JP5605697B2 - Image forming apparatus - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタなどの画像形成装置であって、像担持体、転写手段、保護層形成装置をそれぞれ有する作像ユニットを複数備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, which includes a plurality of image forming units each having an image carrier, a transfer unit, and a protective layer forming apparatus.
近年、画像形成装置のカラー化が進んではいるが、実際に出力される画像の多くはモノクロ画像である。最も多くの出力がなされているオフィスにおいては、カラー画像の占める割合は２割以下となっている。これは、決してカラー画像へのニーズが低いわけではなく、必ずしもカラー画像でなくてもよい場合は、コストを下げるためにモノクロ画像を出力しているためである。このような実情においては、カラー画像を形成するためのカラーユニット（例えば、シアン、イエロー、マゼンタのトナー像を形成するための３つの作像ユニット）よりもモノクロ画像を形成するためのブラックユニット（ブラックトナー像を形成するための一つの作像ユニット）の方が圧倒的に多く使用されることになる。このため、一般に、ブラックユニットの像担持体が早期に寿命に達してしまう。 In recent years, colorization of image forming apparatuses has progressed, but most of the images that are actually output are monochrome images. In the office where the most output is made, the color image occupies less than 20%. This is because the need for a color image is not low, and when the image is not necessarily a color image, a monochrome image is output to reduce the cost. In such a situation, a black unit for forming a monochrome image (for example, three image forming units for forming cyan, yellow, and magenta toner images) for forming a color image (for example, three image forming units for forming cyan, yellow, and magenta toner images). One image forming unit for forming a black toner image is overwhelmingly used. For this reason, generally, the image carrier of the black unit reaches the end of its life quickly.
そこで、例えば、特許文献１では、ブラックユニットとカラーユニットで、像担持体の帯電方式と像担持体への保護層形成条件とが異なるようにした画像形成装置が提案されている。ブラックユニットではＤＣ帯電方式とし、カラーユニットではＡＣ＋ＤＣ帯電方式とし、ブラックユニットではステアリン酸亜鉛からなる像担持体保護剤の塗布量をカラーユニットよりも少なくしている。ブラックユニットではＤＣ帯電方式を採用することで像担持体の長寿命化を図り、像担持体保護剤の塗布量も少ないことから保護層形成装置の長寿命化も図ることが可能である。カラーユニットでは、ＡＣ＋ＤＣ帯電方式を採用しているが、像担持体保護剤の塗布量を多くすることでＡＣハザードによる像担持体の摩耗を抑制している。
Thus, for example,
なお、特許文献２には、後述する課題を解決するための手段における像担持体保護剤と同様に、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩に無機添加剤として窒化ホウ素を配合してなる像担持体保護剤が記載されている。そして、この特許文献２には、像担持体保護剤の成型方法として、粉体状の潤滑剤を型に入れ型内で圧力をかけて成型する圧縮成型や、粉体状の潤滑剤を加熱して溶融しこれを型の中に流し込み、次いでこれを冷却して成型する溶融成型が記載されている。しかしながら、特許文献２では、どのような場合にどの成型方法を採用するかについては述べられていない。 Patent Document 2 discloses an image carrier obtained by blending boron nitride as an inorganic additive with a fatty acid metal salt such as zinc stearate as in the case of an image carrier protective agent in a means for solving the problems described later. Protective agents are described. In Patent Document 2, as a method for molding the image carrier protecting agent, a powdered lubricant is put into a mold and molded by applying pressure in the mold, or the powdered lubricant is heated. A melt molding method is described in which the product is melted and poured into a mold and then cooled and molded. However, Patent Document 2 does not describe which molding method is adopted in which case.
ところが、像担持体の長寿命化を図るために、特許文献１のようにブラックユニットとカラーユニットとで異なる帯電方式を採用すると、帯電装置のために複数種の電源を備えなければならず全体としてのコストが上がってしまう。また、特許文献１のように、異なる保護層塗布条件を採用すると、最適な保護層塗布装置の構成も異なる場合が多く、やはり全体としてのコストが上がってしまう。このように、ブラックユニットとカラーユニットとで異なる帯電方式や保護層塗布条件を採用する場合には、量産によるコスト低減が見込めない。
However, in order to extend the life of the image carrier, when different charging methods are employed for the black unit and the color unit as in
本発明は、以上の課題に鑑みなされたものである。その目的は、使用頻度が互いに異なる作像ユニットを複数備える画像形成装置であっても、作像ユニット毎の構成を大幅に変更することなく、使用頻度の高い作像ユニットの寿命を他の作像ユニットよりも延ばすことができる画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems. The purpose of the image forming apparatus includes a plurality of image forming units having different usage frequencies, and the life of an image forming unit that is frequently used can be reduced to another image without significantly changing the configuration of each image forming unit. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can be extended beyond an image unit.
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、トナー像を担持する像担持体と、該像担持体上のトナー像を転写媒体に転写する転写手段と、トナー像が該転写媒体に転写された後の該像担持体表面に少なくとも脂肪酸金属塩と無機添加剤とを含む像担持体保護層を形成する保護層形成手段とがそれぞれ配設される作像ユニットを複数備え、該作像ユニットの使用頻度が互いに異なる画像形成装置において、使用頻度の高い作像ユニットに配設された保護層形成手段には圧縮成型された像担持体保護剤を用い、使用頻度の低い作像ユニットに配設された保護層形成手段には溶融成型された像担持体保護剤を用い、且つ圧縮成型された像担持体保護剤は、溶融成型された像担持体保護剤に比べ無機添加剤となる窒化ホウ素の含有率が高いことを特徴とするものである。
請求項２の発明は、請求項１の画像形成装置において、複数並置された作像ユニットの内、上記使用頻度の高い作像ユニットは端部に並置されていることを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、圧縮成型された像担持体保護剤は、上記脂肪酸金属塩以外の組成物の含有率が１０％以上４０％以内であることを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１又は２の画像形成装置において、溶融成型された増担持体保護剤は上記脂肪酸金属塩以外の組成物の含有率が１％以上１５％以内であることを特徴とするものである。
請求項５の発明は、請求項１、２又は３の画像形成装置において、上記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、請求項１、２、３、４又は５の画像形成装置において、上記保護層形成手段は、上記像担持体と上記像担持体保護剤の双方に接触して該像担持体保護剤を削り取りながら、該像担持体に該像担持体保護剤を供給する供給部材を備えることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項１、２、３、４、５又は６の画像形成装置において、上記保護層形成手段は、上記像担持体上に付与された上記像担持体保護剤を押圧し被膜化する被膜化手段を備えることを特徴とするものである。
請求項８の発明は、請求項１、２、３、４、５、６又は７の画像形成装置において、上記転写手段よりも像担持体移動方向下流側、且つ上記保護層形成手段よりも像担持体移動方向上流側に、上記像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段を備えることを特徴とするものである。
請求項９の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７又は８の画像形成装置において、上記像担持体は、熱硬化性樹脂を含む最表層を備えることを特徴とするものである。
請求項１０の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８又は９の画像形成装置において、上記像担持体が感光体であることを特徴とするものである。
請求項１１の発明は、請求項１０の画像形成装置において、上記像担持体表面に接触又は近接して該像担持体表面を一様に帯電する帯電手段を備えることを特徴とするものである。
請求項１２の発明は、請求項１１の画像形成装置において、上記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とするものである。
請求項１３の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１又は１２の画像形成装置において、上記転写媒体が中間転写媒体であって、該中間転写媒体上に少なくとも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含む像担持体保護層を形成する保護層形成手段を備えることを特徴とするものである。
請求項１４の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２又は１３の画像形成装置において、上記トナー像は、円形度（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）が０．９３以上１．００以下であるトナーより形成されることを特徴とするものである。
請求項１５の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３又は１４の画像形成装置において、上記トナー像は、重量平均（Ｄ４）と個数平均（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上、１．４０以下であるトナーより形成されることを特徴とするものである。
請求項１６の発明は、請求項１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、又は１５の画像形成装置において、少なくとも上記像担持体と上記保護層形成手段とが、画像形成装置本体から一体に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジに組み込まれることを特徴とするものである。
In order to solve the above problems, an invention according to
According to a second aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first aspect, among the plurality of juxtaposed image forming units, the frequently used image forming unit is juxtaposed at an end portion. .
According to a third aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first or second aspect, the compression-molded image carrier protective agent has a content of a composition other than the fatty acid metal salt in the range of 10% to 40%. It is characterized by.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first or second aspect of the present invention, the content of the composition other than the fatty acid metal salt is 1% or more and 15% or less in the melt-molded increased carrier protective agent. It is a feature.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, or third aspect, the fatty acid metal salt is zinc stearate.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, the protective layer forming means is in contact with both the image carrier and the image carrier protective agent, and the image is formed. A supply member for supplying the image carrier protecting agent to the image carrier while removing the carrier protective agent is provided.
According to a seventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, the protective layer forming means presses the image carrier protective agent applied on the image carrier. And a film forming means for forming a film.
According to an eighth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth or seventh aspect, the image carrier moving direction downstream from the transfer unit and an image from the protective layer forming unit. A cleaning means for removing toner remaining on the surface of the image carrier is provided on the upstream side in the carrier movement direction.
A ninth aspect of the present invention is the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh or eighth aspect, wherein the image carrier includes an outermost layer including a thermosetting resin. To do.
According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, or ninth aspect, the image carrier is a photoconductor.
According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the tenth aspect, the image forming apparatus further comprises charging means for uniformly charging the surface of the image carrier in contact with or close to the surface of the image carrier. .
According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the eleventh aspect, the charging unit includes a voltage applying unit that applies a voltage having an AC component.
The invention of claim 13 is the image forming apparatus of
The invention according to claim 14 is the image forming apparatus according to
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelve, thirteen, or fourteenth image, D4) and a number average (D1) ratio (D4 / D1) are formed from a toner having a ratio of 1.00 to 1.40.
According to a sixteenth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth, eleventh, twelfth, thirteenth, fourteenth, or fifteenth aspect. And the protective layer forming means are incorporated into a process cartridge configured to be detachable integrally with the main body of the image forming apparatus.
本発明においては、使用頻度が互いに異なる複数の作像ユニットで、成型方法と窒化ホウ素の含有量とが互いに異なる像担持体保護剤を用いる。すなわち、使用頻度の高い作像ユニットには、像担持体保護剤に添加される無機添加剤の中でも、放電によって特性が変化し難く、放電を受けても脂肪酸金属塩に比べて潤滑性が失われにくい窒化ホウ素を使用頻度の低い作像ユニットに比べ多く含有させる。そのため、使用頻度の高い作像ユニットでは、窒化ホウ素等の無機添加物を多く含有しても比較的硬くなりにくい圧縮成型により作製された像担持体保護剤を用いる。圧縮成型された像担持体保護剤は、消費率（作像枚数に対する像担持体保護剤の削れ量）の変動が大きいものの、その不都合を補うだけの量の窒化ホウ素等の無機添加剤を含有させることができる。圧縮成型された像担持体保護剤は、初期において消費率が高すぎ、脂肪酸金属塩自体が像担持体とこれに当接する当接部材との間をすり抜け、すり抜けた脂肪酸金属塩自体が像担持体に接触又は近接して配設される帯電部材を汚染してしまうことがある。しかし、窒化ホウ素等の無機添加剤の添加によって脂肪酸金属塩自体のすり抜ける絶対量を減らすことができ、帯電部材の汚染も抑制することができる。また、豊富に添加された窒化ホウ素等の無機添加剤によって、潤滑性の維持効果も大きい。これにより、作像ユニットの使用頻度が高くても、像担持体や帯電装置の長寿命化を図ることができる。一方、使用頻度の低い作像ユニットの保護層形成手段には、溶融形成された像担持体保護剤を用いる。溶融成型された像担持体保護剤は、窒化ホウ素等の無機添加剤が多くなりすぎると硬くなりやすく保護層の形成が困難となるため、圧縮成型によるほどの無機添加剤を添加できない。しかし、溶融成型された像担持体保護剤は、無機添加剤の添加量が少なくても比較的安定した消費率を維持できるため、使用頻度の低い作像ユニットには十分である。また、溶融成型された像担持体保護剤は、圧縮成型された像担持体保護剤に比べ消費率も小さいため、像担持体保護装置に搭載する容量が少なくてすむ利点があり、省スペース化を図ることが可能である。このように、本発明においては、複数の作像ユニット毎に帯電装置や保護層塗布装置の構成を変更する必要がなく、保護層塗布装置に備える像担持体保護剤を変更するだけで、使用頻度の高い作像ユニットの寿命を他の作像ユニットよりも延ばすことができる。 In the present invention, an image carrier protecting agent having a different molding method and different boron nitride content is used in a plurality of image forming units having different usage frequencies. That is, among the image forming units that are frequently used, among the inorganic additives added to the image carrier protective agent, the characteristics hardly change due to the discharge, and even when subjected to the discharge, the lubricity is lost compared to the fatty acid metal salt. It contains a lot of hard-to-break boron nitride in comparison with imaging units that are infrequently used. For this reason, an image forming unit that is frequently used uses an image carrier protecting agent that is produced by compression molding that is hard to become relatively hard even if it contains a large amount of an inorganic additive such as boron nitride. The compression molded image carrier protective agent contains an inorganic additive such as boron nitride in an amount sufficient to compensate for the inconvenience, although the consumption rate (the amount of wear of the image carrier protective agent with respect to the number of images formed) varies greatly. Can be made. The compression-molded image carrier protective agent has an excessively high consumption rate in the initial stage, and the fatty acid metal salt itself slips between the image carrier and the abutting member in contact with the image carrier, and the slipped fatty acid metal salt itself carries the image. The charging member disposed in contact with or close to the body may be contaminated. However, by adding an inorganic additive such as boron nitride, the absolute amount of the fatty acid metal salt itself can be reduced, and contamination of the charging member can also be suppressed. In addition, the effect of maintaining lubricity is great due to the abundance of inorganic additives such as boron nitride. Thereby, even if the use frequency of the image forming unit is high, the life of the image carrier and the charging device can be extended. On the other hand, a melt-formed image carrier protective agent is used as a protective layer forming means of an image forming unit that is not frequently used. The melt-molded image carrier protective agent becomes hard when the amount of inorganic additives such as boron nitride is excessive, and it is difficult to form a protective layer. Therefore, it is impossible to add inorganic additives as much as compression molding. However, the melt-molded image carrier protective agent is sufficient for an image forming unit that is not frequently used because it can maintain a relatively stable consumption rate even if the amount of inorganic additive added is small. Also, the melt-molded image carrier protective agent has a lower consumption rate than the compression-molded image carrier protective agent, and therefore has the advantage of requiring less capacity to be mounted on the image carrier protective device, thus saving space. Can be achieved. As described above, in the present invention, it is not necessary to change the configuration of the charging device or the protective layer coating apparatus for each of the plurality of image forming units, and only the image carrier protective agent provided in the protective layer coating apparatus is used. The service life of a high-frequency image forming unit can be extended compared to other image forming units.
