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JP4911949B2 - Image forming method - Google Patents

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JP4911949B2
JP4911949B2 JP2005321154A JP2005321154A JP4911949B2 JP 4911949 B2 JP4911949 B2 JP 4911949B2 JP 2005321154 A JP2005321154 A JP 2005321154A JP 2005321154 A JP2005321154 A JP 2005321154A JP 4911949 B2 JP4911949 B2 JP 4911949B2
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  • Developing Agents For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a carrier which can be adapted to a cleanerless system, which has excellent charging property and wide allowance for carrier spent, which results in a high-quality image without fog or irregular density, and which has excellent environmental stability and high durability. <P>SOLUTION: The carrier comprises a core having a ferrite component, and a coating layer, wherein the ferrite component contains each specified amount of metal oxide containing at least one kind of metal element selected from Mg, Li and Ca and of metal oxide containing at least one metal element selected from Mn, Cu, Cr and Zn. The 50%-particle size on a basis of volume distribution of the carrier is 15.0 &mu;m to 55.0 &mu;m; unevenness of the carrier ranges from 1.05 to 1.30; and the coating layer contains particles having 10 nm to 500 nm primary average particle size. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&amp;NCIPI

Description

本発明は、電子写真法、静電記録法、静電印刷法、またはトナージェット法における静電潜像を現像するための現像剤に使用されるキャリアとトナーとを有する二成分現像剤を用いた画像形成方法に関する。 The present invention is an electrophotographic method, an electrostatic recording method, electrostatic printing method, or a two-component developer having a career and toner used in developer for developing an electrostatic latent image in the toner jet method The present invention relates to the image forming method used.

従来、画像形成方法としては多数の方法が知られている。特に、以下のような画像形成方法を用いるのが一般的である。まず、光導電性物質を利用し、種々の手段により感光体上に電気的潜像を形成し、次いで、該潜像をトナーにより現像を行って可視像としてトナー像を形成する。そして、必要に応じて紙の如き転写材にトナー像を転写させた後、熱及び/または圧力により記録材上にトナー画像を定着して複写物を得るものである。転写されず感光体上に残ったトナーは種々の方法でクリーニングされ、上述の工程が繰り返される。   Conventionally, many methods are known as image forming methods. In particular, the following image forming method is generally used. First, an electric latent image is formed on a photoconductor by various means using a photoconductive substance, and then the latent image is developed with toner to form a toner image as a visible image. If necessary, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and then the toner image is fixed on the recording material by heat and / or pressure to obtain a copy. Toner that is not transferred and remains on the photoreceptor is cleaned by various methods, and the above-described steps are repeated.

近年、このような画像形成方法を用いた画像形成装置はより小型化、より軽量化、より高速化そしてより高信頼性が厳しく追及されてきている。また、単なる一般に言うオリジナル原稿を複写するための事務処理用複写機ということだけでなく、コンピューターの出力としてのデジタルプリンターあるいはグラフィックデザインの如き高細密画像のコピー用にも使われはじめた。   In recent years, image forming apparatuses using such an image forming method have been strictly pursued to be smaller, lighter, faster and more reliable. In addition, it is not only used as a general-purpose copier for copying original documents, but also used for copying high-definition images such as digital printers or graphic designs as computer output.

感光体のクリーニング工程については、従来ブレードクリーニング、ファーブラシクリーニング、及び、ローラークリーニングの如きクリーニング手段が用いられていた。該クリーニング手段は力学的に感光体上の転写残トナーを掻き落とすか、または、せき止めることで、廃トナー容器へと転写残トナーを捕集するものであった。よって、このようなクリーニング手段を構成する部材が感光体表面に押し当てられることに起因し、問題が生じやすかった。例えば、クリーニング部材を強く押し当てることにより感光体表面が摩耗される。さらに、クリーニング手段を具備するために装置全体が必然的に大きくなり装置のコンパクト化を目指すときのネックになっていた。また、エコロジーの観点より、廃トナーのでないシステムが待望されている。   Conventionally, cleaning means such as blade cleaning, fur brush cleaning, and roller cleaning have been used for the photosensitive member cleaning process. The cleaning means mechanically scrapes or clogs the transfer residual toner on the photoconductor to collect the transfer residual toner in a waste toner container. Therefore, problems are likely to occur due to the members constituting such cleaning means being pressed against the surface of the photoreceptor. For example, the surface of the photoreceptor is worn by strongly pressing the cleaning member. Furthermore, since the cleaning device is provided, the entire apparatus is inevitably enlarged, which has become a bottleneck when aiming to make the apparatus compact. From the viewpoint of ecology, a system without waste toner is desired.

上述の問題点を解決するために、現像兼クリーニング又は、クリーナーレスと呼ばれた技術を採用した画像形成装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。該画像形成装置では感光体一回転につき一画像を形成し、転写残トナーの影響が同一画像に現れないようにしている。また、転写残留トナーを散らし部材により感光体上に散らし、非パターン化することで、一画像につき感光体同一表面が複数回利用される場合でも、画像上で顕在化しにくい技術も提案されている(例えば、特許文献2〜5参照)。   In order to solve the above-described problems, an image forming apparatus employing a technique called development / cleaning or cleaner-less has been proposed (see, for example, Patent Document 1). In the image forming apparatus, one image is formed per one rotation of the photosensitive member so that the influence of the transfer residual toner does not appear in the same image. Further, a technique has also been proposed in which the transfer residual toner is scattered on the photosensitive member by a scattering member and non-patterned, so that even when the same surface of the photosensitive member is used multiple times for one image, it is difficult to be manifested on the image. (For example, refer to Patent Documents 2 to 5).

また、昨今のユーザーのニーズとしてはより高画質化及び高精細を求められている。それを達成するためのひとつの手法として、トナーの微粒子化が行われている。確かに潜像を忠実に再現させるという意味で、トナーの微粒子化の効果は大きい。しかし、長期にわたり安定した画像を提供するにはカブリを改善する必要がある。つまり、トナーの粒子径を小さくすることにより、トナー粒子の表面積が増え、従って帯電量分布の幅が大きくなり、カブリを生じ易くなるためである。トナー表面積が増えることにより、トナーの帯電特性がより環境の影響を受け易くなる。さらに、トナー粒子径を小さくすると、荷電制御剤や着色剤の分散状態がトナーの帯電性に大きく影響を及ぼす。この様な小粒径トナーを高速機に適用すると、低湿下では特に帯電過剰となり、カブリや濃度低下を生じることがある。   In addition, recent user needs are demanding higher image quality and higher definition. As one method for achieving this, toner fine particles are used. Certainly, the effect of making the toner fine particles is great in terms of faithfully reproducing the latent image. However, it is necessary to improve fog in order to provide a stable image over a long period of time. That is, by reducing the particle diameter of the toner, the surface area of the toner particles is increased, so that the width of the charge amount distribution is increased and fogging is likely to occur. As the toner surface area increases, the charging characteristics of the toner are more susceptible to environmental influences. Further, when the toner particle diameter is reduced, the dispersion state of the charge control agent and the colorant greatly affects the chargeability of the toner. When such a small particle size toner is applied to a high-speed machine, it becomes overcharged especially under low humidity, and fogging and density reduction may occur.

また、上述の小粒径トナーを用いた場合、感光体上の転写残トナーをクリーニングするシステムにおいては、クリーニング不良が発生し易くなる。一方、前述したクリーナーレスシステムでは、カブリトナーによる転写残トナーが増大し、その存在により帯電部位での潜像担体持体である感光体の帯電を阻害し、更なるカブリの悪化を引き起こし、高品位な画像を提供しにくくなる。   Further, when the above-mentioned small particle size toner is used, a cleaning failure is likely to occur in a system for cleaning the transfer residual toner on the photosensitive member. On the other hand, in the cleanerless system described above, the residual toner due to fog toner increases, and the presence of the toner inhibits the charging of the photoconductor, which is a latent image carrier at the charged portion, and causes further deterioration of fog. It becomes difficult to provide quality images.

高画質化対応及びオゾンを発生させない点からの環境対応として、感光体の帯電手法として従来のコロナ帯電にかわり、ローラー帯電の如き接触帯電方式が主流となってきた。画質の面では、コロナ帯電使用の場合、飛散したトナーが帯電ワイヤーを汚染し易く、その汚染部での放電が不十分となり、感光体に所定の電位を付与しにくくなることがあった。そのため、スジ画像という画像欠陥が生じ易い。接触帯電方式の中でも長期にわたり十分に潜像担持体である感光体を帯電させるといった観点から、直流の帯電に交流を重畳し印加する帯電方式が用いられている。   In order to cope with high image quality and environmental protection from the point of not generating ozone, a contact charging method such as roller charging has become the mainstream in place of conventional corona charging as a charging method for the photoreceptor. In terms of image quality, when corona charging is used, the scattered toner easily contaminates the charging wire, resulting in insufficient discharge at the contaminated portion, making it difficult to apply a predetermined potential to the photoreceptor. Therefore, an image defect called a streak image is likely to occur. Among the contact charging methods, a charging method in which alternating current is superimposed on a direct current charge and applied is used from the viewpoint of sufficiently charging a photosensitive member, which is a latent image carrier, over a long period of time.

直流の帯電に交流を重畳し印加する帯電方式は、長期にわたり高画質を維持できるものの、交流成分を印加することで、帯電部位に介在したトナーが帯電部材または感光体に強固に付着しやすい。トナーが感光体に付着された場合は所謂トナー融着となり、帯電部材に付着された場合は帯電不良を引き起こし、両者ともに付着部分に応じた画像欠陥となる。この様にシステムとしては様々な提案がなされているが、それらのシステムとのマッチングに適した現像剤に関しては、いまだ若干の課題を有している。   A charging method in which alternating current is superimposed on and applied to direct current charge can maintain high image quality over a long period of time, but by applying an alternating current component, the toner intervening in the charged portion easily adheres firmly to the charging member or the photoreceptor. When the toner adheres to the photoreceptor, so-called toner fusion occurs, and when the toner adheres to the charging member, charging failure occurs, and both cause image defects according to the adhered portion. As described above, various proposals have been made for the system, but there are still some problems regarding the developer suitable for matching with the system.

二成分現像剤は、キャリアがトナーの撹拌、搬送及び帯電といった機能を有し、現像剤としての機能が分離されているため、制御性がよいなどの特徴があり、現在、広く用いられている。特に高画質を要求されるフルカラー複写機又はフルカラープリンタの如きフルカラー画像形成装置では好適に用いられている。   The two-component developer has a feature such as good controllability because the carrier has functions such as stirring, transporting and charging of the toner and the function as the developer is separated, and is widely used at present. . In particular, it is suitably used in full-color image forming apparatuses such as full-color copying machines or full-color printers that require high image quality.

二成分現像剤に使用される磁性キャリアとしては、鉄粉キャリア、フェライトキャリア、及び磁性体微粒子を結着樹脂中に分散した磁性体分散型樹脂キャリアが知られている。この中で鉄粉キャリアについては、キャリアの比抵抗が低いために、静電荷像の電荷がキャリアを通してリークしてしまい、静電荷像を乱すことから画像欠陥を生じる場合がある。そのため、磁性キャリアとしては現在フェライトキャリアと磁性体分散型樹脂キャリアが広く使用されている。   As a magnetic carrier used for a two-component developer, an iron powder carrier, a ferrite carrier, and a magnetic material-dispersed resin carrier in which magnetic fine particles are dispersed in a binder resin are known. Among them, the iron powder carrier has a low specific resistance of the carrier, so that the charge of the electrostatic charge image leaks through the carrier and disturbs the electrostatic charge image, which may cause an image defect. Therefore, ferrite carriers and magnetic material-dispersed resin carriers are currently widely used as magnetic carriers.

磁性体分散型樹脂キャリアにおいては比重が小さく、撹拌トルクを低減できるなどのメリットがあり、撹拌時のキャリアへのダメージを軽減することでキャリアスペントを防止させている。しかし、現像剤の長寿命化は図れるものの、磁気特性の均一性が不十分である場合があり、そのためキャリア付着が発生しやすく画像欠陥が生じやすかった。   The magnetic substance dispersion type resin carrier has advantages such as a low specific gravity and a reduction in stirring torque, and prevents carrier spent by reducing damage to the carrier during stirring. However, although the life of the developer can be extended, the uniformity of the magnetic properties may be insufficient, so that carrier adhesion is likely to occur and image defects are likely to occur.

また、従来のフェライトキャリアでは、一般に重金属含有フェライトキャリアを使用されてきた。しかしその場合、キャリアの比重が大きく、さらに大きな飽和磁化を有しているために磁気ブラシが剛直になることから、キャリアスペントやトナーの外添剤劣化といった現像剤の劣化が大きくなり易くかつ、トナー像に磁気ブラシのはきめを生じていた。そのため比重を低くする目的で軽金属フェライトキャリアが開示されている。(例えば、特許文献6〜8参照)。しかし、これらはいずれも軽金属のみで構成されたフェライトキャリアであり、構成成分の相互の密着性が乏しく粒子強度が不十分となる。特にクリーナーレスではトナー帯電の立ち上がりを良くするために、撹拌時の現像剤に対するストレスが大きい。そのため異形粒子が存在しやすく画像不良が生じやすかった。   Moreover, in the conventional ferrite carrier, the heavy metal containing ferrite carrier has been generally used. However, in that case, since the magnetic brush becomes stiff because the specific gravity of the carrier is large and has a larger saturation magnetization, deterioration of the developer such as carrier spent and toner external additive deterioration tends to be large, and A magnetic brush was formed on the toner image. Therefore, a light metal ferrite carrier is disclosed for the purpose of lowering the specific gravity. (For example, see Patent Documents 6 to 8). However, these are all ferrite carriers composed only of light metals, and the mutual adhesion of the constituent components is poor and the particle strength is insufficient. In particular, in the case of cleanerless, the stress on the developer during agitation is large in order to improve the rising of toner charging. For this reason, irregularly shaped particles are likely to exist and image defects are likely to occur.

さらに従来のフェライトキャリアには、その粒子表面性状の使いこなし方法が課題点として挙げられる。これまでは、微小な凹凸を有するフェライトキャリアの表面を平滑にするために製造時における焼成温度を高める手法を行ってきた。しかしその方法だと粒子同士の合一が発生し画像不良が発生しやすい。これに対して、微小な凹凸を有するフェライトキャリアの表面を樹脂を多量にコートすることでキャリア表面を平滑にし、キャリアの流動性を付与し、かつキャリアスペントを防止している(例えば、特許文献9及び10)。しかしこの方法だとキャリアの表面が平滑になるまでコート量を多量に添加する必要があった。そのためトナーの帯電が上がりすぎ、画像濃度が上がらないことや地かぶりが発生することがある。また逆にコート剤によってキャリア表面に微小な凹凸を存在させ、帯電付与性を高めることが行なわれている(例えば、特許文献11及び12)。しかしこの方法だと微小な凹凸部分に長期使用による剥離が発生し、キャリアの耐久性に問題が生じることがあった。   Furthermore, the conventional ferrite carrier has a problem of how to use the particle surface properties. Until now, in order to smooth the surface of the ferrite carrier having minute irregularities, a technique for increasing the firing temperature during production has been performed. However, this method tends to cause particle union and image defects. On the other hand, the surface of the ferrite carrier having minute irregularities is coated with a large amount of resin to smooth the carrier surface, impart carrier fluidity, and prevent carrier spent (for example, Patent Documents) 9 and 10). However, with this method, it was necessary to add a large amount of coating until the surface of the carrier became smooth. For this reason, the toner is excessively charged, the image density may not be increased, and a ground fog may occur. On the other hand, it has been practiced to improve the charge imparting property by causing minute irregularities on the surface of the carrier by the coating agent (for example, Patent Documents 11 and 12). However, this method may cause peeling due to long-term use on minute uneven portions, which may cause problems with carrier durability.

このようにクリーナーレスシステムに好適に適応可能な帯電立ち上がりが良好で、長期にわたり高画質を維持可能なキャリアが求められている。
また、トナーの帯電量の変化を抑制し、画像濃度の安定化を図るために、現像により消費されるトナーを補給する際に、トナーと一緒にキャリアを補給し、現像器内のキャリアを少しずつ入れ替える画像形成方法が提案されている。このような画像形成方法においても、帯電立ち上がりが良好で、長期にわたり高画質を維持可能なキャリアが求められている。
Thus, there is a demand for a carrier that has a favorable charge rise that can be suitably applied to a cleaner-less system and can maintain high image quality over a long period of time.
In addition, in order to suppress changes in the charge amount of the toner and stabilize the image density, when replenishing the toner consumed by development, the carrier is replenished together with the toner, and the carrier in the developing device is slightly depleted. There has been proposed an image forming method in which replacement is performed one by one. In such an image forming method, there is a demand for a carrier that has good charge rise and can maintain high image quality over a long period of time.

特公平5−69427号公報Japanese Patent Publication No. 5-69427 特開昭64−20587号公報JP-A 64-20587 特開平2−259784号公報JP-A-2-259784 特開平4−50886号公報JP-A-4-50886 特開平5−165378号公報JP-A-5-165378 特開2001−154416号公報JP 2001-154416 A 特開平07−225497号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 07-225497 特開平07−333910号公報JP 07-333910 A 特開平8−292607号公報JP-A-8-292607 特開2003−156887号公報JP 2003-156877 A 特開2002−287431号公報JP 2002-287431 A 特開平10−104884号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-104884

本発明の目的は、上述の如き問題点を解決した、高精細性を満足した画像を安定的に形成できるキャリア具体的には、クリーナーレスシステムにも適応可能な、帯電付与性に優れ、キャリアスペントに対する許容幅も広く、低面積画像から高面積画像まで幅広くカブリ、濃度ムラのない高画質の画像が得られ、環境安定性に優れ、なおかつ高い耐久性能を有した磁性キャリアを有する二成分現像剤を用いた画像形成方法を提供することにある。 The object of the present invention is a carrier that can solve the above-mentioned problems and can stably form an image satisfying high definition , specifically, can be applied to a cleaner-less system, and has excellent chargeability. tolerance to carrier spent widely widely fog from a low area image to a high area images, high-quality image can be obtained without uneven density, two-component comprising a magnetic carrier having an environment excellent stability, yet a high durability An object is to provide an image forming method using a developer.

本発明は、以下の構成を採用することにより、上記の問題点の解消することができたものである。   The present invention can solve the above problems by adopting the following configuration.

発明は、静電荷像担持体に静電荷像を形成し、磁界発生手段を内包する現像剤担持体上にトナーとキャリアとから磁気ブラシを形成し、現像剤担持体上に形成された磁気ブラシで静電荷像を現像してトナー像を該静電荷像担持体上に形成する画像形成方法であって、該磁気ブラシが、キャリア100質量部に対して、トナーを2質量部以上20質量部以下有し、補給用現像剤を現像器に補給し、現像器内部で過剰になったキャリアを現像器から排出し、該補給用現像剤が、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナーと、少なくともキャリアコア及び該キャリアコアを被覆するための樹脂の被覆層を有するキャリアとを有する二成分現像剤であり、該樹脂による該キャリアの被覆量は、0.5質量%以上5.0質量%以下であり、該キャリアコアがフェライト成分を有し、該フェライト成分は、Mg、Li及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mg、Li及びCaの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して15mol%以上30mol%以下であり、且つ、Mn及びCuを有する金属酸化物を含有し、該Mn及びCuを有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して質量基準で50ppm以上4000ppm以下であり、該キャリアの体積分布基準の50%粒径(D50)が20.0μm以上50.0μm以下であり、該キャリアコアの凹凸度が1.10以上1.35以下であり、該キャリアの凹凸度が1.10以上1.25以下であり、
〔但し、キャリア及びキャリアコアの凹凸度は下記式(1)から求めた値である。

Figure 0004911949
Area:面積
Perimeter:周囲長〕
該被覆層に粒子を有し、該粒子の一次個数平均粒径が25nm以上400nm以下であり、該粒子の添加量は、コート被覆量に対して5質量%以上30質量%以下であることを特徴とする画像形成方法に関する。 The present invention forms an electrostatic image on an electrostatic charge image carrier, forms a magnetic brush from a toner and a carrier on a developer carrier that contains magnetic field generating means, and forms a magnetic brush on the developer carrier. An image forming method in which an electrostatic charge image is developed with a brush to form a toner image on the electrostatic charge image carrier, wherein the magnetic brush contains 2 parts by mass or more and 20 parts by mass of toner with respect to 100 parts by mass of the carrier. A replenishment developer is replenished to the developer, and the excess carrier in the developer is discharged from the developer, and the replenishment developer contains at least a binder resin and a colorant. And a carrier having at least a carrier core and a coating layer of a resin for coating the carrier core, and the coating amount of the carrier by the resin is 0.5 mass% or more and 5.0 % By mass or less The rear core has a ferrite component, and the ferrite component contains a metal oxide having at least one metal element selected from the group consisting of Mg, Li and Ca, and at least one metal element of the Mg, Li and Ca The sum of the content of the metal oxide having 15 to 30 mol% with respect to the total ferrite component, the metal oxide having Mn and Cu, and the metal oxide having Mn and Cu The total content is 50 ppm or more and 4000 ppm or less on a mass basis with respect to the total ferrite component, and the 50% particle size (D50) based on the volume distribution of the carrier is 20.0 μm or more and 50.0 μm or less, and the carrier core The unevenness degree of the carrier is 1.10 or more and 1.35 or less, and the unevenness degree of the carrier is 1.10 or more and 1.25 or less,
[However, the unevenness of the carrier and the carrier core is a value obtained from the following formula (1).
Figure 0004911949
Area: Area
Perimeter
It has particles in the coating layer, the primary number average particle diameter of the particles is 25 nm or more and 400 nm or less, and the addition amount of the particles is 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the coat coating amount. The present invention relates to a characteristic image forming method.

