JPH0876479A - Binary system developer - Google Patents
Binary system developerInfo
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- JPH0876479A JPH0876479A JP6212202A JP21220294A JPH0876479A JP H0876479 A JPH0876479 A JP H0876479A JP 6212202 A JP6212202 A JP 6212202A JP 21220294 A JP21220294 A JP 21220294A JP H0876479 A JPH0876479 A JP H0876479A
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- Japan
- Prior art keywords
- toner
- resin
- particles
- carrier
- molecular weight
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- Withdrawn
Links
Landscapes
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、二成分系現像剤に関
し、より詳細には、帯電制御剤をトナー中に含有しない
にもかかわらず、転写効率が良く、長時間にわたり所望
の濃度の複写画像が得られる長寿命の二成分系現像剤で
あり、静電式複写機、レーザービームプリンタなどの電
子写真式画像形成装置において好適に用いられる、現像
剤に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a two-component developer, and more specifically, it has good transfer efficiency and can reproduce a desired density for a long time even if a charge control agent is not contained in the toner. The present invention relates to a long-life two-component developer capable of obtaining an image, which is preferably used in an electrophotographic image forming apparatus such as an electrostatic copying machine or a laser beam printer.
【0002】[0002]
【従来の技術】電子写真式画像形成装置において、感光
体上の静電潜像を現像するための現像剤のひとつとし
て、二成分系の現像剤が用いられている。この二成分系
現像剤は、カーボンブラックなどの着色剤および定着用
樹脂を含むトナーと、鉄粉、フェライト粒子などを含む
磁性キャリアとを含有する。2. Description of the Related Art In an electrophotographic image forming apparatus, a two-component developer is used as one of the developers for developing an electrostatic latent image on a photoconductor. This two-component developer contains a toner containing a coloring agent such as carbon black and a fixing resin, and a magnetic carrier containing iron powder, ferrite particles and the like.
【0003】現像時においては、このトナーとキャリア
とを混合することによりトナーを所定の極性に帯電さ
せ、次いでこの混合物は磁気ブラシの形で感光体に搬送
される。感光体はこの磁気ブラシにより摺擦され、感光
体表面の静電潜像にトナーが付着する。付着するトナー
量を一定にし、安定した画像を提供するためトナーに所
定の帯電量を与えるべく、トナー粒子中には帯電制御剤
が含有されるのが一般的である。負帯電性のトナーに
は、クロムのような金属を含有する含金属錯体染料(例
えばアゾ系染料)、オキシカルボン酸金属錯体(例えば
サリチル酸金属錯体)などの負電荷制御剤が使用され
(特開平3−67268号公報)、そして正帯電性のト
ナーにはニグロシンのような油溶性染料、アミン系制御
剤などの正電荷制御剤が使用されている(特開昭56−
106249号公報)。During development, the toner and carrier are mixed to charge the toner to a predetermined polarity, and then the mixture is conveyed to the photoconductor in the form of a magnetic brush. The photoconductor is rubbed by this magnetic brush, and toner adheres to the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor. A charge control agent is generally contained in the toner particles in order to make the amount of toner adhered constant and give a predetermined charge amount to the toner in order to provide a stable image. Negative charge control agents such as metal-containing complex dyes containing a metal such as chromium (eg, azo dyes) and oxycarboxylic acid metal complexes (eg, salicylic acid metal complexes) are used for negatively chargeable toners. No. 3-67268), and positively chargeable toners use oil-soluble dyes such as nigrosine and positive charge control agents such as amine-based control agents (JP-A-56-56).
106249).
【0004】従来より使用されている帯電制御剤は、ク
ロム含有錯体のように重金属を含有する化合物が多い。
そしてこれらの使用に際しては、環境安全性の観点から
各種毒性テストや安全テストをクリアした化合物が選択
されている。しかし、化合物として、あるいはトナー中
に含有させた形態での安全性には問題がないにしても、
これら重金属を含有する帯電制御剤の使用をさけること
は一層望ましいと考えられる。さらに、帯電制御剤はト
ナーを構成する材料である定着用樹脂やカーボンブラッ
クなどの着色剤に比べて単価が高いため、数%程度の含
有率にもかかわらず、トナーの単価を押し上げている。
従って、このような重金属を含有する帯電制御剤を含有
しないトナーの開発が望まれている。The charge control agents that have been conventionally used are often compounds containing heavy metals such as chromium-containing complexes.
When using these compounds, compounds that have passed various toxicity tests and safety tests are selected from the viewpoint of environmental safety. However, even if there is no problem in safety as a compound or in the form of being contained in the toner,
It would be more desirable to avoid the use of charge control agents containing these heavy metals. Further, since the charge control agent has a higher unit price than the fixing resin and the colorant such as carbon black, which are the materials constituting the toner, it increases the unit price of the toner despite the content rate of about several percent.
Therefore, there is a demand for the development of a toner containing no charge control agent containing such a heavy metal.
【0005】さらに、従来のトナーにおいては、長時間
の使用によりキャリアの粒子表面にトナー成分が付着す
るスペントを生じ、そのためにキャリアの粒子表面の帯
電状態がトナー粒子表面の帯電状態に類似してくる。そ
の結果、トナー飛散の発生や転写効率の低下が引き起こ
されるという欠点も存在する。Further, in the conventional toner, the toner component adheres to the particle surface of the carrier due to long-term use, so that the charged state of the particle surface of the carrier is similar to the charged state of the toner particle surface. come. As a result, there is also a drawback that toner scattering occurs and transfer efficiency decreases.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
課題を解決するものであり、その目的とするところは、
帯電制御剤を全く含有していないにもかかわらずトナー
が良好な帯電性能を有するため、トナーの飛散が少なく
かつ画像品質に優れた二成分系現像剤を提供することに
ある。本発明の他の目的は、長期間の使用においてもス
ペントを起こさず、その結果、良好な画像品質を維持
し、転写効率が安定し得る二成分系現像剤を提供するこ
とにある。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to:
It is an object of the present invention to provide a two-component developer in which the toner does not scatter and the image quality is excellent because the toner has good charging performance even though it does not contain any charge control agent. Another object of the present invention is to provide a two-component type developer which does not cause spent even after long-term use and, as a result, maintains good image quality and has stable transfer efficiency.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明は、トナーとキャ
リアとを含む二成分系現像剤であって;該トナーは、ト
ナー粒子を含み;該トナー粒子は、定着用樹脂、および
該樹脂中に分散された磁性粉末を含有し;該定着用樹脂
はそれぞれアニオン性極性基を有する低分子体と高分子
体とを有する樹脂を含む組成物でなり;該低分子体の酸
価は該高分子体の酸価に比して小さく;該磁性粉末は、
該定着用樹脂100重量部に対して0.1から5重量部
の割合で該トナー粒子中に含有され;該キャリアの粒子
は、熱可塑性樹脂および該熱可塑性樹脂中に分散された
高抵抗磁性粉末を含有し、その体積基準平均粒径は50
から150μmであり、該熱可塑性樹脂は、カチオン性
極性基を有する樹脂を含む樹脂組成物でなり;そして、
該高抵抗磁性粉末は、1×105Ω・cm以上の固有抵
抗を有し、該キャリアの粒子中に60から90重量%の
割合で含有され;そのことにより上記目的が達成され
る。The present invention is a two-component developer comprising a toner and a carrier; the toner comprises toner particles; the toner particles are a fixing resin, and in the resin. The fixing resin is a composition containing a resin having a low molecular weight substance having an anionic polar group and a polymer having a high molecular weight substance having an anionic polar group; and the acid value of the low molecular weight substance is high. Smaller than the acid number of the molecular body; the magnetic powder is
The toner particles are contained in the toner particles in a ratio of 0.1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the fixing resin; particles of the carrier are a thermoplastic resin and a high-resistivity magnetic material dispersed in the thermoplastic resin. It contains powder and its volume average particle size is 50
To 150 μm, and the thermoplastic resin is a resin composition containing a resin having a cationic polar group; and
The high resistance magnetic powder has a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more and is contained in the carrier particles in a proportion of 60 to 90% by weight;
【0008】好適な実施態様においては、上記トナーを
メタノールで抽出したときの抽出液は280から350
nmの領域に実質的に吸収ピークを有さず、かつ、40
0から700nmの領域における吸光度は実質的にゼロ
である。In a preferred embodiment, the extraction liquid when the toner is extracted with methanol is 280 to 350.
has substantially no absorption peak in the nm region, and 40
The absorbance in the region of 0 to 700 nm is substantially zero.
【0009】好適な実施態様においては、上記低分子体
の酸価は3から15であり、上記高分子体の酸価は6か
ら25であり、該低分子体の酸価に対する該高分子体の
酸価の比は1:1.2から1:8である。In a preferred embodiment, the acid value of the low molecular weight substance is 3 to 15, and the acid value of the high molecular weight substance is 6 to 25. The acid value ratio of is from 1: 1.2 to 1: 8.
【0010】好適な実施態様においては、上記磁性粉末
は、上記定着用樹脂100重量部に対して0.5から3
重量部の割合で含有される。In a preferred embodiment, the magnetic powder is 0.5 to 3 with respect to 100 parts by weight of the fixing resin.
It is contained in a ratio of parts by weight.
【0011】好適な実施態様においては、上記トナー粒
子の体積基準平均粒径は5から15μmであり、該トナ
ー粒子表面に体積基準平均粒径が0.05から1.0μ
mのスペーサー粒子が付着している。In a preferred embodiment, the toner particles have a volume-based average particle diameter of 5 to 15 μm, and the toner particles have a volume-based average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm.
m spacer particles are attached.
【0012】[0012]
【作用】本発明の二成分系現像剤は、アゾ系染料、オキ
シカルボン酸金属錯体などの帯電制御剤をいっさい含有
しない。従って後述のように帯電制御剤に起因するスペ
ントが発生しないため長期間にわたり高画像品質の複写
が行われ得る。現像剤中のトナーは帯電制御剤をいっさ
い含有しないため、該トナーからはあらゆる化学的ある
いは物理的手段によってもこのような帯電制御剤、つま
り染料系の化合物は全く検出されない。例えば本発明の
現像剤に使用されるトナーからは、これらの化合物は化
学反応により検出されない。あるいは、本発明の現像剤
に使用されるトナーの有機溶媒抽出液からは、これらの
化合物に起因する吸収ピークが全く検出されない。例え
ば本発明の現像剤に使用されるトナーを有機溶媒、例え
ばメタノールで抽出すると、該抽出液は、280〜35
0nmの領域に実質的に吸収ピークを有さず、かつ40
0〜700nmの領域における吸光度が実質的にゼロで
ある。ここで、実質的に吸収ピークを有さずとは、トナ
ー0.1gをメタノール50mlで抽出した抽出液につ
いて、吸収ピークが全く検出されないか、検出されたと
してもそのピーク位置における吸光度が0.05以下で
あることをいう。同様に、吸光度が実質的にゼロである
とは、トナー0.1gをメタノール50mlで抽出した
抽出液の吸光度が0.05以下であることをいう。The two-component developer of the present invention does not contain any charge control agent such as an azo dye or a metal complex of oxycarboxylic acid. Therefore, as will be described later, the spent due to the charge control agent is not generated, so that high-quality image copying can be performed for a long time. Since the toner in the developer contains no charge control agent, such a charge control agent, that is, a dye-based compound, is not detected from the toner by any chemical or physical means. For example, these compounds are not detected by a chemical reaction in the toner used in the developer of the present invention. Alternatively, absorption peaks due to these compounds are not detected at all in the organic solvent extract of the toner used in the developer of the present invention. For example, when the toner used in the developer of the present invention is extracted with an organic solvent, for example, methanol, the extract liquid is 280-35.
It has substantially no absorption peak in the region of 0 nm, and 40
The absorbance in the region of 0 to 700 nm is substantially zero. Here, “having substantially no absorption peak” means that no absorption peak was detected in the extract obtained by extracting 0.1 g of toner with 50 ml of methanol, or even if it was detected, the absorbance at the peak position was 0. It means less than or equal to 05. Similarly, that the absorbance is substantially zero means that the absorbance of the extract obtained by extracting 0.1 g of the toner with 50 ml of methanol is not more than 0.05.
【0013】本発明の二成分系現像剤においては、トナ
ー中に上記帯電制御剤が含有されないことに起因する帯
電量の不安定性を次の事柄により補っている。まずその
第1にはトナー粒子中の定着用樹脂にアニオン性極性基
を有する樹脂を用いることであり、第2にはトナー粒子
中に磁性粉末を所定の割合で含有させることである。さ
らに、本発明においては、定着用樹脂をそれぞれアニオ
ン性極性基を有する低分子体と高分子体とを有する樹脂
を含む組成物から構成し、その低分子体における酸価を
高分子体における酸価より小さく設定することにより、
トナーの帯電不良をさらに減少することができる。さら
に必要に応じて、トナー粒子の表面に所定の粒径のスペ
ーサー粒子を付着させることにより、感光体から転写紙
上への転写効率が高められる。In the two-component developer of the present invention, the instability of the charge amount due to the fact that the toner does not contain the above charge control agent is compensated by the following matters. The first is to use a resin having an anionic polar group as the fixing resin in the toner particles, and the second is to contain the magnetic powder in a predetermined ratio in the toner particles. Further, in the present invention, the fixing resin is composed of a composition containing a resin having a low molecular weight substance having an anionic polar group and a polymer having a high molecular weight substance, and the acid value in the low molecular weight substance is By setting it smaller than the price,
The charging failure of the toner can be further reduced. Further, if necessary, spacer particles having a predetermined particle diameter are attached to the surfaces of the toner particles, so that the transfer efficiency from the photoconductor onto the transfer paper is enhanced.
【0014】本発明の現像剤中に含有されるキャリアの
粒子は、熱可塑性樹脂および該熱可塑性樹脂中に分散さ
れた磁性粉末を含有し、そのため現像剤の混合撹拌性お
よび磁気ブラシの搬送性・磁気ブラシの摺擦力の特性が
改善される。更に高抵抗磁性粉末を用いることで、誘導
電荷によるキャリア付着を防止する。The particles of the carrier contained in the developer of the present invention contain a thermoplastic resin and a magnetic powder dispersed in the thermoplastic resin, so that the mixing and stirring property of the developer and the transporting property of the magnetic brush are carried out. -The characteristics of the rubbing force of the magnetic brush are improved. Further, by using a high resistance magnetic powder, carrier adhesion due to induced charges is prevented.
