JP2010085459A - Image carrier protecting agent, protection layer forming apparatus, image forming method, process cartridge, and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、像担持体の表面を保護する像担持体保護剤、該像担持体保護剤を備えた保護層形成装置、該像担持体保護剤を用いる画像形成方法、該保護層形成装置を備えたプロセスカートリッジ、該保護層形成装置又はプロセスカートリッジを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ、これらのうち少なくとも１つを備えた複合機等の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an image carrier protective agent that protects the surface of the image carrier, a protective layer forming device provided with the image carrier protective agent, an image forming method using the image carrier protective agent, and the protective layer forming device. The present invention relates to an image forming apparatus such as a process cartridge provided, a copier provided with the protective layer forming apparatus or the process cartridge, a printer, a facsimile, a plotter, and a multifunction machine provided with at least one of them.
従来、電子写真方式による画像形成では、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して、帯電したトナー粒子を付着させ可視像を形成している。トナーにより形成された可視像は、最終的に紙等の転写媒体に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着され、出力画像となる。
これらの画像形成の方式は、可視像化のためのトナー粒子を帯電させる方法により、トナー粒子とキャリア粒子の攪拌・混合による摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリア粒子を用いずにトナー粒子への電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。一成分現像方式では、現像ローラへのトナー粒子の保持に磁気力を使用するか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
Conventionally, in electrophotographic image formation, a latent image is formed by an electrostatic charge on an image carrier such as a photoconductive material, and charged toner particles are attached to the electrostatic latent image to form a visible image. Forming. The visible image formed by the toner is finally transferred to a transfer medium such as paper, and then fixed to the transfer medium by heat, pressure, solvent gas, or the like, and becomes an output image.
These image forming methods include a so-called two-component development method in which toner particles and carrier particles are agitated and mixed by a method of charging toner particles for visualization, and carrier particles are not used. In other words, the toner particles are roughly classified into so-called one-component development systems in which charge is imparted to toner particles. The one-component development method is classified into a magnetic one-component development method and a non-magnetic one-component development method depending on whether magnetic force is used for holding toner particles on the developing roller.
これまで、高速性、画像再現性を要求される複写機やこれをベースとした複合機等では、トナー粒子帯電の安定性、立ち上がり性、画像品質の長期的安定性等の要求から、二成分現像方式が多く採用され、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい、小型のプリンタ、ファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されてきた。
特に昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。
高画質化のためには、トナーの平均粒径は小さくなり、またその粒子形状は角張った部分がなくなり、より丸い形状になってきている。
これら電子写真方式による画像形成装置は、現像方式の違いによらず、一般的にドラム形状やベルト形状をした像担持体（一般には感光体）を回転させつつ一様に帯電し、レーザー光等により像担持体上に潜像パターンを形成し、これを現像装置により可視像化して、更に転写媒体上に転写を行っている。
Up to now, in copiers that require high speed and image reproducibility, and multi-function machines based on this, two components are required due to the requirements of toner particle charging stability, start-up stability, long-term image quality stability, etc. Many developing systems have been adopted, and one-component developing systems have been often used for small printers, facsimiles, and the like that require large space savings and low costs.
Particularly in recent years, colorization of output images has progressed, and the demand for higher image quality and stabilization of image quality has become stronger than ever.
In order to improve the image quality, the average particle diameter of the toner is reduced, and the shape of the particle is not rounded and becomes more round.
In these electrophotographic image forming apparatuses, a drum-shaped or belt-shaped image carrier (generally a photoreceptor) is charged uniformly while rotating, regardless of the development method, and laser light, etc. To form a latent image pattern on the image carrier, visualize this with a developing device, and further transfer it onto a transfer medium.
転写媒体へトナー像を転写した後の像担持体上には、転写されなかったトナー成分が残存する。これらの残存物が、そのまま帯電工程に搬送されると、像担持体の均等な帯電を阻害することがしばしば有るため、一般的には、転写工程を経た後に、像担持体上に残存するトナー成分等を、クリーニング工程にて除去し、像担持体表面を十分に清浄な状態とした上で、帯電が行われる。
このように、像担持体表面は帯電、現像、転写、クリーニング等の各工程で、さまざまな物理的ストレスや電気的ストレスを受け、使用時間を経るに伴って表面状態が変化する。
これらのストレスのうちクリーニング工程での摩擦によるストレスは、像担持体を磨耗させ、また、擦過傷を発生させることが知られている。
この課題を解消すべく、これまでにも像担持体とクリーニング部材間の摩擦力を低減させるために各種潤滑剤や、潤滑成分の供給・膜形成方法について、多くの提案がなされている。
The toner component that has not been transferred remains on the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium. When these residues are conveyed to the charging process as they are, it is often the case that the uniform charging of the image carrier is hindered. The components and the like are removed in a cleaning process to make the surface of the image carrier sufficiently clean, and then charging is performed.
As described above, the surface of the image carrier is subjected to various physical stresses and electrical stresses in various processes such as charging, development, transfer, and cleaning, and the surface state changes as the usage time elapses.
Of these stresses, it is known that the stress due to friction in the cleaning process causes the image carrier to wear and causes scratches.
In order to solve this problem, many proposals have been made so far regarding various lubricants and methods for supplying lubricant components and forming films in order to reduce the frictional force between the image carrier and the cleaning member.
たとえば、特許文献１では、感光体やクリーニングブレードの寿命を延ばすため、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤を供給し、感光体表面に潤滑皮膜を形成することが提案されている。
特許文献２では、炭素数２０以上７０以下の高級アルコールを主成分とする潤滑剤を供給する潤滑剤供給装置を用いることにより、ブレードニップ部先端に高級アルコールが不定形粒子として滞留し、また、適度な像担持体表面への濡れ性を有することから、潤滑性能の持続性が発現するとしている。
特許文献３では、特定のアルキレンビスアルキル酸アミド化合物の粉体を潤滑性分として使用することにより、クリーニングブレードと像担持体が当圧接する界面に粉体微粒子が存在するため、円滑な潤滑作用が長期間にわたって保持できるとしている。
特許文献４では、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤に、無機微粒子を添加した各種潤滑剤を供給することで、像担持体とクリーニング部材間の摩擦力を低減できるとしている。
特許文献５では、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤に、窒化ホウ素を添加した各種潤滑剤を供給することで、帯電工程による像担持体表面への電気的ストレスを受けても、潤滑性が低下し難く、しかも像担持体表面全体に亘って潤滑剤の皮膜を形成して高い潤滑性を維持することができるとしている。
For example, Patent Document 1 proposes to supply a solid lubricant mainly composed of zinc stearate to the surface of the photoconductor to form a lubricating film on the surface of the photoconductor in order to extend the life of the photoconductor and the cleaning blade. ing.
In
In Patent Document 3, since a powder of a specific alkylene bisalkyl acid amide compound is used as a lubricity component, fine powder particles exist at the interface where the cleaning blade and the image carrier are pressed against each other. Can hold for a long time.
In
In
一方で、昨今、画像品質の向上や製造エネルギーの削減のために、重合法を用いたトナーが市販されている。これら重合トナーは、粉砕法で製造されたトナーと比較して、角張った部分が少なく、また平均粒子径が小さく揃っているという、優れた特徴を有している。
しかしながら、これらの特徴は、ゴムブレードクリーニングに代表されるクリーニング部材のエッジ部を像担持体表面に圧接して、像担持体表面のクリーニングを行う方式に対しては、その形状と粒径の影響により、エッジ部分で堰き止められ難くなり、残存トナー成分のクリーニング不良を引き起こしやすい。
本出願人は、特許文献６にて、疎水性及び両親媒性の有機化合物からなる像担持体保護剤を用いることを提案した。これを用いることで、トナーのクリーニング性が飛躍的に向上しており、近年の小粒経かつ円形度の高いトナーをクリーニングすることが可能である。
クリーニング性が向上したことで帯電部材への汚染が軽減され、帯電部材の長寿命化が可能となった。さらにトナーのすり抜けが無いためにブレード磨耗が少なく、クリーニングブレードの長寿命化も可能となっている。
On the other hand, recently, a toner using a polymerization method is commercially available in order to improve image quality and reduce manufacturing energy. These polymerized toners have excellent characteristics such as fewer angular portions and smaller average particle diameters than toners produced by a pulverization method.
However, these features are affected by the shape and particle size of the cleaning method of the image carrier surface by pressing the edge of the cleaning member represented by rubber blade cleaning against the surface of the image carrier. As a result, it is difficult for the edge portion to be dammed, and a cleaning failure of the remaining toner component tends to occur.
The present applicant has proposed in
The improved cleaning performance reduces the contamination of the charging member, and makes it possible to extend the life of the charging member. Furthermore, since there is no toner slipping, there is little blade wear, and the life of the cleaning blade can be extended.
しかしながら、上述のように、像担持体へのストレスは、クリーニング工程から受けるものばかりではなく、特に帯電工程における電気的ストレスは、像担持体表面の状態を大きく変化させる。また、この電気的ストレスは、像担持体表面近傍で放電現象を伴う、接触帯電方式や近接帯電方式で顕著である。
これらの帯電方式では、像担持体表面で多くの活性種や反応生成物が発生し、また、放電領域の大気中で発生した活性種や反応性生物の像担持体表面への吸着が多く生じる。
上述した特許文献１のようなステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤は、像担持体表面を比較的均一に覆い良好な潤滑性及び保護性を与える。そのため、像担持体を帯電させる際に交流電圧を印加する作像プロセスで問題になっている感光体磨耗を防止するためにはステアリン酸亜鉛を使用することで容易に解決できる。
However, as described above, the stress on the image carrier is not only received from the cleaning process, but the electrical stress particularly in the charging process greatly changes the state of the surface of the image carrier. This electrical stress is conspicuous in the contact charging method and the proximity charging method that involve a discharge phenomenon near the surface of the image carrier.
In these charging methods, many active species and reaction products are generated on the surface of the image carrier, and many active species and reactive organisms generated in the atmosphere in the discharge region are adsorbed on the surface of the image carrier. .
The lubricant using zinc stearate as in Patent Document 1 described above covers the surface of the image carrier relatively uniformly and provides good lubricity and protection. Therefore, in order to prevent photoconductor wear, which is a problem in the image forming process in which an AC voltage is applied when the image carrier is charged, it can be easily solved by using zinc stearate.
しかしながら、ステアリン酸亜鉛はクリーニング性という面で大きな問題がある。通常の作像プロセスでは転写後の残トナーを感光体上から除去する手段としてブレードクリーニング方式が採用されているが、ステアリン酸亜鉛はこのブレードをトナーがすり抜けやすい性質がある。
クリーニングブレードをトナーがすり抜けると、そのトナーが直接画像に出たり、帯電部材の汚染をさらに加速してしまう結果となる。このトナーすり抜けは、昨今の小粒経で球形のトナーであるほど顕著に表れる。また、ステアリン酸亜鉛を用いたものはトナーなどのすり抜けが多いため、クリーニングブレードを磨耗させてしまい、作像装置が短寿命になってしまう。
このクリーニング工程でのトナーすり抜けは、トナーと同時に大量のステアリン酸亜鉛をもすり抜けてしまい、これが帯電部材を汚染するという問題になる。特に帯電ローラを感光体に接触又は近接配置して帯電させる方式の場合、帯電部材の汚染は増大する。帯電部材が汚染された場合、濃度ムラ等の異常画像が発生してしまう。
However, zinc stearate has a big problem in terms of cleaning properties. In a normal image forming process, a blade cleaning system is adopted as a means for removing the residual toner after transfer from the photoreceptor. However, zinc stearate has a property that the toner easily slips through the blade.
If the toner slips through the cleaning blade, the toner directly appears on the image, or the contamination of the charging member is further accelerated. The toner slipping becomes more noticeable as the toner becomes spherical with a small particle diameter. In addition, since a material using zinc stearate often slips out of toner or the like, the cleaning blade is worn and the image forming apparatus has a short life.
The toner slipping in this cleaning process causes a large amount of zinc stearate to slip through at the same time as the toner, which causes a problem of contaminating the charging member. In particular, in the case where the charging roller is charged by being in contact with or in close proximity to the photosensitive member, the contamination of the charging member increases. When the charging member is contaminated, an abnormal image such as density unevenness occurs.