本発明は、使用頻度が異なる作像ユニットを複数備える画像形成装置であっても、作像ユニット毎の構成を大幅に変更することなく、使用頻度の高い作像ユニットの寿命を他の作像ユニットよりも延ばすことができる画像形成装置を提供できるという優れた効果がある。 Even if an image forming apparatus includes a plurality of image forming units having different use frequencies, the life of the image forming unit having a high use frequency can be reduced to another image forming unit without significantly changing the configuration of each image forming unit. There is an excellent effect that it is possible to provide an image forming apparatus that can be extended beyond the unit.
以下、本発明を電子写真方式の画像形成装置であるカラープリンタに適用した実施形態について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの要部構成を示す構成図である。このプリンタにおいては、図１に示すように、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色のトナー像を形成する４つの作像ユニット１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｋが、水平に延在する中間転写ベルト８に沿って所定の間隔で並置されている。以下、添字Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋはシアン、イエロー、マゼンタ、ブラックの各色をそれぞれ示すが、一部添字を省略して説明する。この作像ユニット１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｋは、矢印Ａ方向に回転する像担持体たる感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋを備え、その周囲にそれぞれ帯電ローラ２Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ、現像装置４Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ、転写ローラ５Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ、クリーニングブレード６Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋ、保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋが順に配置されている。また、この作像ユニット１０の下方には、露光装置３を備えている。上記帯電ローラ２は、感光体１表面に接触或いは近接して配置され、バイアスを印加することによって感光体１を所定の極性、所定の電位に帯電する。上記露光装置３は、発光素子としてＬＤ或いはＬＥＤを使用し、帯電ローラ２によって帯電された感光体１に画像データに基づいて変調した光を照射して、感光体１に静電潜像を形成する。現像装置４は、回転自在の現像スリーブ４ａとその内部に固定されたマグネットローラとを備えており、現像剤を現像スリーブ４ａ上に担持している。本実施形態では現像剤としてトナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いた二成分磁気ブラシ現像を用いているが、その他の現像方式としてキャリアを用いない一成分現像方式を用いてもよい。現像スリーブ４ａには現像バイアス電源から電圧が印加される。この現像バイアスと像担持体１表面に形成された静電潜像の電位との電位差により、現像領域における静電潜像に帯電したトナーを付着させて現像が行われる。上記転写ローラ５は、転写時に感光体１表面に所定の押圧力で接触し、電圧を印加することにより感光体１と転写ローラ５との間の転写ニップ部で感光体１表面のトナー像を中間転写ベルト８に転写するものである。クリーニングブレード６は、後述するように、転写後の感光体１上に残留する転写残トナーや放電により劣化した保護剤等の残留物を除去するものである。また、保護層形成ユニット７は、後述するように、感光体１上に少なくとも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含有する保護層を形成するものである。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a color printer which is an electrophotographic image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a main configuration of a printer according to the present embodiment. In this printer, as shown in FIG. 1, four
上記中間転写ベルト８は駆動ローラを含む複数の搬送ローラによって張架され、図中矢印Ｂ方向に移動可能に構成されている。各作像ユニット１０に対して中間転写ベルト８の移動方向下流側に二次転写ローラ９が配置されている。各作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍ、Ｋで現像された感光体１上のトナー像は転写ローラ５により転写電圧が印加された中間転写ベルト８に順次転写される。中間転写ベルト８上に多重転写されたイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの画像は、二次転写ローラ９によって用紙Ｐにまとめて転写される。用紙Ｐ上の多重トナー像は図示しない定着装置によって定着される。
The intermediate transfer belt 8 is stretched by a plurality of conveying rollers including a driving roller, and is configured to be movable in the direction of arrow B in the figure. A secondary transfer roller 9 is arranged on the downstream side in the moving direction of the intermediate transfer belt 8 with respect to each
なお、上記作像ユニット１０は、感光体１と、帯電ローラ２、現像装置４、転写ローラ５、クリーニングブレード６、保護層形成ユニット７等を一体的に備えたプロセスカートリッジとして、装置本体から着脱可能に構成されている。また、作像ユニット１０全体を交換できるように構成するだけではなく、感光体１、帯電ローラ２、現像装置４、転写ローラ５、クリーニングブレード６、保護層形成ユニット７のような単位でそれぞれ新しいものと交換できるような構成であってもよい。
The
次に、上記作像ユニット１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｋの構成について詳細に説明する。図２は、ブラック用作像ユニットの構成を示す構成図である。図３は、シアン用作像ユニットの構成を示す構成図である。なお、図３では、シアン用作像ユニットの構成を示したが、イエロー、マゼンタにおいても現像装置４に備えるトナー色が異なる以外は構成が同一である。図２及び図３に示すように、作像ユニット１０Ｃ、１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｋでは、上述したように、トナー色が異なる以外は、感光体１と、帯電ローラ２、現像装置４、転写ローラ５、クリーニングブレード６の構成は同一である。しかし、ブラック用作像ユニット１０Ｋにおける保護層形成ユニット７Ｋで使用される保護剤ブロック１４Ｋと、シアン、イエロー、マゼンタ用（カラー用）の作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍにおける保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍで使用される保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍとでは、その成型方法及び容量が異なる。
Next, the configuration of the
まず、上記保護層形成ユニット７Ｋの構成について説明する。図２に示すように、この保護層形成ユニット７Ｋは、後述する保護剤ブロック１４Ｋ、感光体１Ｋに保護剤を供給する塗布ブラシ１５Ｋ、感光体１Ｋ上に供給された保護剤を均する均しブレード１６Ｋ等を備えている。この塗布ブラシ１５Ｋは、不図示の回転数制御可能な駆動モータによって回転速度が制御され、感光体１Ｋに対して所定の線速差を持ちながら回転駆動され、保護剤ブロック１４を削り取り微粉化しながら感光体１Ｋに供給する。この塗布ブラシ１５Ｋとしては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものを用いることができる。このとき、保護剤ブロック１４Ｋは、押圧スプリング１７Ｋにより塗布ブラシ１５Ｋに対して図中矢印方向に押圧されている。押圧スプリング１７Ｋにより押圧する力は、感光体１Ｋ上に保護剤が延展し保護層の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。また、塗布ブラシ１５Ｋによって感光体１に供給された保護剤は、供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、均しブレード１６Ｋを設置することが好ましい。この均しブレード１６Ｋは、感光体１Ｋの回転方向に対してトレーディング支持され、感光体１表面の保護剤を均して緻密な塗布状態とする。
First, the configuration of the protective
ここで、上記保護層形成ユニット７Ｋに用いられる保護剤ブロック１４Ｋは、次のようにして得られるものである。本実施形態で用いる保護剤ブロック１４Ｋは、少なくとも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含み、圧縮成型されたものである。圧縮成型では、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素を主体とする粉体を混合後、この混合した粉体を成型型に投入し、型内で圧力をかけることで保護剤ブロック１４を得る。本実施形態に係る保護剤ブロック１４Ｋにおいては、脂肪酸金属塩以外の窒化ホウ素等の組成物の含有率が１０％以上４０％以内、より好ましくは１５〜３５％である。圧縮成型による保護剤ブロックは、溶融成型に比べ、窒化ホウ素等の無機添加剤の添加によって保護剤ブロックが硬くなりすぎることを防ぐことができるため、多量の窒化ホウ素等の無機添加剤を添加できる。よって、保護層形成ユニット７Ｋのように、長寿命化を図りたい場合には、圧縮成型が好ましい。しかし、圧縮成型による保護剤ブロック１４Ｋは消費率の制御が困難である。そのため、大容量の保護剤ブロック１４Ｋを用意する必要があるが、ブラック用の作像ユニット１０Ｋは、複数並置された作像ユニットのうち、端部に配設されるのが一般的である。本実施形態では中間転写ベルト８の移動方向最下流側に配設される。そのため、ブラック用の作像ユニット１０Ｋでは、大容量の保護剤ブロック１４Ｋのためのスペースを作るのが容易であり、大容量の保護剤ブロック１４Ｋの設置により高寿命化を図ることが可能である。
Here, the
次に、上記保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍの構成について説明する。図３に示すように、この保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍは、後述する保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍ、感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍに保護剤を供給する塗布ブラシ１５Ｃ、Ｙ、Ｍ、感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍ上に供給された保護剤を均する均しブレード１６Ｃ、Ｙ、Ｍ等を備えている。この塗布ブラシ１５Ｃ、Ｙ、Ｍは、不図示の回転数制御可能な駆動モータによって回転速度が制御され、感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍに対して所定の線速差を持ちながら回転駆動され、保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍを削り取り微粉化しながら感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍに供給する。この塗布ブラシ１５Ｃ、Ｙ、Ｍとしては、例えばブラシ繊維をパイル地にしたテープを金属製の芯金にスパイラル状に巻き付けてロールブラシとしたものを用いることができる。このとき、保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍは、押圧スプリング１７Ｃ、Ｙ、Ｍにより塗布ブラシ１５Ｃ、Ｙ、Ｍに対して図中矢印方向に押圧されている。押圧スプリング１７により押圧する力は、感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍ上に保護剤が延展し保護層の状態になる力で十分であり、線圧として５ｇｆ／ｃｍ以上８０ｇｆ／ｃｍ以下であることが好ましく、１０ｇｆ／ｃｍ以上６０ｇｆ／ｃｍ以下であることがより好ましい。また、塗布ブラシ１５Ｃ、Ｙ、Ｍによって感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍに供給された保護剤は、供給時に十分な保護層にならない場合があるため、より均一な保護層を形成するために、均しブレード１６Ｃ、Ｙ、Ｍを設置することが好ましい。この均しブレード１６Ｃ、Ｙ、Ｍは、感光体１の回転方向に対してトレーディング支持され、感光体１表面の保護剤を均して緻密な塗布状態とする。
Next, the configuration of the protective layer forming units 7C, Y, M will be described. As shown in FIG. 3, the protective layer forming units 7C, Y, and M are coating brushes 15C, Y, and M that supply protective agents to protective agent blocks 14C, Y, and M, and photoreceptors 1C, Y, and M, which will be described later. And leveling blades 16C, Y, M and the like for leveling the protective agent supplied onto the photoreceptors 1C, Y, M. The application brushes 15C, Y, and M are rotationally controlled by a drive motor (not shown) capable of controlling the rotational speed, and are rotationally driven with a predetermined linear speed difference with respect to the photoreceptors 1C, Y, and M to protect them. The agent blocks 14C, Y, M are scraped off and supplied to the photoreceptors 1C, Y, M while being pulverized. As the application brushes 15C, Y, and M, for example, a roll brush in which a tape having brush fibers piled around a metal core is spirally wound can be used. At this time, the protective agent blocks 14C, Y, M are pressed against the application brushes 15C, Y, M by the pressing springs 17C, Y, M in the direction of the arrow in the figure. The force to be pressed by the pressing spring 17 is sufficient when the protective agent spreads on the
ここで、上記保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍに用いられる保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍは、次のようにして得られるものである。本実施形態で用いる保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍは、少なくとも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含み、溶融成型されたものである。溶融成型では、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素を主体とする粉体を混合後、この混合した粉体を加熱して溶融し、これを成型型の中に流し込み、次いで冷却して保護剤ブロック１４を得る。本実施形態に係る保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍにおいては、脂肪酸金属塩以外の窒化ホウ素等の組成物の含有率が１％以上１５％以内、より好ましくは３〜１２％である。溶融成型による保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍの場合には、脂肪酸金属塩以外の窒化ホウ素等の組成物の含有量が１２％を超えると、保護剤ブロック１４が硬くなりすぎ、かえって感光体１Ｃ、Ｙ、Ｍを摩耗させてしまい好ましくない。しかし、溶融成型によれば、窒化ホウ素等の添加剤の添加量がある程度以下であれば、窒化ホウ素等の添加剤を添加した場合であっても、保護剤ブロックの消費率の変動を抑えることができる。よって、使用頻度の低いシアン、イエロー、マゼンタ用の保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍでは、小容量で済む溶融成型による保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍを用いる。これにより、作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍでは、保護層形成ユニット７Ｃ、Ｙ、Ｍのためのスペースを保護層形成ユニット７Ｋのように広げる必要がなく、省スペース化を図ることができる。
Here, the protective agent blocks 14C, Y, and M used in the protective layer forming units 7C, Y, and M are obtained as follows. The protective agent blocks 14C, Y, and M used in the present embodiment include at least a fatty acid metal salt and boron nitride and are melt-molded. In melt molding, a powder mainly composed of a fatty acid metal salt and boron nitride is mixed, the mixed powder is heated and melted, poured into a mold, and then cooled to protect the protective agent block 14. obtain. In the protective agent blocks 14C, Y, and M according to this embodiment, the content of a composition such as boron nitride other than the fatty acid metal salt is 1% or more and 15% or less, and more preferably 3 to 12%. In the case of the protective agent blocks 14C, Y, and M by melt molding, if the content of a composition such as boron nitride other than the fatty acid metal salt exceeds 12%, the protective agent block 14 becomes too hard, and instead the photoreceptor 1C. , Y and M are worn, which is not preferable. However, according to melt molding, if the amount of additives such as boron nitride is below a certain level, fluctuations in the consumption rate of the protective agent block can be suppressed even when additives such as boron nitride are added. Can do. Therefore, the protective layer forming units 7C, Y, and M for cyan, yellow, and magenta, which are used less frequently, use the protective agent blocks 14C, Y, and M by melt molding that require a small capacity. Thereby, in the image forming units 10C, Y, and M, it is not necessary to expand the space for the protective layer forming units 7C, Y, and M like the protective
なお、本実施形態のように、保護剤を均する均しブレード１６を設置する場合には、この均しブレード１６がクリーニング部材の機能を兼ねてもよいが、感光体１上の残留物を除去するクリーニング機能と、感光体１上の保護層を均する均し機能とは、適切な部材の摺擦状態が異なることがあるため、機能を分離することが好ましい。そして、より確実に均一な保護層を形成するためには、予めクリーニングブレード６にて感光体１上のトナーを主成分とする残留物を除去し、残留物が保護層内に混入しない方が好ましい。よって、本実施形態では、図２及び図３に示すように、保護層形成ユニット７よりも感光体移動方向上流側にクリーニングブレード６を設けている。
When the leveling blade 16 for leveling the protective agent is installed as in this embodiment, the leveling blade 16 may also function as a cleaning member. The cleaning function to be removed and the leveling function to level the protective layer on the
上記保護層形成ユニット７の保護剤ブロック１４に用いる脂肪酸金属塩の例としては、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウム、ステアリン酸亜鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレインサン銅、オレイン酸鉛、オレイン酸マンガン、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸コバルト、パルミチン酸鉛、パルミチン酸マグネシウム、パルミチン酸アルミニウム、パルミチン酸カルシウム、カプリル酸鉛、カプリン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、リシノール酸亜鉛、リシノール酸カドミウム及びそれらの混合物があるが、これに限るものではない。また、これらを混合して使用してもよい。 Examples of the fatty acid metal salt used in the protective agent block 14 of the protective layer forming unit 7 include barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate, copper stearate, strontium stearate, steer Calcium phosphate, cadmium stearate, magnesium stearate, zinc stearate, zinc oleate, magnesium oleate, iron oleate, cobalt oleate, copper oleate, lead oleate, manganese oleate, zinc palmitate, cobalt palmitate, Lead palmitate, magnesium palmitate, aluminum palmitate, calcium palmitate, lead caprylate, lead caprate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate, ricinoleic acid Lead, there is a ricinoleic acid cadmium and mixtures thereof, but not limited thereto. Moreover, you may mix and use these.
