JP2012063571A - Carrier for electrostatic charge image development, method for manufacturing the same, two-component developer, and image forming method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真法による静電潜像の現像に用いられる静電荷像現像用キャリアおよびその製造方法、当該静電荷像現像用キャリアによる二成分現像剤並びに画像形成方法に関する。 The present invention relates to an electrostatic charge image developing carrier used for developing an electrostatic latent image by electrophotography, a method for producing the same, a two-component developer using the electrostatic charge image developing carrier, and an image forming method.
近年、画像形成装置の高速化、特にカラー画像形成装置の高速化に伴い、現像器内の撹拌強度が高くなり、現像剤が受ける撹拌によるストレスが大きくなることにより、トナーが劣化するという問題がある。
このような問題を解決するため、キャリアの低比重化が図られ、磁性体分散型のキャリアなどが提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、このようなキャリアによっては、当該キャリアが衝撃により破砕、変形を生じやすいという問題がある。
In recent years, with the increase in the speed of image forming apparatuses, in particular, the speed of color image forming apparatuses, the stirring strength in the developing device has increased, and the stress caused by the stirring received by the developer has increased, causing the problem of toner deterioration. is there.
In order to solve such a problem, the specific gravity of the carrier is reduced, and a magnetic material dispersion type carrier has been proposed (for example, see Patent Document 1). However, depending on such a carrier, there is a problem that the carrier is likely to be crushed and deformed by an impact.
また、空隙を有する多孔質のコア粒子と樹脂とを含有するキャリアを用いて、当該キャリアの低比重化を図ることなどが提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかしながら、空隙を有するコア粒子は、その表面が凹凸を有しており、当該コア粒子の表面に樹脂が被覆される場合であっても、空隙に樹脂が浸透されるため、キャリア粒子の表面の平滑性は低く、優れた流動性が得られず、これに起因して、トナー飛散やキャリア付着、濃度ムラなどの画像欠陥が発生するという問題がある。また、キャリア粒子表面に高い平滑性を得るために、コア粒子表面に施す樹脂の被覆量を増やす方法が考えられるが、このような方法によっても、キャリア粒子間で造粒し、粗大なキャリア粒子が形成され、結局、優れた流動性が得られないという問題がある。 In addition, it has been proposed to use a carrier containing porous core particles having voids and a resin to reduce the specific gravity of the carrier (see, for example, Patent Document 2). However, the core particles having voids have irregularities on the surface, and even when the surface of the core particles is coated with resin, the resin penetrates into the voids. The smoothness is low, and excellent fluidity cannot be obtained. As a result, image defects such as toner scattering, carrier adhesion, and density unevenness occur. In order to obtain high smoothness on the surface of the carrier particles, a method of increasing the coating amount of the resin applied to the surface of the core particles can be considered. As a result, there is a problem that excellent fluidity cannot be obtained.
本発明は、以上のような事情を考慮してなされたものであって、その目的は、高い流動性を有することにより、画像欠陥の発生が抑制される静電荷像現像用キャリアおよびその製造方法、二成分現像剤並びに画像形成方法を提供することにある。 The present invention has been made in consideration of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrostatic charge image developing carrier in which generation of image defects is suppressed by having high fluidity, and a method for producing the same. Another object is to provide a two-component developer and an image forming method.
本発明の静電荷像現像用キャリアは、多孔質フェライト粒子よりなるコア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子よりなる静電荷像現像用キャリアであって、
前記多孔質フェライト粒子の細孔径が0.1〜0.7μmであることを特徴とする。
The electrostatic charge image developing carrier of the present invention is an electrostatic charge image developing carrier comprising carrier particles in which the surface of core particles comprising porous ferrite particles is coated with a resin,
The porous ferrite particles have a pore diameter of 0.1 to 0.7 μm.
本発明の静電荷像現像用キャリアにおいては、前記コア粒子が、形状係数SF−1が100〜125のものであり、
前記キャリア粒子が、形状係数SF−1が100〜120のものであることが好ましい。
In the electrostatic image developing carrier of the present invention, the core particle has a shape factor SF-1 of 100 to 125,
It is preferable that the carrier particles have a shape factor SF-1 of 100 to 120.
本発明の静電荷像現像用キャリアにおいては、前記コア粒子が、形状係数SF−2が105〜135のものであり、
前記キャリア粒子が、形状係数SF−2が105〜125のものであることが好ましい。
In the electrostatic charge image developing carrier of the present invention, the core particles have a shape factor SF-2 of 105 to 135,
The carrier particles preferably have a shape factor SF-2 of 105 to 125.
本発明の静電荷像現像用キャリアの製造方法は、上記の静電荷像現像用キャリアを製造する方法であって、
下記工程1および工程2を有することを特徴とする。
工程1 多孔質フェライト粒子よりなるコア粒子と、樹脂被覆に供される樹脂の微粒子とを、当該樹脂のガラス転移点より低い温度において混合・撹拌し、コア粒子の表面に当該樹脂の微粒子を付着させてキャリア中間体を形成する工程。
工程2 乾式法により、前記キャリア中間体を前記樹脂のガラス転移点−10℃〜ガラス転移点+20℃の温度において撹拌することにより、コア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子を形成する工程。
The method for producing an electrostatic charge image developing carrier of the present invention is a method for producing the above-described electrostatic charge image developing carrier,
It has the following step 1 and step 2.
Step 1 Core particles made of porous ferrite particles and resin fine particles used for resin coating are mixed and stirred at a temperature lower than the glass transition point of the resin, and the resin fine particles adhere to the surface of the core particles. Forming a carrier intermediate.
Step 2 The carrier intermediate is agitated at a temperature of −10 ° C. to glass transition point + 20 ° C. of the resin to form carrier particles having a resin coating on the surface of the core particles. Process.
本発明の二成分現像剤は、上記の静電荷像現像用キャリアと、静電荷像現像用トナーとからなることを特徴とする。 The two-component developer of the present invention is characterized by comprising the above-mentioned carrier for developing an electrostatic image and a toner for developing an electrostatic image.
本発明の画像形成方法は、上記の二成分現像剤を用いて静電潜像を現像する工程を有することを特徴とする。 The image forming method of the present invention includes a step of developing an electrostatic latent image using the above two-component developer.
本発明の静電荷像現像用キャリアによれば、キャリア粒子を構成するコア粒子としての多孔質フェライト粒子が特定範囲の小さな細孔径を有するものであるため、多孔質フェライト粒子の表面に被覆されてなる樹脂が当該多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透することが抑制され、キャリア粒子の表面が高い平滑性を有することとなり、その結果、高い流動性を有することにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the electrostatic charge image developing carrier of the present invention, the porous ferrite particles as the core particles constituting the carrier particles have a small pore diameter in a specific range, so that the surface of the porous ferrite particles is coated. And the resin particles are prevented from penetrating into the pores of the porous ferrite particles, and the surface of the carrier particles has high smoothness. As a result, the occurrence of image defects is suppressed by having high fluidity. The
本発明の静電荷像現像用キャリアの製造方法によれば、コア粒子表面に樹脂被覆を施す工程2が乾式法により行われることにより、多孔質フェライト粒子の表面に被覆されてなる樹脂が当該多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透することが抑制され、本発明に係るキャリア粒子が確実に得られる。 According to the method for producing a carrier for developing an electrostatic charge image of the present invention, the resin coated on the surface of the porous ferrite particles is obtained by performing the step 2 of applying the resin coating on the surface of the core particles by a dry method. Penetration into the pores of the porous ferrite particles is suppressed, and the carrier particles according to the present invention can be obtained reliably.
本発明の二成分現像剤によれば、本発明の静電荷像現像用キャリアを用いるため、当該二成分現像剤が高い流動性を有するものとなることにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the two-component developer of the present invention, since the electrostatic charge image developing carrier of the present invention is used, the two-component developer has high fluidity, thereby suppressing the occurrence of image defects.
本発明の画像形成方法によれば、本発明の二成分現像剤を用いて静電潜像を現像するため、当該二成分現像剤が高い流動性を有するものであることにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the image forming method of the present invention, since the electrostatic latent image is developed using the two-component developer of the present invention, the two-component developer has high fluidity, so that image defects are generated. Is suppressed.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
〔静電荷像現像用キャリア〕
本発明の静電荷像現像用キャリア(以下、単に「キャリア」ともいう。)は、多孔質フェライト粒子よりなるコア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子よりなるものである。
なお、本発明のキャリアにおいては、コア粒子の表面が樹脂により完全に被覆されている形態のみならず、コア粒子の表面の一部が樹脂により被覆されている形態のものであってもよい。
[Electrostatic charge image development carrier]
The carrier for developing an electrostatic charge image (hereinafter also simply referred to as “carrier”) of the present invention comprises carrier particles obtained by coating the surface of core particles made of porous ferrite particles with a resin coating.
The carrier of the present invention may have a form in which a part of the surface of the core particle is covered with the resin as well as a form in which the surface of the core particle is completely covered with the resin.
本発明のキャリアにおいては、キャリア粒子を構成するコア粒子としての多孔質フェライト粒子の細孔径が、0.1〜0.7μmとされ、より好ましくは0.2〜0.5μmとされる。
多孔質フェライト粒子の細孔径が0.1μm未満である場合においては、十分な低比重化を図ることができない。一方、多孔質フェライト粒子の細孔径が0.7μmを超える場合においては、多孔質フェライト粒子の表面に被覆されてなる樹脂が当該多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透するため、優れた流動性が得られない。
In the carrier of the present invention, the pore diameter of the porous ferrite particles as the core particles constituting the carrier particles is 0.1 to 0.7 μm, more preferably 0.2 to 0.5 μm.
When the pore diameter of the porous ferrite particles is less than 0.1 μm, it is not possible to achieve a sufficiently low specific gravity. On the other hand, when the pore diameter of the porous ferrite particles exceeds 0.7 μm, the resin coated on the surface of the porous ferrite particles penetrates into the pores of the porous ferrite particles. I can't get it.
本発明において、多孔質フェライト粒子の細孔径とは、水銀圧入法により測定される細孔径の平均値をいう。具体的には、多孔質フェライト粒子の細孔径は、下記のように測定されるものである。
すなわち、試料(多孔質フェライト粒子2cm3 )について水銀ポロシメーター「Pascal 140」、「Pascal 240」(以上、ThermoFisher Scientific社製)を用い、複数の穴を開けた市販のゼラチン製カプセル内にサンプルを入れて、当該カプセルをディラトメーター(CD3P(粉体用))内に入れ、「Pascal 140」を用いて、脱気後、水銀を充填し、低圧領域(0〜400kPa)における水銀圧入量を「1st Run」として測定する。次に、再び脱気をし、低圧領域(0〜400kPa)における水銀圧入量を「2nd Run」として測定する。「2nd Run」の測定後、ディラトメーター、水銀、カプセルおよびサンプルを合算した質量を測定する。
次に、「Pascal 240」を用いて、高圧領域(0.1MPa〜200MPa)における水銀圧入量を測定する。この高圧領域の測定で得られた水銀圧入量により、多孔質フェライト粒子の細孔容積、細孔径および細孔径分布を求める。細孔径については、水銀の表面張力を4.80mN/cm、接触角を141.3°として算出する。
In the present invention, the pore diameter of the porous ferrite particles means an average value of pore diameters measured by a mercury intrusion method. Specifically, the pore diameter of the porous ferrite particles is measured as follows.
That is, using a mercury porosimeter “Pascal 140” and “Pascal 240” (above, ThermoFisher Scientific) for a sample (porous ferrite particles 2 cm 3 ), the sample was placed in a commercially available gelatin capsule having a plurality of holes. The capsule is placed in a dilatometer (CD3P (for powder)), degassed using “Pascal 140”, filled with mercury, and the amount of mercury intrusion in the low pressure region (0 to 400 kPa) is set to “ Measured as “1st Run”. Next, deaeration is performed again, and the mercury intrusion amount in the low pressure region (0 to 400 kPa) is measured as “2nd Run”. After measurement of “2nd Run”, the total mass of the dilatometer, mercury, capsule and sample is measured.
Next, the mercury intrusion amount in the high pressure region (0.1 MPa to 200 MPa) is measured using “Pascal 240”. The pore volume, pore diameter, and pore diameter distribution of the porous ferrite particles are determined from the amount of mercury intrusion obtained by the measurement in the high pressure region. The pore diameter is calculated assuming that the surface tension of mercury is 4.80 mN / cm and the contact angle is 141.3 °.
本発明に係るコア粒子の形状係数SF−1としては、100〜125であることが好ましく、より好ましくは102〜115であり、コア粒子の形状係数SF−2としては、105〜135であり、より好ましくは110〜130である。
コア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2が、上記範囲内であることにより、コア粒子の表面の露出面積が低減されることから、画像欠陥の発生が十分に抑制される。
コア粒子の形状係数SF−1が125を超える場合においては、コア粒子の真球度が低いことから、均一な樹脂被覆が施されず、コア粒子の表面の露出面積が大きくなることから、キャリアの帯電性にムラが生じ、画像欠陥の発生が十分に抑制されないおそれがある。
また、コア粒子の形状係数SF−2が135を超える場合においては、コア粒子の表面の平滑性が低いことから、均一な樹脂被覆が施されず、キャリアの帯電性にムラが生じ、画像欠陥の発生が十分に抑制されないおそれがある。
The shape factor SF-1 of the core particle according to the present invention is preferably 100 to 125, more preferably 102 to 115, and the shape factor SF-2 of the core particle is 105 to 135. More preferably, it is 110-130.