特許文献２の高級アルコールによる潤滑剤では、像担持体表面に濡れやすく潤滑剤としての効果は期待できるが、像担持体上に吸着した高級アルコール分子、一分子当りの占める吸着占有面積が広くなりがちであり、像担持体の単位面積あたりに吸着する分子の密度（単位面積当りの吸着分子重量）が小さいため、上述の電気的ストレスが保護層を容易に貫いてしまい、像担持体を十分に保護する効果が得られにくい。
特許文献３のように分子中に窒素原子を含む構成の潤滑剤では、潤滑剤自体が上述の電気的ストレスを受けた場合に、分解生成物として窒素酸化物やアンモニウム含有化合物に類するイオン解離性の化合物を生成し、潤滑層内に取り込まれてしまい、高湿度下で潤滑層が低抵抗し、画像ボケを発生させることがある。
特許文献４では、感光体表面にステアリン酸亜鉛を主成分とする固体潤滑剤に、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、フェライト及びマグネタイトといった微粒子を添加するとしている。これら無機微粒子だけでは、トナーすり抜けは大きな改善ができず、帯電ローラ汚れが改善しないため、結果として作像装置全体が短寿命になってしまう。また、無機微粒子が像担持体にキズをつけ、それが異常画像となる場合がある。
The lubricant with a higher alcohol disclosed in
In the case of a lubricant having a nitrogen atom in the molecule as in Patent Document 3, when the lubricant itself is subjected to the above-described electrical stress, ion dissociation properties similar to nitrogen oxides and ammonium-containing compounds as decomposition products May be taken into the lubricating layer, causing the lubricating layer to have a low resistance under high humidity and causing image blurring.
In
特許文献５に記載されている潤滑剤は、帯電部材からの保護性があり、またトナーすり抜けが大きく改善できるため、帯電部材の汚染を防ぐことができる。しかしながら、像担持体に保護剤が堆積しフィルミングが発生する。
特許文献６に記載されている保護剤は、帯電からの保護性が十分でなく、感光体磨耗が激しい。この磨耗速度は特許文献１のようにステアリン酸亜鉛を使用した場合の１０倍以上にもなる場合がある。
この磨耗速度は、感光体への塗布量を増やすことで、ある程度までは減らすことができるが、完全に無くすことはできない。またこのように供給量を増やした場合、感光体に滑剤が固着し、異常画像が発生することがわかっている。
The lubricant described in
The protective agent described in
This wear rate can be reduced to a certain extent by increasing the amount applied to the photoreceptor, but cannot be eliminated completely. Further, it is known that when the supply amount is increased in this way, the lubricant adheres to the photosensitive member and an abnormal image is generated.
本発明は、上記のような現状に鑑み、充分な像担持体表面の保護効果、像担持体へのフィルミングの防止、及び帯電部材の汚染防止を実現する像担持体保護剤を提供することを目的とする。
また本発明は、上記像担持体保護剤を提供することによる、充分な像担持体表面の保護効果、像担持体へのフィルミングの防止、及び帯電部材の汚染防止を実現する画像形成方法を提供することを目的とする。
また本発明は、良好な像担持体保護層を形成する保護層形成装置を提供することを目的とする。
また本発明は、良好な品質の画像を長期間に亘り安定して得ることができる画像形成装置を提供することを目的とする。
また本発明は、良好な品質の画像を安定して得ることができるプロセスカートリッジを提供することを目的とする。
The present invention provides an image carrier protecting agent that realizes a sufficient effect of protecting the surface of the image carrier, prevention of filming on the image carrier, and prevention of contamination of the charging member in view of the above-described situation. With the goal.
The present invention also provides an image forming method that provides a sufficient protective effect on the surface of the image carrier, prevention of filming on the image carrier, and prevention of contamination of the charging member by providing the image carrier protection agent. The purpose is to provide.
Another object of the present invention is to provide a protective layer forming apparatus for forming a good image carrier protective layer.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of stably obtaining an image of good quality over a long period of time.
It is another object of the present invention to provide a process cartridge capable of stably obtaining a good quality image.
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明では、像担持体の表面に像担持体保護剤を塗布または付着させる工程を有する画像形成方法で用いられる像担持体保護剤において、疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）と、無機微粒子（Ｃ）を含み、かつ、無機微粒子（Ｃ）の１次粒子の平均粒径が（式１）を満たすことを特徴とする。
０．０５μｍ≦平均粒径≦５μｍ （式１）
In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, in the image carrier protecting agent used in the image forming method, the method comprises a step of applying or adhering the image carrier protecting agent to the surface of the image carrier. An organic compound (A), an inorganic lubricant (B), and inorganic fine particles (C) are included, and the average particle size of primary particles of the inorganic fine particles (C) satisfies (Equation 1). .
0.05 μm ≦ average particle size ≦ 5 μm (Formula 1)
請求項２記載の発明では、請求項１記載の像担持体保護剤において、前記疎水性有機化合物（Ａ）が、ラメラ結晶をもつ物質であることを特徴とする。
請求項３記載の発明では、請求項１または２記載の像担持体保護剤において、前記疎水性有機化合物（Ａ）が、脂肪酸の金属塩であることを特徴とする。
請求項４記載の発明では、請求項１〜３のいずれかに記載の像担持体保護剤において、前記無機潤滑剤（Ｂ）が、二次元層構造体であることを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, in the image carrier protecting agent according to the first aspect, the hydrophobic organic compound (A) is a substance having lamellar crystals.
According to a third aspect of the present invention, in the image carrier protecting agent according to the first or second aspect, the hydrophobic organic compound (A) is a metal salt of a fatty acid.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image carrier protecting agent according to any one of the first to third aspects, the inorganic lubricant (B) is a two-dimensional layer structure.
請求項５記載の発明では、請求項１〜４のいずれかに記載の像担持体保護剤において、前記無機潤滑剤（Ｂ）が、タルク、マイカ、窒化ホウ素、カオリン、板状アルミナ、セリサイト、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイトのうち少なくとも１種以上を含むことを特徴とする。
請求項６記載の発明では、請求項１〜５のいずれかに記載の像担持体保護剤において、前記無機微粒子（Ｃ）が、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される１種類以上の物質であることを特徴とする。
In the invention according to
According to a sixth aspect of the present invention, in the image carrier protecting agent according to any one of the first to fifth aspects, the inorganic fine particles (C) are silica, alumina, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, ferrite and magnetite. It is one or more types of substances selected from the group consisting of:
請求項７記載の発明では、請求項１〜６のいずれかに記載の像担持体保護剤において、圧縮成形により固形化されていることを特徴とする。
請求項８記載の発明では、像担持体の表面に像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置において、前記像担持体保護剤が、請求項１〜７のいずれかに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする。
請求項９記載の発明では、請求項８記載の保護層形成装置において、前記像担持体保護剤を、供給部材を介して前記像担持体の表面へ供給することを特徴とする。
請求項１０記載の発明では、請求項８または９記載の保護層形成装置において、前記像担持体の表面へ供給された前記像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を有することを特徴とする。
The invention according to claim 7 is characterized in that the image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 6 is solidified by compression molding.
According to an eighth aspect of the present invention, in the protective layer forming apparatus for applying or adhering the image carrier protective agent to the surface of the image carrier, the image carrier protective agent is the image according to any one of the first to seventh aspects. It is a carrier protective agent.
According to a ninth aspect of the present invention, in the protective layer forming apparatus according to the eighth aspect, the image carrier protecting agent is supplied to the surface of the image carrier through a supply member.
According to a tenth aspect of the present invention, in the protective layer forming apparatus according to the eighth or ninth aspect, the apparatus includes a layer forming member that presses the image carrier protective agent supplied to the surface of the image carrier to form a film. Features.
請求項１１記載の発明では、トナー像を担持する工程を経る像担持体上のトナー像を、転写装置により転写媒体に転写し、トナー像が転写媒体に転写された後の前記像担持体の表面に、保護層形成装置により像担持体保護剤を塗布または付着させる画像形成方法において、前記像担持体保護剤が請求項１〜７のいずれかに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする。
請求項１２記載の発明では、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、トナー像が転写媒体に転写された後の前記像担持体の表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置とを有する画像形成装置において、前記保護層形成装置が請求項８〜１０のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする。
According to the eleventh aspect of the present invention, the toner image on the image carrier that has undergone the step of carrying the toner image is transferred to a transfer medium by a transfer device, and the toner image is transferred to the transfer medium. In an image forming method in which an image carrier protective agent is applied or adhered to a surface by a protective layer forming apparatus, the image carrier protective agent is the image carrier protective agent according to any one of claims 1 to 7. Features.
According to the invention of
請求項１３記載の発明では、請求項１２記載の画像形成装置において、前記像担持体の回転方向における前記転写装置より下流側でかつ前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする。
請求項１４記載の発明では、請求項１２又は１３記載の画像形成装置において、前記像担持体が、少なくともその最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする。
請求項１５記載の発明では、請求項１２〜１４のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体が感光体であることを特徴とする。
請求項１６記載の発明では、請求項１２〜１５のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体の表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とする。
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth aspect, the surface of the image carrier is disposed downstream of the transfer device and upstream of the protective layer forming device in the rotation direction of the image carrier. And a cleaning device for removing the toner remaining on the surface from the surface by rubbing with the image carrier.
According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the twelfth or thirteenth aspect, the image carrier includes a thermosetting resin in at least a layer formed on the outermost surface thereof.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the twelfth to fourteenth aspects, the image carrier is a photoconductor.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the twelfth to fifteenth aspects, the image forming apparatus further comprises a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier. To do.
請求項１７記載の発明では、請求項１６記載の画像形成装置において、前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする。
請求項１８記載の発明では、請求項１２〜１７のいずれかに記載の画像形成装置において、前記像担持体が中間転写媒体であることを特徴とする。
請求項１９記載の発明では、請求項１２〜１８のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーの、（式２）で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 （式２）
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the sixteenth aspect, the charging device includes a voltage applying device that applies a voltage having an AC component.
According to an eighteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the twelfth to seventeenth aspects, the image carrier is an intermediate transfer medium.
According to a nineteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the twelfth to eighteenth aspects, the circularity SR of the toner expressed by (Formula 2) is 0.93 to 1.00. It is characterized by.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image (Formula 2)
請求項２０記載の発明では、請求項１２〜１９のいずれかに記載の画像形成装置において、前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする。
請求項２１記載の発明では、トナー像を担持する工程を経る像担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写媒体に転写する転写装置と、トナー像が転写媒体に転写された後の前記像担持体の表面に、像担持体保護剤を塗布または付着させる保護層形成装置とを一体に備えるプロセスカートリッジにおいて、前記保護層形成装置が請求項８〜１０のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする。
According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the twelfth to nineteenth aspects, a ratio (D4 / D1) of the weight average diameter (D4) to the number average diameter (D1) of the toner is 1. It is 00-1.40.
According to a twenty-first aspect of the present invention, an image carrier that has undergone a step of carrying a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer medium, and after the toner image has been transferred to the transfer medium The protective layer according to any one of claims 8 to 10, wherein the protective layer forming device is integrally provided with a protective layer forming device that applies or adheres an image carrier protecting agent to the surface of the image carrier. It is a forming apparatus.
請求項２２記載の発明では、請求項２１記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の回転方向における前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする。
請求項２３記載の発明では、請求項２１または２２記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体が、少なくともその最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする。
請求項２４記載の発明では、請求項２１〜２３のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記像担持体の表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とする。
According to a twenty-second aspect of the present invention, in the process cartridge according to the twenty-first aspect, the toner remaining on the surface of the image carrier is disposed upstream of the protective layer forming device in the rotation direction of the image carrier. It is characterized by comprising a cleaning device that removes from the surface by rubbing against the body.
According to a twenty-third aspect of the present invention, in the process cartridge according to the twenty-first or twenty-second aspect, the image carrier includes a thermosetting resin in at least a layer formed on the outermost surface thereof.
According to a twenty-fourth aspect of the present invention, the process cartridge according to any one of the twenty-first to twenty-third aspects further comprises a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier. .
請求項２５記載の発明では、請求項２１〜２４のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーを収容する容器を備え、前記トナーの、（式２）で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 （式２）
請求項２６記載の発明では、請求項２１〜２５のいずれかに記載のプロセスカートリッジにおいて、前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする。
請求項２７記載の発明では、画像形成装置において、請求項２１〜２６のいずれかに記載のプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
According to a twenty-fifth aspect of the present invention, in the process cartridge according to any one of the twenty-first to twenty-fourth aspects, a container for storing toner is provided, and the circularity SR of the toner expressed by (Formula 2) is 0.93. It is -1.00.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image (Formula 2)
According to a twenty-sixth aspect of the present invention, in the process cartridge according to any one of the twenty-first to twenty-fifth aspects, a ratio (D4 / D1) of the weight average diameter (D4) to the number average diameter (D1) of the toner is 1.00. It is ˜1.40.
According to a twenty-seventh aspect of the present invention, an image forming apparatus includes the process cartridge according to any one of the twenty-first to twenty-sixth aspects.
本発明によれば、像担持体表面を十分に保護して像担持体へのフィルミングの防止でき、ひいては帯電部材の汚染防止を実現することができる。 According to the present invention, it is possible to sufficiently protect the surface of the image carrier to prevent filming on the image carrier, and thus to prevent contamination of the charging member.