上述した脂肪酸金属塩のうち、特にステアリン酸亜鉛を用いることが好ましい。これはステアリン酸亜鉛が、他の脂肪酸金属塩と比較してクリーニング性及び感光体保護性（感光体上での伸展性）に優れている。また、ステアリン酸は、高級脂肪酸の中で最も安価であり、その中でも亜鉛の塩は疎水性に優れた非常に安定な物質である。 Of the fatty acid metal salts described above, it is particularly preferable to use zinc stearate. This is because zinc stearate is superior in cleaning property and photoreceptor protection (extensibility on the photoreceptor) as compared with other fatty acid metal salts. In addition, stearic acid is the cheapest of the higher fatty acids, and among them, the zinc salt is a very stable substance excellent in hydrophobicity.
また、保護剤ブロック１４に用いる脂肪酸金属塩以外の組成物としては、窒化ホウ素を含有することを必須とするが、他の無機添加剤、例えば、潤滑剤成分としてマイカ、二硫化モリブデン、二硫化タングステン、タルク、カオリン、モンモリロナイト、フッ化カルシウム、グラファイト、研磨剤成分としてシリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、マグネシア、フェライト及びマグネタイト等を含有していてもよい。なお、これら無機添加剤の潤滑剤成分と研磨剤成分との保護剤ブロック１４の硬さに影響する度合いは同じである。 Further, as a composition other than the fatty acid metal salt used for the protective agent block 14, it is essential to contain boron nitride, but other inorganic additives, for example, mica, molybdenum disulfide, disulfide as a lubricant component. Tungsten, talc, kaolin, montmorillonite, calcium fluoride, graphite, and abrasives may contain silica, alumina, titania, zirconia, magnesia, ferrite, magnetite and the like. The degree of influence of the lubricant component and the abrasive component of these inorganic additives on the hardness of the protective agent block 14 is the same.
また、上記保護層形成ユニット７の塗布ブラシ１５には、感光体１表面への機械的ストレスを抑制するためには、可撓性を持つブラシ繊維を用いることが好ましい。可撓性をもつブラシ繊維の具体的な材料としては、一般的に公知の材料から１種乃至２種以上を選択して使用することができる。具体的には、ポリオレフィン系樹脂（例えばポリエチレン、ポリプロピレン）；ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂（例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン）；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；スチレン−アクリル酸共重合体；スチレン−ブタジエン樹脂；フッ素樹脂（例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン）；ポリエステル；ナイロン；アクリル；レーヨン；ポリウレタン；ポリカーボネート；フェノール樹脂；アミノ樹脂（例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂）；などの内、可撓性を持つ樹脂を使用することができる。また、撓みの程度を調整するために、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等を複合して使用しても良い。
Further, in order to suppress mechanical stress on the surface of the
また、塗布ブラシ１５のブラシ繊維は、繊維径１０〜５００μｍ程度、ブラシの繊維の長さは１〜１５ｍｍ、ブラシ密度は１平方インチ当たり１万〜３０万本（１平方メートル当たり１．５×１０７〜４．５×１０8本）のものが好ましく用いられる。また、塗布ブラシには、供給の均一性やその安定性の面から、極カブラシ密度の高いものを使用することが好ましく、１本の繊維を数本〜数百本の微細な繊維から作ることも好ましい。例えば、３３３デシテックス＝６．７デシテックス×５０フィラメント（３００デニール＝６デニール×５０フィラメント）のように６．７デシテックス（６デニール）の微細な繊維を５０本束ねて１本の繊維として植毛することも可能である。 The brush fiber of the application brush 15 has a fiber diameter of about 10 to 500 μm, the length of the brush fiber is 1 to 15 mm, and the brush density is 10,000 to 300,000 per square inch (1.5 × 10 7 per square meter). ˜4.5 × 10 8) are preferably used. In addition, it is preferable to use a coating brush that has a high density of extreme power from the viewpoint of uniformity of supply and stability, and one fiber is made from several to several hundreds of fine fibers. Is also preferable. For example, bundling 50 fine fibers of 6.7 decitex (6 denier), such as 333 decitex = 6.7 decitex × 50 filament (300 denier = 6 denier × 50 filament), and implanting as one fiber Is also possible.
また、塗布ブラシ１５の表面には、必要に応じてブラシの表面形状や環境安定性などを安定化することなどを目的として被覆層を設けても良い。被覆層を構成する成分としては、ブラシ繊維の撓みに応じて変形することが可能な被覆層成分を用いることが好ましく、これらは、可撓性を保持し得る材料であれば、何ら限定されることなく使用でき、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、塩素化ポリエチレン、クロロスルホン化ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂；ポリスチレン、アクリル（例えばポリメチルメタクリレート）、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル、ポリビリケトン等のポリビニル及びポリビニリデン系樹脂；塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体；オルガノシロキサン結合からなるシリコーン樹脂又はその変成品（例えばアルキッド樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン等による変成品）；パーフルオロアルキルエーテル，ポリフルオロビニル、ポリフルオロビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン等の弗素樹脂；ポリアミド；ポリエステル；ポリウレタン；ポリカーボネート；尿素−ホルムアルデヒド樹脂等のアミノ樹脂；エポキシ樹脂や、これらの複合樹脂等が挙げられる。 Moreover, you may provide the coating layer in the surface of the application brush 15 for the purpose of stabilizing the surface shape of a brush, environmental stability, etc. as needed. As a component constituting the coating layer, it is preferable to use a coating layer component that can be deformed according to the bending of the brush fiber, and these are not limited as long as the material can maintain flexibility. Polyolefin resins such as polyethylene, polypropylene, chlorinated polyethylene and chlorosulfonated polyethylene; polystyrene, acrylic (for example, polymethyl methacrylate), polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, Polyvinyl and polyvinylidene resins such as polyvinyl carbazole, polyvinyl ether, and polybiliketones; vinyl chloride-vinyl acetate copolymers; silicone resins composed of organosiloxane bonds or modified products thereof (for example, alkyd resins, Modified products by reester resin, epoxy resin, polyurethane, etc.); Fluororesin such as perfluoroalkyl ether, polyfluorovinyl, polyfluorovinylidene, polychlorotrifluoroethylene; polyamide; polyester; polyurethane; polycarbonate; urea-formaldehyde resin, etc. Amino resins; epoxy resins, composite resins of these, and the like.
また、上記保護層形成ユニット７に用いる均しブレード１６の材料は、特に制限されるものではなく、例えばクリーニングブレード用材料として一般に公知の、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体を、単独又はブレンドして使用することができる。また、これらのゴムブレードは、感光体１との接点部部分を低摩擦係数材料でコーティングや含浸処理しても良い。また、弾性体の硬度を調整するために、他の有機フィラーや無機フィラーに代表される充填材を分散しても良い。
Further, the material of the leveling blade 16 used in the protective layer forming unit 7 is not particularly limited. For example, an elastic body such as urethane rubber, hydrin rubber, silicone rubber, or fluorine rubber, which is generally known as a cleaning blade material. Can be used alone or blended. In addition, these rubber blades may be coated or impregnated with a low friction coefficient material at the contact portion with the
これらの材料からなる均しブレード１６は、自由端が感光体１表面へ押圧当接できるように、ホルダに接着や融着等の任意の方法によって固定される。均しブレード１６のブレード厚みについては、押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね０．５〜５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、１〜３ｍｍ程度であればさらに好ましく使用できる。また、均しブレードのホルダから突き出し撓みを持たせることができる長さ、いわゆる自由長についても同様に押圧で加える力との兼ね合いで一義的に定義できるものではないが、概ね１〜１５ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、２〜１０ｍｍ程度であればさらに好ましく使用できる。
The leveling blade 16 made of these materials is fixed to the holder by any method such as adhesion or fusion so that the free end can be pressed against the surface of the
均しブレード１６の他の構成としては、バネ板等の弾性金属ブレード表面に、必要によりカップリング剤やプライマー成分等を介して、樹脂、ゴム、エラストマー等の表面層をコーティング、ディッピング等の方法で形成し、必要により熱硬化等を行い、さらに必要であれば表面研摩等を施して用いても良い。弾性金属ブレードの厚みは、０．０５〜３ｍｍ程度であれば好ましく使用でき、０．１〜１ｍｍ程度であればより好ましく使用できる。また、弾性金属ブレードでは、ブレードのねじれを抑止するために、取り付け後に支軸と略平行となる方向に、曲げ加工等の処理を施しても良い。表面層を形成する材料としては、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＰＶｄＦ等のフッ素樹脂や、フッ素系ゴム、メチルフェニルシリコーンエラストマー等のシリコーン系エラストマー等を、必要により充填剤と共に、用いることができるが、これに限定されるものではない。 Other configurations of the leveling blade 16 include a method of coating and dipping a surface layer of resin, rubber, elastomer, etc. on the surface of an elastic metal blade such as a spring plate, if necessary, via a coupling agent, a primer component, etc. It may be formed by heat curing or the like if necessary, and if necessary, surface polishing or the like may be applied. The thickness of the elastic metal blade is preferably about 0.05 to 3 mm, and more preferably about 0.1 to 1 mm. Moreover, in an elastic metal blade, in order to suppress the twist of a braid | blade, you may perform processes, such as a bending process, in the direction substantially parallel to a spindle after attachment. As a material for forming the surface layer, fluorine resin such as PFA, PTFE, FEP, PVdF, silicone elastomer such as fluorine rubber, methylphenyl silicone elastomer, and the like can be used together with a filler, if necessary. It is not limited to this.