When the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the core particle are within the above range, the exposed area of the surface of the core particle is reduced, so that the occurrence of image defects is sufficiently suppressed.
When the core particle shape factor SF-1 exceeds 125, since the sphericity of the core particle is low, uniform resin coating is not performed, and the exposed area of the surface of the core particle is increased. There is a possibility that the chargeability of the image becomes uneven and the occurrence of image defects is not sufficiently suppressed.
Further, when the core particle shape factor SF-2 exceeds 135, the smoothness of the surface of the core particle is low, so the uniform resin coating is not applied, and the chargeability of the carrier is uneven, resulting in image defects. There is a risk that the occurrence of is not sufficiently suppressed.
本発明に係るキャリア粒子の形状係数SF−1としては、100〜120であることが好ましく、より好ましくは102〜115であり、キャリア粒子の形状係数SF−2としては、105〜125であり、より好ましくは110〜120である。
キャリア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2が上記範囲内であることにより、キャリアがより高い流動性を有するものとなることから、画像欠陥の発生が十分に抑制される。
キャリア粒子の形状係数SF−1が120を超える場合においては、キャリア粒子同士間、および、キャリア粒子とトナー粒子との間に引っかかりが生じ、高い流動性が得られないおそれがある。
また、キャリア粒子の形状係数SF−2が125を超える場合においては、キャリア粒子同士間、および、キャリア粒子とトナー粒子との間に引っかかりが生じ、高い流動性が得られないおそれがある。
The carrier particle shape factor SF-1 according to the present invention is preferably 100 to 120, more preferably 102 to 115, and the carrier particle shape factor SF-2 is 105 to 125. More preferably, it is 110-120.
When the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the carrier particles are within the above range, the carrier has higher fluidity, and thus image defects are sufficiently suppressed.
When the shape factor SF-1 of the carrier particles exceeds 120, the carrier particles may be caught between the carrier particles and between the carrier particles and the toner particles, and high fluidity may not be obtained.
Further, when the shape factor SF-2 of the carrier particles exceeds 125, the carrier particles may be caught between the carrier particles and between the carrier particles and the toner particles, and high fluidity may not be obtained.
本発明において、形状係数SF−1は、真球度を示す指数であり、真球の場合においては、形状係数SF−1は100となる。また、形状係数SF−2は、表面の凸凹の程度を示す指数であり、凹凸のない平滑面である場合においては、形状係数SF−2は100となる。 In the present invention, the shape factor SF-1 is an index indicating sphericity. In the case of a true sphere, the shape factor SF-1 is 100. The shape factor SF-2 is an index indicating the degree of unevenness on the surface, and the shape factor SF-2 is 100 in the case of a smooth surface without unevenness.
本発明において、コア粒子およびキャリア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2は、下記式(SF−1)および式(SF−2)により算出される形状係数の平均値である。
具体的には、走査型電子顕微鏡を用いて、倍率150倍の条件において試料(コア粒子またはキャリア粒子)100個を撮像し、この撮像画像を画像処理解析装置「Luzex AP」(ニレコ社製)を用いて解析して、各々の粒子について、最大径、投影面積および周囲長を求め、下記式(SF−1)および式(SF−2)により形状係数を算出する。粒子100個における各々の形状係数の平均値を本発明における「形状係数SF−1」および「形状係数SF−2」とする。
In the present invention, the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the core particles and the carrier particles are average values of the shape factors calculated by the following formulas (SF-1) and (SF-2).
Specifically, using a scanning electron microscope, 100 samples (core particles or carrier particles) were imaged under conditions of a magnification of 150 times, and this captured image was used as an image processing analysis apparatus “Luzex AP” (manufactured by Nireco). The maximum diameter, the projected area, and the perimeter are obtained for each particle, and the shape factor is calculated by the following formula (SF-1) and formula (SF-2). The average value of each shape factor in 100 particles is defined as “shape factor SF-1” and “shape factor SF-2” in the present invention.
式(SF−1):SF−1={(MXLNG)2 /(AREA)}×(π/4)×100
式(SF−2):SF−2={(PERI)2 /(AREA)}×(1/4π)×100
上記式(SF−1)および式(SF−2)において、「MXLNG」は粒子の最大径、「AREA」は粒子の投影面積、「PERI」は粒子の周囲長を示す。
ここに、最大径とは、粒子の平面上への投影像を2本の平行線ではさんだとき、その平行線の間隔が最大となる幅をいう。また、投影面積とは、粒子の平面上への投影像の面積をいう。
Formula (SF-1): SF-1 = {(MXLNG) 2 / (AREA)} × (π / 4) × 100
Formula (SF-2): SF-2 = {(PERI) 2 / (AREA)} × (1 / 4π) × 100
In the above formulas (SF-1) and (SF-2), “MXLNG” represents the maximum particle diameter, “AREA” represents the projected area of the particle, and “PERI” represents the perimeter of the particle.
Here, the maximum diameter means a width at which the interval between the parallel lines is maximum when the projected image of the particle on the plane is sandwiched between two parallel lines. The projected area refers to the area of the projected image on the plane of the particle.
なお、キャリア粒子の形状係数を求める場合において、二成分現像剤から試料を得ようとするときには、前準備として、ビーカーに二成分現像剤、少量の中性洗剤および純水を投入してよくなじませ、ビーカー底に磁石を当てながら上澄み液を捨て、さらに純水を添加し上澄み液を捨てることにより、トナーおよび中性洗剤を除去してキャリア粒子のみを分離し、これを40℃にて乾燥させてキャリア粒子単体を得る作業を行う。
また、コア粒子の形状係数を求める場合において、キャリア粒子から試料を得ようとするときには、前準備として、キャリア粒子2gを容積20mlのガラス瓶に投入し、このガラス瓶にメチルエチルケトン15mlを添加し、ウェーブロータで10分間撹拌し、溶媒にて被覆用樹脂を溶解させる。そして、磁石を用いて溶媒を除去し、さらにメチルエチルケトン10mlにて3回洗浄し、その後、乾燥させてコア粒子単体を得る作業を行う。
When obtaining the shape factor of carrier particles, when preparing a sample from a two-component developer, as a preparatory step, a two-component developer, a small amount of neutral detergent and pure water may be added to a beaker. However, discard the supernatant while applying a magnet to the bottom of the beaker, add pure water and discard the supernatant to remove the toner and neutral detergent and separate only the carrier particles, which are dried at 40 ° C. Work to obtain carrier particles alone.
Further, when obtaining the shape factor of the core particles, when trying to obtain a sample from the carrier particles, as a preparation, 2 g of the carrier particles are put into a glass bottle with a capacity of 20 ml, 15 ml of methyl ethyl ketone is added to this glass bottle, And the coating resin is dissolved with a solvent. And a solvent is removed using a magnet, and also it wash | cleans 3 times with 10 ml of methyl ethyl ketone, Then, the operation | work which obtains a core particle single-piece | unit by drying is performed.
本発明に係るコア粒子としての多孔質フェライト粒子としては、下記一般式(1)で表わされるものが好ましい。
一般式(1):(MO)X (Fe2 O3 )Y
〔一般式(1)中、MはFe、Mn、Mg、Sr、Ca、Ti、Cu、Zn、Ni、Li、Al、Si、ZrまたはBiを示す。Yは30〜95mol%である〕
As the porous ferrite particles as the core particles according to the present invention, those represented by the following general formula (1) are preferable.
General formula (1): (MO) X (Fe 2 O 3 ) Y
[In the general formula (1), M represents Fe, Mn, Mg, Sr, Ca, Ti, Cu, Zn, Ni, Li, Al, Si, Zr or Bi. Y is 30 to 95 mol%]
上記一般式(1)におけるMは、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。Mは、磁気特性を安定させる観点から、Mn、Mg、Sr、Ca、Ti、Li、Al、Si、Zr、Biから選ばれる1種または2種以上が好ましく、Mn、Mg、Sr、Ca、Li、Zr、Biから選ばれる1種または2種以上が特に好ましい。 M in the general formula (1) can be used alone or in combination of two or more. M is preferably one or more selected from Mn, Mg, Sr, Ca, Ti, Li, Al, Si, Zr, Bi from the viewpoint of stabilizing the magnetic properties, and Mn, Mg, Sr, Ca, One or more selected from Li, Zr and Bi are particularly preferred.
コア粒子の粒径としては、体積基準におけるメディアン径(D50)で15〜80μmであることが好ましく、より好ましくは20〜60μmである。
体積基準におけるメディアン径(D50)が上記範囲であることにより、キャリア付着の発生が抑制される。
コア粒子の粒径は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック社製)を用いて測定されるものである。
The particle diameter of the core particles is preferably 15 to 80 μm, more preferably 20 to 60 μm, in terms of volume-based median diameter (D 50 ).
When the median diameter (D 50 ) on the volume basis is in the above range, the occurrence of carrier adhesion is suppressed.
The particle diameter of the core particles is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by Sympathic) equipped with a wet disperser.
キャリア粒子の粒径としては、体積基準におけるメディアン径(D50)で15〜80μmであることが好ましく、より好ましくは20〜60μmである。
キャリア粒子の粒径は、湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック社製)を用いて測定されるものである。
The particle diameter of the carrier particles is preferably 15 to 80 μm, more preferably 20 to 60 μm, in terms of volume-based median diameter (D 50 ).
The particle size of the carrier particles is measured using a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by Sympathic) equipped with a wet disperser.
本発明に係るコア粒子の表面に被覆されてなる樹脂(以下、「被覆用樹脂」ともいう。)としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロルスルホン化ポリエチレンなどのポリオレフィン系樹脂;ポリスチレン、ポリメチルメタクリレートなどのポリアクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトンなどのポリビニルおよびポリビニリデン系樹脂;塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体やスチレン−アクリル酸共重合体などの共重合体;オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成樹脂(例えばアルキッド樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタンなどによる変成樹脂);ポリテトラクロルエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロルトリフルロルエチレンなどのフッ素樹脂;ポリアミド;ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;尿素−ホルムアルデヒド樹脂などのアミノ樹脂;エポキシ樹脂などが挙げられる。これらの樹脂のうち、トナーのスペント化防止の観点から、ポリアクリレート樹脂あるいはスチレン−アクリル酸共重合体樹脂が特に好ましい。 Examples of the resin coated on the surface of the core particle according to the present invention (hereinafter also referred to as “coating resin”) include polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene; Polyacrylates such as methyl methacrylate, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polyvinylidene resins such as polybiliketones; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers and styrene- Copolymers such as acrylic acid copolymers; silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified resins thereof (eg alkyd resins, polyester resins, epoxy resins, Modified resins with tantalum, etc.); Fluororesin such as polytetrachloroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene; polyamide; polyester; polyurethane; polycarbonate; amino resin such as urea-formaldehyde resin; Is mentioned. Of these resins, polyacrylate resins or styrene-acrylic acid copolymer resins are particularly preferable from the viewpoint of preventing spent toner.
被覆用樹脂としては、ガラス転移点が60〜130℃のものであることが好ましく、より好ましくは100〜120℃のものである。 The coating resin preferably has a glass transition point of 60 to 130 ° C, more preferably 100 to 120 ° C.
被覆用樹脂のガラス転移点は、示差走査熱量計「DSC−7」(パーキンエルマー社製)を用いて測定されるものである。
具体的には、測定用試料(被覆用樹脂)4.5mgを小数点以下2桁まで精秤し、アルミニウム製パンに封入して、サンプルホルダーにセットする。リファレンスは、空のアルミニウム製パンを使用し、測定温度0〜200℃、昇温速度10℃/min、降温速度10℃/minにて、Heat−Cool−Heatの温度制御を行い、その2nd.Heatにおけるデータを基に解析を行う。ガラス転移点は、第1の吸熱ピークの立ち上がり前のベースラインの延長線と、第1の吸熱ピークの立ち上がり部分からピーク頂点までの間で最大傾斜を示す接線との交点の値とする。
The glass transition point of the coating resin is measured using a differential scanning calorimeter “DSC-7” (manufactured by Perkin Elmer).
Specifically, 4.5 mg of a measurement sample (coating resin) is precisely weighed to two digits after the decimal point, sealed in an aluminum pan, and set in a sample holder. The reference uses an empty aluminum pan, performs heat-cool-heat temperature control at a measurement temperature of 0 to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, and a temperature decrease rate of 10 ° C./min. Analysis is performed based on the data in Heat. The glass transition point is the value of the intersection of the baseline extension before the first endothermic peak rises and the tangent line that shows the maximum slope between the first endothermic peak rising portion and the peak apex.
被覆用樹脂は、テトラヒドロフラン(THF)可溶分のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による質量平均分子量(Mw)が10万〜90万であることが好ましく、より好ましくは20万〜70万である。
被覆用樹脂の質量平均分子量(Mw)が過小である場合においては、分子鎖の絡み合いが不十分となるために、コア粒子の表面に被覆されてなる被覆用樹脂が早期に減耗してしまうおそれがある。一方、被覆用樹脂の質量平均分子量(Mw)が過大である場合においては、被覆用樹脂が緻密性の高いものとならないため、得られるキャリアが十分な耐汚染性および耐摩耗性を長期間にわたって得られないおそれがある。
The resin for coating preferably has a mass average molecular weight (Mw) by gel permeation chromatography (GPC) soluble in tetrahydrofuran (THF) of 100,000 to 900,000, more preferably 200,000 to 700,000. .
