JP2013037074A - Charging device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、帯電装置および画像形成装置に関し、さらに詳しくは、帯電に用いる電極のクリーニング機構に関する。 The present invention relates to a charging device and an image forming apparatus, and more particularly to an electrode cleaning mechanism used for charging.
複写機やプリンタあるいはファクシミリ装置や印刷機などの画像形成装置においては、潜像担持体である感光体上に形成された静電潜像を現像装置により可視像処理し、可視像をシートなどに転写することにより記録出力を得ることができる。 In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a printing machine, an electrostatic latent image formed on a photosensitive member as a latent image carrier is subjected to visible image processing by a developing device, and the visible image is converted into a sheet. A recording output can be obtained by transferring to the above.
可視像処理を得るために用いられる現像剤には、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤およびキャリアを含まない一成分系現像剤が知られている。
現像剤に用いられるトナーの粒径に関しては、近年、高画質に対する要望に応えるために小粒径化する傾向にある。特に、デジタル処理により潜像がドット化されているような場合には、ドットの再現性や鮮鋭度を得ることが重要となることを考慮して、小粒径のトナーが用いられることが多い。
As a developer used for obtaining a visible image processing, a two-component developer containing a toner and a carrier and a one-component developer containing no carrier are known.
With regard to the particle size of the toner used for the developer, in recent years, there is a tendency to reduce the particle size in order to meet the demand for high image quality. In particular, when a latent image is formed into dots by digital processing, a toner having a small particle diameter is often used in consideration of the importance of obtaining dot reproducibility and sharpness. .
例えば、５μｍ以下の平均粒径を有することは高精細、高解像度を得るうえで必須条件であり、この粒径のトナーが潜像の現像時に供給されると潜像に忠実、つまり画像流れや潰れがなく潜像からのはみ出すこともない再現性に優れた画像を得ることができる。 For example, having an average particle size of 5 μm or less is an essential condition for obtaining high definition and high resolution. When toner having this particle size is supplied during development of a latent image, it is faithful to the latent image, that is, image flow and An image having excellent reproducibility that is not crushed and does not protrude from the latent image can be obtained.
ところで、可視像処理されたトナー像には、エッジ効果現象を生じる場合がある。このような現象を解決するには、現像剤中で上述した平均粒径を有するトナーの含有率６０〜８０％に設定することで可能となり、これにより、高精細および高解像度の画質を得られる反面、次のような新たな問題が発生する。 By the way, an edge effect phenomenon may occur in a toner image subjected to a visible image process. In order to solve such a phenomenon, it is possible to set the content of the toner having the above-described average particle diameter in the developer to 60 to 80%, thereby obtaining high definition and high resolution image quality. On the other hand, the following new problems occur.
つまり、転写工程後に感光体表面から残留トナーを除去した後に実行される転写工程において十分な帯電特性を設定することができなくなる虞がある。この理由は次の通りである。
転写工程後には感光体表面に残留するトナーを掻き取って除去するクリーニング行程が実施されるが、トナーの小粒径化に伴い、掻き取りに用いられるブレードと感光体表面との対向状態によっては残留トナーの一部が掻き取られないままとなることがある。このため、掻き取られなかったトナーが徐々に堆積してしまうと、帯電装置の汚損が生じやすくなり、これにより帯電装置による正常な帯電が阻害されてしまう。
That is, there is a possibility that sufficient charging characteristics cannot be set in the transfer step that is executed after the residual toner is removed from the surface of the photoreceptor after the transfer step. The reason is as follows.
After the transfer process, a cleaning process is performed in which the toner remaining on the surface of the photoconductor is scraped off and removed, but depending on the facing state between the blade used for scraping and the photoconductor surface as the particle size of the toner decreases. Some residual toner may remain unscratched. For this reason, if the toner that has not been scraped off gradually accumulates, the charging device is easily soiled, and normal charging by the charging device is hindered.
一方、転写工程に用いられる装置の構成としては、感光体に近接若しくは当接する帯電部材を設けて電荷注入あるいは微小間隙による気中放電を行う接触帯電方式がある。この方式では、電荷注入および気中放電のいずれにおいてもほぼ感光体にローラあるいはブラシ等を用いた帯電部材が当接した状態で帯電する構成が知られている（例えば、特許文献１，２，３）。
上記特許文献に開示された構成では、感光体表面に残留するトナーが多くなると、帯電装置と感光体との接触位置内にトナーが侵入して感光体に対する帯電装置側の接触条件を変化させてしまい、電化注入範囲の変化や放電ムラなどが発生し、所定の帯電特性を維持することができなくなる。
On the other hand, as a configuration of an apparatus used in the transfer process, there is a contact charging method in which a charging member that is close to or in contact with the photosensitive member is provided to perform charge injection or air discharge by a minute gap. In this method, a configuration is known in which charging is performed in a state where a charging member using a roller, a brush, or the like is in contact with the photosensitive member in both charge injection and air discharge (for example, Patent Documents 1 and 2). 3).
In the configuration disclosed in the above patent document, when the amount of toner remaining on the surface of the photosensitive member increases, the toner enters the contact position between the charging device and the photosensitive member to change the contact condition on the charging device side with respect to the photosensitive member. As a result, a change in the charge injection range, discharge unevenness, and the like occur, and the predetermined charging characteristics cannot be maintained.
そこで、感光体表面に当接するローラの場合を対象として、その表面をクリーニングする構成が提案されている（例えば、特許文献４）。
しかし、上記公報に開示されているような構成とした場合、本来、帯電のみを機能として備えた帯電装置に対して異なる機能であるクリーニング装置を敢えて装備することになり、構成の複雑化やコスト上昇を招く。
In view of this, a configuration for cleaning the surface of a roller in contact with the surface of the photoreceptor has been proposed (for example, Patent Document 4).
However, in the case of the configuration disclosed in the above publication, a cleaning device having a different function from that of a charging device that originally has only charging as a function is intentionally provided, resulting in a complicated configuration and cost. Invite rise.
一方、クリーニング行程ではトナーの掻き取りと共に感光体表面に残留する電化を除去する除電行程が実施される場合があるが、感光体のクリーニング行程において除去しきれなかったトナーが残っていると、除電により感光体への付着力が弱められていることから感光体の移動時に発生する例えば遠心力や機内気流によって感光体から周辺部に飛散し、飛散したトナーやあるいは埃が帯電装置内に進入して帯電部材に付着することがある。 On the other hand, in the cleaning process, there is a case where a charge eliminating process is performed to remove the electrification remaining on the surface of the photoreceptor along with the scraping of the toner, but if the toner that could not be removed in the cleaning process of the photoreceptor remains Since the adhesion force to the photoconductor is weakened by this, the toner or dust scattered from the photoconductor to the periphery due to, for example, centrifugal force or air current generated when the photoconductor moves, and the scattered toner or dust enters the charging device. May adhere to the charging member.
帯電部材の一つとして、上述したローラ等のような接触する構成に代えてワイヤーを用いて非接触放電が行える構成を用いる場合がある。ワイヤーは、素材を引き抜くことにより帯電ワイヤーとして製造されるが、製造過程で表面にミクロン単位の微小な凹凸（加工傷やマイクロクラック）が生じていると、その部分にトナーや埃が捉えられやすくなり、付着しやすくなる。特に、この傾向はタングステンを帯電ワイヤーとして用いる場合に顕著である。このように帯電部材として用いられる素材に原因したトナーや埃の付着により上述した帯電ムラが発生してしまうことになる。 As one of the charging members, there is a case where a configuration capable of performing non-contact discharge using a wire is used instead of the configuration such as the roller described above. The wire is manufactured as a charged wire by pulling out the material, but if there are microscopic irregularities (processing scratches or microcracks) on the surface during the manufacturing process, toner and dust can be easily caught in that part. It becomes easy to adhere. In particular, this tendency is remarkable when tungsten is used as a charging wire. In this way, the above-described charging unevenness occurs due to the adhesion of toner and dust caused by the material used as the charging member.
帯電部材をワイヤー、特にタングステンワイヤーで構成した場合には、小径化することにより放電電圧を低くすることが可能となり、初期の放電電圧が低いことにより経時でワイヤーへの付着物の増加に応じて帯電電圧が上昇した場合でも部分的あるいは突発的なアーク放電（リーク）が発生しにくいという利点がある。
しかし、小径化した場合の強度に問題が残ることになる。そこで、帯電ワイヤーを太くした場合には放電電圧が高まり、部分的あるいは突発的な放電（リーク）が発生しやすくなる。
When the charging member is composed of a wire, particularly a tungsten wire, it is possible to reduce the discharge voltage by reducing the diameter, and the initial discharge voltage is low, so that the deposit on the wire increases with time. Even when the charging voltage rises, there is an advantage that partial or sudden arc discharge (leakage) hardly occurs.
However, a problem remains in the strength when the diameter is reduced. Therefore, when the charging wire is thickened, the discharge voltage increases, and partial or sudden discharge (leakage) is likely to occur.
帯電部材としてワイヤーを用いた場合には、その製造過程での表面状態あるいは寸法的な設定においてトナーや埃の付着は否めないことを考慮して、付着したトナーや埃を強制的に除去しておくことが考えられる。この方法としては、帯電ワイヤー表面を摺擦することでクリーニングして、ワイヤー表面に付着しているトナーや埃を除去する方法がある（例えば、特許文献４）。 If a wire is used as the charging member, the toner or dust that has adhered is forcibly removed in consideration of the fact that toner and dust cannot be denied in the surface state or dimensional setting during the manufacturing process. It can be considered. As this method, there is a method in which the surface of the charging wire is cleaned by rubbing to remove toner and dust adhering to the wire surface (for example, Patent Document 4).
ワイヤー表面をクリーニング部材により摺擦する構成では、クリーニング時に帯電ワイヤー表面を摺擦する際に微小な凹凸（傷）を発生させてしまう虞がある。特に、高精細、高解像度を得るためのトナーの特性として挙げられる体積平均粒径が、５〜１０μｍ、その粒径以下のトナーが６０〜８０個数％を含ませたような場合には、クリーニング時に発生した微小な凹凸内にトナーが埋め込まれてしまい、これを核として飛散あるいは浮遊しているトナーや埃が付着しやすくなり、これにより、経時での帯電ムラやアーク放電を引き起こす虞がある。 In the configuration in which the wire surface is rubbed with the cleaning member, there is a possibility that minute irregularities (scratches) may be generated when the surface of the charging wire is rubbed during cleaning. In particular, when the volume average particle diameter mentioned as a characteristic of the toner for obtaining high definition and high resolution is 5 to 10 μm and the toner having the particle diameter equal to or less than 60 to 80% by number is contained, cleaning is performed. The toner is embedded in the minute irregularities that sometimes occur, and the toner or dust that is scattered or floating around this becomes easy to adhere, which may cause uneven charging and arc discharge over time. .
特に、トナーや埃の付着が比較的少ない時期である使用開始初期時においては、クリーニング部材が直接ワイヤー表面を摺擦する機会が多くなることから、上述した凹凸（傷）の発生機会が多くなる虞がある。 In particular, at the initial stage of use, when the toner and dust are relatively less attached, there are many opportunities for the cleaning member to rub directly on the wire surface, so that the above-mentioned irregularities (scratches) are more likely to occur. There is a fear.
本発明の目的は、上記従来の帯電装置、特に帯電部材としてワイヤーを用いる構成を備えた帯電装置における問題に鑑み、使用されるワイヤーへの傷の発生を抑制してワイヤーの劣化を防止することにより、経時での帯電ムラやアーク放電を引き起こすことが防止できる構成を備えた帯電装置および画像形成装置を提供することにある。 An object of the present invention is to prevent the deterioration of a wire by suppressing the occurrence of scratches on the wire used in view of the problems in the above-described conventional charging device, particularly a charging device having a configuration using a wire as a charging member. Accordingly, an object of the present invention is to provide a charging device and an image forming apparatus having a configuration capable of preventing uneven charging and arc discharge over time.
この目的を達成するため、本発明は、
潜像担持体表面を均一帯電する帯電部材の表面を清浄化するクリーニング装置を備えた帯電装置であって、
前記クリーニング装置には、前記帯電部材の延長方向に沿って該帯電部材の表面を摺擦するクリーニングパッドが設けられ、
該クリーニングパッドには、潤滑剤が含有されていることを特徴とする帯電装置である。
In order to achieve this object, the present invention provides:
A charging device including a cleaning device for cleaning the surface of a charging member that uniformly charges the surface of the latent image carrier,
The cleaning device is provided with a cleaning pad for rubbing the surface of the charging member along the extending direction of the charging member,
In the charging device, the cleaning pad contains a lubricant.
本発明によれば、帯電部材の表面を摺擦するクリーニングパッドに潤滑剤が含有されているので、帯電装置の使用開始初期時には帯電部材表面が潤滑剤により保護される。これにより、トナーや埃の付着が抑制されると共に付着した際の剥離性が向上されるので、クリーニングパッドによる摺擦時には摺動抵抗が小さい状態でそれら異物の除去が可能となる。この結果、帯電部材の表面に対するクリーニングパッドの摺擦による傷つけが防止されることになる。
一方、経時においては、帯電部材表面での潤滑剤の量が少なくなるのに応じてトナーや埃が帯電部材表面に付着しやすくなるが、この場合にはクリーニングパッドにより除去される。
従って、クリーニングパッドの使用開始初期時から経時に亘ってクリーニングパッドが帯電部材表面を直接摺擦する機会が少なくされることによって、帯電部材表面での傷の発生機会を少なくすることができる。この結果、傷の発生によって生じる経時での帯電ムラやアーク放電を防止して異常画像の発生が防がれることになる。
According to the present invention, since the lubricant is contained in the cleaning pad that rubs the surface of the charging member, the surface of the charging member is protected by the lubricant at the beginning of use of the charging device. As a result, the adhesion of toner and dust is suppressed and the releasability when adhered is improved, so that these foreign substances can be removed with a small sliding resistance when rubbed by the cleaning pad. As a result, the cleaning pad is prevented from being damaged by the rubbing against the surface of the charging member.
On the other hand, over time, as the amount of lubricant on the surface of the charging member decreases, toner or dust tends to adhere to the surface of the charging member, but in this case, it is removed by the cleaning pad.
Therefore, the chance of the scratching on the surface of the charging member can be reduced by reducing the chance that the cleaning pad directly rubs the surface of the charging member over time from the beginning of use of the cleaning pad. As a result, uneven charging and arc discharge over time caused by the occurrence of flaws are prevented, thereby preventing the occurrence of abnormal images.
以下、図示実施例に基づき本発明を説明する。
帯電装置の詳細を説明する前に、帯電装置の実施例が適用される画像形成装置を説明すると次の通りである。
図１は、画像形成装置の一つであるカラー複写機６０１を示している。
複写機６０１は、プリンタ１００と給紙部２００とからなる画像形成手段と、スキャナ３００と、ＡＤＦ（自動原稿供給装置）４００とを備えている。
スキャナ３００はプリンタ１００上に取り付けられ、スキャナ３００の上にＡＤＦ４００が取り付けられている。
スキャナ３００は、コンタクトガラス３２上に載置された原稿の画像情報を読取センサ（本実施例ではＣＣＤ）３６で読み取り、読み取った画像情報をエンジン制御部（図示されず）に送るようになっている。
エンジン制御部では、スキャナ３００から受け取った画像情報に基づき、プリンタ１００の露光装置２１内に配設された図示しないレーザやＬＥＤ等を制御してドラム状の４つの感光体４０（図３においてＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃを付した部材）に向けてレーザ書き込み光Ｌ（図２参照）を照射させる。
この照射により、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の表面には静電潜像が形成され、この潜像は、所定の現像プロセスを経由してトナー像に現像される。なお、符号の後に付されたＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃという添字は、ブラック，イエロー，マゼン
タ，シアン用の仕様であることを示している。
Hereinafter, the present invention will be described based on illustrated embodiments.
Before describing the details of the charging device, an image forming apparatus to which an embodiment of the charging device is applied will be described as follows.
FIG. 1 shows a
The
The
The
Based on the image information received from the
By this irradiation, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photoreceptor 40 (K, Y, M, C), and this latent image is developed into a toner image via a predetermined development process. Note that the subscripts K, Y, M, and C added after the reference numerals indicate specifications for black, yellow, magenta, and cyan.