次に、本発明において好適に用いられる感光体１について説明する。本発明で用いられる感光体１は、導電性支持体の上に感光層が設けられている。感光層の構成は電荷発生材と電荷輸送材を混在させた単層型、或いは電荷発生層の上に電荷輸送層を設けた順層型、或いは電荷輸送層の上に電荷発生層を設けた逆層型がある。また、感光体の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため、感光層の上に保護層を設けることもできる。感光層と導電性支持体の間には下引き層が設けられていてもよい。また各層には必要により可塑剤、酸化防止剤、レベリング剤等を適量添加することもできる。
Next, the
本発明で用いられる感光体１の導電性支持体としては、体積抵抗１０１０Ω・ｃｍ以下の導電性を示すもの、例えば、アルミニウム、ニッケル、クロム、ニクロム、銅、金、銀、白金などの金属、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物を、蒸着又はスパッタリングにより、フィルム状或いは円筒状のプラスチック、紙に被覆したもの、或いはアルミニウム、アルミニウム合金、ニッケル、ステンレスなどの板及びそれらを押し出し、引き抜きなどの工法でドラム状に素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した管などを使用することができる。ドラム状の支持体としては、直径が２０〜１５０ｍｍ、好ましくは、２４〜１００ｍｍ、さらに好ましくは２８〜７０ｍｍのものを用いることができる。ドラム状の支持体の直径が２０ｍｍ以下では、ドラム周辺に帯電、露光、現像、転写、クリーニングの各工程を配置することが物理的に難しく、ドラム状の支持体の直径が１５０ｍｍ以上では画像形成装置が大きくなってしまい好ましくない。特に、画像形成装置がタンデム型の場合には、複数の感光体を搭載する必要があるため、直径は７０ｍｍ以下、好ましくは６０ｍｍ以下であることが好ましい。また、特開昭５２−３６０１６号公報に開示されたエンドレスニッケルベルト、エンドレスステンレスベルトも導電性支持体として用いることができる。
Examples of the conductive support of the
本発明で用いられる感光体１の下引層としては、樹脂或いは白色顔料と樹脂を主成分としたもの、及び導電性基体表面を化学的或いは電気化学的に酸化させた酸化金属膜等が例示できるが、白色顔料と樹脂を主成分とするものが好ましい。白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物が挙げられ、中でも導電性基体からの電荷の注入防止性が優れる酸化チタンを含有させることが最も好ましい。下引層に用いる樹脂としてはポリアミド、ポリビニルアルコール、カゼイン、メチルセルロース等の熱可塑性樹脂、アクリル、フェノール、メラミン、アルキッド、不飽和ポリエステル、エポキシ等の熱硬化性樹脂、これらの中の一種或いは多種の混合物を例示することができる。
Examples of the undercoat layer of the
本発明で用いられる感光体１の電荷発生物質としては、例えば、モノアゾ系顔料、ビスアゾ系顔料、トリスアゾ系顔料、テトラキスアゾ顔料等のアゾ顔料、トリアリールメタン系染料、チアジン系染料、オキサジン系染料、キサンテン系染料、シアニン系色素、スチリル系色素、ピリリウム系染料、キナクリドン系顔料、インジゴ系顔料、ペリレン系顔料、多環キノン系顔料、ビスベンズイミダゾール系顔料、インダスロン系顔料、スクアリリウム系顔料、フタロシアニン系顔料等の有機系顔料及び染料や、セレン、セレン−ヒ素、セレン−テルル、硫化カドミウム、酸化亜鉛、酸化チタン、アモルファスシリコン等の無機材料を使用することができ、電荷発生物質は一種或いは多種混合して使用することができる。下引層は、一層であっても、複数の層で構成しても良い。
Examples of the charge generating substance of the
本発明で用いられる感光体１の電荷輸送物質としては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、カルバゾール誘導体、テトラゾール誘導体、メタロセン誘導体、フェノチアジン誘導体、ピラゾリン化合物、ヒドラゾン化合物、スチリル化合物、スチリルヒドラゾン化合物、エナミン化合物、ブタジエン化合物、ジスチリル化合物、オキサゾール化合物、オキサジアゾール化合物、チアゾール化合物、イミダゾール化合物、トリフェニルアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリフェニルメタン誘導体等の一種或いは多種を混合して使用することができる。
Examples of the charge transport material of the
上記電荷発生層、電荷輸送層の感光層を形成するのに使用する結着樹脂としては、電気絶縁性であり、それ自体公知の熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂及び光導電性樹脂等を使用することができ、適当な結着樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリエステル、フェノキシ樹脂、（メタ）アクリル樹脂、ポリスチレン、ポリカーボネ−ト、ポリアリレート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ＡＢＳ樹脂等の熱可塑性樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂、イソシアネート樹脂、アルキッド樹脂、シリコーン樹脂、熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルアントラセン、ポリビニルピレン等の光導電性樹脂など一種の結着樹脂或いは多種と結着樹脂の混合物を挙げることができるが、特にこれらのものに限定されるものではない。 The binder resin used to form the photosensitive layer of the charge generation layer and the charge transport layer is electrically insulating and is a known thermoplastic resin, thermosetting resin, photocurable resin, and photoconductive material. Suitable binder resins include, for example, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, vinyl chloride-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer, Ethylene-vinyl acetate copolymer, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, polyester, phenoxy resin, (meth) acrylic resin, polystyrene, polycarbonate, polyarylate, thermoplastic resin such as polysulfone, polyethersulfone, ABS resin, phenol resin , Epoxy resin, urethane resin, melamine resin, isocyanate resin, alkyd resin, Examples thereof include a thermosetting resin such as a ricone resin, a thermosetting acrylic resin, a kind of binder resin such as a photoconductive resin such as polyvinyl carbazole, polyvinyl anthracene, and polyvinyl pyrene, or a mixture of various binder resins. In particular, it is not limited to these.
また、本発明で用いられる感光体１の各層に使用される酸化防止剤としては、例えば以下のものが挙げられる。
モノフェノール系化合物；２，６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−エチルフェノール、ステアリル−β−（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート、３−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシニソールなど。
ビスフェノール系化合物；２，２’−メチレン−ビス−（４−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、２，２’−メチレン−ビス−（４−エチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−チオビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）、４，４’−ブチリデンビス−（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）など。
高分子フェノール系化合物；１，１，３−トリス−（２−メチル−４−ヒドロキシ−５−ｔ−ブチルフェニル）ブタン、１，３，５−トリメチル−２，４，６−トリス（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシベンジル）ベンゼン、テトラキス−［メチレン−３−（３’，５’−ジ−ｔ−ブチル−４’−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］メタン、ビス［３，３’−ビス（４’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチルフェニル）ブチリックアシッド］グリコールエステル、トコフェノール類など。
パラフェニレンジアミン類；Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ−ｓｅｃ−ブチル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジ−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−ジ−ｔーブチル−ｐ−フェニレンジアミンなど。
ハイドロキノン類；２，５−ジ−ｔ−オクチルハイドロキノン、２，６−ジドデシルハイドロキノン、２−ドデシルハイドロキノン、２−ドデシル−５−クロロハイドロキノン、２−ｔ−オクチル−５−メチルハイドロキノン、２−（２−オクタデセニル）−５−メチルハイドロキノンなど。
有機硫黄化合物類；ジラウリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジステアリル−３，３’−チオジプロピオネート、ジテトラデシル−３，３’−チオジプロピオネートなど。
有機燐化合物類；トリフェニルホスフィン、トリ（ノニルフェニル）ホスフィン、トリ（ジノニルフェニル）ホスフィン、トリクレジルホスフィン、トリ（２，４−ジブチルフェノキシ）ホスフィンなど。
Examples of the antioxidant used in each layer of the
Monophenol compounds; 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-butyl-4-ethylphenol, stearyl-β- (3,5-di- t-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate, 3-t-butyl-4-hydroxynisol and the like.
Bisphenol compounds; 2,2′-methylene-bis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2′-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4 ′ -Thiobis- (3-methyl-6-t-butylphenol), 4,4'-butylidenebis- (3-methyl-6-t-butylphenol) and the like.
High molecular phenolic compound; 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-5-tert-butylphenyl) butane, 1,3,5-trimethyl-2,4,6-tris (3 5-di-t-butyl-4-hydroxybenzyl) benzene, tetrakis- [methylene-3- (3 ′, 5′-di-t-butyl-4′-hydroxyphenyl) propionate] methane, bis [3,3 '-Bis (4'-hydroxy-3'-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, tocophenols, and the like.
Para-phenylenediamines; N-phenyl-N′-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-sec-butyl-p-phenylenediamine, N-phenyl-N-sec-butyl-p-phenylenediamine, N, N′-di-isopropyl-p-phenylenediamine, N, N′-dimethyl-N, N′-di-t-butyl-p-phenylenediamine and the like.
Hydroquinones; 2,5-di-t-octylhydroquinone, 2,6-didodecylhydroquinone, 2-dodecylhydroquinone, 2-dodecyl-5-chlorohydroquinone, 2-t-octyl-5-methylhydroquinone, 2- ( 2-octadecenyl) -5-methylhydroquinone and the like.
Organic sulfur compounds; dilauryl-3,3′-thiodipropionate, distearyl-3,3′-thiodipropionate, ditetradecyl-3,3′-thiodipropionate, and the like.
Organic phosphorus compounds; triphenylphosphine, tri (nonylphenyl) phosphine, tri (dinonylphenyl) phosphine, tricresylphosphine, tri (2,4-dibutylphenoxy) phosphine, and the like.
また、本発明で用いられる感光体１の各層に使用される可塑剤としては、例えばジブチルフタレート、ジオクチルフタレートなどの一般的な樹脂の可塑剤として使用されているものがそのまま使用でき、その使用量は結着樹脂１００重量部に対して０〜３０重量部程度が適当である。
In addition, as a plasticizer used for each layer of the
また、本発明で用いられる感光体１の電荷輸送層中にレベリング剤を添加してもかまわない。レベリング剤としては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル等のシリコーンオイル類や、測鎖にパーフルオロアルキル基を有するポリマー或いはオリゴマーが使用され、その使用量は、バインダー樹脂１００重量部に対して、０〜１重量部が適当である。
Further, a leveling agent may be added to the charge transport layer of the
本発明で用いられる感光体１の表面層は、前述のように、感光体１の機械的強度、耐磨耗性、耐ガス性、クリーニング性等の向上のため設けられる。表面層としては、感光層よりも機械的強度の高い高分子、高分子に無機フィラーを分散させたものが例示できる。表面層に用いる高分子は、熱可塑性高分子、熱硬化性高分子、何れの高分子であっても良いが、熱硬化性高分子は機械的強度が高く、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を抑える能力が極めて高いためたいへん好ましい。表面層は薄い膜厚であれば、電荷輸送能力を有していなくても支障はないが、電荷輸送能力を有しない表面層を厚く形成すると、感光体の感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇を引き起こしやすいため、表面層中に前述の電荷輸送物質を含有させるか、保護層に用いる高分子に電荷輸送能力を有するものを用いることが好ましい。感光層と表面層との機械的強度は一般に大きく異なるため、クリーニングブレードとの摩擦により保護層が磨耗し消失すると、すぐに感光層は磨耗してしまうため、表面層を設ける場合には、表面層は十分な膜厚とすることが重要であり、０．０１〜１２μｍ、好ましくは１〜１０μｍ、さらに好ましくは２〜８μｍとすることが好ましい。表面層の膜厚が０．１μｍ以下では、薄すぎてクリーニングブレードとの摩擦により部分的に消失しやすくなり、消失した部分から感光層の磨耗が進んでしまうため好ましくない。表面層の膜厚が１２μｍ以上では、感度低下、露光後電位上昇、残留電位上昇が生じやすく、特に電荷輸送能力を有する高分子を用いる場合には、電荷輸送能力を有する高分子のコストが高くなってしまうため好ましくない。
As described above, the surface layer of the
上記表面層に用いる高分子としては、画像形成時の書き込み光に対して透明で、絶縁性、機械的強度、接着性に優れたものが望ましく、ＡＢＳ樹脂、ＡＣＳ樹脂、オレフィン−ビニルモノマー共重合体、塩素化ポリエーテル、アリル樹脂、フェノール樹脂、ポリアセタール、ポリアミド、ポリアミドイミド、ポリアクリレート、ポリアリルスルホン、ポリブチレン、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、アクリル樹脂、ポリメチルベンテン、ポリプロピレン、ポリフェニレンオキシド、ポリスルホン、ポリスチレン、ＡＳ樹脂、ブタジエン−スチレン共重合体、ポリウレタン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、エポキシ樹脂等の樹脂が挙げられる。これらの高分子は熱可塑性高分子であっても良いが、高分子の機械的強度を高めるため、多官能のアクリロイル基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基等を持つ架橋剤により架橋し、熱硬化性高分子とすることで、表面層の機械的強度は増大し、クリーニングブレードとの摩擦による磨耗を大幅に減少させることができる。 The polymer used for the surface layer is preferably a polymer that is transparent to the writing light at the time of image formation and has excellent insulating properties, mechanical strength, and adhesiveness. ABS resin, ACS resin, olefin-vinyl monomer copolymer Coalescence, chlorinated polyether, allyl resin, phenol resin, polyacetal, polyamide, polyamideimide, polyacrylate, polyallylsulfone, polybutylene, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyethersulfone, polyethylene, polyethylene terephthalate, polyimide, acrylic resin, poly Examples of resins include methylbenten, polypropylene, polyphenylene oxide, polysulfone, polystyrene, AS resin, butadiene-styrene copolymer, polyurethane, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, and epoxy resin. It is. These polymers may be thermoplastic polymers, but in order to increase the mechanical strength of the polymers, they are crosslinked with a crosslinking agent having a polyfunctional acryloyl group, carboxyl group, hydroxyl group, amino group, etc. By using a curable polymer, the mechanical strength of the surface layer is increased, and wear due to friction with the cleaning blade can be greatly reduced.
上述したように、感光体１の表面層は電荷輸送能力を有していることが好ましく、表面層に電荷輸送能力を持たせるためには、表面層に用いる高分子と前述の電荷輸送物質を混合して用いる方法、電荷輸送能力を有する高分子を表面層に用いる方法が考えられ、後者の方法が、高感度で露光後電位上昇、残留電位上昇が少ない感光体を得ることができ好ましい。
As described above, the surface layer of the
次に、本発明において好適に用いられる中間転写媒体について説明する。図１においては中間転写媒体として中間転写ベルト８を用いたが、ベルト状に限定されるものではなく、円筒状であってもよい。この中間転写媒体に用いられるものとしては、体積抵抗１０５〜１０１１Ω・ｃｍの導電性を示すものが好ましい。体積抵抗が１０５Ω・ｃｍを下回る場合には、感光体から中間転写媒体上へトナー像の転写が行われる際に、放電を伴いトナー像が乱れるいわゆる転写チリが生じることがあり、１０１１Ω・ｃｍを上回る場合には、中間転写媒体から紙などの転写媒体へトナー像を転写した後に、中間転写媒体上へトナー像の対抗電荷が残留し、次の画像上に残像として現れることがある。 Next, an intermediate transfer medium preferably used in the present invention will be described. Although the intermediate transfer belt 8 is used as an intermediate transfer medium in FIG. 1, the belt is not limited to a belt shape, and may be a cylindrical shape. As the medium used for the intermediate transfer medium, a medium having a volume resistance of 10 5 to 10 11 Ω · cm is preferable. If the volume resistivity is below 10 5 Omega · cm, when the transfer of the toner image is performed onto the intermediate transfer medium from the photosensitive member, there is so-called transfer dust which the toner image with the discharge is disturbed occurs, 10 11 If it exceeds Ω · cm, after the toner image is transferred from the intermediate transfer medium to a transfer medium such as paper, the counter charge of the toner image remains on the intermediate transfer medium and appears as an afterimage on the next image. is there.
上記中間転写媒体としては、例えば、酸化スズ、酸化インジウムなどの金属酸化物やカーボンブラック等の導電性粒子や導電性高分子を、単独又は併用して熱可塑性樹脂と共に混練後、押し出し成型したベルト状或いは円筒状のプラスチックなどを使用することができる。この他に、熱架橋反応性のモノマーやオリゴマーを含む樹脂液に、必要により上述の導電性粒子や導電性高分子を加え、加熱しつつ遠心成型を行い、無端ベルト状の中間転写媒体を得ることもできる。中間転写媒体に表面層を設ける際には、上述の感光体表面層に使用した表面層材料の内、電荷輸送材料を除く組成物に、適宜、導電性物質を併用して抵抗調整を行い、使用することができる。 As the intermediate transfer medium, for example, a metal oxide such as tin oxide or indium oxide, a conductive particle such as carbon black, or a conductive polymer, alone or in combination, kneaded with a thermoplastic resin, and then an extrusion molded belt A cylindrical or cylindrical plastic can be used. In addition, the above-mentioned conductive particles and conductive polymer are added to a resin solution containing a thermal crosslinking reactive monomer or oligomer, if necessary, and subjected to centrifugal molding while heating to obtain an endless belt-shaped intermediate transfer medium You can also. When providing a surface layer on the intermediate transfer medium, among the surface layer materials used for the above-mentioned photoreceptor surface layer, the composition excluding the charge transport material is appropriately adjusted in combination with a conductive substance, Can be used.