【0015】上記について、以下に詳細に説明する。The above will be described in detail below.
【0016】本発明の現像剤に使用されるトナーのメタ
ノール抽出液の200〜700nmにおける吸光度曲線
を図1に示す。この曲線に示されるように、この抽出液
は各帯電制御剤に起因するピークを全く有していない。
つまり280〜350nmの領域に実質的に吸収ピーク
を有さず、かつ400〜700nmの領域における吸光
度が実質的にゼロである。これに対してアゾ系クロム金
属錯塩染料を帯電制御剤として含有するトナーのメタノ
ール抽出液の吸光度曲線は400〜700nm、特に5
50〜570nmの範囲の領域にピークを有し(図
2)、そして、サリチル酸金属錯体を帯電制御剤として
含有するトナーのメタノール抽出液の吸光度曲線は28
0〜350nmの範囲の領域にピークを有する(図
3)。FIG. 1 shows the absorbance curve of the methanol extract of the toner used in the developer of the present invention at 200 to 700 nm. As shown in this curve, this extract does not have any peaks attributed to each charge control agent.
That is, it has substantially no absorption peak in the region of 280 to 350 nm, and the absorbance in the region of 400 to 700 nm is substantially zero. On the other hand, the absorbance curve of the methanol extract of the toner containing the azo-type chromium metal complex salt dye as the charge control agent is 400 to 700 nm, especially 5
The toner has a peak in the range of 50 to 570 nm (FIG. 2), and the absorption curve of the methanol extract of the toner containing the salicylic acid metal complex as the charge control agent is 28.
It has a peak in the region of 0 to 350 nm (FIG. 3).
【0017】上記帯電制御剤を含有するトナーのメタノ
ール抽出液に、帯電制御剤に起因する吸収が認められる
ということは、トナー粒子表面に帯電制御剤がかなりの
高濃度で存在しているためである。The absorption due to the charge control agent is observed in the methanol extract of the toner containing the above charge control agent because the charge control agent is present on the surface of the toner particles in a considerably high concentration. is there.
【0018】スペントの発生によりキャリアの帯電性が
不充分となった従来の現像剤のフェライト系キャリアを
メタノール抽出し、その400〜700nmにおける吸
光度を調べると、その領域において、帯電制御剤に起因
するピークが認められる。例えば、図2に、その吸光度
曲線が示される、アゾ系クロム錯塩染料を含有するトナ
ーを長時間使用し、スペントが発生したときの、そのキ
ャリアのメタノール抽出液の吸光度曲線を図4に示す。
図4においては、図2における帯電制御剤と同様の位置
にピークが認められる。従来においては、スペントは、
トナーの定着用樹脂がキャリアの粒子表面に付着して樹
脂膜を形成するために生じると考えられていたが、上記
事実により、スペント発生の主な原因のひとつは帯電制
御剤のトナー粒子からのキャリアの粒子表面への移行に
あるということがわかった。When a ferrite carrier of a conventional developer in which the chargeability of the carrier became insufficient due to the generation of spent was extracted with methanol and the absorbance at 400 to 700 nm was examined, it was attributed to the charge control agent in that region. A peak is observed. For example, FIG. 2 shows the absorbance curve of the methanol extract of the carrier when a toner containing the azo chromium complex salt dye is used for a long time and a spent occurs, the absorbance curve of which is shown in FIG.
In FIG. 4, a peak is recognized at the same position as that of the charge control agent in FIG. In the past, the spent
It was thought that the resin for fixing the toner adheres to the surface of the particles of the carrier to form a resin film, but due to the above fact, one of the main causes of the spent generation is that the toner particles of the charge control agent It was found that the carrier was transferred to the particle surface.
【0019】発明者らは、さらに帯電制御剤とスペント
との関係を調べるために、次の実験を行った。まず帯電
制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を1.5重量%の割
合で含有するトナー粒子を有するトナーと、フェライト
系キャリアとを混合し、現像剤とした。この現像剤のト
ナーとキャリアとの混合・攪拌操作を続けたときの経過
時間とスペントによりキャリアの粒子表面に付着した付
着物の重量との関係を図5に示す。付着物の重量は、付
着物を有するキャリアの総重量に対する百分率でスペン
ト率として図5に示す。さらに、経過時間とトナーの帯
電量との関係を図6に示す。さらに上記帯電制御剤を含
有しないトナー粒子を有するトナーとフェライト系キャ
リアとを含む現像剤についても、同様の測定を行った。
その結果もあわせて図5および6に示す。図5および6
において、黒丸のプロットは帯電制御剤を含有するトナ
ーの測定値、白丸のプロットは帯電制御剤を有していな
いトナーの測定値を示す。図5および6から帯電制御剤
を含有するトナーは帯電制御剤を含有しないトナーに比
べて、スペントによりキャリアの粒子表面に付着物が多
く形成され、帯電量の低下の度合も大きいことがわか
る。The inventors further conducted the following experiment to investigate the relationship between the charge control agent and the spent. First, a toner having toner particles containing an azo chromium complex salt dye at a ratio of 1.5 wt% as a charge control agent was mixed with a ferrite carrier to obtain a developer. FIG. 5 shows the relationship between the elapsed time when the operation of mixing and stirring the toner of the developer and the carrier is continued and the weight of the deposit adhered to the particle surface of the carrier by the spent. The weight of the deposits is shown in FIG. 5 as the percentage of spent relative to the total weight of the carrier having the deposits. Further, FIG. 6 shows the relationship between the elapsed time and the toner charge amount. Further, the same measurement was performed for a developer containing a toner having toner particles not containing the above charge control agent and a ferrite carrier.
The results are also shown in FIGS. 5 and 6. 5 and 6
In the above, the black circle plot shows the measured value of the toner containing the charge control agent, and the white circle plot shows the measured value of the toner not having the charge control agent. From FIGS. 5 and 6, it can be seen that the toner containing the charge control agent has a larger amount of deposits on the particle surface of the carrier due to the spent and the degree of decrease in the charge amount is larger than that of the toner containing no charge control agent.
【0020】スペントによりフェライト系キャリアの粒
子表面に付着したトナー成分の重量を経時的に測定し、
これを横軸に(スペント量として示す)、そしてそのト
ナー成分中における帯電制御剤の量を縦軸にとったグラ
フを図7に示す。点線は、スペントにより付着したトナ
ー成分が、トナー粒子を形成する成分と同一であると仮
定した場合における帯電制御剤の量を示す。図7から、
現像剤使用の初期において帯電制御剤が大量に析出し、
キャリアの粒子表面に付着することがわかる。図7にお
いて、スペント量の増大に伴って、測定値が点線で示さ
れる計算値に近づくのは、これがトナーの補給のない閉
鎖系での実験結果であるためであり、複写機内でのトナ
ーの入れ換えがある場合には、両者の差は、さらに広が
ると考えられる。The weight of the toner component adhering to the particle surface of the ferrite carrier was measured with a spent toner,
FIG. 7 shows a graph in which this is plotted on the abscissa (shown as the amount of spent) and the amount of the charge control agent in the toner component is plotted on the ordinate. The dotted line shows the amount of the charge control agent when it is assumed that the toner component attached by the spent is the same as the component forming the toner particles. From FIG.
A large amount of charge control agent is deposited in the early stage of using the developer,
It can be seen that the particles adhere to the particle surface of the carrier. In FIG. 7, the reason why the measured value approaches the calculated value indicated by the dotted line with the increase in the amount of spent is that this is an experimental result in a closed system without toner replenishment. If there is a replacement, the difference between the two will be further widened.
【0021】さらに発明者らは、トナー粒子を構成して
いる成分とスペントとの関係を調べるため、帯電制御
剤、定着用樹脂、着色剤であるカーボンブラック、およ
びワックスと、フェライト系キャリアとを各々混合・攪
拌したときの時間経過により生じたキャリアの粒子表面
の付着物の重量を測定した。その結果を図8に示す。図
8において、白丸は帯電制御剤、黒丸はカーボンブラッ
ク、四角は定着用樹脂、そして三角はワックスを用いて
試験を行ったときの結果を示す。図8から帯電制御剤が
最もスペントによるキャリアの粒子表面への付着を起こ
しやすいことがわかる。Further, in order to investigate the relationship between the components constituting the toner particles and the spent toner, the present inventors have used a ferrite carrier and a charge control agent, a fixing resin, carbon black as a colorant, and wax. The weight of the deposits on the particle surface of the carrier produced by the passage of time after mixing and stirring were measured. FIG. 8 shows the result. In FIG. 8, the white circles show the results when the test was conducted using the charge control agent, the black circles the carbon black, the squares the fixing resin, and the triangles the wax. It can be seen from FIG. 8 that the charge control agent is most likely to cause the spent to adhere to the surface of the particles of the carrier.
【0022】以上の事実から従来の二成分系磁性現像剤
のスペントによる帯電不良は次のように説明される。ま
ず、図9の上部に示すように現像剤の使用初期において
は、キャリアの粒子1がプラスに、そしてトナー2がマ
イナスに帯電しており、トナーは、負極性トナー21と
して存在している。この現像剤を使用しているとトナー
粒子中の帯電制御剤を主成分とするトナー成分が、キャ
リアの粒子1の表面に付着する。このスペントにより形
成された付着物201はマイナスに帯電するためこの付
着物201に対してプラスの電荷を有するトナー、つま
り逆極性トナー22が形成される。この逆極性トナー2
2がキャリアの粒子1表面に形成されるためトナー飛散
が発生したり、転写効率が低下する。From the above facts, the charging failure due to the spent of the conventional two-component magnetic developer is explained as follows. First, as shown in the upper part of FIG. 9, in the initial stage of use of the developer, the carrier particles 1 are positively charged and the toner 2 is negatively charged, and the toner exists as the negative polarity toner 21. When this developer is used, the toner component containing the charge control agent as a main component in the toner particles adheres to the surface of the carrier particles 1. Since the deposit 201 formed by this spent is negatively charged, the toner having a positive charge with respect to the deposit 201, that is, the opposite polarity toner 22 is formed. This reverse polarity toner 2
Since the particles 2 are formed on the surface of the particles 1 of the carrier, toner scattering occurs and the transfer efficiency decreases.
【0023】上記の結果は、いずれもフェライト系キャ
リアを用いた結果である。樹脂媒体中に磁性粉末を分散
したタイプであるバインダー型キャリアの場合には、上
記のような抽出実験によってスペントの原因を分析する
ことは、スペント以外にも樹脂媒体からの抽出物が検出
されることがあるため不可能であるが、同様な現象が起
こっていると考えられ、バインダー型キャリアの場合に
おいても帯電制御剤がスペントの原因となると考えられ
る。The above results are all results using a ferrite carrier. In the case of a binder type carrier, which is a type in which magnetic powder is dispersed in a resin medium, analyzing the cause of the spent by the above extraction experiment can detect the extract from the resin medium in addition to the spent. Although it is not possible, it is considered that the same phenomenon is occurring, and it is considered that the charge control agent causes the spent even in the case of the binder type carrier.
【0024】このように帯電制御剤は、上記のように、
重金属を含有する場合もあるため含有されないことが好
ましく、さらに上記のようにスペントの主な原因とな
り、トナー飛散の発生、転写効率の低下などを引き起こ
すため、本発明の現像剤に使用されるトナーにおいて
は、この帯電制御剤を全く含有しない。As described above, the charge control agent is
Since it may contain a heavy metal, it is preferable not to contain it. Further, as described above, it is a main cause of spent, causing toner scattering, lowering of transfer efficiency, and the like. Therefore, the toner used in the developer of the present invention In, the charge control agent is not contained at all.
【0025】この帯電制御剤を含有しないことに伴う帯
電量の不安定性、主として帯電量の不足は、上記のよう
に、第1にはアニオン性極性基を有する定着用樹脂をト
ナーに用いることにより補われる。アニオン性極性基に
より定着用樹脂自体に負電荷が付与されるためトナー粒
子の帯電量の不足が補われる。この極性基は樹脂自体の
骨格に結合して存在するため、帯電制御剤のようにキャ
リアの粒子表面に移行し、スペントの原因となることは
ない。しかし逆に、トナー粒子の表面付近の帯電性は、
それ程大きくないので、現像時の磁気ブラシにおけるト
ナー粒子とキャリアの粒子とのクーロン力による結合は
不充分である。従って、高速複写が行われるとキャリア
の粒子との結合性が弱いため、トナーの飛散が充分に抑
制されない。トナーの飛散により複写機内が汚染され、
複写物の画像にいわゆるカブリを生じるという欠点があ
る。The instability of the charge amount due to not containing the charge control agent, mainly the lack of the charge amount, is due to the use of the fixing resin having an anionic polar group in the toner as described above. Will be supplemented. Since the fixing resin itself is provided with a negative charge by the anionic polar group, the insufficient charge amount of the toner particles is compensated. Since this polar group exists by binding to the skeleton of the resin itself, it does not migrate to the particle surface of the carrier like a charge control agent and cause spent. However, conversely, the chargeability near the surface of the toner particles is
Since it is not so large, the coupling between the toner particles and the carrier particles by the Coulomb force in the magnetic brush at the time of development is insufficient. Therefore, when high-speed copying is performed, the bondability between the carrier particles and the particles is weak, and the toner scattering is not sufficiently suppressed. Contamination of the inside of the copying machine due to toner scattering,
There is a drawback that so-called fog occurs in the image of the copy.
【0026】本発明においては、上記のように第2の要
件として、トナー粒子中に磁性粉末を所定の割合で、つ
まり定着用樹脂100重量部に対して0.1〜5重量部
の割合で含有させることを採用しており、このことによ
りトナー粒子の帯電量の不足を補っている。トナー粒子
中に磁性粉末が含有されるため、トナー粒子とキャリア
の粒子との間に磁気的な吸引力が生じる。このようにト
ナー粒子とキャリアの粒子との間のクーロン力に加えて
磁気的な吸引力が生じるため、トナーの飛散が防止され
る。一般にトナー粒子1個あたりの帯電量が少ない程、
所定の静電潜像に付着するトナー粒子の数が増加するの
で、みかけの現像感度が増大する。In the present invention, as the second requirement as described above, the magnetic powder is contained in the toner particles in a predetermined ratio, that is, 0.1 to 5 parts by weight relative to 100 parts by weight of the fixing resin. Incorporation is employed to make up for the shortage of the charge amount of the toner particles. Since the magnetic powder is contained in the toner particles, a magnetic attractive force is generated between the toner particles and the carrier particles. In this way, in addition to the Coulomb force between the toner particles and the particles of the carrier, a magnetic attraction force is generated, so that toner scattering is prevented. Generally, the smaller the amount of charge per toner particle,
Since the number of toner particles attached to a given electrostatic latent image is increased, the apparent development sensitivity is increased.