本発明に用いる磁性キャリアは、高精細性を満足した画像を安定的に形成できる。すなわち、クリーナーレスシステムにも適応可能な、帯電付与性に優れ、キャリアスペントに対する許容幅も広く、低面積画像から高面積画像まで幅広くカブリ、濃度ムラのない高画質の画像が得られ、環境安定性に優れ、なおかつ高い耐久性能を有することができる。 The magnetic carrier used in the present invention can stably form an image satisfying high definition. In other words, it can be applied to cleaner-less systems, has excellent chargeability, has a wide tolerance for carrier spent, has a wide range of fogging from low-area images to high-area images, and provides high-quality images with no uneven density and environmental stability. It has excellent durability and high durability.

本発明は、少なくともキャリアコア及び該キャリアコアを被覆するための被覆層を有するキャリアにおいて、該キャリアコアがフェライト成分を有し、該フェライト成分は、Mg、Li及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mg、Li及びCaの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して10mol%以上40mol%以下であり、且つ、Mn、Cu、Cr及びZnからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mn、Cu、Cr及びZnの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して質量基準で50ppm以上4000ppm以下であり、該キャリアの体積分布基準の50%粒径(D50)が15.0μm以上55.0μm以下であり、該キャリアの凹凸度が1.05以上1.30以下であり、該被覆層に粒子を有し、該粒子の一次個数平均粒径が10nm以上500nm以下であることを特徴とするキャリアを用いることで高い帯電立ち上がり性をトナーに付与可能で耐久性にも優れたキャリアを提供可能であることを見出した。   In the carrier having at least a carrier core and a coating layer for coating the carrier core, the carrier core has a ferrite component, and the ferrite component is at least selected from the group consisting of Mg, Li and Ca. A metal oxide having one kind of metal element, and the total content of the metal oxide having at least one kind of metal element of Mg, Li and Ca is 10 mol% or more and 40 mol% or less with respect to the total ferrite component; And a metal oxide having at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Cu, Cr and Zn, and having at least one metal element of Mn, Cu, Cr and Zn The total content is 50 ppm or more and 4000 ppm or less on a mass basis with respect to the total ferrite component, and the carrier The volume distribution standard 50% particle size (D50) is 15.0 μm or more and 55.0 μm or less, the unevenness of the carrier is 1.05 or more and 1.30 or less, and the coating layer has particles, It has been found that by using a carrier characterized in that the primary number average particle diameter of the particles is 10 nm or more and 500 nm or less, it is possible to provide a carrier that can impart high charge rising property to the toner and is excellent in durability. .

本発明において該フェライト成分は、Mg、Li及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mg、Li及びCaの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して10mol%以上40mol%以下であることを特徴とする。これにより、磁性キャリアの比重を従来より小さくコントロールすることが可能となる。そのためクリーナーレスシステムにおいてもトナーとの混合性がよくトナーの帯電立ち上がりが良好でかつ混合時にキャリアにかかるストレスを軽減可能で長期安定な画像を提供することができる。   In the present invention, the ferrite component contains a metal oxide having at least one metal element selected from the group consisting of Mg, Li and Ca, and has at least one metal element of Mg, Li and Ca The total content of is 10 mol% or more and 40 mol% or less with respect to the total ferrite component. This makes it possible to control the specific gravity of the magnetic carrier to be smaller than in the past. Therefore, even in the cleanerless system, the mixing property with the toner is good, the charge rising of the toner is good, the stress applied to the carrier during the mixing can be reduced, and a long-term stable image can be provided.

特許文献9、11及び12で記載されているように、Mn、Cu、Cr及びZnの如き重金属元素を有する重金属酸化物を多量に含有すると比重が高く磁気ブラシが剛直になる。特にトナーへの帯電立ち上がり付与が重要であるクリーナレスシステムでは、キャリアとトナーとの混合時に強い撹拌が必要となる。そのため磁性キャリアに必要以上の衝撃が与えられてしまい、耐久性が持続しないことがある。また、該Mg、Li及びCaの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和は、好ましくは13mol%以上35mol%以下であり、さらに好ましくは15mol%以上30mol%以下である。   As described in Patent Documents 9, 11, and 12, when a heavy metal oxide having a heavy metal element such as Mn, Cu, Cr, and Zn is contained in a large amount, the specific gravity is high and the magnetic brush becomes rigid. In particular, in a cleaner-less system in which it is important to impart charging to the toner, strong agitation is required when the carrier and the toner are mixed. As a result, the magnetic carrier is subjected to an impact more than necessary, and the durability may not be sustained. The total content of the metal oxides containing at least one metal element of Mg, Li, and Ca is preferably 13 mol% or more and 35 mol% or less, and more preferably 15 mol% or more and 30 mol% or less.

また、該フェライト成分は、さらに、Mn、Cu、Cr及びZnからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mn、Cu、Cr及びZnの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して質量基準で50ppm以上4000ppm以下であることを特徴とする。フェライト成分中にはFe23は必須成分として含まれており、そのためMg、Li及びCaの如き軽金属元素を有する軽金属酸化物のみではなく、重金属酸化物を微量含むことにより材料の均一性が増す。そのためキャリアの強度や磁気力が均一となる。特許文献7、8及び9のように、軽金属酸化物とFe23のみで構成されたキャリアでは製造時の材料の均一性が保てずに、キャリア粒子の強度と磁気力の均一性が不十分であり、キャリア付着などによる画像不良が発生してしまう。また、該Mn、Cu、Cr及びZnの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和は、好ましくは50ppm以上4000ppm未満であり、更に好ましくは50ppm以上3500ppm以下であり、最も好ましくは50ppm以上3000ppm以下である。 The ferrite component further contains a metal oxide having at least one metal element selected from the group consisting of Mn, Cu, Cr and Zn, and at least one metal element of the Mn, Cu, Cr and Zn The sum total of the content of the metal oxides having the above is 50 ppm or more and 4000 ppm or less on the mass basis with respect to the total ferrite component. Fe 2 O 3 is contained as an essential component in the ferrite component. Therefore, not only light metal oxides having light metal elements such as Mg, Li and Ca, but also the uniformity of the material can be obtained by containing a small amount of heavy metal oxide. Increase. Therefore, the carrier strength and magnetic force are uniform. As in Patent Documents 7, 8, and 9, a carrier composed of only a light metal oxide and Fe 2 O 3 cannot maintain the uniformity of the material at the time of manufacture, and the carrier particle strength and the magnetic force uniformity are not maintained. Insufficient image quality may occur due to carrier adhesion. The total content of the metal oxides containing at least one metal element of Mn, Cu, Cr and Zn is preferably 50 ppm or more and less than 4000 ppm, more preferably 50 ppm or more and 3500 ppm or less, most preferably It is 50 ppm or more and 3000 ppm or less.

また、本発明のキャリアは、その体積分布基準の50%粒径(D50)が15.0μm以上55.0μm以下であることが特徴である。体積分布基準の50%粒径が55.0μmを超える場合、トナーに均一かつ良好な帯電を与えることが不充分となり、潜像を忠実に再現させることが困難となるばかりか、カブリやトナー飛散の原因となる。逆に15.0μmより小さい場合、潜像担持体へのキャリア付着が激しくなる。好ましい体積分布基準の50%粒径(体積平均粒径)としては、15.0μm以上55.0μm未満であり、更に好ましくは20.0μm以上50.0μm以下であり、最も好ましくは25.0μm以上45.0μm以下である。   The carrier of the present invention is characterized in that the 50% particle size (D50) based on the volume distribution is 15.0 μm or more and 55.0 μm or less. When the 50% particle size based on the volume distribution exceeds 55.0 μm, it becomes insufficient to give a uniform and good charge to the toner, making it difficult to faithfully reproduce the latent image, and fogging and toner scattering. Cause. On the other hand, if it is smaller than 15.0 μm, the carrier adheres to the latent image carrier. The preferred 50% particle size (volume average particle size) based on volume distribution is 15.0 μm or more and less than 55.0 μm, more preferably 20.0 μm or more and 50.0 μm or less, and most preferably 25.0 μm or more. 45.0 μm or less.

さらに、キャリアの粒度分布としては15μm以下が10体積%以下であり、20μm以下が30体積%以下であり、50μm以上が30体積%以下であり、65μm以上が5体積%以下であることが好ましい。小さい微粒子側の存在量が多い場合は、潜像担持体へのキャリア付着が激しくなったり、現像剤の流動性が悪化してコートが不均一になりやすい。そのため、画像濃度ムラが生じやすくなるばかりでなく、キャリアを介して、静電潜像を乱しやすくなる。粗粒子側の存在量が多い場合は、トナーに均一かつ良好な帯電を与えることが不充分となり、潜像を忠実に再現させることが困難となるばかりか、特に高湿下で現像剤の短寿命の原因となることがある。   Further, as the particle size distribution of the carrier, 15 μm or less is 10% by volume or less, 20 μm or less is 30% by volume or less, 50 μm or more is 30% by volume or less, and 65 μm or more is preferably 5% by volume or less. . When the amount of small fine particles is large, carrier adhesion to the latent image carrier becomes intense, and the fluidity of the developer is deteriorated, so that the coating tends to be non-uniform. Therefore, not only image density unevenness is likely to occur, but also the electrostatic latent image is likely to be disturbed via the carrier. When the abundance on the coarse particle side is large, it becomes insufficient to give a uniform and good charge to the toner, and it becomes difficult to faithfully reproduce the latent image. May cause life.

該キャリアの凹凸度が1.05以上1.30以下であることが特徴である。フェライトキャリア表面は粒子を形成する際の結晶成長により微細な凹凸が存在する。その凹凸がキャリアコート後に存在すると、その凹部にトナー微紛が付着するスペントが発生しやすい。そのためコート後のキャリアは表面が平滑であることが良い。特にクリーナーレスシステムではトナーの帯電立ち上がりを向上させるため、現像剤にストレスがかかりやすい構成となっている。そこでキャリア表面に凹凸を有する特許文献11や12のキャリアではキャリア表面の剥離が発生し、耐久性が維持しにくい。また、キャリアが真球状で表面が平滑すぎるとキャリアとトナーの接触面が少なすぎトナーの帯電付与が適正に行われにくい。キャリアの凹凸度は1.10以上1.25以下であることがより好ましい。   It is characterized in that the unevenness of the carrier is 1.05 or more and 1.30 or less. The ferrite carrier surface has fine irregularities due to crystal growth during the formation of particles. If the unevenness is present after the carrier coating, a spent in which toner fine particles adhere to the recessed portion is likely to occur. Therefore, the surface of the coated carrier is preferably smooth. In particular, in a cleanerless system, the developer is likely to be stressed in order to improve toner charge rising. Therefore, in the carriers of Patent Documents 11 and 12 having irregularities on the carrier surface, the carrier surface peels off, and durability is difficult to maintain. Further, if the carrier is spherical and the surface is too smooth, the contact surface between the carrier and the toner is too small, and it is difficult to charge the toner properly. The degree of unevenness of the carrier is more preferably 1.10 or more and 1.25 or less.

さらに、キャリアコアの凹凸度が1.05以上1.40以下であることが好ましく、より好ましくは1.10以上1.35以下である。キャリアコアについては、後述のキャリアのコート剤に粒子を添加するため、表面の凹凸が存在する方が好ましい。またキャリアコア表面に凹凸が存在することにより、比重も低くなりより好適である。ただし凹凸度が1.40より大きくなると、キャリアをコート樹脂で被覆しても空孔が多くなりすぎ、トナーがその部分に蓄積され、トナーの帯電が不均一になりやすく好ましくない。   Furthermore, the unevenness of the carrier core is preferably 1.05 or more and 1.40 or less, more preferably 1.10 or more and 1.35 or less. As for the carrier core, since particles are added to the carrier coating agent described later, it is preferable that surface irregularities exist. Further, the presence of irregularities on the surface of the carrier core is more preferable because the specific gravity is lowered. However, if the degree of unevenness is greater than 1.40, even if the carrier is coated with a coating resin, the number of voids will be excessive, and toner will accumulate in that part, and the toner will tend to be unevenly charged, which is not preferable.

また、好ましくは、該キャリアの240kA/mの印加磁場に対する飽和磁化が30Am2/kg以上80Am2/kg以下であり、かつ残留磁化が10Am2/kg以下であることが好ましい。飽和磁化は、より好ましくは35Am2/kg以上70Am2/kg以下であり、さらに好ましくは40Am2/kg以上65Am2/kg以下ある。残留磁化は、より好ましくは7Am2/kg以下であり、さらに好ましくは5Am2/kg以下ある。 Further, it is preferable that the saturation magnetization of the carrier with respect to an applied magnetic field of 240 kA / m is 30 Am 2 / kg or more and 80 Am 2 / kg or less, and the residual magnetization is 10 Am 2 / kg or less. The saturation magnetization is more preferably 35 Am 2 / kg or more and 70 Am 2 / kg or less, and still more preferably 40 Am 2 / kg or more and 65 Am 2 / kg or less. The residual magnetization is more preferably 7 Am 2 / kg or less, and further preferably 5 Am 2 / kg or less.

飽和磁化が80Am2/kgを超える場合においては、磁気ブラシ上の穂立ちが固くなり、撹拌時、現像剤規制ブレードなどへの衝撃が大きくなり耐久性を維持しにくい。飽和磁化が30Am2/kgに満たない場合においては、キャリア飛散が生じることがある。また、残留磁化が上記の値を外れると、現像器内での現像剤の搬送性が不安定となりやすく、耐久性が劣ることがある。残留磁化が10Am2/kgを超えると、現像剤の流動性が悪化することがある。 When the saturation magnetization exceeds 80 Am 2 / kg, the ears on the magnetic brush become hard, and when stirring, the impact on the developer regulating blade or the like becomes large and it is difficult to maintain the durability. When the saturation magnetization is less than 30 Am 2 / kg, carrier scattering may occur. Further, if the residual magnetization deviates from the above value, the developer transportability in the developing device tends to become unstable, and the durability may be inferior. If the residual magnetization exceeds 10 Am 2 / kg, the fluidity of the developer may deteriorate.

該キャリアの見掛け密度は1.30g/cm3以上2.40g/cm3以下であることが好ましい。より好ましくは1.50g/cm3以上2.00g/cm3以下である。見かけ密度が2.40g/cm3より大きいと現像剤へのストレスが大きくなり耐久でのトナー劣化が発生する。また1.30g/cm3より小さいと、さらに感光体へのキャリア付着が発生する。 It is preferred apparent density of the carrier is less than 1.30 g / cm 3 or more 2.40 g / cm 3. More preferably not more than 1.50 g / cm 3 or more 2.00 g / cm 3. When the apparent density is larger than 2.40 g / cm 3 , the stress on the developer is increased, and the toner is deteriorated in durability. On the other hand, if it is less than 1.30 g / cm 3 , carrier adhesion to the photoreceptor further occurs.

キャリアコア粒子の製造方法は、公知の方法を採用することができる。例えば、最初に、金属酸化物と酸化鉄(Fe23)及び添加物を所定量秤量し混合する。次に得られた混合物を700〜1000℃の範囲で0.5〜5時間仮焼し、その後、0.3〜3μm程度の粒径に粉砕する。得られた粉砕物を、必要に応じて結着剤さらには発泡剤を加え、100〜200℃の加熱雰囲気下で噴霧乾燥し造粒した後、焼結温度800〜1400℃で1〜24時間焼成する。これにより結晶粒が1〜50μm程度の大きさの粒子が得られる。次いで、この焼結したフェライト粒子を熱処理する。この熱処理によりフェライト粒子を構成する結晶粒の表面に多くの微細な凹凸を形成することができる。該熱処理は、酸素濃度5%以下、好ましくは2%以下の不活性ガス(例えば、N2ガス等)雰囲気下で、750〜1200℃、好ましくは800〜1150℃で、0.5〜3時間放置するか、又は、ロータリーキルン等で不活性ガスを流しながら、行われる。 A well-known method can be employ | adopted for the manufacturing method of carrier core particle. For example, first, a predetermined amount of a metal oxide, iron oxide (Fe 2 O 3 ), and an additive are weighed and mixed. Next, the obtained mixture is calcined at 700 to 1000 ° C. for 0.5 to 5 hours, and then pulverized to a particle size of about 0.3 to 3 μm. The obtained pulverized product is added with a binder and a foaming agent as necessary, spray-dried in a heated atmosphere at 100 to 200 ° C., granulated, and then sintered at 800 to 1400 ° C. for 1 to 24 hours. Bake. Thereby, particles having a crystal grain size of about 1 to 50 μm are obtained. Next, the sintered ferrite particles are heat treated. By this heat treatment, many fine irregularities can be formed on the surface of the crystal grains constituting the ferrite particles. The heat treatment is performed at 750 to 1200 ° C., preferably 800 to 1150 ° C. for 0.5 to 3 hours in an inert gas (eg, N 2 gas) atmosphere having an oxygen concentration of 5% or less, preferably 2% or less. It is carried out while leaving it alone or flowing an inert gas in a rotary kiln or the like.

本発明におけるキャリアは、芯材表面に樹脂を被覆してなるが、被覆用に用いられる樹脂としては、シリコーン系樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、エポキシ系樹脂、ポリエステル系樹脂、スチレンーアクリル系樹脂、メラミン系樹脂、フッ素系樹脂、フッ素−アクリル系樹脂等、およびこれらの樹脂の混合物が挙げられるが、特に好ましくは、シリコーン系樹脂、アクリル変性シリコーン樹脂、フッ素系樹脂、フッ素−アクリル系樹脂等が挙げられる。   The carrier in the present invention is formed by coating the surface of the core material with a resin. Examples of the resin used for coating include a silicone resin, an acrylic-modified silicone resin, an epoxy resin, a polyester resin, a styrene-acrylic resin, Melamine-based resins, fluorine-based resins, fluorine-acrylic resins, and the like, and mixtures of these resins may be mentioned. Particularly preferred are silicone-based resins, acrylic-modified silicone resins, fluorine-based resins, fluorine-acrylic resins, and the like. Can be mentioned.

アクリル変性シリコーン樹脂としては、メタクリル酸エステル変性シリコーン樹脂、アクリル酸エステル変性シリコーン樹脂、スチレン−メタクリル酸エステル変性シリコーン樹脂及びスチレン−アクリル酸エステル変性シリコーン樹脂が挙げられる。これらは単独で又は複数を混合して用いることができる。   Examples of the acrylic-modified silicone resin include methacrylic ester-modified silicone resins, acrylic ester-modified silicone resins, styrene-methacrylic ester-modified silicone resins, and styrene-acrylic ester-modified silicone resins. These may be used alone or in combination.

より具体的には、シリコーン樹脂は、従来から知られているいずれのシリコーン樹脂であってもよく、下記式に示されるオルガノシロキサン結合のみからなるストレートシリコーン樹脂及びアルキッド、ポリエステル、エポキシ、ウレタンなどで変性したシリコーン樹脂等が挙げられる。   More specifically, the silicone resin may be any conventionally known silicone resin, such as a straight silicone resin consisting only of an organosiloxane bond represented by the following formula and an alkyd, polyester, epoxy, urethane, etc. Examples thereof include modified silicone resins.

Figure 0004911949
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上記式中R1は、水素原子、炭素数1〜4のアルキル基又はフェニル基、R2及びR3は水素原子、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、フェニル基、炭素数2〜4のアルケニル基、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、エチレンオキシド基、グリシジル基又は下記で示される基である。 In the above formula, R 1 is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or a phenyl group, R 2 and R 3 are a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, phenyl Group, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, an alkenyloxy group having 2 to 4 carbon atoms, a hydroxy group, a carboxyl group, an ethylene oxide group, a glycidyl group, or a group shown below.

Figure 0004911949
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上記式中R4、R5は、ヒドロキシ基、カルボキシル基、炭素数1〜4のアルキル基、炭素数1〜4のアルコキシ基、炭素数2〜4のアルケニル基、炭素数2〜4のアルケニルオキシ基、フェニル基、フェノキシ基、k、l、m、n、o、pは1以上の正数を示す。 In the above formula, R 4 and R 5 are a hydroxy group, a carboxyl group, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 4 carbon atoms, and an alkenyl having 2 to 4 carbon atoms. An oxy group, a phenyl group, a phenoxy group, k, l, m, n, o, p represents a positive number of 1 or more.

上記各置換基は未置換のもののほか、例えばアミノ基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、メルカプト基、アルキル基、フェニル基、エチレンオキシド基、ハロゲン原子のような置換基を有してもよい。例えば、市販品としてストレートシリコーン樹脂は、信越化学社製のKR271、KR255、KR152、東レダウコーニング社製のSR2400、SR2405等があり、変性シリコン樹脂は、信越化学社製のKR206(アルキッド変性)、KR5208(アクリル変性)、ES1001N(エポキシ変性)、KR305(ウレタン変性)、東レダウコーニング社製のSR2115(エポキシ変性)、SR2110(アルキッド変性)などがある。   Each of the above substituents may have a substituent such as an amino group, a hydroxy group, a carboxyl group, a mercapto group, an alkyl group, a phenyl group, an ethylene oxide group, or a halogen atom in addition to an unsubstituted group. For example, commercially available straight silicone resins include KR271, KR255, KR152 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., SR2400, SR2405 manufactured by Toray Dow Corning Co., Ltd., and modified silicone resins include KR206 (alkyd modified) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. There are KR5208 (acrylic modification), ES1001N (epoxy modification), KR305 (urethane modification), SR2115 (epoxy modification) and SR2110 (alkyd modification) manufactured by Toray Dow Corning.