次に、本発明において好適に用いられるトナーについて説明する。まず、本発明で用いられるトナーは、平均円形度が０．９３〜１．００であることが好ましい。下記式（１）より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合１．００を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度ＳＲ＝粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長
・・・式１
Next, the toner suitably used in the present invention will be described. First, the toner used in the present invention preferably has an average circularity of 0.93 to 1.00. The value obtained from the following formula (1) is defined as circularity. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image
...
平均円形度が０．９３〜１．００の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一にかかり、転写中抜けが生じにくい。また、トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。さらに、トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、像担持体の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。 When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, and the contact area between the toner particles and between the toner particles and the photosensitive member is small, so that the transferability is excellent. Since there are no angular toner particles in the toner that forms the dots, when the pressure is brought into contact with the transfer medium during the transfer, the pressure is uniformly applied to the entire toner that forms the dots, and the transfer is not easily lost. Further, since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing device is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated. Further, since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surface of the image carrier is not damaged or worn.
次に、円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置ＦＰＩＡ−１０００を用いて測定することができる。具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を０．１〜０．５ｍｌ加え、さらに測定試料を０．１〜０．５ｇ程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行い、分散液濃度を３０００〜１００００個／μｌとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
Next, a method for measuring the circularity will be described.
The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics. As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate, is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been previously removed, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the shape and particle size of the toner are measured by the above apparatus with the dispersion concentration being 3000 to 10000 / μl.
また、本発明で用いるトナーは、重量平均径Ｄ４が３〜１０μｍであることが好ましい。この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。重量平均径Ｄ４が３μｍ未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。重量平均径Ｄ４が１０μｍを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。 The toner used in the present invention preferably has a weight average diameter D4 of 3 to 10 μm. In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent. When the weight average diameter D4 is less than 3 μm, phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur. When the weight average diameter D4 exceeds 10 μm, it is difficult to suppress scattering of characters and lines.
また、本発明で用いるトナーは、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０であることが好ましい。（Ｄ４／Ｄ１）の値が１に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。よって、重量平均径Ｄ４と個数平均径Ｄ１の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００〜１．４０の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に且つ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。 Further, the toner used in the present invention preferably has a ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of 1.00 to 1.40. The closer the value of (D4 / D1) is to 1, the sharper the particle size distribution of the toner. Therefore, when the ratio of the weight average diameter D4 to the number average diameter D1 (D4 / D1) is in the range of 1.00 to 1.40, the selective development due to the toner particle diameter does not occur, and the image quality is excellent. Since the toner particle size distribution is sharp, the triboelectric charge amount distribution is also sharp, and fogging is suppressed. If the toner particle diameter is uniform, the latent image dots are developed so as to be arranged densely and orderly, and thus the dot reproducibility is excellent.
次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターＴＡ−ＩＩやコールターマルチサイザーＩＩ（いずれもコールター社製）があげられる。以下に測定方法について述べる。 Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described. Examples of the measuring device for the particle size distribution of toner particles by the Coulter counter method include Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
まず、電解水溶液１００〜１５０ｍｌ中に分散剤として界面活性剤（好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩）を０．１〜５ｍｌ加える。ここで、電解液とは１級塩化ナトリウムを用いて約１％ＮａＣｌ水溶液を調製したもので、例えばＩＳＯＴＯＮ−ＩＩ（コールター社製）が使用できる。ここで、さらに測定試料を２〜２０ｍｇ加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約１〜３分間分散処理を行ない、前記測定装置により、アパーチャーとして１００μｍアパーチャーを用いて、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径Ｄ４、個数平均径Ｄ１を求めることができる。チャンネルとしては、２．００〜２．５２μｍ未満；２．５２〜３．１７μｍ未満；３．１７〜４．００μｍ未満；４．００〜５．０４μｍ未満；５．０４〜６．３５μｍ未満；６．３５〜８．００μｍ未満；８．００〜１０．０８μｍ未満；１０．０８〜１２．７０μｍ未満；１２．７０〜１６．００μｍ未満；１６．００〜２０．２０μｍ未満；２０．２０〜２５．４０μｍ未満；２５．４０〜３２．００μｍ未満；３２．００〜４０．３０μｍ未満の１３チャンネルを使用し、粒径２．００μｍ以上乃至４０．３０μｍ未満の粒子を対象とする。 First, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkyl benzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution. Here, the electrolytic solution is a solution prepared by preparing a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner can be obtained. As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 Less than 35 to 8.00 μm; less than 8.00 to less than 10.08 μm; less than 10.08 to less than 12.70 μm; less than 12.70 to less than 16.00 μm; less than 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.
また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び／又は伸長反応させて製造されるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。 In addition, as such a substantially spherical toner, a toner composition containing a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of fine resin particles. A toner produced by crosslinking and / or elongation reaction is preferred. The toner produced by this reaction can reduce the hot offset by curing the toner surface, and can prevent the fixing device from becoming dirty and appearing on the image.
トナーの製造に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長或いは架橋する化合物としては、アミン類（Ｂ）が挙げられる。イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー（Ａ）としては、ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート（３）と反応させたものなどが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基（アルコール性水酸基及びフェノール性水酸基）、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。 Examples of the prepolymer made of a modified polyester resin that can be used in the production of the toner include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, and examples of the compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines (B). Is mentioned. Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a polycondensate of a polyol (1) and a polycarboxylic acid (2) and a polyester having an active hydrogen group further reacted with a polyisocyanate (3). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include a hydroxyl group (alcoholic hydroxyl group and phenolic hydroxyl group), an amino group, a carboxyl group, a mercapto group, and the like. Among these, an alcoholic hydroxyl group is preferable.
上記ポリオール（１）としては、ジオール（１−１）及び３価以上のポリオール（１−２）が挙げられ、ジオール（１−１）単独、又はジオール（１−１）と少量の（１−２）の混合物が好ましい。ジオール（１−１）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコール及びビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、及びこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上のポリオール（１−２）としては、３〜８価又はそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。 Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a trivalent or higher polyol (1-2). The diol (1-1) alone or the diol (1-1) and a small amount of (1- The mixture of 2) is preferred. Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol, etc.) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the above alicyclic diol; Examples include adducts of alkylene oxides (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) of enols. Among these, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. Examples of the trivalent or higher polyol (1-2) include 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.
上記ポリカルボン酸（２）としては、ジカルボン酸（２−１）及び３価以上のポリカルボン酸（２−２）が挙げられ、ジカルボン酸（２−１）単独、及びジカルボン酸（２−１）と少量の３価以上のポリカルボン酸（２−２）の混合物が好ましい。ジカルボン酸（２−１）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸及び炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上のポリカルボン酸（２−２）としては、炭素数９〜２０の芳香族ポリカルボン酸（トリメリット酸、ピロメリット酸など）などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸（２）としては、上述のものの酸無水物又は低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いてポリオール（１）と反応させてもよい。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）の比率は、水酸基[ＯＨ]とカルボキシル基[ＣＯＯＨ]の当量比[ＯＨ]／[ＣＯＯＨ]として、通常２／１〜１／１、好ましくは１．５／１〜１／１、さらに好ましくは１．３／１〜１．０２／１である。 Examples of the polycarboxylic acid (2) include a dicarboxylic acid (2-1) and a trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). The dicarboxylic acid (2-1) alone and the dicarboxylic acid (2-1) ) And a small amount of a trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing. The ratio of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
ポリイソシアネート（３）としては、脂肪族ポリイソシアネート（テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、２，６−ジイソシアナトメチルカプロエートなど）；脂環式ポリイソシアネート（イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど）；芳香族ジイソシアネート（トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど）；芳香脂肪族ジイソシアネート（α，α，α'，α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど）；イソシアヌレート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；及びこれら２種以上の併用が挙げられる。 Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactams And a combination of two or more of these.
ポリイソシアネート（３）の比率は、イソシアネート基[ＮＣＯ]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[ＯＨ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＯＨ]として、通常５／１〜１／１、好ましくは４／１〜１．２／１、さらに好ましくは２．５／１〜１．５／１である。[ＮＣＯ]／[ＯＨ]が５を超えると低温定着性が悪化する。[ＮＣＯ]のモル比が１未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のポリイソシアネート（３）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０重量％、好ましくは１〜３０重量％、さらに好ましくは２〜２０重量％である。０．５重量％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、４０重量％を超えると低温定着性が悪化する。イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常１個以上、好ましくは、平均１．５〜３個、さらに好ましくは、平均１．８〜２．５個である。１分子当たり１個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of the polyisocyanate (3) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates. The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
上記アミン類（Ｂ）としては、ジアミン（Ｂ１）、３価以上のポリアミン（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、及びＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。ジアミン（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；及び脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上のポリアミン（Ｂ２）としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール（Ｂ３）としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン（Ｂ４）としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸（Ｂ５）としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。Ｂ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）としては、前記Ｂ１〜Ｂ５のアミン類とケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１及びＢ１と少量のＢ２の混合物である。 As the amines (B), the diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), amino alcohol (B3), amino mercaptan (B4), amino acid (B5), and amino groups of B1 to B5 were blocked. (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the B1 to B5 amino group blocked (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the B1 to B5 amines and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、及びそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。 Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
アミン類（Ｂ）の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）中のイソシアネート基[ＮＣＯ]と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基[ＮＨｘ]の当量比[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。[ＮＣＯ]／[ＮＨｘ]が２を超えたり、１／２未満では、ウレア結合で変性されたポリエステル（ｉ）の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア変性ポリエステル（ｉ）中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常１００／０〜１０／９０であり、好ましくは８０／２０〜２０／８０、さらに好ましくは、６０／４０〜３０／７０である。ウレア結合のモル比が１０％未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。 The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the polyester (i) modified with a urea bond becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. In the present invention, the urea-modified polyester (i) may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.
これらの反応により、トナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル（ｉ）を作成できる。これらウレア変性ポリエステル（ｉ）は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量平均分子量は、通常１万以上、好ましくは２万〜１０００万、さらに好ましくは３万〜１００万である。１万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル（ii）を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステル（ｉ）単独の場合は、数平均分子量は、通常２００００以下、好ましくは１０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。 By these reactions, a modified polyester used in the toner, particularly urea-modified polyester (i) can be prepared. These urea-modified polyesters (i) are produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described later is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. In the case of urea-modified polyester (i) alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color device are deteriorated.
また、本発明においては、ウレア変性ポリエステル（ｉ）の単独使用だけでなく、このウレア変性ポリエステル（ｉ）と共に、変性されていないポリエステル（ii）を結着樹脂成分として含有させることもできる。変性されていないポリエステル（ii）を併用することで、低温定着性及びフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。変性されていないポリエステル（ii）としては、前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）のポリエステル成分と同様なポリオール（１）とポリカルボン酸（２）との重縮合物などが挙げられ、好ましいものもウレア変性ポリエステル（ｉ）と同様である。また、変性されていないポリエステル（ii）は、無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。ウレア変性ポリエステル（ｉ）と変性されていないポリエステル（ii）は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、ウレア変性ポリエステル（ｉ）のポリエステル成分と変性されていないポリエステル（ii）は、類似の組成が好ましい。変性されていないポリエステル（ii）を含有させる場合の（ｉ）と（ii）の重量比は、通常５／９５〜８０／２０、好ましくは５／９５〜３０／７０、さらに好ましくは５／９５〜２５／７５、特に好ましくは７／９３〜２０／８０である。ウレア変性ポリエステル（ｉ）の重量比が５％未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。 In the present invention, not only the urea-modified polyester (i) is used alone, but also the urea-modified polyester (i) and an unmodified polyester (ii) can be contained as a binder resin component. By using polyester (ii) that has not been modified in combination, low-temperature fixability and glossiness when used in a full-color apparatus are improved, which is preferable to single use. Examples of the unmodified polyester (ii) include polycondensates of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) similar to the polyester component of the urea-modified polyester (i), and preferable ones are urea-modified. It is the same as polyester (i). The unmodified polyester (ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, and may be modified with a urethane bond, for example. The urea-modified polyester (i) and the unmodified polyester (ii) are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component of the urea-modified polyester (i) and the unmodified polyester (ii) preferably have a similar composition. When the unmodified polyester (ii) is contained, the weight ratio of (i) to (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95. To 25/75, particularly preferably 7/93 to 20/80. When the weight ratio of the urea-modified polyester (i) is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.
変性されていないポリエステル（ii）のピーク分子量は、通常１０００〜３００００、好ましくは１５００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。１０００未満では耐熱保存性が悪化し、１００００を超えると低温定着性が悪化する。変性されていないポリエステル（ii）の水酸基価は５以上であることが好ましく、さらに好ましくは１０〜１２０、特に好ましくは２０〜８０である。５未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。変性されていないポリエステル（ii）の酸価は通常１〜３０、好ましくは５〜２０である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。 The peak molecular weight of the unmodified polyester (ii) is usually 1000 to 30000, preferably 1500 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of the unmodified polyester (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of unmodified polyester (ii) is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
本発明において、結着樹脂のガラス転移点温度Ｔｇは通常５０〜７０℃、好ましくは５５〜６５℃である。５０℃未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、７０℃を超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１００００ｄｙｎｅ／ｃｍ２となる温度ＴＧ’が、通常１００℃以上、好ましくは１１０〜２００℃である。１００℃未満では耐ホットオフセット性が悪化する。結着樹脂の粘性としては、測定周波数２０Ｈｚにおいて１０００ポイズとなる温度Ｔηが、通常１８０℃以下、好ましくは９０〜１６０℃である。１８０℃を超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、温度ＴＧ’は温度Ｔηより高いことが好ましい。言い換えると温度ＴＧ’と温度Ｔηの差（ＴＧ’−Ｔη）は０℃以上が好ましい。さらに好ましくは１０℃以上であり、特に好ましくは２０℃以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、温度Ｔηと温度Ｔｇの差は０〜１００℃が好ましい。さらに好ましくは１０〜９０℃であり、特に好ましくは２０〜８０℃である。 In the present invention, the glass transition temperature Tg of the binder resin is usually 50 to 70 ° C., preferably 55 to 65 ° C. If it is less than 50 ° C., the blocking of the toner during high temperature storage deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. As the storage elastic modulus of the binder resin, the temperature TG ′ at which the measurement frequency is 20 Hz is 10000 dyne / cm 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C., the resistance to hot offset deteriorates. As the viscosity of the binder resin, the temperature Tη at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C, the low-temperature fixability deteriorates. That is, the temperature TG ′ is preferably higher than the temperature Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference (TG′−Tη) between the temperature TG ′ and the temperature Tη is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between the temperature Tη and the temperature Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.