プリンタ１００は、露光手段である露光装置２１の他に、転写手段である１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）および２次転写装置２２，定着装置２５，排紙装置，図示しないトナー供給装置，トナー廃棄装置等も備えている。
給紙部２００は、プリンタ１００の下方に配設された自動給紙部と、プリンタ１００の側面に配設された手差し部とを有している。そして、自動給紙部は、ペーパーバンク４３内に多段に配設された３つの給紙カセット４４，給紙カセットから記録体たる転写紙を繰り出す給紙ローラ４２，繰り出した転写紙を分離して給紙路４６に送り出す分離ローラ４５等を有している。また、プリンタ１００の給紙路４８に転写紙を搬送する搬送ローラ４７等も有している。
The
The
一方、手差し部は、手差しトレイ５１，手差しトレイ５１上の転写紙を手差し給紙路５３に向けて一枚ずつ分離する分離ローラ５２等を有している。
プリンタ１００の給紙路４８の末端付近には、レジストローラ対４９が配設されている。このレジストローラ対４９は、給紙カセット４４や手差しトレイ５１から送られてくる転写紙を受け入れた後、所定のタイミングで中間転写体たる中間転写ベルト１０と２次転写装置２２との間に形成される２次転写ニップに送る。
On the other hand, the manual feed section includes a
A registration roller pair 49 is disposed near the end of the
カラー複写機６０１において、操作者は、カラー画像のコピーをとるとき、ＡＤＦ４００の原稿台３０上に原稿をセットする。あるいは、ＡＤＦ４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットした後、ＡＤＦ４００を閉じて原稿を押える。そして、図示しないスタートスイッチを押す。すると、ＡＤＦ４００に原稿がセットされている場合には原稿がコンタクトガラス３２上に搬送された後に、コンタクトガラス３２上に原稿がセットされている場合には直ちに、スキャナ３００が駆動を開始する。
スキャナ３００の始動時には、第１キャリッジ３３及び第２キャリッジ３４が走行し、第１キャリッジ３３の光源から発せられる光が原稿面で反射した後、第２キャリッジ３４に向かう。更に、第２キャリッジ３４のミラーで反射してから結像レンズ３５を経由して読取りセンサ３６に至り、画像情報として読み取られる。
In the
When the
このようにして画像情報が読み取られると、プリンタ１００は、図示しない駆動モータで支持ローラ１４，１５，１６の１つを回転駆動させながら他の２つの支持ローラを従動回転させる。そして、これらローラに張架される、中間転写体である中間転写ベルト１０を無端移動させる。
更に、上述のようなレーザ書き込みや、後述する現像プロセスを実施する。そして、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を回転させながら、それらに、ブラック，イエロー，マゼンタ，シアンの単色画像を形成する。これらは、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、中間転写ベルト１０とが当接するＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップで順次重ね合わせて静電転写されて４色重ね合わせトナー像になる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上にトナー像を形成する。
When the image information is read in this way, the
Further, laser writing as described above and a development process described later are performed. Then, while rotating the photoreceptors 40 (K, Y, M, C), black, yellow, magenta, and cyan monochrome images are formed on them. These are electrostatically transferred in four colors at the primary transfer nips for K, Y, M, and C where the photosensitive member 40 (K, Y, M, and C) and the
一方、給紙部２００は、画像情報に応じたサイズの転写紙を給紙すべく、３つの給紙ローラのうちの何れか１つを作動させて、転写紙をプリンタ１００の給紙路４８に導く。
給紙路４８内に進入した、用紙である転写紙は、レジストローラ対４９に挟み込まれて一旦停止した後、タイミングを合わせて、中間転写ベルト１０と２次転写装置２２の２次転写ローラ２３との当接部である２次転写ニップに送り込まれる。
２次転写ニップにおいて、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像と、転写紙とが同期して密着し、ニップに形成されている転写用電界やニップ圧などの影響によって４色重ね合わせトナー像が転写紙上に２次転写され、紙の白色と相まってフルカラー画像となる。
On the other hand, the
The transfer sheet, which is a sheet of paper that has entered the
At the secondary transfer nip, the four-color superimposed toner image on the
２次転写ニップを通過した転写紙は、２次転写装置２２の搬送ベルト２４の無端移動によって定着装置２５に送り込まれる。そして、定着装置２５の加圧ローラ２７による加圧力と、加熱ベルトによる加熱との作用によってフルカラー画像が定着せしめられた後、排出ローラ５６を経てプリンタ１００の側面に設けられた排紙トレイ５７上に排出される。
The transfer paper that has passed through the secondary transfer nip is fed into the fixing
図２には、中間転写ベルト１０の展張面に沿って並置された作像部に用いられる４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を対象として、共通のユニット構成を拡大して示されている。
すなわち、４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）はそれぞれ、図２に示すように、プロセスユニット１８は、感光体４０の周りに、帯電手段としての帯電装置６０，現像手段である現像装置６１，１次転写手段としての１次転写ローラ６２，感光体クリーニング装置６３，除電装置６４等を備えている。
FIG. 2 is an enlarged view of a common unit configuration for four process units 18 (K, Y, M, and C) used in image forming units juxtaposed along the extended surface of the
That is, each of the four process units 18 (K, Y, M, C) includes a charging
感光体４０としては、後で詳細な構成について説明するが、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状のものを用いている。但し、無端ベルト状のものを用いても良い。
As the
帯電装置６０としては、詳細が図１１以降の図に示されているように、帯電部材としてチャージャーワイヤー６０Ａが用いられており、感光体４０に対向して非接触な状態で帯電する構成が用いられている。
As the charging
現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性トナーとを含有する二成分現像剤を用いて潜像を現像するようになっている。内部に収容している二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に供給する攪拌部６６と、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移させる現像部６７とを有している。
The developing
攪拌部６６は、現像部６７よりも低い位置に設けられており、互いに平行配設された２本のスクリュウ６８，これらスクリュウ間に設けられた仕切り板６９，現像ケース７０の底面に設けられたトナー濃度センサ７１などを有している。
The stirring
現像部６７は、現像ケース７０の開口を通して感光体４０に対向する現像スリーブ６５，これの内部に回転不能に設けられたマグネットローラ７２，現像スリーブ６５に先端を接近させるドクタブレード７３などを有している。ドクタブレード７３と現像スリーブ６５との間の最接近部における間隔は５００［μｍ］程度に設定されている。現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能な筒状になっている。また、現像スリーブ６５に連れ回らないようにないようされるマグネットローラ７２は、例えば、ドクタブレード７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ１，Ｓ１，Ｎ２，Ｓ２，Ｓ３の５磁極を有している。これらの磁極は、それぞれスリーブ上の二成分現像剤に対して回転方向の所定位置で磁力を作用させる。これにより、攪拌部６６から送られてくる二成分現像剤を現像スリーブ６５表面に引き寄せて担持させるとともに、スリーブ表面上で磁力線に沿った磁気ブラシを形成する。
The developing
磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転に伴ってドクタブレード７３との対向位置を通過する際に適正な層厚に規制されてから、感光体４０に対向する現像領域に搬送される。そして、現像スリーブ６５に印加される現像バイアスと、感光体４０の静電潜像との電位差によって静電潜像上に転移して現像に寄与する。更に、現像スリーブ６５の回転に伴って再び現像部６７内に戻り、マグネットローラ７２の磁極間の反発磁界の影響によってスリーブ表面から離脱した後、攪拌部６６に戻される。攪拌部６６内では、トナー濃度センサ７１による検知結果に基づいて、二成分現像剤に適量のトナーが補給される。なお、現像装置６１として、二成分現像剤を用いるものの代わりに、磁性キャリアを含まない一成分現像剤を用いるものを採用してもよい。
The magnetic brush is regulated to an appropriate layer thickness when passing through the position facing the
以上のような構成からなる現像装置６１では、２成分現像剤を２本のスクリュ６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持され、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、ドクタブレード７３によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。
In the developing
他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加する現像バイアス電圧により感光体４０に転移してその感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６にトナーが補給される。
On the other hand, of the developer on the developing
ちなみに、図示例では、感光体４０の線速を２００mm/s、現像スリーブ６５の線速を２４０mm/sとしている。感光体４０の直径を５０ｍｍ、現像スリーブ６５の直径を１８ｍｍとして、現像行程が行われる。現像スリーブ６５上のトナーの帯電量は、−１０〜−３０μC/gの範囲が好適である。感光体４０と現像スリーブ６５の間隙である現像ギャップＧＰは、従来と同様に０．８ｍｍから０．４ｍｍの範囲で設定でき、値を小さくすることで現像効率の向上を図ることが可能である。
Incidentally, in the illustrated example, the linear velocity of the
感光体４０の厚みを３０μｍとし、光学系のビームスポット径を５０×６０μｍ、光量を０．４７ｍＷとしている。また、感光体４０の帯電（露光前）電位Ｖ０を−７００Ｖ、露光後電位ＶＬを−１２０Ｖとして現像バイアス電圧を−４７０Ｖすなわち現像ポテンシャル３５０Ｖとして現像工程が行われるものである。
The thickness of the
図４および５は、現像装置および現像後のトナーをリサイクルするトナーリサイクル装置８０の構成を示している。
図４において感光体クリーニング装置６３の回収スクリュ７９には、一端に、ピン８１を有するローラ部８２が設けられている。
ローラ部８２には、図５に示しように、トナーリサイクル装置８０のベルト状回収トナー搬送部材８３の一側が掛けられ、その回収トナー搬送部材８３の長孔８４にピン８１が入れられている。
回収トナー搬送部材８３の外周には一定間隔置きに羽根８５が設けられており、その他側は、回転軸８６のローラ部８７に掛けられている。
回収トナー搬送部材８３は、回転軸８６とともに、図５に示す搬送路ケース８８内に配置されている。
搬送路ケース８８は、カートリッジケース８９と一体に設けられ、その現像装置６１側の端部に、現像装置６１の前述した２本のスクリュ６８の１本が装填されている。
4 and 5 show the configuration of the developing device and the
In FIG. 4, the
As shown in FIG. 5, one side of the belt-like collected
The outer periphery of the collected
The collected
The
このようなトナーリサイクル装置８０では、外部から駆動力を伝達して回収スクリュ７９を回転するとともに、回収トナー搬送部材８３を回転搬送し、感光体クリーニング装置６３で回収したトナーを搬送路ケース８８内を通して現像装置６１へと搬送し、スクリュ６８の回転で現像装置６１内に入れる。その後、２本のスクリュ６８ですでに現像装置６１内にある現像剤とともに攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給してドクタブレード７３により穂切りして後、感光体４０に転移してその感光体４０上の潜像を現像する。
In such a
一方、図２において、感光体クリーニング装置６３としては、ポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を感光体４０に押し当てる方式のものを用いているが、他の方式のものを用いてもよい。
クリーニング性を高める目的で、本例では、外周面を感光体４０に接触させる接触導電性のファーブラシ７６を、図中矢印方向に回転自在に有するクリーニング装置６３を採用している。
そして、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を図中矢示方向に回転自在に設け、その電界ローラ７７にスクレーパ７８の先端を押し当てている。スクレーパ７８によって電界ローラ７７から除去されたトナーは、回収スクリュ７９上に落下して回収される。
On the other hand, in FIG. 2, as the photosensitive
In order to improve the cleaning property, in this example, a
A metal
かかる構成の感光体クリーニング装置６３は、感光体４０に対してカウンタ方向（時計方向）に回転するファーブラシ７６で、感光体４０上の残留トナーを除去する。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７に取り除かれる。
電界ローラ７７に付着したトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュ７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せられ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
The
The toner adhering to the
図２において除電装置６４は、除電ランプ等からなり、光を照射して感光体４０の表面電位を除去する。このようにして除電された感光体４０の表面は、帯電装置６０によって一様帯電せしめられた後、光書込処理がなされる。
In FIG. 2, the static eliminator 64 includes a static eliminator lamp and the like, and irradiates light to remove the surface potential of the
図３には、プリンタ１００の転写ベルト１０まわりの構成が拡大して示されている。
プリンタ１００は、ベルトユニット，各色のトナー像を形成する４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ），２次転写装置２２，ベルトクリーニング装置１７，定着装置２５等を備えている。
FIG. 3 shows an enlarged configuration around the
The
ベルトユニットは、複数のローラに張架した中間転写ベルト１０を、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に当接させながら無端移動させる。感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と中間転写ベルト１０とを当接させるＫ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップでは、１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）によって中間転写ベルト１０を裏面側から感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に向けて押圧している。これら１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）には、それぞれ図示しない電源によって１次転写バイアスが印加されている。これにより、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップには、感光体４０（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）上のトナー像を中間転写ベルト１０に向けて静電移動させる１次転写電界が形成されている。
The belt unit moves the
各１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）の間には、中間転写ベルト１０の裏面に接触する導電性ローラ７４（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）がそれぞれ配設されている。これら導電性ローラ７４は、１次転写ローラ６２（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）に印加される１次転写バイアスが、中間転写ベルト１０の裏面側にある中抵抗の基層１１を介して隣接するプロセスユニットに流れ込むことを阻止するものである。
１次転写位置で印加される転写電界によって感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ側に転写され、感光体クリーニング装置６３で回収される。
Between each primary transfer roller 62 (K, Y, M, C), a conductive roller 74 (K, Y, M, C) that contacts the back surface of the
The image is transferred to the photoconductors 40K, Y, M, and C by the transfer electric field applied at the primary transfer position, and is collected by the
プロセスユニット（１８Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）は、感光体（４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）と、その他の幾つかの装置とを１つのユニットとして共通の支持体に支持するものであり、プリンタ１００に対して着脱可能になっている。
ブラック用のプロセスユニット１８（Ｋ）を例にすると、これは、感光体４０Ｋの他、感光体４０Ｋ表面に形成された静電潜像をブラックトナー像に現像するための現像手段たる現像ユニット６１（Ｋ）を有している。また、１次転写ニップを通過した後の感光体４０（Ｋ）の表面に付着している転写残トナーをクリーニングする感光体クリーニング装置６３（Ｋ）も有している。
また、クリーニング後の感光体４０（Ｋ）表面を除電する図示しない除電装置や、除電後の感光体４０（Ｋ）表面を一様帯電するための帯電装置６０（図３では、便宜上、帯電装置６０が略して丸印で図示されている）なども有している。
他色用のプロセスユニット１８（Ｙ，Ｍ，Ｃ）も、取り扱うトナーの色が異なる他は、ほぼ同様の構成になっている。
The process unit (18K, Y, M, C) supports the photosensitive member (40K, Y, M, C) and several other devices as a single unit on a common support. It can be attached to and detached from 100.
Taking the process unit 18 (K) for black as an example, this is a developing
Further, a static eliminator (not shown) that neutralizes the surface of the photoreceptor 40 (K) after cleaning, or a charging
The process units 18 (Y, M, C) for other colors have almost the same configuration except that the color of the toner to be handled is different.
このようなカラー複写機では、これら４つのプロセスユニット１８（Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ）を、中間転写ベルト１０に対してその無端移動方向に沿って並べるように対向配設した、いわゆるタンデム型の構成になっている。
In such a color copying machine, these four process units 18 (K, Y, M, C) are arranged so as to face the
一方、図３において、ベルトユニットの図中下方には、２次転写装置２２が設けられている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、２次転写ベルト２４を掛け渡して無端移動させている。２つのローラ２３のうち、一方は図示しない電源によって２次転写バイアスが印加される２次転写ローラとなっており、ベルトユニットのローラ１６との間に中間転写ベルト１０と２次転写ベルト２４とを挟み込んでいる。これにより、両ベルトが当接しながら当接部で互いに同方向に移動する２次転写ニップが形成されている。
On the other hand, in FIG. 3, a
レジストローラ対４９からこの２次転写ニップに送り込まれた転写紙には、中間転写ベルト１０上の４色重ね合わせトナー像が２次転写電界やニップ圧の影響で一括２次転写されて、フルカラー画像が形成される。２次転写ニップを通過した転写紙は、中間転写ベルト１０から離間して、２次転写ベルト２４の表面に保持されながら、ベルトの無端移動に伴って定着装置２５へと搬送される。なお、２次転写ローラに代えて、転写チャージャ等によって２次転写を行わせるようにしてもよい。レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、レジストローラ対４９に送り込まれる転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
On the transfer paper fed from the registration roller pair 49 to the secondary transfer nip, the four-color superimposed toner image on the
２次転写ニップを通過した中間転写ベルト１０の表面は、支持ローラ１５による支持位置にさしかかる。ここでは、中間転写ベルト１０が、おもて面（ループ外面）に当接するベルトクリーニング装置１７と、裏面に当接する支持ローラ１５との間に挟み込まれる。
そして、ベルトクリーニング装置１７により、表面に付着している転写残トナーが除去された後、Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ用の１次転写ニップに順次進入して、次の４色トナー像が重ね合わされる。
The surface of the
Then, after the transfer residual toner adhering to the surface is removed by the
ベルトクリーニング装置１７は、図３および図８に示すように、２つのファーブラシ９０，９１を有している。これらは、複数の起毛をその植毛方向に対してカウンタ方向で中間転写ベルト１０に当接させながら回転することで、ベルト上の転写残トナーを機械的に掻き取る。加えて、図示しない電源によってクリーニングバイアスが印加されることで、掻き取った転写残トナーを静電的に引き寄せて回収する。
ファーブラシ９０，９１に対しては、それぞれ金属ローラ９２，９３が接触しながら、順または逆方向に回転している。
The
With respect to the fur brushes 90 and 91, the
これら金属ローラ９２，９３のうち、中間転写ベルト１０の回転方向上流側に位置する金属ローラ９２には、電源９４によってマイナス極性の電圧が印加されている。
また、下流側に位置する金属ローラ９３には、電源９５によってプラス極性の電圧が印加される。そして、それらの金属ローラ９２，９３には、それぞれブレード９６，９７の先端が当接している。かかる構成では、中間転写ベルト１０の図中矢印方向への無端移動に伴って、まず、上流側のファーブラシ９０が中間転写ベルト１０表面をクリーニングする。このとき、例えば金属ローラ９２に−７００［Ｖ］が印加されながら、ファーブラシ９０に−４００［Ｖ］が印加されると、まず、中間転写ベルト１０上のプラス極性のトナーがファーブラシ９０側に静電転移する。
そして、ファーブラシ側に転移したトナーが更に電位差によってファーブラシ９０から金属ローラ９２に転移して、ブレード９６によって掻き落とされる。
Among these
Further, a positive polarity voltage is applied to the
The toner transferred to the fur brush side is further transferred from the
このように、ファーブラシ９０で中間転写ベルト１０上のトナーが除去されるが、中間転写ベルト１０上にはまだ多くのトナーが残っている。それらのトナーは、ファーブラシ９０に印加されるマイナス極性のバイアスにより、マイナスに帯電される。これは、電荷注入または放電により帯電されるものと考えられる。
次いで下流側のファーブラシ９１を用いて今度はプラス極性のバイアスを印加してクリーニングを行うことにより、それらのトナーを除去することができる。除去したトナーは、電位差によりファーブラシ９１から金属ローラ９３に転移させ、ブレード９７により掻き落とす。ブレード９６，９７で掻き落としたトナーは、不図示のタンクに回収される。
ファーブラシ９１でクリーニングされた後の中間転写ベルト１０表面は、ほとんどのトナーが除去されているがまだ少しのトナーが残っている。これらの中間転写ベルト１０上に残ったトナーは、上述したようにファーブラシ９１に印加されるプラス極性のバイアスにより、プラス極性に帯電される。
As described above, the toner on the
Next, by using the
Most of the toner is removed from the surface of the
１次転写位置で印加される転写電界によって感光体４０Ｋ，Ｙ，Ｍ，Ｃ側に転写され、感光体クリーニング装置６３で回収される。
レジストローラ対４９は一般的には接地されて使用されることが多いが、レジストローラ対４９に送り込まれる転写紙の紙粉除去のためにバイアスを印加することも可能である。
The image is transferred to the photoconductors 40K, Y, M, and C by the transfer electric field applied at the primary transfer position, and is collected by the
In general, the registration roller pair 49 is often used while being grounded, but it is also possible to apply a bias for removing paper dust from the transfer paper fed to the registration roller pair 49.
２次転写装置２２および定着装置２５の下には、上述したタンデム部２０と平行に延びるような、転写紙反転装置２８（図１参照）が設けられている。これにより、片面に対する画像定着処理を終えた転写紙が、切換爪で転写紙の進路を転写紙反転装置側に切り換えられ、そこで反転されて再び２次転写の転写ニップに進入する。そして、もう片面にも画像の２次転写処理と定着処理とが施された後、排紙トレイ上に排紙される。
Under the
なお、図３に示したプリンタ１００の転写ベルト１０まわりの構成としては、図９に示すように、ベルトクリーニング装置（便宜上、符号１７’で示す）として、ブレードと回収スクリュウを組み合わせた構成を用い、図３に示した場合と同様に、中間転写ベルト１０上に各作像部で形成された色の画像を重畳転写する構成を用いることも可能である。
図１０は、中間転写ベルト１０の機能を転写体とするのでなく、転写紙を静電吸着して搬送する部材として用いる構成を示している。
この構成においては、転写紙が中間転写ベルト１０に静電吸着されて搬送される過程において各作像部を通過する際に画像の１次転写を受け、転写紙上に各色の画像が重畳転写されて排出される。
As a configuration around the
FIG. 10 shows a configuration in which the function of the
In this configuration, when the transfer paper passes through each image forming unit in the process of being electrostatically attracted to and conveyed by the
次に、上述した感光体４０および転写ベルト１０に関する構成について説明する。
図６は、感光体４０の構成を説明するための図であり、同図（Ａ）において、感光体４０は、導電性支持体１３１上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする単層感光層１３３が設けられている。この場合、少なくとも感光層表面にはフィラーが含有されてなる。
また、図６（Ｂ）に示す構成では、導電性支持体１３１上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層１３５と、電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層１３７とが、積層された構成をとっている。この場合、少なくとも電荷輸送層の表面にはフィラーが含有されてなる。
図６（Ｃ）に示す構成では、導電性支持体１３１上に、電荷発生物質と電荷輸送物質を主成分とする単層感光層１３３が設けられ、更に感光層表面にフィラーを含有したフィラー補強電荷輸送層１３９が設けられてなる。
図６（Ｄ）に示す構成では、導電性支持体１３１上に、電荷発生物質を主成分とする電荷発生層１３５と電荷輸送物質を主成分とする電荷輸送層１３７とが積層された構成をとっており、更に電荷輸送層上にフィラーを含有したフィラー補強電荷輸送層１３９が設けられてなる。
Next, the configuration relating to the above-described
FIG. 6 is a diagram for explaining the configuration of the
In the structure shown in FIG. 6B, a
In the configuration shown in FIG. 6C, a single-layer
6D, a structure in which a
導電性支持体１３１としては、１０１０ Ω・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、蒸着また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およびそれらを、押し出し、引き抜きなどの工法で素管化後、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。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１３１として用いることができる。
The
この他、上記支持体上に導電性粉体を適当な結着樹脂に分散して塗工したものについても、本発明の導電性支持体１３１として用いることができる。この導電性粉体としては、カーボンブラック、アセチレンブラック、またアルミニウム、ニッケル、鉄、ニクロム、銅、亜鉛、銀などの金属粉、あるいは導電性酸化スズなどの金属酸化物粉体などがあげられる。また、同時に用いられる結着樹脂には、ポリスチレン、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂などの熱可塑性、熱硬化性樹脂または光硬化性樹脂が挙げられる。このような導電性層は、これらの導電性粉体と結着樹脂を適当な溶剤、例えば、テトラヒドロフラン、ジクロロメタン、メチルエチルケトン、トルエンなどに分散して塗布することにより設けることができる。
さらに、適当な円筒基体上にポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレン、塩化ゴム、テフロン（登録商標）（登録商標）などの素材に前記導電性粉体を含有させた熱収縮チューブによって導電性層を設けてなるものも、本発明の導電性支持体１３１として良好に用いることができる。
In addition, a material obtained by dispersing conductive powder in an appropriate binder resin and coating it on the support can also be used as the
Furthermore, heat in which the conductive powder is contained in a material such as polyvinyl chloride, polypropylene, polyester, polystyrene, polyvinylidene chloride, polyethylene, chlorinated rubber, and Teflon (registered trademark) on a suitable cylindrical substrate. What provided the conductive layer with the shrinkable tube can also be used favorably as the
本発明における感光層は電荷発生物質を電荷輸送層に分散させた単層型でも、電荷発生層と電荷輸送層を順次積層させた積層型でもよい。
はじめに電荷発生層１３５と電荷輸送層１３７を順次積層させた積層型感光体について説明する。
電荷発生層は、電荷発生物質を主成分とする層で、必要に応じてバインダ−樹脂を用いることもある。電荷発生物質としては、無機系材料と有機系材料を用いることができる。
The photosensitive layer in the present invention may be a single layer type in which a charge generation material is dispersed in a charge transport layer, or a laminate type in which a charge generation layer and a charge transport layer are sequentially stacked.