本発明においてキャリアコート樹脂には、カップリング剤を含有しても良い。用いられるカップリング剤としては、シランカップリング剤が用いられるが、そのほかチタンカップリング剤、アルミニウムカップリング剤等も挙げられる。本発明に好ましく用いられるシランカップリング剤としては、例えばγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルトリメトキシシラン塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、メチルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、γ−アニリノプロピルトリメトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、オクタデシルジメチル〔3−(トリメトキシシリル)プロピル〕アンモニウムクロライド、γ−クロロプロピルメチルジメトキシシラン、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン、トリメチルクロロシラン、(以上トーレ・シリコーン社製)、アリルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルメチルジエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、1,3−ジビニルテトラメチルジシラザン、メタクリルオキシエチルジメチル(3−トリメトキシシリルプロピル)アンモニウムクロライド(以上チッソ社製)等が挙げられる。   In the present invention, the carrier coat resin may contain a coupling agent. As a coupling agent to be used, a silane coupling agent is used, but other examples include a titanium coupling agent and an aluminum coupling agent. Examples of the silane coupling agent preferably used in the present invention include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, and γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane. N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropyltrimethoxysilane hydrochloride, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, methyltrimethoxysilane, methyltriethoxy Silane, vinyltriacetoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, γ-anilinopropyltrimethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, octadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] an Nitric chloride, γ-chloropropylmethyldimethoxysilane, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane, trimethylchlorosilane (made by Torre Silicone), allyltriethoxysilane, 3-aminopropylmethyldiethoxysilane, 3-aminopropyltri Examples include methoxysilane, dimethyldiethoxysilane, 1,3-divinyltetramethyldisilazane, and methacryloxyethyldimethyl (3-trimethoxysilylpropyl) ammonium chloride (manufactured by Chisso Corporation).

前記樹脂による該キャリアの被覆量としては0.5質量%以上5.0質量%以下であることが好ましい。0.5質量%未満であると、表面凹凸の芯材を使用した場合に樹脂被覆層から芯材が露出しやすくなり、現像性に悪影響を及ぼす場合があり、5.0質量%を超えると現像剤としての電気抵抗が高くなる傾向があり、階調性悪化やエッジ効果の発生等の画質悪化が誘発される。より好ましい被覆量は0.8質量%以上4.0質量%以下であり、さらに好ましくは1.0質量%以上3.0質量%以下である。   The coverage of the carrier with the resin is preferably 0.5% by mass or more and 5.0% by mass or less. If it is less than 0.5% by mass, the core material is likely to be exposed from the resin coating layer when a surface irregular core material is used, and the developability may be adversely affected. The electrical resistance as a developer tends to be high, and image quality deterioration such as deterioration of gradation and generation of edge effect is induced. A more preferable coating amount is 0.8% by mass or more and 4.0% by mass or less, and further preferably 1.0% by mass or more and 3.0% by mass or less.

また、本発明のキャリアは、該被覆層中に粒子を有し、該粒子の一次個数平均粒径が10nm以上500nm以下であることを特徴とする。この粒子は被覆される際に、キャリア表面に存在する微小な凹凸の凹部分を埋めることでキャリア表面を平滑にする効果をもたらす。それによりトナーの帯電付与が効果的に行うことができ、さらにキャリアの耐久性も維持可能となる。さらに本発明者らはこの粒子が環境帯電量(摩擦電荷)差を軽減する効果をもたらすことも見出した。   In addition, the carrier of the present invention has particles in the coating layer, and the primary number average particle diameter of the particles is 10 nm or more and 500 nm or less. When these particles are coated, they provide an effect of smoothing the carrier surface by filling in the concave portions of minute irregularities present on the carrier surface. As a result, the toner can be effectively charged, and the durability of the carrier can be maintained. Furthermore, the present inventors have also found that these particles have an effect of reducing the difference in environmental charge (friction charge).

従来、軽元素酸化物を多量に含有するフェライトキャリアは環境帯電量(摩擦電荷)差が大きいという欠点があった。フェライトの生成反応は、まず軽元素酸化物単独の反応、軽元素酸化物同士の反応、軽元素酸化物とFe23との反応、最終的に全ての元素同士の反応により均一なスピネル構造を有するフェライトが生成する。これは金属酸化物の接触点数がその重量によって定まるからである。そのため軽元素酸化物を多量に含有するフェライトでは、Fe23とは重量比が極端に異なるため、軽元素酸化物同士の反応が急激に進む。その軽元素酸化物成分が、比較的多く凹部に存在していることが原因であると発明者等は考えている。この凹部分は単なる樹脂コートを施しても、キャリア表面全体に均一コートされるのみで環境差低減には寄与しない。本発明のように、凹部分を粒子によって被覆することで環境差が低減可能となった。 Conventionally, ferrite carriers containing a large amount of light element oxides have the disadvantage of large differences in environmental charge (friction charge). The formation reaction of ferrite begins with the reaction of light element oxides alone, the reaction between light element oxides, the reaction between light element oxides and Fe 2 O 3 and finally the reaction between all elements, resulting in a uniform spinel structure. The ferrite which has is produced | generated. This is because the number of contact points of the metal oxide is determined by its weight. Therefore, in ferrite containing a large amount of light element oxide, the weight ratio is extremely different from that of Fe 2 O 3, and thus the reaction between the light element oxides proceeds rapidly. The inventors consider that the light element oxide component is caused by a relatively large amount in the recess. Even if the concave portion is simply coated with resin, it is only uniformly coated on the entire carrier surface and does not contribute to reducing the environmental difference. As in the present invention, it is possible to reduce the environmental difference by covering the concave portion with particles.

一次個数平均粒径が10nmより小さい場合はキャリアの表面を平滑にする効果が得られない。また500nmより大きい場合はキャリア表面の凹凸部の大きさより粒子のほうが大きくなり、現像機内で粒子の脱離が発生し帯電付与能が悪化する。好ましい一次個数平均粒径としては25nm以上400nm以下であり、さらに好ましいのは50nm以上300nm以下である。   When the primary number average particle diameter is smaller than 10 nm, the effect of smoothing the surface of the carrier cannot be obtained. On the other hand, if it is larger than 500 nm, the size of the particle becomes larger than the size of the uneven portion on the surface of the carrier, and the desorption of the particle occurs in the developing machine to deteriorate the charge imparting ability. The preferred primary number average particle diameter is 25 nm or more and 400 nm or less, and more preferably 50 nm or more and 300 nm or less.

粒子の添加量としてはコート被覆量に対して1質量%以上40質量%以下が好ましく、より好ましい添加量は5質量%以上30質量%以下である。添加量が1質量%より小さい場合はキャリアの表面を平滑にする効果が得られない。また、40質量%より大きい場合はキャリアの帯電付与能が小さくなりすぎカブリが発生する。   The addition amount of the particles is preferably 1% by mass or more and 40% by mass or less, and more preferably 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the coat coating amount. When the addition amount is less than 1% by mass, the effect of smoothing the surface of the carrier cannot be obtained. On the other hand, if it is larger than 40% by mass, the charge imparting ability of the carrier becomes too small and fog occurs.

添加粒子としては、樹脂粒子やカーボンブラック、酸化ケイ素、酸化チタン、アルミナなどの粒子が使用できる。   As additive particles, particles such as resin particles, carbon black, silicon oxide, titanium oxide, and alumina can be used.

樹脂微粒子に用いられる樹脂としては、下記に例示する重合性単量体を用いて、単独重合、又は共重合した重合体が挙げられる。かかる重合性単量体としては、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メトキシスチレン、p−エチルスチレン、αメチルスチレン、p−ターシャリーブチルスチレンなどのスチレン系単量体;アクリル酸、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸n−プロピル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸オクチル、アクリル酸ドデシル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸2−クロルエチル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル類;メタクリル酸、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−プロピル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸ドデシル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジメチルアミノメチル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル類;2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレートの他アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等;の他、ビニル誘導体、具体的には例えばメチルビニルエーテル、エチルビニルエーテル、プロピルビニルエーテル、n−ブチルエーテル、イソブチルエーテル等のアルキルビニルエーテル類、β−クロルエチルビニルエーテル、フェニルビニルエーテル、p−メチルフェニルエーテル、p−クロルフェニルエーテル、p−ブロムフェニルエーテル、p−ニトロフェニルビニルエーテル、p−メトキシフェニルビニルエーテル、2−ビニルピリジン、3−ビニルピリジン、4−ビニルピリジン、N−ビニルピロリドン、2−ビニルイミダゾール、N−メチル−2−ビニルイミダゾール、N−ビニルイミダゾール、ブタジエン等を挙げることができる。特にポリメタクリル酸メチル(PMMA)微粒子やメラミン樹脂微粒子がより好ましい。前記PMMA微粒子は公知のものを使用でき、目的とする電子写真現像用トナーに必要な材料を選択できるが、架橋型PMMA微粒子のような架橋型有機材料を用いることが好ましい。また微粒子は2種類以上併用されてもよく、表面処理されても良い。   Examples of the resin used for the resin fine particles include a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization using a polymerizable monomer exemplified below. Examples of the polymerizable monomer include styrene monomers such as styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methoxystyrene, p-ethylstyrene, α-methylstyrene, and p-tertiarybutylstyrene; acrylic Acid, methyl acrylate, ethyl acrylate, n-butyl acrylate, n-propyl acrylate, isobutyl acrylate, octyl acrylate, dodecyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, 2-chloroethyl acrylate, Acrylic esters such as phenyl acrylate; methacrylic acid, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-propyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isobutyl methacrylate, n-octyl methacrylate, dodecyl methacrylate, methacrylic acid 2 − Methacrylic acid esters such as tilhexyl, stearyl methacrylate, phenyl methacrylate, dimethylaminomethyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate; 2-hydroxyethyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate, acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, etc .; In addition, vinyl derivatives, specifically, for example, alkyl vinyl ethers such as methyl vinyl ether, ethyl vinyl ether, propyl vinyl ether, n-butyl ether, isobutyl ether, β-chloroethyl vinyl ether, phenyl vinyl ether, p-methylphenyl ether, p-chlorophenyl Ether, p-bromophenyl ether, p-nitrophenyl vinyl ether, p-methoxyphenyl vinyl ether, 2 Vinylpyridine, 3-vinylpyridine, 4-vinylpyridine, N- vinylpyrrolidone, 2-vinylimidazole, N- methyl-2-vinylimidazole, N- vinylimidazole, it may be mentioned butadiene. In particular, polymethyl methacrylate (PMMA) fine particles and melamine resin fine particles are more preferable. As the PMMA fine particles, known ones can be used, and materials necessary for the intended electrophotographic developing toner can be selected. However, it is preferable to use a cross-linked organic material such as cross-linked PMMA fine particles. Two or more kinds of fine particles may be used in combination, or may be surface-treated.

ここでいう架橋型有機材料とは、分子鎖が3次元網状構造を持つものを指し、さらに好ましくは、分解温度が230℃以上、より好ましくは260℃以上であるものが良好な結果を得られる。   The term “crosslinked organic material” as used herein refers to a material having a molecular chain having a three-dimensional network structure, more preferably a material having a decomposition temperature of 230 ° C. or higher, more preferably 260 ° C. or higher. .

また本発明に用いられる樹脂微粒子の造粒方法としては、上記の重合体を粉砕処理する方法や、乳化重合、ソープフリー乳化重合、懸濁重合、分散重合等の粒子重合方法等を用いることができる。また粒子は2種類以上併用されてもよく、表面処理されても良い。   In addition, as a granulation method of the resin fine particles used in the present invention, a method of pulverizing the above polymer, a particle polymerization method such as emulsion polymerization, soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, or the like may be used. it can. Two or more kinds of particles may be used in combination, or may be surface-treated.

キャリアコア表面に樹脂層をコーティングする方法としては、樹脂を溶剤で希釈し、キャリアコアの表面に被覆するのが一般的である。ここに用いられる溶剤は、各樹脂に可溶なものであればよく、有機溶剤に可溶性樹脂である場合は、有機溶剤として、トルエン、キシレン、セロソルブ、ブチルアセテート、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メタノールが挙げられ、水溶性樹脂またはエマルジョンタイプである場合には、水を用いればよい。キャリアコア表面に、溶剤で希釈された樹脂を被覆させる方法は、浸漬法、スプレー法、ハケ塗り法及び混練法の如き塗布方法により塗布され、その後、溶剤を揮発させる。なお、このような溶剤を用いた湿式法ではなく、乾式法によってキャリアコア表面に樹脂粉を被覆することも可能である。   As a method for coating the surface of the carrier core with a resin layer, it is common to dilute the resin with a solvent and coat the surface of the carrier core. The solvent used here may be any one that is soluble in each resin. When the resin is soluble in an organic solvent, the organic solvent may be toluene, xylene, cellosolve, butyl acetate, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, or methanol. In the case of a water-soluble resin or emulsion type, water may be used. The carrier core surface is coated with a resin diluted with a solvent by a coating method such as a dipping method, a spray method, a brush coating method, or a kneading method, and then the solvent is volatilized. In addition, it is also possible to coat the resin powder on the surface of the carrier core by a dry method instead of a wet method using such a solvent.

樹脂をキャリアコア表面に被覆後、焼き付けする場合は、外部加熱方式または内部加熱方式のいずれでもよく、例えば固定式または流動式電気炉、ロータリー式電気炉、バーナー炉でもよく、もしくはマイクロウェーブによる焼き付けでもよい。焼き付けの温度は使用する樹脂により異なるが、融点またはガラス転移点以上の温度は必要であり、また熱硬化性樹脂または縮合型樹脂では、十分硬化が進む温度まで上げる必要がある。   When the resin is coated on the surface of the carrier core and then baked, either an external heating method or an internal heating method may be used, for example, a fixed or fluid electric furnace, a rotary electric furnace, a burner furnace, or a microwave baking. But you can. The baking temperature varies depending on the resin to be used, but a temperature higher than the melting point or glass transition point is necessary, and in the case of a thermosetting resin or a condensation type resin, it is necessary to raise it to a temperature at which the curing proceeds sufficiently.

このようにして、キャリアコア表面に樹脂が被覆・焼き付けされた後、冷却され、解砕、粒度調整を経て樹脂コーティングキャリアが得られる。   Thus, after the resin is coated and baked on the surface of the carrier core, it is cooled, crushed and subjected to particle size adjustment to obtain a resin-coated carrier.

樹脂微粒子はキャリア表面に存在していれば良いが、含有方法としては樹脂コーティング時に溶剤中に分散させてキャリア被覆樹脂と共にキャリア表面に分散させることが好ましい。この時分散させる溶剤としては樹脂微粒子が膨潤しないものを選択することが好ましい。   The resin fine particles may be present on the carrier surface. However, as a method of inclusion, it is preferable to disperse the resin fine particles in a solvent at the time of resin coating and to disperse the resin fine particles together with the carrier coating resin. As the solvent to be dispersed at this time, it is preferable to select a solvent in which the resin fine particles do not swell.

コーティング後得られたキャリアは最後に表面の凹凸を機械的に除去することが好ましい。機械的ストレスを与えキャリアどうしの衝突あるいは、撹拌部材への衝突によりキャリア表面に圧縮、剪断、衝撃、摩擦のいずれか或いはこれらの組合せ処理を施すことである。それによりキャリアの表面平滑性が増し、本発明での効果がより増大する。機械的な処理方法としては特に限定されないが、具体的にはターブラーミキサー、コーンブレンダー、ボールミル、振動ミル、サンドミル、パルベライザ、アトライタ、ヘンシェル型ミキサーやナウターミキサー等の機器が挙げられる。その中でもキャリアをナウターミキサーで機械的な処理を施すことが好ましい。   It is preferable that the surface roughness of the carrier obtained after coating is finally removed mechanically. By applying mechanical stress, the carrier surface is subjected to compression, shearing, impact, friction or a combination thereof by collision between carriers or collision with a stirring member. Thereby, the surface smoothness of the carrier is increased, and the effect of the present invention is further increased. Although it does not specifically limit as a mechanical processing method, Specifically, apparatuses, such as a tumbler mixer, a cone blender, a ball mill, a vibration mill, a sand mill, a pulverizer, an attritor, a Henschel type mixer, and a Nauta mixer, are mentioned. Among them, it is preferable to mechanically treat the carrier with a Nauter mixer.

上述した本発明のキャリアと組み合わせるトナーの結着樹脂としては、ポリエステル、ポリスチレン;ポリ−p−クロルスチレン、ポリビニルトルエンの如きスチレン誘導体から得られる高分子化合物;スチレン−p−クロルスチレン共重合体、スチレン−ビニルトルエン共重合体、スチレン−ビニルナフタリン共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、スチレン−α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体の如きスチレン共重合体;ポリ塩化ビニル、フェノール樹脂、変性フェノール樹脂、マレイン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、ポリ酢酸ビニル、シリコーン樹脂;脂肪族多価アルコール、脂肪族ジカルボン酸、芳香族ジカルボン酸、芳香族ジアルコール類及びジフェノール類から選択される単量体を構造単位として有するポリエステル樹脂;ポリウレタン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリビニルブチラール、テルペン樹脂、クマロンインデン樹脂、石油樹脂が挙げられる。   As the binder resin for the toner combined with the carrier of the present invention described above, polyester, polystyrene; polymer compound obtained from styrene derivatives such as poly-p-chlorostyrene and polyvinyltoluene; styrene-p-chlorostyrene copolymer, Styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid ester copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer Styrene copolymer such as polymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer; polyvinyl chloride, phenol resin, modified phenol Tree A monomer selected from maleic resins, acrylic resins, methacrylic resins, polyvinyl acetate, silicone resins; aliphatic polyhydric alcohols, aliphatic dicarboxylic acids, aromatic dicarboxylic acids, aromatic dialcohols and diphenols Polyester resin as structural unit: polyurethane resin, polyamide resin, polyvinyl butyral, terpene resin, coumarone indene resin, petroleum resin.

コア/シェル構造を有し、コアが低軟化点物質で形成されたトナーも、好ましく用いられる。上記トナーは、低軟化点物質を用いているため、低温定着に有利となっているが、機械的シェアによる発熱に不利な方向にあり、現像器内でトナースペントをおこす可能性もあるが、本発明のキャリアを用いることで、その懸念は解消される。   A toner having a core / shell structure and a core formed of a low softening point material is also preferably used. Since the toner uses a low softening point material, it is advantageous for low-temperature fixing, but it is disadvantageous in terms of heat generation due to mechanical share and may cause toner spent in the developing device. By using the carrier of the present invention, the concern is solved.

低軟化点物質をトナー粒子中に内包化せしめる方法としては、水系媒体中での材料の極性を主要単量体より低軟化点物質の方を小さく設定し、更に少量の極性の大きな樹脂又は単量体を添加せしめることで低軟化点物質を外殻樹脂で被覆した、いわゆるコア/シェル構造を有するトナー粒子を得ることができる。   As a method of encapsulating the low softening point substance in the toner particles, the polarity of the material in the aqueous medium is set smaller than that of the main monomer, and the low softening point substance is further reduced, and a small amount of a large polar resin or single substance is used. By adding the monomer, toner particles having a so-called core / shell structure in which a low softening point substance is coated with an outer shell resin can be obtained.

トナーの粒度分布制御や粒径の制御は、難水溶性の無機塩、又は保護コロイド作用とする分散剤の種類及び添加量を変える方法、或いは、機械的装置条件、例えば、ローラの周速、パス回数、撹拌羽根形状の如き撹拌条件、容器形状又は水系媒体中での固形分濃度を制御することにより所定のトナーを得ることができる。   Toner particle size distribution control and particle size control can be achieved by a method of changing the kind and amount of a slightly water-soluble inorganic salt or a dispersant that acts as a protective colloid, or mechanical device conditions such as the peripheral speed of a roller, A predetermined toner can be obtained by controlling the number of passes, stirring conditions such as the shape of a stirring blade, container shape, or solid content concentration in an aqueous medium.

トナーの外殻樹脂としては、スチレン−(メタ)アクリル共重合体,ポリエステル樹脂,エポキシ樹脂,スチレン−ブタジエン共重合体が挙げられる。   Examples of the outer shell resin of the toner include a styrene- (meth) acryl copolymer, a polyester resin, an epoxy resin, and a styrene-butadiene copolymer.

重合法により直接トナー粒子を得る方法においては、それらの単量体が好ましく用いられる。具体的には、スチレン;o(m−,p−)−メチルスチレン、m(p−)−エチルスチレンの如きスチレン単量体;(メタ)アクリル酸メチル、(メタ)アクリル酸エチル、(メタ)アクリル酸プロピル、(メタ)アクリル酸ブチル、(メタ)アクリル酸オクチル、(メタ)アクリル酸ドデシル、(メタ)アクリル酸ステアリル、(メタ)アクリル酸ベヘニル、(メタ)アクリル酸2−エチルヘキシル、(メタ)アクリル酸ジメチルアミノエチル、(メタ)アクリル酸ジエチルアミノエチルの如き(メタ)アクリル酸エステル単量体;ブタジエン、イソプレン、シクロヘキセン、(メタ)アクリロニトリル、アクリル酸アミドの如きエン単量体が好ましく用いられる。   In the method of directly obtaining toner particles by a polymerization method, those monomers are preferably used. Specifically, styrene; styrene monomer such as o (m-, p-)-methylstyrene, m (p-)-ethylstyrene; methyl (meth) acrylate, ethyl (meth) acrylate, (meth ) Propyl acrylate, butyl (meth) acrylate, octyl (meth) acrylate, dodecyl (meth) acrylate, stearyl (meth) acrylate, behenyl (meth) acrylate, 2-ethylhexyl (meth) acrylate, ( (Meth) acrylic acid ester monomers such as dimethylaminoethyl acrylate and diethylaminoethyl (meth) acrylate; ene monomers such as butadiene, isoprene, cyclohexene, (meth) acrylonitrile and acrylamide are preferably used. It is done.