以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。
図１は本実施形態に係る保護層形成装置２の概略構成図である。像担持体としての感光体ドラム１に対向して配設された保護層形成装置２は、ブロック状（柱状）に形成された像担持体保護剤（以下、単に「保護剤」ともいう）２１、供給部材としての保護剤供給部材２２、押圧力付与機構２３、層形成部材（層形成手段）としての保護層形成機構２４等から主に構成されている。
保護層形成機構２４は、感光体ドラム１に対して非カウンタ方向で接するブレード２４ａと、該ブレード２４ａを支持するブレード支持体２４ｂと、該ブレード２４ａをブレード支持体２４ｂと共に感光体ドラム１側へ付勢する付勢手段２４ｃを有している。
ここでは、押圧力付与機構２３及び保護層形成機構２４の付勢手段としてコイルバネを例示しているが、これに限定される趣旨ではなく、例えばゴム弾性を有する部材や板バネ、その他の弾性部材でもよい。
像担持体保護剤２１は、押圧力付与機構２３からの押圧力により、回転ブラシ状の保護剤供給部材２２へ接する。保護剤供給部材２２は、像担持体１と線速差をもって回転して摺擦し、この際に、保護剤供給部材２２の表面に保持された像担持体保護剤を、像担持体表面に供給する。
像担持体表面に供給された像担持体保護剤は、保護層形成機構２４により薄層化（皮膜化）される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a protective
The protective
Here, a coil spring is illustrated as an urging means for the pressing
The image
The protective agent for the image carrier supplied to the surface of the image carrier is thinned (formed into a film) by the protective
劣化した像担持体保護剤は、通常のクリーニング機構により、像担持体に残存したトナー等の他成分と共にクリーニング機構により除去される。クリーニング機構は、保護層形成装置２と兼用にしても良いが、像担持体表面残存物を除去する機能と、保護層を形成する機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、本実施形態では機能を分離し、図１に示すように、感光体ドラム１の回転方向における後述する転写装置よりも下流で、かつ、保護層形成装置２より上流側に、クリーニング装置４を設けている。
クリーニング装置４は、クリーニング部材としてのクリーニングブレード４１と、クリーニング押圧機構４２などから成る。ここでは、クリーニング押圧機構４２としてコイルバネを例示しているが、これに限定される趣旨ではなく、例えばゴム弾性を有する部材や板バネ、その他の弾性部材でもよい。
The deteriorated image carrier protective agent is removed by the cleaning mechanism together with other components such as toner remaining on the image carrier by a normal cleaning mechanism. Although the cleaning mechanism may be used also as the protective
The
像担持体保護剤２１は、疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）と、１次粒子の平均粒径が下記の（式１）を満たす無機微粒子（Ｃ）を含んでいる。
０．０５μｍ≦平均粒径≦５μｍ （式１）
疎水性有機化合物（Ａ）の例としては、脂肪族飽和炭化水素、脂肪族不飽和炭化水素、脂環式飽和炭化水素、脂環式不飽和炭化水素や芳香族炭化水素に分類される炭化水素類の他に、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリパーフルオロアルキルエーテル（ＰＦＡ）、パーフルオロエチレン−パーフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、ポリビニリデンフルオリド（ＰＶｄＦ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）等のフッ素系樹脂やフッ素系ワックス類、ポリメチルシリコーン、ポリメチルフェニルシリコーン等のシリコーン樹脂やシリコーン系ワックス類等が挙げられる。また前記のような脂肪酸金属塩、安定した疎水性金属塩が取出される代表的な脂肪酸には、カプロン酸、カプリル酸、エナンチル酸、ペラルゴン酸、ウンデシル酸、ラウリン酸、トリデコイン酸、ミスチリン酸、パルミチン酸、マーガリン酸、ステアリン酸、ノンデサイクリック酸、アラキジン酸、ベヘン酸、スチリンギン酸、パルミトレイン酸、オレイン酸、リシノレイン酸、ペテロセリニン酸、バクセン酸、リノール酸、リノレン酸、エレオステアリン酸、リカニン酸、バリナリン酸、ガドレイン酸、アラキドン酸、鯨油酸及びそれらの混合物がある。脂肪酸の代表的な安定した金属塩には、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。
The image
0.05 μm ≦ average particle size ≦ 5 μm (Formula 1)
Examples of the hydrophobic organic compound (A) include hydrocarbons classified into aliphatic saturated hydrocarbons, aliphatic unsaturated hydrocarbons, alicyclic saturated hydrocarbons, alicyclic unsaturated hydrocarbons and aromatic hydrocarbons. In addition to these, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyperfluoroalkyl ether (PFA), perfluoroethylene-perfluoropropylene copolymer (FEP), polyvinylidene fluoride (PVdF), ethylene-tetrafluoroethylene copolymer Examples thereof include fluorine resins such as polymers (ETFE) and fluorine waxes, silicone resins such as polymethyl silicone and polymethyl phenyl silicone, and silicone waxes. Typical fatty acids from which the above fatty acid metal salts and stable hydrophobic metal salts are taken out include caproic acid, caprylic acid, enanthylic acid, pelargonic acid, undecylic acid, lauric acid, tridecoic acid, mytilic acid, Palmitic acid, margaric acid, stearic acid, non-cyclic acid, arachidic acid, behenic acid, styringic acid, palmitoleic acid, oleic acid, petricerinic acid, vaccenic acid, linoleic acid, linolenic acid, eleostearic acid, ricanin There are acids, valinal acid, gadoleic acid, arachidonic acid, whale oil and mixtures thereof. Typical stable metal salts of fatty acids include barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate, magnesium stearate , Zinc stearate, zinc oleate, magnesium oleate, iron oleate, cobalt oleate, copper oleate, lead oleate, manganese oleate, zinc palmitate, cobalt palmitate, lead palmitate, magnesium palmitate, palmitate Aluminum oxide, calcium palmitate, lead caprylate, lead caprate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate, zinc ricinoleate, cadmium ricinoleate and mixtures thereof There is a thing, but is not limited to this. Moreover, you may mix and use these.
無機潤滑剤（Ｂ）とは、二次元層構造を特徴とする無機潤滑剤であり、この例としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、カオリン、スメクタイト、ハイドロタルサイト化合物、フッ化カルシウム、グラファイト、板状アルミナ、セリサイト、合成マイカなどがあるがこれに限るものではない。また、これらを複数混合して使用してもよい。
無機微粒子（Ｃ）とは、無機潤滑剤（Ｂ）の二次元層構造体と異なる性質を持ち、層間での滑り性を持たない。この例としては、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、酸化アンチモン、酸化ビスマス、酸化カルシウム、アンチモンをドープした酸化錫、錫をドープした酸化インジウム等の金属酸化物、フッ化錫、フッ化カルシウム、フッ化アルミニウム等の金属フッ化物、チタン酸カリウム等があるが、これに限る物ではない。また、これらを複数混合して使用してもよい。
The inorganic lubricant (B) is an inorganic lubricant characterized by a two-dimensional layer structure. Examples thereof include talc, mica, boron nitride, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, kaolin, smectite, hydrotalcite. Examples include, but are not limited to, compounds, calcium fluoride, graphite, plate-like alumina, sericite, and synthetic mica. Moreover, you may use these in mixture.
The inorganic fine particles (C) have different properties from the two-dimensional layer structure of the inorganic lubricant (B) and do not have slipperiness between layers. Examples of this are metal oxides such as silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, alumina, zirconium oxide, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, calcium oxide, antimony-doped tin oxide, tin-doped indium oxide. Products, metal fluorides such as tin fluoride, calcium fluoride, and aluminum fluoride, and potassium titanate, but are not limited thereto. Moreover, you may use these in mixture.
保護層形成機構２４に用いるブレード２４ａの材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独またはブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、像担持体との接点部部分を低摩擦係数材料で、コーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
これらのブレードは、ブレード支持体２４ｂに、先端部が像担持体表面へ押圧当接できるように、接着や融着等の任意の方法によって固定される。
ブレード２４ａの厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
また、支持体から突き出し、たわみを持たせることができるブレードの長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える、力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であれば更に好ましく使用できる。
The material of the
These blades are fixed to the
The thickness of the
Also, the length of the blade that protrudes from the support and can bend, that is, the so-called free length, is applied by pressing in the same manner, but it cannot be uniquely defined in terms of force, but is approximately 1 to 15 mm. If it is about 2-10 mm, it can be preferably used.
保護層形成用ブレード部材の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、更に必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。
弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。
また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。
表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。
また、保護層形成機構２４で像担持体を押圧する力は、像担持体保護剤２１が延展し保護層や保護膜の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。
As another configuration of the blade member for forming the protective layer, the surface of the elastic metal blade such as a spring plate may be coated with a layer of resin, rubber, elastomer or the like via a coupling agent or a primer component, if necessary. It may be formed by a method, and if necessary, heat curing or the like may be performed, and if necessary, surface polishing or the like may be performed.
The thickness of the elastic metal blade is preferably about 0.05 to 3 mm, and more preferably about 0.1 to 1 mm.
Moreover, in an elastic metal blade, in order to suppress the twist of a blade, you may perform processes, such as a bending process, in the direction substantially parallel to a spindle after attachment.
As a material for forming the surface layer, fluorine resin such as PFA, PTFE, FEP, PVdF, silicone elastomer such as fluorine rubber, methylphenyl silicone elastomer, etc. can be used together with a filler if necessary. However, the present invention is not limited to this.
Further, the force for pressing the image carrier by the protective
また、ブラシ状の部材２２は保護剤供給部材として好ましく用いられるが、この場合、像担持体表面への機械的ストレスを抑制するためにはブラシ繊維は可撓性を持つことが好ましい。
可撓性のブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用する事ができる。具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。
また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して用いても良い。
The brush-
As a specific material of the flexible brush fiber, one or more kinds can be selected and used from generally known materials. Specifically, polyolefin resins (for example, polyethylene, polypropylene); polyvinyl and polyvinylidene resins (for example, polystyrene, acrylic resin, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole, polyvinyl ether and Polyvinyl chloride); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; styrene-butadiene resin; fluororesin (eg, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride, polyvinylidene fluoride, polychlorotrifluoroethylene); Polyester; Nylon; Acrylic; Rayon; Polyurethane; Polycarbonate; Phenol resin; Amino resin (eg urea-formaldehyde resin, melamine) Fat, benzoguanamine resins, urea resins, polyamide resins); Among such, may be a resin having flexibility.
Also, in order to adjust the degree of bending, diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber, silicone rubber, hydrin rubber, norbornene rubber, etc. are used in combination. Also good.
保護剤供給部材２２の支持体には、固定型と回動可能なロール状のものがある。ロール状の供給部材としては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものがある。ブラシ繊維は繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０８本）のものが好ましく用いられる。
保護剤供給部材は、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高い物を使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。
また、ブラシ表面には必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として、被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定される事無く使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂またはその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。
The support body of the protective
As the protective agent supply member, it is preferable to use a material having a very high brush density from the viewpoint of supply uniformity and stability, and it is also possible to make one fiber from several to several hundreds of fine fibers. preferable. For example, bundling 50 fine fibers of 6.7 decitex (6 denier), such as 333 decitex = 6.7 decitex × 50 filament (300 denier = 6 denier × 50 filament), and implanting as one fiber Is also possible.
Moreover, you may provide a coating layer in the brush surface for the purpose of stabilizing the surface shape of a brush, environmental stability, etc. as needed. As a component constituting the coating layer, it is preferable to use a coating layer component that can be deformed in accordance with the bending of the brush fiber, and these are not limited as long as the material can maintain flexibility. Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene, chlorosulfonated polyethylene, etc .; polystyrene, acrylic (for example, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polybiliketones; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers; silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof (for example, alkyd resins, Modified products by reester resin, epoxy resin, polyurethane, etc.); Fluororesin such as perfluoroalkyl ether, polyfluorovinyl, polyfluorovinylidene, polychlorotrifluoroethylene; polyamide; polyester; polyurethane; polycarbonate; urea-formaldehyde resin, etc. Amino resins; epoxy resins, composite resins of these, and the like.