First, a stacked type photoreceptor in which the
The charge generation layer is a layer mainly composed of a charge generation material, and a binder resin may be used as necessary. As the charge generation material, inorganic materials and organic materials can be used.
無機系材料には、結晶セレン、アモルファス・セレン、セレン−テルル、セレン−テルル−ハロゲン、セレン−ヒ素化合物や、アモルファス・シリコンなどが挙げられる。アモルファス・シリコンにおいては、ダングリングボンドを水素原子、ハロゲン原子でタ−ミネ−トしたものや、ホウ素原子、リン原子などをド−プしたものが良好に用いられる。 Inorganic materials include crystalline selenium, amorphous selenium, selenium-tellurium, selenium-tellurium-halogen, selenium-arsenic compounds, and amorphous silicon. In amorphous silicon, a dangling bond terminated with a hydrogen atom or a halogen atom, or a boron atom or a phosphorus atom doped is preferably used.
一方、有機系材料としては、公知の材料を用いることができる。例えば、金属フタロシアニン、無金属フタロシアニンなどのフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩顔料、スクエアリック酸メチン顔料、カルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、トリフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジフェニルアミン骨格を有するアゾ顔料、ジベンゾチオフェン骨格を有するアゾ顔料、フルオレノン骨格を有するアゾ顔料、オキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ビススチルベン骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルオキサジアゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ジスチリルカルバゾ−ル骨格を有するアゾ顔料、ペリレン系顔料、アントラキノン系または多環キノン系顔料、キノンイミン系顔料、ジフェニルメタン及びトリフェニルメタン系顔料、ベンゾキノン及びナフトキノン系顔料、シアニン及びアゾメチン系顔料、インジゴイド系顔料、ビスベンズイミダゾ−ル系顔料などが挙げられる。これらの電荷発生物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
電荷発生層に必要に応じて用いられるバインダ−樹脂としては、ポリアミド、ポリウレタン、エポキシ樹脂、ポリケトン、ポリカ−ボネ−ト、ポリアリレート、シリコ−ン樹脂、アクリル樹脂、ポリビニルブチラ−ル、ポリビニルホルマ−ル、ポリビニルケトン、ポリスチレン、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾ−ル、ポリアクリルアミドなどが用いられる。これらのバインダ−樹脂は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。また、電荷発生層のバインダー樹脂として、高分子電荷輸送物質を用いることができる。更に、必要に応じて低分子電荷輸送物質を添加してもよい。
On the other hand, a known material can be used as the organic material. For example, phthalocyanine pigments such as metal phthalocyanine and metal-free phthalocyanine, azulenium salt pigments, squaric acid methine pigments, azo pigments having a carbazole skeleton, azo pigments having a triphenylamine skeleton, azo pigments having a diphenylamine skeleton, dibenzo An azo pigment having a thiophene skeleton, an azo pigment having a fluorenone skeleton, an azo pigment having an oxadiazol skeleton, an azo pigment having a bisstilbene skeleton, an azo pigment having a distyryl oxadiazol skeleton, and a distyrylcarbazole skeleton Azo pigments, perylene pigments, anthraquinone or polycyclic quinone pigments, quinoneimine pigments, diphenylmethane and triphenylmethane pigments, benzoquinone and naphthoquinone pigments, cyanine and azomethine pigments, Jigoido pigments, bisbenzimidazo - such as Le based pigments. These charge generation materials can be used alone or as a mixture of two or more.
Binder resins used as necessary for the charge generation layer include polyamide, polyurethane, epoxy resin, polyketone, polycarbonate, polyarylate, silicone resin, acrylic resin, polyvinyl butyral, and polyvinyl formal. -Polyol, polyvinyl ketone, polystyrene, poly-N-vinylcarbazole, polyacrylamide and the like are used. These binder resins can be used alone or as a mixture of two or more. Further, a polymer charge transport material can be used as the binder resin of the charge generation layer. Furthermore, you may add a low molecular charge transport material as needed.
電荷発生層に併用できる電荷輸送物質には電子輸送物質と正孔輸送物質とがあり、これらは更に低分子型の電荷輸送物質と高分子型の電荷輸送物質がある。以下、本発明では高分子型の電荷輸送物質を高分子電荷輸送物質と称する。
電子輸送物質としては、たとえばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、テトラシアノキノジメタン、２，４，７−トリニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロ−９−フルオレノン、２，４，５，７−テトラニトロキサントン、２，４，８−トリニトロチオキサントン、２，６，８−トリニトロ−４Ｈ−インデノ〔１，２−ｂ〕チオフェン−４−オン、１，３，７−トリニトロジベンゾチオフェン−５，５−ジオキサイドなどの電子受容性物質が挙げられる。これらの電子輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
正孔輸送物質としては、以下に表される電子供与性物質が挙げられ、良好に用いられる。たとえば、オキサゾ−ル誘導体、オキサジアゾ−ル誘導体、イミダゾ−ル誘導体、トリフェニルアミン誘導体、９−（ｐ−ジエチルアミノスチリルアントラセン）、１，１−ビス−（４−ジベンジルアミノフェニル）プロパン、スチリルアントラセン、スチリルピラゾリン、フェニルヒドラゾン類、α−フェニルスチルベン誘導体、チアゾ−ル誘導体、トリアゾ−ル誘導体、フェナジン誘導体、アクリジン誘導体、ベンゾフラン誘導体、ベンズイミダゾ−ル誘導体、チオフェン誘導体などが挙げられる。これらの正孔輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
また、以下に表される高分子電荷輸送物質を用いることができる。たとえば、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール等のカルバゾ−ル環を有する重合体、特開昭５７−７８４０２号公報等に例示されるヒドラゾン構造を有する重合体、特開昭６３−２８５５５２号公報等に例示されるポリシリレン重合体、特開平７−３２５４０９号公報に例示されるトリアリールアミン構造を有する重合体等が挙げられる。これらの高分子電荷輸送物質は、単独または２種以上の混合物として用いることができる。
Charge transport materials that can be used in the charge generation layer include an electron transport material and a hole transport material, and these include a low molecular charge transport material and a high molecular charge transport material. Hereinafter, the polymer type charge transport material is referred to as a polymer charge transport material in the present invention.
Examples of the electron transporting material include chloroanil, bromanyl, tetracyanoethylene, tetracyanoquinodimethane, 2,4,7-trinitro-9-fluorenone, 2,4,5,7-tetranitro-9-fluorenone, 2,4 , 5,7-tetranitroxanthone, 2,4,8-trinitrothioxanthone, 2,6,8-trinitro-4H-indeno [1,2-b] thiophen-4-one, 1,3,7-tri Examples thereof include electron accepting substances such as nitrodibenzothiophene-5,5-dioxide. These electron transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
Examples of the hole transporting material include the electron donating materials shown below and are used favorably. For example, oxazole derivatives, oxadiazol derivatives, imidazole derivatives, triphenylamine derivatives, 9- (p-diethylaminostyrylanthracene), 1,1-bis- (4-dibenzylaminophenyl) propane, styrylanthracene , Styrylpyrazoline, phenylhydrazones, α-phenylstilbene derivatives, thiazol derivatives, triazole derivatives, phenazine derivatives, acridine derivatives, benzofuran derivatives, benzimidazole derivatives, thiophene derivatives, and the like. These hole transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
Moreover, the polymeric charge transport material represented below can be used. For example, a polymer having a carbazole ring such as poly-N-vinylcarbazole, a polymer having a hydrazone structure exemplified in JP-A-57-78402, etc., exemplified in JP-A-63-285552, etc. And a polysilylene polymer, a polymer having a triarylamine structure exemplified in JP-A-7-325409, and the like. These polymer charge transport materials can be used alone or as a mixture of two or more.
電荷発生層は、電荷発生物質、溶媒及び結着樹脂を主成分とするが、その中には、増感剤、分散剤、界面活性剤、シリコーンオイル等のいかなる添加剤が含まれていても良い。
電荷発生層を形成する方法には、真空薄膜作製法と溶液分散系からのキャスティング法とが大きく挙げられる。前者の方法には、真空蒸着法、グロ−放電分解法、イオンプレ−ティング法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、ＣＶＤ法などが用いられ、上述した無機系材料、有機系材料が良好に形成できる。また、キャスティング法によって電荷発生層を設けるには、上述した無機系もしくは有機系電荷発生物質を必要ならばバインダ−樹脂と共にテトラヒドロフラン、シクロヘキサノン、ジオキサン、ジクロロエタン、ブタノンなどの溶媒を用いてボ−ルミル、アトライタ−、サンドミルなどにより分散し、分散液を適度に希釈して塗布することにより、形成できる。塗布は、浸漬塗工法やスプレ−コ−ト法、ビ−ドコ−ト法などを用いて行なうことができる。
以上のようにして設けられる電荷発生層の膜厚は、０．０１〜５μｍ程度が適当であり、好ましくは０．０５〜２μｍである。
The charge generation layer is mainly composed of a charge generation material, a solvent, and a binder resin, and any additive such as a sensitizer, a dispersant, a surfactant, or silicone oil may be contained therein. good.
Methods for forming the charge generation layer include a vacuum thin film preparation method and a casting method from a solution dispersion system. As the former method, a vacuum deposition method, a glow discharge decomposition method, an ion plating method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a CVD method, or the like is used, and the above-described inorganic materials and organic materials can be satisfactorily formed. . Further, in order to provide a charge generation layer by a casting method, a ball mill using a solvent such as tetrahydrofuran, cyclohexanone, dioxane, dichloroethane, butanone together with a binder resin if necessary with the inorganic or organic charge generation material described above, It can be formed by dispersing with an attritor, sand mill or the like, and applying the solution after diluting the dispersion appropriately. The coating can be performed using a dip coating method, a spray coating method, a bead coating method, or the like.
The thickness of the charge generation layer provided as described above is suitably about 0.01 to 5 μm, preferably 0.05 to 2 μm.
次に、電荷輸送層１３７について説明する。
電荷輸送層は、電荷輸送成分とバインダ−成分を主成分とする混合物ないし共重合体を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送層の膜厚は、１０〜１００μｍ程度が適当であり、解像力が要求される場合、１０〜３０μｍ程度が適当である。
本実施例においては、バインダー成分として用いることのできる高分子化合物としては、例えば、ポリスチレン、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／無水マレイン酸共重合体、ポリエステル、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル／酢酸ビニル共重合体、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリアリレート樹脂、ポリカーボネート、酢酸セルロース樹脂、エチルセルロース樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルホルマール、ポリビニルトルエン、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、アルキド樹脂などの熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの高分子化合物は単独または２種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。
電荷輸送物質として用いることのできる材料は、上述の低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質および高分子電荷輸送物質が挙げられる。低分子型の電荷輸送物質を用いる場合、この使用量は高分子化合物１００重量部に対して２０〜２００重量部、好ましくは５０〜１００重量部程度が好ましい。また、高分子電荷輸送物質を用いる場合、電荷輸送成分１００重量部に対して樹脂成分が０〜５００重量部程度の割合で共重合された材料が好ましく用いられる。
電荷輸送層塗工液を調製する際に使用できる分散溶媒としては、例えば、メチルエチルケトン、アセトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、ジオキサン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブなどのエーテル類、トルエン、キシレンなどの芳香族類、クロロベンゼン、ジクロロメタンなどのハロゲン類、酢酸エチル、酢酸ブチルなどのエステル類等を挙げることができる。
電荷輸送層は後述のフィラー補強電荷輸送層３９を設けない場合、少なくとも電荷輸送層の表面部位には、耐摩耗性を向上する目的でフィラ−材料を添加する必要がある。有機性フィラ−材料としては、ポリテトラフルオロエチレンのようなフッ素樹脂粉末、シリコ−ン樹脂粉末、ａ−カ−ボン粉末等が挙げられ、無機性フィラ−材料としては、銅、スズ、アルミニウム、インジウムなどの金属粉末、シリカ、酸化錫、酸化亜鉛、酸化チタン、アルミナ、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−プした酸化錫、錫をド−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、窒化硼素などの無機材料が挙げられる。これらのフィラーの中で、フィラーの硬度の点から無機材料を用いることが耐摩耗性の向上に対し有利である。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。また、これらのフィラ−材料は単独もしくは２種類以上を混合して用いられる。これらのフィラーは塗工液および塗工膜中の分散性向上を目的として、表面処理剤によるフィラー表面の改質が施されてもよい。
これらのフィラ−材料は、電荷輸送物質や結着樹脂、溶媒等とともに適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラ−の一次粒径の平均は、０．０１〜０．８μｍであることが電荷輸送層の透過率や耐摩耗性の点から好ましい。
また、これらのフィラーを電荷輸送層全体に含有させることも可能であるが、露光部電位が高くなるような場合があるため、電荷輸送層の最表面側が最もフィラー濃度が高く、支持体側が低くなるようにフィラー濃度傾斜を設けたり、電荷輸送層を複数層にして、支持体側から表面側に向かい、フィラー濃度を順次高くしたりするような構成にすることが好ましい。
電荷輸送層の表面側に含有される無機フィラー層の膜厚（表面からの深さ）は０．５μｍ以上であることが好ましく、より好ましくは２μｍ以上が好ましい。
フィラー補強電荷輸送層３９を設ける場合、電荷輸送層３７は、電荷輸送成分とバインダ−成分を主成分とする混合物ないし共重合体を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することにより形成できる。電荷輸送層の膜厚は、１０〜１００μｍ程度が適当であり、解像力が要求される場合、１０〜３０μｍ程度が適当である。
この場合の電荷輸送層に用いることのできるバインダー成分は、例えば、前述の熱可塑性又は熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの高分子化合物は単独または２種以上の混合物として、また、電荷輸送物質と共重合化して用いることができる。
電荷輸送物質として用いることのできる材料も前述の低分子型の電子輸送物質、正孔輸送物質および高分子電荷輸送物質が挙げられる。
また、必要により適当な酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質などの低分子化合物およびレベリング剤を添加することもできる。これらの化合物は単独または２種以上の混合物として用いることができる。低分子化合物の使用量は、高分子化合物１００重量部に対して０．１〜２００重量部、好ましくは、０．１〜３０重量部、レベリング剤の使用量は、高分子化合物１００重量部に対して０．００１〜５重量部程度が適当である。
Next, the
The charge transport layer can be formed by dissolving or dispersing a mixture or copolymer mainly composed of a charge transport component and a binder component in an appropriate solvent, and applying and drying the mixture. The thickness of the charge transport layer is suitably about 10 to 100 μm, and about 10 to 30 μm is appropriate when resolution is required.
In this embodiment, examples of the polymer compound that can be used as the binder component include polystyrene, styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / butadiene copolymer, styrene / maleic anhydride copolymer, polyester, and polychlorination. Vinyl, vinyl chloride / vinyl acetate copolymer, polyvinyl acetate, polyvinylidene chloride, polyarylate resin, polycarbonate, cellulose acetate resin, ethyl cellulose resin, polyvinyl butyral, polyvinyl formal, polyvinyl toluene, acrylic resin, silicone resin, fluorine resin, A thermoplastic or thermosetting resin such as an epoxy resin, a melamine resin, a urethane resin, a phenol resin, or an alkyd resin can be used, but the present invention is not limited thereto. These polymer compounds can be used singly or as a mixture of two or more kinds, or copolymerized with a charge transport material.
Examples of the material that can be used as the charge transport material include the above-described low molecular weight electron transport materials, hole transport materials, and polymer charge transport materials. When a low molecular charge transport material is used, the amount used is 20 to 200 parts by weight, preferably about 50 to 100 parts by weight per 100 parts by weight of the polymer compound. When a polymer charge transport material is used, a material in which the resin component is copolymerized at a ratio of about 0 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the charge transport component is preferably used.
Examples of the dispersion solvent that can be used in preparing the charge transport layer coating solution include ketones such as methyl ethyl ketone, acetone, methyl isobutyl ketone, and cyclohexanone, ethers such as dioxane, tetrahydrofuran, and ethyl cellosolve, toluene, xylene, and the like. Examples include aromatics, halogens such as chlorobenzene and dichloromethane, and esters such as ethyl acetate and butyl acetate.
In the case where the charge transport layer is not provided with a filler-reinforced charge transport layer 39 which will be described later, it is necessary to add a filler material at least on the surface portion of the charge transport layer for the purpose of improving the wear resistance. Examples of the organic filler material include fluororesin powder such as polytetrafluoroethylene, silicone resin powder, a-carbon powder, etc., and inorganic filler materials include copper, tin, aluminum, Metal powder such as indium, silica, tin oxide, zinc oxide, titanium oxide, alumina, indium oxide, antimony oxide, bismuth oxide, calcium oxide, tin oxide doped with antimony, tin oxide doped indium oxide, etc. Examples thereof include metal oxides, metal fluorides such as tin fluoride, calcium fluoride, and aluminum fluoride, and inorganic materials such as potassium titanate and boron nitride. Among these fillers, it is advantageous to use an inorganic material from the viewpoint of the hardness of the filler to improve the wear resistance. In particular, silica, titanium oxide, and alumina can be used effectively. These filler materials may be used alone or in combination of two or more. These fillers may be subjected to modification of the filler surface with a surface treatment agent for the purpose of improving dispersibility in the coating liquid and coating film.
These filler materials can be dispersed by using an appropriate disperser together with a charge transport material, a binder resin, a solvent and the like. The average primary particle size of the filler is preferably 0.01 to 0.8 μm from the viewpoint of the transmittance and wear resistance of the charge transport layer.
In addition, these fillers can be contained in the entire charge transport layer. However, since the exposed portion potential may be increased, the outermost surface side of the charge transport layer has the highest filler concentration and the support side has a lower value. It is preferable to provide a configuration in which a filler concentration gradient is provided, or a plurality of charge transport layers are provided so that the filler concentration is sequentially increased from the support side to the surface side.
The film thickness (depth from the surface) of the inorganic filler layer contained on the surface side of the charge transport layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 2 μm or more.
When the filler-reinforced charge transport layer 39 is provided, the charge transport layer 37 is prepared by dissolving or dispersing a mixture or copolymer mainly composed of a charge transport component and a binder component in an appropriate solvent, and applying and drying the mixture. Can be formed. The thickness of the charge transport layer is suitably about 10 to 100 μm, and about 10 to 30 μm is appropriate when resolution is required.
Examples of the binder component that can be used in the charge transport layer in this case include the above-described thermoplastic or thermosetting resins. These polymer compounds can be used singly or as a mixture of two or more kinds, or copolymerized with a charge transport material.
Examples of the material that can be used as the charge transport material include the above-described low molecular type electron transport materials, hole transport materials, and polymer charge transport materials.
If necessary, a low molecular compound such as an appropriate antioxidant, plasticizer, lubricant, ultraviolet absorber, and low molecular charge transport material and a leveling agent may be added. These compounds can be used alone or as a mixture of two or more. The amount of the low molecular compound used is 0.1 to 200 parts by weight, preferably 0.1 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the polymer compound, and the amount of the leveling agent used is 100 parts by weight of the polymer compound. On the other hand, about 0.001 to 5 parts by weight is appropriate.