これらトナーは、外添剤として、少なくともシリカ微粒子及び/又は酸化チタン微粒子を用いることが、現像剤に良好に流動性を付与でき、現像剤の寿命が向上することから好ましい。またこれら微粉体を用いることで、より環境変動の少ない現像剤となる。   In these toners, it is preferable to use at least silica fine particles and / or titanium oxide fine particles as an external additive because fluidity can be favorably imparted to the developer and the life of the developer is improved. Further, by using these fine powders, a developer with less environmental fluctuation is obtained.

その他の外添剤としては、金属酸化物微粉体(酸化アルミニウム,チタン酸ストロンチウム,酸化セリウム,酸化マグネシウム,酸化クロム,酸化錫,酸化亜鉛など)、窒化物微粉体(窒化ケイ素など)、炭化物微粉体(炭化ケイ素など)、金属塩微粉体(硫酸カルシウム,硫酸バリウム,炭酸カルシウムなど)、脂肪酸金属塩微粉体(ステアリン酸亜鉛,ステアリン酸カルシウムなど)、カーボンブラック、樹脂微粉体(ポリテトラフロロエチレン、ポリビニリデンフロライド、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、シリコーン樹脂など)が好ましい。これらの外添剤は、単独で用いても、また、複数併用しても良い。シリカ微粉体を含め、上記の外添剤は、疎水化処理が行なわれていることが、より好ましい。   Other external additives include metal oxide fine powder (aluminum oxide, strontium titanate, cerium oxide, magnesium oxide, chromium oxide, tin oxide, zinc oxide, etc.), nitride fine powder (silicon nitride, etc.), carbide fine powder Body (silicon carbide, etc.), metal salt fine powder (calcium sulfate, barium sulfate, calcium carbonate, etc.), fatty acid metal salt fine powder (zinc stearate, calcium stearate, etc.), carbon black, resin fine powder (polytetrafluoroethylene, Polyvinylidene fluoride, polymethyl methacrylate, polystyrene, silicone resin, etc.) are preferred. These external additives may be used alone or in combination. It is more preferable that the external additives including the silica fine powder have been subjected to a hydrophobic treatment.

上述した外添剤は、個数平均粒径が0.2μm以下であることが好ましい。個数平均粒径が0.2μmを超えると流動性が低下し、現像及び転写時に画質が低下する。   The above-mentioned external additive preferably has a number average particle size of 0.2 μm or less. When the number average particle diameter exceeds 0.2 μm, the fluidity is lowered, and the image quality is lowered during development and transfer.

外添剤の使用量は、トナー粒子100質量部に対し、好ましくは0.01質量部以上10質量部以下、より好ましくは0.05質量部以上5質量部以下で用いられることが良い。   The amount of the external additive used is preferably 0.01 parts by mass or more and 10 parts by mass or less, more preferably 0.05 parts by mass or more and 5 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

外添剤は、BET法による窒素吸着による比表面積が、好ましくは30m2/g以上、より好ましくは50m2/g以上400m2/g以下の範囲のものが好適である。 The external additive preferably has a specific surface area by nitrogen adsorption by the BET method of preferably 30 m 2 / g or more, more preferably 50 m 2 / g or more and 400 m 2 / g or less.

トナー粒子と外添剤との混合処理は、ヘンシェルミキサーの如き混合機を使用して行うことができる。   The mixing treatment of the toner particles and the external additive can be performed using a mixer such as a Henschel mixer.

本発明において、トナーの用いられる着色剤としては、下記のものが挙げられる。   In the present invention, examples of the colorant used in the toner include the following.

イエロー着色剤としては、縮合アゾ化合物,イソインドリノン化合物,アンスラキノン化合物,アゾ金属錯体,メチン化合物,アリルアミド化合物に代表される化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントイエロー12、13、14、15、17、62、74、83、93、94、95、109、110、111、128、129、147、168が好適に利用できる。   As the yellow colorant, compounds typified by condensed azo compounds, isoindolinone compounds, anthraquinone compounds, azo metal complexes, methine compounds, and allylamide compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Yellow 12, 13, 14, 15, 17, 62, 74, 83, 93, 94, 95, 109, 110, 111, 128, 129, 147, 168 can be suitably used.

マゼンタ着色剤としては、縮合アゾ化合物、ジケトピロロピロール化合物、アンスラキノン、キナクリドン化合物、塩基染料レーキ化合物、ナフトール化合物、ベンズイミダゾロン化合物、チオインジゴ化合物、ペリレン化合物が用いられる。具体的には、C.I.ピグメントレッド2、3、5、6、7、23、48:2、48:3、48:4、57:1、81:1、144、146、166、169、177、184、185、202、206、220、221、254が好適に利用できる。   As the magenta colorant, condensed azo compounds, diketopyrrolopyrrole compounds, anthraquinones, quinacridone compounds, basic dye lake compounds, naphthol compounds, benzimidazolone compounds, thioindigo compounds, and perylene compounds are used. Specifically, C.I. I. Pigment Red 2, 3, 5, 6, 7, 23, 48: 2, 48: 3, 48: 4, 57: 1, 81: 1, 144, 146, 166, 169, 177, 184, 185, 202, 206, 220, 221, and 254 can be suitably used.

シアン着色剤としては、銅フタロシアニン化合物及びその誘導体、アンスラキノン化合物、塩基染料レーキ化合物が挙げられる。具体的には、C.I.ピグメントブルー1、7、15、15:1、15:2、15:3、15:4、60、62、66が好適に利用できる。   Examples of cyan colorants include copper phthalocyanine compounds and derivatives thereof, anthraquinone compounds, and basic dye lake compounds. Specifically, C.I. I. Pigment Blue 1, 7, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 60, 62, 66 can be preferably used.

これらの着色剤は、単独又は混合し更には固溶体の状態で用いることができる。   These colorants can be used alone or in combination and further in the form of a solid solution.

ブラック着色剤としては、カーボンブラック、および上記に示すイエロー/マゼンタ/シアン着色剤を用い、黒色に調色したものが挙げられる。また、フルカラー用途として、ブラックトナーのみ磁性トナーを使用して、磁性一成分現像を適用しても良い。   Examples of the black colorant include carbon black and those prepared by using the yellow / magenta / cyan colorant described above toned to black. Further, as a full color application, magnetic monocomponent development may be applied using magnetic toner only for black toner.

着色剤は、カラートナーの場合、色相角、彩度、明度、耐候性、OHP透明性及びトナー中への分散性の点を考慮して選択される。着色剤の含有量は、トナー用結着樹脂100質量部に対し1質量部以上20質量部以下であることが好ましい。   In the case of a color toner, the colorant is selected in consideration of hue angle, saturation, brightness, weather resistance, OHP transparency, and dispersibility in the toner. The content of the colorant is preferably 1 part by mass or more and 20 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin for toner.

トナーに用いられる荷電制御剤としては、公知のものが利用できる。カラートナーの場合は、特に、無色又は淡色でトナーの帯電スピードが速く且つ一定の帯電量を安定して維持できる荷電制御剤が好ましい。更に本発明においては、重合法を用いてトナーを製造する場合には、重合阻害性がな水系媒体への可溶化物の無い荷電制御剤が特に好ましい。   Known charge control agents can be used for the toner. In the case of a color toner, in particular, a charge control agent that is colorless or light in color, has a high toner charging speed, and can stably maintain a constant charge amount is preferable. Furthermore, in the present invention, when a toner is produced using a polymerization method, a charge control agent free from a solubilized product in an aqueous medium having a polymerization inhibition property is particularly preferable.

ネガ系荷電制御剤としては、例えば、サリチル酸、ジアルキルサリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸又はそれらの誘導体の金属化合物;スルホン酸又はカルボン酸を側鎖に持つ高分子型化合物;ホウ素化合物;尿素化合物;ケイ素化合物;及びカリークスアレーンが好ましく用いられる。ポジ系荷電制御剤としては、例えば、四級アンモニウム塩;該四級アンモニウム塩を側鎖に有する高分子型化合物;グアニジン化合物;及びイミダゾール化合物が好ましく用いられる。荷電制御剤の含有量は、結着樹脂100質量部に対し0.5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。しかしながら、荷電制御剤のトナー粒子への添加は必須ではない。   Examples of the negative charge control agent include salicylic acid, dialkylsalicylic acid, naphthoic acid, dicarboxylic acid, or a metal compound thereof. Polymer type compound having sulfonic acid or carboxylic acid in the side chain; boron compound; urea compound; Silicon compounds; and calixarene are preferably used. As the positive charge control agent, for example, a quaternary ammonium salt; a polymer compound having the quaternary ammonium salt in the side chain; a guanidine compound; and an imidazole compound are preferably used. The content of the charge control agent is preferably 0.5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less with respect to 100 parts by mass of the binder resin. However, the addition of a charge control agent to the toner particles is not essential.

トナー粒子を製造する方法としては、結着樹脂及び着色剤、その他の内添物を溶融混練し、混練物を冷却後、粉砕及び分級する方法、懸濁重合方法を用いて直接トナー粒子を生成する方法や、単量体には可溶で得られる重合体が不溶な水系有機溶剤を用い直接トナー粒子を生成する分散重合方法、又は水溶性極性重合開始剤存在下で直接重合しトナー粒子を生成するソープフリー重合方法に代表される乳化重合方法を用いトナー粒子を製造する方法等が挙げられる。   The toner particles can be produced by melting and kneading the binder resin, colorant, and other internal additives, cooling the kneaded material, and then pulverizing and classifying it, and directly producing toner particles using a suspension polymerization method. A dispersion polymerization method in which toner particles are directly produced using a water-based organic solvent that is soluble in the monomer and insoluble in the obtained polymer, or directly polymerized in the presence of a water-soluble polar polymerization initiator to form toner particles. Examples thereof include a method of producing toner particles using an emulsion polymerization method typified by a soap-free polymerization method to be generated.

本発明においては、比較的容易に粒度分布がシャープで3乃至10μmの重量平均粒径の微粒子トナーが得られる懸濁重合方法によるトナー粒子の製造方法が好ましい。   In the present invention, a method for producing toner particles by a suspension polymerization method, which can relatively easily obtain a fine particle toner having a sharp particle size distribution and a weight average particle diameter of 3 to 10 μm, is preferred.

重合方法によりトナー粒子を生成する場合には、重合開始剤として、2,2’アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2’−アゾビスイソブチロニトリル、1,1’−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル、2,2’−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリルの如きアゾ系重合開始剤;ベンゾイルペルオキシド、メチルエチルケトンペルオキシド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキシド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキシド、ラウロイルペルオキシドの如き過酸化物系重合開始剤が用いられる。   When toner particles are produced by a polymerization method, 2,2′azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′- is used as a polymerization initiator. Azo polymerization initiators such as azobis (cyclohexane-1-carbonitrile, 2,2′-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azobisisobutyronitrile; benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxy Peroxide polymerization initiators such as carbonate, cumene hydroperoxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide are used.

重合開始剤の添加量は、目的とする重合度により変化するが、一般的には単量体に対し0.5質量%以上20質量%以下添加され用いられる。重合開始剤の種類は、重合方法により若干異なるが、10時間半減期温度を参考に、単独又は混合し利用される。重合度を制御するための公知の架橋剤,連鎖移動剤,重合禁止剤等を更に添加し用いることも可能である。   Although the addition amount of a polymerization initiator changes with the target degree of polymerization, generally 0.5 mass% or more and 20 mass% or less are added and used with respect to a monomer. The kind of the polymerization initiator varies slightly depending on the polymerization method, but can be used alone or in combination with reference to the 10-hour half-life temperature. A known crosslinking agent, chain transfer agent, polymerization inhibitor and the like for controlling the degree of polymerization can be further added and used.

トナーの製造方法として懸濁重合を利用する場合には、用いる分散剤として無機系酸化物としては、リン酸三カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウム、リン酸亜鉛、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メタケイ酸カルシウム、硫酸カルシウム、硫酸バリウム、ベントナイト、シリカ、アルミナ等が挙げられる。有機系化合物としては、ポリビニルアルコール、ゼラチン、メチルセルロース、メチルヒドロキシプロピルセルロース、エチルセルロース、カルボキシメチルセルロースのナトリウム塩、デンプン等が挙げられる。これらは水相に分散させて使用される。これら分散剤は、重合性単量体100質量部に対して0.2質量部以上10.0質量部以下を使用することが好ましい。   When suspension polymerization is used as a toner production method, the inorganic oxide used as the dispersant is tricalcium phosphate, magnesium phosphate, aluminum phosphate, zinc phosphate, calcium carbonate, magnesium carbonate, water. Examples include calcium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, calcium metasilicate, calcium sulfate, barium sulfate, bentonite, silica, and alumina. Examples of the organic compound include polyvinyl alcohol, gelatin, methyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, ethyl cellulose, sodium salt of carboxymethyl cellulose, starch and the like. These are used by being dispersed in an aqueous phase. These dispersants are preferably used in an amount of 0.2 to 10.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the polymerizable monomer.

これら分散剤は、市販のものをそのまま用いても良いが、細かい均一な粒度を有する分散粒子を得るために、分散媒中にて高速撹拌下にて該無機化合物を生成させることも出来る。例えば、リン酸三カルシウムの場合、高速撹拌下において、リン酸ナトリウム水溶液と塩化カルシウム水溶液を混合することで懸濁重合方法に好ましい分散剤を得ることが出来る。また、これら分散剤の微細化のための0.001質量部以上0.1質量部以下の界面活性剤を併用しても良い。具体的には市販のノニオン型、アニオン型又はカチオン型の界面活性剤が利用でき、例えばドデシル硫酸ナトリウム、テトラデシル硫酸ナトリウム、ペンダデシル硫酸ナトリウム、オクチル硫酸ナトリウム、オレイン酸ナトリウム、ラウリル酸ナトリウム、ステアリン酸カリウム、オレイン酸カルシウムが好ましく用いられる。   As these dispersants, commercially available ones may be used as they are, but in order to obtain dispersed particles having a fine uniform particle size, the inorganic compound can be produced in a dispersion medium under high-speed stirring. For example, in the case of tricalcium phosphate, a preferred dispersant for the suspension polymerization method can be obtained by mixing an aqueous sodium phosphate solution and an aqueous calcium chloride solution under high-speed stirring. Moreover, you may use together 0.001 to 0.1 mass part surfactant for refinement | miniaturization of these dispersing agents. Specifically, commercially available nonionic, anionic or cationic surfactants can be used, for example, sodium dodecyl sulfate, sodium tetradecyl sulfate, sodium pendadecyl sulfate, sodium octyl sulfate, sodium oleate, sodium laurate, potassium stearate. Calcium oleate is preferably used.

トナーの製造方法に直接重合方法を用いる場合においては、以下の如き製造方法によって具体的にトナーを製造することが可能である。単量体中に低軟化物質からなる離型剤、着色剤、荷電制御剤、重合開始剤その他の添加剤を加え、ホモジナイザー、超音波分散機等によって均一に溶解又は分散せしめた単量体組成物を、分散安定剤を含有する水相中に通常の撹拌機またはホモミキサー、ホモジナイザー等により分散させる。好ましくは単量体組成物からなる液滴を所望のトナー粒子のサイズを有するように撹拌速度・時間を調整し、造粒する。その後は分散安定剤の作用により、粒子状態が維持され、且つ粒子の沈降が防止される程度の撹拌を行なえば良い。重合温度は40℃以上、一般的には50から90℃の温度に設定して重合を行なう。重合反応後半に昇温しても良く、更に、耐久特性向上の目的で、未反応の重合性単量体及び副生成物を除去するために反応後半又は反応終了後に、一部水系媒体を留去しても良い。反応終了後、生成したトナー粒子を洗浄及びろ過により回収し、乾燥する。懸濁重合法においては、通常単量体組成物100質量部に対して水300質量部以上3000質量部以下を分散媒として使用するのが好ましい。   When a direct polymerization method is used as a toner production method, the toner can be produced specifically by the following production method. Monomer composition in which a release agent, a colorant, a charge control agent, a polymerization initiator and other additives composed of a low softening substance are added to the monomer and dissolved or dispersed uniformly by a homogenizer, ultrasonic disperser, etc. The product is dispersed in an aqueous phase containing a dispersion stabilizer by a usual stirrer, homomixer, homogenizer or the like. Preferably, the droplets made of the monomer composition are granulated by adjusting the stirring speed and time so as to have a desired toner particle size. Thereafter, stirring may be performed to such an extent that the particle state is maintained and the sedimentation of the particles is prevented by the action of the dispersion stabilizer. Polymerization is carried out at a polymerization temperature of 40 ° C. or higher, generally 50 to 90 ° C. The temperature may be raised in the latter half of the polymerization reaction, and for the purpose of improving the durability, a part of the aqueous medium is retained after the latter half of the reaction or after the completion of the reaction in order to remove unreacted polymerizable monomers and byproducts. You may leave. After completion of the reaction, the produced toner particles are recovered by washing and filtration and dried. In the suspension polymerization method, it is usually preferable to use 300 parts by mass or more and 3000 parts by mass or less of water as a dispersion medium with respect to 100 parts by mass of the monomer composition.

トナーは分級して粒度分布を制御しても良く、その方法として好ましくは、慣性力を利用した多分割分級装置を用いる。この装置を用いることにより、本発明で好ましい粒度分布を有するトナーを効率的に製造できる。   The toner may be classified to control the particle size distribution. As the method, a multi-division classifying device using inertial force is preferably used. By using this apparatus, a toner having a preferable particle size distribution in the present invention can be efficiently produced.

本発明において好ましいトナーの粒子形状は、トナーの円相当径3μm以上の粒子において、平均円形度が0.930以上0.985以下であり、より好ましくは0.940以上0.980以下である。   In the toner of the present invention, the toner preferably has an average circularity of 0.930 or more and 0.985 or less, and more preferably 0.940 or more and 0.980 or less, in particles having an equivalent circle diameter of 3 μm or more.

本発明において、トナーとキャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2質量%以上20質量%以下であることが好ましく、より好ましくは2質量%以上15質量%以下であり、さらに好ましくは4質量%以上13質量%以下である。このようなトナー濃度にすると良好なトナー画像を得ることができる。トナー濃度が2質量%未満の場合には、画像濃度が低くなりやすく、20質量%を超える場合には、カブリや機内飛散を生じやすく、現像剤の耐用寿命も低下しやすい。   In the present invention, when a two-component developer is prepared by mixing a toner and a carrier, the mixing ratio is preferably 2% by mass or more and 20% by mass or less as the toner concentration in the developer. Is 2 mass% or more and 15 mass% or less, More preferably, it is 4 mass% or more and 13 mass% or less. With such a toner concentration, a good toner image can be obtained. When the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to be low, and when it exceeds 20% by mass, fogging and in-machine scattering are likely to occur, and the useful life of the developer tends to be reduced.

本発明の画像形成方法について、さらに詳しく説明する。本発明の画像形成方法は、(I)感光体表面を帯電させる帯電工程と、(II)帯電された感光体表面に静電潜像を形成する潜像形成工程と、(III)現像ユニット中のトナーを含む現像剤と、感光体との間の電解の作用により、上記静電潜像にトナーを供給し静電潜像を可視化することによりトナー像を形成する現像工程と、(IV)上記トナー像を、中間転写体を介してまたは介さずに、転写材上に転写する転写工程と、(V)定着体とこの定着体に押圧された加圧体とにより形成されるニップ部に、上記転写材を通過させて、トナー像を転写材に加熱接触圧着させる定着工程とを有する。   The image forming method of the present invention will be described in more detail. The image forming method of the present invention comprises (I) a charging step for charging the surface of the photoreceptor, (II) a latent image forming step for forming an electrostatic latent image on the charged surface of the photoreceptor, and (III) in the developing unit. A developing step of forming a toner image by supplying the toner to the electrostatic latent image and visualizing the electrostatic latent image by the action of electrolysis between the developer containing the toner and the photoreceptor; (IV) A transfer step of transferring the toner image onto a transfer material with or without an intermediate transfer member, and (V) a nip formed by a fixing member and a pressure member pressed against the fixing member. And a fixing step in which the transfer material is passed through and the toner image is heated and pressed against the transfer material.

以下、本発明の本発明の画像形成方法の一例を図面を参照しながら以下に説明する。   Hereinafter, an example of the image forming method of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明の画像形成方法を適用した画像形成装置の一例を示す部分的模式図である。詳細は後述するが、この画像形成装置は、静電潜像を担持する感光体としての感光ドラム1と、この感光ドラム1表面を帯電させる帯電手段2と、帯電された感光ドラム1表面に静電潜像を形成する図示せぬ情報書き込み手段と、感光ドラム1表面に形成された静電潜像をトナーにより可視化して、トナー像を形成する現像する現像装置4と、現像装置4により形成されたトナー像を転写材25に転写する転写手段としての転写ブレード27とを有している。   FIG. 1 is a partial schematic view showing an example of an image forming apparatus to which the image forming method of the present invention is applied. Although details will be described later, this image forming apparatus includes a photosensitive drum 1 as a photosensitive member carrying an electrostatic latent image, a charging means 2 for charging the surface of the photosensitive drum 1, and a surface on the surface of the charged photosensitive drum 1. Formed by an information writing means (not shown) for forming an electrostatic latent image, a developing device 4 for developing the toner image by visualizing the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 with toner, and the developing device 4 A transfer blade 27 as transfer means for transferring the toner image to the transfer material 25.