When the mass average molecular weight (Mw) of the coating resin is too small, the entanglement of the molecular chains becomes insufficient, so that the coating resin coated on the surface of the core particles may be worn out quickly. There is. On the other hand, when the mass average molecular weight (Mw) of the coating resin is excessive, the coating resin does not have high density, so that the obtained carrier has sufficient stain resistance and wear resistance over a long period of time. May not be obtained.
GPCによる分子量測定は、以下のように行われるものである。
すなわち、装置「HLC−8220」(東ソー社製)およびカラム「TSKguardcolumn+TSKgelSuperHZM−M3連」(東ソー社製)を用い、カラム温度を40℃に保持しながら、キャリア溶媒としてテトラヒドロフラン(THF)を流速0.2mL/minで流し、測定試料を室温において超音波分散機を用いて5分間処理を行う溶解条件で濃度50mg/mLになるようにテトラヒドロフランに溶解させ、次いで、ポアサイズ0.2μmのメンブランフィルターで処理して試料溶液を得、この試料溶液10μLを上記のキャリア溶媒と共に装置内に注入し、屈折率検出器(RI検出器)を用いて検出し、測定試料の有する分子量分布を単分散のポリスチレン標準粒子を用いて測定した検量線を用いて算出する。検量線測定用の標準ポリスチレン試料としては、Pressure Chemical社製の分子量が6×102 、2.1×103 、4×103 、1.75×104 、5.1×104 、1.1×105 、3.9×105 、8.6×105 、2×106 、4.48×106 のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を測定し、検量線を作成した。また、検出器には屈折率検出器を用いた。
The molecular weight measurement by GPC is performed as follows.
That is, using an apparatus “HLC-8220” (manufactured by Tosoh Corporation) and a column “TSKguardcolumn + TSKgelSuperHZM-M3 series” (manufactured by Tosoh Corporation), while maintaining the column temperature at 40 ° C., tetrahydrofuran (THF) was used as a carrier solvent at a flow rate of 0. Flow at 2 mL / min, and dissolve the measurement sample in tetrahydrofuran to a concentration of 50 mg / mL under a dissolution condition in which the measurement sample is processed for 5 minutes at room temperature using an ultrasonic disperser, and then processed with a membrane filter having a pore size of 0.2 μm. A sample solution is obtained, and 10 μL of this sample solution is injected into the apparatus together with the above carrier solvent, detected using a refractive index detector (RI detector), and the molecular weight distribution of the measurement sample is determined as a monodisperse polystyrene standard. Calculation is performed using a calibration curve measured using particles. As a standard polystyrene sample for calibration curve measurement, molecular weights manufactured by Pressure Chemical Co., Ltd. are 6 × 10 2 , 2.1 × 10 3 , 4 × 10 3 , 1.75 × 10 4 , 5.1 × 10 4 , 1 .1 × 10 5 , 3.9 × 10 5 , 8.6 × 10 5 , 2 × 10 6 , 4.48 × 10 6 , and at least about 10 standard polystyrene samples were measured, and a calibration curve It was created. A refractive index detector was used as the detector.
本発明に係るキャリア粒子における被覆用樹脂の被覆量としては、コア粒子100質量部に対して0.5〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜8質量部である。 The coating amount of the coating resin in the carrier particles according to the present invention is preferably 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the core particles.
〔コア粒子の製造方法〕
本発明で用いられるコア粒子を製造方法としては、例えば下記工程A〜工程Dを有する方法が挙げられる。
工程A:原材料(以下、「フェライト原料」ともいう。)を混合粉砕して粉砕物を形成する工程。
工程B:粉砕物を仮焼成して仮焼成物を形成する工程。
工程C:仮焼成物を本焼成して本焼成物を形成する工程。
工程D:本焼成物を分級してコア粒子を形成する工程。
[Method for producing core particles]
As a manufacturing method of the core particle used by this invention, the method which has the following process A-process D is mentioned, for example.
Step A: A step of mixing and grinding raw materials (hereinafter also referred to as “ferrite raw materials”) to form a pulverized product.
Step B: A step of pre-baking the pulverized product to form a pre-baked product.
Step C: A step of subjecting the temporarily fired product to main firing to form the final fired product.
Step D: A step of classifying the fired product to form core particles.
(工程A:粉砕工程)
この工程Aにおける粉砕処理については、例えばボールミルまたは振動ミルなどの粉砕機を用いて行うことができる。また、粉砕処理時間については、0.5時間以上が好ましく、より好ましくは1〜20時間である。上記のボールミルや振動ミルなどの粉砕機は特に限定されないが、フェライト原料を効果的かつ均一に分散させるためには、使用するメディアに1mm以下の粒径を有するビーズを使用することが好ましい。また、使用するビーズの径、組成、粉砕時間を調整することにより、粉砕度合いを制御することができる。
その後、この工程Aにおいては、粉砕物を例えば加圧成型機など用いてペレット状とする処理や、加圧成型機などを用いず水を加えてスラリー化し、スプレードライヤーを用いて粒状とする処理が行われる。
(Process A: Grinding process)
The pulverization process in step A can be performed using a pulverizer such as a ball mill or a vibration mill. Moreover, about the grinding | pulverization processing time, 0.5 hour or more is preferable, More preferably, it is 1 to 20 hours. The pulverizer such as the above-mentioned ball mill and vibration mill is not particularly limited, but in order to disperse the ferrite raw material effectively and uniformly, it is preferable to use beads having a particle diameter of 1 mm or less for the medium to be used. Further, the degree of grinding can be controlled by adjusting the diameter, composition and grinding time of the beads used.
Thereafter, in this step A, the pulverized product is processed into a pellet form using, for example, a pressure molding machine, or the slurry is formed by adding water without using a pressure molding machine, and is granulated using a spray dryer. Is done.
(工程B:仮焼成工程)
この工程Bにおける仮焼成処理については、例えばロータリー式電気炉、バッチ式電気炉、トンネル式電気炉などを用いて行うことができる。また、仮焼成温度は例えば700〜1200℃であり、仮焼成時間は例えば0.5〜5時間である。
(Process B: Temporary firing process)
About the temporary baking process in this process B, it can carry out using a rotary electric furnace, a batch type electric furnace, a tunnel type electric furnace, etc., for example. Moreover, temporary baking temperature is 700-1200 degreeC, for example, and temporary baking time is 0.5 to 5 hours, for example.
(工程C:本焼成工程)
この工程Cにおいては、仮焼成物をボールミルまたは振動ミルなどの粉砕機を用いてさらに粉砕した後、水および必要に応じ分散剤、バインダーなどを添加して粘度調整をして造粒し、酸素濃度を制御して行われる。
この工程Cにおける粉砕処理は、水を加えて湿式ボールミルや湿式振動ミルなどの粉砕機を用いて行ってもよい。
(Process C: Main firing process)
In this step C, the calcined product is further pulverized using a pulverizer such as a ball mill or a vibration mill, and then granulated by adjusting the viscosity by adding water and, if necessary, a dispersant, a binder, etc. This is done by controlling the concentration.
The pulverization process in Step C may be performed using a pulverizer such as a wet ball mill or a wet vibration mill with water added.
この工程Cにおける本焼成処理については、例えばロータリー式電気炉、バッチ式電気炉、トンネル式電気炉などを用いて行うことができる。また、本焼成温度は例えば800〜1500℃であり、本焼成時間は例えば1〜24時間である。 The main baking process in the step C can be performed using, for example, a rotary electric furnace, a batch electric furnace, a tunnel electric furnace, or the like. Moreover, this baking temperature is 800-1500 degreeC, for example, and this baking time is 1 to 24 hours, for example.
(工程D:分級工程)
この工程Dにおける分級処理については、公知の風力分級法、メッシュ濾過法または沈降法など採用することができる。
(Process D: Classification process)
About the classification process in this process D, a well-known wind classification method, a mesh filtration method, a sedimentation method, etc. are employable.
また、必要に応じて、工程Dの前に、電気抵抗を調整するために、低温加熱することにより酸化皮膜処理を行ってもよい。この酸化被膜処理としては、例えばロータリー式電気炉、バッチ式電気炉などを用いて、例えば300〜700℃で行うことができる。この酸化被膜処理により形成された酸化被膜の厚さとしては、0.1nm〜5μmであることが好ましい。また、必要に応じて、酸化被膜処理の前に還元処理を行ってもよい。 Moreover, in order to adjust an electrical resistance before the process D, you may perform an oxide film process by heating at low temperature as needed. As this oxide film processing, it can carry out at 300-700 degreeC, for example using a rotary electric furnace, a batch-type electric furnace, etc., for example. The thickness of the oxide film formed by this oxide film treatment is preferably 0.1 nm to 5 μm. Moreover, you may perform a reduction process before an oxide film process as needed.
なお、コア粒子としての多孔質フェライト粒子における細孔径は、工程Aにおけるフェライト原料の粉砕の程度、並びに、工程Cにおけるバインダー添加量、本焼成温度および本焼成時間を調整することにより制御することができ、コア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2は、工程Aにおけるフェライト原料の粉砕の程度、並びに、工程Cにおいて用いられる炉の種類、本焼成温度および本焼成時間を調整することにより制御することができる。 The pore diameter of the porous ferrite particles as the core particles can be controlled by adjusting the degree of pulverization of the ferrite raw material in step A, and the amount of binder added, the main firing temperature, and the main firing time in step C. The shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the core particles can be adjusted by adjusting the degree of pulverization of the ferrite raw material in the step A, the type of furnace used in the step C, the main firing temperature, and the main firing time. Can be controlled.
本発明のキャリアによれば、キャリア粒子を構成する多孔質フェライト粒子が特定範囲の小さな細孔径を有するものであるため、被覆用樹脂が当該多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透することが抑制され、キャリア粒子の表面が高い平滑性を有することとなり、その結果、高い流動性を有することにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the carrier of the present invention, since the porous ferrite particles constituting the carrier particles have a small pore diameter in a specific range, it is possible to prevent the coating resin from penetrating into the pores of the porous ferrite particles. The surface of the carrier particles has high smoothness. As a result, the occurrence of image defects is suppressed by having high fluidity.
〔キャリアの製造方法〕
本発明のキャリアの製造方法は、少なくとも下記工程1および工程2を有する方法である。このような製造方法により、被覆用樹脂が多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透することが抑制され、また、被覆用樹脂のロスが低減される。
[Method for producing carrier]
The carrier production method of the present invention is a method having at least the following step 1 and step 2. By such a manufacturing method, the coating resin is prevented from penetrating into the pores of the porous ferrite particles, and the loss of the coating resin is reduced.
工程1:多孔質フェライト粒子よりなるコア粒子と被覆用樹脂の微粒子(以下、「被覆用樹脂微粒子」ともいう。)とからなる原材料(以下、「キャリア原料」ともいう。)を、当該被覆用樹脂のガラス転移点より低い温度において混合・撹拌し、コア粒子の表面に被覆用樹脂微粒子を付着させてキャリア中間体を形成する工程。
工程2:乾式法により、キャリア中間体を被覆用樹脂のガラス転移点付近の温度において撹拌することにより、コア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子を形成する工程。
Step 1: A raw material (hereinafter also referred to as “carrier raw material”) composed of core particles made of porous ferrite particles and coating resin fine particles (hereinafter also referred to as “coating resin fine particles”) is used for the coating. A step of mixing and stirring at a temperature lower than the glass transition point of the resin to adhere the coating resin fine particles to the surface of the core particle to form a carrier intermediate.
Process 2: The process of forming the carrier particle by which the resin coating is given to the surface of a core particle by stirring a carrier intermediate body at the temperature of the glass transition point vicinity of coating resin by a dry method.
(工程1:キャリア中間体形成工程)
この工程1においては、混合・撹拌温度が被覆用樹脂のガラス転移点(Tg)より低い温度、具体的には、(被覆用樹脂のTg−30)〜(被覆用樹脂のTg−100)℃とされる。
混合・撹拌温度が上記範囲であることにより、被覆用樹脂微粒子が固体の状態で混合・撹拌処理が行われるため、コア粒子の表面に均一に被覆用樹脂微粒子を付着させることができる。
(Step 1: Carrier intermediate forming step)
In this step 1, the mixing / stirring temperature is lower than the glass transition point (Tg) of the coating resin, specifically, (Tg-30 of the coating resin) to (Tg-100 of the coating resin) ° C. It is said.
When the mixing / stirring temperature is in the above range, the coating resin fine particles can be uniformly adhered to the surfaces of the core particles because the coating resin fine particles are mixed and stirred in a solid state.
この工程1における被覆用樹脂微粒子の粒径が、体積基準におけるメディアン径(D50)で20〜500nmであることが好ましく、より好ましくは50〜200nmである。
被覆用樹脂微粒子の粒径は、「マイクロトラックUPA150」(日機装株式会社製)を用いて測定されるものである。
The particle diameter of the coating resin fine particles in this step 1 is preferably 20 to 500 nm, more preferably 50 to 200 nm in terms of volume-based median diameter (D 50 ).
The particle diameter of the coating resin fine particles is measured using “Microtrac UPA150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
また、この工程1において、被覆用樹脂微粒子の添加量としては、コア粒子100質量部に対して0.5〜10質量部であることが好ましく、より好ましくは1〜8質量部である。 Moreover, in this process 1, it is preferable that it is 0.5-10 mass parts with respect to 100 mass parts of core particles as addition amount of the resin fine particle for coating | cover, More preferably, it is 1-8 mass parts.