【0027】上記磁性粉末のトナー粒子中の含有量は、
前述のように定着用樹脂あたり0.1〜5重量部であ
る。磁性粉末の含有量が0.1重量部を下まわると上記
のようにトナーの帯電量が不充分であるため、キャリア
の粒子と充分に結合せず、そのためトナーが飛散しやす
い。つまり複写物の画像に、いわゆるカブリを生じると
いう欠点がある。磁性粉末の含有量が5重量部を上まわ
るとキャリアの粒子とトナー粒子との結合力が大きくな
りすぎ、そのため静電潜像に充分にトナーが付着せず、
その結果、画像濃度が低くなる。The content of the magnetic powder in the toner particles is
As described above, the amount is 0.1 to 5 parts by weight per fixing resin. When the content of the magnetic powder is less than 0.1 part by weight, the charge amount of the toner is insufficient as described above, the particles are not sufficiently bonded to the carrier particles, and the toner is easily scattered. That is, there is a drawback that so-called fog occurs in the image of the copy. When the content of the magnetic powder exceeds 5 parts by weight, the binding force between the carrier particles and the toner particles becomes too large, so that the toner does not adhere sufficiently to the electrostatic latent image,
As a result, the image density becomes low.
【0028】これまでに画像の解像度の向上などを目的
としてトナー粒子中に磁性粉末を含有させる(内添す
る)試みがなされている。例えば特開昭56−1062
49号公報には、10重量%のフェライトを含有するト
ナー粒子が開示され、特開昭59−162563号公報
には、5〜35重量%の磁性微粉末を含有するトナー粒
子が開示されている。しかし、いずれの場合においても
磁性粉末の量が過剰であるため、得られる複写物の画像
濃度が低くなる。特開平3−67268号公報には磁性
粉末を0.05〜2重量%の割合で外添したトナーが開
示されている。しかし、磁性粉末は、トナー粒子中に内
添されていないのでトナー粒子表面に不均一に付着しや
すく、トナー粒子とキャリアの粒子との間の磁気的吸引
力が不足する。上記いずれの従来技術においてもトナー
中に帯電制御剤が含有されているためスペントが生じる
などの問題を生じ得る。To date, attempts have been made to incorporate (internally add) magnetic powder into toner particles for the purpose of improving the resolution of images. For example, JP-A-56-1062
No. 49 discloses toner particles containing 10% by weight of ferrite, and JP-A No. 59-162563 discloses toner particles containing 5 to 35% by weight of magnetic fine powder. . However, in either case, the image density of the obtained copy is low because the amount of the magnetic powder is excessive. Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-67268 discloses a toner to which magnetic powder is externally added at a ratio of 0.05 to 2% by weight. However, since the magnetic powder is not internally added to the toner particles, it tends to be nonuniformly attached to the surface of the toner particles, and the magnetic attraction between the toner particles and the carrier particles is insufficient. In any of the above-mentioned conventional techniques, since the toner contains the charge control agent, problems such as spent may occur.
【0029】さらに、本発明においては、定着用樹脂を
それぞれアニオン性極性基を有する低分子体と高分子体
とを有する樹脂を含む組成物から構成し、その低分子体
における酸価を高分子体における酸価より小さく設定す
ることにより、トナーの帯電不良をさらに減少すること
ができる。この詳細な理由は次の通りである。Further, in the present invention, the fixing resin is composed of a composition containing a resin having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance each having an anionic polar group, and the acid value in the low molecular weight substance is high. By setting the acid value smaller than the acid value in the body, the charging failure of the toner can be further reduced. The detailed reason for this is as follows.
【0030】帯電制御剤を含有しないトナーにおいて
も、劣化したキャリアの分析結果から、低分子体および
高分子体を有する定着用樹脂中の該低分子体が選択的に
キャリアの粒子表面に付着している場合があることがわ
かった。樹脂中の低分子体がアニオン性極性基となる酸
価成分(架橋成分)を比較的多く有している場合に、こ
の低分子体がキャリアの粒子表面に付着することによ
り、トナーとの摩擦帯電によって逆極性のトナーを生成
し、その結果トナーの帯電不良を発生させるおそれがあ
る。Even in the toner containing no charge control agent, the low molecular weight substance in the fixing resin having the low molecular weight substance and the high molecular weight substance selectively adheres to the particle surface of the carrier based on the analysis result of the deteriorated carrier. It turned out that there are cases. When the low molecular weight substance in the resin has a relatively large amount of acid value component (crosslinking component) which becomes an anionic polar group, the low molecular weight substance adheres to the particle surface of the carrier, which causes friction with the toner. There is a possibility that toner of opposite polarity may be generated by the charging, resulting in defective charging of the toner.
【0031】例えば、スチレン−アクリル系樹脂の帯電
系列を考察すると、アクリル酸成分はマイナス帯電の傾
向を有する。このアクリル酸成分はトナーの定着用樹脂
材料として一般的に使用され、定着用樹脂の低分子体に
含まれている。そして、キャリアの粒子表面に比較的軟
らかい低分子体が付着した場合、付着した成分中にマイ
ナス帯電傾向が強いものが多く存在すると、それと摩擦
して帯電するトナーは逆帯電(プラス側に帯電)し易く
なり、帯電不良が発生すると考えられる。For example, considering the charging series of styrene-acrylic resin, the acrylic acid component tends to be negatively charged. This acrylic acid component is generally used as a fixing resin material for toner, and is included in the low molecular weight material of the fixing resin. When a relatively soft low-molecular substance adheres to the particle surface of the carrier, if many of the adhered components have a strong negative charge tendency, the toner charged by friction with it is oppositely charged (charged to the positive side). It is considered that the charging becomes easier and a charging failure occurs.
【0032】このような理由から、低分子体の酸価を高
分子体のそれより低く設定する。換言すれば、非架橋成
分(水素または遊離酸でない基)を低分子体に多く含有
させることにより、逆極性トナーの生成を低減してトナ
ーの帯電不良を防止することができ、耐久性を向上する
ことができる。For this reason, the acid value of the low molecular weight substance is set lower than that of the high molecular weight substance. In other words, by containing a large amount of non-crosslinking components (groups that are not hydrogen or free acid) in low-molecular weight substances, it is possible to reduce the generation of reverse polarity toner, prevent toner charging defects, and improve durability. can do.
【0033】本発明においては、さらにトナー像の転写
効率を高めるため、好ましくはトナー粒子表面に、粒径
が0.05〜1.0μmのスペーサー粒子を付着させ
る。このスペーサー粒子は、トナー粒子の流動性改良剤
として作用し得るとともに感光体の静電潜像に付着した
ときに感光体とトナー粒子との間に間隙を形成する。そ
のため長時間の複写によりトナーの帯電量が高くなった
としてもトナーが感光体表面から容易に転写され得るた
め転写効率が高くなる。このスペーサー粒子がトナー粒
子に内添されるのと同様の磁性粉末の粒子である場合に
は、トナー粒子とキャリアの粒子との結合能力がより高
くなり、トナー飛散やカブリをより低減できる。In the present invention, in order to further improve the transfer efficiency of the toner image, spacer particles having a particle diameter of 0.05 to 1.0 μm are preferably attached to the surface of the toner particles. The spacer particles can act as a fluidity improver for the toner particles and form a gap between the photoreceptor and the toner particles when attached to the electrostatic latent image on the photoreceptor. Therefore, even if the charge amount of the toner becomes high due to copying for a long time, the toner can be easily transferred from the surface of the photoconductor, so that the transfer efficiency becomes high. When the spacer particles are the same magnetic powder particles as those internally added to the toner particles, the binding ability between the toner particles and the particles of the carrier becomes higher, and the toner scattering and fog can be further reduced.
【0034】従来のトナーの流動性改良剤として粒径
0.015μm程度の微粒子が外添剤として用いられて
いるが、この様な粒子は感光体とトナー粒子との間に充
分な間隙を形成しないため上記の目的のスペーサー粒子
としては機能しない。Fine particles having a particle diameter of about 0.015 μm have been used as an external additive as a conventional fluidity improver for toner. Such particles form a sufficient gap between the photoreceptor and the toner particles. Therefore, it does not function as the spacer particles for the above purpose.
【0035】本発明に用いられるキャリアの粒子は、熱
可塑性樹脂中に高抵抗磁性粉末が分散された構造を有
し、かつ50〜150μmという比較的大きな体積基準
平均粒径を有する。比較的大きな粒径のキャリアの粒子
中に磁性粉末が分散されているので、キャリアの粒子あ
たりの磁力が大きく、そのため従来のこのようなタイプ
のキャリアの欠点である磁力の不足を補うことが可能で
ある。含有されている磁性粉末は1×105Ω・cm以
上の固有抵抗を有するため、キャリアの粒子が帯電した
ときの電荷のリークが少ない。そのため、トナー粒子と
キャリアの粒子との結合力が強く、トナー飛散が生じる
というような欠点がない。このキャリアの粒子は、基本
的に樹脂中に磁性粉末が分散されたタイプであるため通
常のフェライト粒子などでなるキャリアの粒子に比べて
やや磁力が弱く、そのため現像に際して磁気ブラシの穂
立ちが強すぎない。従って、感光体表面に対する摺擦性
が良好であり、感光体表面が傷ついたり、感光体に形成
されるトナー像が乱れることが少なくなり、得られる複
写物の画像にいわゆる白スジが生じることがない。この
キャリアの粒子は所定の粒径を有し、微細な粒子を含有
していないので、見かけの密度が低く、キャリアの粒子
同士で凝集することもない。従って、キャリアとトナー
との混合・攪拌に要する攪拌力が小さくてすみ、かつ磁
気ブラシの搬送性が良好である。The particles of the carrier used in the present invention have a structure in which a high resistance magnetic powder is dispersed in a thermoplastic resin, and have a relatively large volume-based average particle diameter of 50 to 150 μm. Since the magnetic powder is dispersed in the particles of the carrier having a relatively large particle size, the magnetic force per particle of the carrier is large, which makes it possible to compensate for the shortage of magnetic force, which is a drawback of conventional carriers of this type. Is. Since the contained magnetic powder has a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more, there is little charge leakage when carrier particles are charged. Therefore, the binding force between the toner particles and the particles of the carrier is strong, and there is no drawback that toner scattering occurs. Since the particles of this carrier are basically a type in which magnetic powder is dispersed in resin, the magnetic force is a little weaker than that of carrier particles made of ordinary ferrite particles, etc. Only. Therefore, the rubbing property with respect to the surface of the photoconductor is good, the surface of the photoconductor is scratched, and the toner image formed on the photoconductor is less disturbed, and so-called white stripes are generated in the image of the obtained copy. Absent. Since the particles of the carrier have a predetermined particle size and do not contain fine particles, the apparent density is low and the particles of the carrier do not aggregate with each other. Therefore, the stirring force required for mixing and stirring the carrier and the toner can be small, and the transportability of the magnetic brush is good.
【0036】本発明においては、上記キャリアの粒子に
カチオン性極性基を有する樹脂を含有させていることに
より、キャリアに帯電性が付与される。これにより、こ
のキャリアを帯電制御剤が配合されていないトナーと組
み合わせた場合にも、トナーの帯電性が顕著に向上す
る。その結果、トナーの帯電性が安定する。さらに、従
来のような帯電制御剤を含有させていないため、キャリ
アの粒子へのスペントの発生を有効に防止しているので
現像剤の長寿命化が図られる。In the present invention, the chargeability is imparted to the carrier by incorporating the resin having a cationic polar group into the particles of the carrier. As a result, even when this carrier is combined with a toner containing no charge control agent, the chargeability of the toner is significantly improved. As a result, the chargeability of the toner becomes stable. Further, since the conventional charge control agent is not contained, the generation of spent on the particles of the carrier is effectively prevented, so that the life of the developer can be extended.
【0037】[0037]
【発明の好適態様】以下に、本発明の好適態様について
記載する。以下、本明細書において「低級アルキル基」
とは、炭素数1〜5のアルキル基をさしていう。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The preferable modes of the present invention will be described below. Hereinafter, in the present specification, "lower alkyl group"
Is an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms.
【0038】(定着用樹脂)本発明の二成分系現像剤の
トナー粒子に含まれる定着用樹脂は、それぞれアニオン
性極性基を有する低分子体と高分子体とを有する樹脂を
含有する組成物でなり、該低分子体の酸価が該高分子体
の酸価に比して小さい。ここで、高分子体とは、樹脂の
うち分子量が10万以上のものをいい、低分子体とは、
樹脂のうち分子量が10万未満のものをいう。(Fixing Resin) The fixing resin contained in the toner particles of the two-component developer of the present invention is a composition containing a resin having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance each having an anionic polar group. The acid value of the low molecular weight substance is smaller than that of the high molecular weight substance. Here, the high molecular weight means a resin having a molecular weight of 100,000 or more, and the low molecular weight means a resin.
A resin having a molecular weight of less than 100,000.
【0039】低分子体の分子量ピークは4,000〜3
0,000が好ましい。低分子体の分子量ピークが4,
000未満では耐スペント性の向上が期待できず耐久性
が低下する傾向にある。30,000を超えると粉砕性
が低下する傾向にある。The molecular weight peak of the low molecular weight substance is 4,000 to 3
10,000 is preferable. The low molecular weight molecular weight peak is 4,
If it is less than 000, improvement in spent resistance cannot be expected, and durability tends to decrease. If it exceeds 30,000, the pulverizability tends to decrease.
【0040】また、該樹脂の重量平均分子量は7万〜2
0万が好ましい。7万未満であると得られたトナーが過
粉砕されるためトナー粒子が割れ易く、20万を超える
とトナーの粉砕性が低下し易い。The weight average molecular weight of the resin is 70,000-2.
