silica fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972) to the toner base particles produced in Example 1 , toner specific gravity is added. [rho t is 1.2, the specific surface area S t to obtain toner is 7805cm 2 / cm 3.
上記製造方法によって得られたトナーとコート量がコア材の重量に対し8.0重量%であり、平均粒径が70μm、キャリア比重ρcが4.8、比表面積Scが895cm2/cm3である球形キャリアをトナー濃度が5.0%になるようにナウターミキサ(ホソカワミクロン社製:VL−0)によって、20分間攪拌することによって二成分現像剤を得た。 8.0 wt% toner and coating amount obtained by the above production method is based on the weight of the core material, the average particle size of 70 [mu] m, the carrier density [rho c is 4.8, the specific surface area S c is 895cm 2 / cm A two-component developer was obtained by stirring the spherical carrier No. 3 for 20 minutes with a Nauta mixer (manufactured by Hosokawa Micron Corporation: VL-0) so that the toner concentration was 5.0%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.33となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.33.
(比較例1)
二成分現像剤中のトナー濃度が8.0%とする以外実施例1と同様に二成分現像剤を製造した。
(Comparative Example 1 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Example 1 except that the toner concentration in the two-component developer was 8.0%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.33となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.33.
(比較例2)
二成分現像剤中のトナー濃度が3.5%とする以外実施例1と同様に二成分現像剤を製造した。
(Comparative Example 2 )
A two-component developer was produced in the same manner as in Example 1 except that the toner concentration in the two-component developer was 3.5%.
またこのとき、k=34.9であり、Scρt(100−X) / StρcXの値は、0.79となる。 At this time, k = 34.9, and the value of S c ρ t (100−X) / S t ρ c X is 0.79.
[評価方法]
表2の実施例1〜6および比較例1、2について、下記の環境安定性評価および画像濃度評価を行った。上記の方法により製造した二成分現像剤の物性評価を下記に示す評価方法により行い、結果を表2に示す。なお、評価項目の説明に記載されている「◎」、「○」、「△」および「×」などの記号は、表2で用いる評価結果を示す記号である。「◎」は、非常に優れていることを示し、「○」は、優れていることを示し、「△」は、実用可能であることを示し、「×」は、実用が困難であることを示す。ただし、総合評価においては、「○」は、実用が可能であることを示し、「×」は、実用が困難であることを示す。
[Evaluation methods]
For Examples 1-6 and Comparative Example 1, 2 in Table 2, we were subjected to environmental stability evaluation and image density evaluation below. The physical properties of the two-component developer produced by the above method are evaluated by the following evaluation methods, and the results are shown in Table 2. Note that symbols such as “◎”, “◯”, “Δ”, and “x” described in the description of the evaluation items are symbols indicating evaluation results used in Table 2. “◎” indicates very good, “○” indicates excellent, “△” indicates that it is practical, and “×” indicates that practical use is difficult. Indicates. However, in the comprehensive evaluation, “◯” indicates that practical use is possible, and “×” indicates that practical use is difficult.
(環境安定性)
二成分現像剤を設定した後、高温高湿(35℃、85%)下において17時間放置した後のトナー補給時間を計測し、17時間放置後に印刷した画像の白地カブリをハンター白度計(日本電色工業社製)を用いて測定し、その測定結果を下記の基準に基づいて評価した。
◎:白地カブリの値が0.5未満である。
○:白地カブリの値が0.5以上1.0未満である。
△:白地カブリの値が1.0以上1.5未満である。
×:白地カブリの値が1.5以上である。
(Environmental stability)
After setting the two-component developer, the toner replenishment time after being allowed to stand for 17 hours under high temperature and high humidity (35 ° C., 85%) is measured. Nippon Denshoku Industries Co., Ltd.) and the measurement results were evaluated based on the following criteria.
A: The value of white background fog is less than 0.5.
◯: The value of white background fog is 0.5 or more and less than 1.0.
Δ: The value of white background fog is 1.0 or more and less than 1.5.
X: The value of white background fog is 1.5 or more.
トナー補給時間とは、二成分現像剤が攪拌されはじめる時刻から二成分現像剤のトナーが感光体に付着される時刻までの時間、いわゆるトナーの供給時間を示し、この時間の違いは、二成分現像剤を長期間、高温高湿下で放置することによって流動性および帯電性が変化してしまうことによる。 The toner replenishment time is the time from the time when the two-component developer starts to be stirred until the time when the toner of the two-component developer is attached to the photoreceptor, the so-called toner supply time. This is because the fluidity and chargeability are changed by leaving the developer for a long time under high temperature and high humidity.