(工程2:キャリア粒子形成工程)
この工程2においては、乾式法によって機械的衝撃力を付与して撹拌することにより、コア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子を形成する処理が行われることが好ましい。
(Process 2: Carrier particle formation process)
In this step 2, it is preferable to perform a process of forming carrier particles in which the surface of the core particles is coated with a resin by stirring by applying a mechanical impact force by a dry method.
この工程2においては、撹拌温度が被覆用樹脂のガラス転移点(Tg)付近の温度、具体的には、(被覆用樹脂のTg−10)〜(被覆用樹脂のTg+20)℃とされる。
撹拌温度が上記範囲であることにより、コア粒子の表面に付着された被覆用樹脂微粒子が溶融状態のものとなって撹拌処理が行われるため、コア粒子の表面に均一に被覆用樹脂が施されてなるキャリア粒子を形成することができる。
In this step 2, the stirring temperature is set to a temperature in the vicinity of the glass transition point (Tg) of the coating resin, specifically (Tg-10 of the coating resin) to (Tg + 20 of the coating resin) ° C.
When the stirring temperature is in the above range, the coating resin fine particles attached to the surface of the core particles are in a molten state and the stirring treatment is performed, so that the coating resin is uniformly applied to the surface of the core particles. Carrier particles formed can be formed.
なお、キャリア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2は、工程1における被覆用樹脂微粒子の添加量、並びに、工程1または工程2における撹拌温度および撹拌時間を調整することにより制御することができる。 The shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the carrier particles are controlled by adjusting the amount of coating resin fine particles added in step 1 and the stirring temperature and stirring time in step 1 or step 2. Can do.
本発明のキャリアの製造方法として、図1に示す撹拌装置を用いた方法について具体的に説明する。
図1に示すように、この撹拌装置は、混合撹拌槽30を備え、その上蓋31に、投入弁33が設置された原料投入口32と、フィルター34と、点検口35とが設けられており、混合撹拌槽30内の底部には、モーター42により駆動される水平方向回転体38が設けられている。
As a method for producing the carrier of the present invention, a method using the stirring device shown in FIG. 1 will be specifically described.
As shown in FIG. 1, this agitation apparatus includes a mixing and agitation tank 30, and a top lid 31 is provided with a raw material input port 32 provided with an input valve 33, a filter 34, and an inspection port 35. A horizontal rotating body 38 driven by a motor 42 is provided at the bottom of the mixing and stirring tank 30.
この水平方向回転体38は、図2に示されるように、矢印方向に回転される中心部38dと、この中心部38dから互いに均等な位置に設けられた長片体よりなる3つの回転翼38a,38b,38cとを備えてなり、これらの回転翼38a,38b,38cは、図3に示されるように、各々、上蓋31に向かう斜面が形成されるよう、長片体の一側辺が混合撹拌槽30の底部30aに近接すると共に、他側辺が混合撹拌槽30の底部30aから斜め上方に例えば角度120°で立ち上がった位置に設置されている。 As shown in FIG. 2, the horizontal rotating body 38 includes a central portion 38d rotated in the direction of the arrow, and three rotary blades 38a made of long pieces provided at equal positions from the central portion 38d. , 38b, 38c, and each of the rotor blades 38a, 38b, 38c is provided with one side of a long piece so that a slope toward the upper lid 31 is formed as shown in FIG. While being close to the bottom 30 a of the mixing and stirring tank 30, the other side is installed at a position rising obliquely upward from the bottom 30 a of the mixing and stirring tank 30, for example, at an angle of 120 °.
図1において、37は、例えばキャリア原料の撹拌時には加熱手段として機能し、キャリア原料の撹拌終了後には冷却手段として機能するジャケットであり、36は、品温計である。
また、39は、必要に応じて設けられる、矢印方向に回転してキャリア原料の撹拌を促進し、その凝集を防止するための、2枚の回転翼よりなる垂直方向回転体である。
さらに、40は、排出弁41が設置された製品排出口である。
In FIG. 1, for example, 37 is a jacket that functions as a heating means when the carrier material is stirred, and 36 is a thermometer that functions as a cooling means after the stirring of the carrier material.
Reference numeral 39 denotes a vertical rotating body composed of two rotating blades, which is provided as needed, and which rotates in the direction of the arrow to promote stirring of the carrier material and prevent its aggregation.
Reference numeral 40 denotes a product discharge port in which a discharge valve 41 is installed.
このような撹拌装置においては、まず、予備混合工程として、多孔質フェライト粒子と被覆用樹脂微粒子とからなるキャリア原料を原料投入口32から投入し、ジャケット37に10℃〜15℃の冷却水を通して、撹拌羽根38a,38b,38cを1m/sec以下の周速で回転させ、混合撹拌槽30内の温度を被覆用樹脂のTg未満として、投入されたキャリア原料を1〜2分間混合・撹拌する。 In such a stirrer, first, as a preliminary mixing step, a carrier raw material composed of porous ferrite particles and coating resin fine particles is introduced from the raw material introduction port 32 and cooling water of 10 ° C. to 15 ° C. is passed through the jacket 37. The stirring blades 38a, 38b, 38c are rotated at a peripheral speed of 1 m / sec or less, the temperature in the mixing stirring tank 30 is set to be less than Tg of the coating resin, and the charged carrier raw material is mixed and stirred for 1 to 2 minutes. .
次に、キャリア中間体形成工程として、ジャケット37に10℃〜15℃の冷却水を通して、撹拌羽根38a,38b,38cを10m/sec以下の周速で回転させ、混合撹拌槽30内の温度を被覆用樹脂のTg未満として、予備混合されたキャリア原料を10〜20分間混合・撹拌し、多孔質フェライト粒子の表面に被覆用樹脂微粒子を付着させてキャリア中間体を形成する。 Next, as a carrier intermediate formation step, cooling water of 10 ° C. to 15 ° C. is passed through the jacket 37, the stirring blades 38 a, 38 b, 38 c are rotated at a peripheral speed of 10 m / sec or less, and the temperature in the mixing stirring tank 30 is increased. A carrier intermediate is formed by mixing and stirring the premixed carrier raw material for 10 to 20 minutes so that the coating resin fine particles are adhered to the surface of the porous ferrite particles so that the Tg of the coating resin is less than Tg.
そして、キャリア粒子形成工程として、ジャケット37に温水または蒸気を通して、上記のキャリア中間体形成工程と同じか、またはそれ以上の周速で撹拌羽根38a,38b,38cを回転させることにより機械的衝撃力を付与して、混合撹拌槽20内の温度を被覆用樹脂のTg以上として、キャリア中間体を5〜20分間撹拌し、多孔質フェライト粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子を形成する。 Then, as the carrier particle forming step, mechanical shock force is generated by rotating the stirring blades 38a, 38b, and 38c at a peripheral speed equal to or higher than the carrier intermediate forming step through warm water or steam through the jacket 37. The carrier intermediate is stirred for 5 to 20 minutes with the temperature in the mixing and stirring tank 20 being equal to or higher than the Tg of the coating resin to form carrier particles in which the surface of the porous ferrite particles is coated with the resin To do.
その後、ジャケット37に10〜15℃の冷水を通して、上記のキャリア粒子形成工程と同じか、またはそれ以下の周速で撹拌羽根38a,38b,38cを回転させ、被覆用樹脂のTg以下となったら、排出弁41を開き、製品排出口40から形成されたキャリア粒子を取り出す。 Then, the cooling blades 10a to 15 ° C are passed through the jacket 37 and the stirring blades 38a, 38b, and 38c are rotated at a peripheral speed equal to or lower than that of the carrier particle forming step described above. Then, the discharge valve 41 is opened, and the carrier particles formed from the product discharge port 40 are taken out.
本発明のキャリアの製造方法によれば、コア粒子表面に樹脂被覆を施す工程2が乾式法により行われることにより、被覆用樹脂が多孔質フェライト粒子の細孔へ浸透することが抑制され、本発明に係るキャリア粒子が確実に得られる。 According to the method for producing a carrier of the present invention, the step 2 of applying a resin coating to the surface of the core particle is performed by a dry method, whereby the coating resin is suppressed from penetrating into the pores of the porous ferrite particles, The carrier particles according to the invention can be obtained reliably.
〔トナー〕
本発明の二成分現像剤に用いられる静電荷像現像用トナー(以下、単に「トナー」ともいう。)としては、公知のトナーを用いることができる。このようなトナーは、具体的には少なくとも樹脂(以下、「トナー用樹脂」ともいう。)および着色剤を含有するトナー粒子よりなるものである。また、このトナー粒子には、必要に応じて、離型剤および荷電制御剤などの他の成分を含有することもできる。
〔toner〕
As the electrostatic image developing toner (hereinafter also simply referred to as “toner”) used in the two-component developer of the present invention, a known toner can be used. Specifically, such toner comprises toner particles containing at least a resin (hereinafter also referred to as “toner resin”) and a colorant. In addition, the toner particles may contain other components such as a release agent and a charge control agent as necessary.
本発明に係るトナー粒子に含有されるトナー用樹脂としては、トナー粒子が粉砕法、溶解懸濁法などによって製造される場合においては、スチレン系樹脂、(メタ)アクリル系樹脂、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体樹脂、オレフィン系樹脂などのビニル系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエーテル、ポリ酢酸ビニル系樹脂、ポリスルフォン、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、尿素樹脂などの公知の種々の樹脂を用いることができる。これらは1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 As the toner resin contained in the toner particles according to the present invention, when the toner particles are produced by a pulverization method, a dissolution suspension method or the like, a styrene resin, a (meth) acrylic resin, a styrene- (meta) ) Vinyl resin such as acrylic acid copolymer resin and olefin resin, polyester resin, polyamide resin, polycarbonate resin, polyether, polyvinyl acetate resin, polysulfone, epoxy resin, polyurethane resin, urea resin, etc. Various known resins can be used. These can be used alone or in combination of two or more.
トナー粒子が懸濁重合法、ミニエマルション重合凝集法、乳化重合凝集法などによって製造される場合においては、トナー用樹脂を得るための重合性単量体として、例えばスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレンなどのスチレンあるいはスチレン誘導体;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−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸フェニルなどのメタクリル酸エステル誘導体;アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸フェニルなどのアクリル酸エステル誘導体;アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミドなどのアクリル酸またはメタクリル酸誘導体などのビニル系単量体を挙げることができる。これらのビニル系単量体は、1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。 When the toner particles are produced by a suspension polymerization method, a miniemulsion polymerization aggregation method, an emulsion polymerization aggregation method, etc., as a polymerizable monomer for obtaining a toner resin, for example, styrene, o-methylstyrene, m -Styrene or styrene derivatives such as methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-phenylstyrene, p-ethylstyrene, 2,4-dimethylstyrene, p-tert-butylstyrene; methyl methacrylate, methacrylic acid Methacrylic acid ester derivatives such as ethyl, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-octyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate and phenyl methacrylate; methyl acrylate, acrylic acid Ethyl, a Acrylic acid ester derivatives such as isopropyl laurate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, isobutyl acrylate, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, phenyl acrylate; acrylonitrile, methacrylonitrile, acrylamide, etc. And vinyl monomers such as acrylic acid or methacrylic acid derivatives. These vinyl monomers can be used alone or in combination of two or more.
また、重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが好ましい。イオン性解離基を有する重合性単量体は、例えばカルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基などの置換基を構成基として有するものであって、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。
さらに、重合性単量体として、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレートなどの多官能性ビニル類を用いて架橋構造のトナー用樹脂を得ることもできる。
Moreover, it is preferable to use combining what has an ionic dissociation group as a polymerizable monomer. The polymerizable monomer having an ionic dissociation group has, for example, a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group as a constituent group, and specifically includes acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid. Acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumaric acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate And 3-chloro-2-acid phosphooxypropyl methacrylate.
Furthermore, as a polymerizable monomer, divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl It is also possible to obtain a toner resin having a crosslinked structure using a polyfunctional vinyl such as glycol diacrylate.
本発明に係るトナー粒子に含有される着色剤としては、公知の無機または有機着色剤を使用することができる。以下に、具体的な着色剤を示す。 As the colorant contained in the toner particles according to the present invention, a known inorganic or organic colorant can be used. Specific colorants are shown below.
黒色の着色剤としては、例えば、ファーネスブラック、チャンネルブラック、アセチレンブラック、サーマルブラック、ランプブラックなどのカーボンブラックや、マグネタイト、フェライトなどの磁性粉が挙げられる。 Examples of the black colorant include carbon black such as furnace black, channel black, acetylene black, thermal black and lamp black, and magnetic powder such as magnetite and ferrite.
マゼンタもしくはレッド用の着色剤としては、C.I.ピグメントレッド2、C.I.ピグメントレッド3、C.I.ピグメントレッド5、C.I.ピグメントレッド6、C.I.ピグメントレッド7、C.I.ピグメントレッド15、C.I.ピグメントレッド16、C.I.ピグメントレッド48;1、C.I.ピグメントレッド53;1、C.I.ピグメントレッド57;1、C.I.ピグメントレッド122、C.I.ピグメントレッド123、C.I.ピグメントレッド139、C.I.ピグメントレッド144、C.I.ピグメントレッド149、C.I.ピグメントレッド166、C.I.ピグメントレッド177、C.I.ピグメントレッド178、C.I.ピグメントレッド222などが挙げられる。 Examples of the colorant for magenta or red include C.I. I. Pigment red 2, C.I. I. Pigment red 3, C.I. I. Pigment red 5, C.I. I. Pigment red 6, C.I. I. Pigment red 7, C.I. I. Pigment red 15, C.I. I. Pigment red 16, C.I. I. Pigment red 48; 1, C.I. I. Pigment red 53: 1, C.I. I. Pigment red 57: 1, C.I. I. Pigment red 122, C.I. I. Pigment red 123, C.I. I. Pigment red 139, C.I. I. Pigment red 144, C.I. I. Pigment red 149, C.I. I. Pigment red 166, C.I. I. Pigment red 177, C.I. I. Pigment red 178, C.I. I. And CI Pigment Red 222.
