JP2004126382A

JP2004126382A - Image forming apparatus

Info

Publication number: JP2004126382A
Application number: JP2002292887A
Authority: JP
Inventors: Masanori Kawasumi; 川隅　正則; Toshio Koike; 小池　寿男; Eisaku Murakami; 村上　栄作; Takashi Shintani; 新谷　剛史; Naohiro Kumagai; 熊谷　直洋; Masahito Yanagida; 柳田　雅人; Masami Tomita; 冨田　正実; Atsushi Sanpei; 三瓶　敦史
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-10-04
Filing date: 2002-10-04
Publication date: 2004-04-22

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus in which sufficient lubrication is obtained, the lubricant application apparatus therefor can be made small in size, and toner can maintain fixing properties without decreasing the life of a developer even when the toner contains a release agent. <P>SOLUTION: The frictional characteristics of PTFE (polytetrafluoroethylene) are taken into account and its general characteristics are further improved to increase the lubricating properties. Also, a lubricant molded body 22 for keeping the molding property and mechanical strength is used to regulate the morphology of the toner containing a release agent. Thus, the fixing property and the life of the developer can be maintained in the image forming apparatus. <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、ファクシミリ等の画像形成装置に関し、詳しくは、像担持体の表面に潤滑剤を塗布する塗布装置を備え、離型剤を有するトナーを用いてトナー像を形成する画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体の周囲に帯電ローラや露光装置等が配置されており、感光体の回転に伴って、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等の各作像プロセスが実行されるようになっている。感光体の周囲に配置された作像装置又は部材の中には、感光体に直接接触するものがあり、感光体の感光層が接触摩擦によって一定量削られた場合、感光特性が変化し、所定の作像プロセスが行えなくなる。すなわち、感光層の摩耗は感光体の寿命低下につながる。
【０００３】
感光体の表面に接触する部材の中で、感光層の摩耗に関して影響が最も大きいのはクリーニングブレードであり、これ以外の部材との接触による摩耗は、感光体の寿命低下に実質的に影響を及ぼす程ではない。クリーニングブレードは、感光体上に残留するトナーを除去するために、感光体表面のトナーを力学的に掻き落とすように接触するからである。このクリーニングブレードによる摩耗は、主に以下の二つの形態に分けられる。
１．感光体とクリーニングブレードとの間に発生する剪断力による摩耗
２．トナーがクリーニングブレードと感光体との間に挟まれて砥石のような働きをし、かかるアブレッシブ作用によって生じる摩耗
このようないずれの形態による摩耗であるかは別にして、摩耗の発生を決定する要因としては、感光体の機械的強度、感光体に対するクリーニングブレードの当接圧、トナー粒子の組成、感光体の表面摩擦係数などが挙げられる。したがって、これらを調整して、クリーニングブレードによるクリーニング性の低下を防ぎながら、感光体の摩耗を防ぐ必要があった。
【０００４】
また、従来の溶媒中で液滴を形成して重合する湿式重合トナーは、離型剤を含有する場合離型剤をトナー中に細かく分散させることが困難で、大きい粒径の離型剤がトナー中心部にあることが多かった。このために、定着装置による熱と圧力をかけても、トナー中心部からトナー表面にしみ出しにくく、加熱ローラに対するホットオフセットを防止する作用が発揮されず、加熱ローラに記録媒体がそのまま持って行かれることにより生ずる紙づまりや加熱ローラに付着したトナーが記録媒体に付着して画像を汚す等の不具合があった。
一方、離型剤がトナー表面に多く露出している場合は、定着工程においてはホットオフセット等を防ぎ有利に作用するが、離型剤は一般的に軟化点等低く、また、硬度も低い多いために、現像工程における磁気ブラシによる摺擦時又は転写時における転写ローラ等の圧力により、感光体又は中間転写体に移行することがある。離型剤の量が少ない場合は、感光体等の表面で薄い膜を形成して、感光体等の付着力を低減する効果がある。しかし、離型剤の量が多くなり、膜が厚くなると、感光体等の付着力が大きくなり、転写率等が低下するという不具合がある。さらに、離型剤が表面に露出している場合は磁性キャリアとの混合で、磁性キャリア側に移行して磁性キャリアの摩擦帯電性を阻害し、逆帯電又は弱帯電トナーが増加して、地かぶり及び画像濃度低下などの画像品質を低下させる。
【０００５】
そこで、これらの不具合を解消して、クリーニングブレードの接触による感光体表面の摩耗を抑制し、また、感光体等の表面に離型剤が付着するのを防止するために、例えば、特許文献１又は特許文献２に開示されるように、従来より、感光体表面に潤滑剤を供給することが行われている。感光体表面に潤滑剤が供給されることによってクリーニングブレードと感光体との間の摩擦力が小さくなり、感光層の削れが抑制され、さらに、トナー表面の離型剤が感光体に移行しにくくなる。潤滑剤としては、種々の材料、例えば、二硫化モリブデン等の硫化物、グラファイト、フッ化黒鉛等の炭素、ステアリン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩、スチレン−アクリル樹脂、シリコーン樹脂等の球形の有機微粒子が固体潤滑剤として用いられている。
【特許文献１】
特開平６−３２４６０３号公報
【特許文献２】
特開平６−３２４６０４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の中で、現実に最も用いられているステアリン酸亜鉛等の固体潤滑剤であっても、その潤滑性能は十分に満足できるものではなく、また、潤滑剤が容易に削れにくいために感光体等の像担持体の表面に直接接触させることによる塗布装置の簡易化を図ることができず、塗布装置の小型化に寄与することができないという問題点があった。また、トナーに含有される離型剤がトナー中心部では定着に効果が無く、トナー表面にあっては現像剤寿命を低下させるという問題点があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、十分な潤滑性能が得られ、塗布装置を小型化することができる画像形成装置を提供することを課題とする。さらに、離型剤を含有するトナーであっても、現像剤寿命を低下させることなく、かつ、定着性を維持できるトナーを用いることができる画像形成装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、潜像を形成する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電を施す帯電装置と、帯電した像担持体表面に画像データに基づいて露光し、潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された潜像にトナーを供給し、可視像化する現像装置と　を備える画像形成装置であって、像担持体表面の可視像を直接又は中間転写体に転写した後に記録媒体に転写する転写装置と　を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、像担持体及び／又は中間転写体に潤滑剤を塗布する手段を有し、塗布する潤滑剤が、低い分子量ポリテトラフルオロエチレン（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）を含有するものであって、用いられるトナーが、離型剤、ポリエステル、Ｎ（窒素）原子を含むプレポリマー、着色剤を含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ液滴を形成し、重付加反応させる画像形成装置である。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、離型剤がトナー内部に存在し、トナー表面に露出していない請求項１に記載の画像形成装置である。
請求項３に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、トナー表面から１μｍまでの領域における離型剤の占める面積の割合が５〜４０％である請求項１又は２に記載の画像形成装置である。
請求項４に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナー表面がトナー内部より硬い請求項１ないし３のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項５に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、トナー表面とトナー内部とでＮ原子の濃度分布があり、トナー表面がトナー内部よりＮ原子濃度が高い請求項４に記載の画像形成装置である。
請求項６に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤を有し、かつ、該荷電制御剤がトナー内部よりトナー表面に多く存在する請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項７に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、荷電制御剤以外の成分に存在せず荷電制御剤にのみ存在するＨ（水素）、Ｃ（炭素）、Ｏ（酸素）及び希ガス元素を除く長周期型周期律表における第５周期までの一元素に対して、トナー表面に存在する元素量Ｍ（ｗｔ％）と同じ元素であってトナー全体に存在する元素量Ｔ（ｗｔ％）との比（Ｍ／Ｔ）が１００〜１，０００である請求項６に記載の画像形成装置である。
請求項８に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、樹脂微粒子がトナー表面の１０〜９０％を被覆している請求項１ないし７のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項９に記載の発明では、前記画像形成装置は、前記樹脂微粒子が、スチレン樹脂、アクリル樹脂又はスチレン−アクリル樹脂であって、ガラス転移点（Ｔｇ）が５０〜９０℃である請求項９に記載の画像形成装置である。
請求項１０に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０である請求項１ないし９のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項１１に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、平均円形度０．９０〜１．００であり、かつ　円形度０．９６未満のトナー含有量が３０ｗｔ％以下である請求項１０に記載の画像形成装置である。
請求項１２に記載の発明では、前記画像形成装置は、そのトナーが、形状係数ＳＦ−１で１００〜１８０であり、かつ　形状係数ＳＦ−２で１００〜１９０である請求項１又は１１に記載の画像形成装置である。
請求項１３に記載の発明では、前記画像形成装置は、トナーが、シリカ及び／又はチタニアを添加されている請求項１ないし１２のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１０】
請求項１４に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥと異なるフッ素樹脂を含有する請求項１ないし１３のいずれかに記載の画像形成装置である。
請求項１５に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤が、前記低分子量ＰＴＦＥより平均分子量の大きいＰＴＦＥを含有する請求項１ないし１３のいずれか１４に記載の画像形成装置である。
請求項１６に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体である請求項１４に記載の画像形成装置である。
請求項１６に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤におけるフッ素樹脂が、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体である請求項１４に記載の画像形成装置である。
請求項１７に記載の発明では、前記画像形成装置は、潤滑剤に含有される低分子量ＰＴＦＥの含有量が、３０ｗｔ％以下である請求項１４ないし１６のいずれかに記載の画像形成装置である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置の要部の構成を示したものである。
図１に示すように、像担持体としての感光体２の周りには、帯電装置４、露光装置６、現像装置８、定着装置９、転写装置１０、潤滑剤塗布装置１２、クリーニング装置１４、除電装置１６等が配置されており、感光体２の矢印方向の回転に伴って、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等の各作像プロセスが実行されるようになっている。露光装置６による露光によって、感光体２上には目的画像の静電潜像が形成され、この静電潜像は現像装置８によってトナー像に可視像化される。その後、トナー像は、レジストローラ対１８によって所定のタイミングで送られる記録媒体Ｐに転写装置１０により転写される。トナー像を転写された記録媒体Ｐは、定着装置９に送られ、ここでトナー像は熱と圧力により記録媒体Ｐに永久画像として定着される。感光体２上に残留したトナーはクリーニング装置１４によって掻き落とされ、残留電荷は、ＥＬ等の除電ランプにより構成される除電装置１６によって除去される。
【００１２】
潤滑剤塗布装置１２は、装置本体に固定されたケース２０と、このケース２０内に移動可能に収容された潤滑剤成型体２２と、潤滑剤成型体２２に接触して潤滑剤を削り取る供給ローラ２４と、供給ローラ２４に付着した潤滑剤を奪い取って感光体２の表面に供給する供給ブラシ２６とから主に構成されている。潤滑剤成型体２２は直方体状に形成されており、供給ローラ２４及び供給ブラシ２６は感光体２の軸方向に延びる形状を有している。潤滑剤成型体２２は、そのほぼ全てを使い切れるように、供給ローラ２４に対してバネ２８で付勢されている。潤滑剤成型体２２は消耗品であるため経時的にその厚みが減少するが、バネ２８で加圧されているために常時供給ローラ２４に当接する。図２は、本発明の画像形成装置に用いられる潤滑剤塗布装置の他の実施形態の構成を示している。潤滑剤の供給は、図２に示すように、供給ローラ２４を省いた構成としてもよい。
【００１３】
また、この潤滑剤塗布装置１２で用いる潤滑剤成型体２２の潤滑剤としては、低分子量のポリテトラフルオロエチレン（以下、「低分子量ＰＴＦＥ」という。）を含有する。
低分子量ＰＴＦＥは、平均分子量が数十万以下のＰＴＦＥのことを指しているが、重合法、放射線分解法、熱分解法などによって分子量が制御されて製造され、その平均分子量が低く抑えられている。平均分子量を低く抑えることで、潤滑剤の作用を発揮する。
低分子量ＰＴＦＥの具体例及び分子量測定方法を示す。熱分解法による低分子量ＰＴＦＥは、熱的には安定した樹脂である。通常の成形温度ではほとんど重量の減少は見られない。成形温度としては、約４００℃以下が一般的である。しかしながら、その一般的成形温度を超えた状態では、徐々にその重量が減少する。これはＰＴＦＥの熱による分解によるものである。この分解は約５００℃近辺より急激に進むことが実験により確認されている。従って、熱条件を設定することによって、ＰＴＦＥの分子量を低分子化することができる。また、放射線分解法による低分子量ＰＴＦＥは、放射線分解型のポリマーであり、他のポリマーと比較しても、γ線、電子線などに対する感応性はひときわ大きい。放射線を照射されたＰＴＦＥにおいては、その分解が進み、分子量の低下が見られる。これらのいずれの低分子量ＰＴＦＥを用いても良い。
【００１４】
次に、分子量を規定するために使用される分子量測定方法について述べる。但し、これらはあくまでも一例であり、他の方法による測定でも何ら問題はない。一般的に知られるＰＴＦＥは、ほとんど全ての溶剤に溶解せず、溶融粘度も極めて高いために、一般の測定法でその分子量を決定することは非常に難しい。しかしそれらに代わるものとして、次のような直接・間接的測定方法等による値をもって、その分子量を知ることができる。実用的な分子量の目安として最も使用されているのが、一定の成形及び、熱処理条件で作成した成形品の比重である。この場合、比重が小さいほどその分子量は大きい。このことは、定性的に成形品の溶融後の冷却過程において、高分子量のＰＴＦＥほど、運動性が小さいために結晶化し難く、無定型部分が形成され易くなることによりその比重が小さくなると理解できる。また、成形品を作成しなくても、その分子量を知る手段として、ＰＴＦＥの試料の結晶化熱を示差走査熱量計を用いて測定し、そこから分子量を知ることができる。
【００１５】
この低分子量ＰＴＦＥの潤滑剤としての摩擦特性は、以下のような特性によるものである。図３及び図４は、ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した図である。ＰＴＦＥの分子構造は、図３及び図４（断面）に示すように、ＣＦ_２単位が単純に繰り返す化学構造を持つ完全に対称性の線状高分子である。また、ＰＴＦＥの分子構造は、分子の対称性が非常に高い無極性高分子であり、分子間凝集力は非常に小さい。また、分子鎖表面は非常に滑らかである。分子間凝集力が小さいこと、分子鎖表面の凹凸が小さいことによって低分子量ＰＴＦＥの摩擦係数が低くくなっている。また、低分子量ＰＴＦＥは非常に柔らかい物質であり、分子間の凝集力が小さくて分子間で滑りが起こり易いことから、摩擦の相手部材に摩耗により分離した低分子量ＰＴＦＥが供給される（以下、「低分子量ＰＴＦＥの移着」という。）現象が容易に起こる。この現象により相手部材の表面に低分子量ＰＴＦＥ層が生成されことで、低分子量ＰＴＦＥ同士の摩擦に置き換えられることにより摩擦係数が低下する。このことによって、低分子量ＰＴＦＥが摺動状態において多くの材料の摩擦抵抗を下げることができる。
【００１６】
本発明の画像形成装置では、低分子量ＰＴＦＥを含有する潤滑剤を塗布する潤滑剤塗布装置１２を備える。低分子量ＰＴＦＥは、その特性上、摺動する相手部材への移着が起こり易いため、感光体２などの回転・駆動部材への潤滑剤として適している。図１に示すように、潤滑剤塗布装置１２を、供給ローラ２４及び供給ブラシ２６を介した間接方式としたが、低分子量ＰＴＦＥを含有する潤滑剤成型体２２の場合には、感光体２に直接接触させる構成とすることもできる。図２は、直接方式の潤滑剤塗布装置の構成を示す概略図である。潤滑剤塗布装置１２を直接接触方式とした場合、潤滑剤成型体２２を少ない接触圧にて感光体２に接触させても感光体２への潤滑剤供給の調整が可能である。また、潤滑剤成型体２２の感光体２への接触圧を低く抑えることは、接触部での熱の発生を抑える効果があり、感光体２の熱による劣化を低下させることができ、さらに、潤滑剤成型体２２の接触部での感光体２上の残留トナーへのストレスを減らすことができる。この場合、接触圧が高い状態では、トナー等が感光体２上に固着することで画像不良の原因となることがある。低分子量ＰＴＦＥを使用することで、潤滑剤を低い接触圧で塗布することで、トナーの感光体２への固着を防止することができる。
【００１７】
また、低分子量ＰＴＦＥの移着が生じた後、すなわち、低分子量ＰＴＦＥ同士の摩擦が支配的になった後は、剪断力が低下するために、潤滑剤成型体２２の摩耗が減り、必要以上の供給、すなわち、無駄な供給が抑制されることになる。
また、低分子量ＰＴＦＥの分子間の崩れは、相手部材に移着した後も起こり得る。この性質により、感光体２上に付着した低分子量ＰＴＦＥはある一定の割合で付着と除去を繰り返すことになる。除去に関しては、例えば、クリーニング装置１４、現像装置８、記録媒体Ｐなどによって行われる。通常、感光体２の表面には、異物質、例えば画像ボケを生じさせる原因であるイオン化物質（ＮＯｘ　、ＳＯｘなどが、空気中の水分と反応して生成される物質をいう）などが付着する。潤滑剤の供給を行わない場合には、クリーニング部等で起こる感光体表層の削れと同時にこれらの異物質も除去されてきた。潤滑剤を供給することにより、感光体表層の削れが少なくなると、これら異物質も除去できなくなり、画像不良が起こることがある。しかしながら、ＰＴＦＥのように付着・除去が繰り返し行われる潤滑剤の場合、これらの異物質も付着・除去が繰り返されることになり、これによって感光体２の表面では画像不良を低減できることになる。
【００１８】
