JP2004085599A - Image forming method - Google Patents

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Mitsuo Aoki
青木 三夫
Hiyo Shu
冰 朱
Hiroharu Suzuki
鈴木 弘治
Yasushi Furuichi
古市 泰
Shigeru Watanabe
渡邊 滋
Tadashi Kasai
葛西 正
Yutaka Takahashi
高橋 裕
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming method hardly causing transfer scattering even when using polymerized toner, and further preventing transfer scattering caused by discharge during transfer separation by using a transfer roller (belt) having a surface elastic layer, making an air gap small, uniformly regulating the surface roughness of a toner layer on an image carrier (photoreceptor), thinning the charge transporting layer of an OPC photoreceptor, making electrostatic capacity large, and applying a minimum transfer current. <P>SOLUTION: (1) In the image forming method, the image carrier and the polymerized toner consisting of modified polyester are used and a toner image on the image carrier is electrostatically transferred to a transfer member by using the roller or the belt. (2) In the image forming method, the transfer roller having the elastic layer whose hardness is 60-80° on its surface is used, pressure of 1-10N/cm is applied between the image carrier and the transfer roller, and the transfer current between the image carrier and the transfer roller is set to 0.05-0.2μA/cm. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真方式を用いた画像形成方法に関し、より詳しくは中間転写体への転写、更に普通紙への転写に関する静電転写法に関するものである。
【0002】
【従来技術】
近年、電子写真方式のカラー画像形成法においても高画質が要求され、トナーの小径化、現像の改良などにより改善が行われてきている。しかし、作像工程毎に観察すると、潜像、現像、中間転写、転写紙転写、定着と各工程で劣化していることが明らかである。特に転写工程での劣化が大きく、現象工程では、転写進入時のプレ転写と転写後の剥離時の放電によるチリが大きな問題である。
これらの課題に対し、従来から多くの提案がなされてきた。
例えば、特開2000−22188号公報では、少なくとも中間転写ベルトのベルト横方向における感光体ドラムとの当接領域で、中間転写ベルトを内周面側から感光体ドラムに向けて押圧する押圧ローラを設け、感光体と中間転写ベルトの密着を向上させ、接触ニップ部でトナーの凝集力を高め、感光体ドラムと中間転写とに密着不足に起因する部分的な転写不良及び転写チリを防止することが提案されている。
【0003】
また、特開2001−209255号公報では、カラー画像形成法において、感光体から中間転写体へ転写する際の転写チリ、虫喰い状の転写不良を解決するため、転写プロセスとして当接圧15g/cm以上の押圧力を加え、中間転写ベルトと感光体の線速比を0.85〜1.10とし、中間転写ベルト特性として、表面/体積抵抗等を規定し、更にトナー特性として凝集度、嵩密度、粒径を規定し、トナー間の付着力、転写ギャップ、転写ベルトの電荷保持力等を最適化することが提案されている。
最近では更に高画質化が進み、トナーとして重合トナーを用いるようになってきている。トナー特性としては更なる小径化、球形化、形状均一化、帯電量均一化等の特性が得やすくなり画質の向上につながっている。
しかし、上記の従来例によると、重合トナーを用いた場合、転写チリが多く、一見滑らかさはあるが、鮮鋭度が悪くシャープ性に欠けた画像しか得られない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、重合トナーを用いても転写チリが少ない画像形成方法、更には表面弾性層を有する転写ローラ(ベルト)を用い、転写圧を加えて転写するに十分な転写電界を維持する為に、エアーギャップを小さくし、像担持体(感光体)上のトナー層の表面粗さを均一に規定し、OPC感光体の電荷輸送(電荷移動層)層の厚みを薄くし、静電容量を大きくし、最小限の転写電流を印加し、転写分離時の放電による転写チリを防止することのできる画像形成方法の提供を目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、次の1)〜9)の発明(以下、本発明1〜9という)によって解決される。
1) 像担持体及び変性ポリエステルからなる重合トナーを用い、該像担持体上のトナー像を転写体にローラ又はベルトを用いて静電的に転写することを特徴とする画像形成方法。
2) 表面に硬度60〜80°の弾性層を有する転写ローラを用い、像担持体と転写ローラ間に1〜10N/cmの圧力を加えると共に、像担持体と転写ローラ間の転写電流を0.05〜0.2μA/cmとすることを特徴とする1)記載の画像形成方法。
3) 像担持体として、電荷輸送層の厚みが10〜20μmであり、静電容量が100PF/cm以上であるOPC感光体を用いることを特徴とする1)又は2)記載の画像形成方法。
4) トナーの形状係数SF−1が100〜135であることを特徴とする1)〜3)の何れかに記載の画像形成方法。
5) トナーの平均円形度が0.93以上であることを特徴とする1)〜4)の何れかに記載の画像形成方法。
6) トナーの分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)が1.35以下であることを特徴とする1)〜5)の何れかに記載の画像形成方法。
7) トナーの凝集度が5〜20%であることを特徴とする1)〜6)の何れかに記載の画像形成方法。
8) 変性ポリエステルからなる重合トナーに、未変性ポリエステルを含有させること特徴とする1)〜7)の何れかに記載の画像形成方法。
9) OPC感光体の電荷輸送層の表面に強化層を設けたことを特徴とする1)〜8)の何れかに記載の画像形成方法。
【0006】
以下、上記本発明について詳しく説明する。
転写工程での問題として転写チリが発生する。この転写チリについて、図1を参照して考察する。
転写工程では、転写領域Bの前後で転写紙と像担持体(感光体)が接触していない領域A及び領域Cにおいて電界の影響により転写チリが発生する。
まず領域Aでは、転写最適領域前での転写紙上の電荷と電界により、トナーが像担持体から転写紙上に飛翔しチリの原因となる。また領域Cでは、転写により帯電した転写紙が感光体などの像担持体と静電的に付着しているため、それが転写後に分離する際に放電が発生する。
以上のように、転写チリの原因は像担持体と転写紙とが近接した時の放電現象が主なものであると考えられている。
【0007】
転写紙と像担持体間にあるトナーは、下記式(1)で表される力「F」で転写(転移)する。またトナーの周りの電界は下記式(2)で表され、転写紙と像担持体間の電位差を、転写紙、トナー層、像担持体(感光体)の誘電厚み及びトナー周りの空隙の和で割ったものである。
【数1】
トナーの転移する力 F=qE       (1)
q:トナーの電荷量
E:像担持体(感光体)と転写紙間の電界(トナー周りの電界)
【数2】

Figure 2004085599
Vp−Vpc:転写紙と像担持体(感光体)間の電位差
dp/εp:転写紙の誘電厚み
dt/εt:トナー層の誘電厚み
dpc/εpc:像担持体(感光体)の誘電厚み
g:トナー周りの空隙(空気層)
【0008】
図1の領域Aと領域Cでの放電を少なくする為には、トナー回りの電界は現状維持のままで、像担持体(感光体)と転写紙(転写ローラ/ベルト)間の電位差を小さくすることが必要となる。そのための対策としては、転写構成材料の誘電厚みを小さくすることが挙げられる。
また、本方式はネガ・ポジ方式で作像している。ネガ・ポジ方式の場合、地肌部の像担持体(感光体)電位が高く、画像部の像担持体(感光体)電位が低い方式である。
図1の画像部と非画像部で比較すると、転写紙が一様に帯電しているとすれば、地肌部の方の電位差が750V高いことになる。この電位差の違いは、転写工程後の分離時に、画像部より非画像部で放電が発生し易いことを意味する。分離時に画像部と非画像部の境界部で放電が発生し、画像部のトナーにも影響を与えるためトナーチリの原因となる。
【0009】
以上のような原因から、改善策として、次の(イ)〜(ハ)の手段が考えられる。
(イ)転写紙と像担持体(感光体)の間にあるトナーの周りの電界を一定に保ちながら像担持体(感光体)と転写紙間のエアーギャップを小さくすると、前記式(2)から明らかなように像担持体(感光体)と転写紙間の電位差を小さくすることができる。
実際の手段としてはゴム状の表面層を持った転写ローラと像担持体(感光体)間に圧力を加え、転写紙と像担持体(感光体)の密着を多くし実質の平均エアーギャップを小さくすることで達成できる。
(ロ)更に上記(イ)に加えて、像担持体(感光体)の誘電厚みを小さくするとよい。
通常、OPC感光体は、導電性支持体上に設けた下引き層、電荷発生層、電荷輸送層からなる。下引き層と電荷発生層は薄くて数μm以下であるから、最も厚みのある電荷輸送層を薄くすることで達成できる。
(ハ)更に、像担持体(感光体)上のトナー層を均一にすることでも平均的なエアーギャップを薄くすることができる。像担持体(感光体)上のトナー層としては、トナーが2層形成されていれば画像濃度は十分に得られる。ベタ画像、ドット画像の像担持体(感光体)上トナーの面粗さを小さくすれば良好な結果が得られる。
以上のような手段でトナー周りの電界は十分な値となり、転写紙上の電荷量が小さくなる。これにより、転写後の剥離時に像担持体(感光体)と転写紙間の電位差が小さくなり、放電が起き難い条件が得られる。
更に、好ましくは、転写電流を0.05〜0.2μA/cmとする。0.05μA/cm未満の場合には「転写率」が悪化することがあるし、0.2μA/cmを越えると「転写チリ」が増大することがあるため、あまり好ましくない。
【0010】
【発明の実施の形態】
図2は、本発明を実施するための画像形成装置全体の概略図である。
この装置は、周知の電子写真方式を用い内部に記録媒体であるドラム状感光体1を備えている。ドラム状感光体1の周囲には、矢印で示す回転方向に沿って、電子写真複写工程を実施する帯電手段2、露光手段3、現像手段4、転写搬送手段5、クリーニング手段6及び定着手段7が配置されている。
露光手段3は、ポリゴンモータでレーザ光をスキャンさせ、ミラー33で反射して読み取られた画像信号を基に感光体1上に静電潜像を形成する。この感光体1は有機感光体の他、アモルファス等既存の感光体を用いる事が出来る。
感光体1上に形成された静電潜像から、現像手段4によってトナー画像が形成され、そのトナー画像が転写材の貯蔵されている転写材バンク101、106から給紙ローラ102、107で給紙され、給紙コロ103、108で給送される。104は感光体上トナー像と同期を取って転写材を搬送する為のレジストコロであり、転写材は転写手段5に送られ静電転写される。
【0011】
トナー像が載った転写材は、金属ローラ51にゴム層を設けた転写ローラ52によって静電転写され、搬送ベルト53を通して定着手段7に搬送され、定着装置7で定着された後に、機外へ排出される。
一方、未転写部や汚れの付着した感光体1は、クリーニング手段6によりクリーニングされ次の作像ステップに入る。
定着装置の基本構成としてはハロゲンランプ等の加熱手段74(以下「ヒータ」という。)を有する定着ローラ71と、圧接される加圧ローラ72とを備えている。
このような構成の定着器において、定着ローラ71と加圧ローラ72とが、面圧:9.3N/cmの加圧力で圧接されて定着ニップ幅:約10mmを構成している。
定着手段7は、駆動手段(図示せず)により駆動されて転写材を挟持搬送する。この際、定着ローラ71はヒータ74によって所定の温度に制御されており、転写材上のトナー像は、両ローラ間を通過するときに、圧力を受けながら熱溶融し、ローラ対を出て冷却されることによって永久像として転写材に定着される。
【0012】
次に、本発明の特徴的な転写構成について図3を参照しつつ説明する。
転写ローラ52は、図3に示すようなSUS、Fe等からなる直径20〜30φの芯金上に、EPDM(エチレンプロピレンターポリマー)、シリコーン、NBR(アクリロニトリルブタジエンゴム)、ウレタン等のソリッド状の弾性層52aを設けた構造を有し、厚み0.1〜1.0mm、硬度60〜80度(AskerC/1kg荷重時)、体積抵抗1×10〜1×1011Ω・cm、表面抵抗が体積抵抗より1〜2桁高いものが最適である。硬度が60度未満の場合には「転写率」が悪化することがあり、80度以上の場合には「転写中抜け」が発生することがあるため、あまり好ましくない。
転写ローラはローラの両端の軸受け52bとばね52cで加圧され像担持体に押圧される。加圧力(転写圧力)は、転写ローラ前後のばね押圧力の合計を転写ローラの長さで割った値で示される。単位はN/cmである。好ましい加圧力は1〜10N/cmであり、加圧力が1N/cm未満の場合には「転写率」が悪化することがあり、10N/cm以上の場合には「転写中抜け」が発生することがあるため、あまり好ましくない。
【0013】
次に、転写に際し、像担持体と転写ローラ間で転写紙を加圧した時のトナー周りの空隙について説明する。
従来の、加圧力1N/cm未満の圧力の時の様子を図4(略図)で説明する。転写紙は微小面積では硬く、広い面積では変形(曲がり)する特性がある。図4のように圧力が弱いと、転写紙の繊維の凹凸のうち、表面、裏面の数点の凸部で受けて搬送される。その結果、トナーや像担持体(感光体)と転写紙の接触点が少なく、像担持体(感光体)と転写ローラ表面の間の空隙が多い状態になる。
この状態について、像担持体(感光体)とゴム層のない転写ローラ間に0.5N/cmを加圧し、転写紙(リコー製Type6200)を挟み、ギャップを測定した。また1.0N/cmの加圧で同様にして測定した結果、20μmの差があった。つまり加圧によって20μmの空隙が減ったことになる。
その様子を図5に示す。加圧によって転写紙の凸部は、像担持体(感光体)、転写ローラと多く接触するようになる。その結果、空隙が小さくなり、トナーと像担持体(感光体)の距離が平均的に狭くなり、前記式(2)の分母項の「g」が小さくなる。更にトナー層の厚みが一定でトナー表面の粗さも均一であれば、平均の空隙が小さくなる。
【0014】
次に、感光体の厚みについて説明する。
OPC感光体は、金属支持体上に下引き層、電荷発生層、電荷輸送層が塗布され、25〜30μmの厚みになっている。電荷輸送層が最も厚く20〜30μmとなっている。その理由は耐久性を考慮したもので、電荷輸送層を削りながら常にトナー皮膜などがない感光体表面を使っている。このときの静電容量は約80PF/cmである。
これに対し、本発明3では電荷輸送層を約10μm薄くして10〜20μmとすることで感光体層の誘電厚みを小さくし、静電容量を100PF/cm以上に大きくして、従来と同じトナー付着量を得るための電荷量を揃える。その結果、感光体の帯電電位を下げることができ、感光体と転写ローラ間の電位差を減少させることが可能になり、転写チリを改善することができる。