オレンジもしくはイエロー用の着色剤としては、C.I.ピグメントオレンジ31、C.I.ピグメントオレンジ43、C.I.ピグメントイエロー12、C.I.ピグメントイエロー13、C.I.ピグメントイエロー14、C.I.ピグメントイエロー15、C.I.ピグメントイエロー74、C.I.ピグメントイエロー93、C.I.ピグメントイエロー94、C.I.ピグメントイエロー138などが挙げられる。 Examples of the colorant for orange or yellow include C.I. I. Pigment orange 31, C.I. I. Pigment orange 43, C.I. I. Pigment yellow 12, C.I. I. Pigment yellow 13, C.I. I. Pigment yellow 14, C.I. I. Pigment yellow 15, C.I. I. Pigment yellow 74, C.I. I. Pigment yellow 93, C.I. I. Pigment yellow 94, C.I. I. Pigment yellow 138, and the like.
グリーンもしくはシアン用の着色剤としては、C.I.ピグメントブルー15、C.I.ピグメントブルー15;2、C.I.ピグメントブルー15;3、C.I.ピグメントブルー15;4、C.I.ピグメントブルー16、C.I.ピグメントブルー60、C.I.ピグメントブルー62、C.I.ピグメントブルー66、C.I.ピグメントグリーン7などが挙げられる。 Examples of the colorant for green or cyan include C.I. I. Pigment blue 15, C.I. I. Pigment blue 15; 2, C.I. I. Pigment blue 15; 3, C.I. I. Pigment blue 15; 4, C.I. I. Pigment blue 16, C.I. I. Pigment blue 60, C.I. I. Pigment blue 62, C.I. I. Pigment blue 66, C.I. I. And CI Pigment Green 7.
以上の着色剤については、1種または2種類以上を組み合わせて用いることができる。
着色剤の含有量としては、トナー全体に対して1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは2〜20質量%である。
About the above coloring agent, it can be used 1 type or in combination of 2 or more types.
The content of the colorant is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 2 to 20% by mass with respect to the whole toner.
本発明に係るトナー粒子に離型剤が含有される場合においては、離型剤としては、パラフィンワックス、エステルワックスなどの公知の種々のワックスを用いることができる。
離型剤の含有量としては、トナー用樹脂に対して1〜30質量%であることが好ましく、より好ましくは5〜20質量%である。
When the toner particles according to the present invention contain a release agent, various known waxes such as paraffin wax and ester wax can be used as the release agent.
The content of the release agent is preferably 1 to 30% by mass, more preferably 5 to 20% by mass with respect to the resin for toner.
本発明に係るトナー粒子に荷電制御剤が含有される場合においては、荷電制御剤としては、公知の種々の化合物を用いることができる。 In the case where the toner particles according to the present invention contain a charge control agent, various known compounds can be used as the charge control agent.
本発明に係るトナー粒子の粒径は、体積基準のメディアン径(D50)で3〜8μmであることが好ましい。
トナーの体積基準のメディアン径(D50)は、「コールターマルチサイザー3」(ベックマン・コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステムを接続した測定装置を用いて測定されるものである。
具体的には、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20mL(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)に添加して馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を調製し、このトナー分散液を、サンプルスタンド内の「ISOTONII」(ベックマン・コールター社製)の入ったビーカーに、測定装置の表示濃度が8%になるまでピペットにて注入する。ここで、この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値を得ることができる。そして、測定装置において、測定粒子カウント数を25000個、アパーチャ径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出し、体積積算分率の大きい方から50%の粒子径が体積基準のメディアン径(D50)とされる。
The toner particles according to the present invention preferably have a volume-based median diameter (D 50 ) of 3 to 8 μm.
For the volume-based median diameter (D 50 ) of the toner, a measuring device in which a computer system equipped with data processing software “Software V3.51” is connected to “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Beckman Coulter). Measured.
Specifically, 0.02 g of toner is added to 20 mL of a surfactant solution (for example, a surfactant solution in which a neutral detergent containing a surfactant component is diluted 10-fold with pure water for the purpose of dispersing the toner). Then, ultrasonic dispersion was performed for 1 minute to prepare a toner dispersion, and this toner dispersion was placed in a beaker containing “ISOTON II” (manufactured by Beckman Coulter) in a sample stand. Pipette until the indicated concentration is 8%. Here, a reproducible measurement value can be obtained by setting the concentration range. In the measurement apparatus, the measurement particle count is 25000, the aperture diameter is 50 μm, the frequency value is calculated by dividing the measurement range of 1 to 30 μm into 256, and the volume integrated fraction is 50 % Particle diameter is defined as the volume-based median diameter (D 50 ).
上記のようなトナー粒子は、そのままで本発明の二成分現像剤のトナーを構成することができるが、流動性、帯電性の改良およびクリーニング性の向上などの目的で、公知の外添剤を更に添加して使用することができる。これら外添剤としては特に限定されるものではなく、種々の無機微粒子、有機微粒子及び滑剤を使用することができる。 The toner particles as described above can constitute the toner of the two-component developer of the present invention as it is, but a known external additive is used for the purpose of improving fluidity, charging property and cleaning property. Furthermore, it can be used by adding. These external additives are not particularly limited, and various inorganic fine particles, organic fine particles and lubricants can be used.
無機微粒子としては、シリカ、チタニア、アルミナなどの無機酸化物粒子を使用することが好ましく、さらに、これら無機微粒子はシランカップリング剤やチタンカップリング剤などによって疎水化処理されていることが好ましい。また、有機微粒子としては数平均一次粒子径が10〜2000nm程度の球形のものを使用することができる。
有機微粒子としては、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、スチレン−メチルメタクリレート共重合体などの重合体を使用することができる。
As the inorganic fine particles, it is preferable to use inorganic oxide particles such as silica, titania and alumina, and these inorganic fine particles are preferably subjected to a hydrophobic treatment with a silane coupling agent, a titanium coupling agent or the like. As the organic fine particles, spherical particles having a number average primary particle diameter of about 10 to 2000 nm can be used.
As the organic fine particles, polymers such as polystyrene, polymethyl methacrylate, and styrene-methyl methacrylate copolymer can be used.
外添剤の添加量としては、その合計が、トナー100質量部に対して0.05〜5質量部であることが好ましく、より好ましくは0.1〜3質量部である。 The total amount of external additives added is preferably 0.05 to 5 parts by mass, more preferably 0.1 to 3 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner.
以上のようなトナーの製造方法としては、特に限定されず、例えば粉砕法や、乳化重合凝集法、ミニエマルション重合法などの重合法などが挙げられる。 The method for producing the toner as described above is not particularly limited, and examples thereof include a pulverization method, a polymerization method such as an emulsion polymerization aggregation method, and a miniemulsion polymerization method.
〔二成分現像剤〕
本発明の二成分現像剤(以下、単に「現像剤」ともいう。)は、本発明のキャリアと、以上のようなトナーとが混合されてなるものである。
本発明の現像剤におけるトナーおよびキャリアの混合比率は、現像剤におけるトナー濃度が例えば3〜20質量%であることが好ましく、より好ましくは4〜15質量%である。
[Two-component developer]
The two-component developer of the present invention (hereinafter also simply referred to as “developer”) is a mixture of the carrier of the present invention and the toner as described above.
The mixing ratio of the toner and the carrier in the developer of the present invention is such that the toner concentration in the developer is, for example, 3 to 20% by mass, and more preferably 4 to 15% by mass.
本発明の現像剤によれば、本発明のキャリアを用いるため、当該現像剤が高い流動性を有するものとなることにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the developer of the present invention, since the carrier of the present invention is used, the developer has high fluidity, thereby suppressing the occurrence of image defects.
〔画像形成方法〕
本発明の画像形成方法は、以上のような現像剤を用いて、静電潜像を現像する工程を有する方法である。具体的には、下記の工程を有する方法が挙げられる。
工程(1):静電潜像担持体の表面を帯電する工程。
工程(2):露光することにより静電潜像担持体上に静電潜像を形成する工程。
工程(3):静電潜像担持体上に形成された静電潜像をキャリアとトナーとからなる現像剤により現像してトナー像を形成する工程。
工程(4):静電潜像担持体上に形成されたトナー像を画像支持体に転写する工程。
工程(5):画像支持体上に転写されたトナー像を定着する工程。
本発明の画像形成方法として、図4に示す画像形成装置を用いた方法について具体的に説明する。
(Image forming method)
The image forming method of the present invention is a method having a step of developing an electrostatic latent image using the developer as described above. Specific examples include a method having the following steps.
Step (1): A step of charging the surface of the electrostatic latent image carrier.
Step (2): A step of forming an electrostatic latent image on the electrostatic latent image carrier by exposure.
Step (3): A step of developing the electrostatic latent image formed on the electrostatic latent image carrier with a developer composed of a carrier and toner to form a toner image.
Step (4): A step of transferring the toner image formed on the electrostatic latent image carrier to the image support.
Step (5): A step of fixing the toner image transferred onto the image support.
As an image forming method of the present invention, a method using the image forming apparatus shown in FIG. 4 will be specifically described.
図4に示すように、この画像形成装置は、タンデム方式のカラー画像形成装置であって、垂直方向に縦列配置された4組の画像形成部10Y,10M,10C,10Kと、転写部としての無端ベルト状の中間転写体ユニット7と、画像支持体Pを搬送する無端ベルト状の給紙搬送手段21と、定着手段としての熱ロール式の定着装置24とを有する。この画像形成装置の本体Aの上面部には、原稿画像読み取り装置SCが配置されている。 As shown in FIG. 4, the image forming apparatus is a tandem color image forming apparatus, and includes four sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K arranged in a vertical column and transfer units. It has an endless belt-shaped intermediate transfer body unit 7, an endless belt-shaped paper feeding / conveying means 21 for conveying the image support P, and a heat roll type fixing device 24 as a fixing means. A document image reading device SC is disposed on the upper surface of the main body A of the image forming apparatus.
図4において、1Y,1M,1C,1Kは静電潜像担持体である感光体、2Y,2M,2C,2Kは当該感光体1Y,1M,1C,1Kの表面に一様な電位を与える帯電手段、3Y,3M,3C,3Kは一様に帯電された感光体1Y,1M,1C,1K上に画像データに基づいて露光を行うことにより静電潜像を形成する露光手段、4Y,4M,4C,4Kはトナーを感光体1Y,1M,1C,1K上に搬送して前記静電潜像を顕像化する現像手段、5Y,5M,5C,5Kは一次転写手段としての一次転写ローラ、70は中間転写体、5Aは一次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kにより中間転写体70上に転写されたトナー像を画像支持体Pに転写する二次転写手段としての二次転写ローラ、6Y,6M,6C,6Kは一次転写後に感光体1Y,1M,1C,1K上に残留した残留トナーを回収するクリーニング手段を示す。 In FIG. 4, 1Y, 1M, 1C, and 1K are photoreceptors that are electrostatic latent image carriers, and 2Y, 2M, 2C, and 2K give uniform potentials to the surfaces of the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K. The charging means 3Y, 3M, 3C, 3K are exposure means for forming an electrostatic latent image by performing exposure based on image data on the uniformly charged photoreceptors 1Y, 1M, 1C, 1K. 4M, 4C, and 4K are developing units that convey toner onto the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K to visualize the electrostatic latent images, and 5Y, 5M, 5C, and 5K are primary transfer units serving as primary transfer units. The roller, 70 is an intermediate transfer member, and 5A is a secondary transfer roller as a secondary transfer means for transferring the toner image transferred onto the intermediate transfer member 70 by the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, 5K to the image support P. , 6Y, 6M, 6C, 6K are exposed after primary transfer 1Y, 1M, 1C, and cleaning means for recovering residual toner remaining on the 1K shown.
各感光体に形成される異なる色のトナー像の1つとして、イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、ドラム状の感光体1Y、この感光体1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像手段4Y、一次転写手段としての一次転写ローラ5Yおよびクリーニング手段6Yを有する。また、別の異なる色のトナー像の1つとして、マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、ドラム状の感光体1M、この感光体1Mの周囲に配置された帯電手段2M、露光手段3M、現像手段4M、一次転写手段としての一次転写ローラ5Mおよびクリーニング手段6Mを有する。また、さらに別の異なる色のトナー像の1つとして、シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、ドラム状の感光体1C、この感光体1Cの周囲に配置された帯電手段2C、露光手段3C、現像手段4C、一次転写手段としての一次転写ローラ5Cおよびクリーニング手段6Cを有する。また、さらに他の異なる色のトナー像の1つとして、黒色画像を形成する画像形成部10Kは、ドラム状の感光体1K、この感光体1Kの周囲に配置された帯電手段2K、露光手段3K、現像手段4K、一次転写手段としての一次転写ローラ5Kおよびクリーニング手段6Kを有する。 As one of the different color toner images formed on each photoconductor, an image forming unit 10Y that forms a yellow image includes a drum-shaped photoconductor 1Y and charging means 2Y disposed around the photoconductor 1Y. , Exposure means 3Y, development means 4Y, primary transfer roller 5Y as primary transfer means, and cleaning means 6Y. An image forming unit 10M that forms a magenta image as another different color toner image includes a drum-shaped photoconductor 1M, a charging unit 2M disposed around the photoconductor 1M, and an exposure unit. 3M, a developing unit 4M, a primary transfer roller 5M as a primary transfer unit, and a cleaning unit 6M. Further, an image forming unit 10C that forms a cyan image as another different color toner image includes a drum-shaped photoconductor 1C, charging means 2C disposed around the photoconductor 1C, and exposure. Means 3C, development means 4C, primary transfer roller 5C as primary transfer means, and cleaning means 6C. Further, as one of other different color toner images, the image forming unit 10K that forms a black image includes a drum-shaped photoconductor 1K, a charging unit 2K disposed around the photoconductor 1K, and an exposure unit 3K. , Developing means 4K, primary transfer roller 5K as primary transfer means, and cleaning means 6K.