次に、フィラー補強電荷輸送層１３９について説明する。
本実施例におけるフィラー補強電荷輸送層とは、少なくとも電荷輸送成分とバインダー樹脂成分とフィラーが含まれ、電荷輸送性と機械的耐性を併せ持つ機能層を指す。フィラー補強電荷輸送層は、従来型の電荷輸送層に匹敵する高い電荷移動度を示す特徴を有し、これは表面保護層と区別される。また、フィラー補強電荷輸送層は、積層型感光体における電荷輸送層を２層以上に機能分離した表面層として用いられる。すなわち、この層はフィラーの含まれない電荷輸送層との積層で用いられ、単独で用いられる事が無い。このため、フィラーが添加剤として電荷輸送層中に分散された場合の電荷輸送層の単一層と区別される。
フィラー補強電荷輸送層に用いられるフィラー材料としては、電荷輸送層の説明に挙げたように、無機材料、特にシリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。また、これらのフィラ−材料は単独もしくは２種類以上を混合して用いられる。
これらのフィラーは塗工液および塗工膜中の分散性向上を目的として、前述と同様、表面処理剤によるフィラー表面の改質が施されてもよい。
これらのフィラ−材料は、電荷輸送物質や結着樹脂、溶媒等とともに適当な分散機を用いることにより分散できる。また、フィラ−の一次粒径の平均は、０．０１〜０．８μｍであることが電荷輸送層の透過率や耐摩耗性の点から好ましい。
塗工方法としては浸漬法、スプレー塗工法、リングコート法、ロールコータ法、グラビア塗工法、ノズルコート法、スクリーン印刷法等が採用される。
フィラー補強電荷輸送層の膜厚は０．５μｍ以上であることが好まく、より好ましくは２μｍ以上が好ましい。
Next, the filler reinforced
The filler-reinforced charge transport layer in this example refers to a functional layer that includes at least a charge transport component, a binder resin component, and a filler, and has both charge transport properties and mechanical resistance. Filler reinforced charge transport layers have the characteristic of high charge mobility comparable to conventional charge transport layers, which is distinguished from surface protective layers. The filler-reinforced charge transport layer is used as a surface layer obtained by functionally separating the charge transport layer in the multilayer photoreceptor into two or more layers. That is, this layer is used in a laminate with a charge transport layer not containing a filler, and is not used alone. For this reason, it is distinguished from a single layer of the charge transport layer when the filler is dispersed as an additive in the charge transport layer.
As the filler material used for the filler-reinforced charge transport layer, as mentioned in the description of the charge transport layer, inorganic materials, particularly silica, titanium oxide, and alumina can be used effectively. These filler materials may be used alone or in combination of two or more.
For the purpose of improving dispersibility in the coating liquid and coating film, these fillers may be subjected to modification of the filler surface with a surface treatment agent as described above.
These filler materials can be dispersed by using an appropriate disperser together with a charge transport material, a binder resin, a solvent and the like. The average primary particle size of the filler is preferably 0.01 to 0.8 μm from the viewpoint of the transmittance and wear resistance of the charge transport layer.
As the coating method, a dipping method, a spray coating method, a ring coating method, a roll coater method, a gravure coating method, a nozzle coating method, a screen printing method, or the like is employed.
The film thickness of the filler-reinforced charge transport layer is preferably 0.5 μm or more, more preferably 2 μm or more.
次に感光層が単層構成１３３の場合について述べる。
単層感光層は、電荷発生物質および電荷輸送物質および結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを塗布、乾燥することによって形成できる。また、必要により可塑剤やレベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。
結着樹脂としては、先に電荷輸送層３７で挙げた結着樹脂のほかに、電荷発生層１３５で挙げた結着樹脂を混合して用いてもよい。もちろん、先に挙げた高分子電荷輸送物質も良好に使用できる。結着樹脂１００重量部に対する電荷発生物質の量は５〜４０重量部が好ましく、電荷輸送物質の量は０〜１９０重量部が好ましく、さらに好ましくは５０〜１５０重量部である。単層感光層は、電荷発生物質、結着樹脂を電荷輸送物質とともにテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジクロロエタン、シクロヘキサン等の溶媒を用いて分散機等で分散した塗工液を、浸漬塗工法やスプレーコート、ビードコートなどで塗工して形成できる。単層感光層の膜厚は、５〜２５μｍ程度が適当である。
感光層が最表面層になるような構成においては、少なくとも感光層表面にフィラーを含有する必要がある。この場合にも、電荷輸送層の場合と同様に、感光層全体にフィラーを含有することもできるが、フィラー濃度勾配を設けるか、複数層の感光層の構成とし、フィラー濃度を順次変えた構成にすることは有効な手段である。
Next, the case where the photosensitive layer has a
The single-layer photosensitive layer can be formed by dissolving or dispersing a charge generating substance, a charge transporting substance, and a binder resin in a suitable solvent, and applying and drying them. Moreover, a plasticizer, a leveling agent, antioxidant, etc. can also be added as needed.
As the binder resin, in addition to the binder resin previously mentioned in the charge transport layer 37, the binder resin mentioned in the
In a configuration in which the photosensitive layer is the outermost surface layer, it is necessary to contain a filler at least on the surface of the photosensitive layer. In this case as well, as in the case of the charge transport layer, the entire photosensitive layer can contain a filler. However, a filler concentration gradient is provided, or a configuration in which a plurality of photosensitive layers are configured, and the filler concentration is sequentially changed. It is an effective means.
本実施例における感光体４０においては、導電性支持体１３１と感光層との間に下引き層を設けることができる。下引き層は一般には樹脂を主成分とするが、これらの樹脂はその上に感光層を溶剤で塗布することを考えると、一般の有機溶剤に対して耐溶剤性の高い樹脂であることが望ましい。このような樹脂としては、ポリビニルアルコール、カゼイン、ポリアクリル酸ナトリウム等の水溶性樹脂、共重合ナイロン、メトキシメチル化ナイロン等のアルコール可溶性樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、フェノール樹脂、アルキッド−メラミン樹脂、エポキシ樹脂等、三次元網目構造を形成する硬化型樹脂等が挙げられる。また、下引き層にはモアレ防止、残留電位の低減等のために酸化チタン、シリカ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化スズ、酸化インジウム等で例示できる金属酸化物の微粉末顔料を加えてもよい。
これらの下引き層は、前述の感光層の如く適当な溶媒及び塗工法を用いて形成することができる。更に本発明の下引き層として、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、クロムカップリング剤等を使用することもできる。この他、本発明の下引き層には、Ａｌ２Ｏ３を陽極酸化にて設けたものや、ポリパラキシリレン（パリレン）等の有機物やＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＩＴＯ、ＣｅＯ２等の無機物を真空薄膜作成法にて設けたものも良好に使用できる。このほかにも公知のものを用いることができる。下引き層の膜厚は０〜２０μｍが適当であり、好ましくは１〜１０μｍである。
本実施例においては、耐環境性の改善のため、とりわけ、感度低下、残留電位の上昇を防止する目的で、電荷発生層、電荷輸送層、下引き層、保護層、中間層等の各層に酸化防止剤、可塑剤、滑剤、紫外線吸収剤、低分子電荷輸送物質およびレベリング剤を添加することができる。これらの化合物の代表的な材料を以下に記す。
In the
These undercoat layers can be formed using an appropriate solvent and a coating method like the above-mentioned photosensitive layer. Furthermore, a silane coupling agent, a titanium coupling agent, a chromium coupling agent, or the like can be used as the undercoat layer of the present invention. In addition, for the undercoat layer of the present invention, a vacuum thin film is formed of an anodized layer of Al2O3, an organic material such as polyparaxylylene (parylene), or an inorganic material such as SiO2, SnO2, TiO2, ITO, or CeO2. Those provided by the law can also be used satisfactorily. In addition, known ones can be used. The thickness of the undercoat layer is suitably from 0 to 20 μm, preferably from 1 to 10 μm.
In this embodiment, in order to improve environmental resistance, in order to prevent a decrease in sensitivity and an increase in residual potential, in particular, each layer such as a charge generation layer, a charge transport layer, an undercoat layer, a protective layer, an intermediate layer, etc. Antioxidants, plasticizers, lubricants, UV absorbers, low molecular charge transport materials and leveling agents can be added. Representative materials of these compounds are described below.
各層に添加できる酸化防止剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）フェノ−ル系化合物
２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾ−ル、ブチル化ヒドロキシアニソ−ル、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノ−ル、ｎ−オクタデシル−３−（４’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ−ル）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノ−ル）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ−ル）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノ−ル）、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−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）ブチリックアッシド］クリコ−ルエステル、トコフェロ−ル類など。
（ｂ）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−ブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
（ｃ）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。
（ｄ）有機硫黄化合物類
ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネ−ト、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネ−ト、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネ−トなど。（ｅ）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。
各層に添加できる可塑剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）リン酸エステル系可塑剤
リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジル、リン酸トリオクチル、リン酸オクチルジフェニル、リン酸トリクロルエチル、リン酸クレジルジフェニル、リン酸トリブチル、リン酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニルなど。
（ｂ）フタル酸エステル系可塑剤
フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジイソブチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタル酸ジ−２−エチルヘキシル、フタル酸ジイソオクチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジノニル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ジウンデシル、フタル酸ジトリデシル、フタル酸ジシクロヘキシル、フタル酸ブチルベンジル、フタル酸ブチルラウリル、フタル酸メチルオレイル、フタル酸オクチルデシル、フマル酸ジブチル、フマル酸ジオクチルなど。
（ｃ）芳香族カルボン酸エステル系可塑剤
トリメリット酸トリオクチル、トリメリット酸トリ−ｎ−オクチル、オキシ安息香酸オクチルなど。
（ｄ）脂肪族二塩基酸エステル系可塑剤
アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アジピン酸ジ−ｎ−オクチル、アジピン酸−ｎ−オクチル−ｎ−デシル、アジピン酸ジイソデシル、アジピン酸ジカプリル、アゼライン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジメチル、セバシン酸ジエチル、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジ−ｎ−オクチル、セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジ−２−エトキシエチル、コハク酸ジオクチル、コハク酸ジイソデシル、テトラヒドロフタル酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジ−ｎ−オクチルなど。（ｅ）脂肪酸エステル誘導体
オレイン酸ブチル、グリセリンモノオレイン酸エステル、アセチルリシノール酸メチル、ペンタエリスリトールエステル、ジペンタエリスリトールヘキサエステル、トリアセチン、トリブチリンなど。
（ｆ）オキシ酸エステル系可塑剤
アセチルリシノール酸メチル、アセチルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレート、アセチルクエン酸トリブチルなど。
（ｇ）エポキシ可塑剤
エポキシ化大豆油、エポキシ化アマニ油、エポキシステアリン酸ブチル、エポキシステアリン酸デシル、エポキシステアリン酸オクチル、エポキシステアリン酸ベンジル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジオクチル、エポキシヘキサヒドロフタル酸ジデシルなど。
（ｈ）二価アルコールエステル系可塑剤
ジエチレングリコールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−エチルブチラートなど。
（ｉ）含塩素可塑剤
塩素化パラフィン、塩素化ジフェニル、塩素化脂肪酸メチル、メトキシ塩素化脂肪酸メチルなど。
（ｊ）ポリエステル系可塑剤
ポリプロピレンアジペート、ポリプロピレンセバケート、ポリエステル、アセチル化ポリエステルなど。
（ｋ）スルホン酸誘導体
ｐ−トルエンスルホンアミド、ｏ−トルエンスルホンアミド、ｐ−トルエンスルホンエチルアミド、ｏ−トルエンスルホンエチルアミド、トルエンスルホン−Ｎ−エチルアミド、ｐ−トルエンスルホン−Ｎ−シクロヘキシルアミドなど。（ｌ）クエン酸誘導体
クエン酸トリエチル、アセチルクエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリブチル、アセチルクエン酸トリ−２−エチルヘキシル、アセチルクエン酸−ｎ−オクチルデシルなど。
（ｍ）その他
ターフェニル、部分水添ターフェニル、ショウノウ、２−ニトロジフェニル、ジノニルナフタリン、アビエチン酸メチルなど。
各層に添加できる滑剤としては、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）炭化水素系化合物
流動パラフィン、パラフィンワックス、マイクロワックス、低重合ポリエチレンなど。
（ｂ）脂肪酸系化合物
ラウリン酸、ミリスチン酸、パルチミン酸、ステアリン酸、アラキジン酸、ベヘン酸など。
（ｃ）脂肪酸アミド系化合物
ステアリルアミド、パルミチルアミド、オレインアミド、メチレンビスステアロアミド、エチレンビスステアロアミドなど。
（ｄ）エステル系化合物
脂肪酸の低級アルコールエステル、脂肪酸の多価アルコールエステル、脂肪酸ポリグリコールエステルなど。
（ｅ）アルコール系化合物
セチルアルコール、ステアリルアルコール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリグリセロールなど。
（ｆ）金属石けん
ステアリン酸鉛、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸マグネシウムなど。
（ｇ）天然ワックス
カルナバロウ、カンデリラロウ、蜜ロウ、鯨ロウ、イボタロウ、モンタンロウなど。
（ｈ）その他
シリコーン化合物、フッ素化合物など。
各層に添加できる紫外線吸収剤として、例えば下記のものが挙げられるがこれらに限定されるものではない。
（ａ）ベンゾフェノン系
２−ヒドロキシベンゾフェノン、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４−トリヒドロキシベンゾフェノン、２，２’，４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ４−メトキシベンゾフェノンなど。
（ｂ）サルシレート系
フェニルサルシレート、２，４ジ−ｔ−ブチルフェニル３，５−ジ−ｔ−ブチル４ヒドロキシベンゾエートなど。
（ｃ）ベンゾトリアゾール系
（２’−ヒドロキシフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、（２’−ヒドロキシ３’−ターシャリブチル５’−メチルフェニル）５−クロロベンゾトリアゾール
（ｄ）シアノアクリレート系
エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、メチル２−カルボメトキシ３（パラメトキシ）アクリレートなど。
（ｅ）クエンチャー（金属錯塩系）
ニッケル（２，２’チオビス（４−ｔ−オクチル）フェノレート）ノルマルブチルアミン、ニッケルジブチルジチオカルバメート、ニッケルジブチルジチオカルバメート、コバルトジシクロヘキシルジチオホスフェートなど。
（ｆ）ＨＡＬＳ（ヒンダードアミン）
ビス（２，２，６，６−テトラメチル−４−ピペリジル）セバケート、ビス（１，２，２，６，６−ペンタメチル−４−ピペリジル）セバケート、１−［２−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕エチル］−４−〔３−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオニルオキシ〕−２，２，６，６−テトラメチルピリジン、８−ベンジル−７，７，９，９−テトラメチル−３−オクチル−１，３，８−トリアザスピロ〔４，５〕ウンデカン−２，４−ジオン、４−ベンゾイルオキシ−２，２，６，６−テトラメチルピペリジンなど。
Examples of the antioxidant that can be added to each layer include, but are not limited to, the following.
(A) Phenolic compounds 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, n-octadecyl -3- (4'-hydroxy-3 ', 5'-di-tert-butylphenol), 2,2'-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2'- Methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-thiobis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 4,4′-butylidenebis- (3-methyl) -6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6- Tris (3,5-di-tert-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, te Lakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3′-bis (4′-hydroxy-3′-t) -Butylphenyl) butyric acid] cricol ester, tocopherols and the like.
(B) Paraphenylenediamines N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylene Diamine, N, N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
(C) 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.
(D) Organic sulfur compounds Dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like. (E) Organic phosphorus compounds Triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine and the like.
Examples of the plasticizer that can be added to each layer include, but are not limited to, the following.
(A) Phosphate ester plasticizer Triphenyl phosphate, tricresyl phosphate, trioctyl phosphate, octyl diphenyl phosphate, trichloroethyl phosphate, cresyl diphenyl phosphate, tributyl phosphate, tri-2-ethylhexyl phosphate, Triphenyl phosphate etc.
(B) Phthalate ester plasticizers Dimethyl phthalate, diethyl phthalate, diisobutyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diisooctyl phthalate, di-n-octyl phthalate, phthalate Dinonyl acid, diisononyl phthalate, diisodecyl phthalate, diundecyl phthalate, ditridecyl phthalate, dicyclohexyl phthalate, butyl benzyl phthalate, butyl lauryl phthalate, methyl oleyl phthalate, octyl decyl phthalate, dibutyl fumarate, dioctyl fumarate Such.
(C) Aromatic carboxylic acid ester plasticizers Trioctyl trimellitic acid, tri-n-octyl trimellitic acid, octyl oxybenzoate, and the like.
(D) Aliphatic dibasic ester plasticizer dibutyl adipate, di-n-hexyl adipate, di-2-ethylhexyl adipate, di-n-octyl adipate, adipic acid n-octyl-n-decyl , Diisodecyl adipate, dicapryl adipate, di-2-ethylhexyl azelate, dimethyl sebacate, diethyl sebacate, dibutyl sebacate, di-n-octyl sebacate, di-2-ethylhexyl sebacate, di-2 sebacate -Ethoxyethyl, dioctyl succinate, diisodecyl succinate, dioctyl tetrahydrophthalate, di-n-octyl tetrahydrophthalate and the like. (E) Fatty acid ester derivatives butyl oleate, glycerin monooleate, methyl acetylricinoleate, pentaerythritol ester, dipentaerythritol hexaester, triacetin, tributyrin and the like.
(F) Oxyacid ester plasticizers Methyl acetyl ricinoleate, butyl acetyl ricinoleate, butyl phthalyl butyl glycolate, tributyl acetyl citrate and the like.
(G) Epoxy plasticizer Epoxidized soybean oil, epoxidized linseed oil, butyl epoxy stearate, decyl epoxy stearate, octyl epoxy stearate, benzyl epoxy stearate, dioctyl epoxy hexahydrophthalate, didecyl epoxy hexahydrophthalate, etc. .
(H) Dihydric alcohol ester plasticizers such as diethylene glycol dibenzoate and triethylene glycol di-2-ethylbutyrate.
(I) Chlorinated plasticizer Chlorinated paraffin, chlorinated diphenyl, chlorinated fatty acid methyl, methoxychlorinated fatty acid methyl and the like.
(J) Polyester plasticizer Polypropylene adipate, polypropylene sebacate, polyester, acetylated polyester and the like.
(K) Sulfonic acid derivatives p-toluenesulfonamide, o-toluenesulfonamide, p-toluenesulfoneethylamide, o-toluenesulfoneethylamide, toluenesulfone-N-ethylamide, p-toluenesulfone-N-cyclohexylamide and the like. (L) Citric acid derivatives Triethyl citrate, triethyl acetylcitrate, tributyl citrate, tributyl acetylcitrate, tri-2-ethylhexyl acetylcitrate, acetylcitrate-n-octyldecyl, and the like.
(M) Others Terphenyl, partially hydrogenated terphenyl, camphor, 2-nitrodiphenyl, dinonylnaphthalene, methyl abietate and the like.
Examples of the lubricant that can be added to each layer include, but are not limited to, the following.
(A) Hydrocarbon compounds Liquid paraffin, paraffin wax, microwax, low-polymerized polyethylene and the like.
(B) Fatty acid compounds Lauric acid, myristic acid, palmitic acid, stearic acid, arachidic acid, behenic acid and the like.
(C) Fatty acid amide compounds Stearylamide, palmitylamide, oleinamide, methylenebisstearamide, ethylenebisstearamide and the like.
(D) Ester compounds Lower alcohol esters of fatty acids, polyhydric alcohol esters of fatty acids, fatty acid polyglycol esters, and the like.
(E) Alcohol compounds Cetyl alcohol, stearyl alcohol, ethylene glycol, polyethylene glycol, polyglycerol and the like.
(F) Metal soap Lead stearate, cadmium stearate, barium stearate, calcium stearate, zinc stearate, magnesium stearate and the like.
(G) Natural wax Carnauba wax, candelilla wax, beeswax, whale wax, ivotaro, montan wax and the like.
(H) Others Silicone compounds, fluorine compounds, etc.
Examples of the ultraviolet absorber that can be added to each layer include, but are not limited to, the following.
(A) Benzophenone series 2-hydroxybenzophenone, 2,4-dihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4-trihydroxybenzophenone, 2,2 ′, 4,4′-tetrahydroxybenzophenone, 2,2′-dihydroxy-4- Such as methoxybenzophenone.
(B) Salsylates Phenyl salsylates, 2,4 di-t-butylphenyl 3,5-di-t-butyl 4-hydroxybenzoate, and the like.
(C) Benzotriazole series (2′-hydroxyphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy5′-methylphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy5′-methylphenyl) benzotriazole, (2′-hydroxy3) '-Tertiarybutyl 5'-methylphenyl) 5-chlorobenzotriazole (d) cyanoacrylate type ethyl-2-cyano-3,3-diphenyl acrylate, methyl 2-carbomethoxy 3 (paramethoxy) acrylate, and the like.