以上のように、空隙と感光体の誘電厚みを小さくすることで、転写紙と感光体の電位差を小さくしても、前記式(2)のE(トナー周りの電界)は従来と同じ電界が得られ、分離時の放電による転写チリを減少させる事ができる。
【0015】
本発明に用いられるトナーは変性ポリエステルからなる重合トナーであることが重要である。
従来の重合法に使用されてきた樹脂はスチレン−アクリル系が主体であったが、スチレン−アクリル系樹脂はポリエステル系樹脂に比べ、低温定着性に劣っていた。この原因は、定着温度とTg(ガラス転移温度)のバランスにある事が判明した。
同一定着温度を有する、スチレン−アクリル系樹脂から成るトナーとポリエステル系樹脂から成るトナーのTgを比較すると、スチレン−アクリル系樹脂から成るトナーのTgが明らかに低くなる。このため、スチレン−アクリル系樹脂から成るトナーの耐熱保存性は、ポリエステル系樹脂から成るトナーに比べて悪くなる。
なお、使用するポリエステル系樹脂は、アクリル、エポキシ、ウレタンなどで変性して用いる。変性することにより、トナー物性のコントロールが容易となるほか、製造性も向上する。
【0016】
本発明に用いるトナーは、形状係数SF−1が100〜135の範囲にあることが重要である。
例えば日立製作所製FE−SEM(S−800)を用いて1000倍に拡大した粒径2μm以上のトナー粒子像を無作為に100個サンプリングし、その画像情報を、インターフェースを介して、例えばニコン社製画像解析装置(LuzexIII)に導入して解析し、下記式(3)により算出して得られた値を形状係数SF−1と定義する(式中、MXLNGは粒子の絶対最大長=外接円の円周、AREAは粒子の投影面積である)。
この形状係数SF−1はトナー粒子の丸さの度合いを示すものであり、円(球形)から離れるに従いSF−1は大きくなる(図9参照)。
【数3】
SF−1=〔(MXLNG)/AREA〕×(π/4)×100  (3)
【0017】
一般にSF−1は耐久性に影響するので、100≦SF−1≦135、好ましくは、100≦SF−1≦120とする。
SF−1>135の場合、球形から離れて不定形に近づき、トナー層の層厚と表面が均一にならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなり転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
また、本発明で用いるトナーは、平均円形度が0.93以上であることが好ましい。トナーの平均円形度が0.93未満の場合、SF−1と同様にトナー層の層厚と表面が均一にならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなり転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。トナーの平均円形度の上限は、理論的に1であるが、実際上は1のものを作ることは極めて難しい。
【0018】
平均円形度の測定は(株)SYSMEX製フロー式粒子像分析装置FPIA−2100を用いて行うことができる。
測定は、1級塩化ナトリウムを用いて1%NaCl水溶液を調整した後、0.45μmのフィルターを通した水溶液50〜100mlに、分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加え、次いで試料を1〜10mg加え、これを、超音波分散機で1分間分散処理し、粒子濃度を5000〜15000個/μlに調整した分散液を用いて行なった。
CCDカメラで撮像した2次元の画像面積と同一の面積を有する円の直径を円相当径として、該円相当径でみて0.6μm以上をCCDの画素の精度から有効とし、平均円形度の算出に用いた。
平均円形度は、各粒子の円形度の算出を行い、この各粒子の円形度を足し合わせ、全粒子数で割り算することによって得ることができる。各粒子の平均円形度は、粒子像と同じ投影面積を持つ円の周囲長を粒子投影像の周囲長で割ることにより算出することができる。
【0019】
また、本発明に用いられるトナーの分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)は、1.35以下が好ましい。この範囲では感光体上のトナーの高さが均一となり、転写紙と感光体の間に圧力を加えてもトナーに対する転写圧が均一となり、更に電界が均一になり、一定方向に静電的に転移する確率が高くなる。その結果、転写時、転写剥離時の放電が少なく、転写チリが減少する。また、分散度の下限は1.0であるが、これは全てのトナー粒子が全く均一な粒子になり、粒径分布を持たないことを意味するため、現実には1.0となることはないが、1.0により近い方が好ましい。
トナーの重量平均粒径/個数平均粒径が1.35を超えると、SF−1と同様にトナー層の層厚と表面が均一にならないため、トナーと転写紙、像担持体の接触が少なくなり、転写効率が低下する。その結果、転写電流が大きくなり、分離時の放電が増大する。
なお、トナー粒径の測定にはCoulter MULTISIZER IIeを使用した。アパーチャー径は100μmである。
【0020】
本発明で用いるトナーの凝集力は小さい方が好ましい。トナーの凝集力が小さいと、像担持体と転写紙間の空隙中のトナー層の厚みを揃えることができ、更に表面を均一化する事で各トナーに及ぼす電界が均一になり、転写効率が高くなり、更に転写紙の帯電量を小さくすることができ、分離時の放電によるチリを減少させることができる。
ここで、トナーの凝集力は凝集度(%)として表すことができる。凝集度の値が大きいほど、トナーの凝集力が強いことになる。
<凝集度の測定方法>
測定装置:パウダテスタPT−N型 ホソカワミクロン株式会社製
操作方法は基本的には「パウダテスタPT−N型」の取り扱い説明書に従うが、以下の点は変更して用いた。
1.使用ふるい  75μm、45μm、22μm
2.振動時間   30秒
【0021】
トナーの凝集度は5〜20%が好ましく、更に好ましくは5〜15%である。凝集度が5%未満の場合、トナーの流動性が良すぎて、転写の際にチリが発生し易くなる。また、20%を越えるとトナーの凝集力が強くなり、転写性が悪くなる。
本発明で用いられるOPC感光体は、OPC感光体の電荷輸送層の表面に強化層を設けたものが望ましい。
OPC感光体の電荷輸送層を薄くすると、感光体としての電荷量が増え、現像量を大きくすることはできるが、膜削れが発生し耐久性に問題が生じる。そこで酸化アルミ等の金属微粉末を分散したポリカーボネートで代表されるような表面強化層を設けて寿命の改善を行う。
強化層の膜厚は、通常1〜10μm程度とする。
【0022】
本発明の重合トナーの製法を例示する。
トナーバインダーは以下の方法などにより製造することができる。
ポリオール(a)とポリカルボン酸(b)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、上記ポリエステルにポリイソシアネート(c)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。
更に、0〜140℃にて、プレポリマー(A)にアミン類(B)を反応させ、変性ポリエステル(i)を得る。
ポリイソシアネート(c)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、ポリイソシアネート(c)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、上記水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)を製造し、これを上記変性ポリエステル(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。
【0023】
<水系媒体中でのトナー製造法>
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セロソルブ類(メチルセロソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、アミン類(B)と反応させて形成しても良いし、予め製造した変性ポリエステル(i)を用いても良い。
【0024】
水系媒体中で変性ポリエステル(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、水系媒体中に変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。
プレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、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る方がより好ましい。
また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合する必要はなく、粒子を形成させた後で添加してもよい。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。
【0025】
分散の方法は特に限定されず、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波による方法などの公知の設備が適用できるが、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、回転数は特に限定されないが、通常、1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間も特に限定はないが、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。高温の方が、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なり、分散が容易な点で好ましい。
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て所定の粒径のトナー粒子が得られず、2000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共に分散が安定である点で好ましい。
【0026】
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤として、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−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剤;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;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−アルキル−N,N−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。
【0027】
またフルオル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ル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のフルオルアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオルオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[オメガ−フルオルアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[オメガ−フルオルアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオルアルキル(C11〜C20)カルボン酸及びその金属塩、パーフルオルアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオルアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオルオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオルオクタンスルホンアミド、パーフルオルアルキル(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、パーフルオルアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオルアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
【0028】
商品名としては、サーフロンS−111、112、113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、95、98、l29(住友3M社製)、ユニダインDS−101、l02(ダイキン工業社製)、メガファックF−ll0、F−l20、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−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、150(ネオス社製)などが挙げられる。
【0029】
また、カチオン界面活性剤としては、フルオルアルキル基を有する脂肪族一級、二級又は三級アミン酸、パーフルオルアルキル(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−l21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキン工業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−l32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。
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事が出来る。
【0030】
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−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−ヒドロキシエチル、メタクリル酸β−ヒドロキシエチル、アクリル酸β−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロル−2−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸3−クロル−2−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−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ーテル類、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、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、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又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、ピニルピリジン、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を環員として含む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ェニルエーテル、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。
【0031】
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、併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による短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの、酸、アルカリに溶解可能な物質を用いた場合には、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他、酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長及び/又は架橋反応後、洗浄除去する方が、トナーの帯電の面からは好ましい。