中間転写体ユニット7は、複数のローラ71,72,73,74,76により巻回され、回動可能に支持された無端ベルト状の中間転写体70と、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kと、クリーニング装置6Aとを有する。 The intermediate transfer body unit 7 is wound around a plurality of rollers 71, 72, 73, 74, and 76, and is supported by an endless belt-like intermediate transfer body 70, and primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, 5K and a cleaning device 6A.
このような画像形成装置においては、画像形成部10Y,10M,10C,10Kにおいて、感光体1Y,1M,1C,1K上に、帯電手段2Y,2M,2C,2Kにより帯電、露光手段3Y,3M,3C,3Kにより露光、現像手段4Y,4M,4C,4Kにより現像を経て各色のトナー像が形成され、一次転写ローラ5Y,5M,5C,5Kにより中間転写体70上に各色のトナー像が順次重ね合わされて転写される。そして、給紙カセット20内に収容された画像支持体Pが、給紙搬送手段21により給紙され、複数の中間ローラ22A,22B,22C,22D、レジストローラ23を経て、二次転写ローラ5Aに搬送されると共に、当該画像支持体P上に中間転写体70上に転写されたカラートナー像が一括して転写される。その後、画像支持体P上に転写されたカラートナー像が定着装置24において加圧および加熱により定着され、カラートナー像が定着された画像支持体Pが排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。トナー像を中間転写体70に転写させた後の感光体1Y,1M,1C,1Kは、クリーニング手段6Y,6M,6C,6Kにより転写時に感光体に残されたトナーを清掃、感光体表面に脂肪酸金属塩を供給、供給された脂肪酸金属塩を延展して感光体表面に脂肪酸金属塩の膜を形成した後に、次の画像形成に供される。
一方、二次転写ローラ5Aにより画像支持体P上にカラートナー像を転写した後、画像支持体Pを曲率分離した中間転写体70は、クリーニング装置6Aにより残留トナーが除去される。
In such an image forming apparatus, in the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, the photosensitive members 1Y, 1M, 1C, and 1K are charged and charged by the charging units 2Y, 2M, 2C, and 2K, and the exposing units 3Y and 3M. , 3C, 3K, and developing means 4Y, 4M, 4C, 4K are developed to form toner images of each color, and the primary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, 5K form toner images of each color on the intermediate transfer member 70. Sequentially superimposed and transferred. Then, the image support P housed in the paper feed cassette 20 is fed by the paper feed / conveying means 21 and passes through a plurality of intermediate rollers 22A, 22B, 22C, 22D and a registration roller 23, and then the secondary transfer roller 5A. And the color toner images transferred onto the intermediate transfer member 70 are collectively transferred onto the image support P. Thereafter, the color toner image transferred onto the image support P is fixed by pressing and heating in the fixing device 24, and the image support P on which the color toner image is fixed is sandwiched between the paper discharge rollers 25 and out of the apparatus. It is placed on the paper discharge tray 26. The photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K after the toner image is transferred to the intermediate transfer body 70 cleans the toner remaining on the photoreceptor during the transfer by the cleaning means 6Y, 6M, 6C, and 6K, and the surface of the photoreceptor. After the fatty acid metal salt is supplied and the supplied fatty acid metal salt is spread to form a film of the fatty acid metal salt on the surface of the photoreceptor, it is used for the next image formation.
On the other hand, after the color toner image is transferred onto the image support P by the secondary transfer roller 5A, the residual toner is removed by the cleaning device 6A from the intermediate transfer body 70 which has separated the curvature of the image support P.
本発明の画像形成方法によれば、本発明の現像剤を用いて静電潜像を現像するため、当該現像剤が高い流動性を有するものであることにより、画像欠陥の発生が抑制される。 According to the image forming method of the present invention, since the electrostatic latent image is developed using the developer of the present invention, the occurrence of image defects is suppressed because the developer has high fluidity. .
以下、本発明の具体的な実施例について説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Hereinafter, specific examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited thereto.
<トナーの製造例1>
(コア用樹脂粒子の作製)
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた反応容器中に、下記重合性単量体を混合してなる重合性単量体混合液を作製した。
スチレン 110.9質量部
n−ブチルアクリレート 52.8質量部
メタクリル酸 12.3質量部
この混合液に、パラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製)93.8質量部を添加した後、80℃に加温して溶解し、重合性単量体溶液を作製した。
<Toner Production Example 1>
(Preparation of core resin particles)
(1) First-stage polymerization A polymerizable monomer mixture obtained by mixing the following polymerizable monomers in a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe and a nitrogen introducing device was prepared.
Styrene 110.9 parts by mass n-Butyl acrylate 52.8 parts by mass Methacrylic acid 12.3 parts by mass After adding 93.8 parts by mass of paraffin wax “HNP-57” (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) And dissolved at 80 ° C. to prepare a polymerizable monomer solution.
一方、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製し、この界面活性剤溶液を80℃に加熱した後、上記重合性単量体溶液を投入し、循環経路を有する機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)により、重合性単量体溶液を2時間混合分散させた。そして、粒径が体積基準のメディアン径(D50)で245nmの乳化粒子(油滴)の分散液を調製した。 On the other hand, after preparing a surfactant solution in which 2.9 parts by mass of sodium polyoxyethylene (2) dodecyl ether sulfate was dissolved in 1340 parts by mass of ion-exchanged water, and heating the surfactant solution to 80 ° C., the above The polymerizable monomer solution was added, and the polymerizable monomer solution was mixed and dispersed for 2 hours by a mechanical disperser “CLEAMIX” (manufactured by M Technique) having a circulation path. Then, a dispersion liquid of emulsified particles (oil droplets) having a particle diameter of 245 nm with a volume-based median diameter (D 50 ) was prepared.
次いで、イオン交換水1460質量部を添加した後、重合開始剤(過硫酸カリウム)6質量部をイオン交換水142質量部に溶解させた重合開始剤溶液と、n−オクチルメルカプタン1.8質量部とを添加し、温度を80℃とした。この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌することにより重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子〔C〕を作製した。 Next, after adding 1460 parts by mass of ion-exchanged water, a polymerization initiator solution in which 6 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate) was dissolved in 142 parts by mass of ion-exchanged water and 1.8 parts by mass of n-octyl mercaptan Were added to bring the temperature to 80 ° C. This system was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to perform polymerization (first stage polymerization) to produce resin particles [C].
(2)第2段重合(外層の形成)
樹脂粒子〔C〕に、重合開始剤(過硫酸カリウム)5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下にて下記重合性単量体を混合してなる重合性単量体混合液を1時間かけて滴下した。
スチレン 282.2質量部
n−ブチルアクリレート 134.4質量部
メタクリル酸 31.4質量部
n−オクチルメルカプタン 4.93質量部
滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌を行って第2段重合(外層の形成)を行った。その後、28℃まで冷却し、コア用樹脂粒子〔1〕を得た。コア用樹脂粒子〔1〕の質量平均分子量は21,300、粒径は体積基準のメディアン径(D50)で180nm、ガラス転移点(Tg)は39℃であった。
(2) Second stage polymerization (formation of outer layer)
A polymerization initiator solution prepared by dissolving 5.1 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate) in 197 parts by mass of ion-exchanged water is added to the resin particles [C], and the following polymerization property is obtained at a temperature of 80 ° C. A polymerizable monomer mixture obtained by mixing the monomers was added dropwise over 1 hour.
Styrene 282.2 parts by mass n-butyl acrylate 134.4 parts by weight Methacrylic acid 31.4 parts by mass n-octyl mercaptan 4.93 parts by mass Formation). Then, it cooled to 28 degreeC and obtained resin particle for cores [1]. The resin particle for core [1] had a mass average molecular weight of 21,300, a particle size of 180 nm in volume-based median diameter (D 50 ), and a glass transition point (Tg) of 39 ° C.
(シェル用樹脂粒子の調製)
撹拌装置、温度センサー、冷却管および窒素導入装置を取り付けた反応容器中に、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.0質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた重合開始剤溶液を添加し、下記重合性単量体を混合してなる重合性単量体混合液を3時間かけて滴下した。
スチレン 528質量部
n−ブチルアクリレート 176質量部
メタクリル酸 120質量部
n−オクチルメルカプタン 22質量部
滴下終了後、この系を80℃にて1時間にわたり加熱、撹拌して重合を行い、シェル用樹脂粒子〔1〕を調製した。シェル用樹脂粒子〔1〕の質量平均分子量は12,000、粒径は体積基準のメディアン径(D50)で120nm、ガラス転移点(Tg)は53℃であった。
(Preparation of resin particles for shell)
Surfactant solution in which 2.0 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate is dissolved in 3000 parts by mass of ion-exchanged water in a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introduction apparatus. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream.
To this surfactant solution, a polymerization initiator solution in which 10 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate) is dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water is added, and the following polymerizable monomer is mixed. The monomer mixture was added dropwise over 3 hours.
Styrene 528 parts by weight n-butyl acrylate 176 parts by weight Methacrylic acid 120 parts by weight n-octyl mercaptan 22 parts by weight After completion of dropping, the system is heated and stirred at 80 ° C. for 1 hour to polymerize, and resin particles for shells [1] was prepared. The resin particles for shell [1] had a mass average molecular weight of 12,000, a particle size of 120 nm in volume-based median diameter (D 50 ), and a glass transition point (Tg) of 53 ° C.
(着色剤分散液の調製)
ドデシル硫酸ナトリウム10質量%の水溶液900質量部を撹拌しながら、着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)100質量部を徐々に添加し、次いで、機械式分散機「クレアミックス」(エム・テクニック社製)を用いて分散処理することにより、着色剤粒子が分散されてなる着色剤分散液〔1〕を調製した。この着色剤分散液〔1〕中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装株式会社製)を用いて測定したところ、150nmであった。
(Preparation of colorant dispersion)
While stirring 900 parts by weight of an aqueous solution of 10% by weight sodium dodecyl sulfate, 100 parts by weight of a colorant “Regal 330R” (Cabot) was added gradually, and then a mechanical disperser “Clearmix” (M Technique) The colorant dispersion liquid [1] in which the colorant particles are dispersed was prepared by carrying out a dispersion treatment using The average dispersion diameter of the colorant particles in the colorant dispersion liquid [1] was measured using a dynamic light scattering particle size analyzer “Microtrac UPA150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.).
(コア部の形成)
コア用樹脂粒子〔1〕420.7質量部(固形分換算)とイオン交換水900質量部と着色剤分散液〔1〕200質量部とを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置および撹拌装置を取り付けた反応容器に入れて撹拌した。反応容器内の温度を30℃に調整した後、この溶液に5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9に調整した。
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下において、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターマルチサイザー3」(コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、粒径が体積基準のメディアン径(D50)で5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させ、更に熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたり加熱撹拌することにより融着を継続させ、コア部を形成した。コア部の円形度を「FPIA2100」(システックス社製)にて測定したところ0.930であった。
(Formation of core part)
Resin particles for core [1] 420.7 parts by mass (converted to solid content), 900 parts by mass of ion-exchanged water, and 200 parts by mass of colorant dispersion [1], a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, and a stirring device Was stirred in a reaction vessel equipped with. After adjusting the temperature in the reaction vessel to 30 ° C., 5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added to this solution to adjust the pH to 9.
Next, an aqueous solution obtained by dissolving 2 parts by mass of magnesium chloride hexahydrate in 1000 parts by mass of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. After standing for 3 minutes, the temperature was raised and the system was heated to 65 ° C. over 60 minutes. In this state, the particle size of the associated particles was measured with “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Coulter Inc.). When the particle size reached 5.5 μm as the volume-based median diameter (D 50 ), sodium chloride 40 .2 parts by mass of an aqueous solution obtained by dissolving 1000 parts by mass of ion-exchanged water was added to stop the growth of the particle size, and the fusion was continued by heating and stirring at a liquid temperature of 70 ° C. for 1 hour as an aging treatment, A core part was formed. When the circularity of the core portion was measured with “FPIA2100” (manufactured by Systex), it was 0.930.