本発明のトナーを使用した現像方法として、例えばこの図1に示すような現像手段を用いて現像を行うことができる。本発明においては、現像工程は直流成分に交流成分を重畳させた振動電界を印加して現像を行う工程であることが好ましい。具体的には、交番電界を印加しつつ、磁気ブラシが潜像担持体である感光体、例えば感光ドラム1に接触している状態で現像を行うことが好ましい。現像剤担持体(現像スリーブ)11と感光ドラム1の距離(S−D間距離)Bは100〜800μmであることが、キャリア付着防止及びドット再現性の向上において良好である。Bが100μmより狭いと現像剤の供給が不十分になりやすく、画像濃度が低くなり、800μmを超えると磁極S1からの磁力線が広がり磁気ブラシの密度が低くなり、ドット再現性に劣ったり、磁性コートキャリアを拘束する力が弱まりキャリア付着が生じやすくなる。   As a developing method using the toner of the present invention, for example, development can be performed using a developing means as shown in FIG. In the present invention, the developing step is preferably a step of developing by applying an oscillating electric field in which an alternating current component is superimposed on a direct current component. Specifically, it is preferable to perform development while applying an alternating electric field while the magnetic brush is in contact with a photosensitive member that is a latent image carrier, such as the photosensitive drum 1. The distance (S-D distance) B between the developer carrying member (developing sleeve) 11 and the photosensitive drum 1 is 100 to 800 μm, which is favorable in preventing carrier adhesion and improving dot reproducibility. If B is narrower than 100 μm, the supply of developer tends to be insufficient, resulting in low image density, and if it exceeds 800 μm, the lines of magnetic force from the magnetic pole S 1 spread and the density of the magnetic brush decreases, resulting in poor dot reproducibility and magnetic properties. The force that restrains the coat carrier is weakened, and carrier adhesion is likely to occur.

交番電界のピーク間の電圧は300〜3000Vが好ましく、周波数は500〜10000Hz、好ましくは1000〜7000Hzであり、それぞれプロセスにより適宜選択して用いることができる。この場合、波形としては三角波、矩形波、正弦波、あるいはDuty比を変えた波形、断続的な交番重畳電界等種々選択して用いることができる。印加電圧が300Vより低いと十分な画像濃度が得られにくく、また非画像部のカブリトナーを良好に回収することができない場合がある。また、5000Vを超える場合には磁気ブラシを介して、潜像を乱してしまい、画質低下を招く場合がある。   The voltage between the peaks of the alternating electric field is preferably 300 to 3000 V, and the frequency is 500 to 10000 Hz, preferably 1000 to 7000 Hz, which can be appropriately selected depending on the process. In this case, a triangular wave, a rectangular wave, a sine wave, a waveform with a changed duty ratio, an intermittent alternating superimposed electric field, or the like can be selected and used as the waveform. When the applied voltage is lower than 300 V, it is difficult to obtain a sufficient image density, and the fog toner in the non-image portion may not be recovered well. If the voltage exceeds 5000 V, the latent image may be disturbed via the magnetic brush, resulting in a decrease in image quality.

周波数が500Hzより低いと、プロセススピードにも関係するが、感光体に接触したトナーが現像スリーブに戻される際に、十分な振動が与えられずカブリが生じやすくなる。10000Hzを超えると、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。   When the frequency is lower than 500 Hz, although it is related to the process speed, when the toner in contact with the photosensitive member is returned to the developing sleeve, sufficient vibration is not applied and fogging is likely to occur. If it exceeds 10,000 Hz, the toner cannot follow the electric field, and the image quality is likely to deteriorate.

良好に帯電したトナーを有する二成分系現像剤を使用することで、カブリ取り電圧(Vback)を低くすることができ、感光体の一次帯電を低めることができるために感光体寿命を長寿命化できる。Vbackは、現像システムにもよるが350V以下、より好ましくは300V以下が良い。   By using a two-component developer with well-charged toner, the anti-fogging voltage (Vback) can be lowered and the primary charge of the photoreceptor can be lowered, thus extending the life of the photoreceptor. it can. Vback is 350 V or less, more preferably 300 V or less, although it depends on the developing system.

コントラスト電位としては、十分画像濃度が出るように100〜500Vが好ましく用いられる。   The contrast potential is preferably 100 to 500 V so that a sufficient image density is obtained.

本発明の現像方法で重要なことは、十分な画像濃度を出し、ドット再現性に優れ、かつキャリア付着のない現像を行うために現像スリーブ11上の磁気ブラシの感光ドラム1との接触幅(現像ニップC)を好ましくは3〜8mmにすることである。現像ニップCが3mmより狭いと十分な画像濃度とドット再現性を良好に満足することが困難であり、8mmより広いと、現像剤のパッキングが起き機械の動作を止めてしまったり、またキャリア付着を十分に抑えることが困難になる。現像ニップの調整方法としては、現像剤規制部材としての規制ブレード15と現像スリーブ11との距離Aを調整したり、現像スリーブ11と感光ドラム1との距離Bを調整することでニップ幅を適宜調整する。   What is important in the developing method of the present invention is that the contact width of the magnetic brush on the developing sleeve 11 with the photosensitive drum 1 in order to achieve a sufficient image density, excellent dot reproducibility and development without carrier adhesion ( The development nip C) is preferably 3 to 8 mm. If the development nip C is narrower than 3 mm, it is difficult to satisfactorily satisfy a sufficient image density and dot reproducibility. If the development nip C is wider than 8 mm, developer packing occurs and the operation of the machine stops or the carrier adheres. It is difficult to sufficiently suppress As a method for adjusting the developing nip, the nip width is appropriately adjusted by adjusting the distance A between the regulating blade 15 as the developer regulating member and the developing sleeve 11 or by adjusting the distance B between the developing sleeve 11 and the photosensitive drum 1. adjust.

本発明の画像形成方法は、特にハーフトーンを重視するような画像の出力において、本発明の現像剤および現像方法を用い、特にデジタル潜像を形成した現像システムと組み合わせることで、トナーを介しての電荷注入の影響がなく、潜像を乱さないためにドット潜像に対して忠実に現像することが可能となる。転写工程においても微粉カットした粒度分布のシャープなトナーを用いることで高転写率が達成でき、したがって、ハーフトーン部、ベタ部共に高画質を達成できる。   The image forming method of the present invention uses the developer and the developing method of the present invention, particularly in the output of an image that places importance on halftone, and in combination with a developing system that has formed a digital latent image, through the toner. Therefore, it is possible to develop the dot latent image faithfully without disturbing the latent image. Even in the transfer process, a high transfer rate can be achieved by using a toner having a fine particle size distribution that has been finely powder-cut. Therefore, high image quality can be achieved in both the halftone part and the solid part.

さらに初期の高画質化と併せて、上述の二成分系現像剤を用いることで現像器内でのトナーの帯電量変化が小さく、多数枚の複写においても画質低下のない本発明の効果が十分に発揮できる。   In addition to the improvement in the initial image quality, the use of the above-mentioned two-component developer reduces the change in the toner charge amount in the developing unit, and the effect of the present invention is sufficient without causing a deterioration in image quality even when copying many sheets. Can demonstrate.

好ましくは、マゼンタ用、シアン用、イエロー用、ブラック用の現像器を有する画像形成装置を用い、ブラックの現像が最後に行われることにより引き締まった画像を呈することができる。   Preferably, an image forming apparatus having developing units for magenta, cyan, yellow, and black is used, and a blackened image can be obtained by performing black development last.

図1を参照しながら、さらに本発明の画像形成方法について説明する。   The image forming method of the present invention will be further described with reference to FIG.

図1に示す画像形成装置において、マグネットローラ21の有する磁力によって、搬送スリーブ22の表面に磁性粒子23よりなる磁気ブラシを形成し、この磁気ブラシを感光ドラム1の表面に接触させて感光ドラム1を帯電する。搬送スリーブ22には、図示されないバイアス印加手段により帯電バイアスが印加されている。   In the image forming apparatus shown in FIG. 1, a magnetic brush made of magnetic particles 23 is formed on the surface of the conveying sleeve 22 by the magnetic force of the magnet roller 21, and this magnetic brush is brought into contact with the surface of the photosensitive drum 1. Is charged. A charging bias is applied to the conveying sleeve 22 by a bias applying means (not shown).

帯電された感光ドラム1に、図示されない潜像形成手段としての露光装置によりレーザー光24を照射することにより、デジタルな静電潜像を形成する。感光ドラム1上に形成された静電潜像は、マグネットローラ12を内包し、図示されないバイアス印加装置によって現像バイアスを印加されている現像スリーブ11に担持された現像剤19中のトナー19aによって現像される。   A digital electrostatic latent image is formed by irradiating the charged photosensitive drum 1 with a laser beam 24 by an exposure device (not shown) as a latent image forming unit. The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the toner 19a in the developer 19 carried on the developing sleeve 11 including the magnet roller 12 and applied with a developing bias by a bias applying device (not shown). Is done.

現像装置4の内部は、隔壁17により現像剤室R1、撹拌室R2に区画され、それぞれ現像剤搬送スクリュー13、14が設置されている。撹拌室R2の上方には、補給用現像剤18を収容した現像剤貯蔵室R3が設置され、現像剤貯蔵室R3の下部には補給口20が設けられている。   The interior of the developing device 4 is partitioned into a developer chamber R1 and a stirring chamber R2 by a partition wall 17, and developer transport screws 13 and 14 are installed, respectively. Above the agitation chamber R2, a developer storage chamber R3 containing the replenishment developer 18 is installed, and a supply port 20 is provided below the developer storage chamber R3.

現像剤搬送スクリュー13は回転することによって、現像剤室R1内の現像剤を撹拌しながら現像スリーブ11の長手方向に沿って一方向に搬送する。隔壁17には図の手前側と奥側に図示しない開口が設けられており、スクリュー13によって現像剤室R1の一方に搬送された現像剤は、その一方側の隔壁17の開口を通って撹拌室R2に送り込まれ、現像剤搬送スクリュー14に受け渡される。スクリュー14の回転方向はスクリュー13と逆で、撹拌室R2内の現像剤、現像剤室R1から受け渡された現像剤及び現像剤貯蔵室R3から補給されたトナーを撹拌、混合しながら、スクリュー13とは逆方向に撹拌室R2内を搬送し、隔壁17の他方の開口を通って現像剤室R1に送り込む。   The developer conveying screw 13 rotates to convey the developer in the developer chamber R1 in one direction along the longitudinal direction of the developing sleeve 11 while stirring. The partition wall 17 is provided with openings (not shown) on the front side and the back side of the drawing, and the developer conveyed to one side of the developer chamber R1 by the screw 13 is stirred through the opening of the partition wall 17 on one side. It is fed into the chamber R2 and delivered to the developer conveying screw 14. The direction of rotation of the screw 14 is opposite to that of the screw 13, while stirring and mixing the developer in the stirring chamber R 2, the developer delivered from the developer chamber R 1 and the toner replenished from the developer storage chamber R 3. 13 is conveyed in the agitating chamber R2 in the opposite direction to 13 and sent into the developer chamber R1 through the other opening of the partition wall 17.

感光ドラム1上に形成された静電潜像を現像するには、現像剤室R1内の現像剤19がマグネットローラ12の磁力により汲み上げられ、現像スリーブ11の表面に担持される。現像スリーブ11上に担持された現像剤は、現像スリーブ11の回転にともない規制ブレード15に搬送され、そこで適正な層厚の現像剤薄層に規制された後、現像スリーブ11と感光ドラム1とが対向した現像領域に至る。マグネットローラ12の現像領域に対応した部位には、磁極(現像極)N1が位置されており、現像極N1が現像領域に現像磁界を形成し、この現像磁界により現像剤が穂立ちして、現像領域に現像剤の磁気ブラシが生成される。そして磁気ブラシが感光ドラム1に接触し、反転現像法により、磁気ブラシに付着しているトナーおよび現像スリーブ11の表面に付着しているトナーが、感光ドラム1上の静電潜像の領域に転移して付着し、静電潜像が現像されてトナー像が形成される。   In order to develop the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1, the developer 19 in the developer chamber R <b> 1 is drawn up by the magnetic force of the magnet roller 12 and is carried on the surface of the developing sleeve 11. The developer carried on the developing sleeve 11 is conveyed to a regulating blade 15 as the developing sleeve 11 rotates, and after being regulated to a developer thin layer having an appropriate layer thickness, the developing sleeve 11, the photosensitive drum 1, and the like. Reaches the opposite development area. A magnetic pole (development pole) N1 is located at a position corresponding to the development area of the magnet roller 12, and the development pole N1 forms a development magnetic field in the development area, and the developer spikes by this development magnetic field, A developer magnetic brush is generated in the development area. Then, the magnetic brush comes into contact with the photosensitive drum 1, and the toner adhering to the magnetic brush and the toner adhering to the surface of the developing sleeve 11 are applied to the electrostatic latent image area on the photosensitive drum 1 by the reversal development method. Transfer and adhere, and the electrostatic latent image is developed to form a toner image.

現像領域を通過した現像剤は、現像スリーブ11の回転にともない現像装置4内に戻され、磁極S1、S2間の反撥磁界により現像スリーブ11から剥ぎ取られ、現像剤室R1および撹拌室R2内に落下して回収される。   The developer that has passed through the developing region is returned to the developing device 4 as the developing sleeve 11 rotates, and is peeled off from the developing sleeve 11 by the repulsive magnetic field between the magnetic poles S1 and S2, and the developer chamber R1 and the stirring chamber R2 are removed. It is dropped and collected.

上記の現像工程により現像装置4内の現像剤19のT/C比(トナーとキャリアの混合比、すなわち現像剤中のトナー濃度)が減ったら、現像剤貯蔵室R3から補給用現像剤18が現像で消費された量に見あった量で撹拌室R2に補給され、現像剤19のT/Cが所定量に保たれる。現像装置4内の現像剤19のT/C比の検知には、コイルのインダクタンスを利用して現像剤の透磁率の変化を測定するトナー濃度検知センサーを使用する。該トナー濃度検知センサーは、図示されないコイルを内部に有している。   When the T / C ratio (mixing ratio of toner and carrier, that is, the toner concentration in the developer) of the developer 19 in the developing device 4 is reduced by the above developing process, the replenishing developer 18 is removed from the developer storage chamber R3. The stirring chamber R2 is replenished with an amount suitable for the amount consumed in the development, and the T / C of the developer 19 is maintained at a predetermined amount. To detect the T / C ratio of the developer 19 in the developing device 4, a toner concentration detection sensor that measures a change in the magnetic permeability of the developer using the inductance of the coil is used. The toner concentration detection sensor has a coil (not shown) therein.

現像スリーブ11の下方に配置され、現像スリーブ11上の現像剤19の層厚を規制する規制ブレード15は、アルミニウム又はSUS316のような非磁性材料で作製される非磁性ブレードである。その端部と現像スリーブ11面との距離は150〜1000μm、好ましくは250〜900μmである。この距離が150μmより小さいと、磁性キャリアがこの間に詰まり現像剤層にムラを生じやすいと共に、良好な現像を行うのに必要な現像剤を塗布しにくく、濃度の薄いムラの多い現像画像が形成されやすい。現像剤中に混在している不用粒子による不均一塗布(いわゆるブレードづまり)を防止するためにはこの距離は250μm以上が好ましい。1000μmより大きいと現像スリーブ11上へ塗布される現像剤量が増加し所定の現像剤層厚の規制が行いにくく、感光ドラム1への磁性キャリア粒子の付着が多くなると共に現像剤の循環、規制ブレード15による現像規制が弱まりトナーの摩擦電荷が低下しカブリやすくなる。   The regulating blade 15 that is disposed below the developing sleeve 11 and regulates the layer thickness of the developer 19 on the developing sleeve 11 is a nonmagnetic blade made of a nonmagnetic material such as aluminum or SUS316. The distance between the end portion and the surface of the developing sleeve 11 is 150 to 1000 μm, preferably 250 to 900 μm. If this distance is less than 150 μm, the magnetic carrier is clogged in the meantime, and the developer layer is likely to be uneven, and it is difficult to apply the developer necessary for good development, and a developed image with a small density and unevenness is formed. Easy to be. In order to prevent non-uniform application (so-called blade clogging) due to unnecessary particles mixed in the developer, this distance is preferably 250 μm or more. If it is larger than 1000 μm, the amount of developer applied on the developing sleeve 11 increases, and it is difficult to regulate the predetermined developer layer thickness, and the magnetic carrier particles adhere to the photosensitive drum 1 more and the developer is circulated and regulated. Development regulation by the blade 15 is weakened, and the triboelectric charge of the toner is lowered and fogging easily occurs.

また、現像されたトナー画像は、搬送されてくる転写材(記録材)25上へ、バイアス印加手段26により転写バイアス印加されている転写手段である転写ブレード27により転写され、転写材上に転写されたトナー画像は、図示されていない定着装置により転写材に定着される。転写工程において転写材に転写されずに感光ドラム1上に残った転写残トナーは、帯電工程において、帯電状態が調整され、現像時に回収される。   Further, the developed toner image is transferred onto a transfer material (recording material) 25 being conveyed by a transfer blade 27 which is a transfer means to which a transfer bias is applied by a bias applying means 26 and transferred onto the transfer material. The toner image thus fixed is fixed on the transfer material by a fixing device (not shown). The transfer residual toner that is not transferred to the transfer material in the transfer process and remains on the photosensitive drum 1 is adjusted in the charging state in the charging process and collected during development.

また、本発明の画像形成方法は、転写工程後に感光体表面に残留した転写残トナーを正規極性に帯電処理する帯電量制御工程をさらに有し、この帯電量制御工程を経た後に帯電工程が行われ、現像工程において転写残トナーが回収されるものであることも好ましい。図2はこのような帯電量制御工程を有する画像形成方法が好ましく用いられる画像形成装置の一例を示す模式的断面図である。以下、図2を用いて帯電量制御工程をさらに有する本発明の画像形成方法に関して説明する。   The image forming method of the present invention further includes a charge amount control step of charging the transfer residual toner remaining on the surface of the photoreceptor after the transfer step to a normal polarity, and the charging step is performed after the charge amount control step. It is also preferable that the transfer residual toner is collected in the development process. FIG. 2 is a schematic sectional view showing an example of an image forming apparatus in which an image forming method having such a charge amount control step is preferably used. Hereinafter, the image forming method of the present invention further including a charge amount control step will be described with reference to FIG.

この実施形態の画像形成装置は、感光体としての感光ドラム1と、この感光ドラム1表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラー2と、感光ドラム1に静電潜像を形成する情報書き込み手段としてのレーザー系3と、レーザー系3により感光ドラム1表面に形成された静電潜像をトナーにより可視化して、トナー像を形成する現像装置4と、現像装置4により形成されたトナー像を転写材Pに転写する転写手段としての転写ローラー5と、転写材Pに転写されたトナー像を転写材上に定着させる定着手段6と、転写ローラー5によってトナー像の転写材Pへの転写が行われた後に感光ドラム1表面に残留した転写残トナーを正規極性に帯電処理する帯電量制御部材7と、を有する。   The image forming apparatus according to this embodiment includes a photosensitive drum 1 as a photosensitive member, a charging roller 2 as a charging unit that charges the surface of the photosensitive drum 1, and an information writing unit that forms an electrostatic latent image on the photosensitive drum 1. The laser system 3, the electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 by the laser system 3 is visualized with toner, the toner image is formed, and the toner image formed by the developing device 4 is transferred. The transfer roller 5 as a transfer means for transferring to the material P, the fixing means 6 for fixing the toner image transferred to the transfer material P on the transfer material, and the transfer roller 5 transfer the toner image to the transfer material P. And a charge amount control member 7 for charging the transfer residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 to a normal polarity.

図2に示すように、帯電ローラー2には電源S1から所定の帯電バイアスが印加され、感光ドラムを帯電させる。この時の帯電バイアスは直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧が良い。その後、レーザー系3により公知の方法で像露光が行われ、静電潜像が形成される。   As shown in FIG. 2, a predetermined charging bias is applied to the charging roller 2 from the power source S1 to charge the photosensitive drum. The charging bias at this time is preferably an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac). Thereafter, image exposure is performed by a known method by the laser system 3 to form an electrostatic latent image.