【0032】
更に、トナー組成物の粘度を低くするために、変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)が可溶である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ので好ましい。また、沸点が100℃未満の揮発性溶剤の方が、除去が容易である点から好ましい。
このような溶剤としては、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−ジクロルエタン、1,1,2−トリクロルエタン、トリクロルエチレン、クロロホルム、モノクロルベンゼン、ジクロルエチリデン、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又は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−ジクロルエタン、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、更に好ましくは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。
【0033】
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。具体例として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。
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。
分級操作としては、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方法を用いることができる。もちろん乾燥させ粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行う方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出来るだけ取り除くことが好ましく、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【0034】
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。
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。そのための装置としては、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、粉砕エアー圧力を下げた装置、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)、自動乳鉢などが挙げられる。
【0035】
またトナーの流動性を改善する外添剤(流動化剤)としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナー全体の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、ベンガラ、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。
【0036】
その他、高分子系微粒子、例えばソープフリー乳化重合、懸濁重合、分散重合など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、シリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
このような流動化剤は、表面処理を行って疎水性を上げることにより、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機能を発揮することができる。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などが好ましい表面処理剤として挙げられる。
【0037】
次に、本発明での評価方法について説明する。
<定着性の評価>
定着性はスミア法で行う。ID:0.6〜0.8のハーフトーン部で、8.8N/15φの重りに付着した布を転写紙の上に載せ、5往復擦ったときの布上の濃度をX−Rite938(アムテック株式会社製)で測定し、擦る前のIDの比から定着率を計算する。
定着率(%)=(擦った後のID/擦る前のID)×100
<転写率の評価>
現像された感光体上のチャートを転写し、転写紙が転写搬送ベルト上にある時に機械を停止する。
チャートの黒ベタ部に着目し、像担持体(感光体)上の黒ベタ部の転写残トナーを粘着テープで剥がし、像担持体(感光体)上の残トナー量を求める。一方、転写されたトナーは、黒ベタ部を切り取り、トナーを圧縮エアーで吹き飛ばす。吹き飛ばし前後の重さより転写トナー量を求め、次の式で転写率(%)を求める。
転写率(%)=〔転写トナー量/(転写トナー量+残トナー量)〕×100
なお、転写率の許容値は一般環境下で70%以上である。
【0038】
<転写チリ、転写白抜けの評価>
転写チリと転写白抜けは、汎用的な評価法が確立していないため、サンプルとランク見本とを目視して官能評価法で行った。転写チリのランク見本を図8に、転写白抜けのランク見本を図7に示した。ランク3「△」の画像が許容レベルであり、ランク3に満たないものは「NG」である。
<転写率、定着性、転写チリ、転写白抜け評価方法>
評価機は、リコーImagioMF7070の転写部を改造して用いた。
ユニット構成は、図2に概略を示した装置と同じである。現像には二成分方式の現像装置を用い、転写はローラ転写で行い、ベルト搬送を行い、定着は面圧:9.3N/cmの加圧力、温度165〜185℃で行った。
この装置を用い、600dpiのドットから形成されたグレースケールを中心としたテストチャート(図6参照)をプリントアウトしてサンプル画像を得た。
【0039】
【実施例】
以下、実施例及び比較例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。なお、実施例及び比較例中「部」とあるのは何れも「重量部」である。
また、実施例1〜6及び比較例1においては、図2に示したのと同様の構造を有するテスト機としてリコーイマジオMF7070の転写部を改造したものを用いた。感光体と転写ローラの接触が安定するように転写ローラの表面に70度(AskerC/1kg荷重時)、1×10〜1×1011Ω・cmのゴム層を設けた。図3に示すスプリングで転写圧力を5.0N/cmに調整し、転写ローラと感光体間に印加する電圧を制御して流れる電流を0.1μA/cmとし、プリンタにより図6に示すテストチャートをプリントした。また感光体の電荷輸送層は10μmとした。
評価は転写率、転写チリ(図8参照)、転写白ぬけ(図7参照)で行った。
なお、通常のイマジオMF7070の転写電流は0.3〜0.4μA/cmであり、圧力は1N/cm前後である。
【0040】
実施例1
<トナーバインダーの合成>
冷却管、攪拌機及び窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部及びジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧で230℃で8時間反応し、更に10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160℃まで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート188部と2時間反応を行い、イソシアネート基含有プレポリマー〔1〕を得た。次いで、該プレポリマー〔1〕267部とイソホロンジアミン14部を50℃で2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル〔1〕を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230℃で8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量(重量基準)5000の変性されていないポリエステル(α)を得た。
ウレア変性ポリエステル〔1〕200部と変性されていないポリエステル(α)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー〔1〕の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部を減圧乾燥し、トナーバインダー〔1〕を単離して測定したところ、Tgは62℃で酸価は10であった。
<トナーの作成>
ビーカー内に上記トナーバインダー〔1〕の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81℃、溶融粘度25cps)20部、カーボンブラック10部を入れ、60℃にてTK式ホモミキサーを用いて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させた。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液〔日本化学工業(株)製スーパタイト10〕294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
次いで、60℃に昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら上記トナー材料溶液を投入し、10分間攪拌した。
次いで、この混合液を攪拌棒及び温度計付のコルベンに移し、98℃まで昇温して一部溶剤を除去し、室温に戻してからTK式ホモミキサーにより12000rpmで攪拌を行い、トナーの形状を球形から変形させ、更に溶剤を完全に除去した。
その後、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、母体トナー粒子を得た。
次いで、トナー粒子100部に疎水性シリカ0.5部を加え、ヘンシェルミキサーにより混合して、本発明のトナーを得た。
このトナーのSF−1は140、平均円形度は0.92、分散度は1.39、凝集度は25%であった。
【0041】
比較例1
<トナーバインダーの合成>
ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物354部及びイソフタル酸166部を、ジブチルチンオキサイド2部を触媒として重縮合し、ピーク分子量(重量基準)4,000の比較トナーバインダー〔1′〕を得た。比較トナーバインダー〔1′〕のTgは57℃であった。
<トナーの作成>
ビーカー内に、上記比較トナーバインダー〔1′〕100部、酢酸エチル溶液200部、カーボンブラック10部を入れ、50℃にてTK式ホモミキサーを用いて12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させた。
次いで、実施例1と同様にしてトナー化しトナーを得た。
このトナーのSF−1は140、平均円形度は0.92、分散度は1.38、凝集度は28%であった。
【0042】
実施例2
<トナーバインダーの合成>
実施例1と同様にして、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物334部、ビスフェノールAプロピレンオキサイド2モル付加物334部、イソフタル酸274部及び無水トリメリット酸20部を重縮合した後、イソホロンジイソシアネート154部を反応させてプレポリマー〔2〕を得た。
次いで、プレポリマー〔2〕213部、イソホロンジアミン9.5部及びジブチルアミン0.5部を実施例1と同様にして反応させ、重量平均分子量79000のウレア変性ポリエステル〔2〕を得た。
ウレア変性ポリエステル〔2〕200部と変性されていないポリエステル(α)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー〔2〕の酢酸エチル溶液を得た。
一部を減圧乾燥し、トナーバインダー〔2〕を単離して測定したところ、ピーク分子量(重量基準)は5000、Tgは62℃、酸価は10であった。
<トナーの作成>
溶解温度及び分散温度を50℃に変えた点以外は実施例1と同様にして、本発明の母体トナー〔2〕を得た。更に本母体トナー100部に、帯電制御剤としてサリチル酸誘導体の亜鉛塩を1.0部混合し、加温雰囲気中で攪拌し、トナーの表面に帯電制御剤を固着させた。
母体トナー粒子100部に疎水性シリカ1.0部と疎水性酸化チタン0.5部を加え、ヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。
このトナーのSF−1は130、平均円形度は0.92、分散度は1.32、凝集度は24%であった。
【0043】
実施例3
<トナーバインダーの合成>
ウレア変性ポリエステル〔1〕30部と変性されていないポリエステル(α)970部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー〔3〕の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部を減圧乾燥し、トナーバインダー〔3〕を単離して測定したところ、ピーク分子量(重量基準)は5000、Tgは62℃、酸価は10であった。
<トナーの作成>
トナーバインダー〔2〕をトナーバインダー〔3〕に変え、トナー材料であるカーボンブラックの配合量を10部から8部に変えた点以外は実施例2と同様にして本発明のトナーを得た。
このトナーのSF−1は125、平均円形度は0.96、分散度は1.37、凝集度は22%であった。
【0044】
実施例4
<トナーバインダーの合成>
ウレア変性ポリエステル〔1〕500部と変性されていないポリエステル(α)500部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー〔4〕の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部を減圧乾燥し、トナーバインダー〔4〕を単離して測定したところ、ピーク分子量(重量基準)は5000、Tgは62℃、酸価は10であった。
<トナーの作成>
トナーバインダー〔1〕をトナーバインダー〔4〕に変え、トナー材料であるカーボンブラックの配合量を10部から8部に変えた点以外は実施例1と同様にして、本発明のトナーを得た。
このトナーのSF−1は120、平均円形度は0.97、分散度は1.21、凝集度は22%であった。
【0045】
実施例5
<トナーバインダーの合成>
ウレア変性ポリエステル〔1〕750部と変性されていないポリエステル(α)250部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、トナーバインダー〔5〕の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部を減圧乾燥し、トナーバインダー〔5〕を単離して測定したところ、ピーク分子量(重量基準)は5000、Tgは62℃、酸価は10であった。
<トナーの作成>
トナーバインダー〔1〕をトナーバインダー〔5〕に変えた点以外は実施例1と同様にしてトナー〔5〕を得た。
このトナーのSF−1は115、平均円形度は0.97、分散度は1.20、凝集度は18%であった。
【0046】
実施例6
実施例5で作成した母体トナー粒子100部に対し、疎水性シリカ1.5部を加え、ヘンシェルミキサーにて混合して、本発明のトナーを得た。
このトナーのSF−1は115、平均円形度は0.97、分散度は1.20、凝集度は7%であった。
【0047】
実施例7
実施例1と同じ方法で転写圧力3.0N/cm、転写電流0.15μA/cmで図5に示すテストチャートをプリントしサンプルを得た。感光体の電荷輸送層を15μmとし、表面に強化層を設けた。
製法としては、溶剤に溶かしたポリカーボネート樹脂に粒径0.3μmの酸化アルミを25重量%加え、分散したのちスプレー塗布し、150℃で加熱乾燥して5μmの強化層を設け、感光体を得た。
<トナー処方>
実施例6のトナーをそのまま用いた。
【0048】
【表1】
Figure 2004085599
【0049】
【発明の効果】
本発明1〜9によれば、重合トナーを用いても転写チリが少ない画像形成方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】転写チリのメカニズムを説明するための図。