(シェル層の形成)
次いで、65℃においてシェル用樹脂粒子〔1〕50質量部(固形分換算)を添加し、更に塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、10分間かけて添加した後、70℃(シェル化温度)まで昇温し、1時間にわたり撹拌を継続し、コア部の表面にシェル用樹脂粒子〔1〕を融着させた。その後、75℃にて20分間熟成処理を行い、シェル層を形成し、塩化ナトリウム40.2質量部を加え、8℃/minの条件で30℃まで冷却して着色粒子分散液〔1〕を調製した。
(Formation of shell layer)
Next, at 65 ° C., 50 parts by mass of the resin particles for shell [1] (in terms of solid content) are added, and an aqueous solution in which 2 parts by mass of magnesium chloride hexahydrate is dissolved in 1000 parts by mass of ion-exchanged water is added for 10 minutes. After the addition, the temperature was raised to 70 ° C. (shell formation temperature), and stirring was continued for 1 hour to fuse the resin particles for shell [1] to the surface of the core. Thereafter, an aging treatment is carried out at 75 ° C. for 20 minutes, a shell layer is formed, 40.2 parts by mass of sodium chloride is added, and the mixture is cooled to 30 ° C. under the condition of 8 ° C./min. Prepared.
(洗浄、乾燥)
着色粒子分散液〔1〕をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械社製)で固液分離し、着色粒子のウェットケーキを形成した。このウェットケーキを、バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで水洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して着色粒子〔1〕を得た。着色粒子〔1〕は、粒径が体積基準のメディアン径(D50)で6.0μm、ガラス転移点(Tg)が39.5℃であった。
(Washing, drying)
The colored particle dispersion [1] was subjected to solid-liquid separation with a basket-type centrifuge “MARK III model number 60 × 40” (manufactured by Matsumoto Kikai Co., Ltd.) to form a wet cake of colored particles. This wet cake is washed with water in a basket-type centrifuge until the electric conductivity of the filtrate reaches 5 μS / cm, and then transferred to “flash jet dryer” (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). It dried until it became it, and colored particle [1] was obtained. The colored particles [1] had a particle size of 6.0 μm in terms of volume-based median diameter (D 50 ) and a glass transition point (Tg) of 39.5 ° C.
(トナーの作製)
着色粒子〔1〕100質量部に対し、疎水性シリカ微粒子(数平均一次粒子径=80nm)を3.5質量%、疎水性チタニア微粒子(数平均一次粒子径=10nm)を0.6質量%添加し、「ヘンシェルミキサー」(三井三池化工社製)を用いて、周速35m/secで25分間混合して、トナー粒子〔1〕よりなるトナー〔1〕を作製した。トナー粒子〔1〕は、粒径が体積基準のメディアン径(D50)で6.0μmであった。
(Production of toner)
Hydrophobic silica fine particles (number average primary particle size = 80 nm) are 3.5% by mass, and hydrophobic titania fine particles (number average primary particle size = 10 nm) are 0.6% by mass with respect to 100 parts by mass of the colored particles [1]. Then, using a “Henschel mixer” (manufactured by Mitsui Miike Chemical Co., Ltd.), the mixture was mixed at a peripheral speed of 35 m / sec for 25 minutes to prepare toner [1] composed of toner particles [1]. Toner particles [1] had a particle size of 6.0 μm in terms of volume-based median diameter (D 50 ).
〔コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1〕
(A)粉砕工程
MnO:35mol%、MgO:14.5mol%、Fe2 O3 :50mol%およびSrO:0.5mol%になるようにフェライト原料を秤量し、湿式ボールミルで5時間粉砕処理を行い、スラリーを得た。得られたスラリーをスプレードライヤーにて乾燥し、球状の粒子よりなる粉砕物〔1〕を得た。MnO原料としては四酸化三マンガンを、MgO原料としては水酸化マグネシウムを、SrO原料としては炭酸ストロンチウムをそれぞれ用いた。
[Production example 1 of core particles (porous ferrite particles)]
(A) Milling Step MnO: 35mol%, MgO: 14.5mol %, Fe 2 O 3: 50mol% and SrO: ferrite raw materials were weighed so as to 0.5 mol%, for 5 hours pulverized with a wet ball mill A slurry was obtained. The obtained slurry was dried with a spray dryer to obtain a pulverized product [1] composed of spherical particles. Trimanganese tetraoxide was used as the MnO raw material, magnesium hydroxide was used as the MgO raw material, and strontium carbonate was used as the SrO raw material.
(B)仮焼成工程
この粉砕物〔1〕における粒子を粒度調整した後、ロータリー式電気炉を用いて950℃にて2時間加熱し、仮焼成処理を行い、仮焼成物〔1〕を得た。
(B) Temporary calcination step After adjusting the particle size of the pulverized product [1], the particles are heated at 950 ° C. for 2 hours using a rotary electric furnace, and subjected to a temporary calcination treatment to obtain a temporary calcination product [1]. It was.
(C)本焼成工程
仮焼成物〔1〕を1/8インチ径のステンレスビーズを用いて湿式ボールミルで1時間粉砕した後、さらに1/16インチ径のステンレスビーズを用いて4時間粉砕処理を行った。このスラリー中における粒子の一次粒子径は、体積基準のメディアン径(D50)で2.95μmであった。なお、この一次粒子径は「マイクロトラックUPA150」(日機装株式会社製)を用いて測定した。そして、バインダーとしてポリビニルアルコール(20質量%溶液)を固形分に対して0.6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、得られた粒子の粒度調整を行い、その後、650℃にて2時間加熱して分散剤やバインダーなどの有機成分の除去を行った。そして、ロータリー式電気炉を用いて、875℃にて1時間保持して本焼成処理を行い、本焼成物〔1〕を得た。このとき、炉内に水素ガスを投入し、炉内を還元性雰囲気下とした。
(C) Main calcination step The calcined product [1] is pulverized for 1 hour by a wet ball mill using 1/8 inch diameter stainless steel beads, and further pulverized for 4 hours using 1/16 inch diameter stainless steel beads. went. The primary particle diameter of the particles in this slurry was 2.95 μm in terms of volume-based median diameter (D 50 ). The primary particle size was measured using “Microtrac UPA150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.). Then, 0.6% by mass of polyvinyl alcohol (20% by mass solution) as a binder is added to the solid content, and then granulated and dried by a spray dryer, and the particle size of the obtained particles is adjusted, and then 650 The organic components such as the dispersant and the binder were removed by heating at 0 ° C. for 2 hours. And using a rotary electric furnace, it hold | maintained at 875 degreeC for 1 hour, this baking process was performed, and this baking product [1] was obtained. At this time, hydrogen gas was charged into the furnace, and the inside of the furnace was placed in a reducing atmosphere.
(D)分級工程
この本焼成物〔1〕を、解砕し、風力分級法により分級処理を行って粒度調整をし、磁力選鉱により低磁力品を分別し、多孔質フェライト粒子〔1〕を得た。この多孔質フェライト粒子〔1〕の細孔径は0.45μm、形状係数SF−1は110、形状係数SF−2は125であった。なお、多孔質フェライト粒子の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2は、上述した測定方法により測定した。以下、同様とする。
(D) Classifying step The fired product [1] is crushed, subjected to classification by an air classification method, particle size is adjusted, low-magnetization products are separated by magnetic separation, and porous ferrite particles [1] are separated. Obtained. The porous ferrite particles [1] had a pore diameter of 0.45 μm, a shape factor SF-1 of 110, and a shape factor SF-2 of 125. The pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the porous ferrite particles were measured by the measurement method described above. The same shall apply hereinafter.
〔コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例2〕
コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1における(C)本焼成工程において、トンネル式電気炉を用いて、大気雰囲気下、1050℃にて1時間保持し、その後、さらにトンネル式電気炉を用いて、窒素ガス雰囲気下、1150℃にて1時間保持して本焼成処理を行ったことの他は同様にして、多孔質フェライト粒子〔2〕を得た。この多孔質フェライト粒子〔2〕の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2を表1に示す。
[Production Example 2 of Core Particle (Porous Ferrite Particle)]
In the main firing step (C) in the production example 1 of the core particles (porous ferrite particles), a tunnel electric furnace is used and kept at 1050 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. The porous ferrite particles [2] were obtained in the same manner except that the main calcination treatment was performed by holding at 1150 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere. Table 1 shows the pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the porous ferrite particles [2].
〔コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例3〕
コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1における(C)本焼成工程において、粉砕処理の条件として、1/8インチ径のステンレスビーズを用いて湿式ボールミルで1時間粉砕した後、さらに1/16インチ径のステンレスビーズを用いて12時間粉砕して、スラリー中の粉砕物の一次粒子径(D50)を1μmとし、さらに本焼成処理の条件として、ロータリー式電気炉にて、炉内に水素ガスを投入し、炉内を還元性雰囲気下にして、850℃にて1時間保持して行ったことの他は同様にして、多孔質フェライト粒子〔3〕を得た。この多孔質フェライト粒子〔3〕の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2を表1に示す。
[Production Example 3 of Core Particle (Porous Ferrite Particle)]
In the main firing step (C) in the production example 1 of the core particles (porous ferrite particles), as pulverization conditions, pulverization was performed using a 1/8 inch stainless steel bead for 1 hour in a wet ball mill, and then 1 / and pulverized for 12 hours using stainless beads 16 inch diameter primary particle size of the pulverized product in the slurry (D 50) and 1 [mu] m, as further conditions for the sintering process, a rotary type electric furnace, the furnace Porous ferrite particles [3] were obtained in the same manner except that hydrogen gas was charged and the inside of the furnace was placed in a reducing atmosphere and maintained at 850 ° C. for 1 hour. Table 1 shows the pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the porous ferrite particles [3].
〔コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例4〕
コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1における(C)本焼成工程において、粉砕処理の条件として、1/8インチ径のステンレスビーズを用いて湿式ボールミルで1時間粉砕した後、さらに1/16インチ径のステンレスビーズを用いて15時間粉砕して、スラリー中の粉砕物の一次粒子径(D50)を0.8μmとし、さらに本焼成処理の条件として、ロータリー式電気炉にて、炉内に水素ガスを投入し、炉内を還元性雰囲気下にして、850℃にて1時間保持して行ったことの他は同様にして、多孔質フェライト粒子〔4〕を得た。この多孔質フェライト粒子〔4〕の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2を表1に示す。
[Production Example 4 of Core Particles (Porous Ferrite Particles)]
In the main firing step (C) in the production example 1 of the core particles (porous ferrite particles), as pulverization conditions, pulverization was performed using a 1/8 inch stainless steel bead for 1 hour in a wet ball mill, and then 1 / Crushing for 15 hours using 16-inch diameter stainless steel beads, the primary particle size (D 50 ) of the pulverized product in the slurry is 0.8 μm, and the conditions for the main firing treatment are as follows: Porous ferrite particles [4] were obtained in the same manner except that hydrogen gas was charged therein and the furnace was placed in a reducing atmosphere and maintained at 850 ° C. for 1 hour. Table 1 shows the pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the porous ferrite particles [4].
〔コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例5〕
コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1における(C)本焼成工程において、トンネル式電気炉を用いて、大気雰囲気下、1050℃にて1時間保持し、その後、さらにトンネル式電気炉を用いて、窒素ガス雰囲気下、1200℃にて1時間保持して本焼成処理を行ったことの他は同様にして、多孔質フェライト粒子〔5〕を得た。この多孔質フェライト粒子〔5〕の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2を表1に示す。
[Production Example 5 of core particles (porous ferrite particles)]
In the main firing step (C) in the production example 1 of the core particles (porous ferrite particles), a tunnel electric furnace is used and kept at 1050 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. The porous ferrite particles [5] were obtained in the same manner except that the main calcination treatment was performed by holding at 1200 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere. Table 1 shows the pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the porous ferrite particles [5].
〔コア粒子の製造例6〕
コア粒子(多孔質フェライト粒子)の製造例1における(C)本焼成工程において、トンネル式電気炉を用いて、大気雰囲気下、1050℃にて1時間保持し、その後、さらにトンネル式電気炉を用いて、窒素ガス雰囲気下、1350℃にて6時間保持して本焼成処理を行ったことの他は同様にして、フェライト粒子〔6〕を得た。このフェライト粒子〔6〕の細孔径、形状係数SF−1および形状係数SF−2を表1に示す。
[Production Example 6 of Core Particle]
In the main firing step (C) in the production example 1 of the core particles (porous ferrite particles), a tunnel electric furnace is used and kept at 1050 ° C. for 1 hour in an air atmosphere. The ferrite particles [6] were obtained in the same manner except that the main baking treatment was performed by holding at 1350 ° C. for 6 hours in a nitrogen gas atmosphere. Table 1 shows the pore diameter, shape factor SF-1 and shape factor SF-2 of the ferrite particles [6].
<キャリアの製造例1>
多孔質フェライト粒子〔1〕100質量部と、メタクリル酸エステル系樹脂よりなる被覆用微粒子(ガラス転移点:115℃、粒径(D50):100nm)5質量部とからなるキャリア原料を図1に示す撹拌装置における混合撹拌槽(30)に投入し、予備混合工程として、周速1m/secで2分間低速混合・撹拌した。そして、キャリア中間体形成工程として、ジャケット(37)に冷水を通過させ、40℃にて周速8m/secで20分間混合・撹拌し、キャリア中間体を形成した。その後、キャリア粒子形成工程として、ジャケット(37)に蒸気を通過させ、キャリア中間体を120℃にて周速8m/secで30分間撹拌してキャリア粒子よりなるキャリア〔1〕を得た。このキャリア粒子〔1〕の形状係数SF−1および形状係数SF−2を表2に示す。なお、キャリア粒子の形状係数SF−1および形状係数SF−2は、上述した測定方法により測定した。以下、同様とする。
<Carrier Production Example 1>
A carrier raw material comprising 100 parts by mass of porous ferrite particles [1] and 5 parts by mass of coating fine particles (glass transition point: 115 ° C., particle size (D 50 ): 100 nm) made of a methacrylic ester resin is shown in FIG. Was added to the mixing and stirring tank (30) in the stirring apparatus shown in FIG. 2 and, as a preliminary mixing step, low-speed mixing and stirring were performed at a peripheral speed of 1 m / sec for 2 minutes. Then, as a carrier intermediate forming step, cold water was passed through the jacket (37), and mixed and stirred at 40 ° C. and a peripheral speed of 8 m / sec for 20 minutes to form a carrier intermediate. Thereafter, as a carrier particle forming step, steam was passed through the jacket (37), and the carrier intermediate was stirred at 120 ° C. at a peripheral speed of 8 m / sec for 30 minutes to obtain a carrier [1] composed of carrier particles. Table 2 shows the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the carrier particles [1]. In addition, the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the carrier particles were measured by the measurement method described above. The same shall apply hereinafter.