(画像濃度)
上記の画像濃度変化評価と同様な方法で初期の画像濃度を測定し、その測定された画像濃度を下記の基準に基づいて評価した。
◎:画像濃度が1.33以上である。
○:画像濃度が1.30以上1.33未満である。
×:画像濃度が1.30未満である。
(Image density)
The initial image density was measured by the same method as the above image density change evaluation, and the measured image density was evaluated based on the following criteria.
A: Image density is 1.33 or more.
○: Image density is 1.30 or more and less than 1.33.
X: The image density is less than 1.30.
表2からわかるように、Scρt(100−X) / StρcXの値が0.54(実施例1)、0.37(実施例2)、0.73(実施例3)および0.34(実施例4)である二成分現像剤は、環境安定性および画像濃度の優れた二成分現像剤であり、Scρt(100−X) / StρcXの値が、0.33(比較例1)である二成分現像剤は、環境安定性が良好ではなく、Scρt(100−X) / StρcXの値が、0.79(比較例2)である現像剤は、画像濃度が良好ではない。したがって、Scρt(100−X)
/ StρcXの値が、0.34以上0.75以下が好ましいことがわかり、トナー濃度が、上記式(1)を満たす二成分現像剤は、環境安定性および画像濃度の優れたものとなることがわかった。
As can be seen from Table 2, the values of S c ρ t (100-X) / S t ρ c X are 0.54 (Example 1 ), 0.37 (Example 2 ), and 0.73 (Example 3 ). ) And 0.34 (Example 4 ) are two-component developers having excellent environmental stability and image density, and S c ρ t (100-X) / S t ρ c X The two-component developer having a value of 0.33 (Comparative Example 1 ) does not have good environmental stability, and the value of S c ρ t (100-X) / S t ρ c X is 0.79 ( The developer of Comparative Example 2 ) does not have a good image density. Therefore, S c ρ t (100-X)
The value of / S t ρ c X is found to be preferably 0.34 or more and 0.75 or less, and the two-component developer satisfying the above formula (1) with the toner concentration is excellent in environmental stability and image density. I found out that it would be something.
また、外添剤を、シリカ微粒子(日本アエロジル社製:R972)の代わりにメラミン微粒子(日本触媒社製:エポスターS)または酸化チタン微粒子(チタン工業社製:STT−65C)を用いた二成分現像剤であっても、Scρt(100−X) / StρcXの値が、好ましい範囲である0.34以上0.75以下である(実施例5,6)と、環境安定性および画像濃度が優れた現像剤である。 In addition, the external additive is a two-component system using melamine fine particles (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd .: Eposter S) or titanium oxide fine particles (manufactured by Titanium Industry Co., Ltd .: STT-65C) instead of silica fine particles (manufactured by Nippon Aerosil Co., Ltd .: R972). Even in the case of a developer, the value of S c ρ t (100-X) / S t ρ c X is a preferable range of 0.34 or more and 0.75 or less (Examples 5 and 6 ). It is a developer having excellent stability and image density.
Claims (3)
キャリアは、コア材をコート材で被覆したものであって、
コート材は、コア材の重量に対して5重量%以上20重量%以下であり、
トナーは、現像剤中のトナー濃度が、下記式を満たし、トナーの比重は1.2であり、キャリアの比重は4.8であり、トナーの比表面積は7800cm 2 /cm 3 以上7810cm 2 /cm 3 以下であり、キャリアの比表面積は895cm 2 /cm 3 以上1010cm 2 /cm 3 以下であることを特徴とする二成分現像剤。
100 /(0.75k+1)≦ X ≦ 100 /(0.34k+1)
X = トナー濃度(重量%)
k = 被覆係数(k = Stρc / Scρt)
ρc = キャリアの比重
ρt = トナーの比重
Sc = キャリアの比表面積(cm2/cm3)
St = トナーの比表面積(cm2/cm3) A two-component developer comprising a toner and a carrier,
The carrier is a core material coated with a coating material,
The coating material is 5% by weight or more and 20% by weight or less based on the weight of the core material,
Toner, toner concentration in the developer, meets the following formula, the specific gravity of the toner is 1.2, the specific gravity of the carrier is 4.8, the specific surface area of the toner 7800cm 2 / cm 3 or more 7810Cm 2 / cm 3 or less, a two-component developer, wherein the specific surface area of the carrier is less than 895cm 2 / cm 3 or more 1010 cm 2 / cm 3.
100 / (0.75k + 1) ≦ X ≦ 100 / (0.34k + 1)
X = Toner concentration (% by weight)
k = Cover factor (k = S t ρ c / S c ρ t )
ρ c = specific gravity of carrier
ρ t = specific gravity of toner
S c = specific surface area of the carrier (cm 2 / cm 3 )
S t = specific surface area of toner (cm 2 / cm 3 )
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