(E) Quencher (metal complex)
Nickel (2,2′thiobis (4-t-octyl) phenolate) normal butylamine, nickel dibutyldithiocarbamate, nickel dibutyldithiocarbamate, cobalt dicyclohexyldithiophosphate and the like.
(F) HALS (hindered amine)
Bis (2,2,6,6-tetramethyl-4-piperidyl) sebacate, bis (1,2,2,6,6-pentamethyl-4-piperidyl) sebacate, 1- [2- [3- (3 5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] ethyl] -4- [3- (3,5-di-t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionyloxy] -2,2,6 6-tetramethylpyridine, 8-benzyl-7,7,9,9-tetramethyl-3-octyl-1,3,8-triazaspiro [4,5] undecane-2,4-dione, 4-benzoyloxy- 2,2,6,6-tetramethylpiperidine and the like.
次に中間転写ベルト１０の構成について説明すると次の通りである。
中間転写ベルト１０は、図７に示すように、ベース層１０Ａを、例えば伸びの少ないフッ素樹脂や伸びの大きなゴム材料に帆布など伸びにくい材料で構成された基層をつくり、その上に弾性層１０Ｂを設ける。
弾性層１０Ｂは、例えばフッ素系ゴムやアクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴムなどで製造され、その弾性層１０Ｂの表面には、例えばフッ素系樹脂をコーティングして平滑性のよいコート層１０Ｃが被覆されている。
Next, the configuration of the
In the
The
このような構成の中間転写ベルトとする理由は次の通りである。
従来から弗素系樹脂，ポリカーボネート樹脂，ポリイミド樹脂等が使用されてきていたが，近年ベルトの全層や，ベルトの一部を弾性部材にした弾性ベルトが使用されてきている。樹脂ベルトを用いたカラー画像の転写は以下の課題がある。
カラー画像は通常４色の着色トナーで形成される。１枚のカラー画像には，１層から４層までのトナー層が形成されている。
トナー層は１次転写（感光体から中間転写ベルトへの転写）や，２次転写（中間転写ベルトからシートへの転写）を通過することで圧力を受け，トナー同士の凝集力が高くなる。トナー同士の凝集力が高くなると文字の中抜けやベタ部画像のエッジ抜けの現象が発生しやすくなる。
樹脂ベルトは硬度が高くトナー層に応じて変形しないため，トナー層を圧縮させやすく文字の中抜け現象が発生しやすくなる。
また，最近はフルカラー画像を様々な用紙，例えば和紙や意図的に凹凸を付けや用紙に画像を形成したいという要求が高くなってきている。しかし，平滑性の悪い用紙は転写時にトナーと空隙が発生しやすく，転写抜けが発生しやすくなる。密着性を高めるために２次転写部の転写圧を高めると，トナー層の凝縮力を高めることになり，上述したような文字の中抜けを発生させることになる。
The reason for the intermediate transfer belt having such a configuration is as follows.
Conventionally, fluorine-based resin, polycarbonate resin, polyimide resin, and the like have been used. However, in recent years, an elastic belt in which the entire belt layer or a part of the belt is used as an elastic member has been used. The transfer of a color image using a resin belt has the following problems.
A color image is usually formed with four colored toners. On one color image, toner layers of 1 to 4 layers are formed.
The toner layer receives pressure by passing through the primary transfer (transfer from the photoreceptor to the intermediate transfer belt) and the secondary transfer (transfer from the intermediate transfer belt to the sheet), and the cohesive force between the toners increases. When the cohesive force between the toners increases, the phenomenon of missing characters in the characters and missing edges in the solid portion image tends to occur.
Since the resin belt has high hardness and does not deform in accordance with the toner layer, the toner layer is easily compressed, and the character dropout phenomenon is likely to occur.
Recently, there is an increasing demand for forming full-color images on various papers, for example, Japanese paper, intentionally irregularities, and forming images on paper. However, a paper with poor smoothness is liable to generate toner and voids at the time of transfer, and transfer loss is likely to occur. When the transfer pressure at the secondary transfer portion is increased to improve the adhesion, the condensing power of the toner layer is increased, and the above-mentioned character void is generated.
弾性ベルトは次の狙いで使用される。
弾性ベルトは樹脂ベルトより硬度が低いため，転写部でトナー層，平滑性の悪い用紙に対応して変形する。つまり，局部的な凹凸に追従して弾性ベルトは変形するため，過度にトナー層に対して転写圧を高めることなく，良好な密着性が得られ文字の中抜けの無い，平面性の悪い用紙に対しても均一性の優れた転写画像を得ることができる。
The elastic belt is used for the following purposes.
Since the elastic belt has a lower hardness than the resin belt, the elastic belt deforms corresponding to the toner layer and the paper having poor smoothness at the transfer portion. In other words, since the elastic belt deforms following local unevenness, the paper does not have excessive flatness and has good adhesion without excessively increasing the transfer pressure against the toner layer. In contrast, a transfer image with excellent uniformity can be obtained.
弾性ベルトの樹脂はポリカーボネート，フッ素系樹脂（ＥＴＦＥ，ＰＶＤＦ）、ポリスチレン、クロロポリスチレン、ポリ−α−メチルスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−酢酸ビニル共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体（スチレン−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及びスチレン−アクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体（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−メタクリル酸フェニル共重合体等）、スチレン−α−クロルアクリル酸メチル共重合体、スチレン−アクリロニトリル−アクリル酸エステル共重合体等のスチレン系樹脂（スチレンまたはスチレン置換体を含む単重合体または共重合体）、メタクリル酸メチル樹脂、メタクリル酸ブチル樹脂、アクリル酸エチル樹脂、アクリル酸ブチル樹脂、変性アクリル樹脂（シリコーン変性アクリル樹脂，塩化ビニル樹脂変性アクリル樹脂、アクリル・ウレタン樹脂等）、塩化ビニル樹脂、スチレン−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエステルポリウレタン樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリブタジエン、ポリ塩化ビニリデン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコーン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、キシレン樹脂及びポリビニルブチラール樹脂、ポリアミド樹脂，変性ポリフェニレンオキサイド樹脂等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
弾性材ゴム、エラストマーとしては、ブチルゴム，フッ素系ゴム，アクリルゴム，ＥＰＤＭ，ＮＢＲ，アクリロニトリル−ブタジエン−スチレンゴム天然ゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、エチレン−プロピレンゴム、エチレン−プロピレンターポリマー、クロロプレンゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ウレタンゴム、シンジオタクチック１，２−ポリブタジエン、エピクロロヒドリン系ゴム、リコーンゴム、フッ素ゴム、多硫化ゴム、ポリノルボルネンゴム、水素化ニトリルゴム、熱可塑性エラストマー（例えばポリスチレン系、ポリオレフィン系、ポリ塩化ビニル系、ポリウレタン系、ポリアミド系、ポリウレア，ポリエステル系、フッ素樹脂系）等からなる群より選ばれる１種類あるいは２種類以上を使用することができる。ただし、上記材料に限定されるものではないことは当然である。
抵抗値調節用導電剤に特に制限はないが、例えば、以下の成分が用いられる。
カーボンブラック、グラファイト、アルミニウムやニッケル等の金属粉末、酸化錫，酸化チタン，酸化アンチモン，酸化インジウム，チタン酸カリウム，酸化アンチモン−酸化錫複合酸化物（ＡＴＯ），酸化インジウム−酸化錫複合酸化物（ＩＴＯ）等の導電性金属酸化物、導電性金属酸化物は、硫酸バリウム，ケイ酸マグネシウム，炭酸カルシウム等の絶縁性微粒子を被覆したものでもよい。上記導電剤に限定されるものではないことは当然である。
表層材料に制限はないがして転写ベルト表面へのトナーの付着力を小さくして２次転写性を高めるものが要求される。
たとえばポリウレタン，ポリエステル，エポキシ樹脂等の１種類あるいは２種類以上を使用し表面エネルギーを小さくし潤滑性を高める材料，たとえばフッ素樹脂，フッ素化合物，フッ化炭素，２酸化チタン，シリコンカーバイト等の粉体，粒子を１種類あるいは２種類以上または粒径を異ならしたものを分散させ使用することができる。
The elastic belt resin is polycarbonate, fluororesin (ETFE, PVDF), polystyrene, chloropolystyrene, poly-α-methylstyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-vinyl acetate copolymer. Styrene-maleic acid copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer (styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-butyl acrylate copolymer, styrene-octyl acrylate) Copolymer, styrene-phenyl acrylate copolymer, etc.), styrene-methacrylate copolymer (styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-phenyl methacrylate copolymer). Etc.), Styrene-α-Chloracryl Styrene resins (monopolymers or copolymers containing styrene or styrene-substituted products) such as methyl acid copolymer, styrene-acrylonitrile-acrylic acid ester copolymer, methyl methacrylate resin, butyl methacrylate resin, acrylic acid Ethyl resin, butyl acrylate resin, modified acrylic resin (silicone-modified acrylic resin, vinyl chloride resin-modified acrylic resin, acrylic / urethane resin, etc.), vinyl chloride resin, styrene-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer Coalesce, rosin modified maleic acid resin, phenol resin, epoxy resin, polyester resin, polyester polyurethane resin, polyethylene, polypropylene, polybutadiene, polyvinylidene chloride, ionomer resin, polyurethane resin, silicone resin, ketone resin, ethylene Down - it can be used ethyl acrylate copolymer, xylene resin and polyvinyl butyral resin, polyamide resin, one kind or two kinds or more selected from the group consisting of modified polyphenylene oxide resin. However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.
Elastic rubbers and elastomers include butyl rubber, fluorine rubber, acrylic rubber, EPDM, NBR, acrylonitrile-butadiene-styrene rubber natural rubber, isoprene rubber, styrene-butadiene rubber, butadiene rubber, ethylene-propylene rubber, ethylene-propylene ter Polymer, chloroprene rubber, chlorosulfonated polyethylene, chlorinated polyethylene, urethane rubber, syndiotactic 1,2-polybutadiene, epichlorohydrin rubber, ricone rubber, fluororubber, polysulfide rubber, polynorbornene rubber, hydrogenated nitrile rubber Selected from the group consisting of thermoplastic elastomers (for example, polystyrene, polyolefin, polyvinyl chloride, polyurethane, polyamide, polyurea, polyester, fluororesin). It is possible to use one kind or two or more kinds. However, it is a matter of course that the material is not limited to the above materials.
Although there is no restriction | limiting in particular in the electrically conductive agent for resistance value adjustment, For example, the following components are used.
Carbon black, graphite, metal powder such as aluminum and nickel, tin oxide, titanium oxide, antimony oxide, indium oxide, potassium titanate, antimony oxide-tin oxide composite oxide (ATO), indium oxide-tin oxide composite oxide ( The conductive metal oxide such as ITO) or the conductive metal oxide may be coated with insulating fine particles such as barium sulfate, magnesium silicate, and calcium carbonate. Of course, the conductive agent is not limited thereto.
There is no limitation on the surface layer material, but a material that reduces the adhesion of the toner to the surface of the transfer belt and improves the secondary transfer property is required.
For example, materials that use one or more of polyurethane, polyester, epoxy resin, etc. to reduce surface energy and increase lubricity, such as fluororesin, fluorine compound, fluorocarbon, titanium dioxide, silicon carbide powder One body, two or more kinds of particles, or particles having different particle diameters can be dispersed and used.
またフッ素系ゴム材料のように熱処理を行うことで表面にフッ素リッチな層を形成させ表面エネルギーを小さくさせたものを使用することもできる。
ベルトの製造方法は限定されるものではないが、一例として次の方法がある。
（α）回転する円筒形の型に材料を流し込みベルトを形成する遠心成型法
（β）表層の薄い膜を形成させるスプレー塗工法
（γ）円筒形の型を材料の溶液の中に浸けて引き上げるディッピング法
（δ）内型，外型の中に注入する注型法
円筒形の型にコンパウンドを巻き付け，加硫研磨を行う方法があるがこれに限定されるものではなく複数の製法を組み合わせてベルトを製造することができるのは当然である。
Further, it is also possible to use a material such as a fluorine-based rubber material in which a surface is reduced by forming a fluorine-rich layer on the surface by heat treatment.
Although the manufacturing method of a belt is not limited, There exists the following method as an example.
(Α) Centrifugal molding method in which a material is poured into a rotating cylindrical mold to form a belt (β) Spray coating method to form a thin film on the surface layer (γ) A cylindrical mold is dipped in a solution of the material and pulled up Dipping method (δ) Casting method injecting into inner and outer molds There is a method of wrapping a compound around a cylindrical mold and performing vulcanization polishing, but it is not limited to this method. Of course, belts can be manufactured.
次に本実施例に使用した弾性ベルトの製造方法について説明する。
ＰＶＤＦ（１００重量部）に対してカーボンブラック（１８重量部）、分散剤（３重量部）、トルエン（４００重量部）を均一に分散させた分散液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温にて乾燥をさせ７５μｍのＰＶＤＦの均一な膜を形成した．７５μｍの膜が形成されている型を繰り返し上記条件で溶液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温乾燥させ１５０μｍのＰＶＤＦベルトを形成した。
これに，ポリウレタンプレポリマー（１００重量部）、硬化剤（イソシアネート）（３重量部）、カーボンブラック（２０重量部）、分散剤（３重量部）、ＭＥＫ（５００重量部）を均一分散させた分散液に上記１５０μｍＰＶＤＦが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った．乾燥後繰り返しを行い狙いの１５０μｍのウレタンポリマー層を形成させた。
さらに表層用にポリウレタンプレポリマー（１００重量部）、硬化剤（イソシアネート）（３重量部）、ＰＴＦＥ微粉末粉体（５０重量部）、分散剤（４重量部） ＭＥＫ（５００重量部）を均一分散させた。
上記１５０μｍのウレタンプレポリマーが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。
乾燥後繰り返しを行い５μｍのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリマーの表層を形成させた。室温で乾燥後１３０℃，２時間の架橋を行い 樹脂層；１５０μｍ，弾性層；１５０μｍ，表層；５μｍの３層構成転写ベルトを得た。
弾性ベルトとした場合の伸びを防止する方法として，上記実施例のように伸びの少ない芯体樹脂層にゴム層を形成する方法，芯体層に伸びを防止する材料を入れる方法等があるが，特に製法に関わるものではない。
伸びを防止する芯体層を構成する材料は、例えば，綿、絹、などの天然繊維、ポリエステル繊維、ナイロン繊維、アクリル繊維、ポリオレフィン繊維、ポリビニルアルコール繊維，ポリ塩化ビニル繊維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリウレタン繊維、ポリアセタール繊維、ポリフロロエチレン繊維、フェノール繊維などの合成繊維、炭素繊維、ガラス繊維、ボロン繊維などの無機繊維、鉄繊維、銅繊維などの金属繊維からなる群より選ばれる１種あるいは２種以上を用い織布状あるいは糸状のものができる。もちろん上記材料に限定されるものではない。
糸は１本または複数のフィラメントを撚ったもの、片撚糸、諸撚糸、双糸等、どのような撚り方であってもよい。また、例えば上記材料群から選択された材質の繊維を混紡してもよい。もちろん糸に適当な導電処理を施して使用することもできる。
Next, the manufacturing method of the elastic belt used for the present Example is demonstrated.
A cylindrical mold is immersed in a dispersion in which carbon black (18 parts by weight), dispersant (3 parts by weight), and toluene (400 parts by weight) are uniformly dispersed in PVDF (100 parts by weight) at 10 mm / sec. The film was gently lifted and dried at room temperature to form a uniform film of 75 μm PVDF. A mold on which a 75 μm film was formed was repeatedly immersed in a cylindrical mold in the solution under the above conditions, gently lifted at 10 mm / sec, and dried at room temperature to form a 150 μm PVDF belt.
A polyurethane prepolymer (100 parts by weight), a curing agent (isocyanate) (3 parts by weight), carbon black (20 parts by weight), a dispersant (3 parts by weight), and MEK (500 parts by weight) were uniformly dispersed therein. The cylindrical mold in which the above 150 μm PVDF was formed was immersed in the dispersion and pulled up at 30 mm / sec, followed by natural drying. After drying, the process was repeated to form a target 150 μm urethane polymer layer.
Furthermore, polyurethane prepolymer (100 parts by weight), curing agent (isocyanate) (3 parts by weight), fine powder of PTFE (50 parts by weight), dispersant (4 parts by weight) MEK (500 parts by weight) are uniformly used for the surface layer. Dispersed.
The cylindrical mold on which the 150 μm urethane prepolymer was formed was dipped, pulled up at 30 mm / sec, and naturally dried.
After drying, the process was repeated to form a urethane polymer surface layer in which 5 μm of PTFE was uniformly dispersed. After drying at room temperature, crosslinking was performed at 130 ° C. for 2 hours to obtain a three-layer transfer belt having a resin layer: 150 μm, an elastic layer: 150 μm, a surface layer: 5 μm.
As a method for preventing elongation when an elastic belt is used, there are a method of forming a rubber layer in a core resin layer having a small elongation as in the above-described embodiment, a method of putting a material for preventing elongation in the core layer, and the like. , Not particularly related to the manufacturing method.
Examples of materials constituting the core layer for preventing elongation include natural fibers such as cotton and silk, polyester fibers, nylon fibers, acrylic fibers, polyolefin fibers, polyvinyl alcohol fibers, polyvinyl chloride fibers, polyvinylidene chloride fibers, One or two selected from the group consisting of synthetic fibers such as polyurethane fibers, polyacetal fibers, polyfluoroethylene fibers and phenol fibers, inorganic fibers such as carbon fibers, glass fibers and boron fibers, and metal fibers such as iron fibers and copper fibers A woven or thread-like material can be formed using more than one seed. Of course, the material is not limited to the above.
The yarn may be twisted in any manner, such as one or a plurality of filaments twisted, a single twisted yarn, various twisted yarns, a double yarn or the like. Further, for example, fibers of a material selected from the above material group may be blended. Of course, the yarn can be used after being subjected to an appropriate conductive treatment.
一方、織布は、メリヤス織り等どのような織り方の織布でも使用可能であり、もちろん交織した織布も使用可能であり当然導電処理を施すこともできる。
芯体層を設ける製造方法は特に限定されるものではない、例えば筒状に織った織布を金型等に被せ、その上に被覆層を設ける方法、筒状に織った織布を液状ゴム等に浸漬して芯体層の片面あるいは両面に被覆層を設ける方法、糸を金型等に任意のピッチで螺旋状に巻き付け、その上に被覆層を設ける方法等を挙げることができる。
弾性層の厚さは、弾性層の硬度にもよるが、厚すぎると表面の伸縮が大きくなり表層に亀裂の発生しやすくなる。又，伸縮量が大きくなることから画像に伸びちじみが大きくなること等から厚すぎることは好ましくない（およそ１ｍｍ以上）。
弾性層の硬度の適正範囲は１０≦ＨＳ≦６５°（ＪＩＳ−Ａ）である。ベルトの層厚によって最適硬度の調整は必要となる。
硬度１０°（ＪＩＳ−Ａ）より下のものは寸法精度良く成形する事が非常に困難である。これは成型時に収縮・膨張を受け易い事に起因する。また柔らかくする場合には基材へオイル成分を含有させる事が一般的な方法であるが、加圧状態で連続作動させるとオイル成分が滲みだして来るという欠点を有している。これにより中間転写体表面に接触する感光体を汚染し横帯状ムラを発生させる事が分かった。
On the other hand, the woven fabric can be any woven fabric such as knitted weave. Of course, a woven fabric that has been woven can also be used, and naturally conductive treatment can be applied.
The production method for providing the core layer is not particularly limited, for example, a method of providing a woven fabric woven in a cylindrical shape on a mold and the like, and providing a coating layer thereon, the woven fabric woven in a cylindrical shape is a liquid rubber And a method of providing a coating layer on one side or both sides of the core layer, and a method of winding a thread spirally around a mold at an arbitrary pitch and providing a coating layer thereon.
The thickness of the elastic layer depends on the hardness of the elastic layer, but if it is too thick, the surface expands and contracts and cracks are likely to occur in the surface layer. Also, it is not preferable that the thickness is too large (approximately 1 mm or more) because the amount of expansion and contraction increases and the image is stretched.