<キャリアの製造例2〜6>
キャリアの製造例1において、キャリア原料として多孔質フェライト粒子〔1〕に代えて多孔質フェライト粒子〔2〕〜〔5〕およびフェライト粒子〔6〕をそれぞれ用いたことの他は同様にしてキャリア粒子〔2〕〜〔6〕よりなるキャリア〔2〕〜〔6〕を得た。キャリア粒子〔2〕〜〔6〕の形状係数SF−1および形状係数SF−2を表2に示す。
<Carrier Production Examples 2 to 6>
In the carrier production example 1, the carrier particles were similarly used except that the porous ferrite particles [2] to [5] and the ferrite particles [6] were used in place of the porous ferrite particles [1] as the carrier raw material. Carriers [2] to [6] comprising [2] to [6] were obtained. Table 2 shows the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the carrier particles [2] to [6].
<キャリアの製造例7>
キャリアの製造例1において、キャリア原料として多孔質フェライト粒子〔1〕に代えて多孔質フェライト粒子〔5〕を用い、また、メタクリル酸エステル系樹脂微粒子の添加量を10質量部に変更したことの他は同様にしてキャリア粒子〔7〕よりなるキャリア〔7〕を得た。キャリア粒子〔7〕の形状係数SF−1および形状係数SF−2を表2に示す。
<Carrier Production Example 7>
In Carrier Production Example 1, porous ferrite particles [5] were used instead of porous ferrite particles [1] as a carrier raw material, and the addition amount of methacrylic ester resin fine particles was changed to 10 parts by mass. Other than that, a carrier [7] composed of carrier particles [7] was obtained in the same manner. Table 2 shows the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2 of the carrier particles [7].
なお、キャリア〔1〕〜〔4〕は、本発明の実施例に係るキャリアであり、キャリア〔5〕〜〔7〕は比較例に係るキャリアである。 Carriers [1] to [4] are carriers according to examples of the present invention, and carriers [5] to [7] are carriers according to comparative examples.
<現像剤の製造例1〜7>
トナー〔1〕とキャリア〔1〕〜〔7〕をそれぞれ用い、配合比をキャリア100質量部に対してトナー8質量部とし、トナーとキャリアをVブレンダーにて、常温常湿(20℃、50%RH)環境下で、回転数20rpm、撹拌時間20分間でブレンドした後、125μmの篩分網にて篩分し、現像剤〔1〕〜〔7〕を得た。
<Developer Production Examples 1 to 7>
The toner [1] and the carriers [1] to [7] are used, the blending ratio is 8 parts by mass of the toner with respect to 100 parts by mass of the carrier, and the toner and the carrier are mixed at room temperature and normal humidity (20 ° C., 50 % RH), blending was carried out at a rotation speed of 20 rpm and a stirring time of 20 minutes, followed by sieving with a 125 μm sieving screen to obtain developers [1] to [7].
〔実施例1〜4および比較例1〜3〕
デジタルカラー複合機「bizhub PRO C6500」(コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製)に現像剤〔1〕〜〔7〕をそれぞれ充填し、室温20℃、湿度50%RHの環境下において、A4判上質紙(64g/m2 )上に画素率1%の画像(文字画像7%、人物顔写真、ベタ白画像、ベタ黒画像がそれぞれ1/4等分の画像)を形成し、これを20万枚行った。下記評価方法による評価結果を表3に示す。
[Examples 1-4 and Comparative Examples 1-3]
Digital color MFP “bizhub PRO C6500” (manufactured by Konica Minolta Business Technologies) is filled with developer [1] to [7], respectively, and is subjected to A4 size fine paper in an environment of room temperature 20 ° C. and humidity 50% RH. An image with a pixel rate of 1% (a 7% character image, a human face photo, a solid white image, and a solid black image each equal to 1/4) is formed on 64 g / m 2 ), and this is performed 200,000 sheets It was. Table 3 shows the evaluation results obtained by the following evaluation methods.
(1)転写性
初期と20万枚印刷後において、画素濃度1.30のソリッド画像(20mm×50mm)を形成し、下記式(1)により転写率をそれぞれ求め、下記評価基準により評価を行った。
式(1):転写率(%)=(画像支持体に転写されたトナーの質量/感光体上に現像されたトナーの質量)×100
−評価基準−
A:転写率が96%以上
B:転写率が80%以上96%未満(実用上問題ないレベル)
C:転写率が80%未満(実用上問題となるレベル)
(1) Transferability A solid image (20 mm × 50 mm) having a pixel density of 1.30 is formed at the initial stage and after printing 200,000 sheets, and the transfer rate is obtained by the following formula (1), and evaluated according to the following evaluation criteria. It was.
Formula (1): Transfer rate (%) = (mass of toner transferred to image support / mass of toner developed on photoreceptor) × 100
-Evaluation criteria-
A: Transfer rate is 96% or more B: Transfer rate is 80% or more and less than 96% (a level that causes no problem in practical use)
C: Transfer rate is less than 80% (a level that causes practical problems)
(2)キャリア付着
20万枚印刷後において、ベタ画像の印刷を行い、ベタ画像上に見られたキャリア粒子の個数を、拡大鏡を使用して目視により測定し、下記評価基準により評価を行った。
−評価基準−
A:ベタ画像上にキャリア粒子の付着なし
B:ベタ画像上にキャリア粒子が5個以内で付着している(実用上問題ないレベル)
C:ベタ画像上にキャリア粒子が5個を超えて付着している(実用上問題となるレベル)
(2) Carrier adhesion After printing 200,000 sheets, a solid image is printed, the number of carrier particles seen on the solid image is measured visually using a magnifying glass, and evaluated according to the following evaluation criteria. It was.
-Evaluation criteria-
A: No carrier particles adhere on the solid image B: No more than 5 carrier particles adhere to the solid image (a level that causes no problem in practice)
C: More than 5 carrier particles are adhered on the solid image (a level that causes a practical problem).
(3)トナー・キャリア飛散
20万枚印刷後に現像器周辺のトナー飛散とキャリア飛散による機内汚れ状態を目視で観察し、下記評価基準により評価を行った。
−評価基準−
A:トナー・キャリア飛散による機内汚れ全くなし
B:軽微なトナー・キャリア飛散による機内汚れはあるが、メンテナンス時に掃除機を必要としない程度(実用上問題ないレベル)
C:トナー・キャリア飛散による機内汚れがひどく、メンテナンス時に手が汚れ掃除機による掃除が必要となる程度(実用上問題となるレベル)
(3) Toner / carrier scattering After 200,000 sheets were printed, the toner scattering around the developing unit and the contamination inside the apparatus due to carrier scattering were visually observed and evaluated according to the following evaluation criteria.
-Evaluation criteria-
A: No in-machine contamination due to toner / carrier scattering B: In-machine contamination due to slight toner / carrier scattering, but no need for a vacuum cleaner during maintenance (a level that is practically acceptable)
C: Degree of contamination inside the machine due to toner / carrier scattering is severe, and the hand is required to be cleaned with a dirt cleaner during maintenance (practical problem level)
(4)濃度ムラ(ゴースト)
初期と20万枚印刷後において、ベタ画像の印刷を行い、ゴーストの発生の有無を下記評価基準により行った。
なお、ゴーストとは、現像スリーブ上の現像剤の入れ替え不良により、画像濃度が徐々に低下する現象をいう。
−評価基準−
A:ベタ画像にゴーストの発生なし
B:ベタ画像に軽微なゴーストが発生している(実用上問題ないレベル)
C:ベタ画像にゴーストが発生している(実用上問題となるレベル)
(4) Density unevenness (ghost)
A solid image was printed at the initial stage and after printing 200,000 sheets, and whether or not a ghost was generated was evaluated according to the following evaluation criteria.
Note that ghost refers to a phenomenon in which the image density gradually decreases due to poor replacement of the developer on the developing sleeve.
-Evaluation criteria-
A: No ghost image is generated in the solid image B: A slight ghost image is generated in the solid image (a level at which there is no practical problem)
C: A ghost is generated in the solid image (a level causing a problem in practice).
1Y,1M,1C,1K 感光体
2Y,2M,2C,2K 帯電手段
3Y,3M,3C,3K 露光手段
4Y,4M,4C,4K 現像手段
5A 二次転写ローラ
5Y,5M,5C,5K 一次転写ローラ
6A クリーニング装置
6Y,6M,6C,6K クリーニング手段
7 中間転写体ユニット
10Y、10M、10C、10K 画像形成部
20 給紙カセット
21 給紙搬送手段
22A,22B,22C,22D 中間ローラ
23 レジストローラ
24 定着装置
25 排紙ローラ
26 排紙トレイ
30 混合撹拌槽
30a 底部
31 上蓋
32 原料投入口
33 投入弁
34 フィルター
35 点検口
36 品温計
37 ジャケット
38 水平方向回転体
38a,38b,38c 回転翼
38d 中心部
39 垂直方向回転体
40 製品排出口
41 排出弁
42 モーター
70 中間転写体
71,72,73,74,76 ローラ
A 本体
SC 原稿画像読み取り装置
P 画像支持体
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductors 2Y, 2M, 2C, 2K Charging means 3Y, 3M, 3C, 3K Exposure means 4Y, 4M, 4C, 4K Developing means 5A Secondary transfer rollers 5Y, 5M, 5C, 5K Primary transfer Roller 6A Cleaning device 6Y, 6M, 6C, 6K Cleaning means 7 Intermediate transfer unit 10Y, 10M, 10C, 10K Image forming unit 20 Paper feed cassette 21 Paper feed conveyance means 22A, 22B, 22C, 22D Intermediate roller 23 Registration roller 24 Fixing device 25 Discharge roller 26 Discharge tray 30 Mixing stirring tank 30a Bottom 31 Upper lid 32 Raw material input port 33 Input valve 34 Filter 35 Inspection port 36 Thermometer 37 Jacket 38 Horizontal direction rotating bodies 38a, 38b, 38c Rotary blade 38d Center Portion 39 Vertical Rotating Body 40 Product Discharge Port 41 Discharge Valve 42 Motor 70 Middle Transfer body 71, 72, 73, 74, 76 Roller A Main body SC Document image reading device P Image support
Claims (6)
前記多孔質フェライト粒子の細孔径が0.1〜0.7μmであることを特徴とする静電荷像現像用キャリア。 A carrier for developing an electrostatic charge image comprising carrier particles formed by coating a resin on the surface of core particles comprising porous ferrite particles,
A carrier for developing an electrostatic charge image, wherein the porous ferrite particles have a pore diameter of 0.1 to 0.7 μm.
前記キャリア粒子が、形状係数SF−1が100〜120のものであることを特徴とする請求項1に記載の静電荷像現像用キャリア。 The core particles have a shape factor SF-1 of 100 to 125;
The carrier for electrostatic image development according to claim 1, wherein the carrier particles have a shape factor SF-1 of 100 to 120.
前記キャリア粒子が、形状係数SF−2が105〜125のものであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の静電荷像現像用キャリア。 The core particles have a shape factor SF-2 of 105 to 135;
The carrier for electrostatic image development according to claim 1 or 2, wherein the carrier particles have a shape factor SF-2 of 105 to 125.
下記工程1および工程2を有することを特徴とする静電荷像現像用キャリアの製造方法。
工程1 多孔質フェライト粒子よりなるコア粒子と、樹脂被覆に供される樹脂の微粒子とを、当該樹脂のガラス転移点より低い温度において混合・撹拌し、コア粒子の表面に当該樹脂の微粒子を付着させてキャリア中間体を形成する工程。
工程2 乾式法により、前記キャリア中間体を前記樹脂のガラス転移点−10℃〜ガラス転移点+20℃の温度において撹拌することにより、コア粒子の表面に樹脂被覆が施されてなるキャリア粒子を形成する工程。 A method for producing a carrier for developing an electrostatic charge image according to any one of claims 1 to 3,
A method for producing an electrostatic charge image developing carrier, comprising the following steps 1 and 2.
Step 1 Core particles made of porous ferrite particles and resin fine particles used for resin coating are mixed and stirred at a temperature lower than the glass transition point of the resin, and the resin fine particles adhere to the surface of the core particles. Forming a carrier intermediate.
Step 2 The carrier intermediate is agitated at a temperature of −10 ° C. to glass transition point + 20 ° C. of the resin to form carrier particles having a resin coating on the surface of the core particles. Process.
An image forming method comprising: developing an electrostatic latent image using the two-component developer according to claim 5.
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- 2010-09-16 JP JP2010207590A patent/JP2012063571A/en not_active Withdrawn
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