図２は、保護層形成装置２を用いたプロセスカートリッジの構成例の概略を示す断面図である。
プロセスカートリッジ１２には、感光体ドラム１、保護層形成装置２、帯電ローラ３、現像装置５、クリーニング装置４等が一体に収容されている。現像装置５は、現像ローラ５１、現像剤を攪拌・搬送しながら循環させる搬送スクリュー５２、５３、トナーを収容するプリセットケース５４等を有している。
感光体ドラム１は、転写工程後に部分的に劣化した像担持体保護剤やトナー成分等が残存した表面となっているが、クリーニングブレード４１により表面残存物が清掃され、クリーニングされる。
クリーニングブレード４１は、いわゆるカウンタータイプ（リーディングタイプ）に類する角度で当接されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating an outline of a configuration example of a process cartridge using the protective
In the
The photosensitive drum 1 has a surface on which the image carrier protecting agent and toner components partially deteriorated after the transfer process remain, but the surface residue is cleaned and cleaned by the
The
クリーニング装置４により、表面の残留トナーや劣化した像担持体保護剤が取り除かれた感光体ドラム１の表面へは、保護剤供給部材２２から、像担持体保護剤２１が供給され、保護層形成機構２４により皮膜状の保護層が形成される。
保護層形成装置２により表面に保護層が形成された感光体ドラム１は、帯電後、レーザーなどの露光光Ｌによって静電潜像を形成される。この潜像は現像装置５によりトナー像として可視像化され、プロセスカートリッジ１２外の転写装置としての転写ローラ６などにより、転写媒体としての中間転写ベルト１０５へ転写される。直接転写方式の場合には、転写媒体はシート状記録媒体である。
An image carrier
The photosensitive drum 1 having a protective layer formed on the surface by the protective
図３は、保護層形成装置２を有する画像形成装置としてのタンデム型中間転写方式のカラー複写機１００の一例を示す断面図である。
カラー複写機１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１の上面に設けられたスキャナ１０２と、該スキャナ１０２の上部に設けられた原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）１０３を有している。
装置本体１０１の下部には、複数の給紙カセット１０４ａ、１０４ｂ、１０４ｃ、１０４ｄを備えた給紙部１０４が設けられている。
装置本体１０１の略中央部には、中間転写媒体としての無端状の中間転写ベルト１０５が配置されている。中間転写ベルト１０５は、複数の支持ローラ１０６、１０７、１０８等に掛け回されて支持されており、図示しない駆動源により図中時計回りに方向に回転駆動される。
支持ローラ１０８の近傍には、２次転写後に中間転写ベルト１０５上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１０９が設けられている。
支持ローラ１０６と支持ローラ１０７間に張り渡された中間転写ベルト１０５上には、その搬送方向に沿って、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４つの画像形成手段としてのプロセスカートリッジ１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋが横に並べられて配置され、タンデム画像形成部１０が構成されている。但し、これら４つの色順は一例であり、これに限定される趣旨ではない。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a tandem intermediate transfer type
The
A
An endless
In the vicinity of the
On the
タンデム画像形成部１０の上方には、露光装置８が配置されている。中間転写ベルト１０５を挟んで支持ローラ１０８と反対の側には、転写装置としての二次転写ローラ１１０が配置されている。二次転写ローラ１１０により中間転写ベルト１０５上の画像が、給紙部１０４から給紙されるシート（用紙）に転写される。
二次転写ローラ１１０の左側には、シート上の転写画像を定着する定着装置１１１が設けられている。定着装置１１１は、無端ベルト状の定着ベルト１１１ａに加圧ローラ１１１ｂを押し当てる構成を有している。
定着装置１１１の下方には、上述したタンデム画像形成部１０と略平行に、シートの両面に画像を記録する場合にシートを反転するシート反転装置１１２が備えられている。
An exposure device 8 is disposed above the tandem
On the left side of the secondary transfer roller 110, a fixing device 111 for fixing the transferred image on the sheet is provided. The fixing device 111 has a configuration in which a pressure roller 111b is pressed against an endless belt-
Below the fixing device 111, a
画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行う。
有機光導電層を有する感光体（ＯＰＣ）に代表される感光体ドラム１は、除電ランプ（図示せず）等で除電され、帯電装置としての帯電ローラ３（図２参照）で均一にマイナスに帯電される。
帯電ローラ３による感光体ドラム１の帯電が行われる際には、図示しない電圧印加装置から帯電ローラ３に、感光体ドラム１を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された感光体ドラム１は、レーザー光学系等の露光装置８によって照射されるレーザー光で潜像形成（露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる）が行われる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡（ポリゴン）等により感光体ドラム１の表面を、感光体ドラム１の回転軸方向に走査する。
A series of processes for image formation will be described using a negative-positive process.
The photosensitive drum 1 typified by a photosensitive member (OPC) having an organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and uniformly negative by a charging roller 3 (see FIG. 2) as a charging device. Charged.
When the photosensitive drum 1 is charged by the charging roller 3, an appropriate voltage or voltage suitable for charging the photosensitive drum 1 to a desired potential is applied to the charging roller 3 from a voltage application device (not shown). A charging voltage in which an AC voltage is superimposed on this is applied.
The charged photosensitive drum 1 is formed with a latent image by laser light irradiated by an exposure device 8 such as a laser optical system (the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential). Done.
Laser light is emitted from a semiconductor laser, and the surface of the photosensitive drum 1 is scanned in the rotational axis direction of the photosensitive drum 1 by a polygonal polygonal mirror (polygon) that rotates at high speed.
このようにして形成された潜像が、現像装置５の現像ローラ５１上に供給されたトナー粒子、またはトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、電圧印加機構（図示せず）から現像スリーブに、感光体ドラム１の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧またはこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
各色に対応した感光体ドラム１上に形成されたトナー像は、転写ローラ６にて中間転写ベルト１０５上に重ねて転写され、給紙部１０４から給紙され、あるいは手差しトレイ１１３から給紙された紙などの転写媒体（シート）上に二次転写ローラ１１０により重ねトナー像（カラー画像）が一括転写される。
転写ローラ６には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。
The latent image formed in this way is developed with a developer made of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied onto the developing
At the time of developing the latent image, a voltage of an appropriate magnitude between the exposed portion and the non-exposed portion of the photosensitive drum 1 or a development in which an AC voltage is superimposed on the developing sleeve from a voltage application mechanism (not shown). A bias is applied.
The toner image formed on the photosensitive drum 1 corresponding to each color is transferred onto the
It is preferable that a potential having a polarity opposite to the polarity of toner charging is applied to the
感光体ドラム１上に残存するトナー粒子は、クリーニングブレード４１によって清掃され、クリーニング装置４内のトナー回収室へ、回収される。
画像転写後のシートは、定着装置１１１へと送り込まれ、ここで熱と圧力を加えられて転写画像を定着された後、排紙ローラ対１１５により排紙トレイ１１６上にスタックされる。
あるいは、図示しない切換爪で搬送路を切り換えられてシート反転装置１１２に入れられ、そこで反転されて再び転写位置へと導かれ、裏面にも画像を記録された後、排紙ローラ対１１５により排紙トレイ１１６上に排出される。
画像転写後の中間転写ベルト１０５は、中間転写体クリーニング装置１０９により残留トナーを除去され、タンデム画像形成部１０による再度の画像形成に備える。
The toner particles remaining on the photosensitive drum 1 are cleaned by the
The sheet after the image transfer is sent to the fixing device 111 where heat and pressure are applied to fix the transferred image, and the sheet is stacked on the
Alternatively, the conveyance path is switched by a switching claw (not shown), put into the
After the image transfer, the
画像形成装置としては、上述のように、現像装置が複数配置されたものを用い、複数の現像装置によって順次作製された色が異なる複数トナー像を順次一旦中間転写媒体上に順次転写した後、これを一括して紙のような転写媒体に転写した後に定着する、「タンデム型中間転写方式」のものに限定される趣旨ではなく、同様に作製された複数のトナー像を順次転写媒体上に重ねて転写した後定着する「タンデム型直接転写方式」等であってもよい。 As described above, as the image forming apparatus, a plurality of developing devices are used, and a plurality of toner images with different colors sequentially produced by the plurality of developing devices are sequentially and sequentially transferred onto an intermediate transfer medium. It is not limited to the “tandem type intermediate transfer method” in which the toner images are transferred to a transfer medium such as paper and then fixed, and a plurality of toner images similarly manufactured are sequentially placed on the transfer medium. A “tandem direct transfer method” or the like in which the image is fixed after being transferred in an overlapping manner may be used.
また、上述の帯電装置は、像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置であることが好ましく、これにより、放電ワイヤを用いた、いわゆるコロトロンやスコロトロンと言われるコロナ放電器と比して、帯電時に発生するオゾン量を大幅に抑制することが可能となる。
しかしながら、帯電部材を像担持体表面に接触または近接して帯電を行う帯電装置では、前述のように放電が像担持体表面近傍の領域で行われるため、像担持体への電気的ストレスが大きくなりがちである。本発明の像担持体保護剤を用いた保護層形成装置を用いることにより、長期間に亘り像担持体を劣化させることなく維持できるため、経時的な画像の変動や使用環境による画像の変動を大幅に抑制でき、安定した画像品質の確保が可能となる。
Further, the charging device described above is preferably a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier, and thereby, a corona discharge device called a corotron or a scorotron using a discharge wire. In comparison, the amount of ozone generated during charging can be greatly reduced.
However, in the charging device that charges the charging member in contact with or close to the surface of the image carrier, the discharge is performed in the region near the surface of the image carrier as described above, so that the electrical stress on the image carrier is large. It tends to be. By using the protective layer forming apparatus using the image carrier protecting agent of the present invention, the image carrier can be maintained for a long time without deteriorating. It can be greatly suppressed and stable image quality can be ensured.
［実施例］
表１に、疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）と、無機微粒子（Ｃ）を含む保護剤を塗布した場合の実施例を示す。
リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ３０００の作像部（図２）において、クリーニング部材上流に図１の保護層形成装置２に相当する滑剤塗布機構を設置し、像担持体保護剤を塗布した。
[Example]
Table 1 shows an example in which a protective agent containing a hydrophobic organic compound (A), an inorganic lubricant (B), and inorganic fine particles (C) is applied.
In the image forming unit (FIG. 2) of IMAGO MP C3000 manufactured by Ricoh, a lubricant application mechanism corresponding to the protective
（実施例の説明）
実施例１〜６では、疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）と、無機微粒子（Ｃ）を含む保護剤において、疎水性有機化合物（Ａ）に、脂肪酸金属塩の1種である、ステアリン酸亜鉛を使用した。そして、無機潤滑剤（Ｂ）に窒化ホウ素を、無機微粒子（Ｃ）にアルミナ粒子を使用した。
また、上記保護剤は、ステアリン酸亜鉛８５％、窒化ホウ素１０％、アルミナ粒子５％の配合比率で混合、成形し、固形化させて使用した。
実施例１では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が０．０５μｍのアルミナ粒子を使用した。
実施例２では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が０．３μｍのアルミナ粒子を使用した。
実施例３では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が０．５μｍのアルミナ粒子を使用した。
実施例４では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が０．７μｍのアルミナ粒子を使用した。
実施例５では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が１μｍのアルミナ粒子を使用した。
実施例６では、無機微粒子（Ｃ）に１次粒子の平均粒径が５μｍのアルミナ粒子を使用した。
(Description of Examples)
In Examples 1 to 6, in the protective agent containing the hydrophobic organic compound (A), the inorganic lubricant (B), and the inorganic fine particles (C), the hydrophobic organic compound (A) is a kind of fatty acid metal salt. Zinc stearate was used. And boron nitride was used for the inorganic lubricant (B), and alumina particles were used for the inorganic fine particles (C).
Moreover, the said protective agent was mixed, shape | molded and solidified by the compounding ratio of 85% of zinc stearate, 10% of boron nitride, and 5% of alumina particles.
In Example 1, alumina particles having an average primary particle size of 0.05 μm were used for the inorganic fine particles (C).
In Example 2, alumina particles having an average primary particle size of 0.3 μm were used for the inorganic fine particles (C).
In Example 3, alumina particles having an average primary particle size of 0.5 μm were used for the inorganic fine particles (C).
In Example 4, alumina particles having an average primary particle size of 0.7 μm were used for the inorganic fine particles (C).
In Example 5, alumina particles having an average primary particle size of 1 μm were used for the inorganic fine particles (C).
In Example 6, alumina particles having an average primary particle size of 5 μm were used for the inorganic fine particles (C).
（比較例の説明）
比較例１では、無機微粒子（Ｃ）を含まない疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）のみを含む保護剤を使用した。
比較例２では、１次粒子の平均粒径が０．０１μｍのアルミナ粒子を使用した。
比較例３では、１次粒子の平均粒径が１０μｍのアルミナ粒子を使用した。
(Description of comparative example)
In Comparative Example 1, a hydrophobic organic compound (A) not containing inorganic fine particles (C) and a protective agent containing only an inorganic lubricant (B) were used.
In Comparative Example 2, alumina particles having an average primary particle size of 0.01 μm were used.
In Comparative Example 3, alumina particles having an average primary particle size of 10 μm were used.
上記、試験条件において、ステアリン酸亜鉛は、(株)日本油脂製のものを使用した。窒化ホウ素は水島合金社製のものを使用した。アルミナ粒子は住友化学製のものを使用した。
アルミナ粒子の粒径は、ＳＥＭ（サーマルＦＥ−ＳＥＭ（Ｚｅｉｓｓ ＵＬＴＲＡ５５））での観察画像を、（Ｉｍａｇｅ−ｐｒｏ ｐｌｕｓ ４．０ｊ）で測定し、平均値により算出した。
上記保護剤において、それぞれＡ４版、画像面積率６％原稿５千枚の連続通紙試験を、それぞれ２回ずつ実施した。
連続通紙試験後、帯電ローラの汚染状況、像担持体のフィルミング、をそれぞれ目視で判断した。
In the above test conditions, zinc stearate manufactured by Nippon Oil & Fats Co., Ltd. was used. Boron nitride manufactured by Mizushima Alloy was used. Alumina particles manufactured by Sumitomo Chemical were used.
The particle size of the alumina particles was calculated by measuring an observation image with SEM (thermal FE-SEM (Zeiss ULTRA55)) with (Image-pro plus 4.0j) and calculating an average value.