【図2】本発明を実施するための画像形成装置全体の概略図
【図3】本発明の特徴的な転写構成を示す図。
【図4】従来の、加圧力1N/cm未満の圧力での転写の様子を説明する図。
【図5】本発明に係る、加圧により図4の状態よりも空隙が20μm減った状態を示す図。
【図6】テストチャートを示す図。
【図7】転写白抜けのランク見本を示す図。
【図8】転写チリのランク見本を示す図。
【図9】形状係数SF−1の定義を説明するための図。
【符号の説明】
A 転写領域の前の転写チリが発生する領域
B 転写領域
C 転写領域の後の転写チリが発生する領域
E 感光体と転写紙間(トナー周り)の電界
F トナーの転移する力
1 ドラム状感光体
2 電子写真複写工程を実施する帯電手段
3 露光手段
4 現像手段
5 転写搬送手段
6 クリーニング手段
7 定着手段
31 レーザ光
32 ポリゴンモータ
33 ミラー
41 現像スリーブ
51 金属ローラ
52 転写ローラ
52a ソリッド状の弾性層
52b 軸受け
52c ばね
53 搬送ベルト
54 搬送ローラ
55 搬送ローラ
56 搬送ベルトクリーニング手段
61 クリーニングブレード
62 クリーニングブラシ
63 クリーニングトナー回収部材
71 定着ローラ
72 加圧ローラ
73 加熱手段
74 加熱手段
101 転写材バンク
102 給紙ローラ
103 給紙コロ
104 レジストコロ
105 排紙ローラ
106 転写材バンク
107 給紙ローラ
108 給紙コロ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an image forming method using an electrophotographic method such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, to an electrostatic transfer method relating to transfer to an intermediate transfer member and further to transfer to plain paper.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high image quality is also required in an electrophotographic color image forming method, and improvements have been made by reducing the diameter of toner and improving development. However, when observed in each image forming process, it is clear that the latent image, development, intermediate transfer, transfer paper transfer, and fixing are deteriorated in each process. In particular, deterioration in the transfer step is large, and in the phenomenon step, dust caused by pre-transfer at the time of transfer entry and discharge at the time of peeling after transfer is a major problem.
Many proposals have conventionally been made for these problems.
For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-22188, a pressing roller that presses the intermediate transfer belt toward the photosensitive drum from the inner peripheral surface side at least in a contact area of the intermediate transfer belt with the photosensitive drum in the belt lateral direction is disclosed. To improve the adhesion between the photoconductor and the intermediate transfer belt, increase the cohesive force of the toner at the contact nip, and prevent partial transfer failure and transfer dust due to insufficient adhesion between the photoconductor drum and the intermediate transfer. Has been proposed.
[0003]
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-209255, in a color image forming method, a contact pressure of 15 g / g is used as a transfer process in order to solve transfer dust and bug-like transfer failure when transferring from a photoreceptor to an intermediate transfer member. cm 2 The above pressing force is applied to set the linear speed ratio between the intermediate transfer belt and the photosensitive member to 0.85 to 1.10, to define the surface / volume resistance and the like as the characteristics of the intermediate transfer belt, and to determine the cohesion and bulk as the toner characteristics. It has been proposed to regulate the density and the particle size and optimize the adhesion between toners, the transfer gap, the charge retention of the transfer belt, and the like.
In recent years, image quality has been further improved, and polymerized toner has been used as toner. As toner characteristics, characteristics such as further reduction in diameter, spheroidization, uniform shape, uniform charge amount, and the like are easily obtained, which leads to improvement in image quality.
However, according to the above-described conventional example, when the polymerized toner is used, the transfer dust is large, and although it is apparently smooth, only an image having poor sharpness and lacking sharpness can be obtained.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has an image forming method that generates less transfer dust even when polymerized toner is used, and furthermore, uses a transfer roller (belt) having a surface elastic layer to transfer pressure. In order to maintain a sufficient transfer electric field for transfer by adding an air gap, the air gap is reduced, the surface roughness of the toner layer on the image carrier (photoconductor) is regulated uniformly, and the charge transport ( An object of the present invention is to provide an image forming method capable of reducing the thickness of a charge transfer layer, increasing the capacitance, applying a minimum transfer current, and preventing transfer dust due to discharge during transfer separation. .
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by the following inventions 1) to 9) (hereinafter referred to as inventions 1 to 9).
1) An image forming method using a polymerized toner comprising an image carrier and a modified polyester, and electrostatically transferring a toner image on the image carrier to a transfer body using a roller or a belt.
2) Using a transfer roller having an elastic layer having a hardness of 60 to 80 ° on its surface, applying a pressure of 1 to 10 N / cm between the image carrier and the transfer roller and reducing the transfer current between the image carrier and the transfer roller to 0 0.05 to 0.2 μA / cm.
3) As the image carrier, the thickness of the charge transport layer is 10 to 20 μm, and the capacitance is 100 PF / cm. 2 The image forming method according to 1) or 2), wherein the OPC photoconductor is used.
4) The image forming method according to any one of 1) to 3), wherein the shape factor SF-1 of the toner is 100 to 135.
5) The image forming method according to any one of 1) to 4), wherein the average circularity of the toner is 0.93 or more.
(6) The image forming method according to any one of (1) to (5), wherein the toner has a degree of dispersion (weight average particle diameter / number average particle diameter) of 1.35 or less.
7) The image forming method according to any one of 1) to 6), wherein the degree of aggregation of the toner is 5 to 20%.
8) The image forming method according to any one of 1) to 7), wherein an unmodified polyester is added to the polymerized toner composed of the modified polyester.
9) The image forming method according to any one of 1) to 8), wherein an enhancement layer is provided on the surface of the charge transport layer of the OPC photoreceptor.
[0006]
Hereinafter, the present invention will be described in detail.
As a problem in the transfer process, transfer dust occurs. This transfer dust will be discussed with reference to FIG.
In the transfer step, transfer dust occurs in the areas A and C where the transfer paper is not in contact with the image carrier (photoconductor) before and after the transfer area B due to the influence of the electric field.
First, in the area A, the toner flies from the image carrier onto the transfer paper due to the electric charge and the electric field on the transfer paper just before the optimal transfer area, causing dust. Further, in the area C, since the transfer paper charged by the transfer is electrostatically attached to the image carrier such as the photoconductor, a discharge is generated when the transfer paper is separated after the transfer.
As described above, it is considered that the main cause of the transfer dust is the discharge phenomenon when the image carrier and the transfer paper come close to each other.