ここで、潤滑剤の低分子量ＰＴＦＥの効果は、塗布される感光体２の静止摩擦係数μｓとして評価することができる。静止摩擦係数μｓとしては、オイラーベルト方式にて測定されたデータを用いる。図５は、オイラーベルト方式を説明する図である。図５に示すように、測定用の感光体より成るドラムの感光体２を台座に固定して、幅が３０ｍｍ、長さが例えば２９７ｍｍにカットした厚み８９μｍの上質紙〔（株）リコー製ＴＹＰＥ６２００ペーパー、Ａ４Ｔ目〕５４を感光体２の周面に９０°の角度に亘って巻き掛け、紙端部の一方に重量の無視できる糸５０を介して荷重Ｗとして０．９８Ｎ（１００ｇ重）の分銅５５を取り付け、もう一方の片端に重量を無視できる糸２１を介して重量測定用のデジタルプッシュプルゲージ５３を取り付ける。台上に載せたデジタルプッシュプルゲージ５３を矢印Ａ方向にゆっくり引き、紙５４が感光体２上を滑って移動を開始した時の重量Ｆ（Ｎ）を読みとり、以下の式（１）にて算出する。
μｓ＝２／π×１ｎ（Ｆ／ｗ）……式（１）
（但し、μｓ：静止摩擦係数、Ｆ：測定値、ｗ：荷重）
【００１９】
感光体２の表面の静止摩擦係数μｓは、その摩耗に関しての観点から、オイラーベルト方式にて、０．４以下で効果が得られる。感光体２の静止摩擦係数を０．４以下にすることが好ましく、その実現策の一例が上記潤滑剤塗布装置１２の構成である。但し、常に０．４以下を維持するだけでなく、ある程度の摩耗量をコントロールする場合には、任意の時間一過性的に０．４を超えることがあってもよい。また摩耗に関してさらに効果の高い領域として０．１〜０．３にコントロールすることが一層好ましい。この場合、摩耗量に関してはさらに少なくなる。しかし、静止摩擦係数が０．１未満になると、イオン化付着物質等の影響を受け、画像不良が発生することが実験的に確認されており、静止摩擦係数は０．１未満には下がらないことが望ましい。しかしながら、これらの数値は環境条件等によっても変動するため、０．１未満が常に不良とは限らない。
【００２０】
また、図６は、本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。中間転写体である中間転写ベルト４０を有する多色画像形成装置における潤滑剤を塗布する対象部材としては、感光体３０に限らず、中間転写ベルト４０であってもよい。感光体３０の周りには色の異なる４つの現像装置３２，３４，３６，３８が設けられており、各色のトナー像はそれぞれ像担持体としての中間転写ベルト４０上に重ね合わせられて転写され、レジストローラ４２によって所定のタイミングで送られる記録媒体Ｐに転写ベルト４４により一括転写される。図示しないが、中間転写ベルト４０上に残留したトナーをクリーニングするクリーニングブレードが設けられており、かかる構成においても摩耗による同様の問題が生じる。これに対処すべく、中間転写ベルト４０に潤滑剤塗布装置１２が設けてもよい。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、離型剤、ポリエステル、Ｎ（窒素）原子を含むポリエステルプレポリマー、着色剤を含むトナー材料を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散させ液滴を形成し、重付加反応させるトナーを用いる。このトナーの構成材料及び製造方法について説明する。
（ポリエステル）
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物（ＰＯ）としては、２価アルコール（ＤＩＯ）および３価以上の多価アルコール（ＴＯ）が挙げられ、（ＤＩＯ）単独、または（ＤＩＯ）と少量の（ＴＯ）との混合物が好ましい。２価アルコール（ＤＩＯ）としては、アルキレングリコール（エチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、１，６−ヘキサンジオールなど）；アルキレンエーテルグリコール（ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど）；脂環式ジオール（１，４−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールＡなど）；ビスフェノール類（ビスフェノールＡ、ビスフェノールＦ、ビスフェノールＳなど）；上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物；上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド（エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど）付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数２〜１２のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数２〜１２のアルキレングリコールとの併用である。３価以上の多価アルコール（ＴＯ）としては、３〜８価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール（グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど）；３価以上のフェノール類（トリスフェノールＰＡ、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど）；上記３価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
【００２２】
多価カルボン酸（ＰＣ）としては、２価カルボン酸（ＤＩＣ）および３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）が挙げられ、（ＤＩＣ）単独、および（ＤＩＣ）と少量の（ＴＣ）との混合物が好ましい。２価カルボン酸（ＤＩＣ）としては、アルキレンジカルボン酸（コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など）；アルケニレンジカルボン酸（マレイン酸、フマール酸など）；芳香族ジカルボン酸（フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など）などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数４〜２０のアルケニレンジカルボン酸および炭素数８〜２０の芳香族ジカルボン酸である。３価以上の多価カルボン酸（ＴＣ）としては、炭素数９〜２０の芳香族多価カルボン酸（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、多価カルボン酸（ＰＣ）としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル（メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど）を用いて多価アルコール（ＰＯ）と反応させてもよい。
【００２３】
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）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。
多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）の重縮合反応は、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留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は５以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常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く、さらには記録媒体Ｐへの定着時、記録媒体Ｐとトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が３０を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
【００２４】
ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）とを反応させ、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）を得、これとアミン類との重付加反応により分子鎖が伸長されて得られるものである。ここで、イソシアネート基を有することで、Ｎ原子を含有する。
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）としては、脂肪族多価イソシアネート（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）；イソシアネート類；前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの；およびこれら２種以上の併用が挙げられる。
【００２５】
多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）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、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、その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。
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）中の多価イソシアネート化合物（ＰＩＣ）構成成分の含有量は、通常０．５〜４０ｗｔ％、好ましくは１〜３０ｗｔ％、さらに好ましくは２〜２０ｗｔ％である。０．５ｗｔ％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、４０ｗｔ％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ポリエステルプレポリマー（Ａ）中の１分子当たりに含有され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。
【００２６】
次に、ポリエステルプレポリマー（Ａ）と反応させるアミン類（Ｂ）としては、２価アミン化合物（Ｂ１）、３価以上の多価アミン化合物（Ｂ２）、アミノアルコール（Ｂ３）、アミノメルカプタン（Ｂ４）、アミノ酸（Ｂ５）、およびＢ１〜Ｂ５のアミノ基をブロックしたもの（Ｂ６）などが挙げられる。
２価アミン化合物（Ｂ１）としては、芳香族ジアミン（フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、４，４’−ジアミノジフェニルメタンなど）；脂環式ジアミン（４，４’−ジアミノ−３，３’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど）；および脂肪族ジアミン（エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど）などが挙げられる。３価以上の多価アミン化合物（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、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類（Ｂ）のうち好ましいものは、Ｂ１およびＢ１と少量のＢ２の混合物である。
【００２７】
アミン類（Ｂ）の比率は、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）中のイソシアネート基［ＮＣＯ］と、アミン類（Ｂ）中のアミノ基［ＮＨｘ］の当量比［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］として、通常１／２〜２／１、好ましくは１．５／１〜１／１．５、さらに好ましくは１．２／１〜１／１．２である。［ＮＣＯ］／［ＮＨｘ］が２を超えたり１／２未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、プレポリマーとして用いるウレア変性ポリエステル中には、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。
ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール（ＰＯ）と多価カルボン酸（ＰＣ）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留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで４０〜１４０℃にて、これに多価イソシアネート（ＰＩＣ）を反応させ、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）を得る。さらにこの（Ａ）にアミン類（Ｂ）を０〜１４０℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。
【００２８】
（ＰＩＣ）を反応させる際、及び（Ａ）と（Ｂ）を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤（トルエン、キシレンなど）；ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど）；エステル類（酢酸エチルなど）；アミド類（ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど）およびエーテル類（テトラヒドロフランなど）などのイソシアネート（ＰＩＣ）に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー（Ａ）とアミン類（Ｂ）との伸長反応には、必要により伸長停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン（ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど）、およびそれらをブロックしたもの（ケチミン化合物）などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステル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等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステル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を単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常２０００〜１５０００、好ましくは２０００〜１００００、さらに好ましくは２０００〜８０００である。２００００を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
【００２９】
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、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、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常２０／８０〜９５／５、好ましくは７０／３０〜９５／５、さらに好ましくは７５／２５〜９５／５、特に好ましくは８０／２０〜９３／７である。ウレア変性ポリエステルの重量比が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。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点（Ｔｇ）は、通常４５〜６５℃、好ましくは４５〜６０℃である。４５℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、６５℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル樹脂トナーと比較して、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。
【００３０】
（着色剤）
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用できる。
例えば、黒色顔料としては、黒色系着色剤としては、例えば、カーボンブラック、オイルファーネスブラック、チャンネルブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、アニリンブラック等のアジン系色素、金属塩アゾ色素、金属酸化物、複合金属酸化物等が挙げられる。
黄色系着色剤としては、例えば、ナフトールイエローＳ、ハンザイエロー（１０Ｇ、５Ｇ、Ｇ）、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー、（ＧＲ、Ａ、ＲＮ、Ｒ），ピグメントイエローＬ、ベンジジンイエロー（Ｇ、ＧＲ）、パーマネントイエロー（ＮＣＧ）、バルカンファストイエロー（５Ｇ、Ｒ）、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローＢＧＬ、ベンズイミダゾロンイエロー、イソインドリノンイエロー等が挙げられる。
【００３１】
赤色系着色剤としては、例えば、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド４Ｒ、パラレッド、ファイヤーレッド、パラクロロオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットＧ、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーミンＢＳ、パーマネントレッド（Ｆ２Ｒ、Ｆ４Ｒ、ＦＲＬ、ＦＲＬＬ、Ｆ４ＲＨ）、ファストスカーレットＶＤ、ベルカンファストルビンＢ、ブリリアントスカーレットＧ、リソールルビンＧＸ、パーマネントレッド（Ｆ５Ｒ、ＦＢＢ）、ブリリアントカーミン６Ｂ、ピグメントスカーレット３Ｂ、ボルドー５Ｂ、トルイジンマルーン、パ−マネントボルドーＦ２Ｋ、ヘリオボルドーＢＬ、ボルドー１０Ｂ、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキＢ、ローダミンレーキＹ、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドＢ、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ等が挙げられる。
青色系着色剤としては、例えば、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー（ＲＳ、ＢＣ）、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットＢ、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンＢ、ナフトールグリーンＢ、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン等が挙げられる。
【００３２】
着色剤の含有量はトナーに対して通常１〜１５重量％、好ましくは３〜１０重量％である。
着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、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などのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。
【００３３】
（荷電制御剤）
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えば、負極性のトリフェニルメタン系染料、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、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、正極性のニグロシン系染料、アルコキシ系アミン、４級アンモニウム塩（フッ素変性４級アンモニウム塩を含む）燐の単体または化合物等である。具体的には、ニグロシン系染料のボントロン０３、４級アンモニウム塩のボントロンＰ−５１、含金属アゾ染料のボントロンＳ−３４、オキシナフトエ酸系金属錯体のＥ−８２、サリチル酸系金属錯体のＥ−８４、フェノール系縮合物のＥ−８９（以上、オリエント化学工業社製）、４級アンモニウム塩モリブデン錯体のＴＰ−３０２、ＴＰ−４１５（以上、保土谷化学工業社製）、４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、４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−９０１、ホウ素錯体であるＬＲ−１４７（日本カーリット社製）、銅フタロシアニン、ペリレン、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、４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。
【００３４】
荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、これらは、それぞれ単独あるいは２種類以上組合わせて用いることも可能である。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重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラ８ａ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。