0,000 is preferable. If it is less than 70,000, the obtained toner is over-pulverized, so that the toner particles are easily broken, and if it exceeds 200,000, the pulverizability of the toner is likely to be deteriorated.
【0041】上記低分子体の酸価は高分子体の酸価に比
して小さく設定されており、特に低分子体の酸価は3〜
15が好ましく、高分子体の酸価は6〜25が好まし
い。該低分子体の酸価に対する該高分子体の酸価の比
は、1:1.2〜1:8が好ましい。低分子体の酸価が
上記範囲を上回るとき、および上記酸価の比が上記範囲
を下回るときには、トナーの帯電不良を生じ易い。The acid value of the low molecular weight substance is set to be smaller than that of the high molecular weight substance, and particularly, the acid value of the low molecular weight substance is 3 to.
15 is preferable, and the acid value of the polymer is preferably 6 to 25. The ratio of the acid value of the polymer to the acid value of the low molecule is preferably 1: 1.2 to 1: 8. When the acid value of the low molecular weight substance exceeds the above range, and when the ratio of the above acid values is below the above range, poor charging of the toner is likely to occur.
【0042】低分子体と高分子体とを有する樹脂を得る
には、後述するように、低分子体のポリマーを作成し、
次いでこれに高分子体用の単量体を添加し重合させて得
てもよく、あるいは別々に作成した低分子体と高分子体
とを混合してもよい。In order to obtain a resin having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance, a low molecular weight polymer is prepared as described below,
Then, a monomer for a polymer may be added to this and polymerized, or the separately prepared low-molecular substance and the polymer may be mixed.
【0043】上記定着用樹脂に用いる樹脂は、好適には
アニオン性極性基を有する単量体と他の単量体との共重
合体である。例えば、アニオン性基を有する単量体と他
の単量体とのランダム共重合体、ブロック共重合体ある
いはグラフト共重合体であり得る。The resin used as the fixing resin is preferably a copolymer of a monomer having an anionic polar group and another monomer. For example, it may be a random copolymer, a block copolymer or a graft copolymer of a monomer having an anionic group and another monomer.
【0044】アニオン性極性基を有する単量体として
は、カルボン酸基、スルホン酸基またはホスホン酸基を
有する単量体が挙げられ、カルボン酸基を有する単量体
が特に好適である。カルボン酸基を有する単量体として
は、エチレン性不飽和カルボン酸が用いられ、それに
は、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸、マレイン
酸、フマール酸などがあり、無水マレイン酸のようなカ
ルボン酸基を形成し得る単量体、あるいはマレイン酸や
フマール酸のようなジカルボン酸の低級アルキルハーフ
エステルも使用され得る。スルホン酸基を有する単量体
としては、スチレンスルホン酸、2−アクリルアミド−
2−メチルプロパンスルホン酸などが挙げられる。ホス
ホン酸基を有する単量体としては、2−アシッドホスホ
キシプロピルメタクリレート、2−アシッドホスホキシ
エチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホス
ホキシプロピルメタクリレートなどが挙げられる。Examples of the monomer having an anionic polar group include a monomer having a carboxylic acid group, a sulfonic acid group or a phosphonic acid group, and a monomer having a carboxylic acid group is particularly preferable. As the monomer having a carboxylic acid group, an ethylenically unsaturated carboxylic acid is used, which includes acrylic acid, methacrylic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, etc., and carboxylic acid such as maleic anhydride. Monomers capable of forming groups or lower alkyl half esters of dicarboxylic acids such as maleic acid and fumaric acid can also be used. Examples of the monomer having a sulfonic acid group include styrenesulfonic acid, 2-acrylamido-
2-methyl propane sulfonic acid etc. are mentioned. Examples of the monomer having a phosphonic acid group include 2-acid phosphoxypropyl methacrylate, 2-acid phosphoxyethyl methacrylate, and 3-chloro-2-acid phosphoxypropyl methacrylate.
【0045】これらのアニオン性極性基含有単量体は、
遊離の酸であっても、ナトリウム、カリウムなどのアル
カリ金属、カルシウム、マグネシウムなどのアルカリ土
類金属、亜鉛などの塩であってもよい。These anionic polar group-containing monomers are
It may be a free acid, an alkali metal such as sodium or potassium, an alkaline earth metal such as calcium or magnesium, or a salt such as zinc.
【0046】上記アニオン性極性基を有する単量体と必
要に応じて重合される他の単量体は、得られる重合体が
トナーに要求される定着性と帯電性とを有するように選
択され、エチレン性不飽和結合を有する単量体の1種ま
たはそれ以上の組み合わせが使用される。このような単
量体としては、アクリルエステル系単量体、モノビニル
芳香族系単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエー
テル系単量体、ジオレフィン系単量体、モノオレフィン
系単量体などがある。The above-mentioned monomer having an anionic polar group and the other monomer to be polymerized as necessary are selected so that the resulting polymer has the fixability and chargeability required for the toner. , A combination of one or more monomers having an ethylenically unsaturated bond is used. Examples of such monomers include acrylic ester monomers, monovinyl aromatic monomers, vinyl ester monomers, vinyl ether monomers, diolefin monomers, monoolefin monomers. and so on.
【0047】アクリルエステル系単量体は、次の一般式
(I)で示される:Acrylic ester monomers are represented by the following general formula (I):
【0048】[0048]
【化1】 Embedded image
【0049】ここで、R1は水素原子または低級アルキ
ル基、R2は炭素数11以下の炭化水素基または炭素数
11以下のヒドロキシアルキル基である。Here, R 1 is a hydrogen atom or a lower alkyl group, and R 2 is a hydrocarbon group having 11 or less carbon atoms or a hydroxyalkyl group having 11 or less carbon atoms.
【0050】このような単量体としては、アクリル酸メ
チル、アクリル酸エチル、アクリル酸ブチル、アクリル
酸−2−エチルヘキシル、アクリル酸シクロヘキシル、
アクリル酸フェニル、メタクリル酸メチル、メタクリル
酸ヘキシル、メタクリル酸−2−エチルヘキシル、β−
ヒドロキシアクリル酸エチル、γ−ヒドロキシアクリル
酸プロピル、δ−ヒドロキシアクリル酸ブチル、β−ヒ
ドロキシメタクリル酸エチルなどがある。Examples of such a monomer include methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, cyclohexyl acrylate,
Phenyl acrylate, methyl methacrylate, hexyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, β-
Examples thereof include ethyl hydroxyacrylate, γ-hydroxyacrylate propyl, δ-hydroxyacrylate and β-hydroxymethacrylate.
【0051】モノビニル芳香族系単量体は、次の一般式
(II)で示される:Monovinyl aromatic monomers are represented by the following general formula (II):
【0052】[0052]
【化2】 Embedded image
【0053】ここで、R3は水素原子、低級アルキル基
またはハロゲン原子であり、R4は水素原子、低級アル
キル基、ハロゲン原子、アルコキシ基、アミノ基、ニト
ロ基などであり、Φはフェニレン基である。Here, R 3 is a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom, R 4 is a hydrogen atom, a lower alkyl group, a halogen atom, an alkoxy group, an amino group, a nitro group or the like, and Φ is a phenylene group. Is.
【0054】このような単量体としては、スチレン、α
−メチルスチレン、ビニルトルエン、α−クロロスチレ
ン、o−、m−、またはp−クロロスチレン、p−エチ
ルスチレンなどがある。Examples of such a monomer include styrene and α
-Methylstyrene, vinyltoluene, α-chlorostyrene, o-, m-, or p-chlorostyrene, p-ethylstyrene and the like.
【0055】ビニルエステル系単量体は、次の一般式
(III)で示される:The vinyl ester monomer is represented by the following general formula (III):
【0056】[0056]
【化3】 [Chemical 3]
【0057】ここで、R5は水素原子または低級アルキ
ル基である。Here, R 5 is a hydrogen atom or a lower alkyl group.
【0058】このような単量体としては、ギ酸ビニル、
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどがある。As such a monomer, vinyl formate,
Examples include vinyl acetate and vinyl propionate.
【0059】ビニルエーテル系単量体は、次の一般式
(IV)で示される:The vinyl ether type monomer is represented by the following general formula (IV):
【0060】[0060]
【化4】 [Chemical 4]
【0061】ここで、R6は炭素数11以下の1価の炭
化水素基である。Here, R 6 is a monovalent hydrocarbon group having 11 or less carbon atoms.
【0062】このような単量体としては、ビニルメチル
エーテル、ビニルエチルエーテル、ビニル−n−ブチル
エーテル、ビニルフェニルエーテル、ビニルシクロヘキ
シルエーテルなどがある。Examples of such a monomer include vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl-n-butyl ether, vinyl phenyl ether and vinyl cyclohexyl ether.
【0063】ジオレフィン系単量体は、次の一般式
(V)で示される:The diolefin monomer is represented by the following general formula (V):
【0064】[0064]
【化5】 [Chemical 5]
【0065】ここで、R7、R8、およびR9は各々独立
して水素原子、低級アルキル基またはハロゲン原子であ
る。Here, R 7 , R 8 and R 9 are each independently a hydrogen atom, a lower alkyl group or a halogen atom.
【0066】このような単量体としては、ブタジエン、
イソプレン、クロロプレンなどがある。As such a monomer, butadiene,
Examples include isoprene and chloroprene.
【0067】モノオレフィン系単量体は、次の一般式
(VI)で示される:The mono-olefinic monomer is represented by the following general formula (VI):
【0068】[0068]
【化6】 [Chemical 6]
【0069】ここで、R10、およびR11は各々独立して
水素原子または低級アルキル基である。Here, R 10 and R 11 are each independently a hydrogen atom or a lower alkyl group.
【0070】このような単量体としては、エチレン、プ
ロピレン、イソブチレン、ブテン−1、ペンテン−1、
4−メチルペンテン−1などがある。Examples of such a monomer include ethylene, propylene, isobutylene, butene-1, pentene-1,
4-methylpentene-1 and the like.
【0071】上記単量体を重合して得られる(共)重合
体であるアニオン性極性基を有する樹脂の具体例として
は、スチレン−アクリル酸共重合体、スチレン−マレイ
ン酸共重合体、アイオノマー樹脂などがある。さらに、
アニオン性極性基を有するポリエステル樹脂などを用い
ることができる。Specific examples of the resin having an anionic polar group, which is a (co) polymer obtained by polymerizing the above monomers, include styrene-acrylic acid copolymer, styrene-maleic acid copolymer, and ionomer. Resin etc. further,
A polyester resin having an anionic polar group can be used.
【0072】このような樹脂は、アニオン性極性基が遊
離酸の形で存在する場合には、その酸価が2〜30、好
ましくは5〜15となるような割合でアニオン性極性基
を有していることが望ましい。アニオン性極性基の一部
または全部が中和されている場合には、それが遊離酸の
形で存在したときに上記酸価を有するような割合でアニ
オン性極性基を有することが好ましい。上記樹脂の酸
価、つまりアニオン性極性基の濃度、が上記範囲よりも
低いときには、トナーの帯電性が不充分であり、逆に上
記範囲よりも高いと、トナーが吸湿性を有するため、好
ましくない。When the anionic polar group is present in the form of a free acid, such a resin has an anionic polar group in a ratio such that the acid value is 2 to 30, preferably 5 to 15. Is desirable. When part or all of the anionic polar group is neutralized, it is preferable to have the anionic polar group in such a proportion that it has the above-mentioned acid value when it exists in the form of a free acid. When the acid value of the resin, that is, the concentration of the anionic polar group, is lower than the above range, the chargeability of the toner is insufficient, and when it is higher than the above range, the toner has hygroscopicity, which is preferable. Absent.
【0073】好適な定着用樹脂には、上記のアニオン性
極性基を有する単量体と、式(I)のアクリル系単量体
の少なくとも1種を必須成分として含有し、必要に応じ
て式(II)から式(VI)の単量体を任意成分として含有
する共重合体が用いられる。上記各単量体は、上記樹脂
を調製するために1種または2種以上が組み合わせて用
いられ得る。A suitable fixing resin contains at least one kind of the above-mentioned monomer having an anionic polar group and the acrylic monomer of the formula (I) as an essential component, and if necessary, the formula Copolymers containing the monomers of formulas (II) to (VI) as optional components are used. Each of the above monomers may be used alone or in combination of two or more in order to prepare the above resin.
【0074】本発明に用いられる定着用樹脂には、上記
樹脂を含む樹脂組成物が用いられ、この組成物中には、
上記樹脂に加えて、アニオン性極性基をもたない重合体
が含有されていてもよい。その場合には、組成物全体と
してのアニオン性極性基の含有割合は上記範囲にあるの
が好ましい。As the fixing resin used in the present invention, a resin composition containing the above resin is used.
In addition to the above resin, a polymer having no anionic polar group may be contained. In that case, the content ratio of the anionic polar group in the entire composition is preferably within the above range.
【0075】(定着用樹脂に用いる樹脂の製造方法)本
発明で使用される低分子体と高分子体とを有する樹脂
は、以下のようにして製造することができる。(Method for Producing Resin Used for Fixing Resin) The resin having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance used in the present invention can be produced as follows.
【0076】モノマー及び樹脂をともに溶解可能な溶媒
(例えば、トルエン、キシレンなど)に、低分子体用モ
ノマーおよび重合開始剤を混合して攪拌する。この混合
溶液を反応釜に投入し攪拌羽根でよく攪拌しながら、6
0〜250℃/3〜10時間で重合を行い、溶液の脱
気、乾燥後、低分子体のポリマーを得る。次に、モノマ
ーおよび樹脂をともに溶解可能な溶媒に、高分子体用モ
ノマー、上記で得た低分子体のポリマーおよび重合開始
剤を混合し攪拌する。この混合溶液を反応釜に投入し攪
拌羽根でよく攪拌しながら60〜200℃/5〜24時
間で重合を行い、その後溶液を脱気、乾燥後、低分子体
および高分子体を有するポリマーを得る。The solvent for dissolving both the monomer and the resin (for example, toluene, xylene, etc.) is mixed with the monomer for low molecular weight substance and the polymerization initiator and stirred. This mixed solution was put into a reaction kettle and stirred well with a stirring blade,
Polymerization is performed at 0 to 250 ° C. for 3 to 10 hours, and after degassing and drying of the solution, a low molecular weight polymer is obtained. Next, the monomer for polymer, the polymer of low molecular weight obtained above and the polymerization initiator are mixed and stirred in a solvent capable of dissolving both the monomer and the resin. This mixed solution is put into a reaction kettle and polymerized at 60 to 200 ° C. for 5 to 24 hours while stirring well with a stirring blade. After that, the solution is degassed and dried, and then a polymer having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance is obtained. obtain.