[0007]
The toner between the transfer paper and the image carrier is transferred (transferred) by a force “F” represented by the following equation (1). The electric field around the toner is represented by the following equation (2), and the electric potential difference between the transfer paper and the image carrier is calculated by summing the dielectric thickness of the transfer paper, the toner layer, the image carrier (photoconductor), and the gap around the toner. Divided by
(Equation 1)
Transferring force of toner F = qE (1)
q: charge amount of toner
E: Electric field between image carrier (photoconductor) and transfer paper (electric field around toner)
(Equation 2)
Figure 2004085599
Vp-Vpc: potential difference between transfer paper and image carrier (photoconductor)
dp / εp: dielectric thickness of transfer paper
dt / εt: dielectric thickness of toner layer
dpc / εpc: dielectric thickness of image carrier (photoconductor)
g: Air gap around toner (air layer)
[0008]
In order to reduce the discharge in the areas A and C in FIG. 1, the electric field around the toner is maintained as it is, and the potential difference between the image carrier (photoconductor) and the transfer paper (transfer roller / belt) is reduced. It is necessary to do. As a countermeasure for this, it is possible to reduce the dielectric thickness of the transfer constituent material.
In this method, an image is formed by a negative / positive method. In the case of the negative / positive system, the potential of the image carrier (photoconductor) in the background is high and the potential of the image carrier (photoconductor) in the image area is low.
Comparing the image portion and the non-image portion in FIG. 1, if the transfer paper is uniformly charged, the potential difference in the background portion is 750 V higher. This difference in potential means that discharge is more likely to occur in non-image areas than in image areas during separation after the transfer step. At the time of separation, discharge occurs at the boundary between the image portion and the non-image portion, which also affects the toner in the image portion, causing toner dust.
[0009]
From the reasons described above, the following means (a) to (c) can be considered as improvement measures.
(A) When the air gap between the image carrier (photoconductor) and the transfer paper is reduced while keeping the electric field around the toner between the transfer paper and the image carrier (photoconductor) constant, the above equation (2) is obtained. As is clear from FIG. 7, the potential difference between the image carrier (photoconductor) and the transfer paper can be reduced.
As an actual means, a pressure is applied between the transfer roller having a rubber-like surface layer and the image carrier (photoconductor) to increase the adhesion between the transfer paper and the image carrier (photoconductor) to increase the actual average air gap. This can be achieved by reducing the size.
(B) In addition to the above (a), the dielectric thickness of the image carrier (photoconductor) may be reduced.
Usually, an OPC photoreceptor comprises an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer provided on a conductive support. Since the undercoat layer and the charge generation layer are thin and several μm or less, this can be achieved by thinning the thickest charge transport layer.
(C) Further, by making the toner layer on the image carrier (photoconductor) uniform, the average air gap can be reduced. As the toner layer on the image carrier (photoconductor), if two toner layers are formed, a sufficient image density can be obtained. Good results can be obtained by reducing the surface roughness of the toner on the image carrier (photoconductor) for solid images and dot images.
By the above means, the electric field around the toner becomes a sufficient value, and the charge amount on the transfer paper becomes small. Thereby, the potential difference between the image carrier (photoconductor) and the transfer paper at the time of peeling after transfer is reduced, and a condition in which discharge is unlikely to occur can be obtained.
More preferably, the transfer current is set to 0.05 to 0.2 μA / cm. If it is less than 0.05 μA / cm, the “transfer rate” may be deteriorated, and if it exceeds 0.2 μA / cm, “transfer dust” may increase.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a schematic view of the entire image forming apparatus for carrying out the present invention.
This apparatus includes a drum-shaped photosensitive member 1 as a recording medium inside using a well-known electrophotographic method. Around the drum-shaped photoreceptor 1, along a rotation direction indicated by an arrow, a charging unit 2, an exposing unit 3, a developing unit 4, a transfer conveying unit 5, a cleaning unit 6, and a fixing unit 7 for performing an electrophotographic copying process. Is arranged.
Exposure means 3 scans laser light with a polygon motor and forms an electrostatic latent image on photoconductor 1 based on an image signal reflected and read by mirror 33. The photoreceptor 1 may be an existing photoreceptor such as an amorphous one, in addition to the organic photoreceptor.
From the electrostatic latent image formed on the photoreceptor 1, a toner image is formed by the developing means 4 and the toner image is supplied from the transfer material banks 101 and 106 where the transfer material is stored by the paper feed rollers 102 and 107. The paper is fed and fed by the feed rollers 103 and 108. Reference numeral 104 denotes a resist roller for transporting the transfer material in synchronization with the toner image on the photoconductor, and the transfer material is sent to the transfer unit 5 and electrostatically transferred.
[0011]
The transfer material bearing the toner image is electrostatically transferred by a transfer roller 52 having a rubber layer provided on a metal roller 51, conveyed to a fixing unit 7 through a conveyance belt 53, fixed by a fixing device 7, and then out of the machine. Is discharged.
On the other hand, the untransferred portion and the contaminated photoconductor 1 are cleaned by the cleaning unit 6 and the next image forming step is started.
As a basic configuration of the fixing device, the fixing device includes a fixing roller 71 having a heating means 74 (hereinafter, referred to as a “heater”) such as a halogen lamp, and a pressing roller 72 pressed against the fixing roller 71.
In the fixing device having such a configuration, the fixing roller 71 and the pressure roller 72 are pressed against each other with a pressure of 9.3 N / cm to form a fixing nip width of about 10 mm.
The fixing unit 7 is driven by a driving unit (not shown) to pinch and convey the transfer material. At this time, the fixing roller 71 is controlled to a predetermined temperature by the heater 74, and when the toner image on the transfer material passes between the two rollers, the toner image is thermally melted while receiving pressure, and exits the roller pair to be cooled. As a result, the image is fixed on the transfer material as a permanent image.
[0012]
Next, a characteristic transfer configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
The transfer roller 52 is formed of a solid metal such as EPDM (ethylene propylene terpolymer), silicone, NBR (acrylonitrile butadiene rubber), urethane, etc. on a core metal having a diameter of 20 to 30 φ made of SUS, Fe or the like as shown in FIG. It has a structure provided with an elastic layer 52a, a thickness of 0.1 to 1.0 mm, a hardness of 60 to 80 degrees (Asker C / 1 kg load), and a volume resistance of 1 × 10 8 ~ 1 × 10 11 Ω · cm, and those whose surface resistance is higher by one to two orders of magnitude than volume resistance are optimal. When the hardness is less than 60 degrees, the “transfer rate” may be deteriorated, and when the hardness is 80 degrees or more, “missing during transfer” may occur.
The transfer roller is pressed by bearings 52b and springs 52c at both ends of the roller and pressed against the image carrier. The pressing force (transfer pressure) is represented by a value obtained by dividing the total spring pressing force before and after the transfer roller by the length of the transfer roller. The unit is N / cm. The preferred pressure is 1 to 10 N / cm, and if the pressure is less than 1 N / cm, the “transfer rate” may be deteriorated. If the pressure is 10 N / cm or more, “missing during transfer” may occur. It is not so preferable because it may occur.
[0013]
Next, the gap around the toner when the transfer paper is pressed between the image carrier and the transfer roller during transfer will be described.
FIG. 4 (schematic diagram) illustrates a conventional state at a pressure of less than 1 N / cm. The transfer paper has a characteristic of being hard in a small area and deforming (bending) in a large area. When the pressure is low as shown in FIG. 4, the transfer paper is received and conveyed by several projections on the front and back surfaces among the irregularities of the fibers of the transfer paper. As a result, the number of contact points between the toner or the image carrier (photoconductor) and the transfer paper is small, and the gap between the image carrier (photoconductor) and the surface of the transfer roller is large.
In this state, a pressure of 0.5 N / cm was applied between the image carrier (photoreceptor) and the transfer roller without the rubber layer, a transfer paper (Type 6200 manufactured by Ricoh) was sandwiched, and the gap was measured. In addition, as a result of similarly measuring under a pressure of 1.0 N / cm, there was a difference of 20 μm. That is, the gap of 20 μm is reduced by the pressurization.
This is shown in FIG. Due to the pressure, the convex portion of the transfer paper comes into contact with the image carrier (photoconductor) and the transfer roller in a large amount. As a result, the gap becomes smaller, the distance between the toner and the image carrier (photoconductor) becomes narrower on average, and “g” in the denominator term of the equation (2) becomes smaller. Further, if the thickness of the toner layer is constant and the roughness of the toner surface is uniform, the average gap becomes small.
[0014]
Next, the thickness of the photoconductor will be described.
The OPC photoreceptor has an undercoat layer, a charge generation layer, and a charge transport layer coated on a metal support and has a thickness of 25 to 30 μm. The charge transport layer has the largest thickness of 20 to 30 μm. The reason is that durability is taken into consideration, and the photoreceptor surface without a toner film or the like is always used while shaving the charge transport layer. The capacitance at this time is about 80 PF / cm 2 It is.
In contrast, in the present invention 3, the charge transport layer is thinned by about 10 μm to 10 to 20 μm to reduce the dielectric thickness of the photoreceptor layer and to increase the capacitance to 100 PF / cm. 2 By increasing the value as described above, the charge amount for obtaining the same toner adhesion amount as in the related art is made uniform. As a result, the charging potential of the photoconductor can be reduced, the potential difference between the photoconductor and the transfer roller can be reduced, and transfer dust can be improved.
As described above, by reducing the gap and the dielectric thickness of the photoreceptor, even if the potential difference between the transfer paper and the photoreceptor is reduced, E (electric field around the toner) in the above equation (2) is the same as the conventional electric field. Thus, transfer dust due to discharge at the time of separation can be reduced.
[0015]
It is important that the toner used in the present invention is a polymerized toner composed of a modified polyester.
The resin used in the conventional polymerization method is mainly styrene-acrylic resin, but the styrene-acrylic resin is inferior in the low-temperature fixability as compared with the polyester resin. The cause was found to be a balance between the fixing temperature and Tg (glass transition temperature).
Comparing the Tg of the toner composed of the styrene-acrylic resin and the toner composed of the polyester resin having the same fixing temperature, the Tg of the toner composed of the styrene-acrylic resin is clearly lower. Therefore, the heat resistance storage stability of the toner composed of the styrene-acrylic resin is worse than that of the toner composed of the polyester resin.