【００３５】
（離型剤）
離型剤としては、融点が５０〜１３０℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。さらに、この時の離型剤の融点が８０〜１２５℃であることが特に好ましい。融点を８０℃以上にすることにより耐久性が優れたトナーとすることができ、又、融点を１２５℃以下とすることにより定着時に速やかに溶融し、確実な離型効果を発揮できる。これらの離型剤の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して、通常１〜１５ｗｔ％、好ましくは、２〜１０ｗｔ％である。１ｗｔ％以下では定着装置９の定着ローラにトナーが付着するオフセットの防止効果が不十分であり、１５ｗｔ％以上では転写性、耐久性等が低下する。
【００３６】
このような離型剤としてのワックス類は、従来公知のものが使用できる。例えば、低分子量ポリエチレン、低分子量ポリプロピレン等の低分子量ポリオレフィンワックス、フィッシャー・トロプシュワックス等の合成炭化水素系ワックス、密ロウ、カルナウバワックス、キャンデリラワックス、ライスワックス、モンタンワックス等の天然ワックス類、パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等の石油ワックス類、ステアリン酸、パルミチン酸、ミリスチン酸等の高級脂肪酸及び高級脂肪酸の金属塩、高級脂肪酸アミド等及びこれらの各種変性ワックスが挙げられる。これらは１種又は２種以上を併用して用いることが出来るが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックスを単独又は組み合わせて使用する事により良好な離型性を得る事ができる。ここで、カルナウバワックスとしては、微結晶であり、酸価が５以下であり、結着樹脂中に分散した時の粒子径が１μｍ以下であるものが特に好ましい。又、モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であるものが特に好ましい。又、酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価が１０〜３０であるものが特に好ましい。
【００３７】
（添加剤）
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための添加剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、５×１０^−３〜２μｍであることが好ましく、特に５×１０^−３〜０．５μｍであることが好ましい。また、ＢＥＴ法による比表面積は、２０〜５００ｍ^２／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０．０１〜５ｗｔ％であることが好ましく、特に０．０１〜２．０ｗｔ％であることが好ましい。添加剤の添加量が、０．５ｗｔ％未満であると、トナーの流動性が低下するため、十分な帯電性が得られず、また、転写性や耐熱保存性も不十分となり、また、地汚れやトナー飛散の原因にもなりやすい。また１．８ｗｔ％より多いと、流動性は向上するものの、クリーニングブレード１４ａのビビリ、ブレードめくれ等の感光体２のクリーニング不良や、トナーから遊離した添加剤による感光体２等へのフィルミングが生じやすくなり、クリーニングブレード１４ａや感光体２等の耐久性が低下し、定着性も悪化する。さらに、細線部におけるトナーのチリが発生しやすくなり、特に、フルカラー画像における細線の出力の場合には、少なくとも２色以上のトナーを重ねる必要があり、付着量が増えるため、特にその傾向が顕著である。さらに、カラートナーとして用いる場合には、添加剤が多く含有されていると、透明シートに形成されたトナー画像をオーバーヘッドプロジェクターで投影した場合に投影像にかげりが生じ、鮮明な投影像が得られにくくなる。
【００３８】
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。
中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が５×１０^−２μｍ以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像機内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が０．３〜１．５ｗｔ％の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
【００３９】
さらに、添加剤は、必要に応じ、疎水化、流動性向上、帯電性制御等の目的で、表面処理を施されていることが好ましい。ここで、表面処理に用いる処理剤としては、有機系チタン化合物、有機系アルミニウム化合物等があるが、有機系シラン化合物等が好ましく、例えば、メチルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等のアルキルクロロシラン類、ジメチルジメトキシシラン、オクチルトリメトキシシラン等のアルキルメトキシシラン類、ヘキサメチルジシラザン、シリコーンオイル等が挙げられる。又、処理方法としては、有機シラン化合物を含有する溶液中に添加剤を漬積し乾燥させる方法、添加剤に有機シラン化合物を含有する溶液を噴霧し乾燥させる方法等があるが、いずれの方法も好適に用いることができる。
【００４０】
次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
１）着色剤、未変性ポリエステル、Ｎ原子を含むものとしてイソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が１００℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは２種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、１，２−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー１００重量部に対し、通常０〜３００重量部、好ましくは０〜１００重量部、さらに好ましくは２５〜７０重量部である。
【００４１】
２）トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール（メタノール、イソプロピルアルコール、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）などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液１００重量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材料液の分散状態が悪く、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、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
【００４２】
界面活性剤としては、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アニオン性界面活性剤、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４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、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−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。
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−［ω−フルオロアルキル（Ｃ６〜Ｃ１１）オキシ］−１−アルキル（Ｃ３〜Ｃ４）スルホン酸ナトリウム、３−［ω−フルオロアルカノイル（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−プロピル−Ｎ−（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）−Ｎ−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。
【００４３】
商品名としては、サーフロンＳ−１１１、Ｓ−１１２、Ｓ−１１３（旭硝子社製）、フロラードＦＣ−９３、ＦＣ−９５、ＦＣ−９８、ＦＣ−１２９（住友３Ｍ社製）、ユニダインＤＳ−１０１、ＤＳ−１０２（ダイキン工業社製）、メガファックＦ−１１０、Ｆ−１２０、Ｆ−１１３、Ｆ−１９１、Ｆ−８１２、Ｆ−８３３（大日本インキ社製）、エクトップＥＦ−１０２、１０３、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。
【００４４】
また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族１級、２級もしくは２級アミン酸、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などの脂肪族４級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンＳ−１２１（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−１３２（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。
【００４５】
樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナーを安定化させるために加えられる。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子１μｍ、及び３μｍ、ポリスチレン微粒子０．５μｍ及び２μｍ、ポリ（スチレン―アクリロニトリル）微粒子１μｍ、商品名では、ＰＢ−２００Ｈ（花王社製）、ＳＧＰ（総研社製）、テクノポリマーＳＢ（積水化成品工業社製）、ＳＧＰ−３Ｇ（総研社製）、ミクロパール（積水ファインケミカル社製）等がある。
【００４６】
また、三リン酸カルシウム、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等の無機化合物分散剤も用いることができる。
上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、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、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する（メタ）アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−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−ヒドロキシプロビル、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−クロロ２−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−３−クロロ−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、ビニルアルコールまた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、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、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あるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、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含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、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。
【００４７】
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。この中でも、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。
【００４８】
３）乳化液の作製と同時に、アミン類（Ｂ）を添加し、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）との重付加反応を行わせる。この反応は、分子鎖の伸長を伴うため伸長反応とも呼ぶ。反応時間は、ポリエステルプレポリマー（Ａ）の有するイソシアネート基構造とアミン類（Ｂ）との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。
【００４９】
４）反応終了後、乳化分散体（反応物）から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体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。
【００５０】
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
【００５１】
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。分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
【００５２】
５）上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。例えば、トナーと離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル（ホソカワミクロン社製）、Ｉ式ミル（日本ニューマチック社製）を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム（奈良機械製作所社製）、クリプトロンシステム（川崎重工業社製）、自動乳鉢などがあげられる。
【００５３】
なお、ここでは、トナーに、顔料とともに又は顔料の代わりに磁性体を含有させて、磁性トナーとしても使用することも出来る。具体的な磁性体としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属とアルミニウム、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属との合金及びその混合物等が挙げられる。これらの磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、このときの磁性体の含有量は、結着樹脂１００重量部に対して２０〜２００重量部、特に好ましくは結着樹脂１００重量部に対して４０〜１５０重量部である。
【００５４】
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
【００５５】
また、このような湿式重合法では、さらに、離型剤をトナー表面に露出させずに、トナーの内側であってトナー表面近傍に優先的に分散させることができる。図７は、トナーの断面を表す模式図で、図７（ａ）はここで用いられる湿式重合トナーの断面を模式的に表した図であり、図７（ｂ）は従来の湿式重合トナーの断面を模式的に表した図である。従来の湿式重合トナーでは、図７（ｂ）に示すように、大きな粒径の離型剤がトナーの中心部にあるのに対して、ここで用いられるトナーは、図７（ａ）に示すように、小さい粒径の離型剤がトナー内部に分散し、かつ、トナー表面近傍に多く分散している。特に、トナー表面から１μｍ内部までの領域に、離型剤の占める面積率が５〜４０％の範囲にあることが好ましい。
【００５６】
離型剤がトナー表面から１μｍ以上の内部に存在する場合は、定着装置９における熱と圧力でもトナー表面にしみ出しにくく、定着性を向上させる効果が少ないが、トナー表面から１μｍ内部までの領域に多く存在させることで、記録媒体Ｐ上のトナーは、定着装置９により熱と圧力をかけられることで、トナー表面から離型剤がしみ出して加熱ローラ表面を覆うことで、ホットオフセットの発生を防止して定着性を向上させることができ、紙づまりをなくし、光沢のある高品質の画像を得ることができる。また、離型剤がトナー表面に露出していないため、トナー表面から感光体２に移行する離型剤の量を少なくすることができ、感光体２の離型剤によるフィルミングの発生を抑制することができる。さらに、離型剤が磁性キャリアに移行することを防止して、磁性キャリアの帯電性能を維持して現像剤の寿命を延ばすことができる。
離型剤がトナー表面から１μｍ以下の内部に存在する場合であっても、存在する割合が５％未満では、定着性を向上させる効果が少なく、４０％を越えると、トナー表面の強度が低下し、磁性キャリアとの混合時にトナー表面が割れて、離型剤がトナー表面に露出し、離型剤が磁性キャリアに移行し、弱帯電又は逆帯電トナーを発生させ、地かぶりや画像濃度低下等により画像品位を低下させることがある。
【００５７】
また、トナーは、トナー表面をトナー内部より硬くすることが好ましい。本発明に係る湿式重合トナーでは、液滴界面で反応が進行することによって傾斜構造を持たせることが容易にできる。溶融混錬した後に乾式粉砕するトナーでは、トナーの硬さを傾斜させることは困難である。
トナー全体の硬さの分布は含まれる構成元素を分析することで把握することができる。これをＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）等で組成分布を測定して、Ｎ原子の分布を見ることで確認することができる。トナー表面を硬くすると、長期間使用する場合であってもブロッキングすることを防止し、また、トナー粒子自体の流動性を良くすることで攪拌性・混合性を良くすることができる。さらに、トナー表面が硬いことは添加剤がトナー表面に埋め込まれにくくなることで、現像装置８内で長期間攪拌しても、トナーの流動性・帯電性を一定に保つことができる。また、トナー表面を硬くしてトナー内部にある離型剤がトナー表面にしみ出しにくくして、感光体２へのフィルミングを防止することができる。さらに、トナー内部を柔らかくすることで、定着時における熱と圧力でトナー表面を破壊し、容易に変形させることで、離型剤を含むトナー内部を露出させ定着性を向上させることができる。
【００５８】
また、トナー表面が硬くなることで、添加剤の埋め込みが少なくなるが、添加剤がトナー表面から遊離しやすくなり、感光体２表面に埋め込まれたり又は強く付着する。この付着した添加剤が起点となって、トナーを構成する材料が付着し成長して、感光体２上に黒点が発生し、記録媒体Ｐ上の画像ではネガ−ポジ現像で黒点、ポジ−ポジ現像では白抜け等の画像欠陥を形成する。したがって、本発明では、感光体２表面に潤滑剤を塗布して、感光体２表面の静止摩擦係数μｓを、０．４以下にすることで、残留トナー又は添加剤と感光体２との非静電的付着力を低下させて、添加剤等のクリーニングによる除去を容易にすることができる。
【００５９】
また、本発明に係る画像形成装置で使用されるトナーは、トナー表面に存在する荷電制御剤とトナー全体に存在する荷電制御剤との重量比が１００〜１，０００である。トナーの母体粒子に荷電制御剤を混合・攪拌してトナー表面に存在させることができる。これも、ＸＰＳ（Ｘ線光電子分光法）等で組成分布を測定して確認することができる。荷電制御剤としては、トナーの帯電極性と同一の極性を有する荷電制御剤を用いることが好ましい。これにより、トナーの母体粒子の帯電性と添加剤の帯電性を同じにすることで、トナーの帯電立ち上がりが速くし、帯電量分布を狭くすることができる。これにより、画像形成装置においてトナー補給時のかぶり等を減少させて高品位の画像を得ることができる。
【００６０】
トナーの表面上に存在する樹脂微粒子の被覆率が１０〜９０％の範囲にすることが好ましい。樹脂微粒子は、特に限定されず種々の樹脂が用いられる。例えば、スチレン、α−メチルスチレン、ジビニルベンゼン等からなるスチレン樹脂、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、２−エチルヘキシルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ブチルアクリレート等からなるアクリル樹脂、スチレン系単量体とアクリル系単量体との共重合体であるスチレン・アクリル樹脂、ジメチルアミノメタクリレート、ジエチルアミノメタクリレート等を含有する含窒素樹脂、シリコーン樹脂、フッ素樹脂等が挙げられる。これらの樹脂粒子を得るための手段としては、単量体を使用して乳化重合、懸濁重合等の重合反応によって合成する方法、樹脂自体を熱等によって熔融し噴霧し微粒子化する方法等が挙げられる。これらの中で、とくに、スチレン樹脂、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂が好ましい。スチレンーアクリル樹脂等としては、ガラス転移点（Ｔｇ）が、５０〜９０℃の範囲にあることが好ましい。ガラス転移点が９０℃を越えるとトナーの定着性を阻害する。ガラス転移点が５０未満では、トナーのブロッキング性が低下して画像形成装置内でトナー同士が凝集することがある。トナー表面の樹脂微粒子による被覆率が１０％未満では、転写率が低下し、また、クリーニング性が低下する。被覆率が９０％を越えると、磁性キャリアとの接触できる面積が減少するために帯電量の制御が困難である。従って、被覆率を１０〜９０％にすることで、非静電的付着力を低減することができ、転写率が高く、かつ、帯電立ち上がりが速く、帯電量分布のシャープなトナーを得ることができる。
【００６１】