For each of the above-mentioned protective agents, a continuous paper passing test of 5,000 sheets each of A4 size and 6% image area ratio was performed twice.
After the continuous paper passing test, the state of contamination of the charging roller and the filming of the image carrier were judged visually.
［表結果についての考察］
本発明の像担持体保護剤は、以下のような理由で、帯電部材汚染、及び像担持体フィルミングを防止できているものと思われる。
電子写真方式の像担持体には、帯電及びクリーニングのハザードから像担持体を保護するために、像担持体保護剤が塗布される。しかし、保護剤として、一般に使用されている疎水性有機化合物（Ａ）である脂肪酸金属塩は、帯電の影響により潤滑性が低下してしまい、クリーニング部材において、トナーや保護剤がすり抜けて、帯電部材に飛翔して付着し、帯電部材汚染も引き起こしてしまう。
そこで、無機潤滑剤（Ｂ）を添加することにより、潤滑性を補助し、トナーや保護剤のすり抜けを防止し、疎水性有機化合物（Ａ）が帯電部材に飛翔する量を減らすことができる。
しかし、疎水性有機化合物（Ａ）と無機潤滑剤（Ｂ）のみを添加した場合、像担持体とクリーニング部材間において、潤滑性の高さゆえに、像担持体表面から除去することが困難で、像担持体上に滑剤が固着し、フィルミングが発生してしまう。
[Discussion on table results]
The image carrier protecting agent of the present invention is considered to be able to prevent charging member contamination and image carrier filming for the following reasons.
An image carrier protecting agent is applied to the electrophotographic image carrier in order to protect the image carrier from charging and cleaning hazards. However, the fatty acid metal salt, which is a hydrophobic organic compound (A) that is generally used as a protective agent, loses its lubricity due to the effect of charging, and the toner or protective agent slips through the cleaning member. It flies and adheres to the member, causing charging member contamination.
Therefore, by adding the inorganic lubricant (B), it is possible to assist lubricity, prevent the toner and the protective agent from slipping through, and reduce the amount of the hydrophobic organic compound (A) flying to the charging member.
However, when only the hydrophobic organic compound (A) and the inorganic lubricant (B) are added, it is difficult to remove from the surface of the image carrier due to high lubricity between the image carrier and the cleaning member. The lubricant sticks onto the image carrier and filming occurs.
そこで、疎水性有機化合物（Ａ）、無機潤滑剤（Ｂ）に加えて、無機微粒子（Ｃ）を添加することにより、無機微粒子によって無機潤滑剤（Ｂ）を除去することが可能になる。従って、像担持体上にフィルミングは発生しない。
一次粒子の平均粒径が（式１）を満たす無機微粒子（Ｃ）を塗布又は付着させることで、帯電部材の汚染、像担持体のフィルミングによる汚染を防止することができる（請求項１）。
比較例１のように、疎水性有機化合物（Ａ）と無機潤滑剤（Ｂ）のみを像担持体保護剤に使用した場合、高い潤滑性は確保されているため、帯電の影響により潤滑性が低下せず、クリーニング部材から、トナーはすり抜けず、帯電部材に飛翔しないため、帯電部材汚染を引き起こすようなことはない。
しかしながら、疎水性有機化合物（Ａ）と無機潤滑剤（Ｂ）のみを使用した場合、像担持体とクリーニング部材間において、潤滑性の高さゆえに、像担持体表面から除去することが困難で、像担持体上に滑剤が固着し、フィルミングが発生してしまう。
Therefore, by adding the inorganic fine particles (C) in addition to the hydrophobic organic compound (A) and the inorganic lubricant (B), the inorganic lubricant (B) can be removed by the inorganic fine particles. Accordingly, filming does not occur on the image carrier.
By applying or adhering the inorganic fine particles (C) whose average primary particle diameter satisfies (Formula 1), contamination of the charging member and contamination due to filming of the image carrier can be prevented. .
As in Comparative Example 1, when only the hydrophobic organic compound (A) and the inorganic lubricant (B) are used for the image carrier protecting agent, high lubricity is ensured. The toner does not fall, and the toner does not slip through the cleaning member and does not fly to the charging member, so that the charging member is not contaminated.
However, when only the hydrophobic organic compound (A) and the inorganic lubricant (B) are used, it is difficult to remove from the surface of the image carrier due to high lubricity between the image carrier and the cleaning member. The lubricant adheres to the image carrier and filming occurs.
また、比較例２のように、一次粒子の平均粒径が０．０５μｍ未満の無機微粒子（Ｃ）を使用した場合では、無機潤滑剤（Ｂ）やトナーに対して、無機微粒子（Ｃ）の粒径が小さすぎて、像担持体表面に付着した無機潤滑剤（Ｂ）や、トナー、トナー添加剤を研磨する効果が小さい。
そのため、像担持体表面に付着したままになり、フィルミングが発生してしまう。
また、比較例３のように、一次粒子の平均粒径が１０μｍ以上の無機微粒子（Ｃ）を使用した場合では、無機微粒子（Ｃ）の粒径が大きすぎて、像担持体表面に付着した無機潤滑剤（Ｂ）に対して、接触面積が小さく、十分な研磨できず、フィルミングが改善しない。
また、１０μｍ以上の無機微粒子（Ｃ）が、ブレードをすり抜けてしまうと、トナーも同時にすり抜けてしまい、それが帯電部材に飛翔し、帯電部材が汚染してしまう。
Further, as in Comparative Example 2, when the inorganic fine particles (C) having an average primary particle size of less than 0.05 μm are used, the inorganic fine particles (C) are compared with the inorganic lubricant (B) and the toner. Since the particle size is too small, the effect of polishing the inorganic lubricant (B), toner, and toner additive adhering to the surface of the image carrier is small.
Therefore, it remains attached to the surface of the image carrier and filming occurs.
Further, as in Comparative Example 3, when inorganic fine particles (C) having an average primary particle size of 10 μm or more were used, the inorganic fine particles (C) were too large and adhered to the surface of the image carrier. With respect to the inorganic lubricant (B), the contact area is small, sufficient polishing cannot be performed, and filming is not improved.
Further, when the inorganic fine particles (C) having a size of 10 μm or more pass through the blade, the toner also passes through at the same time, and it flies to the charging member, and the charging member is contaminated.
疎水性有機化合物（Ａ）として、ステアリン酸亜鉛を用いた潤滑剤により、像担持体表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好な保護性を与える。また、ラメラ結晶を持つ物質は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有しており、せん断力が加わると層間に沿って結晶が割れて滑りやすい。
そのため潤滑性が優れている。中でも脂肪酸の金属塩、特にステアリン酸亜鉛は多くの電子写真装置において用いられている（請求項２、３）。
二次元層構造体の無機潤滑剤は、像担持体とクリーニング部材との潤滑性は大きく向上し、トナーすり抜けが無く、保護剤のすり抜けも発生しないため、帯電部材の汚染を防止することができる（請求項４、５）。
ここで二次元層構造体とは、金属結合または共有結合又はイオン結合によって結合している層状構造を持ち、その層間はファン−デル−ワールス力でのみ結合している物質を指す。
As the hydrophobic organic compound (A), a lubricant using zinc stearate covers the surface of the image carrier relatively evenly, and provides good protection from electrical stress in the charging process. In addition, a substance having a lamellar crystal has a layered structure in which amphiphilic molecules are self-organized, and when a shearing force is applied, the crystal is broken and slips easily along the layer.
Therefore, the lubricity is excellent. Among them, fatty acid metal salts, particularly zinc stearate, are used in many electrophotographic apparatuses (
The inorganic lubricant of the two-dimensional layer structure greatly improves the lubricity between the image carrier and the cleaning member, does not slip through the toner, and prevents the protective agent from slipping, thereby preventing contamination of the charging member. (
Here, the two-dimensional layer structure refers to a substance having a layered structure bonded by a metal bond, a covalent bond, or an ionic bond, and the layers are bonded only by van der Waals force.
シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、フェライト及びマグネタイトが、小粒径で均一な粒子を安価に製造することができ、研磨剤としても優れており、フィルミングの防止の効果を持つ（請求項６）。
一般に使用されている潤滑剤成形物は、溶融された脂肪酸金属塩を金型に充填する注型成形によって製造される。そのため、溶融によるコストアップや環境への配慮が問題となっている。圧縮により固形化された潤滑剤成形物は、製造コストや製造エネルギーの軽減が可能となる。
また、ステアリン酸亜鉛に微粒子を添加した潤滑剤を成形する場合、溶融された潤滑剤を金型に充填する注型成形によって製造すると、成形した固形物は非常に硬くなり、ブラシローラを介して供給することができない。粉体を圧縮成形によって固形化することで、任意の強度に調整でき、保護剤の供給が可能となる（請求項７）。
Silica, Alumina, Titanium oxide, Zirconium oxide, Magnesium oxide, Ferrite and Magnetite can produce small and uniform particles at low cost, and are excellent as abrasives, and have the effect of preventing filming. (Claim 6).
A commonly used lubricant molded product is manufactured by cast molding in which a molten fatty acid metal salt is filled into a mold. Therefore, the cost increase by melting and consideration for the environment are problems. Lubricant moldings solidified by compression can reduce manufacturing costs and manufacturing energy.
In addition, when molding a lubricant in which fine particles are added to zinc stearate, if it is manufactured by casting molding in which a molten lubricant is filled into a mold, the molded solid becomes very hard and passes through a brush roller. Can't supply. By solidifying the powder by compression molding, it can be adjusted to an arbitrary strength, and a protective agent can be supplied (claim 7).
本発明の像担持体保護剤は、像担持体表面に付着し膜化することにより保護効果を発現するものであるため、比較的塑性変形しやすいものである。従って、塊状の像担持体保護剤成分を直接像担持体表面へ押し付け保護層を形成させようとした場合、供給が過剰になり保護層形成効率が良くないばかりでなく、保護層が多層化し静電潜像を形成する際等の露光工程で光の透過を阻害する要因となることがあるため、使用できる像担持体保護剤の種類が制限されることとなる。
これに対して保護層形成装置を上記のように構成し、像担持体保護剤と像担持体の間に供給部材を介させることにより、軟質な像担持体保護剤を用いた場合にでも、像担持体表面へ均等に供給することができる。
また、前記保護層形成装置に像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を設ける場合、層形成部材はクリーニング部材を兼ねても良いが、より確実に保護層を形成するには、予めクリーニング部材にて像担持体上のトナーを主成分とする残存物を除去し、残存物が保護層内に混入しないようにした方が好ましい（請求項８〜１０）。
Since the image carrier protecting agent of the present invention exhibits a protective effect by adhering to the surface of the image carrier and forming a film, it is relatively easy to plastically deform. Therefore, when an attempt is made to form a protective layer by directly pressing the bulky image carrier protective agent component onto the surface of the image carrier, the supply becomes excessive and the protective layer formation efficiency is not good, and the protective layer becomes multilayered and static. Since it may become a factor that impedes light transmission in an exposure process such as when forming an electrostatic latent image, the types of image carrier protecting agents that can be used are limited.
On the other hand, the protective layer forming apparatus is configured as described above, and by using a supply member between the image carrier protecting agent and the image carrier, even when a soft image carrier protecting agent is used, It can be evenly supplied to the surface of the image carrier.
In addition, when the protective layer forming apparatus is provided with a layer forming member that presses the image carrier protective agent to form a film, the layer forming member may also serve as a cleaning member, but in order to form the protective layer more reliably, It is preferable to remove in advance a residue mainly composed of toner on the image carrier with a cleaning member so that the residue does not enter the protective layer (claims 8 to 10).
前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いた画像形成方法により、像担持体とクリーニング部材間の高すぎる潤滑性を抑制し、クリーニング部材に対する、トナー及びその添加剤による研磨を防止することができる。また、ある程度の高い潤滑性は確保されているため、帯電の影響により潤滑性が低下せず、クリーニング部材から、トナーや保護剤はすり抜けず、帯電部材に飛翔しないため、帯電部材汚染を引き起こすようなことはない。結果、帯電部材の汚染、フィルミング（異物・付着物）、ブレード摩耗、を同時に防止することができる（請求項１１）。
前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いて画像形成装置を構成することにより、像担持体は極めて長期間、交換することなく使用し続けることができる。
特に、前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含む場合には、電気的ストレスによる像担持体の劣化を像担持体保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む像担持体の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に亘り持続的に発現させることが可能となる。
また、前記像担持体表面に接触または近接して配設された帯電装置では、放電領域が像担持体のごく近傍に存在するため電気的ストレスが大きくなりがちであるが、像担持体保護層を形成した本発明の画像形成装置であれば、像担持体を電気的ストレスに曝すことなく使用できる。
また、像担持体の表面は形成された保護層の効果により、表面状態の変化を極めて小さくできるため、クリーニングの良否が像担持体の状態変化に対して敏感に変動してしまうような、円形度が大きなトナーや平均粒径が小さなトナーであっても、長期間に渉り安定したクリーニングを行うことができる。
さらに、像担持体表面の水接触角を向上し、像担持体表面を撥水に保つことができるため、像担持体表面への水分吸収を防止し、画像ボケを抑制することができる（請求項１２〜２０）。
The image forming method using the protective layer forming apparatus having the image carrier protecting agent suppresses excessive lubricity between the image carrier and the cleaning member, and prevents the cleaning member from being polished by the toner and its additive. be able to. In addition, since a certain level of high lubricity is secured, the lubricity does not deteriorate due to the effect of charging, and toner and protective agent do not slip through the cleaning member and do not fly to the charging member, which may cause charging member contamination. There is nothing wrong. As a result, contamination of the charging member, filming (foreign matter / adhered matter), and blade wear can be prevented at the same time.