The polyester resin used is modified with acrylic, epoxy, urethane or the like. The modification facilitates control of the physical properties of the toner and also improves the manufacturability.
[0016]
It is important that the toner used in the present invention has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 135.
For example, using a FE-SEM (S-800) manufactured by Hitachi, Ltd., 100 toner particle images having a particle diameter of 2 μm or more, which are magnified 1000 times, are randomly sampled, and the image information is obtained via an interface, for example, by Nikon Corporation. It is introduced into an image analyzer (Luzex III) and analyzed, and the value calculated by the following equation (3) is defined as shape factor SF-1 (where MXLNG is the absolute maximum length of the particle = circumscribed circle) AREA is the projected area of the particle).
This shape factor SF-1 indicates the degree of roundness of the toner particles, and the SF-1 increases as the distance from the circle (spherical shape) increases (see FIG. 9).
[Equation 3]
SF-1 = [(MXLNG) 2 / AREA] × (π / 4) × 100 (3)
[0017]
Generally, SF-1 affects durability, so that 100 ≦ SF−1 ≦ 135, preferably 100 ≦ SF−1 ≦ 120.
In the case of SF-1> 135, the toner is separated from the sphere and approaches an irregular shape, and the thickness and surface of the toner layer are not uniform, so that the contact between the toner and the transfer paper or image carrier is reduced, and the transfer efficiency is reduced. As a result, the transfer current increases, and the discharge during separation increases.
Further, the toner used in the present invention preferably has an average circularity of 0.93 or more. When the average circularity of the toner is less than 0.93, the thickness and the surface of the toner layer are not uniform as in the case of SF-1, so that the contact between the toner and the transfer paper or image carrier is reduced, and the transfer efficiency is reduced. . As a result, the transfer current increases, and the discharge during separation increases. Although the upper limit of the average circularity of the toner is theoretically 1, it is extremely difficult to actually produce one.
[0018]
The average circularity can be measured using a flow particle image analyzer FPIA-2100 manufactured by SYSMEX CORPORATION.
After measuring a 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, a surfactant (preferably an alkylbenzene sulfonate) as a dispersant was added to 50 to 100 ml of an aqueous solution passed through a 0.45 μm filter. 1 to 5 ml was added, and then 1 to 10 mg of the sample was added. This was subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for 1 minute, and the dispersion was adjusted to a particle concentration of 5000 to 15000 particles / μl.
The diameter of a circle having the same area as the two-dimensional image area picked up by the CCD camera is defined as a circle equivalent diameter, and 0.6 μm or more in terms of the circle equivalent diameter is made effective from the accuracy of the CCD pixel, and the average circularity is calculated It was used for.
The average circularity can be obtained by calculating the circularity of each particle, adding the circularity of each particle, and dividing by the total number of particles. The average circularity of each particle can be calculated by dividing the perimeter of a circle having the same projected area as the particle image by the perimeter of the particle projected image.
[0019]
The degree of dispersion (weight average particle diameter / number average particle diameter) of the toner used in the present invention is preferably 1.35 or less. In this range, the height of the toner on the photoreceptor becomes uniform, the transfer pressure on the toner becomes uniform even when pressure is applied between the transfer paper and the photoreceptor, the electric field becomes more uniform, and the electrostatic force in a certain direction becomes electrostatic. The probability of transfer increases. As a result, discharge during transfer and transfer peeling is small, and transfer dust is reduced. The lower limit of the degree of dispersion is 1.0, which means that all the toner particles are completely uniform and do not have a particle size distribution. Although not, it is preferable to be closer to 1.0.
If the weight-average particle diameter / number-average particle diameter of the toner exceeds 1.35, the layer thickness and surface of the toner layer will not be uniform as in SF-1, so that the contact between the toner and the transfer paper or image carrier will be small. And the transfer efficiency decreases. As a result, the transfer current increases, and the discharge during separation increases.
Note that Coulter MULTISIZER IIe was used for measurement of the toner particle size. The aperture diameter is 100 μm.
[0020]
The smaller the cohesive force of the toner used in the present invention, the better. If the cohesive force of the toner is small, the thickness of the toner layer in the gap between the image carrier and the transfer paper can be made uniform, and the electric field applied to each toner can be made uniform by making the surface more uniform, thereby improving the transfer efficiency. As a result, the charge amount of the transfer paper can be reduced, and dust due to discharge during separation can be reduced.
Here, the cohesive force of the toner can be expressed as a cohesion degree (%). The larger the value of the degree of aggregation, the stronger the aggregation of the toner.
<Method of measuring cohesion degree>
Measuring device: Powder tester PT-N type manufactured by Hosokawa Micron Corporation
The operation method basically followed the instruction manual of "Powder Tester PT-N type", but the following points were changed and used.
1. Used sieve 75μm, 45μm, 22μm
2. Vibration time 30 seconds
[0021]
The aggregation degree of the toner is preferably 5 to 20%, more preferably 5 to 15%. If the degree of aggregation is less than 5%, the fluidity of the toner is too good, and dust tends to occur during transfer. On the other hand, if it exceeds 20%, the cohesive force of the toner is increased, and the transferability is deteriorated.
The OPC photoreceptor used in the present invention is preferably one in which a reinforcing layer is provided on the surface of the charge transport layer of the OPC photoreceptor.
If the charge transport layer of the OPC photoreceptor is made thinner, the charge amount as the photoreceptor increases and the development amount can be increased, but film abrasion occurs and a problem arises in durability. Therefore, the life is improved by providing a surface strengthening layer typified by polycarbonate in which fine metal powder such as aluminum oxide is dispersed.
The thickness of the reinforcing layer is usually about 1 to 10 μm.
[0022]
The method for producing the polymerized toner of the present invention will be exemplified.
The toner binder can be manufactured by the following method.
The polyol (a) and the polycarboxylic acid (b) are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and water generated under reduced pressure is distilled off if necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained.
Next, the polyisocyanate (c) is reacted with the polyester at 40 to 140 ° C. to obtain a prepolymer (A) having an isocyanate group.
Further, the prepolymer (A) is reacted with the amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain the modified polyester (i).
When reacting the polyisocyanate (c) and when reacting the prepolymer (A) with the amines (B), a solvent can be used if necessary.
Solvents that can be used include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.); Those which are inert to the polyisocyanate (c), such as ethers (such as tetrahydrofuran), may be mentioned.
When a polyester (ii) not modified with a urea bond is used in combination, (ii) is produced in the same manner as in the above-mentioned polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in a solution after the completion of the reaction of the modified polyester (i). And mix.
[0023]
<Method for producing toner in aqueous medium>
As the aqueous medium used in the present invention, water alone may be used, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of the miscible solvent include alcohols (eg, methanol, isopropanol, ethylene glycol), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (eg, methyl cellosolve), and lower ketones (eg, acetone, methyl ethyl ketone).
The toner particles may be formed by reacting a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group with an amine (B) in an aqueous medium, or by using a modified polyester (i) produced in advance. Is also good.
[0024]
As a method for stably forming a dispersion comprising the modified polyester (i) and the prepolymer (A) in an aqueous medium, a method of preparing a toner raw material comprising the modified polyester (i) and the prepolymer (A) in an aqueous medium is used. A method of adding a substance and dispersing it by a shearing force is exemplified.
The prepolymer (A) and another toner composition (hereinafter referred to as toner raw material) such as a colorant, a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, and an unmodified polyester resin 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 an aqueous medium.
In the present invention, other toner raw materials such as a coloring agent, a release agent, and a charge control agent do not necessarily need to be mixed when forming particles in an aqueous medium, and are added after forming the particles. May be. For example, after forming particles containing no coloring agent, a coloring agent can be added by a known dyeing method.
[0025]
The method of dispersion is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shearing type, a high-speed shearing type, a friction type, a high-pressure jet type, and a method using ultrasonic waves can be applied. The high-speed shearing method is preferred. When a high-speed shearing disperser is used, the number of revolutions is not particularly limited, but is generally 1,000 to 30,000 rpm, preferably 5,000 to 20,000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but is usually 0.1 to 5 minutes in the case of a batch system. The temperature at the time of dispersion is usually 0 to 150 ° C (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred because the viscosity of the dispersion comprising the modified polyester (i) and the prepolymer (A) becomes lower, and the dispersion is easier.
The amount of the aqueous medium to be used is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight, based on 100 parts of the toner composition containing the modified polyester (i) and the prepolymer (A). If the amount is less than 50 parts by weight, toner particles having a predetermined particle size cannot be obtained due to poor dispersion state of the toner composition. If the amount exceeds 2,000 parts by weight, it is not economical. In addition, a dispersant can be used if necessary. The use of a dispersant is preferred because the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
[0026]
As a dispersant for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water, an anionic surfactant such as an alkylbenzene sulfonate, an α-olefin sulfonate, or a phosphate; Amine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as fatty acid amide derivatives and polyhydric alcohol derivatives; alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl- N Amphoteric surfactants such as N- dimethyl ammonium betaine and the like.
[0027]
By using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be improved with a very small amount. Preferred examples of the anionic surfactant having a fluoroalkyl group include a fluoroalkyl carboxylic acid having 2 to 10 carbon atoms and a metal salt thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, 3- [omega-fluoroalkyl Sodium (C6-C11) oxy] -1-alkyl (C3-C4) sulfonate, sodium 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonate, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and its metal salt, perfluoroalkylcarboxylic acid (C7-C13) and its metal salt, perfluoroalkyl (C4-C12) sulfonic acid and its metal salt, perfluorooctanesulfonic acid Diethanolamide, N-propyl-N- (2-hydroxy Perfluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6- C16) Ethyl phosphate and the like.
[0028]
The trade names include Surflon S-111, 112, 113 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-93, 95, 98, and 129 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-101 and 102 (manufactured by Daikin Industries), and Mega Fuck F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Ectop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, and 204 (manufactured by Tochem Products), Futagent F-100 and 150 (manufactured by Neos), and the like.