このトナーの体積平均粒径は、３〜１０μｍの範囲が好ましい。粒径が小さいほど、細線の再現性が高くなり、高品位な画質を得ることができる。３μｍ未満では液滴の形成が困難であり、１０μｍを越えると乾式粉砕法によるトナーの方が低コストになる。また、粒径分布は、体積平均粒径（Ｄｖ）と個数平均粒径（Ｄｎ）との比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０５〜１．４０であることが好ましい。粒径分布をシャープにすることで、帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、転写率を高くすることができる。Ｄｖ／Ｄｎが、１．０５未満では製造上困難であり、また、１．４０を越えると帯電量分布も広がるために高品位な画像を得るのが困難になる。
【００６２】
また、トナーの球形度を比較的高くすることが可能である。ここで球形度を投影された像の円形度をＳＲとすると、平均円形度は０．９６以上であることが好ましい。ここで定義：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）×１００％とし、トナーが真球に近いほど１００％に近い値となる。従来の画像形成装置において、このようなトナーを使用するとクリーニングブレード１４ａ等のクリーニング部材の当接で十分掻き取れない場合が発生する。これはトナー表面と感光体２との距離がミクロ的に短くなることによる、非静電的付着力の増加に起因する。この場合、対策としてはより強い力でクリーニング部材を感光体２に当接させる事が考えられるが、感光体２の回転もしくは移動精度に影響を与え、バンディングの原因となる。これに対し、本例の感光体２表面には、前述のように潤滑剤が塗布され、感光体２表面のトナーとの摩擦係数を低減させることで、転写時に残留したトナーをクリーニング部材で容易に掻き取ることが可能となる。また、このトナーには離型剤も含有されていて表面にしみ出すことがあるが、離型剤がしみ出す量は些少であり、さらに、低分子量ＰＴＦＥの潤滑剤が感光体２表面を被覆しているので、トナーが直接感光体２表面に接触する確率が低減して離型剤の感光体へのフィルミングを防止することが可能である。また感光体２も摩擦係数を０．１以上とすることで、トナー間の付着力が低すぎることもないので濃度低下を起こすことなくなく均一な画像が得られる。
【００６３】
また、トナーは、円形度のうち形状係数ＳＦ−１が１００〜１８０の範囲にあり、形状係数ＳＦ−２が１００〜１９０の範囲にあることが好ましい。
図８は、形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数ＳＦ−１は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式（２）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる形状の最大長ＭＸＬＮＧの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−１＝｛（ＭＸＬＮＧ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（２）
ＳＦ−１の値が１００の場合トナーの形状は真球となり、ＳＦ−１の値が大きくなるほど不定形になる。
【００６４】
また、形状係数ＳＦ−２は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式（３）で表される。トナーを２次元平面に投影してできる図形の周長ＰＥＲＩの二乗を図形面積ＡＲＥＡで除して、１００π／４を乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）^２／ＡＲＥＡ｝×（１００π／４）……式（３）
ＳＦ−２の値が１００の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、ＳＦ−２の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡（Ｓ−８００：日立製作所製）でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置（ＬＵＳＥＸ３：ニレコ社製）に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナー又は感光体２との接触が点接触になるためにトナーの流動性が高くなり、お互いの吸着力が低下してし、流動性が良くなり、また、転写率が高くなる。このため、形状係数ＳＦ−１及びＳＦ−２は１００以上が好ましい。しかし、吸着力が良くなって、クリーニングブレード１４ａと感光体２の間隙に入り込んで、クリーニングブレード１４ａがトナーの上を容易に通過するようになる。また、ＳＦ−１とＳＦ−２が大きくなると、画像上にトナーが散ってしまい画像品位が低下する。このために、ＳＦ−１は１８０を越えない方が好ましく、ＳＦ−２は１９０を越えない方が好ましい。
【００６５】
なお、磁性キャリアに用いる磁性材料は、鉄、マグネタイト、Ｍｎ、Ｚｎ、Ｃｕ等の２価の金属を含むフェライトであって、体積平均粒径２０〜１００μｍが好ましい。平均粒径が２０μｍ未満では、現像時に感光体２にキャリア付着が生じやすく、１００μｍを越えると、トナーとの混合性が低く、トナーの帯電量が不十分で連続使用時の帯電不良等を生じやすい。磁性材料としては、Ｚｎを含むＣｕフェライトが飽和磁化が高く好ましいが、画像形成装置のプロセスにあわせて適宜選択することができる。磁性キャリアを被覆する樹脂としては、特に限定されないが、例えばシリコーン樹脂、スチレン−アクリル樹脂、含フッ素樹脂、オレフィン樹脂等がある。その製造方法は、コーティング樹脂を溶媒中に溶解し、流動層中にスプレーしコア上にコーティングしても良く、また、樹脂粒子を静電的に核粒子に付着させた後に熱溶融させて被覆するものであってもよい。被覆される樹脂の厚さは、０．０５〜１０μｍ、好ましくは０．３〜４μｍがよい。
【００６６】
また、潤滑剤成型体２２としては、低分子量ＰＴＦＥ以外で、異なるフッ素樹脂を含有していても良い。低分子量ＰＴＦＥはそれ自体の分子間凝集力が小さいことから、単独での成形加工は難しい。少なくとも他の１種類以上の材料と複合化させることで、成形加工し潤滑剤成型体２２として潤滑剤塗布装置１２に備えることができる。複合化させた潤滑剤を使用する場合、低分子量ＰＴＦＥ以外のフッ素樹脂も感光体２に接触する。このために、フッ素分子の分極率が小さいためフッ素化合物の分子間凝集力が小さく、構造的に分子鎖表面が滑らかで、配向によって摩擦抵抗が緩和されことで潤滑性のあるフッ素樹脂が好ましい。潤滑剤成型体２２に成形加工の可能なフッ素樹脂を含有させて、かつ、フッ素樹脂の潤滑性が低分子量ＰＴＦＥと共に感光体２に付加され、潤滑性が向上させることができる。
【００６７】
フッ素樹脂は、分子中にフッ素原子を含有する合成高分子のことであり、具体的には低分子量ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン又は四フッ化エチレン樹脂）を除く、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂：略称ＰＦＡ）、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（四フッ化エチレン・６フッ化プロピレン共重合樹脂：略称ＦＥＰ）、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体（四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂：Ｅ／ＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（フッ化ビニリデン樹脂：ＰＶＤＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（三フッ化塩化エチレン樹脂：略称ＰＣＴＦＥ）、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体（三フッ化塩化エチレン・エチレン共重合樹脂：略称Ｅ／ＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフロロジメチルジオキソール共重合樹脂（略称ＴＦＥ／ＰＤＤ）、ポリビニルフルオライド（フッ化ビニル樹脂：略称ＰＶＦ）を挙げることができる。
【００６８】
ここで、低分子量ＰＴＦＥ、フッ素樹脂とを複合化させた潤滑剤成型体２２の製造方法について説明する。但し、これらはあくまで例として挙げるものであり、これらの手法に限定されるものではない。これらは、潤滑性の高いＰＴＦＥ樹脂特有の成形法である圧縮成形法、ラム押出成形法、ペースト押出成形法などを使用してもよい。また、通常の樹脂の成形法である射出成形などを使用してもよい。また、樹脂成形法以外にも、溶液上にバインダーとなる物質（例えば、フッ素樹脂）と低分子量ＰＴＦＥを分散させ、ある任意の部材に塗布して溶液を蒸発させる方法もある。また、材料に接着剤等を用いて低分子量ＰＴＦＥ樹脂、フッ素樹脂を固める方法もある。また、多孔物質、その他の任意の形態を有する物質にディスバージョン加工等により低分子量ＰＴＦＥを含浸・塗布する方法もある。また、複合の相手材料としては、フッ素樹脂以外の合成樹脂、例えば、ポリカーボネイト、ポリアセタール等のエンジニアリングプラスチック、接着剤材料、ゴム材料等があるが、これらを機能に合わせて任意に選択できる。
以上のように、低分子量ＰＴＦＥとの複合かさせた潤滑剤成型体２２を使用すれば、低分子量ＰＴＦＥ等による潤滑性と、また、成形品として固体化することにより、潤滑剤塗布装置１２の中に設置することが容易で、かつ、小型化することができる。
【００６９】
また、潤滑剤成型体２２におけるフッ素樹脂が、前記低分子量ＰＴＦＥより分子量の大きいＰＴＦＥ（以下、特に断らない限りは、単に「ＰＴＦＥ」という。）であってもよい。上述したように、低分子量ＰＴＦＥは潤滑剤の効果があり、分子量が大きいＰＴＦＥも、低分子量ＰＴＦＥほどではないにしろ、潤滑剤としての効果があり、これらを混合して用いることができる。
また、低分子量ＰＴＦＥはそれ単体のみで成形するのが難しいのに対し、高分子量のＰＴＦＥは、分子鎖の絡みなどから十分な機械強度を得ることができるため、成形加工を行うことができる。従来は、ＰＴＦＥの潤滑性が高く、成形加工が可能であったために、低分子量ＰＴＦＥとの複合化により機械的強度を低下させ、成形加工の困難になるような形態では使用しなかった。しかしながら、潤滑剤成型体２２として使用する場合に、その強度を問題とすることはなく、本発明の潤滑剤塗布装置１２に設置することができる。
【００７０】
ＰＴＦＥとしては、大きくモールディングパウダー、ファインパウダーの２種類に分類される。モールディングパウダーは、懸濁重合で得られた原粉末を、一旦数十〜数百μｍの大きさに粉砕し、その後使用法に合わせた形で行われる粒状化、微粉化、前加熱などの処理の後に生成された粉末の総称であり、モールディングパウダーは圧縮成形法、ラム押出成形法に使用されることが多い。ファインパウダーは、乳化重合で得られたラテックスを、凝析・乾燥させ、約３００〜６００μｍの粒径に調節された粉末の総称であり、ペースト押出成形法に使用されることが多い。ＰＴＦＥとしては、いずれのパウダーでも使用することができる。
【００７１】
潤滑剤成型体２２として、低分子量ＰＴＦＥと分子量の大きいＰＴＦＥとを複合させる具体的な成形方法について述べる。但し、ここに示す成形方法はあくまでも一例であり、これに限定されるものではない。ここでは成形法として圧縮成形法を説明する。圧縮成形法（例としてフリーベーキング法）は、まず所望の形状もしくはそれに近い金型中に原料粉末（分子量の大きいＰＴＦＥと低分子量ＰＴＦＥを混合した粉末）を、均一に充填し、常温でプレスして圧縮する。この時点では成形品は比較的脆い状態である。この予備成形品（通常、プレフォームと呼ぶ）を、高温炉に入れ、焼成温度まで上昇させて全体的に焼成が完了するまで任意の温度を保ち、その後温度を一定の速さにて冷却し、成形を完了させる。この場合、焼成中は部材に対して何ら拘束力が働かない。そのため、成形品の寸法精度はあまり優れておらず、寸法精度が必要な場合などは２次加工が必要となる。例えばシート材などにして潤滑剤として使用する場合には、スカイブ加工といわれる切削加工にて焼成加工後のブロックから加工する。これら成形加工において、注意すべき点は、低分子量ＰＴＦＥが分子量の大きいＰＴＦＥより熱による分解が起こり易い点である。分解した場合、分解ガスが発生し、ブロック内部に気泡が生じ、そこからクラックなどが発生して成形がうまく行かない場合などが生じる。そのため、低分子量ＰＴＦＥを用いる場合、分子量の大きいＰＴＦＥ単体のときの焼成温度よりその温度を低めに設定し、焼成時間・冷却条件を通常に対し加減したり、プレフォームを作成する前のプレス条件なども設定値を変更する。
【００７２】
また、フッ素樹脂としてテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（以下、「ＰＦＡ」という）であってもよい。ＰＦＡは、テトラフルオロエチレン（ＴＦＥ）と、パーフルオロアルキルビニルエーテル（ＦＶＥ）とのランダム共重合体である。その融点は３０５〜３１０℃の範囲にあり、ＰＴＦＥに比較すると若干低い。その他の特性はＰＴＦＥに近く、ＰＴＦＥと同等の潤滑特性を有している。ＰＴＦＥとの違いは、溶融粘度が、一般樹脂に比較すると高いが、ＰＴＦＥに比較して小さいことである。そのため、ＰＴＦＥでは不可能な射出成形法、押出成形法を使用することが可能になる。このため、複合化させて潤滑剤成型体２２として作成する場合でも、射出成形法を利用することができ、生産性を向上させることが可能となる。しかしながら、材料中に占める低分子量ＰＴＦＥの比率が大きくなり過ぎると、溶融粘度が上昇し、それら成形法の使用ができなくなる場合がある。そのため、低分子量ＰＴＦＥの比率を一定範囲に抑える必要性があり、おおむね３０％以下に抑えることが好ましい。また、延伸加工（例えば、インフレーション加工）等の場合、成形はＰＦＡの溶融温度で行われるため、低分子量ＰＴＦＥは溶融していない場合があり、低分子量ＰＴＦＥ部分で延伸に耐え切れずに破断することがあり、その含有量の適正な調節が必要になってくる。ＰＦＡの潤滑性能はＰＴＦＥにほぼ等しいため、優れた潤滑剤料として使用できる。
また、低分子量ＰＴＦＥは、成形ペレットに分散させる形で射出成形装置などに供給して成形を行うことが可能である。また、ＰＦＡの融点がＰＴＦＥより若干低いことから、成形時の低分子量ＰＴＦＥの熱分解が多少改善されることになる。このように、潤滑剤成型体２２としてＰＦＡを使用することにより、低分子量ＰＴＦＥの潤滑性にＰＦＡの潤滑性を付加した形で潤滑性を向上させることができる。また、射出成形法などが可能となることにより生産性を向上させることができ、製品の生産コストの低下、ひいては装置のコスト低下に寄与することができる。
【００７３】
また、潤滑剤成型体２２におけるフッ素樹脂が、テトラフルオルエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体（以下、「ＦＥＰ」という）であってもよい。ＦＥＰはＰＴＦＥに対して、トリフルオロメチル基を側鎖として導入して結晶化度を下げ、溶融加工を可能とした樹脂である。その融点は２５５〜２６５℃の範囲にあり、ＰＴＦＥに比較すると低い。しかしながら、材料中に占める低分子量ＰＴＦＥの比率が大きくなり過ぎると、溶融粘度が上昇し、それら成形法の使用ができなくなる場合がある。そのため、低分子量ＰＴＦＥの比率を一定範囲に抑える必要性があり、おおむね３０％以下の抑えることが好ましい。また、延伸加工（例えば、インフレーション加工）等の場合、成形はＦＥＰの溶融温度で行われるため、低分子量ＰＴＦＥは溶融していない場合があり、低分子量ＰＴＦＥ部分で延伸に耐え切れずに破断することがあり、その含有量の適正な調節が必要になってくる。その他の特性は、ほぼＰＴＦＥに近く、潤滑性もＰＴＦＥと同様に優れている。融点が低いことは、複合材料成形時、低分子量ＰＴＦＥの熱分解に対して余裕があり、分解による機能低下を防ぐことが可能になる。
【００７４】
また、例えば、ＰＦＡを使用して成形加工を可能にし、低分子量ＰＴＦＥとＦＥＰの潤滑性を付加した形で潤滑剤成型体２２としてこれらを複合化させて潤滑性を向上させることができる。また、射出成形法などが可能となることにより生産性を向上させることができ、製品の生産コストの低下、ひいては装置のコスト低下に寄与することができる。
【００７５】
また、分子量の増加、成形条件の最適化以外に、充填剤を添加することによりその機械的強度を向上させる手法も存在する。充填剤の種類としては、ガラス繊維、グラファイト、カーボン繊維などが知られている。例えば、カーボンブラック、シリカ、炭酸カルシウム、クレー、酸化チタン、炭酸マグネシウム、ガラスビーズ、タルク等の粒子状充填剤、又はガラス繊維、カーボン繊維、アラミド繊維、ウォラストナイト、硫酸カルシウム等の繊維状充填剤、マイカ、グラファイト、カオリン、ガラスフレーク、フェライト等の板状充填剤などが存在する。これら以外にも、白色充填剤として、アルミナ、カオリンクレー、微粉珪酸、珪酸カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、石英粉、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、長石粉、バライト、ホワイティング、ろう石クレー、石こう（無水）等が挙げられ、単独又は２種類以上のものが用いられることがある。
【００７６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置では、トナー中心部ではなくトナー表面近傍に離型剤が分布するトナーを用いることで、定着性を向上させ、現像剤の寿命を延ばすことができ、さらに、潤滑剤として低分子量ＰＴＦＥを用いることで離型剤が感光体又は中間転写体に付着するのを防止することができる。また、感光体等に離型剤が付着するのを防止することで転写率が低下するのを防止し、画像濃度が低下するのを防止することができる。
さらに、潤滑性能が高いが成形加工が困難な低分子量ＰＴＦＥを、他のフッ素樹脂と複合させて成形した潤滑剤を配設することで、感光体に直接塗布することで塗布装置、画像形成装置を小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の要部の構成を示したものである。
【図２】直接方式の潤滑剤塗布装置の構成を示す概略図である。
【図３】ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した図である。
【図４】ＰＴＦＥの分子構造を模式的に示した断面図である。
【図５】オイラーベルト方式を説明する図である。
【図６】本発明の他の実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図７】トナーの断面を表す模式図で、図７（ａ）はここで用いられる湿式重合トナーの断面を模式的に表した図であり、図７（ｂ）は従来の湿式重合トナーの断面を模式的に表した図である。
【図８】形状係数ＳＦ−１、形状係数ＳＦ−２と説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。
【符号の説明】
２、３０　感光体
４　帯電装置
６　露光装置
８　現像装置
８ａ　現像ローラ
９　定着装置
１０、４４　搬送ベルト
１２　潤滑剤塗布装置
１４　クリーニング装置
１４ａ　クリーニングブレード
１６　除電装置
１８、４２　レジストローラ
２０　ケース
２２　潤滑剤成型体
２４　供給ローラ
２６　供給ブラシ
２８　バネ
３２、３４、３６、３８　現像装置
４０　中間転写体
５０、５１　糸
５３　プッシュブルゲージ
５４　上質紙
５５　分銅
Ｐ　記録媒体[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, and more particularly, includes an application device that applies a lubricant to a surface of an image carrier, and forms a toner image using a toner having a release agent. The present invention relates to an image forming apparatus.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a charging roller, an exposure device, and the like are arranged around a photoreceptor, and charge, exposure, development, transfer, cleaning, charge removal, and the like are performed as the photoreceptor rotates. Each image forming process is executed. Some of the image forming devices or members arranged around the photoreceptor are in direct contact with the photoreceptor, and when the photosensitive layer of the photoreceptor is scraped by a certain amount due to contact friction, the photosensitive characteristics change, The predetermined image forming process cannot be performed. That is, the wear of the photosensitive layer leads to a reduction in the life of the photosensitive member.