By configuring an image forming apparatus using a protective layer forming apparatus having the image carrier protecting agent, the image carrier can be used for a very long time without being replaced.
In particular, when the image carrier includes a thermosetting resin in at least the layer formed on the outermost surface, the image carrier is prevented from being deteriorated by an electrical stress, and the thermosetting property is prevented. The durability against mechanical stress of the image carrier including the resin can be continuously expressed over a long period of time.
Further, in the charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier, the electrical stress tends to increase because the discharge area is in the very vicinity of the image carrier. The image forming apparatus according to the present invention in which the image carrier is formed can be used without exposing the image carrier to electrical stress.
In addition, the surface of the image carrier can be made to have a very small change in surface state due to the effect of the protective layer formed, so that the quality of the cleaning is sensitive to fluctuations in the state of the image carrier. Even a toner having a large degree and a toner having a small average particle diameter can be stably cleaned over a long period of time.
Furthermore, since the water contact angle on the surface of the image carrier can be improved and the surface of the image carrier can be kept water-repellent, moisture absorption on the surface of the image carrier can be prevented and image blurring can be suppressed (claims). Item 12-20).
前記像担持体保護剤を有する保護層形成装置を用いてプロセスカートリッジを構成することにより、プロセスカートリッジの交換間隔を極めて長く設定することが可能となるため、ランニングコストが低減され、また廃棄物量も大幅に削減できる。
特に、前記像担持体が少なくとも最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含む場合には、電気的ストレスによる像担持体の劣化を像担持体保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む像担持体の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に亘り持続的に発現させることが可能となる。
また、前述のように、本発明の像担持体保護成分は金属成分を実質的に含んでいないため、接触または近接して配設された帯電部材を、金属酸化物等で汚染することなく、帯電装置の経時変化を小さくできる。
このため、像担持体や帯電部材等のプロセスカートリッジ構成部品の再使用も容易となり、更なる廃棄物量削減も可能となる（請求項２１〜２７）。
By configuring the process cartridge using the protective layer forming apparatus having the image carrier protecting agent, it becomes possible to set the replacement interval of the process cartridge extremely long, so that the running cost is reduced and the amount of waste is also reduced. It can be greatly reduced.
In particular, when the image carrier includes a thermosetting resin in at least the layer formed on the outermost surface, the image carrier is prevented from being deteriorated by an electrical stress, and the thermosetting property is prevented. The durability against mechanical stress of the image carrier including the resin can be continuously expressed over a long period of time.
Further, as described above, since the image carrier protecting component of the present invention does not substantially contain a metal component, the charging member disposed in contact or close to the charging member is not contaminated with a metal oxide or the like. The change with time of the charging device can be reduced.
For this reason, it becomes easy to reuse process cartridge components such as an image carrier and a charging member, and the amount of waste can be further reduced (claims 21 to 27).
次に、本発明において好適に用いられる感光体について説明する。
本発明の画像形成装置に用いる感光体は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、あるいは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、あるいは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
感光体の導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状もしくは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、あるいはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。
ドラム状の支持体としては、直径が２０〜１５０ｍｍ、好ましくは、２４〜１００ｍｍ、さらに好ましくは２８〜７０ｍｍのものを用いることができる。ドラム状の支持体の直径が２０ｍｍ以下では、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、ドラム状の支持体の直径が１５０ｍｍ以上では画像形成装置が大きくなってしまい好ましくない。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以下であることが好ましい。
また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
Next, a photoconductor preferably used in the present invention will be described.
In the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention, a photosensitive layer is provided on a conductive support. The photosensitive layer is composed of a single layer type in which a charge generation material and a charge transport material are mixed, a forward layer type in which a charge transport layer is provided on the charge generation layer, or a charge generation layer provided on the charge transport layer. There is a reverse layer type. In addition, a protective layer can be provided on the photosensitive layer in order to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning property, etc. of the photoreceptor. An undercoat layer may be provided between the photosensitive layer and the conductive support. In addition, an appropriate amount of a plasticizer, an antioxidant, a leveling agent and the like can be added to each layer as necessary.
As the conductive support of the photoreceptor, a material having a volume resistance of 10 10 Ω · cm or less, for example, a metal such as aluminum, nickel, chromium, nichrome, copper, gold, silver, platinum, tin oxide, oxidation A metal oxide such as indium is deposited or sputtered to form a film or cylindrical plastic, paper coated, or a plate of aluminum, aluminum alloy, nickel, stainless steel, etc. and a method such as extrusion or drawing. After forming the tube into a drum shape, it is possible to use a tube that has been surface-treated by cutting, superfinishing, polishing or the like.
A drum-shaped support having a diameter of 20 to 150 mm, preferably 24 to 100 mm, and more preferably 28 to 70 mm can be used. If the diameter of the drum-shaped support is 20 mm or less, it is physically difficult to arrange the charging, exposure, development, transfer, and cleaning steps around the drum. If the diameter of the drum-shaped support is 150 mm or more, image formation is performed. The apparatus becomes undesirably large. In particular, when the image forming apparatus is a tandem type, it is necessary to mount a plurality of photoconductors, and therefore the diameter is preferably 70 mm or less, and preferably 60 mm or less.
Further, endless nickel belts and endless stainless steel belts disclosed in JP-A-52-36016 can also be used as the conductive support.
本発明の画像形成装置に用いる感光体の下引層としては樹脂、あるいは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的あるいは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。
白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種あるいは多種の混合物を例示することができる。
As the undercoat layer of the photosensitive member used in the image forming apparatus of the present invention, a resin or a material mainly composed of a white pigment and a resin, a metal oxide film obtained by chemically or electrochemically oxidizing the surface of a conductive substrate, etc. However, those containing a white pigment and a resin as main components are preferable.
Examples of the white pigment include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, and zinc oxide. Among them, it is most preferable to contain titanium oxide that is excellent in preventing charge injection from the conductive substrate. As the resin used for the undercoat layer, thermoplastic resins such as polyamide, polyvinyl alcohol, casein, and methyl cellulose, thermosetting resins such as acrylic, phenol, melamine, alkyd, unsaturated polyester, and epoxy, one or many of these Mixtures can be exemplified.
本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種あるいは多種混合して使用することができる。下引層は、一層であっても、複数の層で構成しても良い。 Examples of the charge generating substance for the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention include azo pigments such as monoazo pigments, bisazo pigments, trisazo pigments, and tetrakisazo pigments, triarylmethane dyes, thiazine dyes, and oxazines. Dyes, xanthene dyes, cyanine dyes, styryl dyes, pyrylium dyes, quinacridone pigments, indigo pigments, perylene pigments, polycyclic quinone pigments, bisbenzimidazole pigments, indanthrone pigments, squarylium pigments Inorganic materials such as pigments, organic pigments and dyes such as phthalocyanine pigments, selenium, selenium-arsenic, selenium-tellurium, cadmium sulfide, zinc oxide, titanium oxide, and amorphous silicon can be used. It can be used alone or in combination. The undercoat layer may be a single layer or a plurality of layers.
本発明の画像形成装置に用いる感光体の電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種あるいは多種を混合して使用することができる。
上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂あるいは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。
Examples of the charge transport material for the photoreceptor used in the image forming apparatus of the present invention include anthracene derivatives, pyrene derivatives, carbazole derivatives, tetrazole derivatives, metallocene derivatives, phenothiazine derivatives, pyrazoline compounds, hydrazone compounds, styryl compounds, styryl hydrazone compounds, Enamine compounds, butadiene compounds, distyryl compounds, oxazole compounds, oxadiazole compounds, thiazole compounds, imidazole compounds, triphenylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, aminostilbene derivatives, triphenylmethane derivatives, etc. can do.
The binder resin used to form the photosensitive layer of the charge generation layer and the charge transport layer is electrically insulating and is a known thermoplastic resin, thermosetting resin, photocurable resin, and photoconductive material. Suitable binder resins include, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, Ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyester, phenoxy resin, (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, thermoplastic resin such as polysulfone, polyethersulfone, ABS resin, phenol resin , Epoxy resin, urethane resin, melamine resin, isocyanate resin, alkyd resin, Examples thereof include a thermosetting resin such as a ricone resin, a thermosetting acrylic resin, a type of binder resin such as a photoconductive resin such as polyvinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl pyrene, or a mixture of various types of binder resins. In particular, it is not limited to these.
酸化防止剤としては、例えば以下のものが使用される。
（モノフェノール系化合物）
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシニソールなど。
（ビスフェノール系化合物）
２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）など。
（高分子フェノール系化合物）
１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、トコフェノール類など。
（パラフェニレンジアミン類）
Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔーブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
（ハイドロキノン類）
２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
（有機硫黄化合物類）
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
（有機燐化合物類）
トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
As antioxidant, the following are used, for example.
(Monophenol compound)
2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di-t-butyl-4 -Hydroxyphenyl) propionate, 3-t-butyl-4-hydroxynisol and the like.
(Bisphenol compounds)
2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis- ( 3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl-6-t-butylphenol) and the like.
(High molecular phenolic compounds)
1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3,5-di-t- Butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis (4 ′) -Hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, tocophenols and the like.
(Paraphenylenediamines)
N-phenyl-N'-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N'-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N, N'- Di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
(Hydroquinones)
2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2- (2-octadecenyl) ) -5-methylhydroquinone and the like.
(Organic sulfur compounds)
Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
(Organic phosphorus compounds)
Triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
可塑剤としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマーあるいはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
表面層は前述のように、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため設けられる。表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層に用いる高分子は、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、何れの高分子であっても良いが、熱硬化性高分子は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いためたいへん好ましい。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させたり、保護層に用いる高分子を電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により保護層が磨耗し、消失すると、すぐに感光層は磨耗していってしまうため、表面層を設ける場合には、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、０．０１〜１２μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍとすることが好ましい。表面層の膜厚が０．１μｍ以下では、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が１２μｍ以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
As the plasticizer, those used as plasticizers for general resins such as dibutyl phthalate and dioctyl phthalate can be used as they are, and the amount used is about 0 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. Is appropriate.
A leveling agent may be added to the charge transport layer. As the leveling agent, silicone oils such as dimethyl silicone oil and methylphenyl silicone oil, polymers or oligomers having a perfluoroalkyl group in the chain are used, and the amount used is 100 parts by weight of binder resin. 0 to 1 part by weight is suitable.
As described above, the surface layer is provided to improve the mechanical strength, abrasion resistance, gas resistance, cleaning property, etc. of the photoreceptor. Examples of the surface layer include a polymer having higher mechanical strength than the photosensitive layer, and a polymer in which an inorganic filler is dispersed. The polymer used for the surface layer may be either a thermoplastic polymer or a thermosetting polymer, but the thermosetting polymer has a high mechanical strength and does not wear due to friction with the cleaning blade. It is very preferable because of its extremely high ability to suppress. If the surface layer is thin, there is no problem even if it does not have the charge transport capability, but if the surface layer without the charge transport capability is formed thick, the sensitivity of the photoreceptor decreases, the potential increases after exposure, and the residual layer Since the potential rise is likely to occur, it is preferable to use the above-mentioned charge transporting substance in the surface layer or to use a polymer having a charge transporting capability for the protective layer. Since the mechanical strength of the photosensitive layer and the surface layer is generally greatly different, the protective layer is worn away due to friction with the cleaning blade, and when the protective layer disappears, the photosensitive layer is worn away immediately. It is important that the surface layer has a sufficient thickness, and it is preferably 0.01 to 12 μm, preferably 1 to 10 μm, more preferably 2 to 8 μm. If the film thickness of the surface layer is 0.1 μm or less, it is not preferable because it is too thin and tends to be partially lost due to friction with the cleaning blade, and wear of the photosensitive layer proceeds from the lost portion. When the film thickness of the surface layer is 12 μm or more, the sensitivity is lowered, the potential after exposure is increased, and the residual potential is likely to be increased. This is not preferable.
表面層に用いる高分子としては、画像形成時の書き込み光に対して透明で、絶縁性、機械的強度、接着性に優れた物が望ましく、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの高分子は熱可塑性高分子であっても良いが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性高分子とすることで、表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。 The polymer used for the surface layer is preferably a material that is transparent to the writing light during image formation and has excellent insulation, mechanical strength, and adhesiveness. ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer , Chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, polymethyl Examples include resins such as bentene, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and epoxy resin. . These polymers may be thermoplastic polymers, but in order to increase the mechanical strength of the polymers, they are crosslinked with a crosslinking agent having a polyfunctional acryloyl group, carboxyl group, hydroxyl group, amino group, etc. By using a curable polymer, the mechanical strength of the surface layer is increased, and wear due to friction with the cleaning blade can be greatly reduced.