感光ドラム1上に形成された静電潜像は現像装置4によって現像され、トナー像となる。現像装置4において、現像スリーブ4bは、静電潜像が形成された感光ドラム1の表面に近接させて対向配設されている。この感光ドラム1と現像スリーブ4bとの対向部が現像部cである。現像スリーブ4bは、現像部cにおいて感光ドラム1の進行方向とは逆方向に回転駆動されることが好ましい。現像スリーブ4bはマグネットローラ4cを内包しており、このマグネットローラ4cの磁力により、現像スリーブ4bの外周面に、現像容器4a内に収容された二成分現像剤4eの一部が磁気ブラシ層として吸着保持される。現像スリーブ4bに吸着保持された二成分現像剤4eは、該スリーブ4bの回転に伴い回転搬送され、現像剤コーティングブレード4dにより所定の薄層に整層され、現像部cにおいて感光ドラム1の面に接触して感光ドラム面を適度に摺擦する。   The electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 1 is developed by the developing device 4 and becomes a toner image. In the developing device 4, the developing sleeve 4 b is disposed so as to face the surface of the photosensitive drum 1 on which the electrostatic latent image is formed. A facing portion between the photosensitive drum 1 and the developing sleeve 4b is a developing portion c. The developing sleeve 4b is preferably driven to rotate in the direction opposite to the traveling direction of the photosensitive drum 1 in the developing unit c. The developing sleeve 4b includes a magnet roller 4c. Due to the magnetic force of the magnet roller 4c, a part of the two-component developer 4e contained in the developing container 4a is formed on the outer peripheral surface of the developing sleeve 4b as a magnetic brush layer. Adsorbed and held. The two-component developer 4e adsorbed and held on the developing sleeve 4b is rotated and conveyed as the sleeve 4b rotates, and is layered into a predetermined thin layer by the developer coating blade 4d. The photosensitive drum surface is rubbed moderately in contact with the surface.

現像スリーブ4bには電源S2から所定の現像バイアスが印加される。本実施形態において、現像スリーブ4bに印加される現像バイアスは直流電圧(Vdc)と交流電圧(Vac)とを重畳した振動電圧である。これにより、感光ドラム1の潜像が現像剤4e中のトナーにより現像され、トナー像が形成される。形成されたトナー像は、転写ローラー5によって転写部dにて転写材P(あるいは中間転写体等)に転写される。感光ドラム1表面に残留したトナー(転写残トナー)は、以下の帯電量制御工程を経る。   A predetermined developing bias is applied to the developing sleeve 4b from the power source S2. In the present embodiment, the developing bias applied to the developing sleeve 4b is an oscillating voltage obtained by superimposing a DC voltage (Vdc) and an AC voltage (Vac). As a result, the latent image on the photosensitive drum 1 is developed with the toner in the developer 4e, and a toner image is formed. The formed toner image is transferred to the transfer material P (or an intermediate transfer member or the like) by the transfer roller 5 at the transfer portion d. The toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1 (transfer residual toner) undergoes the following charge amount control process.

感光ドラム1に接触配置された帯電量制御部材7には、電源S4から所定の電圧が印加される。帯電量制御部材7と感光ドラム1との接触部であるブラシ接触部eに、感光ドラム1上の転写残トナーが接触することで正規極性に調整される。負帯電トナーの場合、負の電圧が感光ドラムに印加され、正帯電トナーの場合、正の電圧が感光ドラムに印加される。このような工程を経ることで、クリーナーレスシステムの場合、現像時に転写残トナーが良好に回収されるものとなる。また、図2には明示していないが、本発明において、転写工程と帯電量制御工程の間に、感光ドラムの残存電荷を除去し、ドラムゴーストを改善する目的で、帯電量制御工程で用いられる帯電量制御部材7と同様の部材を用い、帯電工程で印加される反対極性の電位差を感光ドラムに与える工程をさらに有することも有効な手段である。   A predetermined voltage is applied from the power source S4 to the charge amount control member 7 disposed in contact with the photosensitive drum 1. The transfer residual toner on the photosensitive drum 1 is brought into contact with the brush contact portion e, which is a contact portion between the charge amount control member 7 and the photosensitive drum 1, so that the normal polarity is adjusted. In the case of negatively charged toner, a negative voltage is applied to the photosensitive drum, and in the case of positively charged toner, a positive voltage is applied to the photosensitive drum. By passing through such a process, in the case of a cleaner-less system, the transfer residual toner can be recovered well during development. Although not explicitly shown in FIG. 2, in the present invention, it is used in the charge amount control step for the purpose of removing the residual charge on the photosensitive drum and improving the drum ghost between the transfer step and the charge amount control step. It is also an effective means to further include a step of applying a potential difference of opposite polarity applied in the charging step to the photosensitive drum using a member similar to the charge amount control member 7 to be applied.

また、本発明の画像形成方法は、静電荷像担持体に静電荷像を形成し、磁界発生手段を内包する現像剤担持体上にトナーとキャリアとから磁気ブラシを形成し、現像剤担持体上に形成された磁気ブラシで静電荷像を現像してトナー像を該静電荷像担持体上に形成する画像形成方法であって、該磁気ブラシが、キャリア100質量部に対して、トナーを2〜20質量部有し、補給用現像剤を現像器に補給し、現像器内部で過剰になったキャリアを現像器から排出する工程を有する。   The image forming method of the present invention also forms an electrostatic charge image on an electrostatic charge image carrier, forms a magnetic brush from a toner and a carrier on a developer carrier containing a magnetic field generating means, and forms a developer carrier. An image forming method in which an electrostatic image is developed with a magnetic brush formed thereon to form a toner image on the electrostatic image bearing member, wherein the magnetic brush applies toner to 100 parts by mass of a carrier. 2 to 20 parts by mass, and a step of replenishing the developer for replenishment to the developer and discharging the excess carrier inside the developer to the developer.

補給用現像剤を現像器に補給し、現像器内部で過剰になったキャリアを現像器から排出するオートキャリアリフレッシュ(ACR)方式の画像形成装置の一例を図面を参照にしながら以下に説明する。このACR方式の補給用現像剤を用いることで、さらにはオートキャリアリフレッシュ用の補給用現像剤中からのキャリア補給量が少なくても、画質低下を押さえることが出来るなどの本発明の効果が十分に発揮できる。   An example of an auto carrier refresh (ACR) type image forming apparatus that replenishes a developer for replenishment to the developer and discharges excess carrier inside the developer from the developer will be described below with reference to the drawings. By using this ACR type replenishment developer, the effect of the present invention can be sufficiently suppressed, such as the reduction in image quality can be suppressed even when the amount of replenishment of the carrier from the replenishment developer for auto carrier refresh is small. Can demonstrate.

図4に示すカラーレーザープリンタは、複数個の現像器を有し、一旦第2の画像担持体である中間転写ベルト60に連続的に多重転写し、フルカラープリント画像を得る4連ドラム方式(インライン)プリンタである。   The color laser printer shown in FIG. 4 has a plurality of developing units, and is a quadruple drum system (inline) that obtains a full-color print image by once continuously transferring multiple images onto an intermediate transfer belt 60 as a second image carrier. ) Printer.

図4において無端状の中間転写ベルト60が、駆動ローラ6a、テンションローラ6b及び2次転写対向ローラ6cに懸架され、図中矢印の方向に回転している。   In FIG. 4, an endless intermediate transfer belt 60 is suspended from a drive roller 6a, a tension roller 6b, and a secondary transfer counter roller 6c, and rotates in the direction of the arrow in the figure.

現像器は、上記中間転写ベルト60に沿って直列に各色に対応し4本配置されている。   Four developing units are arranged in series along the intermediate transfer belt 60 corresponding to each color.

以下、このプリンタにおける画像形成方法について説明する。
イエロートナーを現像する現像器内に配置される、感光ドラム1はその回転過程で、一次帯電ローラ2により所定の極性・電位に一様に帯電処理され、次いで不図示の画像露光手段(カラー原稿画像の色分解・結像露光光学系、画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調されたレーザビームを出力するレーザスキャンによる走査露光系等)による画像露光3を受けることにより目的のカラー画像の第1の色成分像(イエロー成分像)に対応した静電潜像が形成される。
Hereinafter, an image forming method in the printer will be described.
The photosensitive drum 1 disposed in the developing unit for developing the yellow toner is uniformly charged to a predetermined polarity and potential by the primary charging roller 2 during the rotation process, and then image exposure means (not shown) (color original) The image exposure 3 by the image color separation / imaging exposure optical system, the scanning exposure system by laser scanning which outputs a laser beam modulated in accordance with the time series electric digital pixel signal of the image information, etc. An electrostatic latent image corresponding to the first color component image (yellow component image) of the color image is formed.

次いで、その静電潜像が第1現像器(イエロー現像器)4により第1色であるイエロートナーにより現像される。   Next, the electrostatic latent image is developed by the first developer (yellow developer) 4 with yellow toner as the first color.

図4において、感光ドラム1上に形成されたイエロー画像は、感光ドラム1と中間転写ベルト60との一次転写ニップ部へ進入する。転写ニップ部では中間転写ベルト60の裏側に可撓性電極63を接触当接させている。可撓性電極63には各ポートで独立にバイアス印加可能とするため、一次転写バイアス源68を有している。中間転写ベルト60は1色目のポートでまずイエローを転写し、次いで先述した同様の工程を経たマゼンタ、シアン、ブラックの各色を、各色に対応する感光ドラム1より順次各ポートで多重転写する。   In FIG. 4, the yellow image formed on the photosensitive drum 1 enters the primary transfer nip portion between the photosensitive drum 1 and the intermediate transfer belt 60. In the transfer nip portion, the flexible electrode 63 is brought into contact with the back side of the intermediate transfer belt 60. The flexible electrode 63 has a primary transfer bias source 68 so that a bias can be applied independently at each port. The intermediate transfer belt 60 first transfers yellow at the port of the first color, and then multiple-transfers each of the magenta, cyan, and black colors that have undergone the same process as described above from the photosensitive drum 1 corresponding to each color.

中間転写ベルト60上で形成された4色フルカラー画像は、次いで二次転写ローラ69により、転写材Pに一括転写され、不図示の定着装置によって溶融定着されカラープリント画像を得る。   The four-color full-color image formed on the intermediate transfer belt 60 is then collectively transferred to the transfer material P by the secondary transfer roller 69 and melted and fixed by a fixing device (not shown) to obtain a color print image.

中間転写ベルト60上に残留する二次転写残トナーは、中間転写ベルトクリーナ9でブレードクリーニングされ、次の作像工程に備える。   The secondary transfer residual toner remaining on the intermediate transfer belt 60 is subjected to blade cleaning by the intermediate transfer belt cleaner 9 to prepare for the next image forming process.

上記転写ベルト60の材質の選定としては、各色ポートでのレジストレーションを良くするため、伸縮する材料は望ましくなく、樹脂系ベルト或いは、金属芯体入りのゴムベルト、樹脂+ゴムベルトが望ましい。   In selecting the material of the transfer belt 60, in order to improve registration at each color port, a material that expands and contracts is not desirable, and a resin belt, a rubber belt with a metal core, or a resin + rubber belt is desirable.

図5を参照しながら、本発明に用いることが出来るオートキャリアリフレッシュ現像方法について説明する。   An auto carrier refresh development method that can be used in the present invention will be described with reference to FIG.

オートキャリアリフレッシュ現像方式を用いた図5の現像装置4の現像動作において、トナーと磁性キャリアとを混合した補給用現像剤が、現像剤貯蔵室R3から、補給口20を経て、現像装置4に補給される。   In the developing operation of the developing device 4 of FIG. 5 using the auto carrier refresh developing method, the replenishment developer in which the toner and the magnetic carrier are mixed is supplied from the developer storage chamber R3 to the developing device 4 through the replenishing port 20. To be replenished.

現像動作を繰り返し行った際に、過剰になったキャリアは、現像装置4に設けられた現像器側現像剤排出口34から溢出され、現像剤中間回収室35から、現像剤回収オーガ36を経て図示されていない現像剤回収容器に排出される。   When the developing operation is repeated, the excess carrier overflows from the developer-side developer discharge port 34 provided in the developing device 4 and passes from the developer intermediate recovery chamber 35 through the developer recovery auger 36. It is discharged into a developer collection container (not shown).

以下、本発明の実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。   Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

尚、本発明における実施例で使用した測定法は以下のとおりである。   In addition, the measuring method used in the Example in this invention is as follows.

1)キャリアの体積分布基準の50%粒径(D50)の測定方法
マイクロトラック粒度分析計(日機装株式会社)のSRAタイプを使用し、0.7〜125μmのレンジ設定でキャリアの粒度分布を測定することで、キャリアの体積分布基準の50%粒径(D50)を求めた。
1) Measuring method of 50% particle size (D50) based on the volume distribution of the carrier Using the SRA type of Microtrac particle size analyzer (Nikkiso Co., Ltd.), measuring the particle size distribution of the carrier with a range setting of 0.7 to 125 μm Thus, the 50% particle size (D50) based on the volume distribution of the carrier was determined.

2)キャリアの飽和磁化、残留磁化及び保磁力の測定方法
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。キャリアを、体積約0.07cm3の円筒状のプラスチック容器に入れ十分密になるようにパッキングした状態にした。この状態で磁化モーメントを測定し、試料(キャリア)を入れたときの実際の体積を測定して、これをもって単位体積当たりの磁化の強さを求めた。測定は印加磁場を徐々に加え、240(KA/m)まで変化させ、次いで印加磁場を減少させ、最終的に記録紙上に試料のヒステリシスカーブを得た。これより、飽和磁化、残留磁化、保磁力を求めた。
2) Measuring Method of Carrier Saturation Magnetization, Residual Magnetization, and Coercive Force The magnetic properties of the carrier were measured using an oscillating magnetic field type magnetic property automatic recording device BHV-30 manufactured by Riken Denshi Co., Ltd. The carrier was put in a cylindrical plastic container having a volume of about 0.07 cm 3 and packed so as to be sufficiently dense. In this state, the magnetization moment was measured, the actual volume when the sample (carrier) was inserted was measured, and the strength of magnetization per unit volume was obtained from this. In the measurement, an applied magnetic field was gradually applied and changed to 240 (KA / m), then the applied magnetic field was decreased, and finally a hysteresis curve of the sample was obtained on the recording paper. From this, saturation magnetization, residual magnetization, and coercive force were obtained.

3)キャリア表面における粒子の一次個数平均粒径の測定方法
集束イオンビーム加工観察装置(FIB)、FB−2000C(日立製作所)を用い試料を加工観察した。試料の作製は、試料台にカーボンペースト水溶液を塗布しその上に試料(キャリア)を少量載せる。その後白金蒸着を行わずに試料をFIB装置にセットして目的の試料の表面にビームを照射する。それにより粒子起因の凸部を観察することができる。その凸部分の直径を測定する。この測定を、ランダムに抽出された20個のキャリア断面写真の中からそれぞれ3箇所、計60個所抽出して行い、その測定の平均値を粒子の一次個数平均粒径とした。
3) Measuring method of primary number average particle diameter of particles on carrier surface A sample was processed and observed using a focused ion beam processing observation apparatus (FIB) and FB-2000C (Hitachi). For the preparation of the sample, a carbon paste aqueous solution is applied to the sample stage, and a small amount of the sample (carrier) is placed thereon. Thereafter, the sample is set in the FIB apparatus without performing platinum vapor deposition, and the surface of the target sample is irradiated with the beam. Thereby, the convex part resulting from particle | grains can be observed. The diameter of the convex part is measured. This measurement was performed by extracting 3 locations from 20 randomly extracted cross-sectional photographs of the carrier, a total of 60 locations, and taking the average value of the measurements as the primary number average particle size of the particles.

4)キャリア見掛け密度の測定方法
ホソカワミクロン(株)製のパウダーテスターに付属している容器を用いて、該パウダーテスターの取扱説明書の手順に従って、キャリアの見かけ密度を測定した。
4) Measuring method of apparent density of carrier Using the container attached to the powder tester manufactured by Hosokawa Micron Corporation, the apparent density of the carrier was measured according to the procedure of the instruction manual of the powder tester.

5)キャリアの凹凸度の測定方法
キャリア及びキャリアコアの凹凸度は、マルチイメージアナライザー(ベックマン・コールター社製)を用いて以下のようにして算出した。
5) Measuring method of unevenness of carrier The unevenness of the carrier and the carrier core was calculated as follows using a multi-image analyzer (manufactured by Beckman Coulter).

マルチイメージアナライザーは、電気抵抗法による粒度分布測定装置に、CCDカメラにより粒子像を撮影する機能と撮影された粒子像を画像解析する機能を組み合わせたものである。詳細には、電解質溶液中に超音波等により均一に分散した測定粒子を、電気抵抗法による粒度分布測定装置であるマルチサイザーのアパーチャーを粒子が通過する際の電気抵抗変化で検知し、これに同期してストロボを発光してCCDカメラで粒子像を撮影する。この粒子像をパソコンに取り込み、2値化後、画像解析するものである。   The multi-image analyzer is a combination of a particle size distribution measuring apparatus based on an electrical resistance method and a function of photographing a particle image with a CCD camera and a function of analyzing the photographed particle image. Specifically, the measurement particles dispersed uniformly in the electrolyte solution by ultrasonic waves or the like are detected by the change in electric resistance when the particles pass through the aperture of the multisizer, which is a particle size distribution measuring device by the electric resistance method. Synchronously, a strobe is emitted and a particle image is taken with a CCD camera. This particle image is taken into a personal computer and analyzed after binarization.

この装置は、粒子像から円相当径、最長径、面積、球相当径の粒度データだけでなく、平均円形度、凹凸度、縦横比、包絡周囲長と周囲長の比等、様々な形状を解析可能である。さらにサンプルの導入方法が連続式であるため、比重が重く沈降しやすく、さらに溶液中で分散しづらい磁性キャリアでは再現性良く測定することができる。   This device has various shapes such as average circularity, unevenness, aspect ratio, envelope circumference to circumference ratio, etc., as well as particle size data of circle equivalent diameter, longest diameter, area, sphere equivalent diameter from particle images. It can be analyzed. Furthermore, since the sample is introduced continuously, the specific gravity is heavy and the liquid carrier is likely to settle, and it is possible to measure with good reproducibility using a magnetic carrier that is difficult to disperse in the solution.

キャリア及びキャリアコアの凹凸度は下記式(1)で求められる。円形に近いほど1に近い値、細長いものほど大きな値になる。

Figure 0004911949
Area:面積
Perimeter:周囲長 The unevenness of the carrier and the carrier core can be obtained by the following formula (1). The closer it is to a circle, the closer it is to 1;
Figure 0004911949
Area: Area
Perimeter: Perimeter

具体的な測定方法は次の通りである。まず、フィルターを通して微細なごみを取り除いた水100〜300ml中に界面活性剤を数滴加える。これに測定試料(キャリアまたはキャリアコア)を適当量(例えば、2〜50mg)加え、超音波分散器で3分間分散処理を行い、測定試料の粒子濃度を調整した試料分散液を用いて測定する。粒子が100μmアパーチャーを通過する際の電気抵抗変化のパルスをトリガとしてストロボを発光してCCDカメラで粒子像を撮影する。この際、或る一定値以上の電気抵抗変化のパルス高さをスレッシュホールドとして、スレッシュホールド以上の高さのパルスをストロボを発光させるトリガ信号とする。このとき、円相当径3μm以上の粒子が確実に撮影されるようにスレッシュホールドを設定することが必要である。粒子の通過に対するストロボの同期発光の精度を高め、ボケの少ない粒子像を得るためには、ストロボの同期発光回数(即ち、粒子像の撮影速度)を60回/秒以下とすることが必要である。また、ストロボの同期発光回数が30回/秒以下となるように試料分散液の濃度、撹拌条件等を調整することによって、アパーチャーを通過する粒子数を調整することが好ましい。実際には、粒子像の撮影速度を10〜20個/秒となるように設定して測定を行った。   The specific measurement method is as follows. First, a few drops of a surfactant are added to 100 to 300 ml of water from which fine dust has been removed through a filter. An appropriate amount (for example, 2 to 50 mg) of a measurement sample (carrier or carrier core) is added to this, and dispersion treatment is performed for 3 minutes with an ultrasonic disperser, and measurement is performed using a sample dispersion liquid in which the particle concentration of the measurement sample is adjusted. . A strobe is emitted using a pulse of an electric resistance change when the particle passes through a 100 μm aperture as a trigger, and a particle image is taken with a CCD camera. At this time, the pulse height of the electric resistance change equal to or greater than a certain value is set as a threshold, and a pulse having a height equal to or higher than the threshold is set as a trigger signal for causing the strobe to emit light. At this time, it is necessary to set a threshold so that particles having a circle-equivalent diameter of 3 μm or more can be reliably photographed. In order to increase the accuracy of the strobe's synchronized light emission with respect to the passage of particles and obtain a particle image with less blur, it is necessary to set the number of synchronized light emissions of the strobe (that is, the imaging speed of the particle image) to 60 times / second or less. is there. In addition, it is preferable to adjust the number of particles passing through the aperture by adjusting the concentration of the sample dispersion, the stirring conditions, and the like so that the number of synchronized light emission of the strobe is 30 times / second or less. Actually, the measurement was performed at a particle image capturing speed of 10 to 20 particles / second.

粒子像の撮影には、20倍の対物レンズと2倍のコンバーターレンズを組み合わせて40倍の光学倍率の光学系を介して有効画素数約30万のCCDカメラを用いている。分解能は約0.25μm/1画素である。この粒子像をパソコンに取り込み、2値化後、画像解析する。画像解析を経て凹凸度の粒子形状データを得た。   For taking a particle image, a CCD camera having approximately 300,000 effective pixels is used through an optical system having a 40 × optical magnification by combining a 20 × objective lens and a 2 × converter lens. The resolution is about 0.25 μm / 1 pixel. This particle image is taken into a personal computer and binarized and then analyzed. Particle shape data of the degree of unevenness was obtained through image analysis.