The appropriate range of the hardness of the elastic layer is 10 ≦ HS ≦ 65 ° (JIS-A). The optimum hardness needs to be adjusted according to the belt layer thickness.
Those having a hardness of less than 10 ° (JIS-A) are very difficult to mold with dimensional accuracy. This is due to the fact that it is susceptible to shrinkage and expansion during molding. In order to make it softer, it is a general method to contain an oil component in the base material, but there is a drawback that the oil component begins to ooze out when continuously operated in a pressurized state. As a result, it has been found that the photosensitive member in contact with the surface of the intermediate transfer member is contaminated to cause horizontal band-like unevenness.
一般的に離型性向上のために表層を設けているが，完全に浸みだし防止効果を与えるためには表層は耐久品質等要求品質の高いものになり，材料の選定，特性等の確保が困難になってくる。
これに対して硬度６５°ＪＩＳ−Ａ以上のものは硬度が上がった分精度良く成形できるのと、オイル含有量を含まない，または少なく抑えることが可能となるので、感光体に対する汚染性は低減可能であるが、文字の中抜け等転写性改善の効果が得られなくなり，ローラへの張架が困難となる。
次に弾性ベルトの製造方法について説明する。
ＰＶＤＦ（１００重量部）に対してカーボンブラック（１８重量部）、分散剤 （３重量部）、トルエン（４００重量部）を均一に分散させた分散液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温にて乾燥をさせ７５μｍのＰＶＤＦの均一な膜を形成した。
７５μｍの膜が形成されている型を繰り返し上記条件で溶液に円筒形の型を浸け１０ｍｍ／ｓｅｃで静かに引き上げ室温乾燥させ１５０μｍのＰＶＤＦベルトを形成した。これに，ポリウレタンプレポリマー（１００重量部）、硬化剤（イソシアネート）（３重量部）、カーボンブラック（２０重量部）、分散剤（３重量部）、ＭＥＫ（５００重量部）を均一分散させた分散液に上記１５０μｍＰＶＤＦが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った。乾燥後繰り返しを行い狙いの１５０μｍのウレタンポリマー層を形成させた。
さらに表層用にポリウレタンプレポリマー（１００重量部）、硬化剤（イソシアネート）（３重量部）、ＰＴＦＥ微粉末粉体（５０重量部）、分散剤（４重量部 ）、ＭＥＫ（５００重量部）を均一分散させた。
上記１５０μｍのウレタンプレポリマーが形成されている円筒形型を浸け３０ｍｍ／ｓｅｃで引き上げを行い自然乾燥を行った．乾燥後繰り返しを行い５μｍのＰＴＦＥが均一に分散されたウレタンポリマーの表層を形成させた。
室温で乾燥後１３０℃，２時間の架橋を行い、樹脂層；１５０μｍ，弾性層；１５０μｍ，表層；５μｍの３層構成転写ベルトを得た。
In general, a surface layer is provided to improve releasability. However, in order to completely prevent the seepage, the surface layer has high required quality such as durability, and it is necessary to select materials and secure properties. It becomes difficult.
On the other hand, those having a hardness of 65 ° JIS-A or higher can be molded with high accuracy because the hardness is increased, and the oil content can be suppressed or reduced, so that the contamination on the photoreceptor is reduced. Although it is possible, the effect of improving the transferability such as character dropout cannot be obtained, and it becomes difficult to stretch the roller.
Next, the manufacturing method of an elastic belt is demonstrated.
A cylindrical mold is immersed in a dispersion in which carbon black (18 parts by weight), a dispersant (3 parts by weight), and toluene (400 parts by weight) are uniformly dispersed with respect to PVDF (100 parts by weight) at 10 mm / sec. The film was gently pulled up and dried at room temperature to form a uniform film of 75 μm PVDF.
A mold on which a 75 μm film was formed was repeatedly immersed in a cylindrical mold in the solution under the above conditions, gently lifted at 10 mm / sec, and dried at room temperature to form a 150 μm PVDF belt. A polyurethane prepolymer (100 parts by weight), a curing agent (isocyanate) (3 parts by weight), carbon black (20 parts by weight), a dispersant (3 parts by weight), and MEK (500 parts by weight) were uniformly dispersed therein. The cylindrical mold in which the above-mentioned 150 μm PVDF was formed was immersed in the dispersion and pulled up at 30 mm / sec to perform natural drying. After drying, the process was repeated to form a target 150 μm urethane polymer layer.
Further, for the surface layer, polyurethane prepolymer (100 parts by weight), curing agent (isocyanate) (3 parts by weight), PTFE fine powder (50 parts by weight), dispersant (4 parts by weight), MEK (500 parts by weight). Uniformly dispersed.
The cylindrical mold on which the 150 μm urethane prepolymer was formed was dipped, pulled up at 30 mm / sec, and naturally dried. After drying, the process was repeated to form a urethane polymer surface layer in which 5 μm of PTFE was uniformly dispersed.
After drying at room temperature, crosslinking was carried out at 130 ° C. for 2 hours to obtain a three-layer transfer belt having a resin layer: 150 μm, an elastic layer: 150 μm, a surface layer: 5 μm.
次に本実施例において使用するトナーについて説明する。
トナーは、結着樹脂に着色剤、及び、その他必要に応じて、帯電制御剤、離型剤等の他の材料を含有させた母体粒子に、さらに、添加剤等を外添させてなる。
トナーに使用される結着樹脂としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ポリスチレン、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−塩化ビニル共重合体、スチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体、アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリオール樹脂、ロジン変性マレイン酸樹脂、フェノール樹脂、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン、アイオノマー樹脂、ポリウレタン樹脂、ケトン樹脂、エチレン−エチルアクリレート共重合体、ポリブチラール、シリコーン樹脂等が挙げられ，これらは、単独あるいは２種類以上組合わせて用いることができ、特に、ポリエステル樹脂、ポリオール樹脂が好ましい。
ここで、ポリエステル樹脂としては、各種のタイプのものが使用できるが、特に、
[１]２価のカルボン酸ならびにその低級アルキルエステル及び酸無水物のいずれかから選ばれる少なくとも一種、
[２]下記一般式（１）で示されるジオール成分
Next, the toner used in this embodiment will be described.
The toner is obtained by externally adding an additive or the like to base particles containing a binder resin with a colorant and, if necessary, other materials such as a charge control agent and a release agent.
As the binder resin used for the toner, conventionally known resins can be used. For example, polystyrene, styrene-butadiene copolymer, styrene-vinyl chloride copolymer, styrene-acrylic acid ester copolymer, styrene-methacrylic acid. Acid ester copolymer, acrylic resin, polyester resin, epoxy resin, polyol resin, rosin-modified maleic acid resin, phenol resin, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polypropylene, ionomer resin, polyurethane resin, ketone resin, ethylene-ethyl acrylate Examples thereof include a polymer, polybutyral, silicone resin and the like, and these can be used alone or in combination of two or more, and polyester resin and polyol resin are particularly preferable.
Here, various types of polyester resins can be used,
[1] At least one selected from any of divalent carboxylic acids and lower alkyl esters and acid anhydrides thereof,
[2] Diol component represented by the following general formula (1)
[３]３価以上の多価カルボン酸ならびにその低級アルキルエステル及び酸無水物、及び、３価以上の多価アルコールのいずれかから選ばれる少なくとも一種
上記[１]〜[３]を反応させてなるポリエステル樹脂であることが好ましい。
ここで、[１]の２価カルボン酸ならびにその低級アルキルエステル及び酸無水物の一例としては、テレフタル酸、イソフタル酸、セバシン酸、イソデシルコハク酸、マレイン酸、フマル酸及びこれらのモノメチル、モノエチル、ジメチル及びジエチルエステル、及び無水フタル酸、無水マレイン酸等があり、特にテレフタル酸、イソフタル酸及びこれらのジメチルエステルが耐ブロッキング性及びコストの点で好ましい。これらの２価カルボン酸ならびにその低級アルキルエステル及び酸無水物はトナーの定着性や耐ブロッキング性に大きく影響する。すなわち、縮合度にもよるが、芳香族系のテレフタル酸、イソフタル酸等を多く用いると耐ブロッキング性は向上するが、定着性が低下する。逆に、セバシン酸、イソデシルコハク酸、マレイン酸、フマル酸等を多く用いると定着性は向上するが、耐ブロッキング性が低下する。従って、他のモノマー組成や比率、縮合度に合わせてこれらの２価カルボン酸類が適宜選定され、単独又は組み合わせて使用される。
[２]の前記一般式（１）で示されるジオール成分の一例としては、ポリオキシプロピレン−（ｎ）−ポリオキシエチレン−（ｎ′）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシプロピレン−（ｎ）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、ポリオキシエチレン−（ｎ）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン等が挙げられるが、特に、２．１≦ｎ≦２．５であるポリオキシプロピレン−（ｎ）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン及び２．０≦ｎ≦２．５であるポリオキシエチレン−（ｎ）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパンが好ましい。このようなジオール成分は、ガラス転移温度を向上させ、反応を制御し易くするという利点がある。
なお、ジオール成分として、エチレングリコール、ジエチレングリコール、１，２−ブタンジオール、１、３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、プロピレングリコール等の脂肪族ジオールを使用することも可能である。
[２]の３価以上の多価カルボン酸ならびにその低級アルキルエステル及び酸無水物の一例としては、１，２，４−ベンゼントリカルボン酸（トリメリット酸）、１，３，５−ベンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフトレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサトリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシ）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンポール三量体酸及びこれらのモノメチル、モノエチル、ジメチルおよびジエチルエステル等が挙げられる。
また、[３]の３価以上の多価アルコールの一例としては、ソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−ソルビタン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトール、トリペンタエリスリトール、ショ糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタトリオール、グリセロール、ジグリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１，３，５−トリヒドロキシメチルベンゼン等が挙げられる。
ここで、３価以上の多価単量体の配合割合は、単量体組成物全体の１〜３０モル％程度が適当である。１モル％以下の時には、トナーの耐オフセット性が低下し、また、耐久性も悪化しやすい。一方、３０モル％以上の時には、トナーの定着性が悪化しやすい。
これらの３価以上の多価単量体のうち、特にベンゼントリカルボン酸、これらの酸の無水物又はエステル等のベンゼントリカルボン酸類が好ましい。すなわち、ベンゼントリカルボン酸類を用いることにより、定着性と耐オフセット性の両立を図ることができる。
また、ポリオール樹脂としては、各種のタイプのものが使用できるが、特に、〈１〉エポキシ樹脂と、〈２〉２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルと、〈３〉エポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物と、〈４〉エポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物を反応してなるポリオール樹脂を用いることが好ましい。
ここで、〈２〉のエポキシ樹脂は、好ましくはビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとエピクロロヒドリンを結合して得られたものである。特に、エポキシ樹脂が安定した定着特性や光沢を得るために数平均分子量の相違する少なくとも２種以上のビスフェノールＡ型エポキシ樹脂で、低分子量成分の数平均分子量が３６０〜２０００であり、高分子量成分の数平均分子量が３０００〜１００００であることが好ましい。さらに低分子量成分が２０〜５０重量％、高分子量成分が５〜４０重量％であることが好ましい。低分子量成分が多すぎたり、分子量が３６０よりさらに低分子の場合は、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。また、高分子量成分が多すぎたり、分子量１００００よりさらに高分子の場合は、光沢が不足したり、さらには定着性の悪化の可能性がある。
また、〈２〉の化合物としての、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物としては、以下のものが例示される。即ち、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及びこれらの混合物とビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールとの反応生成物が挙げられる。得られた付加物をエピクロロヒドリンやβ−メチルエピクロロヒドリン等でグリシジル化して用いてもよい。特に下記（II）式で表わされるビスフェノールＡのアルキレンオキサイド付加物のジグリシジルエーテルが好ましい。
[3] At least one selected from trivalent or higher polyvalent carboxylic acids and lower alkyl esters and acid anhydrides thereof, and trivalent or higher polyhydric alcohols. The above [1] to [3] are reacted. It is preferable that it is the polyester resin which becomes.
Here, examples of the divalent carboxylic acid of [1] and its lower alkyl ester and acid anhydride include terephthalic acid, isophthalic acid, sebacic acid, isodecylsuccinic acid, maleic acid, fumaric acid, and monomethyl, monoethyl thereof. , Dimethyl and diethyl esters, phthalic anhydride, maleic anhydride and the like, and terephthalic acid, isophthalic acid and these dimethyl esters are particularly preferred in terms of blocking resistance and cost. These divalent carboxylic acids and their lower alkyl esters and acid anhydrides greatly affect the fixing properties and blocking resistance of the toner. That is, although depending on the degree of condensation, if a large amount of aromatic terephthalic acid, isophthalic acid or the like is used, the blocking resistance is improved, but the fixing property is lowered. Conversely, if a large amount of sebacic acid, isodecyl succinic acid, maleic acid, fumaric acid or the like is used, the fixing property is improved, but the blocking resistance is lowered. Accordingly, these divalent carboxylic acids are appropriately selected according to other monomer composition, ratio and degree of condensation, and used alone or in combination.
Examples of the diol component represented by the general formula (1) in [2] include polyoxypropylene- (n) -polyoxyethylene- (n ′)-2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, Examples include polyoxypropylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, and the like. .Ltoreq.n.ltoreq.2.5 polyoxypropylene- (n) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and 2.0.ltoreq.n.ltoreq.2.5 polyoxyethylene- (n)- 2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane is preferred. Such a diol component has the advantage of improving the glass transition temperature and making it easier to control the reaction.
In addition, it is also possible to use aliphatic diols such as ethylene glycol, diethylene glycol, 1,2-butanediol, 1,3-butanediol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, propylene glycol as the diol component. is there.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid of [2] and its lower alkyl ester and acid anhydride include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid (trimellitic acid), 1,3,5-benzenetricarboxylic acid 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 2,5,7-naphthylenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexatricarboxylic acid Acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2-methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxy) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, empor trimer acid and their monomethyl, monoethyl , Dimethyl and diethyl ester and the like.
Examples of [3] trihydric or higher polyhydric alcohols include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sorbitan, pentaerythritol, dipentaerythritol, tripentaerythritol, Sugar, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentatriol, glycerol, diglycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol, trimethylolethane, trimethylol Examples include propane and 1,3,5-trihydroxymethylbenzene.
Here, the blending ratio of the trivalent or higher polyvalent monomer is suitably about 1 to 30 mol% of the whole monomer composition. When it is 1 mol% or less, the offset resistance of the toner is lowered, and the durability is likely to deteriorate. On the other hand, when the amount is 30 mol% or more, toner fixability tends to deteriorate.
Of these trivalent or higher polyvalent monomers, benzenetricarboxylic acids such as benzenetricarboxylic acid and anhydrides or esters of these acids are particularly preferable. That is, by using benzenetricarboxylic acids, both fixability and offset resistance can be achieved.
Various types of polyol resins can be used. In particular, <1> epoxy resins, <2> alkylene oxide adducts of dihydric phenols or glycidyl ethers thereof, and <3> epoxy groups. It is preferable to use a polyol resin obtained by reacting a compound having one active hydrogen in the molecule with <4> a compound having two or more active hydrogens in the molecule that reacts with an epoxy group.
Here, the epoxy resin <2> is preferably obtained by combining bisphenol such as bisphenol A and bisphenol F and epichlorohydrin. In particular, the epoxy resin is at least two or more bisphenol A type epoxy resins having different number average molecular weights in order to obtain stable fixing characteristics and gloss, and the number average molecular weight of the low molecular weight component is 360 to 2000, and the high molecular weight component The number average molecular weight is preferably 3000 to 10,000. Further, the low molecular weight component is preferably 20 to 50% by weight, and the high molecular weight component is preferably 5 to 40% by weight. When there are too many low molecular weight components, or when the molecular weight is lower than 360, there is a possibility that the gloss will be too high or the storage stability may be deteriorated. Further, when the amount of the high molecular weight component is too large, or when the molecular weight is higher than 10,000, the gloss may be insufficient or the fixability may be deteriorated.
Moreover, the following are illustrated as an alkylene oxide addition product of a bihydric phenol as a compound of <2>. That is, reaction products of ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide and mixtures thereof with bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F can be mentioned. The resulting adduct may be used after glycidylation with epichlorohydrin, β-methylepichlorohydrin, or the like. In particular, diglycidyl ether of an alkylene oxide adduct of bisphenol A represented by the following formula (II) is preferable.
また、２価フェノールのアルキレンオキサイド付加物もしくはそのグリシジルエーテルが、ポリオール樹脂に対して１０〜４０重量％含まれていることが好ましい。ここで量が少ないとカールが増すなどの不具合が生じ、また、ｎ＋ｍが７以上であったり量が多すぎると、光沢が出すぎたり、さらには保存性の悪化の可能性がある。
また、〈３〉のエポキシ基と反応する活性水素を分子中に１個有する化合物としては、１価フェノール類、２級アミン類、カルボン酸類がある。１価フェノール類としては以下のものが例示される。即ち、フェノール、クレゾール、イソプロピルフェノール、アミノフェノール、ノニルフェノール、ドデシルフェノール、キシレノール、ｐ−クミルフェノール等が挙げられる。２級アミン類としては、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、Ｎ−メチル（エチル）ピペラジン、ピペリジン等が挙げられる。また、カルボン酸類としては、プロピオン酸、カプロン酸等が挙げられる。
また、〈４〉のエポキシ基と反応する活性水素を分子中に２個以上有する化合物としては、２価フェノール類、多価フェノール類、多価カルボン酸類が挙げられる。２価フェノール類としてはビスフェノールＡやビスフェノールＦ等のビスフェノールが挙げられる。また、多価フェノール類としてはオルソクレゾールノボラック類、フェノールノボラック類、トリス（４−ヒドロキシフェニル）メタン、１−〔α−メチル−α−（４−ヒドロキシフェニル）エチル〕ベンゼンが例示される。多価カルボン酸類としては、マロン酸、コハク酸、グルタル酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、テレフタル酸、トリメリット酸、無水トリメリット酸が例示される。
これらのポリエステル樹脂やポリオール樹脂は、高い架橋密度を持たせると、透明性や光沢度が得られにくくなるため、好ましくは、非架橋もしくは弱い架橋（ＴＨＦ不溶分が５％以下）であることが好ましい。
さらに、これらの結着樹脂の製造法は、特に限定されるものではなく、塊状重合、溶液重合、乳化重合、懸濁重合等のいずれも用いることができる。
Moreover, it is preferable that 10 to 40 weight% of the alkylene oxide adduct of dihydric phenol or its glycidyl ether is contained with respect to polyol resin. If the amount is small, problems such as an increase in curl occur, and if n + m is 7 or more, or if the amount is too large, there is a possibility of excessive glossiness and deterioration of storage stability.
Moreover, as a compound which has one active hydrogen which reacts with the epoxy group of <3> in a molecule | numerator, there exist monohydric phenols, secondary amines, and carboxylic acids. The following are illustrated as monohydric phenols. That is, phenol, cresol, isopropylphenol, aminophenol, nonylphenol, dodecylphenol, xylenol, p-cumylphenol and the like can be mentioned. Secondary amines include diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, N-methyl (ethyl) piperazine, piperidine and the like. Examples of carboxylic acids include propionic acid and caproic acid.
Moreover, as a compound which has two or more active hydrogens which react with the epoxy group of <4> in a molecule | numerator, bivalent phenols, polyhydric phenols, and polyhydric carboxylic acids are mentioned. Bivalent phenols include bisphenols such as bisphenol A and bisphenol F. Examples of polyhydric phenols include orthocresol novolaks, phenol novolacs, tris (4-hydroxyphenyl) methane, and 1- [α-methyl-α- (4-hydroxyphenyl) ethyl] benzene. Examples of the polyvalent carboxylic acids include malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid, phthalic acid, terephthalic acid, trimellitic acid, and trimellitic anhydride.
These polyester resins and polyol resins are preferably non-crosslinked or weakly crosslinked (THF insoluble content is 5% or less) because it is difficult to obtain transparency and gloss when having a high crosslinking density. preferable.
Furthermore, the method for producing these binder resins is not particularly limited, and any of bulk polymerization, solution polymerization, emulsion polymerization, suspension polymerization and the like can be used.