[0003]
Of the members that come into contact with the surface of the photoconductor, the cleaning blade has the greatest effect on the wear of the photosensitive layer, and the wear caused by contact with other members substantially affects the life of the photoconductor. It is not enough. This is because the cleaning blade is in contact with the photoreceptor surface so as to mechanically scrape off the toner on the photoreceptor surface in order to remove the toner remaining on the photoreceptor. Wear due to this cleaning blade is mainly divided into the following two forms.
1. Wear due to shearing force generated between photoconductor and cleaning blade
2. The toner is caught between the cleaning blade and the photoreceptor and acts like a grindstone.
Regardless of which form of abrasion is involved, factors that determine the occurrence of abrasion include mechanical strength of the photoreceptor, contact pressure of the cleaning blade against the photoreceptor, composition of toner particles, photoreceptor Surface friction coefficient. Therefore, it is necessary to adjust these to prevent abrasion of the photoreceptor while preventing the cleaning property from being deteriorated by the cleaning blade.
[0004]
In addition, in the case of a wet polymerization toner which forms droplets in a conventional solvent and polymerizes, when a release agent is contained, it is difficult to finely disperse the release agent in the toner, and the release agent having a large particle diameter is difficult to disperse. It was often at the center of the toner. For this reason, even when heat and pressure are applied by the fixing device, it is difficult for the toner to seep out from the toner center to the toner surface, and the effect of preventing hot offset with respect to the heating roller is not exhibited. There are problems such as paper jams caused by the removal and toner adhering to the heating roller adhering to the recording medium and soiling the image.
On the other hand, when a large amount of the release agent is exposed on the toner surface, it is advantageous in preventing the hot offset or the like in the fixing step, but the release agent is generally low in the softening point and the like and the hardness is also low in many cases. Therefore, the toner may be transferred to the photosensitive member or the intermediate transfer member due to the pressure of the transfer roller or the like at the time of rubbing by the magnetic brush or at the time of transfer in the developing process. When the amount of the release agent is small, a thin film is formed on the surface of the photoreceptor or the like, which has the effect of reducing the adhesive force of the photoreceptor or the like. However, when the amount of the release agent increases and the film becomes thicker, there is a problem that the adhesive force of the photoreceptor or the like increases and the transfer rate or the like decreases. Further, when the release agent is exposed on the surface, the release agent mixes with the magnetic carrier and moves to the magnetic carrier side to inhibit the frictional charging property of the magnetic carrier, and the amount of reversely charged or weakly charged toner increases, and Decreases image quality such as fog and image density.
[0005]
Therefore, in order to solve these problems, to suppress the abrasion of the surface of the photoreceptor due to the contact of the cleaning blade, and to prevent the release agent from adhering to the surface of the photoreceptor or the like, see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-163,897. Alternatively, as disclosed in Patent Document 2, conventionally, a lubricant is supplied to the surface of a photoconductor. By supplying the lubricant to the surface of the photoconductor, the frictional force between the cleaning blade and the photoconductor is reduced, the shaving of the photoconductive layer is suppressed, and the release agent on the toner surface is hardly transferred to the photoconductor. Become. Examples of the lubricant include various materials, for example, sulfides such as molybdenum disulfide, carbon such as graphite and fluorinated graphite, fatty acid metal salts such as zinc stearate, and spherical organic fine particles such as styrene-acrylic resin and silicone resin. Is used as a solid lubricant.
[Patent Document 1]
JP-A-6-324603
[Patent Document 2]
JP-A-6-324604
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, among the above, even with a solid lubricant such as zinc stearate which is actually most used, its lubricating performance is not sufficiently satisfactory, and since the lubricant is not easily shaved, There is a problem that the application device cannot be simplified by directly contacting the surface of an image carrier such as a photoreceptor, and the application device cannot be downsized. Further, there is a problem that the release agent contained in the toner has no effect on fixing in the central portion of the toner, and the life of the developer is reduced on the toner surface.
[0007]
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining sufficient lubrication performance and reducing the size of a coating apparatus. It is still another object of the present invention to provide an image forming apparatus that can use a toner that can maintain a fixing property without reducing the life of a developer even if the toner contains a release agent.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, an image carrier for forming a latent image, a charging device for uniformly charging the surface of the image carrier, and a charged image carrier are provided. An image forming apparatus comprising: an exposing device that exposes a surface based on image data and writes a latent image; a developing device that supplies toner to the latent image formed on the surface of the image carrier and visualizes the latent image; And a transfer device for transferring a visible image on the surface of the image carrier directly or onto an intermediate transfer member and then onto a recording medium, wherein the image forming device includes an image carrier and / or an intermediate transfer member. A means for applying a lubricant, wherein the lubricant to be applied contains low molecular weight polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as “low molecular weight PTFE”), and the toner used is a release agent; Polyester, N (nitrogen) Prepolymers containing child, a toner material containing a coloring agent to form a is allowed droplets dispersed in the presence of fine resin particles in an aqueous medium, an image forming apparatus to polyaddition reaction.
[0009]
In the image forming apparatus according to the second aspect, the toner is the image forming apparatus according to the first aspect, wherein the release agent is present inside the toner and is not exposed on the toner surface.
In the image forming apparatus according to the third aspect, in the image forming apparatus, the ratio of the area of the release agent occupied by the toner in a region from the toner surface to 1 μm is 5 to 40%. It is a forming device.
According to a fourth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the toner surface is harder than the inside of the toner.
According to a fifth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the toner has a concentration distribution of N atoms between the toner surface and the inside of the toner, and the toner surface has a higher N atom concentration than the inside of the toner. Image forming apparatus.
According to a sixth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the toner has a charge control agent, and the charge control agent is more present on the toner surface than inside the toner. An image forming apparatus as described in the above.
In the image forming apparatus according to the seventh aspect, the image forming apparatus may include H (hydrogen), C (carbon), O (oxygen), and the like, in which the toner does not exist in components other than the charge control agent but exists only in the charge control agent. For one element up to the fifth period in the long-period type periodic table excluding the rare gas element, the element amount T (wt%) which is the same as the element amount M (wt%) existing on the toner surface and present in the entire toner The image forming apparatus according to claim 6, wherein a ratio (M / T) of the image forming apparatus is 100 to 1,000.
In the invention according to claim 8, the image forming apparatus is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein the toner has resin fine particles covering 10 to 90% of the toner surface.
According to the ninth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the resin fine particles include:A styrene resin, an acrylic resin, or a styrene-acryl resin, having a glass transition point (Tg) of 50 to 90 ° C.An image forming apparatus according to claim 9.
According to the tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus, the toner has a ratio (Dv / Dn) of a volume average particle diameter (Dv) to a number average particle diameter (Dn) of 1.05 to 1.40. An image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9.
In the invention according to claim 11, the image forming apparatus includes:An average circularity of 0.90 to 1.00 and a toner content of less than 0.96 circularity of 30 wt % Or lessAn image forming apparatus according to claim 10.
In the image forming apparatus according to the twelfth aspect, in the image forming apparatus, the toner has a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a Δ shape factor SF-2 of 100 to 190. Image forming apparatus.
In the invention according to claim 13, the image forming apparatus is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 12, wherein the toner contains silica and / or titania.
[0010]
In the invention according to claim 14, the image forming apparatus is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the lubricant contains a fluororesin different from the low-molecular-weight PTFE.
In the invention according to claim 15, the image forming apparatus is the image forming apparatus according to any one of claims 1 to 13, wherein the lubricant contains PTFE having an average molecular weight larger than the low molecular weight PTFE.
In the image forming apparatus according to the sixteenth aspect, the image forming apparatus is the image forming apparatus according to the fourteenth aspect, wherein the fluororesin in the lubricant is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus of the fourteenth aspect, the fluororesin in the lubricant is a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer.
In the image forming apparatus according to the present invention, the content of the low molecular weight PTFE contained in the lubricant is 30 wt% or less. .
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a main part of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
As shown in FIG. 1, a charging device 4, an exposing device 6, a developing device 8, a fixing device 9, a transfer device 10, a lubricant applying device 12, a cleaning device 14, A charge removing device 16 and the like are arranged, and each image forming process such as charging, exposure, development, transfer, cleaning, and charge removal is performed with the rotation of the photoconductor 2 in the arrow direction. The exposure by the exposure device 6 forms an electrostatic latent image of the target image on the photoconductor 2, and the electrostatic latent image is visualized into a toner image by the developing device 8. Thereafter, the transfer device 10 transfers the toner image to the recording medium P fed at a predetermined timing by the registration roller pair 18. The recording medium P to which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 9, where the toner image is fixed as a permanent image on the recording medium P by heat and pressure. The toner remaining on the photoreceptor 2 is scraped off by the cleaning device 14, and the residual charge is removed by the charge removing device 16 including a charge removing lamp such as an EL.
[0012]
The lubricant applying device 12 includes a case 20 fixed to the apparatus main body, a lubricant molded body 22 movably housed in the case 20, and a supply roller that contacts the lubricant molded body 22 to scrape off the lubricant. 24, and a supply brush 26 for removing the lubricant attached to the supply roller 24 and supplying the lubricant to the surface of the photoconductor 2. The lubricant molding 22 is formed in a rectangular parallelepiped shape, and the supply roller 24 and the supply brush 26 have a shape extending in the axial direction of the photoconductor 2. The lubricant molding 22 is urged by a spring 28 against the supply roller 24 so that almost all of the lubricant molding 22 can be used up. Although the lubricant molded body 22 is a consumable, its thickness decreases with time. However, the lubricant molded body 22 is constantly pressed against the supply roller 24 because it is pressed by the spring 28. FIG. 2 shows the configuration of another embodiment of the lubricant application device used in the image forming apparatus of the present invention. As shown in FIG. 2, the lubricant may be supplied without the supply roller 24.
[0013]
The lubricant of the lubricant molded body 22 used in the lubricant applying device 12 contains low molecular weight polytetrafluoroethylene (hereinafter, referred to as “low molecular weight PTFE”).
Low molecular weight PTFE refers to PTFE having an average molecular weight of several hundred thousand or less, but is produced by controlling the molecular weight by a polymerization method, a radiolysis method, a thermal decomposition method, etc., and the average molecular weight is suppressed to a low level. I have. By keeping the average molecular weight low, the effect of the lubricant is exerted.
A specific example of low molecular weight PTFE and a method for measuring molecular weight will be described. Low molecular weight PTFE obtained by a pyrolysis method is a thermally stable resin. At normal molding temperatures, little weight loss is seen. The molding temperature is generally about 400 ° C. or less. However, above its general molding temperature, its weight gradually decreases. This is due to the thermal decomposition of PTFE. It has been experimentally confirmed that this decomposition proceeds more rapidly from around 500 ° C. Therefore, by setting the thermal conditions, the molecular weight of PTFE can be reduced. Further, low-molecular-weight PTFE obtained by a radiolysis method is a radiolysis-type polymer, and has a remarkably high sensitivity to γ-rays, electron beams, and the like as compared with other polymers. In the irradiated PTFE, the decomposition proceeds and the molecular weight is reduced. Any of these low molecular weight PTFEs may be used.
[0014]
Next, a molecular weight measuring method used for defining the molecular weight will be described. However, these are merely examples, and there is no problem in measurement by other methods. Since generally known PTFE is insoluble in almost all solvents and has a very high melt viscosity, it is very difficult to determine the molecular weight by a general measuring method. However, as an alternative thereto, the molecular weight can be known from the values obtained by the following direct / indirect measurement methods. The most commonly used measure of the practical molecular weight is the specific gravity of a molded article produced under a certain molding and heat treatment condition. In this case, the lower the specific gravity, the higher the molecular weight. This is qualitatively understood in the cooling process after melting of the molded article, that the higher the molecular weight of PTFE, the lower its mobility, the less it is difficult to crystallize, and the more easily the amorphous portion is formed, the lower its specific gravity. . In addition, as a means for knowing the molecular weight of a molded article without preparing a molded article, the heat of crystallization of a PTFE sample can be measured using a differential scanning calorimeter, and the molecular weight can be known therefrom.
[0015]
The friction characteristics of the low molecular weight PTFE as a lubricant are based on the following characteristics. 3 and 4 are diagrams schematically showing the molecular structure of PTFE. The molecular structure of PTFE is CF, as shown in FIGS.₂It is a perfectly symmetric linear polymer whose unit has a simple repeating chemical structure. Further, the molecular structure of PTFE is a nonpolar polymer having extremely high molecular symmetry, and the intermolecular cohesion is very small. Further, the molecular chain surface is very smooth. The low molecular weight PTFE has a low friction coefficient due to the small intermolecular cohesion and the small unevenness of the molecular chain surface. In addition, low-molecular-weight PTFE is a very soft substance and has a small cohesive force between molecules and easily slides between molecules. Therefore, low-molecular-weight PTFE separated by abrasion is supplied to a mating member of friction (hereinafter, referred to as “low-molecular-weight PTFE”). The phenomenon is referred to as "transfer of low molecular weight PTFE.") Due to this phenomenon, a low-molecular-weight PTFE layer is formed on the surface of the mating member, whereby the friction coefficient between the low-molecular-weight PTFE and the low-molecular-weight PTFE is reduced. This allows the low molecular weight PTFE to lower the frictional resistance of many materials in the sliding state.