結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール（１）とポリカルボン酸（２）を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、１５０〜２８０℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これにポリイソシアネート（３）を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）を得る。さらにプレポリマー（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。ポリイソシアネート（３）を反応させる際及びプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）及びエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（３）に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル（ii）を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で変性されていないポリエステル（ii）を製造し、これを前記ウレア変性ポリエステル（ｉ）の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。 The binder resin can be produced by the following method. The polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and the generated water is distilled off as necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Next, this is reacted with polyisocyanate (3) at 40 to 140 ° C. to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, the amine (B) is reacted with the prepolymer (A) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When the polyisocyanate (3) is reacted and when the prepolymer (A) and the amines (B) are reacted, a solvent can be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When the polyester (ii) not modified with a urea bond is used in combination, a polyester (ii) that is not modified is produced in the same manner as the polyester having a hydroxyl group, and the reaction of the urea-modified polyester (i) is completed. Dissolve in later solution and mix.
また、本発明で用いるトナーは概ね以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー（Ａ）からなる分散体を、アミン類（Ｂ）と反応させて形成しても良いし、予め製造したウレア変性ポリエステル（ｉ）を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー（Ａ）と他のトナー組成物である（以下トナー原料と呼ぶ）着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、帯電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、予めトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させた方がより好ましい。また、本発明においては、着色剤、離型剤、帯電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。例えば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。 In addition, the toner used in the present invention can be generally produced by the following method, but is not limited thereto. The toner particles may be formed by reacting a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with amines (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. May be. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force. The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium. In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles not containing a colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
ここで用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール（メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど）、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類（メチルセルソルブなど）、低級ケトン類（アセトン、メチルエチルケトンなど）などが挙げられる。 As an aqueous medium used here, water alone may be used, but a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.) and the like.
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を２〜２０μｍにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常１０００〜３００００ｒｐｍ、好ましくは５０００〜２００００ｒｐｍである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常０．１〜５分である。分散時の温度としては、通常、０〜１５０℃(加圧下)、好ましくは４０〜９８℃である。高温な方が、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。 The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) has a low viscosity and is easy to disperse.
ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）を含むトナー組成物１００部に対する水系媒体の使用量は、通常５０〜２０００重量部、好ましくは１００〜１０００重量部である。５０重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。２００００重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いた方が、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。 The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts of the toner composition containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. The use of a dispersant is preferable in that the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
プレポリマー（Ａ）からウレア変性ポリエステル（ｉ）を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類（Ｂ）を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類（Ｂ）を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。 In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the manufactured toner, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ（アミノエチル）グリシン、ジ（オクチルアミノエチル）グリシンやＮーアルキルーＮ，Ｎージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。 As a dispersant for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, Amine salt types such as alkylamine salts, aminoalcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-al Lou N, amphoteric surfactants such as N-dimethyl ammonium betaine and the like.
またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数２〜１０のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、３一［オメガーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ〕ー１ーアルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３ー［オメガーフルオロアルカノイル（Ｃ６〜Ｃ８）一Ｎーエチルアミノ］ー１−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル（Ｃ１１〜Ｃ２０）カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸（Ｃ７〜Ｃ１３）及びその金属塩、パーフルオロアルキル（Ｃ４〜Ｃ１２）スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、ＮープロピルーＮ一（２ヒドロキシエチル）パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１０）ーＮーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１６）エチルリン酸エステルなどが挙げられる。商品名としては、サーフロンＳー１１１、Ｓ−１１２、Ｓー１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣー９３、ＦＣー９５、ＦＣー９８、ＦＣーｌ２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ一１０１、ＤＳーｌ０２、（タイキン工莱社製）、メガファックＦーｌｌ０、Ｆーｌ２０、Ｆ一１１３、Ｆー１９１、Ｆー８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ一１０２、ｌ０３、１０４、１０５、１１２、１２３Ａ、１２３Ｂ、３０６Ａ、５０１、２０１、２０４、（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ−１００、Ｆ１５０（ネオス社製）などが挙げられる。
Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 31- [omega-fluoroalkyl (C6-C11) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) mono-N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal salt, Perfluoroalkylcarboxylic acid (C7 to C13) and its metal salt, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acid and its metal salt, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned. Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS 1-101 , DS-102 (Made by Taikin Kogyo Co., Ltd.), Mega-Fac F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を有する脂肪族一級、二級或いは二級アミン酸、パーフルオロアルキル（Ｃ６一Ｃ１０）スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族四級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳーｌ２１（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−１３５（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳー２０２（ダイキンエ業杜製）、メガファックＦ−１５０、Ｆ−８２４（大日本インキ社製）、エクトップＥＦーｌ３２（トーケムプロダクツ社製）、フタージェントＦ一３００（ネオス社製）などが挙げられる。
Cationic surfactants include aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いることができる。 Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite and the like can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸又は無水マレイン酸などの酸類、或いは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸３−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸３ークロロー２一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、Ｎ−メチロールアクリルアミド、Ｎーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコール又はビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、又はビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミド或いはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、又はその複素環を有するものなどのホモポリマー又は共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。 Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride or other (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group, For example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-acrylate -Hydroxypropyl, methacrylic acid 3-chloro-2 monohydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N-meth Ethers of vinyl alcohol or vinyl alcohol, such as tyrolacrylamide, N-methylolmethacrylamide, etc., for example, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group, For example, pinyl acetate, pinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl imidazole, ethylene imine, etc. Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxyethylene Alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester, etc. Celluloses such as polyoxyethylene, methylcellulose, hydroxyethylcellulose, hydroxypropylcellulose and the like can be used.
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能なものを用いた場合は、塩酸等の酸によりリン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残留したままとすることもできるが、伸長及び／又は架橋反応後、洗浄除去する方がトナーの帯電面から好ましい。 In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble one is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as washing with water after dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid. . It can also be removed by operations such as enzymatic degradation. When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル（ｉ）やプレポリマー（Ａ）が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いた方が粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独或いは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒及び塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー（Ａ）１００部に対する溶剤の使用量は、通常０〜３００部、好ましくは０〜１００部、さらに好ましくは２５〜７０部である。溶剤を使用した場合は、伸長及び／又は架橋反応後、常圧又は減圧下にて加温し除去する。 Furthermore, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable, and aromatic solvents such as toluene and xylene are more preferable. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after the elongation and / or crosslinking reaction.
伸長及び／又は架橋反応時間は、プレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常１０分〜４０時間、好ましくは２〜２４時間である。反応温度は、通常、０〜１５０℃、好ましくは４０〜９８℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。 The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。或いは、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合わせて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。 In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method in which the temperature of the entire system is gradually raised to completely evaporate and remove the organic solvent in the droplets can be employed. Alternatively, it is possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant together. As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air currents heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. Sufficient quality can be obtained with a short treatment such as spray dryer, belt dryer or rotary kiln. When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。勿論乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、又は粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、又は粗粒子はウェットの状態でも構わない。用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。 In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder after drying, but it is preferably performed in a liquid in view of efficiency. The unnecessary fine particles or coarse particles obtained can be returned to the kneading step and used for the formation of particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet. The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
得られた乾燥後のトナーの粉体を離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子と共に混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えるたりすることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。 The resulting dried toner powder is mixed with different kinds of particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or mechanical impact force is applied to the mixed powder. As a result, it is possible to prevent the dissociation of the foreign particles from the surface of the composite particle obtained by immobilizing and fusing on the surface.
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士又は複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、I式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。 Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture into a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) is modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar, etc.
また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローＧ、ローダミン６Ｃレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独或いは混合して用いることができる。 As the colorant used in the toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, Aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow G, rhodamine 6C lake, calco oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
さらに、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属或いは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独又は混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用／併用することもできる。 Further, if necessary, in order to give the toner particles magnetic properties, magnetic components such as iron oxides such as ferrite, magnetite and maghemite, metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals. May be contained alone or in combination in the toner particles. Moreover, these components can also be used / used together as a colorant component.
また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は０．５μｍ以下であることが望ましく、好ましくは０．４μｍ以下、より好ましくは０．３μｍ以下である。トナー中の着色剤の個数平均径が０．５μｍより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。個数平均径が０．１μｍより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、個数平均径が０．１μｍ未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するＯＨＰシートの透明性に貢献する。一方、個数平均径が０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、ＯＨＰシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。さらに、個数平均径が０．５μｍより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、０．７μｍより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の１０個数％以下であることが好ましく、５個数％以下であることがより好ましい。 The number average diameter of the colorant in the toner used in the present invention is desirably 0.5 μm or less, preferably 0.4 μm or less, more preferably 0.3 μm or less. When the number average diameter of the colorant in the toner is larger than 0.5 μm, the dispersibility of the pigment does not reach a sufficient level, and preferable transparency may not be obtained. A colorant having a fine particle diameter of a number average diameter smaller than 0.1 μm is sufficiently smaller than a half wavelength of visible light, and thus is considered not to adversely affect light reflection and absorption characteristics. Therefore, the colorant particles having a number average diameter of less than 0.1 μm contribute to good color reproducibility and transparency of the OHP sheet having a fixed image. On the other hand, if there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, resulting in the brightness and color of the projected image of the OHP sheet. Tends to decrease. Further, if there are many colorants having a number average diameter larger than 0.5 μm, the colorant is detached from the surface of the toner particles and easily causes various problems such as fogging, drum contamination, and poor cleaning. It is not preferable. In particular, the colorant having a particle size larger than 0.7 μm is preferably 10% by number or less, more preferably 5% by number or less of the total colorant.
また、着色剤を結着樹脂の一部或いは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておくことにより、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行われ、着色剤の分散粒径が小さくなり、特に良好な透明性を得ることができる。予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。 In addition, by mixing the colorant together with a part or all of the binder resin in advance with a wetting liquid added, the binder resin and the colorant are initially sufficiently adhered, In this toner production process, the colorant is dispersed more effectively in the toner particles, the dispersed particle diameter of the colorant is reduced, and particularly good transparency can be obtained. As the binder resin used for kneading in advance, the resins exemplified as the binder resin for toner can be used as they are, but are not limited thereto.
結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、特に好ましい。この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、ＯＨＰによる投影像の色の再現性がより特に良くなる。 As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant with the wetting liquid in advance, for example, the mixture obtained by mixing the binder resin, the colorant and the wetting liquid with a blender such as a Henschel mixer. Is kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin with a kneader such as a two-roll or three-roll roll to obtain a sample. In addition, as the wetting liquid, a general one can be used in consideration of the solubility of the binder resin and the paintability with the colorant, but in particular, an organic solvent such as acetone, toluene, butanone, or water, It is preferable from the viewpoint of dispersibility of the colorant. Among these, the use of water is particularly preferable from the viewpoint of environmental considerations and maintaining the dispersion stability of the colorant in the subsequent toner production process. According to this production method, not only the particle diameter of the colorant particles contained in the obtained toner is reduced, but also the uniformity of the dispersion state of the particles is increased, so that the color reproducibility of the projected image by OHP is more particularly Get better.
この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤と共にワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス（ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど）；長鎖炭化水素（パラフィンワッックス、サゾールワックスなど）；カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。 In addition, as long as the configuration of the present invention is adopted, the toner may contain a release agent typified by wax together with the binder resin and the colorant. Known release agents can be used, such as polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbons (paraffin wax, sasol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. .
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル（カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、１，１８-オクタデカンジオールジステアレートなど）；ポリアルカノールエステル（トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど）；ポリアルカン酸アミド（エチレンジアミンジベヘニルアミドなど）；ポリアルキルアミド（トリメリット酸トリステアリルアミドなど）；及びジアルキルケトン（ジステアリルケトンなど）などが挙げられる。これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常４０〜１６０℃であり、好ましくは５０〜１２０℃、さらに好ましくは６０〜９０℃である。融点が４０℃未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、１６０℃を超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より２０℃高い温度での測定値として、５〜１０００ｃｐｓが好ましく、さらに好ましくは１０〜１００ｃｐｓである。１０００ｃｐｓを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常０〜４０重量％であり、好ましくは３〜３０重量％である。
Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Examples of the carbonyl group-containing wax include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecandiol diol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylene diamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone). Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of these release agents is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C. has an adverse effect on heat resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C. tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps as a measured value at a
また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、四級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）、アルキルアミド、燐の単体又は化合物、タングステンの単体又は化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンＰー５１、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥー８２、サリチル酸系金属錯体のＥー８４、フェノール系縮合物のＥー８９（以上、オリエント化学工業社製）、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰー３０２、ＴＰ一４１５（以上、保土谷化学工業社製）、第四級アンモニウム塩のコピーチャージＰＳＹ ＶＰ２０３８、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーＰＲ、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ ＮＥＧ ＶＰ２０３６、コピーチャージ ＮＸ ＶＰ４３４（以上、ヘキスト社製）、ＬＲＡー９０１、ホウ素錯体であるＬＲー１４７（日本カ一リット社製）、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。 In addition, a charge control agent may be contained in the toner as necessary in order to accelerate the toner charge amount and its rise. Here, since a color change occurs when a colored material is used as the charge control agent, a material that is colorless and close to white is preferable. All known charge control agents can be used, such as triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkyls. Amide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex, E-89 of a phenol condensate (above, Orient Chemical Co., Ltd.) Manufactured), TP-302 of quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-1415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), copy charge PSY VP2038 of quaternary ammonium salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, Quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (manufactured by Nippon Kalit Ltd), quinacridone, azo pigment, other sulfone Of polymer system having functional group such as acid group, carboxyl group, quaternary ammonium salt Compounds.