【0077】(磁性粉末)トナー粒子に含有(内添)さ
れる磁性粉末としては、従来において一成分系の磁性ト
ナーに使用されている磁性粉末のいずれもが用いられ得
る。磁性粉末の素材としては、例えば、四三酸化鉄(F
e3O4)、三二酸化鉄(γ−Fe2O3)、酸化鉄亜鉛
(ZnFe2O4)、酸化鉄イットリム(Y3Fe
5O12)、酸化鉄カドミウム(CdFe2O4)、酸化鉄
ガドリウム(Gd3Fe5O12)、酸化鉄銅(CuFe2
O4)、酸化鉄鉛(PbFe12O19)、酸化鉄ニッケル
(NiFe2O4)、酸化鉄ネオジウム(NdFe
O3)、酸化鉄バリウム(BaFe12O19)、酸化鉄マ
グネシウム(MgFe2O4)、酸化鉄マンガン(MnF
e2O4)、酸化鉄ランタン(LaFeO3)、鉄(F
e)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)などが用い
られ得る。特に好適な磁性粉末は微粒子状四三酸化鉄
(マグネタイト)である。好適なマグネタイトは正8面
体状で、粒径が0.05〜1.0μmである。このマグ
ネタイト粒子は、シランカップリング剤、チタン系カッ
プリング剤などで表面処理されていてもよい。トナー粒
子に含有される磁性粉末の粒径は、一般に1.0μm以
下、好ましくは0.05〜1.0μmである。(Magnetic Powder) As the magnetic powder contained (internally added) in the toner particles, any of the magnetic powders conventionally used for a one-component magnetic toner can be used. Examples of the material of the magnetic powder include ferrosoferric oxide (F
e 3 O 4 ), iron sesquioxide (γ-Fe 2 O 3 ), zinc iron oxide (ZnFe 2 O 4 ), iron oxide yttrim (Y 3 Fe)
5 O 12 ), iron cadmium oxide (CdFe 2 O 4 ), gadolinium iron oxide (Gd 3 Fe 5 O 12 ), iron oxide copper (CuFe 2
O 4 ), lead iron oxide (PbFe 12 O 19 ), iron nickel oxide (NiFe 2 O 4 ), iron neodymium oxide (NdFe)
O 3 ), iron oxide barium (BaFe 12 O 19 ), iron oxide magnesium (MgFe 2 O 4 ), iron manganese oxide (MnF
e 2 O 4 ), lanthanum iron oxide (LaFeO 3 ), iron (F
e), cobalt (Co), nickel (Ni), etc. may be used. A particularly preferred magnetic powder is finely particulate iron trioxide (magnetite). Suitable magnetite has a regular octahedron shape and a particle size of 0.05 to 1.0 μm. The magnetite particles may be surface-treated with a silane coupling agent, a titanium coupling agent, or the like. The particle size of the magnetic powder contained in the toner particles is generally 1.0 μm or less, preferably 0.05 to 1.0 μm.
【0078】上記磁性粉末のトナー粒子中の含有量は、
定着用樹脂100重量部あたり、0.1〜5重量部、好
ましくは0.5〜4重量部、さらに好ましくは0.5〜
3重量部である。磁性粉末の量が過少であると前述のよ
うに、現像時におけるトナーの飛散が生じ、画像濃度が
不充分であったり、定着効果が不充分となる。The content of the magnetic powder in the toner particles is
0.1 to 5 parts by weight, preferably 0.5 to 4 parts by weight, more preferably 0.5 to 5 parts by weight, per 100 parts by weight of the fixing resin.
3 parts by weight. If the amount of the magnetic powder is too small, as described above, toner is scattered during development, resulting in insufficient image density and insufficient fixing effect.
【0079】(トナー粒子中の配合剤)トナー粒子は、
上記のように、定着用樹脂および磁性粉末を必須成分と
して含有し、さらに必要に応じて通常トナー中に配合さ
れ得る配合剤を含有させることができる。(Compounding Agent in Toner Particles) The toner particles are
As described above, the fixing resin and the magnetic powder are contained as essential components, and if necessary, a compounding agent that can be usually compounded in the toner can be contained.
【0080】配合剤としては、着色剤、離型剤などがあ
る。Examples of the compounding agent include a colorant and a release agent.
【0081】着色剤としては、例えば次の顔料が使用さ
れ得る。As the colorant, for example, the following pigments can be used.
【0082】黒色顔料 カーボンブラック、アセチレンブラック、ランプブラッ
ク、アニリンブラック。Black pigments Carbon black, acetylene black, lamp black, aniline black.
【0083】体質顔料 バライト粉、炭酸バリウム、クレー、シリカ、ホワイト
カーボン、タルク、アルミナホワイト。Body pigments Barite powder, barium carbonate, clay, silica, white carbon, talc, and alumina white.
【0084】上記顔料は、定着用樹脂100重量部に対
して、通常2〜20重量部、好ましくは5〜15重量部
の量でトナー粒子中に含有される。The above-mentioned pigment is contained in the toner particles in an amount of usually 2 to 20 parts by weight, preferably 5 to 15 parts by weight, based on 100 parts by weight of the fixing resin.
【0085】離型剤としては、各種ワックス類や低分子
量オレフィン系樹脂などが使用される。上記オレフィン
系樹脂としては、ポリプロピレン、ポリエチレン、プロ
ピレン−エチレン共重合体などが使用され得るが、ポリ
プロピレンが、特に好適である。As the release agent, various waxes and low molecular weight olefin resins are used. As the olefin resin, polypropylene, polyethylene, propylene-ethylene copolymer and the like can be used, but polypropylene is particularly preferable.
【0086】(トナーの調製)本発明の二成分系現像剤
に用いられるトナー粒子は、トナー粒子製造のための一
般的な方法、例えば、粉砕分級法、溶融造粒法、スプレ
ー造粒法および重合法により製造され得、通常、粉砕分
級法により製造される。(Preparation of Toner) The toner particles used in the two-component developer of the present invention can be prepared by a general method for producing toner particles, such as a pulverizing and classifying method, a melt granulating method, a spray granulating method and It can be produced by a polymerization method, and is usually produced by a pulverizing and classifying method.
【0087】例えば、上記トナー粒子を形成するための
成分を、ヘンシェルミキサーなどの混合機で前混合した
のち、二軸押出機などの混練装置を用いて混練し、これ
を冷却した後、粉砕し、分級してトナー粒子とする。ト
ナー粒子の粒径は、一般に体積基準平均粒径(コールタ
ーカウンターによるメジアン径)が5〜15μm、特に
7〜12μmの範囲内にあるのが好ましい。For example, the components for forming the toner particles are premixed with a mixer such as a Henschel mixer, then kneaded with a kneading device such as a twin-screw extruder, cooled, and then pulverized. The toner particles are classified to obtain toner particles. The toner particles preferably have a volume-based average particle diameter (median diameter by Coulter counter) of 5 to 15 μm, particularly 7 to 12 μm.
【0088】トナー粒子の表面には、外添剤として必要
に応じて疎水性気相法シリカ粒子などの流動性改良剤を
付着させてトナーの流動性を改善することができる。上
記シリカ粒子などの流動性改良剤の粒子径は通常、一次
粒子径が約0.015μm程度であり、トナーの総重
量、つまりトナー粒子と外添剤との合計重量あたり0.
1〜2.0重量%の量で外添される。If necessary, a fluidity improving agent such as hydrophobic vapor phase silica particles may be attached to the surface of the toner particles as an external additive to improve the fluidity of the toner. The particle size of the fluidity improving agent such as silica particles is usually about 0.015 μm in the primary particle size, and the particle size per unit weight of the toner, that is, the total weight of the toner particles and the external additive is 0.1.
It is externally added in an amount of 1 to 2.0% by weight.
【0089】さらに本発明においては、好適には、上記
流動性改良剤粒子よりも大きい粒径のスペーサー粒子が
外添される。このスペーサー粒子としては、0.05〜
1.0μm、好ましくは0.07〜0.5μmの有機ま
たは無機の不活性粒子のいずれもが用いられ得る。この
ような不活性粒子の素材としては、シリカ、アルミナ、
酸化チタン、炭酸マグネシウム、アクリル樹脂、スチレ
ン樹脂、磁性材料などが挙げられる。このスペーサー粒
子は、流動性改良剤として機能し得るとともに、前述の
ように転写効率を高める働きを有する。スペーサー粒子
としては、一般には、上記トナー粒子に含有されるのと
同様の磁性粉末、特に微粒子状四三酸化鉄(マグネタイ
ト)粒子を使用するのが好ましい。スペーサー粒子とし
て磁性粉末の粒子を用いると、前述のようにトナー飛散
に対して有効に作用する。スペーサー粒子は、トナーの
総重量あたり10重量%以下、好ましくは0.1〜10
重量%、さらに好ましくは0.1〜5重量%の量で含有
される。過剰であると複写画像の濃度が不充分となる。
スペーサー粒子として磁性粉末を使用する場合には、ト
ナー粒子内に含有される磁性粉末との合計量が、定着用
樹脂100重量部に対して10重量部以下であることが
望ましい。過剰であると画像濃度が低くなる場合があ
る。Further, in the present invention, preferably, spacer particles having a particle size larger than that of the fluidity improver particles are externally added. As the spacer particles, 0.05 to
Either organic or inorganic inert particles of 1.0 μm, preferably 0.07 to 0.5 μm can be used. Materials for such inert particles include silica, alumina,
Examples thereof include titanium oxide, magnesium carbonate, acrylic resin, styrene resin, magnetic materials and the like. The spacer particles can function as a fluidity improver and also have a function of enhancing transfer efficiency as described above. As the spacer particles, it is generally preferable to use the same magnetic powder as that contained in the toner particles, particularly fine particulate iron trioxide tetraoxide (magnetite) particles. The use of magnetic powder particles as the spacer particles effectively acts on the toner scattering as described above. The spacer particles are 10% by weight or less based on the total weight of the toner, preferably 0.1-10.
%, More preferably 0.1 to 5% by weight. If it is excessive, the density of the copied image will be insufficient.
When magnetic powder is used as the spacer particles, the total amount of the magnetic powder and the magnetic powder contained in the toner particles is preferably 10 parts by weight or less based on 100 parts by weight of the fixing resin. If it is excessive, the image density may be low.
【0090】流動性改良剤およびスペーサー粒子をトナ
ー粒子に外添するには、例えば流動性改良剤とスペーサ
ー粒子とを充分に混合し、この混合物をトナー粒子に添
加して充分に解砕するのがよい。これによりスペーサー
粒子は、トナー粒子表面に付着する。ここで、付着と
は、粒子表面に接して担持されること、あるいは粒子表
面から内部に一部打ち込まれたような状態で固定される
こと、のいずれの状態をもさしていう。このようにし
て、本発明の現像剤に用いられるトナーが得られる。In order to externally add the fluidity improver and the spacer particles to the toner particles, for example, the fluidity improver and the spacer particles are sufficiently mixed, and this mixture is added to the toner particles and sufficiently crushed. Is good. As a result, the spacer particles adhere to the surface of the toner particles. Here, the term "adhesion" refers to either the state of being carried in contact with the surface of a particle or the state of being fixed in a state of being partially driven from the surface of a particle. In this way, the toner used in the developer of the present invention is obtained.
【0091】(キャリアの粒子)本発明の現像剤に用い
られるキャリアの粒子に含まれる熱可塑性樹脂は、カチ
オン性極性基を有する樹脂を含む組成物でなり、高抵抗
磁性粉末の分散媒として使用される。このような樹脂
は、カチオン性極性基を有する単量体を重合することに
より得られ、得られる樹脂は単独重合体であっても、共
重合体であってもよい。(Carrier Particles) The thermoplastic resin contained in the carrier particles used in the developer of the present invention is a composition containing a resin having a cationic polar group, and is used as a dispersion medium for the high resistance magnetic powder. To be done. Such a resin is obtained by polymerizing a monomer having a cationic polar group, and the obtained resin may be a homopolymer or a copolymer.
【0092】上記熱可塑性樹脂は、好適にはカチオン性
極性基を有する単量体と他の単量体(カチオン性極性基
を有していない単量体)との共重合体である。例えば、
カチオン性極性基を有する単量体と他の単量体とのラン
ダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト重合体
であり得る。The thermoplastic resin is preferably a copolymer of a monomer having a cationic polar group and another monomer (a monomer having no cationic polar group). For example,
It may be a random copolymer, a block copolymer or a graft polymer of a monomer having a cationic polar group and another monomer.
【0093】カチオン性極性基を有する単量体として
は、塩基性窒素含有基を有する単量体があり、該塩基性
窒素含有基としては1級、2級、または3級のアミノ
基、第4級アンモニウム基、アミド基、イミノ基、イミ
ド基、ヒドラジノ基、グアニジノ基、アミジノ基などが
ある。アミノ基または第4級アンモニウム基を有する単
量体が特に好適である。As the monomer having a cationic polar group, there is a monomer having a basic nitrogen-containing group, and the basic nitrogen-containing group is a primary, secondary or tertiary amino group, There are quaternary ammonium group, amide group, imino group, imide group, hydrazino group, guanidino group, amidino group and the like. Monomers having amino groups or quaternary ammonium groups are particularly suitable.
【0094】上記単量体の例としては、塩基性窒素含有
アクリル系単量体、塩基性窒素含有ビニル単量体などが
挙げられる。さらにカチオン性極性基を有する単量体お
よび/または他の単量体を(共)重合して樹脂を合成す
る際の重合開始剤としてカチオン性極性基を有する重合
開始剤を選択し、このカチオン性極性基を得られる樹脂
中に導入することも可能である。Examples of the above-mentioned monomers include basic nitrogen-containing acrylic monomers and basic nitrogen-containing vinyl monomers. Further, a polymerization initiator having a cationic polar group is selected as a polymerization initiator when (co) polymerizing a monomer having a cationic polar group and / or another monomer to synthesize a resin. It is also possible to introduce a polar polar group into the resin.