[0016]
The image forming apparatus of the present invention includes a lubricant applying device 12 for applying a lubricant containing low molecular weight PTFE. Low-molecular-weight PTFE is suitable as a lubricant for a rotating / driving member such as the photoreceptor 2 because the PTFE easily transfers to a sliding member due to its characteristics. As shown in FIG. 1, the lubricant applying device 12 is of an indirect type via a supply roller 24 and a supply brush 26, but in the case of a lubricant molded body 22 containing low-molecular-weight PTFE, the lubricant It is also possible to adopt a configuration of making direct contact. FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a direct type lubricant applying apparatus. When the lubricant applying device 12 is of a direct contact type, the supply of the lubricant to the photoconductor 2 can be adjusted even when the lubricant molding 22 is brought into contact with the photoconductor 2 with a small contact pressure. Further, suppressing the contact pressure of the lubricant molded body 22 to the photoreceptor 2 has an effect of suppressing generation of heat at the contact portion, and can reduce deterioration of the photoreceptor 2 due to heat. Stress on the residual toner on the photoconductor 2 at the contact portion of the lubricant molding 22 can be reduced. In this case, when the contact pressure is high, toner may adhere to the photoreceptor 2, which may cause an image defect. By using low molecular weight PTFE, it is possible to prevent the toner from sticking to the photoconductor 2 by applying the lubricant at a low contact pressure.
[0017]
Further, after the transfer of the low molecular weight PTFE occurs, that is, after the friction between the low molecular weight PTFE becomes dominant, the shear force is reduced, so that the wear of the lubricant molded body 22 is reduced, and Supply, that is, useless supply is suppressed.
In addition, collapse between the molecules of the low-molecular-weight PTFE can occur even after transfer to the partner member. Due to this property, the low molecular weight PTFE adhered on the photoreceptor 2 is repeatedly adhered and removed at a certain ratio. The removal is performed by, for example, the cleaning device 14, the developing device 8, the recording medium P, and the like. Normally, foreign substances, for example, ionized substances (a substance generated by reacting NOx, SOx, etc. with moisture in the air) which cause image blur are attached to the surface of the photoconductor 2. . When the lubricant is not supplied, these foreign substances have been removed at the same time as the surface layer of the photoreceptor is abraded in a cleaning section or the like. If the surface layer of the photoreceptor is reduced by supplying the lubricant, these foreign substances cannot be removed, and an image defect may occur. However, in the case of a lubricant that is repeatedly attached and removed like PTFE, these foreign substances are also repeatedly attached and removed, whereby image defects on the surface of the photoreceptor 2 can be reduced.
[0018]
Here, the effect of the low molecular weight PTFE of the lubricant can be evaluated as the static friction coefficient μs of the applied photoconductor 2. As the static friction coefficient μs, data measured by the Euler belt method is used. FIG. 5 is a diagram illustrating the Euler belt system. As shown in FIG. 5, a photosensitive member 2 of a drum composed of a photosensitive member for measurement is fixed to a pedestal, and a high-quality paper cut into a width of 30 mm and a length of, for example, 297 mm is 89 μm thick [TYPE 6200 manufactured by Ricoh Co., Ltd.]. Paper, A4T mesh] 54 is wound around the peripheral surface of the photoreceptor 2 at an angle of 90 °, and a load W of 0.98 N (100 g weight) is applied to one end of the paper via a negligible thread 50. A weight 55 is attached, and a digital push-pull gauge 53 for weight measurement is attached to the other end via the thread 21 with negligible weight. The digital push-pull gauge 53 placed on the table is slowly pulled in the direction of arrow A, and the weight F (N) when the paper 54 starts to move by sliding on the photoreceptor 2 is read, and is calculated by the following equation (1). calculate.
μs = 2 / π × 1n (F / w) Equation (1)
(However, μs: coefficient of static friction, F: measured value, w: load)
[0019]
The coefficient of static friction μs of the surface of the photoreceptor 2 is 0.4 or less by the Euler belt method from the viewpoint of the abrasion. It is preferable that the coefficient of static friction of the photoreceptor 2 be 0.4 or less, and one example of the realization method is the configuration of the lubricant application device 12. However, when the wear amount is controlled to a certain level in addition to always maintaining the value of 0.4 or less, the value may temporarily exceed 0.4 for an arbitrary time. Further, it is more preferable to control the range of 0.1 to 0.3 as a region having a higher effect on abrasion. In this case, the amount of wear is further reduced. However, it has been experimentally confirmed that when the coefficient of static friction is less than 0.1, image defects occur due to the influence of ionized substances and the like, and the coefficient of static friction does not decrease to less than 0.1. Is desirable. However, since these numerical values also vary depending on environmental conditions and the like, a value less than 0.1 is not always defective.
[0020]
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention. The member to be coated with the lubricant in the multicolor image forming apparatus having the intermediate transfer belt 40 as the intermediate transfer body is not limited to the photoconductor 30 but may be the intermediate transfer belt 40. Four developing devices 32, 34, 36, and 38 having different colors are provided around the photoreceptor 30, and the toner images of each color are superimposed and transferred onto an intermediate transfer belt 40 as an image carrier. The image data is collectively transferred by the transfer belt 44 to the recording medium P fed at a predetermined timing by the registration roller 42. Although not shown, a cleaning blade for cleaning the toner remaining on the intermediate transfer belt 40 is provided, and such a configuration causes a similar problem due to wear. To cope with this, the intermediate transfer belt 40 may be provided with the lubricant application device 12.
[0021]
Further, the image forming apparatus of the present invention forms droplets by dispersing a release agent, a polyester, a polyester prepolymer containing an N (nitrogen) atom, and a toner material containing a colorant in an aqueous medium in the presence of resin fine particles. Then, a toner subjected to a polyaddition reaction is used. The constituent materials and the manufacturing method of the toner will be described.
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include a dihydric alcohol (DIO) and a trihydric or higher polyhydric alcohol (TO), and a mixture of (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO). preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include alkylene glycols (such as ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, and 1,6-hexanediol); and alkylene ether glycols (diethylene glycol). , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexane dimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts of the above alicyclic diols; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), etc. adducts. Of 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. Is a combination of Examples of the trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) include polyhydric aliphatic alcohols of 3 to 8 or higher (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Such as trisphenol PA, phenol novolak, and cresol novolak); and the above-mentioned trivalent or higher polyphenols alkylene oxide adducts.
[0022]
Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include a divalent carboxylic acid (DIC) and a trivalent or higher carboxylic acid (TC), and (DIC) alone or a mixture of (DIC) and a small amount of (TC). Mixtures are preferred. Examples of the divalent carboxylic acid (DIC) include alkylenedicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid). , Naphthalenedicarboxylic acid, etc.). 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 (TC) include an aromatic polycarboxylic acid having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). The polycarboxylic acid (PC) may be reacted with a polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (eg, methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester).
[0023]
The ratio between the polyhydric alcohol (PO) and the polyhydric carboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is from 1.5 / 1 to 1/1, more preferably from 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between the polyhydric alcohol (PO) and the polyhydric carboxylic acid (PC) is carried out by heating to 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide and, if necessary, reducing the pressure. The generated water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. Having an acid value tends to make the recording medium P negatively chargeable. Further, at the time of fixing to the recording medium P, the affinity between the recording medium P and the toner is good, and the low-temperature fixing property is improved. However, when the acid value exceeds 30, the stability of charging tends to be deteriorated particularly due to environmental fluctuation.
[0024]
The polyester preferably contains a urea-modified polyester in addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above-mentioned polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by elongating the molecular chain by a polyaddition reaction between the amine and amines. Here, an N atom is contained by having an isocyanate group.
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) include aliphatic polyvalent isocyanates (such as tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, and 2,6-diisocyanatomethylcaproate); alicyclic polyisocyanates (such as isophorone diisocyanate and cyclohexylmethane diisocyanate). Aromatic diisocyanates (such as tolylene diisocyanate and diphenylmethane diisocyanate); araliphatic diisocyanates (such as α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate); isocyanates; Those blocked with caprolactam and the like; and combinations of two or more of these.
[0025]
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably 5/1 to 1/1, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. The ratio is from 4/1 to 1.2 / 1, more preferably from 2.5 / 1 to 1.5 / 1. If [NCO] / [OH] exceeds 5, the low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If the content is less than 0.5 wt%, the hot offset resistance is deteriorated and the heat storage stability and the low-temperature fixability are both disadvantageous. On the other hand, if it exceeds 40 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained in one molecule in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups is usually one or more, preferably 1.5 to 3 on average, and more preferably 1.8 to 2 on average. There are five. If the number is less than one per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
[0026]
Next, the amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A) include a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyamine compound (B2), an amino alcohol (B3), and an amino mercaptan (B4). ), Amino acids (B5), and those obtained by blocking the amino groups of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl) Methane, diaminecyclohexane, isophoronediamine, and the like; and aliphatic diamines (ethylenediamine, tetramethylenediamine, hexamethylenediamine, and the like). Examples of the trivalent or higher polyamine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of the amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of the aminomercaptan (B4) include aminoethylmercaptan and aminopropylmercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound obtained by blocking the amino group of B1 to B5 (B6) include ketimine compounds and oxazolidine compounds obtained from the amines and ketones (such as acetone, methyl ethyl ketone, and methyl isobutyl ketone) of B1 to B5. Preferred of these amines (B) are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.
[0027]
The ratio of amines (B) is equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, and more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester becomes low, and the hot offset resistance deteriorates.
The urea-modified polyester used as the prepolymer 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 from 100/0 to 10/90, preferably from 80/20 to 20/80, and more preferably from 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance deteriorates.
The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. The polyhydric alcohol (PO) and polycarboxylic acid (PC) are heated to 150 to 280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and the pressure is reduced as necessary to produce water. By distilling off, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Next, at 40 to 140 ° C., this is reacted with a polyvalent isocyanate (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Further, this (A) is reacted with an amine (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.
[0028]
When reacting (PIC) and when reacting (A) and (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 (dimethyl formamide, dimethyl acetamide, etc.) and ethers And the like (e.g., tetrahydrofuran) are inert to isocyanates (PIC).
In the elongation reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), the molecular weight of the urea-modified polyester obtained can be adjusted by using an elongation terminator, if necessary. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and 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 or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number-average molecular weight that is easily obtained to obtain the weight-average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, the number average molecular weight is usually 2,000 to 15,000, preferably 2,000 to 10,000, and more preferably 2,000 to 8,000. If it exceeds 20,000, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device deteriorate.
[0029]
The combined use of the unmodified polyester and the urea-modified polyester improves the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color image forming apparatus, and is therefore preferable to using the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified by a chemical bond other than a urea bond.
It is preferable that at least a part of the unmodified polyester and the urea-modified polyester are compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have similar compositions.
The weight ratio of the unmodified polyester to the urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80/95. 20 to 93/7. If the weight ratio of the urea-modified polyester is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated and the heat storage stability and the low-temperature fixability are disadvantageous.
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing the unmodified polyester and the urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. When the temperature is lower than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and when the temperature is higher than 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient.
Further, since the urea-modified polyester tends to exist on the surface of the obtained toner base particles, the urea-modified polyester tends to have good heat-resistant storage stability as compared with a known polyester resin toner even if the glass transition point is low.
[0030]
(Colorant)
All known dyes and pigments can be used as the colorant.
For example, as a black pigment, as a black colorant, for example, carbon black, oil furnace black, channel black, lamp black, acetylene black, azine dyes such as aniline black, metal salt azo dye, metal oxide, composite Metal oxides and the like.
Examples of yellow colorants include naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, loess, graphite, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow, (GR, A, RN, R), Pigment Yellow L, Benzidine Yellow (G, GR), Permanent Yellow (NCG), Vulcan Fast Yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, And benzimidazolone yellow and isoindolinone yellow.
[0031]
Examples of the red colorant include red, red lead, red lead, cadmium red, cadmium mercury red, antimony red, permanent red 4R, para red, fire red, para chloro ortho nitroaniline red, and lithol fast scarlet. G, brilliant fast scarlet, brilliant carmine BS, permanent red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), fast scarlet VD, Belcan fast rubin B, brilliant scarlet G, lithol rubin GX, permanent red (F5R, FBB), brilliant carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Toluidine Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Marloo Light, Bon Maroon Media, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red, Polyazo Red, Chrome Vermilion, Benzidine Orange, Perinone Orange, oil orange and the like.
Examples of the blue colorant include cobalt blue, cerulean blue, alkali blue lake, peacock blue lake, Victoria blue lake, metal-free phthalocyanine blue, phthalocyanine blue, fast sky blue, indanthrene blue (RS, BC), and indigo. Ultramarine, navy blue, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese violet, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment green B, naphthol green B, Green gold, acid green lake, malachite green lake, phthalocyanine green, anthraquinone green and the like.
[0032]
The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.
The colorant can also be used as a masterbatch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded with the production of the masterbatch or the masterbatch, polystyrene, poly-p-chlorostyrene, a polymer of styrene such as polyvinyltoluene and a substituted product thereof, or a copolymer of these with a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes, etc., can be used alone or in admixture.
[0033]
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, for example, a triphenylmethane dye having a negative polarity, a fluorine activator, a metal salt of salicylic acid, a metal salt of a salicylic acid derivative, a molybdate chelate pigment, a rhodamine dye, a positive polarity. Nigrosine-based dyes, alkoxy-based amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), phosphorus simple substances or compounds. Specifically, bontron 03 of a nigrosine dye, bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid-based metal complex, and E-82 of a salicylic acid-based metal complex. 84, E-89 of a phenolic condensate (above, manufactured by Orient Chemical Industry Co., Ltd.), quaternary ammonium salt TP-302 and TP-415 of a molybdenum complex (above, manufactured by Hodogaya Chemical Industry Co., Ltd.) Copy Charge PSY @ VP2038, Copy Blue PR of a triphenylmethane derivative, Copy Charge @ NEG @ VP2036 of a quaternary ammonium salt, Copy Charge @ NX @ VP434 (both from Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nihon Carlit) Co., Ltd.), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone Azo pigments, sulfonate group, carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts.
[0034]
The amount of the charge control agent used is determined by the type of the binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, the toner production method including the dispersion method, and is not limited to a specific one. These may be used alone or in combination of two or more. Preferably, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. Preferably, the range is 0.2 to 5 parts by weight. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too large, the effect of the charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller 8a increases, the fluidity of the developer decreases, and the image density decreases. Causes a decline.