6)トナーの重量平均粒径の測定方法
本発明において、トナーの重量平均粒径及び粒度分布はコールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザー(コールター社製)で測定することができる。電解液は1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調製する。本発明では、ISOTON R−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)を用いた。測定法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を0.1〜5ml加え、更に測定試料(トナー)を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置によりアパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、2.00μm以上のトナーの体積,個数を測定して体積分布と個数分布とを算出し、重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求めた。
6) Method for Measuring Weight Average Particle Size of Toner In the present invention, the weight average particle size and particle size distribution of the toner can be measured with a Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer (manufactured by Coulter Multisizer). As the electrolytic solution, a 1% NaCl aqueous solution is prepared using primary sodium chloride. In the present invention, ISOTON R-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) was used. As a measuring method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample (toner) is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion process for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and the number of toners of 2.00 μm or more are measured by using the 100 μm aperture as the aperture by the measuring device. The distribution and the number distribution were calculated, and the weight average particle diameter (D4) (the median value of each channel was taken as the representative value for each channel) was determined.

チャンネルとしては、2.00μm以上2.52μm未満;2.52μm以上3.17μm未満;3.17μm以上4.00μm未満;4.00μm以上5.04μm未満;5.04μm以上6.35μm未満;6.35μm以上8.00μm未満;8.00μm以上10.08μm未満;10.08μm以上12.70μm未満;12.70μm以上16.00μm未満;16.00μm以上20.20μm未満;20.20μm以上25.40μm未満;25.40μm以上32.00μm未満;32.00μm以上40.30μm未満の13チャンネルを用いた。   As a channel, it is 2.00 micrometers or more and less than 2.52 micrometers; 2.52 micrometers or more and less than 3.17 micrometers; 3.17 micrometers or more and less than 4.00 micrometers; 4.00 micrometers or more and less than 5.04 micrometers; 5.04 micrometers or more and less than 6.35 micrometers; .35 μm or more and less than 8.00 μm; 8.00 μm or more and less than 10.08 μm; 10.08 μm or more and less than 12.70 μm; 12.70 μm or more and less than 16.00 μm; 16.00 μm or more and less than 20.20 μm; 13 channels of less than 40 μm; 25.40 μm or more and less than 32.00 μm; 32.00 μm or more and less than 40.30 μm were used.

7)トナー平均円形度の測定方法
トナーの平均円形度は、フロー式粒子像測定装置「FPIA−2100型」(シスメックス社製)を用いて測定を行い、下式を用いて算出した。
7) Measuring method of toner average circularity The average circularity of the toner was measured using a flow type particle image measuring device “FPIA-2100 type” (manufactured by Sysmex Corporation), and calculated using the following formula.

Figure 0004911949
Figure 0004911949

ここで、「粒子投影面積」とは二値化されたトナー粒子像の面積であり、「粒子投影像の周囲長」とは該トナー粒子像のエッジ点を結んで得られる輪郭線の長さと定義する。測定は、512×512の画像処理解像度(0.3μm×0.3μmの画素)で画像処理した時の粒子像の周囲長を用いた。   Here, the “particle projected area” is the area of the binarized toner particle image, and the “peripheral length of the particle projected image” is the length of the contour line obtained by connecting the edge points of the toner particle image. Define. The measurement used the perimeter of the particle image when image processing was performed at an image processing resolution of 512 × 512 (pixels of 0.3 μm × 0.3 μm).

本発明における円形度はトナーの凹凸の度合いを示す指標であり、トナーが完全な球形の場合に1.000を示し、表面形状が複雑になる程、円形度は小さな値となる。   The circularity in the present invention is an index indicating the degree of unevenness of the toner, and is 1.000 when the toner is a perfect sphere. The more complicated the surface shape, the smaller the circularity.

具体的な測定方法としては、まず、容器中に予め不純固形物などを除去したイオン交換水10mlを用意する。その中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩を加えた後、更に測定試料を0.02g加え、均一に分散させた。分散させる手段としては、超音波分散機「Tetora150型」(日科機バイオス社製)を用い、2分間分散処理を行い、測定用の分散液とした。その際、該分散液の温度が40℃以上とならない様に適宜冷却する。また、円形度のバラツキを抑えるため、フロー式粒子像分析装置FPIA−2100の機内温度が26〜27℃になるよう装置の設置環境を23℃±0.5℃にコントロールし、一定時間おきに、好ましくは2時間おきに2μmラテックス粒子を用いて自動焦点調整を行った。   As a specific measuring method, first, 10 ml of ion-exchanged water from which impure solids are removed in advance is prepared in a container. After adding a surfactant, preferably an alkyl benzene sulfonate, as a dispersant, 0.02 g of a measurement sample was further added and dispersed uniformly. As a means for dispersion, an ultrasonic disperser “Tetora 150 type” (manufactured by Nikka Ki Bios) was used for dispersion treatment for 2 minutes to obtain a dispersion for measurement. In that case, it cools suitably so that the temperature of this dispersion may not be 40 degreeC or more. In order to suppress variation in circularity, the installation environment of the apparatus is controlled at 23 ° C. ± 0.5 ° C. so that the temperature inside the flow type particle image analyzer FPIA-2100 is 26 to 27 ° C. Preferably, autofocusing was performed using 2 μm latex particles every 2 hours.

トナーの円形度測定には、前記フロー式粒子像測定装置を用い、測定時のトナー濃度が3000〜1万個/μlとなる様に該分散液濃度を再調整し、トナーを1000個以上計測する。計測後、このデータを用いて、円相当径2μm未満のデータをカットして、トナーの平均円形度を求めた。   To measure the circularity of the toner, the flow type particle image measuring device is used, the concentration of the dispersion is readjusted so that the toner concentration at the time of measurement is 3000 to 10,000 / μl, and 1000 or more toners are measured. To do. After the measurement, using this data, data having an equivalent circle diameter of less than 2 μm was cut to determine the average circularity of the toner.

本発明に使用したキャリアについて示す。   The carrier used in the present invention will be described.

<キャリアコアの製造例>
(キャリアコア1の製造例)
LiOを12.9mol%、MgOを6.5mol%、Fe23とを80.6mol%さらにはMnOを0.02mol%、CuOを0.002mol%とを湿式ボールミルで5時間粉砕、混合し、乾燥させた後、850℃で1時間保持し、仮焼成を行なった。これを湿式ボールミルで7時間粉砕し、3μm以下とした。このスラリーに分散剤およびバインダー(ポリビニルアルコール)を両者合わせて2.5質量%添加し、次いでスプレードライヤーにより造粒、乾燥し、電気炉にて、1200℃で4時間保持し、本焼成を行った。その後、解砕し、目開き250μmの篩で篩い分けして粗大粒子を除去し、次いで風力分級(エルボジェット:日鉄鉱業社製)でさらに分級して粒度調整を行った。体積平均粒径は38.2μmのキャリアコア1を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
<Example of manufacturing carrier core>
(Example of manufacturing carrier core 1)
12.9 mol% of LiO, 6.5 mol% of MgO, 80.6 mol% of Fe 2 O 3 , 0.02 mol% of MnO and 0.002 mol% of CuO were ground and mixed in a wet ball mill for 5 hours. After drying, it was kept at 850 ° C. for 1 hour, and calcination was performed. This was pulverized with a wet ball mill for 7 hours to 3 μm or less. To this slurry, 2.5% by mass of a dispersant and a binder (polyvinyl alcohol) are added together, and then granulated and dried with a spray dryer, and held in an electric furnace at 1200 ° C. for 4 hours to perform main firing. It was. Thereafter, the mixture was crushed and sieved with a sieve having an opening of 250 μm to remove coarse particles, and then further classified by air classification (Elbow Jet: manufactured by Nippon Steel Mining Co., Ltd.) to adjust the particle size. A carrier core 1 having a volume average particle diameter of 38.2 μm was obtained. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

(キャリアコア2〜6の製造例)
キャリア組成を表1に記載したように変えたこと以外はキャリアコア1と同様の方法でキャリアコア2〜6を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier cores 2 to 6)
Carrier cores 2 to 6 were obtained in the same manner as the carrier core 1 except that the carrier composition was changed as described in Table 1. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

(キャリアコア7,8の製造例)
粒度調整の条件を変化させたこと以外はキャリアコア5と同様の方法でキャリアコア7及び8を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier cores 7 and 8)
Carrier cores 7 and 8 were obtained in the same manner as the carrier core 5 except that the conditions for adjusting the particle size were changed. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

(キャリアコア9、10の製造例)
キャリア組成を表1に記載したように変え、重金属酸化物の量を表1に記載したように変えること以外はキャリアコア6と同様の方法でキャリアコア9及び10を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier cores 9 and 10)
Carrier cores 9 and 10 were obtained in the same manner as the carrier core 6 except that the carrier composition was changed as shown in Table 1 and the amount of heavy metal oxide was changed as shown in Table 1. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

重金属成分の量が違うことにより、キャリアコア9は磁化量が高くなり、またキャリアコア10では若干異形のキャリアが含まれていた。   Due to the difference in the amount of the heavy metal component, the carrier core 9 has a high magnetization amount, and the carrier core 10 contains a slightly deformed carrier.

(キャリアコア11、12の製造例)
キャリア組成を表1に記載したように変え、軽金属酸化物の量を表1に記載したように変えたこと以外はキャリアコア1と同様の方法でキャリアコア11及び12を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier cores 11 and 12)
Carrier cores 11 and 12 were obtained in the same manner as carrier core 1 except that the carrier composition was changed as shown in Table 1 and the amount of light metal oxide was changed as shown in Table 1. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

(キャリアコア13、14の製造例)
粒度調整の条件を変化させること以外はキャリアコア1と同様の方法でキャリアコア13及び14を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier cores 13 and 14)
Carrier cores 13 and 14 were obtained in the same manner as carrier core 1 except that the conditions for adjusting the particle size were changed. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

(キャリアコア15の製造例)
キャリア組成を表1に記載したように変え、重金属酸化物の量を表1に記載したように変えたこと以外はキャリアコア1と同様の方法でキャリアコア15を得た。得られたキャリアコアの成分及び物性を表1に示す。
(Example of manufacturing carrier core 15)
A carrier core 15 was obtained in the same manner as the carrier core 1 except that the carrier composition was changed as shown in Table 1 and the amount of heavy metal oxide was changed as shown in Table 1. The components and physical properties of the obtained carrier core are shown in Table 1.

重金属酸化物の量が異なることにより、キャリアコア15は磁化量が高くなった。   The amount of magnetization of the carrier core 15 increased due to the difference in the amount of heavy metal oxide.

Figure 0004911949
Figure 0004911949

(キャリア1の製造例)
ストレートシリコーン(信越化学社製KR255(固形分換算)) 100質量部
シラン系カップリング剤(γ−アミノプロピルエトキシシラン) 10質量部
ポリメタクリル酸メチル樹脂(1)(体積平均粒径100nm) 20質量部
上記成分をキシレン300質量部と混合して、キャリア樹脂被覆溶液とした。この樹脂被覆溶液を用いて70℃に加熱した流動床を用いて撹拌しながら、キャリアコア1に対して樹脂被覆固形分が1.5質量%となるように塗布および溶媒除去操作を行った。さらに、オーブンを用いて、230℃で2.5時間の処理を行い、解砕、篩による分級処理を行った。さらに最後にキャリアをナウターミキサーに入れ、100rpmで30分間混合しキャリア1を得た。
(Example of manufacturing carrier 1)
Straight silicone (KR255 manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. (solid content conversion)) 100 parts by mass Silane coupling agent (γ-aminopropylethoxysilane) 10 parts by mass polymethyl methacrylate resin (1) (volume average particle size 100 nm) 20 masses Part The above components were mixed with 300 parts by mass of xylene to obtain a carrier resin coating solution. While stirring using a fluidized bed heated to 70 ° C. using this resin coating solution, coating and solvent removal operations were performed on the carrier core 1 so that the resin coating solid content was 1.5 mass%. Furthermore, using an oven, treatment was performed at 230 ° C. for 2.5 hours, and pulverization and classification using a sieve were performed. Finally, the carrier was put into a Nauter mixer and mixed at 100 rpm for 30 minutes to obtain carrier 1.

(キャリア2〜4の製造例)
キャリアコアを表2に記載したように変えたこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア2〜4を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Production example of carriers 2 to 4)
Carriers 2 to 4 were obtained in the same manner as Carrier 1 except that the carrier core was changed as described in Table 2. Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア5,6の製造例)
キャリアコアを表2に記載したように変えたこと、及び、ポリメタクリル酸メチル樹脂(1)の代わりにポリメタクリル酸メチル樹脂(2)(体積平均粒径55nm)を使用したこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア5,6を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Example of manufacturing carriers 5 and 6)
Carrier 1 except that the carrier core was changed as described in Table 2 and that polymethyl methacrylate resin (2) (volume average particle size 55 nm) was used instead of polymethyl methacrylate resin (1). Carriers 5 and 6 were obtained in the same manner as in the production method. Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア7の製造例)
フッ素−アクリル樹脂(パーフルオロオクチルエチルアクリレート−メチルメタクリレート) 100質量部
メラミン樹脂微粒子(体積平均粒径350nm) 30質量部
上記成分をキシレン300質量部と混合して、キャリア樹脂被覆溶液とした。この樹脂被覆溶液を用いて70℃に加熱した流動床を用いて撹拌しながら、キャリアコア5に対して樹脂被覆固形分が0.6質量%となるように塗布および溶媒除去操作を行った。さらに、オーブンを用いて、230℃で2.5時間の処理を行い、解砕、篩による分級処理を行いキャリア7を得た。
(Example of manufacturing carrier 7)
Fluorine-acrylic resin (perfluorooctylethyl acrylate-methyl methacrylate) 100 parts by mass melamine resin fine particles (volume average particle size 350 nm) 30 parts by mass The above components were mixed with 300 parts by mass of xylene to obtain a carrier resin coating solution. While stirring using a fluidized bed heated to 70 ° C. using this resin coating solution, coating and solvent removal operations were performed on the carrier core 5 so that the resin coating solid content was 0.6 mass%. Furthermore, the carrier 7 was obtained by performing the process for 2.5 hours at 230 degreeC using the oven, and performing the crushing and the classification process by a sieve.

(キャリア8の製造例)
フッ素−アクリル樹脂(パーフルオロオクチルエチルアクリレート−メチルメタクリレート) 100質量部
メラミン樹脂微粒子(体積平均粒径350nm) 30質量部
上記成分をキシレン300質量部と混合して、キャリア樹脂被覆溶液とした。この樹脂被覆溶液を用いて70℃に加熱した流動床を用いて撹拌しながら、キャリアコア6に対して樹脂被覆固形分が0.6質量%となるように塗布および溶媒除去操作を行った。さらに、オーブンを用いて、230℃で2.5時間の処理を行い、解砕、篩による分級処理を行った。さらに最後にキャリアをナウターミキサーに入れ、100rpmで30分間混合しキャリア8を得た。
(Example of manufacturing carrier 8)
Fluorine-acrylic resin (perfluorooctylethyl acrylate-methyl methacrylate) 100 parts by mass melamine resin fine particles (volume average particle size 350 nm) 30 parts by mass The above components were mixed with 300 parts by mass of xylene to obtain a carrier resin coating solution. While stirring using a fluidized bed heated to 70 ° C. using this resin coating solution, coating and solvent removal operations were performed on the carrier core 6 so that the resin coating solid content was 0.6 mass%. Furthermore, using an oven, treatment was performed at 230 ° C. for 2.5 hours, and pulverization and classification using a sieve were performed. Finally, the carrier was put into a Nauter mixer and mixed at 100 rpm for 30 minutes to obtain carrier 8.

(キャリア9〜12の製造例)
キャリアコアを表2に記載したように変えたこと以外はキャリア8の製造方法と同様にキャリア9〜12を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Production example of carriers 9 to 12)
Carriers 9 to 12 were obtained in the same manner as the carrier 8 production method except that the carrier core was changed as described in Table 2. Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア13の製造例)
ポリメタクリル酸メチル樹脂(1)の代わりにポリメタクリル酸メチル樹脂(3)(体積平均粒径9nm)を使用したこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア13を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Example of manufacturing carrier 13)
Carrier 13 was obtained in the same manner as Carrier 1 except that polymethyl methacrylate resin (3) (volume average particle size 9 nm) was used instead of polymethyl methacrylate resin (1). Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア14の製造例)
ポリメタクリル酸メチル樹脂(1)の代わりにポリメタクリル酸メチル樹脂(4)(体積平均粒径520nm)を使用したこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア14を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Example of manufacturing carrier 14)
Carrier 14 was obtained in the same manner as Carrier 1 except that polymethyl methacrylate resin (4) (volume average particle size 520 nm) was used instead of polymethyl methacrylate resin (1). Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア15〜19の製造例)
キャリアコアを表2に記載したように変えたこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア15〜19を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Example of production of carriers 15 to 19)
Carriers 15 to 19 were obtained in the same manner as Carrier 1 except that the carrier core was changed as described in Table 2. Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

(キャリア20の製造例)
ポリメタクリル酸メチル樹脂(1)を添加しないこと以外はキャリア1の製造方法と同様にキャリア20を得た。得られたキャリアの成分及び物性を表2に示す。
(Example of manufacturing carrier 20)
Carrier 20 was obtained in the same manner as Carrier 1 except that polymethyl methacrylate resin (1) was not added. Table 2 shows the components and physical properties of the obtained carrier.

Figure 0004911949
Figure 0004911949

(トナーの製造例1)
イオン交換水710質量部に、0.1M−Na3PO4水溶液450質量部を投入し、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、12000rpmにて撹拌した。これに1.0M−CaCl2水溶液68質量部を徐々に添加し、Ca3(PO42を含む水系媒体を得た。
(Toner Production Example 1)
To 710 parts by mass of ion-exchanged water, 450 parts by mass of 0.1 M Na 3 PO 4 aqueous solution was added and heated to 60 ° C., and then at 12000 rpm using a TK homomixer (made by Tokushu Kika Kogyo). Stir. To this, 68 parts by mass of 1.0 M CaCl 2 aqueous solution was gradually added to obtain an aqueous medium containing Ca 3 (PO 4 ) 2 .

一方、
・スチレン 165質量部
・n−ブチルアクリレート 35質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3(着色剤) 12質量部
・2、5−ジターシャーリーブチルサリチル酸アルミニウム化合物(荷電制御剤)
3質量部
・飽和ポリエステル(重量平均分子量:17000、ガラス転移温度:54℃、酸価:19.9、水酸基価:7.5) 10質量部
・エステルワックス(総炭素数:36、融点70℃) 20質量部
上記材料を60℃に加温し、TK式ホモミキサー(特殊機化工業製)を用いて、11000rpm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質量部を溶解し、重合性単量体組成物を調製した。
on the other hand,
Styrene 165 parts by mass n-butyl acrylate 35 parts by mass C.I. I. Pigment Blue 15: 3 (colorant) 12 parts by mass, 2,5-ditertiary butylsalicylate aluminum compound (charge control agent)
3 parts by mass / saturated polyester (weight average molecular weight: 17000, glass transition temperature: 54 ° C., acid value: 19.9, hydroxyl value: 7.5) 10 parts by mass / ester wax (total carbon number: 36, melting point 70 ° C. ) 20 parts by mass The above material was heated to 60 ° C. and uniformly dissolved and dispersed at 11000 rpm using a TK homomixer (manufactured by Tokushu Kika Kogyo Co., Ltd.). In this, 10 parts by mass of a polymerization initiator 2,2′-azobis (2,4-dimethylvaleronitrile) was dissolved to prepare a polymerizable monomer composition.

水系媒体中に上記重合性単量体組成物を投入し、60℃、N2雰囲気下において、TK式ホモミキサーにて11000rpmで10分間撹拌し、重合性単量体組成物を造粒した。その後、パドル撹拌翼で撹拌しつつ、80℃に昇温し、10時間反応させた。重合反応終了後、減圧下で残存モノマーを留去し、冷却後、塩酸を加えてCa3(PO42等を溶解した後、ろ過、水洗、乾燥をして、シアントナー粒子を得た。 The polymerizable monomer composition was put into an aqueous medium, and stirred at 11000 rpm for 10 minutes with a TK homomixer in an N 2 atmosphere at 60 ° C. to granulate the polymerizable monomer composition. Then, while stirring with a paddle stirring blade, the temperature was raised to 80 ° C. and reacted for 10 hours. After completion of the polymerization reaction, the residual monomer was distilled off under reduced pressure. After cooling, hydrochloric acid was added to dissolve Ca 3 (PO 4 ) 2 and the like, followed by filtration, washing with water and drying to obtain cyan toner particles. .

得られたシアントナー粒子100質量部に対して、疎水化処理シリカ微粉体(一次粒子の個数平均粒径:0.03μm)を0.5質量部、疎水化処理チタニア微粉体(一次粒子の個数平均粒径:0.03μm)を0.5質量部外添し、重量平均粒径6.8μmのシアントナー1を得た。またこのトナー1の平均円形度は0.973であった。   0.5 parts by mass of hydrophobized silica fine powder (number average particle size of primary particles: 0.03 μm) and hydrophobized titania fine powder (number of primary particles) with respect to 100 parts by mass of the obtained cyan toner particles. 0.5 part by mass of (average particle size: 0.03 μm) was externally added to obtain cyan toner 1 having a weight average particle size of 6.8 μm. The average circularity of the toner 1 was 0.973.