【0095】上記塩素性窒素含有アクリル系単量体は次
の一般式(VII)で示される:The chlorinated nitrogen-containing acrylic monomer is represented by the following general formula (VII):
【0096】[0096]
【化7】 [Chemical 7]
【0097】ここで、R12は水素原子またはメチル基で
あり、R13およびR14の各々独立して炭素数2〜6のア
ルキレン基であり、R15およびR16は各々独立して水素
原子または炭素数1〜12のアルキル基であり、Xは酸
素原子または=N−R23(R 23は、水素原子または炭素
数1〜12のアルキル基であり、そしてpは0または1
である)。Where R12Is a hydrogen atom or a methyl group
Yes, R13And R14Each independently having 2 to 6 carbon atoms
R is a alkylene group, R15And R16Are each independently hydrogen
An atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, X is an acid
Elementary atom or = NRtwenty three(R twenty threeIs a hydrogen atom or carbon
An alkyl group of the numbers 1 to 12, and p is 0 or 1
Is).
【0098】上記化合物(VII)の第4級アンモニウム
塩も利用され得る。Quaternary ammonium salts of the above compound (VII) can also be used.
【0099】このような単量体としては、次の化合物が
挙げられる:ジメチルアミノエチルメタクリレート、ジ
メチルアミノエチルアクリレート、ジエチルアミノエチ
ルメタクリレート、ジエチルアミノエチルアクリレー
ト、ジメチルアミノプロピルメタクリレート、ジメチル
アミノプロピルアクリレート、ジブチルアミノエチルメ
タクリレート、ジメチルアミノプロピルメタクリルアミ
ド、N,N−ジメチルアミノエチル−N’−アミノエチ
ルメタクリレート、3−アクリルアミド−3,3−ジメ
チルプロピルジメチルアミン、および、これらの第4級
アンモニウム塩など。Examples of such a monomer include the following compounds: dimethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl acrylate, diethylaminoethyl methacrylate, diethylaminoethyl acrylate, dimethylaminopropyl methacrylate, dimethylaminopropyl acrylate, dibutylaminoethyl. Methacrylate, dimethylaminopropyl methacrylamide, N, N-dimethylaminoethyl-N'-aminoethyl methacrylate, 3-acrylamido-3,3-dimethylpropyldimethylamine, and quaternary ammonium salts thereof.
【0100】塩基性窒素含有ビニル単量体としては次の
化合物が挙げられる:ジアリルジメチルアンモニウムク
ロリド、ビニルトリメチルアンモニウムクロリド、N−
ビニルカルバゾール、2−ビニルイミダゾール、N−ビ
ニルピロール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロ
リドン、ビニルピリジウム塩。The basic nitrogen-containing vinyl monomer includes the following compounds: diallyldimethylammonium chloride, vinyltrimethylammonium chloride, N-.
Vinylcarbazole, 2-vinylimidazole, N-vinylpyrrole, N-vinylindole, N-vinylpyrrolidone, vinylpyridinium salt.
【0101】カチオン性極性基を有する重合開始剤とし
ては、アゾアミジンまたはアゾアミド化合物が挙げら
れ、これらは、次の一般式(VIII)で示される: アゾアミジンまたはアゾアミド化合物:Examples of the polymerization initiator having a cationic polar group include azoamidine or azoamide compounds, which are represented by the following general formula (VIII): azoamidine or azoamide compounds:
【0102】[0102]
【化8】 Embedded image
【0103】ここで、R17およびR18は各々独立して水
素原子、置換または未置換のアルキル基(炭素数1〜1
2)またはアルケニル基(炭素数2〜10)、または置
換または未置換のアリール基(炭素数6〜14)であ
り、R19またはR20は各々独立して水素原子、または、
置換または未置換のアルキル基(炭素数1〜12)であ
り、Y1は酸素原子または=N−R21(R21は水素原子
または炭素数1〜12のア ルキル基)であり、Y1が=
N−R21である場合には、R21とR17とが連結して、置
換または未置換のアルキレン基を形成し得、Y2は酸素
原子または=N−R22(R22は水素原子または炭素数1
〜12のアルキル基)であり、Y2が=N−R22である
場合には、R22とR18とが連結して、置換または未置換
のアルキレン基を形成し得る。Here, R 17 and R 18 are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group (having 1 to 1 carbon atoms).
2) or an alkenyl group (having 2 to 10 carbon atoms), or a substituted or unsubstituted aryl group (having 6 to 14 carbon atoms), and R 19 or R 20 are each independently a hydrogen atom, or
A substituted or unsubstituted alkyl group (having 1 to 12 carbon atoms), Y 1 is an oxygen atom or ═N—R 21 (R 21 is a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms), and Y 1 Is =
In the case of N—R 21 , R 21 and R 17 may be linked to each other to form a substituted or unsubstituted alkylene group, Y 2 is an oxygen atom or ═N—R 22 (R 22 is a hydrogen atom. Or carbon number 1
An 12 alkyl group), when Y 2 is = N-R 22 is coupled and the R 22 and R 18, may form a substituted or unsubstituted alkylene group.
【0104】このような単量体としては次の化合物が挙
げられる:2,2’−アゾビス(2−メチル−N−フェ
ニルプロピオンアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビ
ス{N−(4−クロロフェニル)−2−メチル}プロピ
オンアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス{N−
(4−ヒドロキシフェニル)−2−メチル}プロピオン
アミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス{N−(4−
アミノフェニル)−2−メチル}プロピオンアミジン)
2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−メチル−N−(フ
ェニルメチル)プロピオンアミジン}2塩酸塩、2,
2’−アゾビス(2−メチル−N−プロペニルプロピオ
ンアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス(2−メチ
ルプロピオンアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス
{N−(2−ヒドロキシエチル)−2−メチル}プロピ
オンアミジン)2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−
(5−メチル−2−イミダゾリン−2−イル)プロパ
ン}2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−(2−イミダ
ゾリン−2−イル)プロパン}2塩酸塩、2,2’−ア
ゾビス{2−(4,5,6,7−テトラヒドロ−1H−
1,3−ジアゼピン−2−イル)プロパン}2塩酸塩、
2,2’−アゾビス{2−(3,4,5,6−テトラヒ
ドロピリミジン−2−イル)プロパン}2塩酸塩、2,
2’−アゾビス{2−(5−ヒドロキシ−3,4,5,
6−テトラヒドロピリミジン−2−イル)プロパン}2
塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−[1−(2−ヒドロ
キシエチル)−2−イミダゾリン−2−イル]プロパ
ン}2塩酸塩、2,2’−アゾビス{2−(2−イミダ
ゾリン−2−イル)プロパン}、2,2’−アゾビス
{2−メチル−N−[1,1−ビス(ヒドロキシメチ
ル)−2−ヒドロキシエチル]プロピオンアミド}、
2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[1,1−ビス
(ヒドロキシメチル)エチル]プロピオンアミド}、
2,2’−アゾビス{2−メチル−N−[2−ヒドロキ
シエチル]プロピオンアミド}、2,2’−アゾビス
{2−メチルプロピオンアミド}2水和物。Examples of such a monomer include the following compounds: 2,2'-azobis (2-methyl-N-phenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {N- (4 -Chlorophenyl) -2-methyl} propionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {N-
(4-Hydroxyphenyl) -2-methyl} propionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis {N- (4-
Aminophenyl) -2-methyl} propionamidine)
Dihydrochloride, 2,2′-azobis {2-methyl-N- (phenylmethyl) propionamidine} dihydrochloride, 2,
2'-azobis (2-methyl-N-propenylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis (2-methylpropionamidine) dihydrochloride, 2,2'-azobis {N- (2-hydroxyethyl) ) -2-Methyl} propionamidine) dihydrochloride, 2,2′-azobis {2-
(5-Methyl-2-imidazolin-2-yl) propane} dihydrochloride, 2,2′-azobis {2- (2-imidazolin-2-yl) propane} dihydrochloride, 2,2′-azobis { 2- (4,5,6,7-tetrahydro-1H-
1,3-diazepin-2-yl) propane} dihydrochloride,
2,2'-azobis {2- (3,4,5,6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane} dihydrochloride, 2,
2'-azobis {2- (5-hydroxy-3,4,5,5
6-tetrahydropyrimidin-2-yl) propane} 2
Hydrochloride, 2,2'-azobis {2- [1- (2-hydroxyethyl) -2-imidazolin-2-yl] propane} dihydrochloride, 2,2'-azobis {2- (2-imidazoline- 2-yl) propane}, 2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) -2-hydroxyethyl] propionamide},
2,2'-azobis {2-methyl-N- [1,1-bis (hydroxymethyl) ethyl] propionamide},
2,2'-azobis {2-methyl-N- [2-hydroxyethyl] propionamide}, 2,2'-azobis {2-methylpropionamide} dihydrate.
【0105】上記カチオン性極性基を有する単量体と必
要に応じて重合される他の単量体は、得られる重合体が
キャリアに要求される耐久性と帯電性とを有するように
選択され、エチレン性不飽和結合を有する単量体の1種
またはそれ以上の組み合わせが使用される。このような
単量体としては、定着用樹脂の調製に使用され得るのと
同様のアクリルエステル系単量体、モノビニル芳香族系
単量体、ビニルエステル系単量体、ビニルエーテル系単
量体、ジオレフィン系単量体、モノオレフィン系単量体
などが、いずれも用いられ得る。上記各単量体は、カチ
オン性極性基を有する樹脂を調製するために1種または
2種以上が組み合わせて用いられ得る。カチオン性極性
基を有する樹脂の具体例としては、アミノ基を有するス
チレン−アクリル系共重合体、アミド基を有するスチレ
ン−アクリル系共重合体などがある。The above-mentioned monomer having a cationic polar group and the other monomer to be polymerized as required are selected so that the resulting polymer has the durability and chargeability required for the carrier. , A combination of one or more monomers having an ethylenically unsaturated bond is used. As such a monomer, the same acrylic ester-based monomer, monovinyl aromatic-based monomer, vinyl ester-based monomer, vinyl ether-based monomer that can be used for the preparation of the fixing resin, Any of diolefin-based monomers, mono-olefin-based monomers and the like can be used. Each of the above monomers may be used alone or in combination of two or more in order to prepare a resin having a cationic polar group. Specific examples of the resin having a cationic polar group include a styrene-acrylic copolymer having an amino group and a styrene-acrylic copolymer having an amide group.
【0106】上記単量体の(共)重合により得られるカ
チオン性極性基を有する熱可塑性樹脂は、該樹脂100
g中にカチオン性極性基を2〜50ミリモル、好ましく
は10〜30ミリモルの割合で有している。The thermoplastic resin having a cationic polar group obtained by (co) polymerization of the above-mentioned monomers is
The cationic polar group is contained in g in an amount of 2 to 50 mmol, preferably 10 to 30 mmol.
【0107】上記カチオン性極性基の濃度が上記範囲よ
りも低いときには、トナーの帯電性が不充分であり、逆
に上記範囲よりも高いと、キャリアが吸湿性を有し、ト
ナーに充分な帯電性能を付与できない。さらにキャリア
の粒子の凝集がおこりやすくなる。When the concentration of the above cationic polar group is lower than the above range, the chargeability of the toner is insufficient. On the contrary, when the concentration is higher than the above range, the carrier has hygroscopicity and the toner is sufficiently charged. Performance cannot be added. Furthermore, the particles of the carrier easily aggregate.
【0108】本発明に用いられるキャリア用樹脂には、
上記樹脂を含む樹脂組成物が用いられ、この組成物中に
は、上記樹脂に加えて、カチオン性極性基をもたない重
合体が含有されていてもよい。その場合には、組成物全
体としてのカチオン性極性基の含有割合は、好適には上
記範囲にある。The carrier resin used in the present invention includes
A resin composition containing the above resin is used, and in this composition, in addition to the above resin, a polymer having no cationic polar group may be contained. In that case, the content ratio of the cationic polar group in the entire composition is preferably in the above range.
【0109】(高抵抗磁性粉末)キャリアの粒子に含有
される高抵抗磁性粉末としては、上記トナーにおいて使
用される磁性粉末のいずれもが用いられ得るが、その固
有抵抗は1×105Ω・cm以上であることが必要であ
る。好適には、固有抵抗が1×106から107Ω・cm
の高抵抗磁性粉末が使用され得る。(High Resistance Magnetic Powder) As the high resistance magnetic powder contained in the carrier particles, any of the magnetic powders used in the above toner can be used, but the specific resistance thereof is 1 × 10 5 Ω · It should be at least cm. The specific resistance is preferably 1 × 10 6 to 10 7 Ω · cm
High resistance magnetic powders of
【0110】上記高抵抗磁性粉末の好適な素材は、フェ
ライトであり、フェライトは通常上記範囲の固有抵抗を
有するため、後述のように粉砕・分級した後、格別の処
理を行うことなく使用することが可能である。高抵抗磁
性粉末の素材として、例えば、四三酸化鉄(マグネタイ
ト)を用いる場合には、その固有抵抗は103Ω・cm
程度であるので、例えば、粉砕後表面酸化処理、夾雑イ
オンの除去などの処理により、固有抵抗を上記の範囲に
調整して使用する。上記磁性粉末は、固有抵抗が上記範
囲内にある限り、シランカップリング剤、チタン系カッ
プリング剤などで表面処理され得、そのことにより樹脂
に対する分散性が向上され得る。キャリアの粒子に含有
される高抵抗磁性粉末の体積基準平均粒径は、一般に
2.0μm以下、好ましくは0.05〜1.0μmであ
る。この範囲より大きな粒径であると、このような磁性
粉を含むキャリアの粒子の粒径を、上記の好適な範囲に
調整することが困難となるおそれがある。A preferred material for the high resistance magnetic powder is ferrite, and since ferrite usually has a specific resistance within the above range, it should be used without any special treatment after being crushed and classified as described later. Is possible. If, for example, ferrosoferric oxide (magnetite) is used as the material of the high resistance magnetic powder, its specific resistance is 10 3 Ω · cm.