[0035]
(Release agent)
As the release agent, a low-melting wax having a melting point of 50 to 130 ° C. works more effectively as a release agent between the fixing roller and the toner interface in the dispersion with the binder resin. It has an effect on high temperature offset without applying a release agent such as oil to the surface. Further, the melting point of the release agent at this time is particularly preferably from 80 to 125 ° C. By setting the melting point to 80 ° C. or higher, a toner having excellent durability can be obtained, and by setting the melting point to 125 ° C. or lower, the toner is quickly melted at the time of fixing, and a reliable releasing effect can be exhibited. The content of these release agents is usually 1 to 15% by weight, preferably 2 to 10% by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. When the amount is less than 1 wt%, the effect of preventing the toner from adhering to the fixing roller of the fixing device 9 is insufficient, and when the amount is more than 15 wt%, transferability, durability and the like are reduced.
[0036]
Conventionally known waxes can be used as such a release agent. For example, low molecular weight polyethylene, low molecular weight polyolefin wax such as low molecular weight polypropylene, synthetic hydrocarbon wax such as Fischer-Tropsch wax, beeswax, carnauba wax, candelilla wax, rice wax, natural waxes such as montan wax, Examples include petroleum waxes such as paraffin wax and microcrystalline wax, higher fatty acids such as stearic acid, palmitic acid and myristic acid, metal salts of higher fatty acids, higher fatty acid amides, and various modified waxes thereof. These can be used alone or in combination of two or more. In particular, a good release property can be obtained by using the free fatty acid type carnauba wax, montan wax and rice oxide wax alone or in combination. Can be. Here, it is particularly preferable that the carnauba wax is microcrystalline, has an acid value of 5 or less, and has a particle diameter of 1 μm or less when dispersed in a binder resin. The montan wax generally refers to a montan-based wax refined from minerals, and, like the carnauba wax, is preferably a microcrystalline wax having an acid value of 5 to 14. The oxidized rice wax is obtained by subjecting rice bran wax to air oxidation, and particularly preferably has an acid value of 10 to 30.
[0037]
(Additive)
Inorganic fine particles are preferably used as an additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles. The primary particle size of the inorganic fine particles is 5 × 10^-3２2 μm, especially 5 × 10^-3It is preferably about 0.5 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 of the toner, particularly preferably from 0.01 to 2.0% by weight. If the amount of the additive is less than 0.5% by weight, the fluidity of the toner decreases, so that sufficient chargeability cannot be obtained, and the transferability and heat-resistant storage stability become insufficient. It is easy to cause dirt and toner scattering. If the content is more than 1.8% by weight, the fluidity is improved, but cleaning failure of the photoconductor 2 such as chattering of the cleaning blade 14a and turning up of the blade, and filming on the photoconductor 2 and the like by an additive released from the toner are caused. This easily causes the durability of the cleaning blade 14a, the photoconductor 2, and the like to be reduced, and the fixability to be deteriorated. Furthermore, toner dust tends to occur in the thin line portion. In particular, in the case of a thin line output in a full-color image, it is necessary to overlap toner of at least two colors, and the amount of adhesion increases, and this tendency is particularly remarkable. It is. Further, when used as a color toner, if a large amount of additives is contained, when the toner image formed on the transparent sheet is projected by an overhead projector, the projected image is blurred, and a clear projected image is obtained. It becomes difficult.
[0038]
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.
Above all, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination as the fluidity imparting agent. In particular, the average particle size of both fine particles is 5 × 10^-2μm or less, the electrostatic force with the toner and van der Waals force are remarkably improved, and the stirring and mixing inside the developing machine are performed to obtain a desired charge level. In addition, the fluidity-imparting agent does not detach from the toner, good image quality free from fireflies or the like is obtained, and the transfer residual toner is further reduced.
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate charging start-up characteristics.If the added amount of titanium oxide fine particles is larger than the added amount of silica fine particles, the effect of this side effect is reduced. It is conceivable that it will grow. However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not significantly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained. , Stable image quality can be obtained.
[0039]
Further, it is preferable that the additive has been subjected to a surface treatment, if necessary, for the purpose of hydrophobization, improvement of fluidity, control of chargeability, and the like. Here, as the treating agent used for the surface treatment, there are an organic titanium compound, an organic aluminum compound and the like, and an organic silane compound and the like are preferable. For example, an alkyl such as methyltrichlorosilane, octyltrichlorosilane and dimethyldichlorosilane is used. Examples include alkylmethoxysilanes such as chlorosilanes, dimethyldimethoxysilane, and octyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, and silicone oil. Examples of the treatment method include a method in which the additive is immersed in a solution containing the organic silane compound and dried, and a method in which the solution containing the organic silane compound is sprayed and dried in the additive. Can also be suitably used.
[0040]
Next, a method for producing a toner will be described. Here, a preferred manufacturing method will be described, but the present invention is not limited to this.
1) A toner material liquid is prepared by dispersing a colorant, an unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group containing N atoms, and a release agent in an organic solvent.
It is preferable that the organic solvent is volatile having a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after the formation of the toner base particles. Specifically, 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 or 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 organic solvent to be used is generally 0 to 300 parts by weight, preferably 0 to 100 parts by weight, more preferably 25 to 70 parts by weight, based on 100 parts by weight of the polyester prepolymer.
[0041]
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone, or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methylcellosolve, etc.), and lower ketones (acetone, methylethylketone, etc.). May be included.
The amount of the aqueous medium to be used per 100 parts by weight of the toner material liquid is usually 50 to 2,000 parts by weight, preferably 100 to 1,000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle size cannot be obtained. If it exceeds 20,000 parts by weight, it is not economical.
In order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
[0042]
Examples of the surfactant include an alkyl benzene sulfonate, an α-olefin sulfonate, an anionic surfactant such as a phosphate, an alkylamine salt, an amino alcohol fatty acid derivative, a polyamine fatty acid derivative, and an amine salt type such as imidazoline. Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salt, dialkyldimethylammonium salt, alkyldimethylbenzylammonium salt, pyridinium salt, alkylisoquinolinium salt, benzethonium chloride, fatty acid amide derivative, polyhydric alcohol Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.
Further, 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 fluoroalkylcarboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonylglutamate, and 3- [ω-fluoroalkyl (C6 to C11). ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sulfonic acid sodium salt, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium salt, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid Acid and 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-hydroxyethyl) perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. No.
[0043]
As trade names, Surflon S-111, S-112, S-113 (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-101 , DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac 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), and Fagents F-100 and F150 (manufactured by Neos).
[0044]
Examples of the cationic surfactant include aliphatic quaternary ammonium such as an aliphatic primary, secondary or secondary amino acid, and a perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, which is a fluoroalkyl group. Salt, 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 Morifa), 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.
[0045]
The resin fine particles are added to stabilize the toner formed in the aqueous medium. For example, polymethyl methacrylate microparticles 1 μm and 3 μm, polystyrene microparticles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) microparticles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao Corporation), SGP (manufactured by Sokensha), Techno Polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Soken Co., Ltd.), Micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.) and the like.
[0046]
In addition, inorganic compound dispersants such as calcium triphosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.
As a dispersant that can be used in combination with the resin fine particles and the inorganic compound dispersant, 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-hydroxy methacrylate Propyl, 3-chloro-2-hydroxypropyl acrylate, 3-chloro-2-hydroxypropyl methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerin monoacrylate, glycerin monomethacrylate Vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as luic acid ester, N-methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, for example, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or a compound containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters, for example, vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, etc., acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinylpyridine, vinylpyrrolidone, vinyl Nitrogen-containing compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring, polyoxyethylene, and polyoxyethylene. Xypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearylphenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonyl phenyl ester and celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose and hydroxypropyl cellulose can be used.
[0047]
The dispersing method is not particularly limited, but known equipment such as a low-speed shearing type, a high-speed shearing type, a friction type, a high-pressure jet type, and an ultrasonic wave can be applied. Among these, a high-speed shearing type is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the number of revolutions is not particularly limited, but it is usually 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.
[0048]
3) Simultaneously with the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a polyaddition reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. Since this reaction involves elongation of the molecular chain, it is also called an elongation reaction. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), and is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. 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.
[0049]
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles. In order to remove the organic solvent, the whole system is gradually heated in a laminar stirring state, and after strong stirring is given in a certain temperature range, the solvent is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . When an acid such as a calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base 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.
[0050]
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, completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and collectively 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. Satisfactory target quality can be obtained by short-time treatment such as spray dryer, belt dryer and rotary kiln.
[0051]
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. In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by cyclone, decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder after drying, 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, but is preferably carried out simultaneously with the classification operation described above.
[0052]
5) A charge controlling agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner. The charging of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like. For example, toner can be mixed and mixed with different kinds of particles such as release agent particles, charge control particles, fluidizing agent particles, and colorant particles, or immobilized and fused on the surface by applying mechanical impact to the mixed powder. This makes it possible to prevent the dissociation of foreign particles from the surface of the obtained composite particles. 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 throwing the mixture into a high-speed air flow, accelerating, and colliding particles or composite particles with an appropriate collision plate. is there. As the equipment, Angular mill (manufactured by Hosokawa Micron), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic) was modified to reduce the pulverized air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), Kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries, Ltd.), automatic mortar and the like.
[0053]
Here, the toner can be used as a magnetic toner by containing a magnetic material together with or instead of the pigment. Specific magnetic substances include iron oxides such as magnetite, hematite, and ferrite, metals such as cobalt and nickel, or aluminum and copper, lead, magnesium, tin, zinc, antimony, beryllium, bismuth, cadmium, and calcium. And alloys with metals such as manganese, selenium, titanium, tungsten, and vanadium, and mixtures thereof. These magnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm, and the content of the magnetic material at this time is 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the binder resin. It is 40 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the resin.
[0054]
As a result, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between a true sphere and a rugby ball can be controlled, and the morphology of the surface can be controlled between a smooth and a umeboshi shape. be able to.
[0055]
Further, in such a wet polymerization method, the release agent can be preferentially dispersed inside the toner and near the toner surface without exposing the release agent to the toner surface. FIG. 7 is a schematic diagram showing a cross section of the toner, FIG. 7A is a diagram schematically showing a cross section of the wet polymerization toner used here, and FIG. 7B is a diagram of a conventional wet polymerization toner. It is the figure which represented the cross section typically. In a conventional wet polymerization toner, as shown in FIG. 7B, a release agent having a large particle size is located at the center of the toner, whereas the toner used here is shown in FIG. 7A. As described above, the release agent having a small particle size is dispersed inside the toner, and is largely dispersed near the toner surface. In particular, it is preferable that the area ratio of the release agent in the region from the toner surface to 1 μm is in the range of 5 to 40%.
[0056]
When the release agent exists within 1 μm or more from the surface of the toner, the release agent is unlikely to exude to the surface of the toner even with heat and pressure in the fixing device 9, and the effect of improving the fixing property is small. The toner on the recording medium P is subjected to heat and pressure by the fixing device 9 so that the release agent exudes from the surface of the toner and covers the surface of the heating roller. Can be improved to improve the fixability, eliminate paper jams, and obtain a glossy high-quality image. Further, since the release agent is not exposed on the toner surface, the amount of the release agent migrating from the toner surface to the photoconductor 2 can be reduced, and the occurrence of filming of the photoconductor 2 due to the release agent is suppressed. can do. Further, it is possible to prevent the release agent from migrating to the magnetic carrier, maintain the charging performance of the magnetic carrier, and extend the life of the developer.
Even when the release agent is present within 1 μm or less from the toner surface, if the content is less than 5%, the effect of improving the fixability is small, and if it exceeds 40%, the strength of the toner surface is reduced. Then, when mixed with the magnetic carrier, the toner surface is cracked, the release agent is exposed on the toner surface, the release agent moves to the magnetic carrier, generates weakly charged or reversely charged toner, and causes ground fogging and image density reduction. For example, the image quality may be reduced.
[0057]
Further, it is preferable that the surface of the toner is harder than the inside of the toner. In the wet polymerization toner according to the present invention, the reaction proceeds at the interface of the droplets, so that the toner can easily have the inclined structure. It is difficult to incline the hardness of a toner that is dry-ground after melt-kneading.
The distribution of the hardness of the entire toner can be grasped by analyzing constituent elements contained therein. This can be confirmed by measuring the composition distribution by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) or the like and observing the distribution of N atoms. When the toner surface is hardened, blocking can be prevented even when the toner is used for a long time, and the fluidity of the toner particles themselves can be improved to improve the stirring and mixing properties. Furthermore, the fact that the toner surface is hard makes it difficult for the additive to be embedded in the toner surface, so that even if the toner is stirred in the developing device 8 for a long time, the fluidity and chargeability of the toner can be kept constant. Further, the surface of the toner is hardened so that the release agent inside the toner hardly seeps onto the surface of the toner, so that filming on the photoconductor 2 can be prevented. Further, by softening the inside of the toner, the surface of the toner is destroyed by heat and pressure at the time of fixing and easily deformed, so that the inside of the toner including the release agent can be exposed to improve the fixing property.
[0058]
Further, when the toner surface is hardened, the embedding of the additive is reduced, but the additive is easily released from the toner surface, and is embedded or strongly adhered to the surface of the photoconductor 2. Starting from the adhering additive, the material constituting the toner adheres and grows, and a black spot is generated on the photoreceptor 2. In the image on the recording medium P, the black spot and the positive-positive image are formed by negative-positive development. In development, image defects such as white spots are formed. Therefore, in the present invention, by applying a lubricant to the surface of the photoconductor 2 and setting the static friction coefficient μs of the surface of the photoconductor 2 to 0.4 or less, the non-contact between the residual toner or the additive and the photoconductor 2 is prevented. By reducing the electrostatic adhesion, it is possible to easily remove additives and the like by cleaning.
[0059]
Further, the weight ratio of the charge control agent present on the toner surface to the charge control agent present on the entire toner of the toner used in the image forming apparatus according to the present invention is 100 to 1,000. A charge control agent can be mixed and agitated with the base particles of the toner to be present on the toner surface. This can also be confirmed by measuring the composition distribution by XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) or the like. It is preferable to use a charge control agent having the same polarity as the charge polarity of the toner as the charge control agent. Thus, by setting the chargeability of the base particles of the toner and the chargeability of the additive to be the same, the charge rise of the toner can be made faster and the charge amount distribution can be narrowed. As a result, it is possible to obtain a high-quality image by reducing fog or the like at the time of toner supply in the image forming apparatus.