前述のように、表面層には電荷輸送能力を有していることが好ましく、表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。
本発明の像担持体は、感光体上に形成されたトナー像を一次転写して色重ねを行い、更に転写媒体へ転写を行う、いわゆる中間転写方式による画像形成を行う際に使用する、中間転写媒体であってもよい。
中間転写媒体としては、体積抵抗１０５〜１０１１Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。表面抵抗が１０５Ω／□を下回る場合には、感光体から中間転写媒体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１０１１Ω／□を上回る場合には、中間転写媒体から紙などの転写媒体へトナー像を転写した後に、中間転写媒体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。
As described above, it is preferable that the surface layer has a charge transport capability. In order to provide the surface layer with a charge transport capability, a polymer used for the surface layer and the above-described charge transport material are mixed. A method of using a polymer having a charge transporting capability for the surface layer is conceivable, and the latter method is preferable because a high-sensitivity photoreceptor with little increase in potential after exposure and little increase in residual potential can be obtained.
The image carrier of the present invention is used when performing image formation by a so-called intermediate transfer method in which a toner image formed on a photoreceptor is primarily transferred to perform color superposition and further transferred to a transfer medium. It may be a transfer medium.
As the intermediate transfer medium, a medium having a volume resistance of 10 5 to 10 11 Ω · cm is preferable. If the surface resistance is below 10 5 Omega / □, when the transfer of the toner image is performed from the photosensitive member onto the intermediate transfer medium, there is so-called transfer dust which the toner image with the discharge is disturbed occurs, 10 11 If it exceeds Ω / □, after the toner image is transferred from the intermediate transfer medium to a transfer medium such as paper, the counter charge of the toner image remains on the intermediate transfer medium and appears as an afterimage on the next image. is there.
中間転写媒体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独または併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状もしくは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト上の中間転写媒体を得ることもできる。
中間転写媒体に表面層を設ける際には、上述の感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。
As an intermediate transfer medium, for example, a metal oxide such as tin oxide or indium oxide, a conductive particle such as carbon black, or a conductive polymer, alone or in combination, kneaded with a thermoplastic resin, and then extruded into a belt shape Alternatively, a cylindrical plastic or the like can be used. In addition, the above-mentioned conductive particles and conductive polymer are added to a resin solution containing a thermal crosslinking reactive monomer or oligomer, if necessary, and subjected to centrifugal molding while heating to obtain an intermediate transfer medium on an endless belt. You can also
When providing a surface layer on the intermediate transfer medium, among the surface layer materials used for the above-mentioned photoreceptor surface layer, the composition excluding the charge transport material is appropriately combined with a conductive substance to adjust the resistance, Can be used.
次に、本発明において好適に用いられるトナーについて説明する。
まず、本発明のトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。本発明では、下記式（３）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 式３
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
Next, the toner suitably used in the present invention will be described.
First, the toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.93 to 1.00. In the present invention, the value obtained from the following formula (3) is defined as circularity. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image
When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photosensitive member is small, so that the transferability is excellent.
Since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing device is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated.
Since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, when the pressure is brought into contact with the transfer medium during the transfer, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots, and the transfer is not easily lost.
Since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surface of the image carrier is not damaged or worn.
次に、円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、更に測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
また本発明では、トナーの重量平均径Ｄ４が３〜１０μｍであることが好ましい。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
また本発明のトナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。
Next, a method for measuring the circularity will be described.
The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.
As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and particle size of the toner are measured by the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 / μl.
In the present invention, the weight average diameter D4 of the toner is preferably 3 to 10 μm.
In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent.
If the weight average diameter D4 is less than 3 μm, phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur.
When the weight average diameter D4 exceeds 10 μm, it is difficult to suppress scattering of characters and lines.
In the toner of the present invention, the ratio of the weight average diameter D4 to the number average diameter D1 (D4 / D1) is preferably 1.00 to 1.40. The closer the value of (D4 / D1) is to 1, the sharper the particle size distribution of the toner.
よって、（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に かつ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
Therefore, when (D4 / D1) is in the range of 1.00 to 1.40, the selective development due to the toner particle size does not occur, and the stability of the image quality is excellent.
Since the toner particle size distribution is sharp, the triboelectric charge amount distribution is also sharp, and fogging is suppressed.
When the toner particle size is uniform, the latent image dots are developed so as to be arranged in a precise and orderly manner, so that the dot reproducibility is excellent.
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求めることができる。
Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described.
Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of an electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as the aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner can be obtained.
チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。
また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 .35 to less than 8.00 μm; 8.00 to less than 10.08 μm; 10.08 to less than 12.70 μm; 12.70 to less than 16.00 μm; 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
In addition, as the toner having such a substantially spherical shape, a toner composition containing a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of fine resin particles. A toner that undergoes crosslinking and / or elongation reaction is preferred. The toner produced by this reaction can reduce the hot offset by curing the toner surface, and it can be suppressed that the fixing device becomes dirty and appears on the image.
トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
Examples of the prepolymer comprising a modified polyester resin that can be used for toner preparation include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, and examples of a compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines (B). Can be mentioned.
Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a product obtained by further reacting a polyester having an active hydrogen group with a polyisocyanate (3), which is a polycondensate of polyol (1) and polycarboxylic acid (2). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.
ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）および３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、（１−１）単独、または（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。 Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a tri- or higher valent polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) Mixtures are preferred. Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Alkylene oxide phenol compound (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyol (1-2) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）および３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、（２−１）単独、および（２−１）と少量の（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。
ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基［ＯＨ］とカルボキシル基［ＣＯＯＨ］の当量比［ＯＨ］／［ＣＯＯＨ］として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。
Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). (2-1) alone and (2-1) with a small amount of ( The mixture of 2-2) is preferable. Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
The ratio of the polyol (1) to the polycarboxylic acid (2) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α’，α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基［ＮＣＯ］と、水酸基を有するポリエステルの水酸基［ＯＨ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＯＨ］として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。［ＮＣＯ］／［ＯＨ］が５を超えると低温定着性が悪化する。［ＮＣＯ］のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。
Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactam And a combination of two or more of these.
The ratio of the polyisocyanate (3) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.
イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1 to B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. In the present invention, the polyester (i) modified with a urea bond may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
これらの反応により、本発明のトナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）が作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ｉｉ）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
また、本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）単独使用だけでなく、この（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ｉｉ）を結着樹脂成分として含有させることもできる。（ｉｉ）を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。（ｉｉ）としては、前記（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも（ｉ）と同様である。また、（ｉｉ）は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。（ｉ）と（ｉｉ）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、（ｉ）のポリエステル成分と（ｉｉ）は類似の組成が好ましい。（ｉｉ）を含有させる場合の（ｉ）と（ｉｉ）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
By these reactions, the modified polyester used in the toner of the present invention, especially the urea-modified polyester (i) can be prepared. These urea-modified polyesters (i) are produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when using the unmodified polyester (ii) described later, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
Moreover, in this invention, not only polyester (i) modified | denatured with the said urea bond but polyester (ii) which is not modified | denatured with this (i) can also be contained as a binder resin component. By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to the single use. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (i) above, and preferred ones are also the same as (i). Further, (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, for example, may be modified with a urethane bond. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. When the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
（ｉｉ）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。（ｉｉ）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。（ｉｉ）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
本発明において、結着樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は通常５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。５０℃未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度（ＴＧ’）が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度（Ｔη）が、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、ＴＧ’はＴηより高いことが好ましい。言い換えるとＴＧ’とＴηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、ＴηとＴｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000-30000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
In the present invention, the glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 50 to 70 ° C, preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is less than 50 ° C., blocking of the toner during high-temperature storage deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. As the storage elastic modulus of the binder resin, the temperature (TG ′) at which 10000 dyne /
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらに（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。（３）を反応させる際および（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ｉｉ）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で（ｉｉ）を製造し、これを前記（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
また、本発明に用いるトナーは概ね以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
The binder resin can be produced by the following method. The polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and the generated water is distilled off as necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Next, this is reacted with polyisocyanate (3) at 40 to 140 ° C. to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When reacting (3) and reacting (A) and (B), a solvent may be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When polyester (ii) not modified with urea bond is used in combination, (ii) is produced in the same manner as polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after completion of the reaction of (i) and mixed. To do.
In addition, the toner used in the present invention can be produced generally by the following method, but is not limited thereto.
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
As an aqueous medium used in the present invention, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
The toner particles may be formed by reacting a dispersion made of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. good. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force. The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃（加圧下）、好ましくは４０〜９８℃である。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts of the toner composition containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. It is preferable to use a dispersant because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮーアルキルーＮ，Ｎージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３一［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］ー１ーアルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３ー［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）一Ｎーエチルアミノ］ー１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及ぴ金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及ぴその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、ＮープロピルーＮ一（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）ーＮーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamines, etc. as a dispersant for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water Amine salts such as salts, aminoalcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazolines, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl N, amphoteric surfactants such as N-dimethyl ammonium betaine and the like.
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group preferably used include fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 31- [omega-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) mono-N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal Salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and their metal salts, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and their metal salts, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2 hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.
商品名としては、サーフロンＳー１１１、Ｓ−１１２、Ｓー１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣー９３、ＦＣー９５、ＦＣー９８、ＦＣーｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ一１０１、ＤＳーｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦーｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ一１１３、Ｆー１９１、Ｆー８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ一１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６一Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳーｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳー２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦーｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ一３００（ネオス社製）などが挙げられる。
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-l29 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-1101 DS-102, (Taikin Kogyo Co., Ltd.), Mega-Fac Fll0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-
In addition, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6 C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which right the fluoroalkyl group, Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-21 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.) ), Megafuck F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-132 (manufactured by Tochem Products), and Footgent F1300 (manufactured by Neos).
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３ークロロー２一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride or other (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group, For example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-acrylate -Hydroxypropyl, 3-chloro-2-methacrylic acid methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N -Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups For example, pinyl acetate, pinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinylviridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or its heterocyclic ring, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Oxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および／または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長および／または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles, but it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
Furthermore, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable, and aromatic solvents such as toluene and xylene are more preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
伸長および／または架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method can be employed in which the temperature of the entire system is gradually raised and the organic solvent in the droplets is completely evaporated and removed. Alternatively, it is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used are generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln.
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide, and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classification into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
更に、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。
また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下が望ましい。
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries Ltd.), automatic mortar, etc.
Further, as the colorant used in the toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, Aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
Furthermore, if necessary, in order to give the toner particles magnetic properties, magnetic components such as iron oxides such as ferrite, magnetite and maghemite, metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals. May be contained alone or in combination in the toner particles. Moreover, these components can also be used / used together as a colorant component.
The number average diameter of the colorant in the toner used in the present invention is desirably 0.5 μm or less, preferably 0.4 μm or less, more preferably 0.3 μm or less.
トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下である事が好ましく、５個数％以下である事が、より好ましい。
また、着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得る事ができる。
When the number average diameter of the colorant in the toner is larger than 0.5 μm, the dispersibility of the pigment does not reach a sufficient level, and preferable transparency may not be obtained.
A colorant having a fine particle diameter of less than 0.1 μm is sufficiently smaller than a half wavelength of visible light, and thus is considered not to adversely affect light reflection and absorption characteristics. Therefore, the colorant particles of less than 0.1 μm contribute to good color reproducibility and transparency of the OHP sheet having a fixed image. On the other hand, if there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, and the brightness and color of the projected image of the OHP sheet tend to decrease. There is.
Further, if there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the colorant is detached from the surface of the toner particles, and various problems such as fogging, drum contamination, and poor cleaning are liable to occur. In particular, the colorant having a particle size larger than 0.7 μm is preferably 10% by number or less, more preferably 5% by number or less of the total colorant.
In addition, by adding a wetting liquid in advance with a part or all of the binder resin and kneading the colorant, the binder resin and the colorant are initially sufficiently adhered, In the toner production process, the colorant is dispersed more effectively in the toner particles, the dispersed particle diameter of the colorant is reduced, and better transparency can be obtained.
予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。
中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
As the binder resin used for kneading in advance, the resins exemplified as the binder resin for toner can be used as they are, but are not limited thereto.
As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant with the wetting liquid in advance, for example, the binder resin, the colorant and the wetting liquid are obtained after mixing with a blender such as a Henschel mixer. The obtained mixture is kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin with a kneader such as a two-roll or three-roll roll to obtain a sample.
In addition, as the wetting liquid, a general one can be used in consideration of the solubility of the binder resin and the paintability with the colorant, but in particular, an organic solvent such as acetone, toluene, butanone, or water, It is preferable from the viewpoint of dispersibility of the colorant.
Among these, the use of water is more preferable from the viewpoint of environmental considerations and maintaining the dispersion stability of the colorant in the subsequent toner production process.