(トナーの製造例2)
・ポリエステル樹脂 100質量部
(プロポキシ化ビスフェノールAとフマール酸とトリメリット酸の縮合ポリマー)
・C.I.ピグメントブルー15:3 5質量部
・ジアルキルサリチル酸のアルミニウム化合物 3質量部
・ポリオレフィンワックス 5質量部
上記材料をヘンシェルミキサーにより混合し、ベント口を吸引ポンプに接続し吸引しつつ、二軸押し出し機にて溶融混練を行った。この溶融混練物を、ハンマーミルにて粗砕して1mmのメッシュパスの粗砕物を得た。さらに、ジェットミルにて微粉砕を行った後、多分割分級機(エルボジェット)により、分級を行ない、次いでサーフージョンシステム(日本ニューマチック工業社製)により熱球形化処理を行い、シアントナー粒子を得た。
(Toner Production Example 2)
・ 100 parts by mass of polyester resin (condensation polymer of propoxylated bisphenol A, fumaric acid and trimellitic acid)
・ C. I. Pigment Blue 15: 3 5 parts by mass / aluminum compound of dialkyl salicylic acid 3 parts by mass / polyolefin wax 5 parts by mass The above materials are mixed by a Henschel mixer, and the vent port is connected to a suction pump and sucked with a twin screw extruder. Melt kneading was performed. This melt-kneaded product was roughly crushed with a hammer mill to obtain a 1 mm mesh pass crushed product. Furthermore, after finely pulverizing with a jet mill, classification is performed with a multi-division classifier (elbow jet), and then thermal spheronization is performed with a surffusion system (manufactured by Nippon Pneumatic Industry Co., Ltd.) to obtain cyan toner particles. Got.

このシアントナー粒子100質量部に対して、疎水化処理酸化チタン微粉体(一次粒子の個数平均粒径:0.05μm)を0.8質量部、疎水化処理酸化シリカ微粉体(一次粒子の個数平均粒径:0.03μm)を0.8質量部ヘンシェルミキサーにより混合し、重量平均粒径6.6μmのシアントナー2を得た。またこのトナー2の平均円形度は0.940であった。   0.8 parts by mass of hydrophobized titanium oxide fine powder (number average particle size of primary particles: 0.05 μm) and hydrophobized silica oxide fine powder (number of primary particles) with respect to 100 parts by mass of the cyan toner particles (Average particle size: 0.03 μm) was mixed by a 0.8 part by mass Henschel mixer to obtain cyan toner 2 having a weight average particle size of 6.6 μm. The average circularity of the toner 2 was 0.940.

参考例A
上記で得られたキャリア1(93質量部)とシアントナー1(7質量部)をV型混合機にて、38rpmで3分間で混合し、現像剤1とした。
[ Reference Example A ]
The carrier 1 (93 parts by mass) obtained above and cyan toner 1 (7 parts by mass) were mixed with a V-type mixer at 38 rpm for 3 minutes to obtain developer 1.

次に、この現像剤1を下記のように評価した。評価機としてはiRC3200(キヤノン社製)を使用した。単色モードで常温常湿度環境下(23℃/60%RH、以下N/Nとも記載する)で低画像面積比率3%のオリジナル原稿を用いて8000枚の画だし試験をCLC80g紙(キャノン販売社製)を用いて行って評価し、その後さらに2000枚高画像面積比率20%のオリジナル原稿を用いて画だし試験および評価を行った。また高温高湿環境下(32.5℃/90%RH、以下H/Hとも記載する)にて同様の評価を行った。また以下の評価方法に基づいて評価した。その結果を表3に示す。耐久性がよく、特定の環境における摩擦電荷差も良好であった。   Next, this developer 1 was evaluated as follows. As an evaluation machine, iRC3200 (manufactured by Canon Inc.) was used. CLC80g paper (Canon Sales Co., Ltd.) was tested for 8000 sheets using an original document with a low image area ratio of 3% in a single color mode under normal temperature and humidity conditions (23 ° C / 60% RH, hereinafter also referred to as N / N). Then, an image was tested and evaluated using an original document with a high image area ratio of 20% and 2000 sheets. The same evaluation was performed under a high temperature and high humidity environment (32.5 ° C./90% RH, hereinafter also referred to as H / H). Moreover, it evaluated based on the following evaluation methods. The results are shown in Table 3. Durability was good, and the triboelectric charge difference in a specific environment was also good.

[評価方法及び基準]
1)トナーの摩擦帯電量の測定方法
摩擦帯電量を測定する装置の概略図を図3に示す。底に635メッシュのスクリーン53のある金属製の測定容器52に、複写機又はプリンターの現像スリーブ上から採取した二成分系現像剤を約0.5〜1.5g入れ金属製のフタ54をする。この時の測定容器52全体の質量を秤りW1(g)とする。次に吸引機51(測定容器52と接する部分は少なくとも絶縁体)において、吸引口57から吸引し風量調節弁56を調整して真空計55の圧力を250mmAqとする。この状態で充分、好ましくは2分間吸引を行いトナーを吸引除去する。この時の電位計59の電位をV(ボルト)とする。ここで58はコンデンサーであり容量をC(mF)とする。また、吸引後の測定容器全体の重量を秤りW2(g)とする。この試料の摩擦帯電量(mC/kg)は下式の如く算出した。
試料の摩擦帯電量(mC/kg)=C×V/(W1−W2)
(但し、測定条件は23℃,60%RHとする)
[Evaluation methods and standards]
1) Measuring method of triboelectric charge amount of toner FIG. 3 shows a schematic diagram of an apparatus for measuring the triboelectric charge amount. About 0.5 to 1.5 g of a two-component developer collected from the developing sleeve of a copying machine or printer is placed in a metal measuring container 52 having a 635 mesh screen 53 at the bottom, and a metal lid 54 is placed. . The total mass of the measurement container 52 at this time is weighed and is defined as W1 (g). Next, in the suction device 51 (at least the insulator is in contact with the measurement container 52), the suction is performed through the suction port 57 and the air volume control valve 56 is adjusted so that the pressure of the vacuum gauge 55 is 250 mmAq. In this state, the toner is removed by suction for 2 minutes. The potential of the electrometer 59 at this time is set to V (volt). Here, 58 is a capacitor, and the capacity is C (mF). Moreover, the weight of the whole measurement container after suction is weighed and is defined as W2 (g). The triboelectric charge amount (mC / kg) of this sample was calculated as follows.
Sample triboelectric charge (mC / kg) = C × V / (W1-W2)
(However, the measurement conditions are 23 ° C. and 60% RH)

2)カブリ
N/N及びH/H環境下での通紙試験において、10000枚時でのカブリを測定した。方法としては、画出し前の普通紙の平均反射率Dr(%)を各色の補色のフィルターを搭載した反射濃度計(東京電色株式会社製の「REFLECTOMETER MODEL TC−6DS」)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(%)は下記式から算出した。
カブリ(%)=Dr(%)−Ds(%)
2) Fog In a paper passing test under N / N and H / H environments, the fog at 10000 sheets was measured. As a method, the average reflectance Dr (%) of plain paper before image printing was measured by a reflection densitometer (“REFLECTOMETER MODEL TC-6DS” manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.) equipped with filters of complementary colors of each color. . 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 (%) was calculated from the following formula.
Fog (%) = Dr (%) − Ds (%)

また、下記基準に従い評価した。
A:0.4%未満 非常に良好
B:0.4%以上〜1.0%未満 良好
C:1.0%以上〜1.6%未満 実用可能なレベル
D:1.6%以上〜2.2%未満 部材汚染が発生
E:2.2%以上 実用困難なレベル
Moreover, it evaluated according to the following standard.
A: Less than 0.4% Very good B: 0.4% to less than 1.0% Good C: 1.0% to less than 1.6% Practical level D: 1.6% to less than 2 Less than 2% Contamination occurred E: 2.2% or more Practical level

3)キャリア付着評価
iRC3200(キヤノン社製)を用いてドラム上のトナー現像量が0.3mg/cm2になるよう現像コントラストを調整し、A4全面ベタハーフトーン画像をCLC80g紙(キャノン販売社製)に5枚連続出力した。この時のキャリア粒径程度に白く抜ける個数をカウントし、A4紙1枚あたりに平均したもので表した。
・白抜けランク
A:全くなしで良い。
B:0.5個以内で良い。
C:0.5個より多く、1個以下。
D:1個より多く、2個以下。
E:2個より多い。
3) Carrier adhesion evaluation Using iRC3200 (Canon), the development contrast was adjusted so that the toner development amount on the drum was 0.3 mg / cm 2 , and the A4 full solid halftone image was CLC80g paper (Canon Sales) 5) was output continuously. At this time, the number of white particles falling to the carrier particle size was counted and expressed as an average per A4 paper.
-Blank rank A: None is required.
B: Less than 0.5 is sufficient.
C: More than 0.5 and 1 or less.
D: More than 1 and 2 or less.
E: More than two.

4)ハーフトーン画像均一性
画像濃度の評価はN/N環境にて、iRC3200(キヤノン社製)を用いてドラム上のトナー現像量が0.3mg/cm2になるよう現像コントラストを調整し、A4全面ベタハーフトーン画像をCLC80g紙(キャノン販売社製)に出力した。この時、出力された画像において、5箇所の画像濃度を反射濃度計RD918(マクベス社製)を用いて測定した。
4) Halftone image uniformity Image density was evaluated in an N / N environment using iRC3200 (manufactured by Canon Inc.) and adjusting the development contrast so that the toner development amount on the drum was 0.3 mg / cm 2 . The A4 full solid halftone image was output on CLC 80g paper (manufactured by Canon Sales Co.). At this time, in the output image, the image density at five locations was measured using a reflection densitometer RD918 (manufactured by Macbeth).

ハーフトーン画像均一性の評価は、上記の画像濃度の評価で測定した5箇所の画像濃度の最大値と最小値との差を求めた。
A:0.04以下
B:0.04を超え0.08以下
C:0.08を超え0.12以下
D:0.12を超える
E:画像にはきめムラがある
For the evaluation of the halftone image uniformity, the difference between the maximum value and the minimum value of the image densities at the five positions measured in the above-described image density evaluation was obtained.
A: 0.04 or less B: More than 0.04 and 0.08 or less C: More than 0.08 and less than 0.12 D: More than 0.12 E: Image has uneven texture

5)特定の環境における摩擦電荷の差
N/N環境下における初期摩擦電荷とH/H環境下における初期摩擦電荷の差を測定した。
A:摩擦電荷の差が5以下
B:摩擦電荷の差が5以上10未満
C:摩擦電荷の差が10以上15未満
D:摩擦電荷の差が15以上20未満
E:摩擦電荷の差が20以上
5) Difference in triboelectric charge in specific environment The difference between initial triboelectric charge in N / N environment and initial triboelectric charge in H / H environment was measured.
A: The difference in triboelectric charge is 5 or less B: The triboelectric charge difference is 5 or more and less than 10 C: The triboelectric charge difference is 10 or more and less than 15 D: The triboelectric charge difference is 15 or more and less than 20 E: The triboelectric charge difference is 20 more than

参考例B、参考例1〜6、比較例A、参考例7、比較例B、比較例C〕
キャリアを表3に記載したように変えた以外は現像剤1と同様にして現像剤2〜12を作成し、評価を行った。結果を表3に示す。
[ Reference Example B , Reference Examples 1-6, Comparative Example A, Reference Example 7, Comparative Example B, Comparative Example C]
Developers 2 to 12 were prepared and evaluated in the same manner as Developer 1 except that the carrier was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.

比較例D
トナーを表3に記載したように変えた以外は現像剤12と同様にして現像剤13を作成し、評価を行った。結果を表3に示す。
[ Comparative Example D ]
A developer 13 was prepared and evaluated in the same manner as the developer 12 except that the toner was changed as shown in Table 3. The results are shown in Table 3.

〔比較例1〜8〕
キャリアを表3に記載したように変えた以外は現像剤1と同様にして現像剤14〜21を作成し、評価を行った。結果を表3に示す。
[Comparative Examples 1-8]
Developers 14 to 21 were prepared and evaluated in the same manner as Developer 1 except that the carrier was changed as described in Table 3. The results are shown in Table 3.

Figure 0004911949
Figure 0004911949

〔実施
キャリア1の1.0質量部に対して、トナー1の7.0質量部を加え、ターブラーミキサーにより混合し補給用現像剤1を作成した。
この補給用現像剤1と先ほどの現像剤1を市販のiRC3100(キヤノン社製)のブラックステーションに用い、N/N、H/H環境で初期の画像濃度が1.40になる様に現像コントラストを調整し単色モードで画像面積比率5%のオリジナル原稿を用いて50000枚の画だし評価をCLC80g紙(キャノン販売社製)用いて行った。
その結果、画像濃度と帯電が安定し良好な結果が得られた。
( Example )
7.0 parts by mass of toner 1 was added to 1.0 part by mass of carrier 1 and mixed with a tumbler mixer to prepare developer 1 for replenishment.
Using this replenishment developer 1 and the developer 1 described above for the black station of a commercially available iRC3100 (manufactured by Canon Inc.), the development contrast so that the initial image density is 1.40 in an N / N, H / H environment. The original image with an image area ratio of 5% was evaluated using a CLC80g paper (manufactured by Canon Sales Co.).
As a result, the image density and charging were stabilized and good results were obtained.

さらに、キャリア濃度の安定性を評価するために、1000枚ごとに補給用現像剤収容容器の補給口から、5gの補給用現像剤を採取し、補給用現像剤中のキャリア濃度を測定した。その結果キャリア濃度が安定しており、本発明のキャリアは補給用現像剤用のキャリアとしても良好な分散性が発揮できることがわかった。
このキャリア濃度の測定方法を詳しく述べると、コンタミノンN(界面活性剤)が1%含まれるイオン交換水にて5gの補給用現像剤を洗浄し、キャリアからトナーを分離した後、乾燥、調湿(25.0℃/60%RH)させた。その後、補給用現像剤中に含まれるキャリアの重量を計算することで補給用現像剤中のキャリア濃度を算出した。なお、スタート時の現像容器中でのトナー濃度(T/C比)は8質量%とした。また、磁気ブラシ中でのトナー量は、キャリア100質量部に対して8質量部であった。
Further, in order to evaluate the stability of the carrier concentration, 5 g of the replenishment developer was sampled from the replenishment port of the replenishment developer container every 1000 sheets, and the carrier concentration in the replenishment developer was measured. As a result, the carrier concentration was stable, and it was found that the carrier of the present invention can exhibit good dispersibility as a carrier for a replenishing developer.
The carrier concentration measurement method will be described in detail. After 5 g of the developer for replenishment is washed with ion-exchanged water containing 1% of Contaminone N (surfactant), the toner is separated from the carrier, and then dried, adjusted. Wet (25.0 ° C./60% RH). Thereafter, the carrier concentration in the supply developer was calculated by calculating the weight of the carrier contained in the supply developer. The toner concentration (T / C ratio) in the developing container at the start was 8% by mass. The amount of toner in the magnetic brush was 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the carrier.

本発明の画像形成方法が好適に用いられる画像形成装置の一例を示す部分的模式図である。It is a partial schematic diagram showing an example of an image forming apparatus in which the image forming method of the present invention is suitably used. 本発明の画像形成方法が好適に用いられる画像形成装置の他の例を示す概略的説明図である。It is a schematic explanatory drawing which shows the other example of the image forming apparatus with which the image forming method of this invention is used suitably. トナーの摩擦帯電量を測定する装置の概略図である。FIG. 3 is a schematic view of an apparatus for measuring the triboelectric charge amount of toner. タンデム方式の画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of a tandem image forming apparatus. タンデム方式に使用される現像器の一例の断面図である。It is sectional drawing of an example of the developing device used for a tandem system.

符号の説明Explanation of symbols

1、61a 感光体(感光ドラム)
2 帯電手段
2a ステンレス製導電性支持体
2e 帯電ローラー圧接部材(バネ)
3 露光装置
4、63a 現像装置
4a 現像容器
4b、11 現像剤担持体(現像スリーブ)
4c、12 マグネットローラ
4f、13、14 現像剤搬送スクリュー
4d、15 規制ブレード
4g 現像剤貯蔵室
5 転写ローラー
6 定着装置
7 帯電量制御手段
8 非接触サーミスタ
17 隔壁
18 補給用現像剤
19 現像剤
19a トナー
19b キャリア
20 補給口
21 マグネットローラ
22 搬送スリーブ
23 磁性ブラシ
24、67a、L レーザー光
25、92、P、S 転写材(記録材)
26 バイアス印加手段
27 転写ブレード
28 トナー濃度検知センサー
R1 現像剤室
R2 撹拌室
R3 現像剤貯蔵室
a 帯電部
b 露光部
c 現像部
d 転写部
e 帯電量制御部
S1、S2、S3、S4 電源
51 吸引機
52 測定容器
53 635メッシュスクリーン
54 金属製ふた
55 真空計
56 風量調節弁
57 吸引口
58 コンデンサー
59 電位計
1, 61a Photosensitive member (photosensitive drum)
2 Charging means 2a Conductive support made of stainless steel 2e Charging roller pressure contact member (spring)
3 Exposure device 4, 63a Developing device 4a Developing container 4b, 11 Developer carrier (developing sleeve)
4c, 12 Magnet roller 4f, 13, 14 Developer conveying screw 4d, 15 Regulating blade 4g Developer storage chamber 5 Transfer roller 6 Fixing device 7 Charge amount control means 8 Non-contact thermistor 17 Partition 18 Replenishing developer 19 Developer 19a Toner 19b Carrier 20 Supply port 21 Magnet roller 22 Conveying sleeve 23 Magnetic brush 24, 67a, L Laser light 25, 92, P, S Transfer material (recording material)
26 Bias application means 27 Transfer blade 28 Toner density detection sensor R1 Developer chamber R2 Stir chamber R3 Developer storage chamber a Charging section b Exposure section c Development section d Transfer section e Charge amount control section S1, S2, S3, S4 Power supply 51 Suction machine 52 Measuring container 53 635 mesh screen 54 Metal lid 55 Vacuum gauge 56 Air flow control valve 57 Suction port 58 Condenser 59 Electrometer

Claims (1)

静電荷像担持体に静電荷像を形成し、磁界発生手段を内包する現像剤担持体上にトナーとキャリアとから磁気ブラシを形成し、現像剤担持体上に形成された磁気ブラシで静電荷像を現像してトナー像を該静電荷像担持体上に形成する画像形成方法であって、
該磁気ブラシが、キャリア100質量部に対して、トナーを2質量部以上20質量部以下有し、
補給用現像剤を現像器に補給し、現像器内部で過剰になったキャリアを現像器から排出し、
該補給用現像剤が、少なくとも結着樹脂及び着色剤を含有するトナーと、少なくともキャリアコア及び該キャリアコアを被覆するための樹脂の被覆層を有するキャリアとを有する二成分現像剤であり、
該樹脂による該キャリアの被覆量は、0.5質量%以上5.0質量%以下であり、
該キャリアコアがフェライト成分を有し、
該フェライト成分は、Mg、Li及びCaからなる群から選ばれる少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物を含有し、該Mg、Li及びCaの少なくとも一種の金属元素を有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して15mol%以上30mol%以下であり、且つ、
Mn及びCuを有する金属酸化物を含有し、該Mn及びCuを有する金属酸化物の含有量の総和が全フェライト成分に対して質量基準で50ppm以上4000ppm以下であり、
該キャリアの体積分布基準の50%粒径(D50)が20.0μm以上50.0μm以下であり、
該キャリアコアの凹凸度が1.10以上1.35以下であり、
該キャリアの凹凸度が1.10以上1.25以下であり、
〔但し、キャリア及びキャリアコアの凹凸度は下記式(1)から求めた値である。
Figure 0004911949
Area:面積
Perimeter:周囲長〕
該被覆層に粒子を有し、該粒子の一次個数平均粒径が25nm以上400nm以下であり、該粒子の添加量は、コート被覆量に対して5質量%以上30質量%以下である
ことを特徴とする画像形成方法。
An electrostatic image is formed on the electrostatic image carrier, a magnetic brush is formed from the toner and carrier on the developer carrier that contains the magnetic field generating means, and the electrostatic charge is formed by the magnetic brush formed on the developer carrier. An image forming method of developing an image to form a toner image on the electrostatic charge image carrier,
The magnetic brush has 2 to 20 parts by mass of toner with respect to 100 parts by mass of the carrier,
Replenish the developer for replenishment to the developer, discharge the excess carrier inside the developer from the developer,
The replenishment developer is a two-component developer having a toner containing at least a binder resin and a colorant, and a carrier having at least a carrier core and a resin coating layer for coating the carrier core;
The coverage of the carrier with the resin is 0.5 mass% or more and 5.0 mass% or less,
The carrier core has a ferrite component;
The ferrite component contains a metal oxide having at least one metal element selected from the group consisting of Mg, Li and Ca, and the content of the metal oxide having at least one metal element of Mg, Li and Ca Is 15 mol% or more and 30 mol% or less with respect to the total ferrite component, and
Containing a metal oxide having Mn and Cu, the total content of the metal oxide having Mn and Cu is 50 ppm or more and 4000 ppm or less on a mass basis with respect to the total ferrite component;
The volume distribution standard 50% particle size (D50) of the carrier is 20.0 μm or more and 50.0 μm or less,
The unevenness of the carrier core is 1.10 or more and 1.35 or less,
The unevenness of the carrier is 1.10 or more and 1.25 or less,
[However, the unevenness of the carrier and the carrier core is a value obtained from the following formula (1).
Figure 0004911949
Area: Area
Perimeter
It has particles in the coating layer, the primary number average particle diameter of the particles is 25 nm or more and 400 nm or less, and the addition amount of the particles is 5% by mass or more and 30% by mass or less with respect to the coat coating amount. An image forming method.
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