The specific resistance is adjusted to the above range by using, for example, surface oxidization treatment after grinding, removal of contaminant ions, and the like. The magnetic powder can be surface-treated with a silane coupling agent, a titanium-based coupling agent, or the like as long as the specific resistance is within the above range, whereby the dispersibility in the resin can be improved. The volume-based average particle diameter of the high resistance magnetic powder contained in the carrier particles is generally 2.0 μm or less, preferably 0.05 to 1.0 μm. If the particle size is larger than this range, it may be difficult to adjust the particle size of the carrier particles containing such magnetic powder to the above-mentioned preferred range.
【0111】(キャリアの調製)本発明の二成分系現像
剤に用いるキャリアの粒子は、上記熱可塑性樹脂と磁性
粉とを加熱下で均一に混練し、粉砕および分級して微粉
を取り除くことにより調製される。上記高抵抗磁性粉末
は、キャリア全体の重量に対して60から90重量%、
好ましくは70から85重量%の割合で混練される。得
られたキャリアの粒子は、一般に体積基準平均粒径が5
0〜150μmの範囲、好ましくは、70〜120μm
の範囲となるように調整して製造される。かくして得ら
れる粒状の磁性キャリアは、低密度で且つ磁気ブラシの
磁力が小さいものであることから、混合攪拌性および磁
気ブラシの搬送性が良好であり、また現像に際しての磁
気ブラシの感光体に対する摺擦力も緩和され、装置的な
制約が少なく、しかも良好な画質の画像を得る上で極め
て有利である。また磁性キャリアの粒子の凝集や感光体
表面への付着もほとんどない。(Preparation of Carrier) The particles of the carrier used in the two-component developer of the present invention are obtained by uniformly kneading the above-mentioned thermoplastic resin and magnetic powder under heating, pulverizing and classifying to remove fine powder. Is prepared. The high resistance magnetic powder is 60 to 90% by weight based on the weight of the entire carrier,
It is preferably kneaded in a proportion of 70 to 85% by weight. The particles of the obtained carrier generally have a volume-based average particle size of 5
Range of 0 to 150 μm, preferably 70 to 120 μm
It is manufactured by adjusting so as to fall within the range. Since the granular magnetic carrier thus obtained has a low density and a magnetic force of the magnetic brush is small, the mixing and stirring property and the transportability of the magnetic brush are good, and the magnetic brush slides on the photoconductor during development. The rubbing force is also eased, there are few restrictions on the apparatus, and it is extremely advantageous in obtaining an image of good quality. Further, there is almost no aggregation of particles of the magnetic carrier or adhesion to the surface of the photoconductor.
【0112】(現像剤の調製)本発明の二成分系現像剤
は、上記トナーと上記キャリアとを混合して調製され
る。キャリアとトナーとの混合比は、一般に98:2〜
90:10の重量比、特に97:3〜92:8の重量比
であることが好ましい。(Preparation of Developer) The two-component developer of the present invention is prepared by mixing the above toner and the above carrier. The mixing ratio of carrier and toner is generally 98: 2 to
A weight ratio of 90:10, particularly a weight ratio of 97: 3 to 92: 8 is preferable.
【0113】本発明の現像剤を用い、一般的な静電写真
複写法により、複写がなされ得る。例えば感光体上の光
導電層を一様に荷電した後、画像露光して静電潜像を形
成させ、次いで二成分系磁性現像剤の磁気ブラシを感光
体と接触させることにより静電潜像の現像が容易に行わ
れ得る。現像により形成されたトナー像は転写紙上に転
写されて転写像を形成し、この転写像をヒートロールで
溶融圧着することにより定着が行われる。Copying can be carried out by a general electrostatographic copying method using the developer of the present invention. For example, after uniformly charging the photoconductive layer on the photoreceptor, imagewise exposure is performed to form an electrostatic latent image, and then a magnetic brush of a two-component magnetic developer is brought into contact with the photoreceptor to form the electrostatic latent image. Can be easily developed. The toner image formed by the development is transferred onto a transfer paper to form a transfer image, and the transfer image is fused and pressure-bonded with a heat roll to fix the image.
【0114】[0114]
【実施例】本発明を実施例により説明する。EXAMPLES The present invention will be described with reference to examples.
【0115】(実施例1) A.定着用樹脂の調製 メタクリル酸3重量部、ブチルアクリレート17重量
部、スチレン80重量部、および重合開始剤を可溶溶媒
に混合して攪拌した。得られた混合溶液を反応釜に投入
し攪拌羽根でよく攪拌しながら、160℃/6時間で重
合を行い、その後溶液を脱気し乾燥後、低分子体のポリ
マーを得た。(Example 1) A. Preparation of Fixing Resin 3 parts by weight of methacrylic acid, 17 parts by weight of butyl acrylate, 80 parts by weight of styrene, and a polymerization initiator were mixed in a soluble solvent and stirred. The obtained mixed solution was put into a reaction kettle and sufficiently stirred with stirring blades to carry out polymerization at 160 ° C./6 hours, and then the solution was degassed and dried to obtain a low molecular weight polymer.
【0116】次に、メタクリル酸10重量部、ブチルア
クリレート20重量部、スチレン70重量部、重合開始
剤、可溶溶媒および上記で得た低分子体のポリマー10
0重量部を混合し攪拌した。得られた混合溶液を反応釜
に投入し攪拌羽根でよく攪拌しながら90℃/17時間
で重合を行い、その後溶液を脱気、乾燥後、低分子体お
よび高分子体を有するポリマーを得た。Next, 10 parts by weight of methacrylic acid, 20 parts by weight of butyl acrylate, 70 parts by weight of styrene, a polymerization initiator, a soluble solvent and the low molecular weight polymer 10 obtained above.
0 parts by weight were mixed and stirred. The obtained mixed solution was put into a reaction kettle and polymerized at 90 ° C./17 hours while stirring well with a stirring blade, and then the solution was degassed and dried to obtain a polymer having a low molecular weight substance and a high molecular weight substance. .
【0117】得られた樹脂における低分子体と高分子体
の酸価比(高分子体の酸価/低分子体の酸価)は15/
5であった。The acid value ratio of the low molecular weight material and the high molecular weight material in the obtained resin (acid value of the high molecular weight material / acid value of the low molecular weight material) was 15 /
It was 5.
【0118】なお、酸価の測定は、得られたトナーを溶
剤(例えば、メタノールとTHFの混合溶媒)に溶解さ
せる。次に、カーボンブラックやワックス等は遠心分離
器で除去した後、低分子体と高分子体を分別し、それぞ
れについて酸価を測定した。The acid value is measured by dissolving the obtained toner in a solvent (for example, a mixed solvent of methanol and THF). Next, after removing carbon black, wax and the like with a centrifuge, low molecular weight substances and high molecular weight substances were separated and the acid value of each was measured.
【0119】B.トナーの調製 (トナー粒子の組成) 定着用樹脂:上記A項で得られた樹脂 100重量部 着色剤:カーボンブラック 10重量部 磁性粉末:マグネタイト 2重量部 上記各成分を二軸押し出し機にて溶融混練し、次いでこ
の混練物をジェットミルで粉砕し、そして風力分級機で
分級して、平均粒径10.0μmのトナー粒子を得た。B. Preparation of Toner (Composition of Toner Particles) Fixing Resin: Resin Obtained in Section A 100 Parts by Weight Colorant: Carbon Black 10 Parts by Weight Magnetic Powder: Magnetite 2 Parts by Weight The above components are melted by a twin-screw extruder. After kneading, the kneaded material was pulverized with a jet mill and classified with an air classifier to obtain toner particles having an average particle size of 10.0 μm.
【0120】このトナー粒子に、流動性改良剤として平
均粒径が0.015μmの疎水性シリカ微粒子をトナー
粒子100重量部に対して0.3重量部の割合で、そし
て、平均粒径が0.3μmのアルミナ微粒子をトナー粒
子100重量部に対して0.6重量部の割合で添加(外
添)し、そしてヘンシェルミキサーで2分間混合して、
トナーを得た。Hydrophobic silica fine particles having an average particle diameter of 0.015 μm are added to the toner particles at a ratio of 0.3 parts by weight to 100 parts by weight of the toner particles, and the average particle diameter is 0. Alumina fine particles of 0.3 μm were added (externally added) at a ratio of 0.6 parts by weight to 100 parts by weight of the toner particles, and mixed by a Henschel mixer for 2 minutes,
Toner was obtained.
【0121】C.キャリアの調製C. Carrier preparation
【0122】[0122]
【表1】 [Table 1]
【0123】表1に示す各成分を二軸押し出し機にて溶
融混練し、ついでこの混練物をジェットミルで粉砕、風
力およびふるい分級し、平均粒径80.5μmのキャリ
アの粒子を得た。The components shown in Table 1 were melt-kneaded by a twin-screw extruder, and then the kneaded product was crushed by a jet mill and subjected to wind and sieving to obtain carrier particles having an average particle size of 80.5 μm.
【0124】D.現像剤の調製 上記トナーとキャリアとを、均一に混合してトナー濃度
5重量%の二成分現像剤を得た。D. Preparation of Developer The above toner and carrier were uniformly mixed to obtain a two-component developer having a toner concentration of 5% by weight.
【0125】(比較例1)磁性粉として、固有抵抗7.
5×103Ω・cmのマグネタイトを用いたこと以外
は、実施例1と同様にして現像剤を得た。(Comparative Example 1) As a magnetic powder, a specific resistance of 7.
A developer was obtained in the same manner as in Example 1 except that 5 × 10 3 Ω · cm magnetite was used.
【0126】(比較例2)樹脂として、樹脂中にアミノ
基を有しないスチレン−アクリル系共重合体(スチレン
とメタクリル酸ブチルとの重量比70:30の共重合
体)を用いたこと以外は、実施例1と同様にして現像剤
を得た。Comparative Example 2 A styrene-acrylic copolymer having no amino group in the resin (a copolymer of styrene and butyl methacrylate at a weight ratio of 70:30) was used as the resin. A developer was obtained in the same manner as in Example 1.
【0127】[現像剤の評価]次の項目につき、実施例
および比較例の現像剤を評価した。試験に使用したの
は、三田工業社製の電子複写機(商品名「DC−468
5」)の改造機(評価試料を容易にサンプリングするた
めの改造を施した複写機)である。[Evaluation of Developer] The developers of Examples and Comparative Examples were evaluated for the following items. What was used for the test was an electronic copying machine (trade name "DC-468" manufactured by Sanda Kogyo Co., Ltd.
5)) modified machine (a modified copying machine for easily sampling the evaluation sample).
【0128】(a)転写効率 複写開始前のトナーホッパー内のトナー量と、所定枚数
複写後のトナーホッパー内のトナー量とを測定し、その
差からトナー消費量を算出した。他方、所定の枚数複写
の間にクリーニング工程において回収されたトナー量を
測定し、これをトナー回収量とした。これらの値から、
次式(i)によりトナーの転写効率を算出した。ここで
複写に用いた原稿は黒色部の面積率が8%の文字原稿で
ある。この評価は(b)項以下の各評価試験を行うため
に行われた。(A) Transfer Efficiency The amount of toner in the toner hopper before the start of copying and the amount of toner in the toner hopper after copying a predetermined number of sheets were measured, and the toner consumption amount was calculated from the difference. On the other hand, the amount of toner collected in the cleaning process during the copying of a predetermined number of sheets was measured and used as the toner recovery amount. From these values,
The transfer efficiency of the toner was calculated by the following formula (i). The original used for copying here is a character original having a black area ratio of 8%. This evaluation was carried out in order to carry out each evaluation test under item (b).
【0129】[0129]
【数1】 [Equation 1]
【0130】(b)画像濃度(I.D.) 黒色部の面積率が8%の文字原稿を用いて複写を行い、
転写効率が70%未満となるまで複写を続けた。5千枚
毎に複写画像における黒べた部の濃度を反射濃度計(型
番「TC−6D」東京電色社製)を用いて測定し、その
平均値を画像濃度(I.D.)とした。ここで、5千枚
毎にサンプリングを行うために使用する原稿は、黒べた
部を含む黒色部の面積率が15%の原稿である。評価結
果を表2に示す。(B) Image Density (ID) Copying is performed using a character original having an area ratio of black portion of 8%,
Copying was continued until the transfer efficiency was less than 70%. The density of the black solid portion in the copied image was measured every 5,000 sheets using a reflection densitometer (model number "TC-6D" manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.), and the average value was taken as the image density (ID). . Here, the document used for sampling every 5,000 sheets is a document in which the area ratio of the black portion including the black solid portion is 15%. Table 2 shows the evaluation results.
【0131】(c)カブリ濃度(F.D.) 黒色部の面積率が8%の文字原稿を用いて複写を行い、
転写効率が70%未満となるまで複写を続けた。5千枚
毎に複写画像における非画像部の濃度を反射濃度計(型
番「TC−6D」東京電色社製)を用いて測定した。そ
の測定値と、複写前の紙(ベース紙)を反射濃度計で測
定して得られた反射濃度の値との差を算出し、その最高
値をカブリ濃度(F.D.)とした。ここで、5千枚に
サンプリングを行うために使用する原稿は、黒べた部を
含む黒色部の面積率が15%の原稿である。評価結果を
表2に示す。(C) Fog Density (FD) Copying was performed using a character original having an area ratio of black portion of 8%.
Copying was continued until the transfer efficiency was less than 70%. The density of the non-image area in the copied image was measured every 5,000 sheets using a reflection densitometer (model number "TC-6D" manufactured by Tokyo Denshoku Co., Ltd.). The difference between the measured value and the value of the reflection density obtained by measuring the paper (base paper) before copying with a reflection densitometer was calculated, and the maximum value was defined as the fog density (FD). Here, the document used for sampling on 5,000 sheets is a document in which the area ratio of black portions including black solid portions is 15%. Table 2 shows the evaluation results.
【0132】(d)解像度 黒色部の面積率が8%の文字原稿を用いて複写を行い、
5万枚複写した時点(それまでに転写効率が70%未満
となった場合にはその時点)で、規定のチャート原稿
(1mmあたり所定数の平行直線が引かれた複数のパタ
ーンを用いる原稿)を用いて複写し、複写画像を目視判
定した。評価結果を表2に示す。(D) Resolution Copying is performed using a character original having an area ratio of black area of 8%.