次に、トナーに用いられる着色剤としては、従来公知の染料及び顔料が使用できる。
黄色系着色剤としては、例えば、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー、（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ），ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。
Next, conventionally known dyes and pigments can be used as the colorant used in the toner.
Examples of the yellow colorant include naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher, yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow, (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Examples thereof include benzimidazolone yellow and isoindolinone yellow.
赤色系着色剤としては、例えば、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッド（Ｆ５Ｒ、ＦＢＢ）、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パ−マネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が挙げられる。
Examples of red colorants include bengara, red lead, lead vermilion, cadmium red, cadmium mercury red, antimony vermilion, permanent red 4R, para red, fire red, parachloro ortho nitroaniline red, and risol fast scarlet. G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red (F5R, FBB), Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL,
青色系着色剤としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が挙げられる。 Examples of blue colorants include cobalt blue, cerulean blue, alkali blue rake, peacock blue rake, Victoria blue rake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), and indigo. , Ultramarine, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese violet, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridiane, emerald green, pigment green B, naphthol green B, Examples include green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, and anthraquinone green.
黒色系着色剤としては、例えば、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネル ブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
その他の着色剤としては、チタニア、亜鉛華、リトボン、ニグロシン染料、鉄黒等が挙げられる。
これらの着色剤は、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができ、含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜３０重量部、好ましくは３〜２０重量部である。
また、本発明に用いられるトナーには、必要に応じて、帯電制御剤、離型剤等の他の材料を添加することができる。
ここで、帯電制御剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、ニグロシン染料、含クロム錯体、第４級アンモニウム塩等が挙げられ、これらはトナー粒子の極性により使い分ける。特に、カラートナーの場合、トナーの色調に影響を与えない無色又は淡色のものが好ましく、例えば、サリチル酸金属塩又はサリチル酸誘導体の金属塩（ボントロンＥ８４、オリエント社製）等が挙げられる。
これらの帯電制御剤は、単独あるいは２種類以上組み合わせて用いることができ、含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常０．５〜８重量部、好ましくは１〜５重量部である。
Examples of black colorants include azine dyes such as carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, and aniline black, metal salt azo dyes, metal oxides, and complex metal oxides. .
Examples of other colorants include titania, zinc white, litbon, nigrosine dye, and iron black.
These colorants can be used alone or in combination of two or more kinds, and the content is usually 1 to 30 parts by weight, preferably 3 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin.
In addition, other materials such as a charge control agent and a release agent can be added to the toner used in the present invention as necessary.
Here, as the charge control agent, conventionally known ones can be used, and examples thereof include nigrosine dyes, chromium-containing complexes, quaternary ammonium salts, and the like, which are properly used depending on the polarity of the toner particles. In particular, in the case of a color toner, a colorless or light-colored toner that does not affect the color tone of the toner is preferable.
These charge control agents can be used alone or in combination of two or more kinds, and the content is usually 0.5 to 8 parts by weight, preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. is there.
また、定着時における定着部材からのトナーの離型性を向上させ、またトナーの定着性を向上させるために、離型剤をトナー中に含有させることも可能である。
ここで、離型剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックス、密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックス等が挙げられる。
これらの離型剤は、単独あるいは２種類以上組合わせて用いることができるが、特にカルナウバワックスを使用することにより良好な離型性を得ることができる。
又、離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜１５重量部、好ましくは、２〜１０重量部である。１重量部以下ではオフセット防止効果等が不十分であり、１５重量部以上では転写性、耐久性等が低下する。
Further, in order to improve the releasability of the toner from the fixing member at the time of fixing and to improve the fixability of the toner, it is possible to contain a release agent in the toner.
Here, as the release agent, conventionally known ones can be used, for example, low molecular weight polyolefin waxes such as low molecular weight polyethylene and low molecular weight polypropylene, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax, dense wax, carnauba. Natural waxes such as wax, candelilla wax, rice wax and montan wax, petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid and myristic acid and metal salts of higher fatty acids, higher fatty acids Examples thereof include amides and various modified waxes thereof.
These mold release agents can be used alone or in combination of two or more kinds, but particularly good mold release properties can be obtained by using carnauba wax.
The content of the release agent is usually 1 to 15 parts by weight, preferably 2 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If it is 1 part by weight or less, the effect of preventing offset is insufficient, and if it is 15 parts by weight or more, transferability, durability, etc. are lowered.
さらに、本発明に用いられるトナーは、磁性体を含有させ、磁性トナーとして用いることもできる。
具体的な磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、コバルト、ニッケルのような金属、あるいはこれら金属とアルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金およびその混合物等が挙げられる。
これらの磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが好ましく、含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常２０〜２００重量部、好ましくは４０〜１５０重量部である。
Furthermore, the toner used in the present invention may contain a magnetic material and be used as a magnetic toner.
Specific magnetic materials include iron oxides such as magnetite, hematite and ferrite, metals such as cobalt and nickel, or these metals and aluminum, copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, Examples thereof include alloys with metals such as calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten and vanadium, and mixtures thereof.
These magnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the content is usually 20 to 200 parts by weight, preferably 40 to 150 parts by weight, with respect to 100 parts by weight of the binder resin. .
次に、トナーの製造例について説明する。
＜トナーの製造例＞
結着樹脂
ポリエステル樹脂（テレフタル酸、フマル酸、ポリオキシプロピレン−（２，２）−２，２−ビス（４−ヒドロキシフェニル）プロパン、トリメリット酸から合成されたポリエステル樹脂、Ｔｇ：６２℃、軟化点：１０６℃）・・１００部
着色剤
イエロートナー用顔料（ジスアゾイエロー顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １７）・・・７．０部
マゼンタトナー用顔料（キナクリドン系マゼンタ顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｒｅｄ １２２）・・・７．０部
シアントナー用顔料（銅フタロシアニンブルー顔料：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌｕｅ １５：３）・・・３．５部
ブラックトナー用顔料（カーボンブラック：Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ７）・・・６．０部
帯電制御剤
サリチル酸誘導体亜鉛塩・・・２．５部
離型剤
カルナウバワックス（融点：８５℃）・・・５部
上記原材料を、ヘンシェルミキサーにて混合したのち、１１０℃に設定した２軸混練機にて溶融混練した。混練物を水冷後、カッターミルで粗粉砕し、ジェット気流を用いた微粉砕機で粉砕後、風力分級装置を用いて母体粒子を得た。
更に、
上記母体粒子・・・１００部
添加剤
シリカ（ヘキサメチルジシラザン表面処理品、平均一次粒子径：０．０１μｍ）・・・０．８部
チタニア（イソブチルトリメトキシシラン表面処理品、平均一次粒子径：０．０１５μｍ）・・・１．０部
をヘンシェルミキサーにて混合を行い、その後、さらに目開き１００μｍの篩により風篩を行い、製造例のトナー（重量平均径：６．８μｍ）を得た。
ここで、トナーの粒度分布は種々の方法で測定可能であるが、本例においてはコールターマルチサイザーを用いて行なった。即ち、測定装置としてはコールターマルチサイザーIIｅ型（コールター社製）を用い、個数分布，体積分布を出力するインターフェイス(日科機社製)及びパーソナルコンピューターを接続し、電解液は１級塩化ナトリウムを用いて１％ＮａＣｌ水溶液を調製した。
測定法としては、前記電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩を０．１〜５ｍｌ加え、更に測定試料を２〜２０ｍｇ加え、超音波分散器で約１〜３分の分散処理を行った。さらに、別のビーカーに電解水溶液１００〜２００ｍｌを入れ、その中に前記サンプル分散液を所定の濃度になるように加え、前記コールターマルチサイザーIIｅ型によりアパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用い、５０，０００個の粒子の平均を測定することにより行った。
＜キャリアの製造例＞
芯材
Ｃｕ−Ｚｎフェライト粒子（重量平均径：４５μｍ）・・・５０００部
コート材
トルエン・・・５０部
シリコーン樹脂ＳＲ２４００（東レ・ダウコーニング・シリコーン製、不揮発分５０％）・・・４５０部
アミノシランＳＨ６０２０（東レ・ダウコーニング・シリコーン製）・１０部
カーボンブラック・・・１０部
上記コート材を１０分間スターラーで分散してコート液を調整し、このコート液と芯材を流動床内に回転式底板ディスクと攪拌羽根を設けた旋回流を形成させながらコートを行うコーティング装置に投入して、当該コート液を芯材上に塗布した。
さらに、得られたキャリアを電気炉で２５０℃で２時間焼成を行い、製造例のキャリア（膜厚：０．５μｍ）を得た。
＜現像剤の製造例＞
上記製造例のトナー５部と、上記製造例のキャリア９５部をターブラーミキサーで混合し、現像剤を得た。
Next, a toner production example will be described.
<Example of toner production>
Binder resin Polyester resin (terephthalic acid, fumaric acid, polyoxypropylene- (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyester resin synthesized from trimellitic acid, Tg: 62 ° C., Softening point: 106 ° C. 100 parts Colorant Yellow toner pigment (disazo yellow pigment: CI Pigment Yellow 17) 7.0 parts Magenta toner pigment (quinacridone magenta pigment: CI Pigment Red 122) 7.0 parts Pigment for cyan toner (copper phthalocyanine blue pigment: CI Pigment Blue 15: 3) 3.5 parts Pigment for black toner (carbon black: C.I. Pigment Black 7) ... 6.0 parts charge control agent salicylic acid derivative zinc salt ... .5 parts release agent Carnauba wax (melting point: 85 ° C.) to 5 parts above raw materials were mixed in a Henschel mixer and melt-kneaded using a biaxial kneader set at 110 ° C.. The kneaded product was cooled with water, coarsely pulverized with a cutter mill, pulverized with a fine pulverizer using a jet stream, and mother particles were obtained using an air classifier.
Furthermore,
100 parts additive silica (hexamethyldisilazane surface-treated product, average primary particle size: 0.01 μm) 0.8 parts Titania (isobutyltrimethoxysilane surface-treated product, average primary particle size) : 0.015 μm)... 1.0 part was mixed with a Henschel mixer, and then air sieved with a sieve having an opening of 100 μm to obtain the toner of the production example (weight average diameter: 6.8 μm). It was.
Here, the particle size distribution of the toner can be measured by various methods. In this example, the particle size distribution was performed using a Coulter Multisizer. That is, Coulter Multisizer IIe type (manufactured by Coulter Inc.) is used as a measuring device, and an interface (manufactured by Nikkiki Co., Ltd.) for outputting the number distribution and volume distribution is connected to a personal computer. A 1% NaCl aqueous solution was prepared.
As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. A dispersion treatment of ˜3 minutes was performed. Further, 100 to 200 ml of the electrolytic aqueous solution was put into another beaker, and the sample dispersion was added to a predetermined concentration, and 50,000 pieces were used as the aperture by the Coulter Multisizer IIe type. This was done by measuring the average of the particles.
<Example of carrier production>
Core material Cu—Zn ferrite particles (weight average diameter: 45 μm) 5000 parts coating
Furthermore, the obtained carrier was baked in an electric furnace at 250 ° C. for 2 hours to obtain a carrier (film thickness: 0.5 μm) of a production example.
<Examples of developer production>
5 parts of the toner of the above production example and 95 parts of the carrier of the above production example were mixed with a tumbler mixer to obtain a developer.
＜感光体の製造例＞
次に、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
φ３０ｍｍアルミニウムドラム上に、下記組成の下引き層用塗工液、電荷発生層用塗工液、電荷輸送層用塗工液を順次、塗布乾燥することにより、３．５μｍの下引き層、０．２μｍの電荷発生層、２８μｍの電荷輸送層を形成した。その上に下記の無機フィラー塗工液をジルコニアビーズを用いてペイントシェーカーで２時間粉砕（塊砕）して塗工液とした。この液をスプレーで塗工して１．５μｍのフィラー補強電荷輸送層を設け本発明の電子写真感光体を得た。
〔下引き層用塗工液〕
アルキッド樹脂（ベッコゾール １３０７−６０−ＥＬ，大日本インキ化学工業製）・・・・・・・６重量部
メラミン樹脂（スーパーベッカミン Ｇ−８２１−６０，大日本インキ化学工業製）・・・・・・・４重量部
酸化チタン（ＣＲ−ＥＬ 石原産業社製）・・・４０重量部
メチルエチルケトン・・・２００重量部
〔電荷発生層用塗工液〕
オキソチタニウムフタロシアニン顔料・・・２重量部
ポリビニルブチラール（ＵＣＣ：ＸＹＨＬ）・・・０．２重量部
テトラヒドロフラン・・・５０重量部
〔電荷輸送層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ、粘度平均分子量；５万、帝人化成社製）・・・・１２重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質・・・１０重量部
<Example of photoconductor production>
EXAMPLES Next, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to a following example.
By coating and drying an undercoat layer coating solution, a charge generation layer coating solution, and a charge transport layer coating solution in the following order on a φ30 mm aluminum drum in sequence, an undercoat layer of 3.5 μm, 0 A 2 μm charge generation layer and a 28 μm charge transport layer were formed. On top of that, the following inorganic filler coating solution was pulverized (blocked) for 2 hours with a paint shaker using zirconia beads to obtain a coating solution. This liquid was applied by spraying to provide a 1.5 μm filler-reinforced charge transport layer to obtain the electrophotographic photoreceptor of the present invention.
[Coating liquid for undercoat layer]
Alkyd resin (Beccosol 1307-60-EL, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) ... 6 parts by weight Melamine resin (Super Becamine G-821-60, manufactured by Dainippon Ink and Chemicals) ... ... 4 parts by weight Titanium oxide (CR-EL manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) ... 40 parts by weight Methyl ethyl ketone ... 200 parts by weight [Coating liquid for charge generation layer]
Oxotitanium phthalocyanine pigment: 2 parts by weight Polyvinyl butyral (UCC: XYHL): 0.2 part by weight Tetrahydrofuran: 50 parts by weight [Coating liquid for charge transport layer]
Polycarbonate resin (Z polycarbonate, viscosity average molecular weight; 50,000, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) ... 12 parts by weight Low molecular charge transport material having the following structure: 10 parts by weight
テトラヒドロフラン・・・１００重量部
１％シリコーンオイル（ＫＦ５０−１００ＣＳ信越化学工業社製）テトラヒドロフラン溶液・・・１重量部
〔フィラー補強電荷輸送層用塗工液〕
ポリカーボネート樹脂（Ｚポリカ、粘度平均分子量；５万、帝人化成社製）・・・４重量部
下記構造の低分子電荷輸送物質・・・３重量部
Tetrahydrofuran: 100 parts by weight 1% silicone oil (KF50-100CS, manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) Tetrahydrofuran solution: 1 part by weight [filler-reinforced charge transport layer coating solution]
Polycarbonate resin (Z polycarbonate, viscosity average molecular weight; 50,000, manufactured by Teijin Chemicals Ltd.) 4 parts by weight Low molecular charge transport material having the following structure: 3 parts by weight
α−アルミナ（スミコランダムＡＡ−０３、住友化学工業社製）・・・０．７重量部
シクロヘキサノン・・・２８０重量部
テトラヒドロフラン・・・８０重量部
α-Alumina (Sumicorundum AA-03, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) ... 0.7 parts by weight Cyclohexanone ... 280 parts by weight Tetrahydrofuran ... 80 parts by weight
次に、本発明に用いられるトナーの製造例の一例を以下に述べる。
「１」前述した結着樹脂、着色剤、又は必要に応じて帯電制御剤、離型剤、磁性体等をヘンシェルミキサーの如き混合機により十分に混合する。
「２」バッチ式の２本ロール、バンバリーミキサーや連続式の２軸押出し機、例えば神戸製鋼所社製ＫＴＫ型２軸押出し機、東芝機械社製ＴＥＭ型２軸押出し機、ＫＣＫ社製２軸押出し機、池貝鉄工社製ＰＣＭ型２軸押出し機、栗本鉄工所社製ＫＥＸ型２軸押出し機や、連続式の１軸混練機、例えばブッス社製コ・ニーダ等の熱混練機を用いて構成材料を十分に混練する。
「３」 混練物を冷却後、ハンマーミル等を用いて粗粉砕し、更にジェット気流を用いた微粉砕機や機械式粉砕機により微粉砕し、旋回気流を用いた分級機やコアンダ効果を用いた分級機により所定の粒度に分級し、母体粒子を得る。
Next, an example of production of the toner used in the present invention will be described below.
“1” The binder resin, the colorant, or, if necessary, the charge control agent, the release agent, and the magnetic material are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer.
“2” batch type twin rolls, Banbury mixer and continuous twin screw extruder, for example, KTK type twin screw extruder manufactured by Kobe Steel, TEM type twin screw extruder manufactured by Toshiba Machine Co., Ltd. Using a heat kneader such as an extruder, a PCM type twin screw extruder manufactured by Ikekai Tekko Co., Ltd., a KEX type twin screw extruder manufactured by Kurimoto Iron Works Co., Ltd. Thoroughly knead the constituent materials.
“3” After cooling, the kneaded product is coarsely pulverized using a hammer mill or the like, and further pulverized by a fine pulverizer or mechanical pulverizer using a jet stream. Classifying to a predetermined particle size with a conventional classifier to obtain base particles.
また、その他の製造法として、重合法、カプセル法等を用いることも可能である。これらの製造法の概略を以下に述べる。
（重合法）
（１）重合性モノマー、必要に応じて重合開始剤、着色剤等を水性分散媒中で造粒する。
（２）造粒されたモノマー組成物粒子を適当な粒子径に分級する。
（３）上記分級により得た規定内粒径のモノマー組成物粒子を重合させる。
（４）適当な処理をして分散剤を取り除いた後、上記により得た重合生成物をろ過、水洗、乾燥して母体粒子を得る。
As other production methods, a polymerization method, a capsule method, or the like can be used. An outline of these production methods is described below.
(Polymerization method)
(1) A polymerizable monomer and, if necessary, a polymerization initiator, a colorant and the like are granulated in an aqueous dispersion medium.
(2) The granulated monomer composition particles are classified to an appropriate particle size.
(3) The monomer composition particles having a prescribed inner particle diameter obtained by the classification are polymerized.
(4) After removing the dispersant by appropriate treatment, the polymerization product obtained above is filtered, washed with water and dried to obtain base particles.
（カプセル法）
（１）樹脂、必要に応じて着色剤等を混練機等で混練し、溶融状態のトナー芯材を得る。
（２）トナー芯材を水中に入れて強く撹拌し、微粒子状の芯材を作成する。
（３）シェル材溶液中に上記芯材微粒子を入れ、撹拌しながら、貧溶媒を滴下し、芯材表面をシェル材で覆うことによりカプセル化する。
（４）上記により得たカプセルをろ過後、乾燥して母体粒子を得る。
次いで、該母体粒子と添加剤をヘンシェルミキサー（三井三池社製）、メカノフュージョンシステム（細川ミクロン社製）、メカノミル（岡田精工社製）等の混合機により十分混合し、必要に応じて、１５０μｍ程度以下の目開きの篩を通過させ、凝集物や粗大粒子等の除去を行う。
(Capsule method)
(1) A resin and, if necessary, a colorant are kneaded with a kneader or the like to obtain a molten toner core material.
(2) The toner core material is placed in water and stirred vigorously to form a fine particle core material.
(3) The above core material fine particles are put in a shell material solution, and a poor solvent is dropped while stirring, and encapsulated by covering the surface of the core material with a shell material.
(4) The capsule obtained as described above is filtered and dried to obtain base particles.
Next, the base particles and additives are sufficiently mixed by a mixer such as a Henschel mixer (made by Mitsui Miike), a mechano-fusion system (made by Hosokawa Micron), a mechano mill (made by Okada Seiko Co., Ltd.), and if necessary, 150 μm. Pass through a sieve with an opening of less than about, and remove aggregates and coarse particles.
ここで、添加剤としては、従来公知のものが使用でき、例えば、Ｓｉ，Ｔｉ，Ａｌ，Ｍｇ，Ｃａ，Ｓｒ，Ｂａ，Ｉｎ，Ｇａ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｗ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｚｎ，Ｃｒ，Ｍｏ，Ｃｕ，Ａｇ，Ｖ，Ｚｒ等の酸化物や複合酸化物等が挙げられ、特にＳｉ，Ｔｉ，Ａｌの酸化物であるシリカ、チタニア、アルミナが好適に用いられる。 Here, conventionally known additives can be used, for example, Si, Ti, Al, Mg, Ca, Sr, Ba, In, Ga, Ni, Mn, W, Fe, Co, Zn, Cr, Examples thereof include oxides such as Mo, Cu, Ag, V, and Zr, composite oxides, and the like. In particular, silica, titania, and alumina that are oxides of Si, Ti, and Al are preferably used.