[0029]
Examples of the cationic surfactant include aliphatic primary, secondary and tertiary amine acids having a fluoroalkyl group, and aliphatic quaternary ammonium salts such as perfluoroalkyl (C6 to C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, with trade names of Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries Mori) Manufactured by Megafac F-150, F-824 (manufactured by Dainippon Ink and Chemicals), Ectop EF-132 (manufactured by Tochem Products), Futagent F-300 (manufactured by Neos) and the like.
Further, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite, and the like can be used as the inorganic compound dispersant that is hardly soluble in water.
[0030]
Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer-based protective colloid. For example, an acid such as acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride, or a (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group Such as β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloroacrylate -2-hydroxypropyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerin monoacrylate, glycerin monomethacrylate, N- Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, for example, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, etc., or esters of vinyl alcohol and compounds containing a carboxyl group, for example, acetic acid Vinyl chloride, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc., acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, nitrogen such as pinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring containing atoms as ring members, polyoxyethylene, polyoxypropylene, polyoxy Tylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonyl phenyl ester, etc. And celluloses such as polyoxyethylene, methylcellulose, hydroxyethylcellulose and hydroxypropylcellulose.
[0031]
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method of gradually raising the temperature of the entire system and completely evaporating and removing the organic solvent in the droplets can be adopted. Alternatively, it is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant. As a drying atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide, combustion gas, or the like, particularly various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used is generally used. The desired quality can be obtained sufficiently in a short time by using a spray dryer, belt dryer, rotary kiln, or the like.
In addition, when a substance which can be dissolved in an acid or an alkali, such as a calcium phosphate salt, is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Is removed. In addition, it can be removed by an operation such as decomposition with an enzyme.
When a dispersant is used, the dispersant may remain on the surface of the toner particles, but it is preferable to remove the dispersant by washing after elongation and / or crosslinking reaction from the viewpoint of charging of the toner.
[0032]
Further, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the modified polyester (i) and the prepolymer (A) are soluble can be used. The use of a solvent is preferred because the particle size distribution becomes sharp. Further, a volatile solvent having a boiling point of less than 100 ° C. is preferable because it can be easily removed.
Examples of such a solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, and acetic acid. Methyl, 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 preferred.
The amount of the solvent to be used relative to 100 parts of the prepolymer (A) is usually 0 to 300 parts, preferably 0 to 100 parts, more preferably 25 to 70 parts. When a solvent is used, after the elongation and / or crosslinking reaction, the solvent is removed by heating under normal pressure or reduced pressure.
[0033]
The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the combination of the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. It is. The reaction temperature is generally 0-150C, preferably 40-98C.
In addition, a known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
The particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide, and when washing and drying are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classifying into a desired particle size distribution.
As the classification operation, a method of removing fine particle portions in a liquid by cyclone, decanter, centrifugation, or the like can be used. Of course, the classification operation may be performed after drying and obtaining as a powder, but it is preferable to perform the classification operation in a liquid in terms of efficiency.
The obtained unnecessary fine particles or coarse particles can be returned to the kneading step again and used for forming particles. At this time, the fine particles or coarse particles may be in a wet state.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, and is preferably performed simultaneously with the classification operation described above.
[0034]
Mixing the obtained dried toner powder with different kinds of particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or applying a mechanical impact force to the mixed powder. Thereby, immobilization and fusion can be performed on the surface, and detachment of foreign particles from the surface of the obtained composite particle can be prevented.
As specific means, there are a method of applying an impact force to the mixture by a blade rotating at a high speed, a method of charging the mixture into a high-speed air flow and accelerating the particles, and causing the particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate. . For this purpose, Angmill (manufactured by Hosokawa Micron) and I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic) were modified to reduce the pulverizing air pressure, a hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), and a crypt. Ron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar and the like.
[0035]
As the external additive (fluidizing agent) for improving the fluidity of the toner, inorganic fine particles can be preferably used. The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably from 5 μm to 2 μm, and particularly preferably from 5 μm to 500 μm. The specific surface area by the BET method is 20 to 500 m. 2 / G. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably from 0.01 to 5% by weight, and particularly preferably from 0.01 to 2.0% by weight, based on the whole toner.
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, silica sand, clay, mica, wollastonite, and diatomaceous Examples include earth, chromium oxide, cerium oxide, red iron oxide, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
[0036]
In addition, polymer-based microparticles, for example, polycondensation systems such as polystyrene, methacrylate and acrylate copolymers obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization, dispersion polymerization, etc., silicone, benzoguanamine, nylon, etc., thermosetting Polymer particles made of a resin may be used.
Such a fluidizing agent can exhibit a function of preventing deterioration of fluidity and charging properties even under high humidity by performing surface treatment to increase hydrophobicity. For example, a silane coupling agent, a silylating agent, a silane coupling agent having a fluorinated alkyl group, an organic titanate-based coupling agent, an aluminum-based coupling agent, and the like are preferable surface treatment agents.
[0037]
Next, the evaluation method in the present invention will be described.
<Evaluation of fixability>
Fixing is performed by a smear method. A cloth attached to a weight of 8.8 N / 15φ in a halftone portion of ID: 0.6 to 0.8 is placed on a transfer paper, and the density on the cloth when rubbed five times is X-Rite 938 (Amtech). (Manufactured by Co., Ltd.), and the fixing ratio is calculated from the ratio of the ID before rubbing.
Fixing rate (%) = (ID after rubbing / ID before rubbing) × 100
<Evaluation of transfer rate>
The developed chart on the photoconductor is transferred, and the machine is stopped when the transfer paper is on the transfer conveyance belt.
Paying attention to the black solid portion of the chart, the transfer residual toner on the black solid portion on the image carrier (photoconductor) is peeled off with an adhesive tape, and the amount of residual toner on the image carrier (photoconductor) is obtained. On the other hand, the transferred toner cuts off the solid black portion and blows off the toner with compressed air. The transfer toner amount is determined from the weight before and after blowing off, and the transfer rate (%) is determined by the following equation.
Transfer rate (%) = [transfer toner amount / (transfer toner amount + remaining toner amount)] × 100
The allowable value of the transfer rate is 70% or more under a general environment.
[0038]
<Evaluation of transfer dust and transfer void>
Since a general-purpose evaluation method has not been established for the transfer dust and the transfer white spot, the sample and the rank sample were visually observed and the sensory evaluation method was used. FIG. 8 shows a rank sample of the transferred dust, and FIG. 7 shows a rank sample of the transfer white spot. An image of rank 3 “Δ” is at the allowable level, and an image less than rank 3 is “NG”.
<Transfer rate, fixability, transfer dust, transfer white spot evaluation method>
The evaluator was used by modifying the transfer portion of Ricoh Imageio MF7070.
The unit configuration is the same as the device schematically shown in FIG. A two-component developing device was used for development, transfer was performed by roller transfer, belt conveyance was performed, and fixing was performed at a surface pressure of 9.3 N / cm. 2 At a pressure of 165 to 185 ° C.
Using this apparatus, a test chart (see FIG. 6) centered on a gray scale formed from 600 dpi dots was printed out to obtain a sample image.
[0039]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples. In the examples and comparative examples, “parts” means “parts by weight”.
In Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, a test machine having the same structure as that shown in FIG. 2 and having a modified transfer portion of Ricoh Imagio MF7070 was used. 70 ° (Asker C / 1 kg load) 1 × 10 so that the contact between the photoconductor and the transfer roller is stable 9 ~ 1 × 10 11 A rubber layer of Ω · cm was provided. The transfer pressure was adjusted to 5.0 N / cm by the spring shown in FIG. 3, the voltage applied between the transfer roller and the photosensitive member was controlled to make the current flow 0.1 μA / cm, and the test chart shown in FIG. Was printed. The charge transport layer of the photoreceptor was 10 μm.
The evaluation was performed on the transfer rate, transfer dust (see FIG. 8), and transfer whitening (see FIG. 7).
The transfer current of a normal Imagio MF7070 is 0.3 to 0.4 μA / cm, and the pressure is about 1 N / cm.
[0040]
Example 1
<Synthesis of toner binder>
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were put into a reaction vessel equipped with a cooling pipe, a stirrer and a nitrogen introducing pipe, and reacted at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure. After further reacting at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, the mixture was cooled to 160 ° C., and 32 parts of phthalic anhydride was added thereto and reacted for 2 hours.
Next, the mixture was cooled to 80 ° C. and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours to obtain an isocyanate group-containing prepolymer [1]. Next, 267 parts of the prepolymer [1] and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester [1] having a weight average molecular weight of 64,000.
In the same manner as described above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and 276 parts of terephthalic acid are polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted under reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours to obtain a peak molecular weight (weight basis). ) 5000 unmodified polyesters (α) were obtained.
200 parts of urea-modified polyester [1] and 800 parts of unmodified polyester (α) are dissolved and mixed in 2,000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and a solution of toner binder [1] in ethyl acetate / MEK is mixed. Got.
A part was dried under reduced pressure, and the toner binder [1] was isolated and measured. The Tg was 62 ° C. and the acid value was 10.
<Create toner>
In a beaker, 240 parts of an ethyl acetate / MEK solution of the toner binder [1], 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 81 ° C., melt viscosity: 25 cps), and 10 parts of carbon black are placed. The mixture was stirred at 12000 rpm using a mixer, and was uniformly dissolved and dispersed.
In a beaker, 706 parts of ion-exchanged water, 294 parts of a 10% suspension of hydroxyapatite [Supatite 10 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.], and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were placed and uniformly dissolved.
Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the above-mentioned toner material solution was charged while stirring at 12,000 rpm with a TK homomixer, followed by stirring for 10 minutes.
Next, this mixed solution was transferred to a kolben equipped with a stirring rod and a thermometer, heated to 98 ° C. to partially remove the solvent, returned to room temperature, and then stirred at 12,000 rpm with a TK homomixer to form a toner. Was deformed from a spherical shape, and the solvent was completely removed.
Thereafter, the resultant was filtered, washed, dried, and then subjected to air classification to obtain base toner particles.
Next, 0.5 parts of hydrophobic silica was added to 100 parts of the toner particles and mixed with a Henschel mixer to obtain the toner of the present invention.