本発明において帯電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂１００重量部に対して、０．１〜１０重量部の範囲で用いられる。好ましくは、０．２〜５重量部の範囲がよい。１０重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂と共に溶融混練した後溶解分散させることもできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。 In the present invention, the amount of charge control agent used is determined uniquely by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, or may be added when directly dissolving and dispersing in an organic solvent, or may be fixed after the toner particles are prepared on the toner surface. Also good.
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を２種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−（メタ）アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、（メタ）アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−（メタ）アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。 Further, when the toner composition is dispersed in the aqueous medium during the toner production process, resin fine particles mainly for stabilizing the dispersion may be added. The resin fine particles used may be any resin that can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, Examples thereof include polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, and polycarbonate resin. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained. The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include, but are not limited to, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.
さらに、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、５μｍ〜２μｍであることが好ましく、特に５μｍ〜５００μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ２／ｇであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの０．０１〜５重量％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０重量％であることが好ましい．無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。 Further, inorganic fine particles can be preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 μm to 2 μm, and particularly preferably 5 μm to 500 μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
この他高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。 Other polymer fine particles, such as polystyrene, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, and dispersion polymerization, polycondensation systems such as silicone, benzoguanamine, and nylon, thermosetting resins And polymer particles.
このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。 Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having an alkyl fluoride group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
また、感光体や中間転写媒体に残留する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が０．０１から１μｍのものが好ましい。 In addition, examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member and the intermediate transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate, and stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene. Examples thereof include fine polymer particles produced by soap-free emulsion polymerization of fine particles and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.
これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写装置にて用紙等の転写媒体もしくは中間転写媒体に転写されず、感光体上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを感光体から完全に除去するには、例えばクリーニングブレードのようなトナー除去部材を像担持体に対して強力に押し付ける必要がある。この様な負荷は、感光体やクリーニング装置の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。感光体に対する負荷を軽減した場合には、感光体上のトナーや小径のキャリアの除去が不十分となり、これらはクリーニング装置を通過する際に、像担持体表面を傷つけ、画像形成装置の性能を変動させる要因となる。 By using these toners, a high-quality toner image having excellent development stability can be formed as described above. However, the toner that is not transferred to the transfer medium such as paper or the intermediate transfer medium by the transfer device and remains on the photoreceptor is difficult to remove by the cleaning device due to its fineness and good rolling property. May pass by. In order to completely remove the toner from the photoreceptor, it is necessary to strongly press a toner removing member such as a cleaning blade against the image carrier. Such a load not only shortens the life of the photoreceptor and the cleaning device, but also uses extra energy. When the load on the photoconductor is reduced, the removal of the toner on the photoconductor and the small-diameter carrier becomes insufficient, which damages the surface of the image carrier when passing through the cleaning device, and improves the performance of the image forming apparatus. It becomes a factor to fluctuate.
本発明の画像形成装置は、前述の如く、感光体１表面状態の変動、特に低抵抗部位の存在に対しての許容範囲に優れ、感光体１への帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を、長期に亘って安定して得ることができるものである。
As described above, the image forming apparatus of the present invention has an excellent tolerance for fluctuations in the surface state of the
また、本発明の画像形成装置は、上述のような、高品質な画像を得るに適した構成のトナーとの併用ばかりでなく、粉砕法による不定形のトナーに対しても適用でき、装置寿命を大幅に延ばすことは言うまでもない。このような、粉砕法によるトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。 In addition, the image forming apparatus of the present invention can be applied not only to the use of the toner having a configuration suitable for obtaining a high quality image as described above, but also to an irregular shaped toner by a pulverization method, and the life of the apparatus. Needless to say, it will be greatly extended. As a material constituting such a pulverized toner, those usually used as an electrophotographic toner can be applied without particular limitation.
粉砕法によるトナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリｐ−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体；スチレン／ｐ−クロロスチレン共重合体、スチレン／プロピレン共重合体、スチレン／ビニルトルエン共重合体、スチレン／ビニルナフタレン共重合体、スチレン／アクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリル酸エチル共重合体、スチレン／アクリル酸ブチル共重合体、スチレン／アクリル酸オクチル共重合体、スチレン／メタクリル酸メチル共重合体、スチレン／メタクリル酸エチル共重合体、スチレン／メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン／α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン／アクリロニトリル共重合体、スチレン／ビニルメチルケトン共重合体、スチレン／ブタジエン共重合体、スチレン／イソプレン共重合体、スチレン／マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体；ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体；ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体；ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独或いは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも１種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。さらには、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂及び／又はポリオール系樹脂の使用が特に好ましい。 Examples of typical binder resins used for toners by the pulverization method include styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like, and homopolymers thereof; styrene / p-chlorostyrene copolymer Polymer, styrene / propylene copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer Styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, Styrene / acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl methyl ketone Styrene copolymers such as polymers, styrene / butadiene copolymers, styrene / isoprene copolymers, styrene / maleic acid copolymers; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polymethacrylic acid Acrylic acid ester homopolymers such as butyl and their copolymers; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester polymers, polyurethane polymers, polyamide polymers, polyimide polymers, polyols A polymer, an epoxy polymer, a terpene polymer, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, an aromatic petroleum resin and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination, but are not particularly limited thereto. Among these, at least one selected from styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, and polyol resins is more preferable from the viewpoint of electrical characteristics, cost, and the like. Furthermore, the use of a polyester-based resin and / or a polyol-based resin is particularly preferable as having good fixing characteristics.
粉砕法によるトナーでは、これらの樹脂成分と共に、前述のような着色剤成分、ワックス成分、電荷制御成分等を、必要により前混合後、樹脂成分の溶融温度近傍以下で混練して、これを冷却後、粉砕分級工程を経て、トナーを作成すれば良く、また、必要により前述の外添成分を、適宜、添加混合すれば良い。 In the toner by the pulverization method, together with these resin components, the colorant component, wax component, charge control component and the like as described above are premixed if necessary, and then kneaded at a temperature close to the melting temperature of the resin component, and then cooled. Thereafter, a toner may be prepared through a pulverization and classification step, and the above-mentioned external additive components may be appropriately added and mixed as necessary.
次に、本発明の実施例について具体的に説明する。まず、下記の表１に示す配合条件と成型方法による保護剤ブロックをブラック用の作像ユニット（以下、ブラックユニットという）と、シアン、イエロー、マゼンタ用の作像ユニット（以下、カラーユニットという）にそれぞれ搭載した（比較例１乃至１０、実施例１乃至４）。保護剤ブロックは、リコー製 ｉｍａｇｉｏ ＭＰ Ｃ４５００の作像部において、図２及び図３に示す保護層形成ユニット７の位置から供給した。そして、Ａ４版、画像面積率５％原稿１万枚の連続通紙試験を行い、クリーニング性（トナーのすり抜け）、帯電ローラの汚れ、感光体保護性を評価した。その評価結果を表２に示す。
表２の結果から以下のことが確認された。
［比較例１］
ブラック・カラーユニットで保護剤に窒化ホウ素が添加されていないため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が悪い。
［比較例２］
ブラック・カラーユニットで保護剤にステアリン酸亜鉛以外を使用したため、比較例１よりも感光体保護性が少し悪化している。
［比較例３］
ブラック・カラーユニットで保護剤に炭素数の異なる複数の脂肪酸金属塩を使用したため、比較例１よりもクリーニング性が悪化している。
［比較例４］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されていないため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が悪い。カラーユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されており、さらに溶融成型であるため、長期に亘ってクリーニング性と帯電部材汚染を抑えることができている。
［比較例５］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されていないため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が悪い。カラーユニットは、保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、圧縮成型であるため、経時で保護剤が少なくなり機能が低下している。
［比較例６］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、溶融成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、保護剤が硬く感光体に供給されがたいため、感光体を保護することができていない。カラーユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されていないため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が悪い。
［比較例７］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、溶融成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、保護剤が硬く感光体に供給されがたいため、感光体を保護することができていない。カラーユニットは、保護剤に窒化ホウ素が添加されており、さらに溶融成型であるため、長期に亘ってクリーニング性と帯電部材汚染を抑えることができている。
［比較例８］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、溶融成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、保護剤が硬く感光体に供給されがたいため、感光体を保護することができていない。カラーユニットは、保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、圧縮成型であるため、経時で像担持体保護剤が少なくなり機能が低下している。
［比較例９］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されており、圧縮成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が非常に良い。消費量は不安定であるが、保護剤の容量が大きくとれるため問題がない。カラーユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されていないため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が悪い。
［比較例１０］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されており、圧縮成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が非常に良い。消費量は不安定であるが、保護剤の容量が大きくとれるため問題がない。カラーユニットは、体保護剤に窒化ホウ素が添加されているが、圧縮成型であるため、経時で像担持体保護剤が少なくなり機能が低下している。
From the results in Table 2, the following was confirmed.
[Comparative Example 1]
Since boron nitride is not added to the protective agent in the black color unit, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are poor.
[Comparative Example 2]
Since a protective agent other than zinc stearate was used in the black color unit, the photoconductor protection was slightly worse than in Comparative Example 1.
[Comparative Example 3]
Since a plurality of fatty acid metal salts having different carbon numbers are used as the protective agent in the black color unit, the cleaning property is worse than that in Comparative Example 1.
[Comparative Example 4]
In the black unit, since boron nitride is not added to the protective agent, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are poor. Since the color unit has boron nitride added to the protective agent and is melt-molded, cleaning performance and contamination of the charging member can be suppressed over a long period of time.
[Comparative Example 5]
In the black unit, since boron nitride is not added to the protective agent, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are poor. In the color unit, boron nitride is added to the protective agent. However, since the compression unit is compression molding, the protective agent decreases with time and the function is deteriorated.
[Comparative Example 6]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, but since the amount of boron nitride added is high by melt molding, the protective agent is hard and difficult to supply to the photosensitive member, so the photosensitive member cannot be protected. . In the color unit, since boron nitride is not added to the protective agent, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are poor.
[Comparative Example 7]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, but since the amount of boron nitride added is high by melt molding, the protective agent is hard and difficult to supply to the photosensitive member, so the photosensitive member cannot be protected. . Since the color unit has boron nitride added to the protective agent and is melt-molded, cleaning performance and contamination of the charging member can be suppressed over a long period of time.
[Comparative Example 8]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, but since the amount of boron nitride added is high by melt molding, the protective agent is hard and difficult to supply to the photosensitive member, so the photosensitive member cannot be protected. . In the color unit, boron nitride is added to the protective agent, but since the compression unit is compression molding, the function of the image carrier protective agent is reduced with the passage of time.
[Comparative Example 9]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, and since the amount of boron nitride added is large by compression molding, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are very good. Although the consumption is unstable, there is no problem because the capacity of the protective agent can be increased. In the color unit, since boron nitride is not added to the protective agent, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are poor.
[Comparative Example 10]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, and since the amount of boron nitride added is large by compression molding, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are very good. Although the consumption is unstable, there is no problem because the capacity of the protective agent can be increased. In the color unit, boron nitride is added to the body protective agent, but since it is compression molding, the function of the image carrier protective agent is reduced with time.
［実施例１乃至４］
ブラックユニットは保護剤に窒化ホウ素が添加されており、圧縮成型で窒化ホウ素の添加量が多いため、クリーニング性及び帯電部材汚染の程度が非常に良い。消費量は不安定であるが、保護剤の容量が大きくとれるため問題がない。ただし、実施例２では窒化ホウ素の添加量が少ないため帯電部材汚染の程度が少しだけ悪くなっており、実施例４では、窒化ホウ素の添加量が多いため、保護剤が多少硬くなり、感光体保護性が少しだけ悪くなっている。これらから、ブラックユニットにおける圧縮成型された保護剤への窒化ホウ素の添加量は１５〜３５％程度がより好ましいことがわかる。
一方、カラーユニットは、保護剤に窒化ホウ素が添加されており、さらに溶融成型であるため、長期に亘ってクリーニング性と帯電部材汚染を抑えることができている。ただし、実施例１では窒化ホウ素の添加量が少ないため帯電部材汚染の程度が少しだけ悪くなっており、実施例４では、窒化ホウ素の添加量が多いため、保護剤が多少硬くなり、感光体保護性が少しだけ悪くなっている。これらから、カラーユニットにおける溶融成型された保護剤への窒化ホウ素の添加量は３〜１２％程度がより好ましいことがわかる。
[Examples 1 to 4]
In the black unit, boron nitride is added to the protective agent, and since the amount of boron nitride added is large by compression molding, the cleaning property and the degree of contamination of the charging member are very good. Although the consumption is unstable, there is no problem because the capacity of the protective agent can be increased. However, in Example 2, since the amount of boron nitride added is small, the degree of contamination of the charging member is a little worse. In Example 4, the amount of boron nitride added is large, so the protective agent becomes somewhat hard, and the photoconductor The protection is a little worse. From these, it can be seen that the addition amount of boron nitride to the compression molded protective agent in the black unit is more preferably about 15 to 35%.
On the other hand, since the color unit has boron nitride added to the protective agent and is melt-molded, cleaning performance and contamination of the charging member can be suppressed over a long period of time. However, in Example 1, since the amount of boron nitride added is small, the degree of contamination of the charging member is slightly worse. In Example 4, since the amount of boron nitride added is large, the protective agent becomes somewhat hard, and the photoconductor The protection is a little worse. From these, it can be seen that the addition amount of boron nitride to the melt-molded protective agent in the color unit is more preferably about 3 to 12%.