According to this manufacturing method, not only the particle diameter of the colorant particles contained in the obtained toner is reduced, but also the uniformity of the dispersed state of the particles is increased, so that the color reproducibility of the projected image by OHP is further improved. Get better.
In addition, as long as the configuration of the present invention is adopted, a release agent typified by wax may be contained in the toner together with the binder resin and the colorant.
Known release agents can be used, such as polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbons (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. .
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８−オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；およびジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18 -Octadecanediol distearate, etc.); polyalkanol esters (trimellitic acid tristearyl, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenylamide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearylamide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone).
Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of these release agents is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（日本カ一リット社製）、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
In addition, a charge control agent may be contained in the toner as necessary in order to accelerate the toner charge amount and its rise. Here, since a color change occurs when a colored material is used as the charge control agent, a material that is colorless and close to white is preferable.
Any known charge control agent can be used. Examples include triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkyls. Amide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex, E-89 of a phenol condensate (above, Orient Chemical Co., Ltd.) Manufactured), TP-302 of quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-1415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), copy charge PSY VP2038 of quaternary ammonium salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, Quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (from Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (Nihon Kalit Ltd), quinacridone, azo pigment, other sulfone Conversion of polymers with functional groups such as acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts Thing, and the like.
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, or may be added when directly dissolving and dispersing in an organic solvent, or may be fixed on the toner surface after preparation of toner particles. Also good.
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
更に、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、５ｍμ〜２μｍであることが好ましく、特に５ｍμ〜５００ｍμであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
Further, when the toner composition is dispersed in the aqueous medium during the toner production process, resin fine particles mainly for stabilizing the dispersion may be added.
The resin fine particles used may be any resin that can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, Examples thereof include polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, and polycarbonate resin. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylic acid ester resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylic acid ester polymer, Examples include, but are not limited to, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
Further, inorganic fine particles can be preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles.
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
また、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写装置にて転写媒体もしくは中間転写媒体に転写されず、像担持体上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを像担持体から完全に除去するには、例えばクリーニングブレードのようなトナー除去部材を像担持体に対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、像担持体やクリーニング装置の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene. There may be mentioned polymer fine particles produced by soap-free emulsion polymerization of fine particles and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
By using these toners, a high-quality toner image having excellent development stability can be formed as described above. However, the toner remaining on the image carrier without being transferred to the transfer medium or intermediate transfer medium by the transfer device is difficult to remove by the cleaning device due to its fineness and good rolling property. May end up. In order to completely remove the toner from the image carrier, it is necessary to strongly press a toner removing member such as a cleaning blade against the image carrier. Such a load not only shortens the life of the image carrier and the cleaning device, but also uses extra energy.
像担持体に対する負荷を軽減した場合には、像担持体上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置を通過する際に、像担持体表面を傷つけ、画像形成装置の性能を変動させる要因となる。
本発明の画像形成装置は、前述の如く、像担持体表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、像担持体への帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を、長期にわたって安定して得ることができるものである。
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。
このような、粉砕法のトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および／またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
When the load on the image carrier is reduced, the toner and the small-diameter carrier on the image carrier are not sufficiently removed, and these damage the surface of the image carrier when passing through the cleaning device. It becomes a factor which fluctuates performance.
As described above, the image forming apparatus of the present invention has an excellent tolerance for fluctuations in the surface state of the image carrier, particularly the presence of a low-resistance portion, and highly suppresses fluctuations in charging performance to the image carrier. Because of the configuration, when used in combination with the toner having the above configuration, an extremely high quality image can be stably obtained over a long period of time.
In addition, the image forming apparatus of the present invention can be applied not only to the use of the toner having a configuration suitable for obtaining a high quality image as described above, but also to an irregular shaped toner by a pulverization method, and the life of the apparatus. Needless to say, it will be greatly extended.
As a material constituting such a pulverized toner, those usually used as an electrophotographic toner can be applied without particular limitation.
Examples of general binder resins used in the toner include homopolymers of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like; styrene / p-chlorostyrene copolymers; Styrene / propylene copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, Styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / Acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl methyl ketone copolymer, Styrene copolymers such as tylene / butadiene copolymers, styrene / isoprene copolymers, styrene / maleic acid copolymers; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, etc. Acrylic ester-based homopolymers and copolymers thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyol-based polymers, Examples thereof include an epoxy polymer, a terpene polymer, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, an aromatic petroleum resin, and the like. These can be used alone or in combination, but are not particularly limited thereto. Among these, at least one selected from styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, and polyol resins is more preferable from the viewpoint of electrical characteristics, cost, and the like. Furthermore, it is more preferable to use a polyester-based resin and / or a polyol-based resin as having good fixing characteristics.
また、上述の事由により、帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。
粉砕法のトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。
For the above reasons, the same resin component as the binder resin of the toner contained in the coating layer of the charging member is composed of a linear polyester resin composition, a linear polyol resin composition, and a linear styrene acrylic resin. At least one of the compositions or these cross-linked products can be preferably used.
In the toner of the pulverization method, the colorant component, the wax component, the charge control component and the like as described above are mixed with these resin components as necessary, and then kneaded at a temperature close to the melting temperature of the resin component and cooled. Thereafter, a toner may be prepared through a pulverizing and classifying step, and the above-mentioned external additive components may be appropriately added and mixed as necessary.
１ 像担持体としての感光体ドラム
２ 保護層形成装置
３ 帯電装置としての帯電ローラ
６ 転写装置としての転写ローラ
２１ 像担持体保護剤
２２ 供給部材としての保護剤供給部材
２４ 層形成部材としての層形成機構
１０５ 中間転写媒体としての中間転写ベルト
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum as
Claims (27)
疎水性有機化合物（Ａ）と、無機潤滑剤（Ｂ）と、無機微粒子（Ｃ）を含み、かつ、無機微粒子（Ｃ）の１次粒子の平均粒径が（式１）を満たすことを特徴とする像担持体保護剤。
０．０５μｍ≦平均粒径≦５μｍ （式１） In the image carrier protecting agent used in the image forming method including the step of applying or adhering the image carrier protecting agent to the surface of the image carrier,
A hydrophobic organic compound (A), an inorganic lubricant (B), and inorganic fine particles (C) are included, and the average particle size of primary particles of the inorganic fine particles (C) satisfies (Equation 1). An image carrier protecting agent.
0.05 μm ≦ average particle size ≦ 5 μm (Formula 1)
前記疎水性有機化合物（Ａ）が、ラメラ結晶をもつ物質であることを特徴とする像担持体保護剤。 In the image carrier protective agent according to claim 1,
An image carrier protecting agent, wherein the hydrophobic organic compound (A) is a substance having lamellar crystals.
前記疎水性有機化合物（Ａ）が、脂肪酸の金属塩であることを特徴とする像担持体保護剤。 The image carrier protecting agent according to claim 1 or 2,
An image carrier protective agent, wherein the hydrophobic organic compound (A) is a metal salt of a fatty acid.
前記無機潤滑剤（Ｂ）が、二次元層構造体であることを特徴とする像担持体保護剤。 In the image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 3,
An image carrier protecting agent, wherein the inorganic lubricant (B) is a two-dimensional layer structure.
前記無機潤滑剤（Ｂ）が、タルク、マイカ、窒化ホウ素、カオリン、板状アルミナ、セリサイト、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイトのうち少なくとも１種以上を含むことを特徴とする像担持体保護剤。 In the image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 4,
The inorganic lubricant (B) contains at least one of talc, mica, boron nitride, kaolin, plate-like alumina, sericite, molybdenum disulfide, tungsten disulfide, montmorillonite, calcium fluoride, and graphite. An image carrier protective agent characterized.
前記無機微粒子（Ｃ）が、シリカ、アルミナ、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、フェライト及びマグネタイトからなる群より選択される１種類以上の物質であることを特徴とする像担持体保護剤。 In the image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 5,
An image carrier protecting agent, wherein the inorganic fine particles (C) are one or more substances selected from the group consisting of silica, alumina, titanium oxide, zirconium oxide, magnesium oxide, ferrite and magnetite.
圧縮成形により固形化されていることを特徴とする像担持体保護剤。 In the image carrier protecting agent according to any one of claims 1 to 6,
An image carrier protective agent, which is solidified by compression molding.
前記像担持体保護剤が、請求項１〜７のいずれかに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする保護層形成装置。 In a protective layer forming apparatus for applying or attaching an image carrier protecting agent to the surface of the image carrier,
The protective layer forming apparatus, wherein the image carrier protective agent is the image carrier protective agent according to claim 1.
前記像担持体保護剤を、供給部材を介して前記像担持体の表面へ供給することを特徴とする保護層形成装置。 The protective layer forming apparatus according to claim 8,
The protective layer forming apparatus, wherein the image carrier protecting agent is supplied to a surface of the image carrier through a supply member.
前記像担持体の表面へ供給された前記像担持体保護剤を押圧し皮膜化する層形成部材を有することを特徴とする保護層形成装置。 The protective layer forming apparatus according to claim 8 or 9,
A protective layer forming apparatus comprising a layer forming member that presses the image carrier protective agent supplied to the surface of the image carrier to form a film.
前記像担持体保護剤が請求項１〜７のいずれかに記載の像担持体保護剤であることを特徴とする画像形成方法。 The toner image on the image carrier that has undergone the process of carrying the toner image is transferred to a transfer medium by a transfer device, and the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium is formed by a protective layer forming device. In an image forming method of applying or adhering an image carrier protecting agent,
An image forming method, wherein the image carrier protecting agent is the image carrier protecting agent according to claim 1.
前記保護層形成装置が請求項８〜１０のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier that undergoes a step of carrying a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer medium, and a surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium, In an image forming apparatus having a protective layer forming apparatus for applying or adhering an image carrier protecting agent,
An image forming apparatus, wherein the protective layer forming apparatus is the protective layer forming apparatus according to claim 8.
前記像担持体の回転方向における前記転写装置より下流側でかつ前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12.
The toner remaining on the surface of the image carrier on the downstream side of the transfer device and the upstream side of the protective layer forming device in the rotation direction of the image carrier is removed from the surface by rubbing with the image carrier. An image forming apparatus comprising a cleaning device for removal.
前記像担持体が、少なくともその最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12 or 13,
The image forming apparatus, wherein the image carrier includes a thermosetting resin in at least a layer formed on the outermost surface thereof.
前記像担持体が感光体であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is a photoconductor.
前記像担持体の表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 12 to 15,
An image forming apparatus comprising: a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier.
前記帯電装置に、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加装置を備えてなることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 16.
An image forming apparatus, wherein the charging device includes a voltage applying device that applies a voltage having an AC component.
前記像担持体が中間転写媒体であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 12,
An image forming apparatus, wherein the image carrier is an intermediate transfer medium.
前記トナーの、（式２）で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とする画像形成装置。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 （式２） The image forming apparatus according to any one of claims 12 to 18,
2. An image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner has a circularity SR of 0.93 to 1.00 shown in (Expression 2).
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image (Formula 2)
前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to any one of claims 12 to 19,
An image forming apparatus, wherein a ratio (D4 / D1) of a weight average diameter (D4) and a number average diameter (D1) of the toner is 1.00 to 1.40.
前記保護層形成装置が請求項８〜１０のいずれかに記載の保護層形成装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 An image carrier that undergoes a step of carrying a toner image, a transfer device that transfers the toner image on the image carrier to a transfer medium, and a surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium, In a process cartridge integrally provided with a protective layer forming apparatus for applying or adhering an image carrier protective agent,
A process cartridge, wherein the protective layer forming apparatus is the protective layer forming apparatus according to any one of claims 8 to 10.
前記像担持体の回転方向における前記保護層形成装置より上流側に、前記像担持体の表面に残留したトナーを、該像担持体との摺擦によって該表面から除去するクリーニング装置を備えてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 21, wherein
A cleaning device is provided on the upstream side of the protective layer forming device in the rotation direction of the image carrier to remove toner remaining on the surface of the image carrier from the surface by rubbing against the image carrier. A process cartridge characterized by that.
前記像担持体が、少なくともその最表面に生成された層に熱硬化性樹脂を含むことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 21 or 22,
A process cartridge, wherein the image bearing member includes a thermosetting resin in at least a layer formed on the outermost surface thereof.
前記像担持体の表面に接触または近接して配設された帯電装置を備えてなることを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 21 to 23,
A process cartridge comprising a charging device disposed in contact with or close to the surface of the image carrier.
トナーを収容する容器を備え、前記トナーの、（式２）で示される円形度ＳＲが、０．９３〜１．００であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長 （式２） The process cartridge according to any one of claims 21 to 24,
A process cartridge comprising a container for storing toner, wherein the toner has a circularity SR of 0.93 to 1.00 expressed by (Formula 2).
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image (Formula 2)
前記トナーの重量平均径（Ｄ４）と個数平均径（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 21 to 25,
A process cartridge having a ratio (D4 / D1) of a weight average diameter (D4) to a number average diameter (D1) of the toner of 1.00 to 1.40.
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