This toner had an SF-1 of 140, an average circularity of 0.92, a dispersity of 1.39, and a cohesion of 25%.
[0041]
Comparative Example 1
<Synthesis of toner binder>
354 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and 166 parts of isophthalic acid were polycondensed using 2 parts of dibutyltin oxide as a catalyst to obtain a comparative toner binder [1 '] having a peak molecular weight (weight basis) of 4,000. The Tg of the comparative toner binder [1 ′] was 57 ° C.
<Create toner>
Into a beaker, 100 parts of the comparative toner binder [1 '], 200 parts of ethyl acetate solution, and 10 parts of carbon black are put, and the mixture is stirred at 50 ° C. with a TK homomixer at 12,000 rpm to be uniformly dissolved and dispersed. Was.
Next, a toner was obtained in the same manner as in Example 1 to obtain a toner.
This toner had an SF-1 of 140, an average circularity of 0.92, a dispersity of 1.38, and a cohesion of 28%.
[0042]
Example 2
<Synthesis of toner binder>
In the same manner as in Example 1, 334 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct, 334 parts of bisphenol A propylene oxide adduct, 274 parts of isophthalic acid and 20 parts of trimellitic anhydride were polycondensed, and then isophorone diisocyanate 154 was added. The parts were reacted to obtain a prepolymer [2].
Next, 213 parts of the prepolymer [2], 9.5 parts of isophoronediamine and 0.5 part of dibutylamine were reacted in the same manner as in Example 1 to obtain a urea-modified polyester [2] having a weight average molecular weight of 79,000.
200 parts of urea-modified polyester [2] and 800 parts of unmodified polyester (α) are dissolved and mixed in 2000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1) to obtain a solution of toner binder [2] in ethyl acetate. Was.
A portion was dried under reduced pressure, and the toner binder [2] was isolated and measured. As a result, the peak molecular weight (weight basis) was 5,000, Tg was 62 ° C., and the acid value was 10.
<Create toner>
A parent toner [2] of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1 except that the melting temperature and the dispersion temperature were changed to 50 ° C. Further, 1.0 part of a zinc salt of a salicylic acid derivative as a charge control agent was mixed with 100 parts of the base toner, and the mixture was stirred in a heated atmosphere to fix the charge control agent on the surface of the toner.
To 100 parts of the base toner particles, 1.0 part of hydrophobic silica and 0.5 part of hydrophobic titanium oxide were added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner of the present invention.
This toner had an SF-1 of 130, an average circularity of 0.92, a dispersity of 1.32, and a cohesion of 24%.
[0043]
Example 3
<Synthesis of toner binder>
30 parts of the urea-modified polyester [1] and 970 parts of the unmodified polyester (α) are dissolved and mixed in 2,000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and a solution of the toner binder [3] in ethyl acetate / MEK is mixed. Got.
A portion was dried under reduced pressure, and the toner binder [3] was isolated and measured. As a result, the peak molecular weight (weight basis) was 5,000, Tg was 62 ° C., and the acid value was 10.
<Create toner>
A toner of the present invention was obtained in the same manner as in Example 2, except that the toner binder [2] was changed to the toner binder [3] and the blending amount of carbon black as a toner material was changed from 10 parts to 8 parts.
This toner had an SF-1 of 125, an average circularity of 0.96, a dispersity of 1.37, and a cohesion of 22%.
[0044]
Example 4
<Synthesis of toner binder>
500 parts of urea-modified polyester [1] and 500 parts of unmodified polyester (α) are dissolved and mixed in 2,000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and a toner binder [4] solution in ethyl acetate / MEK is mixed. Got.
A portion was dried under reduced pressure, and the toner binder [4] was isolated and measured. As a result, the peak molecular weight (weight basis) was 5,000, Tg was 62 ° C., and the acid value was 10.
<Create toner>
The toner of the present invention was obtained in the same manner as in Example 1, except that the toner binder [1] was changed to the toner binder [4] and the blending amount of carbon black as the toner material was changed from 10 parts to 8 parts. .
This toner had an SF-1 of 120, an average circularity of 0.97, a dispersity of 1.21, and an agglomeration of 22%.
[0045]
Example 5
<Synthesis of toner binder>
750 parts of urea-modified polyester [1] and 250 parts of unmodified polyester (α) are dissolved and mixed in 2,000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and a solution of toner binder [5] in ethyl acetate / MEK is mixed. Got.
A portion was dried under reduced pressure, and the toner binder [5] was isolated and measured. As a result, the peak molecular weight (based on weight) was 5000, Tg was 62 ° C., and the acid value was 10.
<Create toner>
A toner [5] was obtained in the same manner as in Example 1, except that the toner binder [1] was changed to the toner binder [5].
This toner had an SF-1 of 115, an average circularity of 0.97, a dispersity of 1.20, and a cohesion of 18%.
[0046]
Example 6
To 100 parts of the base toner particles prepared in Example 5, 1.5 parts of hydrophobic silica was added and mixed with a Henschel mixer to obtain a toner of the present invention.
This toner had an SF-1 of 115, an average circularity of 0.97, a dispersity of 1.20, and an agglomeration degree of 7%.
[0047]
Example 7
The test chart shown in FIG. 5 was printed in the same manner as in Example 1 at a transfer pressure of 3.0 N / cm and a transfer current of 0.15 μA / cm to obtain a sample. The charge transport layer of the photoreceptor was 15 μm, and a reinforcing layer was provided on the surface.
As a manufacturing method, 25% by weight of aluminum oxide having a particle size of 0.3 μm is added to a polycarbonate resin dissolved in a solvent, dispersed, spray-coated, and heated and dried at 150 ° C. to form a 5 μm reinforcing layer to obtain a photoreceptor. Was.
<Toner formulation>
The toner of Example 6 was used as it was.
[0048]
[Table 1]
Figure 2004085599
[0049]
【The invention's effect】
According to the first to ninth aspects of the invention, it is possible to provide an image forming method with less transfer dust even when a polymer toner is used.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view for explaining the mechanism of transfer dust.
FIG. 2 is a schematic diagram of the entire image forming apparatus for carrying out the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a characteristic transfer configuration of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining a state of transfer at a pressure of less than 1 N / cm in the related art.
FIG. 5 is a view showing a state in which a gap is reduced by 20 μm as compared with the state of FIG. 4 by pressurization according to the present invention.
FIG. 6 shows a test chart.
FIG. 7 is a diagram showing a rank sample of transfer white spots.
FIG. 8 is a diagram showing a rank sample of a transcription chile.
FIG. 9 is a diagram for explaining the definition of a shape factor SF-1.
[Explanation of symbols]
A Area where transcription dust occurs before the transcription area
B transcription area
Area where transcription dust occurs after the C transcription area
E Electric field between photoconductor and transfer paper (around toner)
F Transfer power of toner
1 drum-shaped photoconductor
2 Charging means for performing an electrophotographic copying process
3 Exposure means
4 Developing means
5 Transfer and transfer means
6 Cleaning means
7 Fixing means
31 Laser light
32 polygon motor
33 mirror
41 Developing sleeve
51 Metal roller
52 Transfer Roller
52a Solid elastic layer
52b bearing
52c spring
53 conveyor belt
54 transport roller
55 transport roller
56 Conveyor belt cleaning means
61 Cleaning blade
62 Cleaning brush
63 Cleaning Toner Collection Member
71 Fixing roller
72 Pressure roller
73 heating means
74 heating means
101 Transfer material bank
102 Paper feed roller
103 Feed Roller
104 resist roller
105 paper ejection roller
106 Transfer material bank
107 Paper feed roller
108 Paper feed roller

Claims (9)

像担持体及び変性ポリエステルからなる重合トナーを用い、該像担持体上のトナー像を転写体にローラ又はベルトを用いて静電的に転写することを特徴とする画像形成方法。An image forming method, wherein a toner image on an image carrier is electrostatically transferred to a transfer member using a roller or a belt, using a polymerized toner comprising an image carrier and a modified polyester. 表面に硬度60〜80°の弾性層を有する転写ローラを用い、像担持体と転写ローラ間に1〜10N/cmの圧力を加えると共に、像担持体と転写ローラ間の転写電流を0.05〜0.2μA/cmとすることを特徴とする請求項1記載の画像形成方法。Using a transfer roller having an elastic layer having a hardness of 60 to 80 ° on its surface, applying a pressure of 1 to 10 N / cm between the image carrier and the transfer roller, and reducing the transfer current between the image carrier and the transfer roller by 0.05 2. The image forming method according to claim 1, wherein the pressure is set to 0.2 μA / cm. 像担持体として、電荷輸送層の厚みが10〜20μmであり、静電容量が100PF/cm以上であるOPC感光体を用いることを特徴とする請求項1又は2記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein an OPC photoconductor having a charge transport layer having a thickness of 10 to 20 μm and a capacitance of 100 PF / cm 2 or more is used as the image carrier. トナーの形状係数SF−1が100〜135であることを特徴とする請求項1〜3の何れかに記載の画像形成方法。4. The image forming method according to claim 1, wherein the toner has a shape factor SF-1 of 100 to 135. トナーの平均円形度が0.93以上であることを特徴とする請求項1〜4の何れかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein the toner has an average circularity of 0.93 or more. トナーの分散度(重量平均粒径/個数平均粒径)が1.35以下であることを特徴とする請求項1〜5の何れかに記載の画像形成方法。6. The image forming method according to claim 1, wherein the toner has a degree of dispersion (weight average particle diameter / number average particle diameter) of 1.35 or less. トナーの凝集度が5〜20%であることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の画像形成方法。7. The image forming method according to claim 1, wherein the degree of aggregation of the toner is 5 to 20%. 変性ポリエステルからなる重合トナーに、未変性ポリエステルを含有させることを特徴とする請求項1〜7の何れかに記載の画像形成方法。The image forming method according to claim 1, wherein an unmodified polyester is contained in the polymerized toner composed of the modified polyester. OPC感光体の電荷輸送層の表面に強化層を設けたことを特徴とする請求項1〜8の何れかに記載の画像形成方法。9. The image forming method according to claim 1, wherein a reinforcing layer is provided on the surface of the charge transport layer of the OPC photoreceptor.
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