以上、本実施形態に係る画像形成装置たるプリンタは、使用頻度の高いブラック用の作像ユニット１０Ｋでは、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含む圧縮成型された像担持体保護剤たる保護剤ブロック１４Ｋを用いている。これにより、作像ユニット１０Ｋでは、窒化ホウ素を多く含有する保護剤ブロック１４を用いることができるため、トナーのすり抜け、帯電部材の汚染、感光体の摩耗・フィルミングを確実に防止することができ、装置の高寿命化を図ることが可能である。一方、使用頻度の低いシアン、イエロー、マゼンタ用の作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍでは、脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含む溶融成型された保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍを用いている。これにより、作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍでは、窒化ホウ素の含有量が比較的少ない保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍでも比較的安定した消費率を維持でき、保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｋの容量が少なくてすみ、省スペース化を図ることが可能である。
As described above, in the printer as the image forming apparatus according to the present embodiment, in the black
また、本実施形態に係るプリンタは、使用頻度の高いブラック用の作像ユニット１０Ｋが、中間転写ベルト８の移動方向最下流側である端部に配置されている。圧縮成型による保護剤ブロック１４Ｋは消費量が不安定であるが、保護剤ブロック１４Ｋの容量が大きくなっても、保護剤ブロック１４Ｋのスペースを広げることが容易であるため問題ない。
また、本実施形態に係るプリンタは、作像ユニット１０Ｋにおいて、脂肪酸金属塩に対する窒化ホウ素の含有率が１０％以上４０％以内であって、且つ圧縮成型されたものを用いている。圧縮成型された脂肪酸金属塩を主成分とする保護剤ブロック１４は、消費量が不安定あるものの、その不具合を打ち消すだけの窒化ホウ素等の組成物が含有されている。なお、圧縮成型された保護剤ブロック１４であれば、窒化ホウ素等の組成物の添加によっても硬くなりすぎることを防ぐことができるが、４０％を超えると圧縮成型であっても硬くなり、かえって感光体を保護できなくなり好ましくない。
また、本実施形態に係るプリンタは、作像ユニット１０Ｃ、Ｙ、Ｍにおいて、脂肪酸金属塩中に対する窒化ホウ素の含有率が１％以上１５％以内であって、且つ溶融成型された保護剤ブロック１４Ｃ、Ｙ、Ｍを用いている。溶融形成された脂肪酸金属塩を主成分とする保護剤ブロック１４は窒化ホウ素の含有量が比較的少なくても比較的安定して感光体に保護剤を供給することができる。なお、溶融成型された保護剤ブロック１４は、窒化ホウ素等の組成物の含有率が１２％を超えると、保護剤ブロックが硬くなりすぎ、かえって感光体を保護できなくなり好ましくない。
また、本実施形態係るプリンタは、保護剤ブロック１４の脂肪酸金属塩としてステアリン酸亜鉛を用いている。ステアリン酸亜鉛はその他の脂肪酸金属塩と比較してクリーニング性及び感光体保護性に優れている。また、高級脂肪酸の中でステアリン酸は最も安価であり、その中でも亜鉛の塩は疎水性に優れた非常に安定な物質である。
また、本実施形態に係るプリンタの保護層形成ユニット７においては、供給部材である塗布ブラシ１５を介して保護剤が感光体１表面に供給される。保護剤は感光体１表面に付着し膜化することにより保護効果を発現するものであるため、比較的塑性変形しやすいものである。従って、塊状の保護剤ブロック１４を直接感光体１表面へ押し付けて保護層を形成させようとした場合、供給が過剰になり保護層形成効率が良くないばかりでなく、保護層が多層化し静電潜像を形成する際等の露光工程で光の透過を阻害する要因となることがあるため、使用できる保護剤の種類が制限されることとなる。これに対して、本実施形態に係る保護層形成ユニット７のように、保護剤ブロック１４と感光体１の間に塗布ブラシ１５を介させることにより、軟質な保護剤ブロック１４を用いた場合にでも、感光体１表面へ均等に供給することができる。
また、本実施形態に係るプリンタの保護層形成ユニット７においては、被膜化手段である均しブレード１６によって、感光体１上に均一な保護層が形成される。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、転写ローラ５よりも感光体移動方向下流側、且つ保護層形成ユニット７よりも感光体移動方向上流側に、感光体１上の残留物を除去するクリーニングブレード６を備えている。保護層形成ユニット７に保護剤を皮膜化する均しブレード１６を設ける場合、この均しブレード１６がクリーニング部材を兼ねても良いが、より確実に保護層を形成するには、予めクリーニングブレード６にて感光体１上のトナーを主成分とする残留物を除去し、残留物が保護層内に混入しないようにするのが好ましい。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、感光体１上に熱硬化性樹脂を含む最表層が形成されている。電気的にストレスによる感光体１の劣化を上記保護剤で防止することにより、熱硬化性樹脂を含む感光体１の機械的ストレスに対する耐久性を長期間に亘り持続的に発現させることが可能となる。これにより、感光体１は実質無交換で使用できるレベルまで耐久性を引き上げることが可能となる。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、感光体１表面に接触又は近接して配設された帯電ローラ２によって感光体１が一様に帯電される。放電領域が感光体１のごく近傍に存在するため、感光体１への電気的ストレスが大きくなりがちであるが、上述した保護層によって感光体１を電気的ストレスにさらすことなく使用できる。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段たる電源を有する帯電ローラ２を備えている。帯電ローラ２に汚れが付着しても交流成分の重畳により、接触帯電ローラ方式で直流成分のみの電圧を印加する場合に比べ、異常帯電の発生が減少する。また、交流成分の重畳により感光体１表面への電気的ストレスが大きくなりがちであるが、上述した保護層によって感光体１を電気的ストレスにさらすことなく使用できる。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、中間転写ベルト８上にも、保護層形成ユニット２０及びクリーニングブレード２１を設置し、中間転写ベルト８上にも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含む保護層を形成してもよい。これにより、中間転写ベルト８のクリーニング性及び耐久性の向上を図ることが可能である。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、円形度が０．９３以上１．００以下である球形のトナーが用いられている。クリーニングの良否が感光体１表面の状態変化に対して敏感に変動してしまうような円形度が大きい球形のトナーであっても、上述した保護層によって長期間に亘り安定したクリーニング性能を維持することができる。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、重量平均（Ｄ４）と個数平均（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上、１．４０以下であるような粒径が揃っているトナーが用いられている。クリーニングの良否が感光体１表面の状態変化に対して敏感に変動してしまうような粒径の揃ったトナーであっても、上述した保護層によって長期間に亘り安定したクリーニング性能を維持することができる。
また、本実施形態に係るプリンタにおいては、少なくとも上記感光体１と保護層形成ユニット７が装置本体から一体に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジに組み込まれている。上述したように、長期に亘り感光体１表面の潤滑性を高く維持することができるため、電気的ストレスに対する耐久性が向上し、プロセスカートリッジの交換間隔を極めて長く設定することが可能となり、ランニングコストの低減、及び廃棄物量の大幅な削減を図ることができる。特に、感光体１表面に熱硬化性樹脂を含む層が形成される場合には、機械的ストレスに対する耐久性も長期間に亘り持続的に発現させることが可能となる。また、前述のように、保護剤は金属成分を実質的に含んでいないため、接触又は近接して配設された帯電ローラ２を、金属酸化物等で汚染することなく、帯電ローラ２の経時変化を小さくできる。さらに、このため、感光体１や帯電ローラ２等のプロセスカートリッジ構成部品の再使用も容易となり、更なる廃棄物量削減も可能となる。
Further, in the printer according to the present embodiment, the black
Further, the printer according to the present embodiment uses a compression-molded printer in which the content of boron nitride with respect to the fatty acid metal salt is 10% or more and 40% or less in the
Further, in the printer according to this embodiment, in the image forming units 10C, Y, and M, the content of boron nitride in the fatty acid metal salt is 1% or more and 15% or less, and the
In the printer according to this embodiment, zinc stearate is used as the fatty acid metal salt of the protective agent block 14. Zinc stearate is superior to other fatty acid metal salts in terms of cleaning properties and photoconductor protection. Of the higher fatty acids, stearic acid is the least expensive, and zinc salts are very stable substances with excellent hydrophobicity.
Further, in the protective layer forming unit 7 of the printer according to the present embodiment, the protective agent is supplied to the surface of the
Further, in the protective layer forming unit 7 of the printer according to this embodiment, a uniform protective layer is formed on the
Further, in the printer according to the present embodiment, the cleaning for removing the residue on the
In the printer according to the present embodiment, the outermost layer containing a thermosetting resin is formed on the
In the printer according to this embodiment, the
Further, the printer according to the present embodiment includes the charging roller 2 having a power source as voltage applying means for applying a voltage having an AC component. Even if dirt is attached to the charging roller 2, the occurrence of abnormal charging is reduced compared to the case where only the DC component voltage is applied by the contact charging roller method due to the superposition of the AC component. Moreover, although the electrical stress on the surface of the
In the printer according to this embodiment, the protective
In the printer according to the present embodiment, spherical toner having a circularity of 0.93 or more and 1.00 or less is used. Even with a spherical toner having a high degree of circularity that causes the quality of the cleaning to be sensitive to changes in the state of the surface of the
Further, in the printer according to the present embodiment, toner having a uniform particle size such that the ratio (D4 / D1) of the weight average (D4) to the number average (D1) is 1.00 or more and 1.40 or less. Is used. Even if the toner has a uniform particle size so that the quality of the cleaning is sensitively changed with respect to the state change of the surface of the
Further, in the printer according to the present embodiment, at least the
１ 感光体
２ 帯電ローラ
３ 露光装置
４ 現像装置
５ 転写ローラ
６ クリーニングブレード
７ 保護層形成ユニット
８ 中間転写ベルト
９ 二次転写ローラ
１０ 作像ユニット
DESCRIPTION OF
Claims (16)
使用頻度の高い作像ユニットに配設された保護層形成手段には圧縮成型された像担持体保護剤を用い、使用頻度の低い作像ユニットに配設された保護層形成手段には溶融成型された像担持体保護剤を用い、且つ圧縮成型された像担持体保護剤は、溶融成型された像担持体保護剤に比べ無機添加剤となる窒化ホウ素の含有率が高いことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a toner image; transfer means for transferring the toner image on the image carrier to a transfer medium; and at least a fatty acid metal salt on the surface of the image carrier after the toner image is transferred to the transfer medium. In the image forming apparatus comprising a plurality of image forming units each provided with a protective layer forming means for forming an image carrier protective layer containing an inorganic additive and different use frequencies of the image forming units,
The protective layer forming means disposed in the frequently used image forming unit uses a compression molded image carrier protective agent, and the protective layer forming means disposed in the less frequently used image forming unit is melt molded. A compression molded image carrier protective agent using the formed image carrier protective agent has a higher content of boron nitride as an inorganic additive than a melt molded image carrier protective agent. Image forming apparatus.
複数並置された作像ユニットの内、上記使用頻度の高い作像ユニットは端部に並置されていることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1.
An image forming apparatus comprising: a plurality of image forming units juxtaposed, wherein the frequently used image forming units are juxtaposed at an end portion.
圧縮成型された像担持体保護剤は、上記脂肪酸金属塩以外の組成物の含有率が１０％以上４０％以内であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the compression-molded image carrier protective agent has a composition content other than the fatty acid metal salt of 10% or more and 40% or less.
溶融成型された増担持体保護剤は上記脂肪酸金属塩以外の組成物の含有率が１％以上１５％以内であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1 or 2,
The image forming apparatus, wherein the melt-supported protective agent for increased support has a content of a composition other than the fatty acid metal salt in the range of 1% to 15%.
上記脂肪酸金属塩がステアリン酸亜鉛であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2 or 3.
An image forming apparatus, wherein the fatty acid metal salt is zinc stearate.
上記保護層形成手段は、上記像担持体と上記像担持体保護剤の双方に接触して該像担持体保護剤を削り取りながら、該像担持体に該像担持体保護剤を供給する供給部材を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4 or 5.
The protective layer forming means supplies the image carrier protective agent to the image carrier while contacting both the image carrier and the image carrier protective agent and scraping the image carrier protective agent. An image forming apparatus comprising:
上記保護層形成手段は、上記像担持体上に付与された上記像担持体保護剤を押圧し被膜化する被膜化手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5 or 6.
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the protective layer forming unit includes a film forming unit that presses the image carrier protective agent provided on the image carrier to form a film.
上記転写手段よりも像担持体移動方向下流側、且つ上記保護層形成手段よりも像担持体移動方向上流側に、上記像担持体表面に残留したトナーを除去するクリーニング手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6 or 7.
A cleaning unit for removing toner remaining on the surface of the image carrier is provided downstream of the transfer unit in the direction of movement of the image carrier and upstream of the protective layer forming unit in the direction of movement of the image carrier. Image forming apparatus.
上記像担持体は、熱硬化性樹脂を含む最表層を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 or 8.
The image forming apparatus, wherein the image carrier includes an outermost layer containing a thermosetting resin.
上記像担持体が感光体であることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, or 9.
An image forming apparatus, wherein the image carrier is a photoconductor.
上記像担持体表面に接触又は近接して該像担持体表面を一様に帯電する帯電手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 10.
An image forming apparatus comprising: charging means for uniformly charging the surface of the image carrier in contact with or in proximity to the surface of the image carrier.
上記帯電手段は、交流成分を有する電圧を印加する電圧印加手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 11.
The image forming apparatus, wherein the charging unit includes a voltage applying unit that applies a voltage having an AC component.
上記転写媒体が中間転写媒体であって、該中間転写媒体上に少なくとも脂肪酸金属塩と窒化ホウ素とを含む像担持体保護層を形成する保護層形成手段を備えることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
An image forming apparatus comprising: a protective layer forming means for forming an image carrier protective layer containing at least a fatty acid metal salt and boron nitride on the intermediate transfer medium, wherein the transfer medium is an intermediate transfer medium.
上記トナー像は、円形度（粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長／粒子投影像の周囲長）が０．９３以上１．００以下であるトナーより形成されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, or 13.
The toner image is formed of toner having a circularity (peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter length of the particle projection image) of 0.93 or more and 1.00 or less. apparatus.
上記トナー像は、重量平均（Ｄ４）と個数平均（Ｄ１）の比（Ｄ４／Ｄ１）が１．００以上、１．４０以下であるトナーより形成されることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, or 14.
An image forming apparatus, wherein the toner image is formed from toner having a weight average (D4) to number average (D1) ratio (D4 / D1) of 1.00 or more and 1.40 or less.
少なくとも上記像担持体と上記保護層形成手段とが、画像形成装置本体から一体に着脱可能に構成されるプロセスカートリッジに組み込まれることを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, or 15.
An image forming apparatus, wherein at least the image carrier and the protective layer forming means are incorporated in a process cartridge configured to be detachable integrally with the main body of the image forming apparatus.
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