また、このときの添加剤の添加量は、母体粒子１００重量部に対して、０．６〜４．０重量部であることが好ましく、特に好ましくは、１．０〜３．６重量部である。
添加剤の添加量が、０．６重量部未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、また、転写性や耐熱保存性も不十分となり、また、地汚れやトナー飛散の原因にもなりやすい。
また、４．０重量部より多いと、流動性は向上するものの、ビビリ、ブレードめくれ等の感光体クリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体等へのフィルミングが生じやすくなり、クリーニングブレードや感光体等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。
In this case, the additive is preferably added in an amount of 0.6 to 4.0 parts by weight, particularly preferably 1.0 to 3.6 parts by weight, based on 100 parts by weight of the base particles. is there.
If the additive amount is less than 0.6 parts by weight, the fluidity of the toner is lowered, so that sufficient chargeability cannot be obtained, and transferability and heat-resistant storage stability are insufficient. It is easy to cause dirt and toner scattering.
If the amount exceeds 4.0 parts by weight, the fluidity is improved, but cleaning of the photoconductor such as chatter and blade turn-up and filming on the photoconductor due to the additive released from the toner are likely to occur. The durability of the blade and the photoconductor is lowered, and the fixing property is also deteriorated.
ここで、添加剤の含有量の測定には種々の方法があるが、蛍光Ｘ線分析法で求めるのが一般的である。すなわち、添加剤の含有量既知のトナーについて、蛍光Ｘ線分析法で検量線を作成し、この検量線を用いて、添加剤の含有量を求めることができる。
さらに、添加剤は、必要に応じ、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的で、表面処理を施されていることが好ましい。
Here, although there are various methods for measuring the content of the additive, it is generally determined by a fluorescent X-ray analysis method. That is, a calibration curve is prepared by fluorescent X-ray analysis for a toner whose content of the additive is known, and the content of the additive can be obtained using this calibration curve.
Furthermore, it is preferable that the additive is subjected to a surface treatment for the purpose of hydrophobizing, improving fluidity, controlling chargeability, and the like, if necessary.
表面処理に用いる処理剤としては、有機系シラン化合物等が好ましく、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。 The treating agent used for the surface treatment is preferably an organic silane compound, for example, alkylchlorosilanes such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane, and dimethyldichlorosilane, and alkylmethoxysilanes such as dimethyldimethoxysilane and octyltrimethoxysilane. , Hexamethyldisilazane, silicone oil and the like.
又、処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を浸積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等があるが、本発明においては、いずれの方法も好適に用いることができる。
さらに、母体粒子に添加される添加剤の粒径は、流動性付与等の点から、平均一次粒子径で０．００２〜０．２μｍであることが好ましく、特に好ましくは、０．００５〜０．０５μｍである。
平均一次粒子径が０．００２μｍより小さい添加剤は、母体粒子表面に添加剤が埋め込まれやすくなるため、凝集を生じやすく、又、流動性も十分に得られない。さらに、感光体等へのフィルミングも発生しやすくなり、これらの傾向は特に高温高湿下において顕著である。加えて、平均一次粒子径が０．００２μｍより小さいと、どうしても添加剤同士の凝集が生じやすくなるため、これによっても、十分な流動性が得られにくくなる。
In addition, the treatment method includes a method of immersing an additive in a solution containing an organosilane compound and drying, a method of spraying and drying a solution containing an organosilane compound as an additive, and the like in the present invention. Any method can be suitably used.
Furthermore, the particle diameter of the additive added to the base particles is preferably 0.002 to 0.2 μm in average primary particle diameter, particularly preferably 0.005 to 0 in terms of imparting fluidity. .05 μm.
Additives with an average primary particle size of less than 0.002 μm are likely to be embedded on the surface of the base particles, so that aggregation is likely to occur and sufficient fluidity cannot be obtained. Furthermore, filming on the photoconductor and the like is likely to occur, and these tendencies are particularly remarkable under high temperature and high humidity. In addition, if the average primary particle size is smaller than 0.002 μm, the additives tend to aggregate each other, and this also makes it difficult to obtain sufficient fluidity.
平均一次粒子径が０．２μｍより大きい添加剤は、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、地汚れやトナー飛散の原因になりやすい。又、平均一次粒子径が０．１μｍより大きい添加剤は、感光体表面を傷つけやすく、フィルミング等の原因にもなりやすい。
なお、添加剤の粒径は、透過型電子顕微鏡により測定して求めることができる。
Additives having an average primary particle size greater than 0.2 μm reduce the fluidity of the toner, so that sufficient chargeability cannot be obtained, and this tends to cause scumming or toner scattering. In addition, an additive having an average primary particle size larger than 0.1 μm is liable to damage the surface of the photoreceptor and easily cause filming.
The particle size of the additive can be determined by measuring with a transmission electron microscope.
本実施例に用いられるトナーには、前記の添加剤の他に、さらに他の添加剤を添加させることもできる。このような添加剤としては、例えば、滑剤として、テフロン（登録商標）、ステアリン酸亜鉛及びポリ弗化ビニリデン等が、研磨剤として、酸化セリウム、炭化ケイ素及びチタン酸ストロンチウム等が、導電性付与材として、酸化亜鉛、酸化アンチモン及び酸化スズ等が、それぞれ挙げられる。
また、本実施例に用いられるトナーの粒径は、重量平均径で４〜９μｍであることが好ましく、特に好ましくは、５〜８μｍである。
ここで、４μｍよりも小粒径の場合には、現像時に地汚れやトナー飛散等が生じたり、流動性を悪化させトナーの補給やクリーニング性等を阻害する場合がある。また、８μｍよりも大粒径の場合には、画像中のチリや、解像性の悪化等が問題となる場合があり、特に、カラー画像の場合においては、その影響が大きい。
In addition to the above-mentioned additives, other additives can be added to the toner used in this embodiment. Examples of such additives include Teflon (registered trademark), zinc stearate and polyvinylidene fluoride as a lubricant, and cerium oxide, silicon carbide, strontium titanate, and the like as an abrasive. Zinc oxide, antimony oxide, tin oxide and the like can be mentioned respectively.
The toner used in this embodiment preferably has a weight average particle diameter of 4 to 9 μm, particularly preferably 5 to 8 μm.
Here, when the particle diameter is smaller than 4 μm, background stains or toner scattering may occur during development, or fluidity may be deteriorated and toner replenishment or cleaning performance may be hindered. Further, when the particle diameter is larger than 8 μm, dust in the image, deterioration of resolution, or the like may be a problem. Particularly, in the case of a color image, the influence is large.
本実施例に用いられるトナーは、一成分トナー及び二成分トナーの双方に適用可能である。二成分トナーの場合にはキャリアと混合されて二成分現像剤として使用される。
キャリアとしては、従来公知のものが使用でき、例えば、鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、及び、ガラスビーズ等が挙げられ、特に、これらの表面を樹脂等で被覆することが好ましい。
この場合、使用される樹脂としては、ポリフッ化炭素、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、フェノール樹脂、ポリビニルアセタール、アクリル樹脂、シリコーン樹脂等が挙げられる。
この樹脂層の形成法としては、従来と同様、キャリアの表面に噴霧法、浸漬法等の手段で樹脂を塗布すればよい。
なお、樹脂の使用量としては、通常キャリア１００重量部に対して１〜１０重量部が好ましい。
The toner used in this embodiment can be applied to both one-component toner and two-component toner. In the case of a two-component toner, it is mixed with a carrier and used as a two-component developer.
As the carrier, conventionally known ones can be used, and examples thereof include magnetic powders such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, and glass beads. It is preferable.
In this case, examples of the resin used include polyfluorinated carbon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, phenol resin, polyvinyl acetal, acrylic resin, and silicone resin.
As a method for forming this resin layer, a resin may be applied to the surface of the carrier by means of a spraying method, a dipping method or the like, as in the past.
In addition, as a usage-amount of resin, 1-10 weight part is normally preferable with respect to 100 weight part of carriers.
樹脂の膜厚としては、０．０２〜２μｍであることが好ましく、特に好ましくは０．０５〜１μｍ、更に好ましくは、０．１〜０．６μｍであり、膜厚が厚いとキャリア及び現像剤の流動性が低下する傾向にあり、膜厚が薄いと経時での膜削れ等の影響を受けやすい傾向にある。
ここで、これらのキャリアの平均粒径は通常１０〜１００μｍ、好ましくは３０〜６０μｍである。
さらに、トナーとキャリアとの混合割合は、一般にキャリア１００重量部に対しトナー０．５〜７．０重量部程度が適当である。
The resin film thickness is preferably 0.02 to 2 [mu] m, particularly preferably 0.05 to 1 [mu] m, more preferably 0.1 to 0.6 [mu] m. However, when the film thickness is thin, it tends to be easily affected by film scraping over time.
Here, the average particle diameter of these carriers is usually 10 to 100 μm, preferably 30 to 60 μm.
Further, the mixing ratio of the toner and the carrier is generally about 0.5 to 7.0 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the carrier.
以上のような構成を対象として本実施例に用いられる特徴部を説明すると次の通りである。
本実施例の特徴は、帯電装置に用いられる帯電部材を清浄化するために用いるクリーニングパッドに潤滑剤を含有させた点にある。
以下、図１１以降の図において、帯電装置６０に用いられる帯電部材であるチャージャーワイヤー６０Ａのクリーニング装置２１４について説明する。
The features used in the present embodiment will be described as follows for the above-described configuration.
A feature of this embodiment is that a lubricant is contained in a cleaning pad used for cleaning a charging member used in the charging device.
In the following, the cleaning device 214 for the
図１１は、ワイヤークリーニング装置２１４の構成を示す図であり、（Ａ）は、チャージワイヤー６０Ａの延長方向での断面を、そして（Ｂ）は、後述するクリーニングパッド支持体の断面図をそれぞれ示している。
図１１においてワイヤークリーニング装置２１４は、チャージャーワイヤー６０Ａの延長方向両端を張架支持するためにチャージャーワイヤー６０Ａの延長方向両端に位置するエンドブロック１５を備えている。
エンドブロック２１５は、チャージャーワイヤー６０Ａの延長方向両端に位置してチャージャーワイヤー６０Ａと結合されている電極２１６，２１７と、チャージャーワイヤー６０Ａの上方に配置されている駆動ネジ２１８とを備えている。
駆動ネジ２１８は、軸方向両端がエンドブロック２１５の垂直片２１５Ａに挿通されて回転自在に支持されており、軸方向の動きは止め輪２１９によって規制されている。
11A and 11B are diagrams showing the configuration of the wire cleaning device 214, where FIG. 11A shows a cross section in the extending direction of the
In FIG. 11, the wire cleaning device 214 includes end blocks 15 positioned at both ends in the extension direction of the
The
Both ends of the
駆動ネジ２１８の軸方向の一方端にはエンドブロック２１５に搭載されている駆動モータ２２０の回転力を伝達するための弾性体からなる伝達部材２２１の一端が連結されている。
伝達部材２２１は、図１１（Ａ）において側面視形状がチャンネル状とされた部材であり、駆動モータ２２０の回転方向に応じて駆動ネジ２１８を同方向に回転駆動することができる。
One end of the
The
駆動ネジ２１８には、クリーニングパッド支持体２２２を懸垂支持している雌ねじ部材２２３が噛み合っている。
雌ねじ部材２２３には、図１１（Ｂ）に示すように、帯電装置２１４のシールドケース２１４Ａに形成されている開口２１４Ｂ（図１３参照）の縁部（以下、便宜上、開口縁という）に嵌合して摺動可能な摺動片部２２６０Ａが形成されており、開口縁を回り止め部として用いることにより駆動ネジ２１８の軸方向にのみ移動することができる。
A
As shown in FIG. 11B, the
雌ねじ部材２２３の下周面には垂下するロッド部材２２３Ｂが一体化されており、ロッド部材２２３Ｂにはクリーニングパッド支持体２２２が挿嵌されている。
クリーニングパッド支持体２２２は、雌ねじ部材２２３のロッド部材２２３Ｂに挿嵌されて止め輪２２４により抜け止めされることにより、水平面内で揺動できる状態で雌ねじ部材２２３に懸垂支持されている。
図１１（Ｂ）において、クリーニングパッド支持体２２２には、駆動ネジ２１８をはさんで雌ねじ部材２２３に有する摺動片部２２６０Ａと反対側に側方へ張り出した係合片２２２Ａが設けられており、係合片２２２Ａは、図１４に示すように、シールドケース２１４Ａに形成されているガイド部２１４Ｂに衝合できるようになっている。
A hanging
The
In FIG. 11 (B), the
クリーニングパッド支持体２２２の下面には、図１２に示す配置関係を設定されて一対のクリーニングパッド２２５が設けられている。
図１２においてクリーニングパッド２２５は、本実施例の場合、クリーニングパッド２５の特性として、粒径が１０〜４０μｍ程度のアルミナ粉やセラミック粉あるいはシリカ粉などの研磨剤を含まないフェルトなどの弾性体からなる不織布が用いられており、潤滑剤が含有されてクリーニングパッド支持体２２２の下面で対角線の一方両端に配置されている。
On the lower surface of the
In FIG. 12, in the case of the present embodiment, the
クリーニングパッド２２５に含有された潤滑剤としては、フッ素系固形潤滑剤が用いられ、その粒径がチャージャーワイヤー６０Ａの線径よりも小さく設定されている。これにより、チャージャーワイヤー６０Ａの使用初期時には、チャージャーワイヤー６０Ａの表面に付着してクリーニングパッド２２５との間の摩擦抵抗を低減するとともに、チャージャーワイヤー２２５の表面に付着したトナーや埃の分離性を向上させる。
As the lubricant contained in the
クリーニングパッド支持体２の下面での配置関係によりクリーニングパッド２５は、雌ねじ部材２２３のロッド部材２２３Ｂを支点として揺動する向きによって、図１２（Ａ）に示すように、チャージャーワイヤー６０Ａに当接する状態と、図１２（Ｂ）に示すようにチャージャーワイヤー６０Ａから離れる状態とが選択できるようになっている。
The
クリーニングパッド支持体２２２の揺動方向を設定するために設けられているシールドケース１４Ａの開口２１４Ｂには、図１３に示すように、クリーニングパッド支持体２２２の係合片２２Ａが衝合することによりクリーニングパッド支持体２２２を揺動変位させることができる段部２１４Ｂ１，２１４Ｂ２が設けられている。
As shown in FIG. 13, the engagement piece 22A of the
エンドブロック２１５に当接している位置から駆動ネジ２１８の回転方向に応じた移動方向が設定されるクリーニングパッド支持体２２２は、図１３（Ａ）に示すエンドブロック２１５との当接位置から下方に向けて移動する際に係合片２２Ａが段部１４Ｂ１に衝合すると反時計方向に揺動し、図１３（Ｂ）に示すように、エンドブロック２１５との当接位置から上方に向けて移動する際に係合片２２Ａが段部１４Ｂ２に衝合すると時計方向に揺動することができる。
本実施例では、図３において説明したように、図１３（Ａ）に示すクリーニングパッド支持体２２２の揺動方向においてクリーニングパッド２５がチャージャーワイヤー６０Ａに当接してクリーニングすることができ、図１３（Ｂ）に示すクリーニングパッド支持体２２２の揺動方向においてクリーニングパッド２５がチャージャーワイヤー６０Ａから離れるようになっている。
The
In this embodiment, as described with reference to FIG. 3, the
本実施例においては、ワイヤー用クリーニング装置２１４が画像形成処理終了時などのように予め設定されている時期に動作を開始する。
駆動モータ２２０は、正逆回転可能なＤＣモータが用いられ、クリーニングパッド支持体２２２を１往復させることができる１回の回転量が設定されている。
駆動モータ２２０の駆動により駆動ネジ２１８の回転を介してチャージャーワイヤー６０Ａの延長方向に移動することができるクリーニングパッド支持体２２２は、駆動モータ２２０の回転時間（回転数）を予め規定されることによりエンドブロック２５に当接する位置に停止して待機可能とされているが、エンドブロック２５に当接した際のネジの締まりすぎを防止するために、回転時間をエンドブロック２５間で移動させるに必要な最低限の値に設定してある。
In this embodiment, the wire cleaning device 214 starts its operation at a preset time such as when the image forming process is completed.
The
The
本実施例では、駆動モータ２２０がＤＣモータを用いて減速比を設定して駆動ネジ２１８を駆動するようになっているので、駆動系での回転慣性エネルギーは駆動モータ２２０の出力軸までが殆どを占めることになり、エンドブロック２５にクリーニングパッド支持体２２２が当接した時点での駆動系での運動エネルギーを他の部分に蓄えるかあるいは放出することにより雌ねじ部材２２３が締まり過ぎるのを防止することができる。また、駆動モータ２２０として、パルスモータなどを使用することも可能であり、この場合には、待機しているクリーニングパッド支持体２２２を１／２往復させるに必要な回転量がえら得るパルス数を予め設定しておくことで規定位置に停止させてネジの締まり過ぎを防止することができる。
In this embodiment, since the
図１３に示すワイヤークリーニング装置２１４は、チャージャーワイヤー６０Ａのクリーニングが開始されるまでの間、エンドブロック２２５にクリーニングパッド支持体２２２が当接して待機させてある。
In the wire cleaning device 214 shown in FIG. 13, the
チャージャーワイヤー６０Ａのクリーニング時には、駆動モータ２２０が駆動されることにより雄ネジ２１８が回転し、雌ねじ部材２２３を介してクリーニングパッド支持体２２２をチャージャーワイヤー６０Ａの延長方向に移動させる。
クリーニングパッド部材２２２の移動時には、係合片２２２Ｂがシールドケース１４Ａの開口２１４Ｂに有する段部２１４Ｂ１，２１４Ｂ２に衝合した際の揺動方向により、図１３に示したように、クリーニングパッド２２５がチャージャーワイヤー６０Ａに当接してチャージャーワイヤー６０Ａをクリーニングしながら移動する場合とチャージャーワイヤー６０Ａから離れて移動する場合とが１往復する間に設定される。
When cleaning the
When the
本実施例では、クリーニングパッド２５が研磨剤を含まない構成とされていることから、チャージャーワイヤー６０Ａに当接しながら摺擦することにより付着物を除去する際にチャージャーワイヤー６０Ａの表面を削り取ることがない。これにより、チャージャーワイヤー６０Ａの表面にミクロン単位の微小な凹凸状の傷を付けることがないので、その傷を核として浮遊するトナーや埃を付着させるようなことがない。
In the present embodiment, since the
一方、クリーニングパッド２２５の使用初期時には、含有されている潤滑剤がチャージャーワイヤー６０Ａの表面に付着することにより、クリーニングパッド２２５の表面が潤滑剤により保護されることになる。これにより、チャージャーワイヤー６０Ａの表面に付着したトナーや埃は剥離しやすい状態とされると共に、クリーニングパッド２２５の摺動時に摺擦抵抗が増加するのを抑えられてチャージャーワイヤー６０Ａの表面に摺擦傷が付くのを防止されることになる。
しかも、経時においては、クリーニングパッド２２５に含まれている潤滑剤が少なくなっているので、チャージャーワイヤー６０Ａの表面へのトナーや埃の付着が増えてくるが、クリーニングパッド２２５に掻き取られやすくなることで容易に除去されることになる。
On the other hand, at the initial use of the
In addition, over time, the amount of lubricant contained in the
６０ 帯電装置
６０Ａ チャージャーワイヤー
２１４ ワイヤークリーニング装置
２２５ クリーニングパッド
６０１ カラー複写機
60
Claims (4)
前記クリーニング装置には、前記帯電部材の延長方向に沿って該帯電部材の表面を摺擦するクリーニングパッドが設けられ、
該クリーニングパッドには、潤滑剤が含有されていることを特徴とする帯電装置。 A charging device including a cleaning device for cleaning the surface of a charging member that uniformly charges the surface of the latent image carrier,
The cleaning device is provided with a cleaning pad for rubbing the surface of the charging member along the extending direction of the charging member,
A charging device, wherein the cleaning pad contains a lubricant.
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