At the time of copying 50,000 sheets (at that time when the transfer efficiency has become less than 70%), the prescribed chart original (an original using a plurality of patterns in which a predetermined number of parallel straight lines are drawn per 1 mm) Was copied, and the copied image was visually judged. Table 2 shows the evaluation results.
【0133】(e)トナー飛散 黒色部の面積率が8%の文字原稿を用いて複写を行い、
転写効率が70%未満となるまで複写を続けた。この時
点での複写機内のトナー飛散状態を目視にて観察し、以
下の基準で評価した。 ○:トナー飛散なし ×:トナー飛散あり 評価結果を表2に示す。(E) Toner Scattering Copying is performed using a character original having an area ratio of the black portion of 8%.
Copying was continued until the transfer efficiency was less than 70%. At this time, the toner scattering state in the copying machine was visually observed and evaluated according to the following criteria. ◯: No toner scatter x: Toner scatter is shown in Table 2.
【0134】(f)キャリア付着 キャリア付着は、25mm角で、0.5mm間隔の網目
の画像1個あたりに付着しているキャリアの粒子の個数
を目視で確認することにより評価し、1個未満(○)、
1〜3個(△)、3個以上(×)の3段階で評価した。
評価結果を表2に示す。(F) Carrier Adhesion Carrier adhesion was evaluated by visually observing the number of carrier particles adhering to one image of a mesh of 25 mm square and 0.5 mm intervals, and was less than 1 (○),
The evaluation was made in three grades of 1 to 3 (Δ) and 3 or more (x).
Table 2 shows the evaluation results.
【0135】(g)耐久性 1万枚複写後毎のトナー消費量と、回収されたトナー量
とから、トナーの転写効率を算出した。この転写効率が
初めて70%未満になった時点の枚数を耐久性とした。
評価結果を表2に示す。(G) Durability The toner transfer efficiency was calculated from the toner consumption amount after copying 10,000 sheets and the collected toner amount. The durability was defined as the number of sheets when the transfer efficiency became less than 70% for the first time.
Table 2 shows the evaluation results.
【0136】[0136]
【表2】 [Table 2]
【0137】[評価結果の考察]実施例1で得られた現
像剤は、複写終了時に至るまで、トナー飛散およびキャ
リア付着がなく、12万枚の耐久性を有していた。これ
に対して、固有抵抗7.5×103Ω・cmのマグネタ
イトを用いたキャリアを使用した比較例1の現像剤は、
誘導電荷によりキャリア付着が認められた。アミノ基を
有していない樹脂を使用した比較例2の現像剤は、キャ
リア側の帯電能力不足によりトナー飛散を生じた。[Consideration of Evaluation Results] The developer obtained in Example 1 had durability of 120,000 sheets without toner scattering and carrier adhesion until the end of copying. On the other hand, the developer of Comparative Example 1 using the carrier made of magnetite having a specific resistance of 7.5 × 10 3 Ω · cm,
Adhesion of carriers was recognized by the induced charge. The developer of Comparative Example 2 using a resin having no amino group caused toner scattering due to insufficient charging ability on the carrier side.
【0138】[0138]
【発明の効果】本発明によれば、複写時におけるスペン
トの主な発生原因となる帯電制御剤を全く含有しない二
成分系現像剤が提供される。この現像剤に含有されるト
ナーのトナー粒子中には、アニオン性極性基を有する定
着用樹脂が含有され、そして、トナー粒子中に所定の割
合で磁性粉末が含有される。さらに、本発明によれば、
樹脂を構成する低分子体の酸価を高分子体のそれより低
く設定し、非架橋成分については低分子体に多く含有さ
せる。そのことにより、キャリアへの低分子体の付着を
減少して逆極性のトナーが生成することを防止でき、耐
久性をさらに向上することができる。この現像剤に含有
されるキャリアの粒子は、熱可塑性樹脂中に高抵抗磁性
粉末が分散された構造を有し、かつ、比較的大きな粒径
を有する。現像剤のトナー粒子表面にはさらに必要に応
じて所定の粒径のスペーサー粒子が付着している。この
ような本発明の現像剤のトナーおよびキャリアの帯電性
は充分であり、トナー粒子とキャリアの粒子との結合も
充分である。従って複写時にスペントが発生せず、トナ
ーが飛散することがない。現像剤の混合・攪拌に要する
力が少なく、磁気ブラシの搬送性にも優れ、感光体に対
する摺擦性も緩和される。磁性キャリアの粒子の凝集や
感光体表面への付着もほとんどない。さらに、転写効率
が充分であり、熱定着性に優れ、そして必要とされる濃
度の複写画像が長時間にわたり安定して得られる。この
ような二成分系現像剤は、静電式複写機、レーザービー
ムプリンタなどの電子式画像形成装置において好適に用
いられる。According to the present invention, there is provided a two-component developer containing no charge control agent, which is a main cause of spent when copying. The toner particles of the toner contained in this developer contain a fixing resin having an anionic polar group, and the toner particles contain magnetic powder at a predetermined ratio. Further according to the invention,
The acid value of the low molecular weight substance constituting the resin is set to be lower than that of the high molecular weight substance, and a large amount of the non-crosslinking component is contained in the low molecular weight substance. As a result, it is possible to reduce the adhesion of low molecular weight substances to the carrier and prevent the generation of toner of the opposite polarity, and it is possible to further improve the durability. The particles of the carrier contained in this developer have a structure in which a high resistance magnetic powder is dispersed in a thermoplastic resin and have a relatively large particle diameter. If necessary, spacer particles having a predetermined particle size are attached to the surface of the toner particles of the developer. The toner and the carrier of the developer of the present invention have sufficient chargeability, and the toner particles and the carrier particles are also sufficiently bonded. Therefore, no spent is generated during copying and toner is not scattered. The force required for mixing and stirring the developer is small, the transportability of the magnetic brush is excellent, and the rubbing property with respect to the photoconductor is also eased. There is almost no aggregation of particles of the magnetic carrier or adhesion to the surface of the photoconductor. Further, the transfer efficiency is sufficient, the heat fixing property is excellent, and a copy image having a required density can be stably obtained for a long time. Such a two-component developer is preferably used in electronic image forming apparatuses such as electrostatic copying machines and laser beam printers.
【図1】本発明の現像剤に使用されるトナーのメタノー
ル抽出液の、波長200〜700nmにおける吸光度を
示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the absorbance of a methanol extract of a toner used in a developer of the present invention at wavelengths of 200 to 700 nm.
【図2】帯電制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を含有
するトナーのメタノール抽出液の波長200〜700n
mにおける吸光度を示すグラフである。FIG. 2 is a wavelength of 200 to 700 n of a methanol extract of a toner containing an azo chromium complex salt dye as a charge control agent.
It is a graph which shows the light absorbency in m.
【図3】帯電制御剤としてサリチル酸金属錯体を含有す
るトナーのメタノール抽出液の波長200〜700nm
における吸光度を示すグラフである。FIG. 3 Wavelength 200 to 700 nm of a methanol extract of a toner containing a salicylic acid metal complex as a charge control agent.
It is a graph which shows the light absorbency in.
【図4】帯電制御剤としてアゾ系クロム錯塩染料を含有
するトナーを二成分系磁性現像剤に使用し、スペントよ
る帯電不良が発生したときのキャリアについて、メタノ
ール抽出を行い、この抽出液の波長200〜700nm
における吸光度を測定したときのグラフである。FIG. 4 is a schematic diagram of a carrier containing a toner containing an azo chromium complex salt dye as a charge control agent used in a two-component magnetic developer. 200-700 nm
It is a graph when the light absorbency in is measured.
【図5】帯電制御剤を含有するトナーと磁性キャリアと
を混合・攪拌し、あるいは帯電制御剤を含有しないトナ
ーと磁性キャリアとを混合・攪拌する操作を続けた場合
に、混合・攪拌時間とスペント率との関係を示すグラフ
である。FIG. 5 shows the mixing / stirring time when the operation of mixing / stirring the toner containing the charge control agent and the magnetic carrier or the mixing / stirring of the toner not containing the charge control agent and the magnetic carrier is continued. It is a graph which shows the relationship with a spent rate.
【図6】帯電制御剤を含有するトナーと磁性キャリアと
を混合・攪拌し、あるいは帯電制御剤を含有しないトナ
ーと磁性キャリアとを混合・攪拌する操作を続けた場合
に、混合・攪拌時間と帯電量との関係を示すグラフであ
る。FIG. 6 shows the mixing / stirring time when the operation of mixing / stirring the toner containing the charge control agent and the magnetic carrier or the mixing / stirring of the toner not containing the charge control agent and the magnetic carrier is continued. It is a graph which shows the relationship with a charge amount.
【図7】スペントによるトナー成分が付着したキャリア
の該付着物の量と、スペントを生じたトナー中の帯電制
御剤の量との関係を示すグラフである。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of the adhering substance of the carrier to which the toner component is attached due to the spent and the amount of the charge control agent in the toner that causes the spent.
【図8】トナー中の各成分の各々と磁性キャリアとを混
合・攪拌する操作を続けた場合における混合・攪拌時間
とスペント量との関係を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing the relationship between the amount of spent and the mixing / stirring time when the operation of mixing / stirring each of the components in the toner and the magnetic carrier is continued.
【図9】従来の二成分系磁性現像剤におけるスペントに
よる帯電不良の発生を説明する説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating occurrence of charging failure due to spent in a conventional two-component magnetic developer.
1 キャリアの粒子 2 トナー 22 逆極性トナー 1 Carrier Particles 2 Toner 22 Reverse Toner
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03G 9/107 G03G 9/08 325 372 374 9/10 331 (72)発明者 川谷 昭彦 大阪市中央区玉造一丁目2番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 清水 義威 大阪市中央区玉造一丁目2番28号 三田工 業株式会社内 (72)発明者 平野 暢宏 大阪市中央区玉造一丁目2番28号 三田工 業株式会社内─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI Technical display location G03G 9/107 G03G 9/08 325 372 374 9/10 331 (72) Inventor Akihiko Kawatani Central Osaka 1-28 Takumazo, Mita Kogyo Co., Ltd. (72) Inventor Yoshitake Shimizu Chuo-ku, Osaka 1-28 Tamatsukuri Co., Ltd. (32) Inventor Hirano Nobuhiro Hirano Chuo-ku, Osaka 1-22 Tamatsukuri Mita Industrial Co., Ltd.
Claims (5)
剤であって、 該トナーが、トナー粒子を含み、 該トナー粒子が、定着用樹脂、および該樹脂中に分散さ
れた磁性粉末を含有し、 該定着用樹脂がそれぞれアニオン性極性基を有する低分
子体と高分子体とを有する樹脂を含む組成物でなり、 該低分子体の酸価が該高分子体の酸価に比して小さく、 該磁性粉末が、該定着用樹脂100重量部に対して0.
1から5重量部の割合で該トナー粒子中に含有され、 該キャリアの粒子が、熱可塑性樹脂および該熱可塑性樹
脂中に分散された高抵抗磁性粉末を含有し、その体積基
準平均粒径が50から150μmであり、 該熱可塑性樹脂が、カチオン性極性基を有する樹脂を含
む樹脂組成物でなり、そして、 該高抵抗磁性粉末が、1×105Ω・cm以上の固有抵
抗を有し、該キャリアの粒子中に60から90重量%の
割合で含有される、 二成分系現像剤。1. A two-component developer containing a toner and a carrier, wherein the toner contains toner particles, and the toner particles contain a fixing resin and a magnetic powder dispersed in the resin. The fixing resin is a composition containing a resin having a low molecular weight substance having an anionic polar group and a polymer having a high molecular weight substance, and the acid value of the low molecular weight substance is higher than the acid value of the high molecular weight substance. And the magnetic powder is less than 0.1% with respect to 100 parts by weight of the fixing resin.
The carrier particles are contained in the toner particles in an amount of 1 to 5 parts by weight, and the carrier particles contain a thermoplastic resin and a high-resistivity magnetic powder dispersed in the thermoplastic resin. 50 to 150 μm, the thermoplastic resin is a resin composition containing a resin having a cationic polar group, and the high resistance magnetic powder has a specific resistance of 1 × 10 5 Ω · cm or more. A two-component developer, which is contained in the carrier particles in an amount of 60 to 90% by weight.
の抽出液が280から350nmの領域に実質的に吸収
ピークを有さず、かつ、400から700nmの領域に
おける吸光度が実質的にゼロである、請求項1に記載の
現像剤。2. The extract obtained by extracting the toner with methanol has substantially no absorption peak in the region of 280 to 350 nm, and the absorbance in the region of 400 to 700 nm is substantially zero. The developer according to claim 1.
り、前記高分子体の酸価が6から25であり、該低分子
体の酸価に対する該高分子体の酸価の比が1:1.2か
ら1:8である、請求項1に記載の現像剤。3. The acid value of the low molecular weight substance is 3 to 15, the acid value of the high molecular weight substance is 6 to 25, and the ratio of the acid value of the high molecular weight substance to the acid value of the low molecular weight substance. The developer according to claim 1, wherein the ratio is 1: 1.2 to 1: 8.
重量部に対して0.5から3重量部の割合で含有され
る、請求項1に記載の現像剤。4. The fixing resin 100 comprises the magnetic powder.
The developer according to claim 1, which is contained in a ratio of 0.5 to 3 parts by weight with respect to parts by weight.
から15μmであり、該トナー粒子表面に体積基準平均
粒径が0.05から1.0μmのスペーサー粒子が付着
している、請求項1に記載の現像剤。5. The volume-based average particle diameter of the toner particles is 5
2. The developer according to claim 1, wherein spacer particles having a volume-based average particle diameter of 0.05 to 1.0 μm are attached to the surface of the toner particles.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212202A JPH0876479A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Binary system developer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6212202A JPH0876479A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Binary system developer |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0876479A true JPH0876479A (en) | 1996-03-22 |
Family
ID=16618618
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6212202A Withdrawn JPH0876479A (en) | 1994-09-06 | 1994-09-06 | Binary system developer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0876479A (en) |
-
1994
- 1994-09-06 JP JP6212202A patent/JPH0876479A/en not_active Withdrawn
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