[0060]
It is preferable that the coverage of the resin fine particles present on the surface of the toner is in the range of 10 to 90%. The resin fine particles are not particularly limited, and various resins are used. For example, styrene resin composed of styrene, α-methylstyrene, divinylbenzene, etc., acrylic resin composed of methyl methacrylate, ethyl methacrylate, butyl methacrylate, 2-ethylhexyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, butyl acrylate, etc., styrene monomer And a styrene-acrylic resin, a dimethylaminomethacrylate, a diethylaminomethacrylate, and the like, a silicone resin, a fluororesin, and the like. Means for obtaining these resin particles include a method of synthesizing a monomer by a polymerization reaction such as emulsion polymerization or suspension polymerization using a monomer, and a method of melting and spraying the resin itself by heat or the like to form fine particles. No. Of these, styrene resin, acrylic resin, and styrene-acryl resin are particularly preferred. The styrene-acrylic resin or the like preferably has a glass transition point (Tg) in the range of 50 to 90 ° C. If the glass transition point exceeds 90 ° C., the fixability of the toner is hindered. If the glass transition point is less than 50, the blocking property of the toner may decrease, and the toners may aggregate in the image forming apparatus. If the coverage of the toner surface with the resin fine particles is less than 10%, the transfer rate is reduced, and the cleaning property is reduced. If the coverage exceeds 90%, it is difficult to control the charge amount because the area that can contact the magnetic carrier decreases. Therefore, by setting the coverage to 10 to 90%, it is possible to reduce the non-electrostatic adhesive force, to obtain a toner having a high transfer rate, a fast charging rise, and a sharp charge amount distribution. it can.
[0061]
The volume average particle size of the toner is preferably in the range of 3 to 10 μm. The smaller the particle size, the higher the reproducibility of fine lines, and higher quality image can be obtained. If it is less than 3 μm, it is difficult to form droplets, and if it exceeds 10 μm, the cost of the dry pulverization toner is lower. The particle size distribution is preferably such that the ratio (Dv / Dn) between the volume average particle size (Dv) and the number average particle size (Dn) is 1.05 to 1.40. By sharpening the particle size distribution, the charge amount distribution becomes uniform, a high-quality image with less background fog can be obtained, and the transfer rate can be increased. When Dv / Dn is less than 1.05, it is difficult to manufacture, and when Dv / Dn exceeds 1.40, the charge amount distribution is widened, so that it is difficult to obtain a high-quality image.
[0062]
Further, the sphericity of the toner can be made relatively high. Here, assuming that the circularity of the projected image is SR, the average circularity is preferably 0.96 or more. Defined here: SR = (perimeter of a circle having the same area as the projected area of the particle / perimeter of the projected image of the particle) × 100%. The closer the toner is to a true sphere, the closer the value is to 100%. In the conventional image forming apparatus, when such a toner is used, a case may occur in which the cleaning member such as the cleaning blade 14a abuts on the cleaning member and cannot sufficiently remove the toner. This is due to an increase in non-electrostatic adhesion due to a microscopic decrease in the distance between the toner surface and the photoconductor 2. In this case, as a countermeasure, it is conceivable that the cleaning member is brought into contact with the photoconductor 2 with a stronger force, but this affects the rotation or movement accuracy of the photoconductor 2 and causes banding. On the other hand, the lubricant is applied to the surface of the photoreceptor 2 of the present embodiment as described above, and the coefficient of friction with the toner on the surface of the photoreceptor 2 is reduced. Can be scraped off. The toner also contains a release agent, which may ooze to the surface, but the amount of the release agent oozing is insignificant, and a low molecular weight PTFE lubricant coats the surface of the photoreceptor 2. Therefore, the probability that the toner directly contacts the surface of the photoconductor 2 is reduced, and it is possible to prevent the release agent from filming on the photoconductor. Also, by setting the friction coefficient of the photosensitive member 2 to 0.1 or more, a uniform image can be obtained without lowering the density because the adhesive force between the toners is not too low.
[0063]
The toner preferably has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 190.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the shape of the toner for explaining the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape, and is represented by the following equation (2). The value is obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the graphic area AREA and multiplying the result by 100π / 4.
SF-1 = ｛(MXLNG)²/ AREA ×× (100π / 4) ... Equation (2)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and as the value of SF-1 increases, the shape becomes more irregular.
[0064]
The shape factor SF-2 indicates the ratio of irregularities in the shape of the toner, and is represented by the following equation (3). It is a value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-2 = ｛(PERI)²/AREA｝×(100π/4)...Equation (3)
When the value of SF-2 is 100, no irregularities are present on the toner surface. As the value of SF-2 increases, the irregularities on the toner surface become more remarkable.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing the photograph into an image analyzer (LUSEX3: manufactured by Nireco), and analyzing it. Calculated.
When the shape of the toner is close to spherical, the contact between the toner and the toner or the photoconductor 2 becomes a point contact, so that the fluidity of the toner increases, the mutual attraction decreases, and the fluidity improves. Further, the transfer rate is increased. Therefore, the shape factors SF-1 and SF-2 are preferably 100 or more. However, the attraction force is improved, so that the cleaning blade 14a enters the gap between the cleaning blade 14a and the photoconductor 2, and the cleaning blade 14a easily passes over the toner. Further, when SF-1 and SF-2 are large, the toner is scattered on the image, and the image quality is reduced. For this reason, it is preferable that SF-1 does not exceed 180 and that SF-2 does not exceed 190.
[0065]
The magnetic material used for the magnetic carrier is ferrite containing a divalent metal such as iron, magnetite, Mn, Zn, and Cu, and preferably has a volume average particle size of 20 to 100 μm. If the average particle size is less than 20 μm, carrier adhesion is likely to occur on the photoreceptor 2 during development, and if it exceeds 100 μm, the miscibility with the toner will be low, and the charge amount of the toner will be insufficient, causing poor charging during continuous use. Cheap. As the magnetic material, Cu ferrite containing Zn is preferable because of its high saturation magnetization, but can be appropriately selected according to the process of the image forming apparatus. The resin for coating the magnetic carrier is not particularly limited, and examples thereof include a silicone resin, a styrene-acryl resin, a fluorine-containing resin, and an olefin resin. The manufacturing method is that the coating resin may be dissolved in a solvent, sprayed into a fluidized bed and coated on the core, or the resin particles may be electrostatically attached to the core particles and then melted by heat to coat. May be used. The thickness of the resin to be coated is 0.05 to 10 μm, preferably 0.3 to 4 μm.
[0066]
Further, the lubricant molded body 22 may contain a different fluororesin other than the low molecular weight PTFE. Since low-molecular-weight PTFE itself has low intermolecular cohesion, it is difficult to mold it alone. By compounding with at least one or more other materials, the lubricant can be molded and provided as a lubricant molded body 22 in the lubricant applying device 12. When a composite lubricant is used, a fluororesin other than the low molecular weight PTFE also comes into contact with the photoconductor 2. For this reason, it is preferable to use a fluororesin having lubricity because the polarizability of fluorine molecules is small, the intermolecular cohesion of the fluorine compound is small, the molecular chain surface is structurally smooth, and the frictional resistance is reduced by the orientation. The lubricant molded body 22 contains a moldable fluororesin, and the lubricity of the fluororesin is added to the photoconductor 2 together with the low molecular weight PTFE, so that the lubricity can be improved.
[0067]
Fluororesin is a synthetic polymer containing a fluorine atom in the molecule, and specifically, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether excluding low molecular weight PTFE (polytetrafluoroethylene or tetrafluoroethylene resin). Copolymer (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin: PFA), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin: FEP), tetra Fluoroethylene-ethylene copolymer (tetrafluoroethylene / ethylene copolymer resin: E / TFE), polyvinylidene fluoride (vinylidene fluoride resin: PVDF), polychlorotrifluoroethylene (ethylene trifluoride chloride resin: abbreviation) PCTFE), chlorotrifluoro Tylene-ethylene copolymer (ethylene trifluoride-ethylene / ethylene copolymer resin: abbreviated name E / CTFE), tetrafluoroethylene-perfluorodimethyldioxol copolymer resin (abbreviated name TFE / PDD), polyvinyl fluoride (fluorinated) Vinyl resin: abbreviation PVF).
[0068]
Here, a method for manufacturing the lubricant molded body 22 in which low molecular weight PTFE and a fluororesin are compounded will be described. However, these are merely examples, and the present invention is not limited to these methods. For these, a compression molding method, a ram extrusion molding method, a paste extrusion molding method, or the like, which is a molding method specific to a PTFE resin having high lubricity, may be used. Further, injection molding, which is a normal resin molding method, may be used. In addition to the resin molding method, there is also a method of dispersing a substance (for example, a fluororesin) serving as a binder and low-molecular-weight PTFE on a solution, applying the dispersion to an arbitrary member, and evaporating the solution. There is also a method of solidifying a low molecular weight PTFE resin or a fluororesin by using an adhesive or the like as a material. There is also a method of impregnating and applying a low-molecular-weight PTFE to a porous substance or another substance having an arbitrary form by a disversion process or the like. Examples of the composite mating material include synthetic resins other than fluororesins, for example, engineering plastics such as polycarbonate and polyacetal, adhesive materials, rubber materials, and the like, and these can be arbitrarily selected according to the function.
As described above, if the lubricant molded body 22 combined with the low molecular weight PTFE is used, the lubricity by the low molecular weight PTFE and the like, and the solidification of the molded product, the It can be easily installed inside and can be reduced in size.
[0069]
Further, the fluororesin in the lubricant molded body 22 may be PTFE having a higher molecular weight than the low-molecular-weight PTFE (hereinafter, unless otherwise specified, simply referred to as “PTFE”). As described above, low-molecular-weight PTFE has the effect of a lubricant, and PTFE having a large molecular weight has an effect as a lubricant, though not so much as low-molecular-weight PTFE, and these can be used as a mixture.
Further, it is difficult to mold low-molecular-weight PTFE by itself, whereas high-molecular-weight PTFE can obtain sufficient mechanical strength due to entanglement of molecular chains and the like, and can be molded. Conventionally, since PTFE has high lubricity and can be molded, it has not been used in a form in which the mechanical strength is reduced by compounding with low molecular weight PTFE and molding becomes difficult. However, when used as the lubricant molded body 22, the strength does not matter, and the lubricant molded body 22 can be installed in the lubricant applying apparatus 12 of the present invention.
[0070]
PTFE is roughly classified into two types: molding powder and fine powder. Molding powder is a process such as granulation, pulverization, pre-heating, etc., which is performed by first grinding the raw powder obtained by suspension polymerization to a size of several tens to several hundreds of μm, and then performing it according to the method of use. The molding powder is a general term for powders produced after the above, and molding powder is often used for compression molding and ram extrusion molding. Fine powder is a general term for powder obtained by coagulating and drying a latex obtained by emulsion polymerization to a particle size of about 300 to 600 μm, and is often used in a paste extrusion method. As PTFE, any powder can be used.
[0071]
A specific molding method for forming a composite of low molecular weight PTFE and high molecular weight PTFE as the lubricant molded body 22 will be described. However, the molding method shown here is merely an example, and the present invention is not limited to this. Here, a compression molding method will be described as a molding method. In the compression molding method (eg, free baking method), first, raw material powder (a powder obtained by mixing high-molecular-weight PTFE and low-molecular-weight PTFE) is uniformly filled in a mold having a desired shape or a shape close thereto, and pressed at room temperature. Compress. At this point, the molded article is relatively brittle. This preform (usually called a preform) is placed in a high-temperature furnace, raised to a firing temperature, maintained at an arbitrary temperature until firing is completed as a whole, and then cooled at a constant rate. , To complete the molding. In this case, no binding force acts on the member during firing. Therefore, the dimensional accuracy of the molded product is not so excellent, and secondary processing is required when dimensional accuracy is required. For example, when a sheet material or the like is used as a lubricant, it is processed from a fired block by a cutting process called skiving. In these molding processes, it should be noted that low molecular weight PTFE is more likely to be decomposed by heat than PTFE having a high molecular weight. When decomposed, a decomposed gas is generated, bubbles are generated inside the block, and cracks and the like are generated from the gas, which may cause a failure in molding. Therefore, when using low-molecular-weight PTFE, the firing temperature is set lower than that of a single-layer PTFE having a high molecular weight, and the firing time and cooling conditions are adjusted as compared with those of a normal case, and the pressing conditions before preparing a preform are set. Also change the set value.
[0072]
Further, a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer (hereinafter, referred to as “PFA”) may be used as the fluororesin. PFA is a random copolymer of tetrafluoroethylene (TFE) and perfluoroalkyl vinyl ether (FVE). Its melting point is in the range of 305 to 310 ° C, which is slightly lower than that of PTFE. Other properties are close to PTFE, and have lubrication properties equivalent to PTFE. The difference from PTFE is that the melt viscosity is higher than that of a general resin, but smaller than that of PTFE. Therefore, it becomes possible to use an injection molding method and an extrusion molding method which cannot be performed by PTFE. For this reason, even when compounding and producing as the lubricant molded body 22, the injection molding method can be used, and the productivity can be improved. However, if the ratio of the low-molecular-weight PTFE in the material is too large, the melt viscosity increases, and it may be impossible to use these molding methods. Therefore, it is necessary to suppress the ratio of the low molecular weight PTFE to a certain range, and it is preferable to suppress the ratio to approximately 30% or less. In the case of stretching (for example, inflation), since the molding is performed at the melting temperature of PFA, the low-molecular-weight PTFE may not be melted, and the low-molecular-weight PTFE breaks without being able to withstand the stretching. In some cases, proper adjustment of the content is required. Since the lubrication performance of PFA is almost equal to that of PTFE, it can be used as an excellent lubricant.
Further, the low-molecular-weight PTFE can be supplied to an injection molding device or the like in a form of being dispersed in molded pellets to perform molding. Further, since the melting point of PFA is slightly lower than that of PTFE, the thermal decomposition of low-molecular-weight PTFE during molding is somewhat improved. As described above, by using PFA as the lubricant molded body 22, it is possible to improve the lubricity in a form in which the lubricity of PFA is added to the lubricity of low molecular weight PTFE. Further, since the injection molding method or the like can be performed, productivity can be improved, which can contribute to a reduction in product production cost and, consequently, a reduction in apparatus cost.
[0073]
Further, the fluororesin in the lubricant molded body 22 may be a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer (hereinafter, referred to as “FEP”). FEP is a resin in which a trifluoromethyl group is introduced into PTFE as a side chain to reduce the degree of crystallinity and enable melt processing. Its melting point is in the range of 255-265 ° C., which is lower than that of PTFE. However, if the ratio of the low-molecular-weight PTFE in the material is too large, the melt viscosity increases, and it may be impossible to use these molding methods. Therefore, it is necessary to suppress the ratio of the low molecular weight PTFE to a certain range, and it is preferable to suppress the ratio to approximately 30% or less. Further, in the case of stretching (for example, inflation), since the molding is performed at the melting temperature of FEP, the low-molecular-weight PTFE may not be melted, and the low-molecular-weight PTFE breaks without being able to withstand the stretching. In some cases, proper adjustment of the content is required. Other characteristics are almost similar to PTFE, and lubricity is excellent as well as PTFE. When the melting point is low, there is room for thermal decomposition of low molecular weight PTFE at the time of molding a composite material, and it is possible to prevent functional deterioration due to decomposition.
[0074]
Further, for example, molding can be performed by using PFA, and the lubricating properties can be improved by compounding them as a lubricant molded body 22 in a form in which lubricity of low molecular weight PTFE and FEP is added. Further, since the injection molding method or the like can be performed, productivity can be improved, which can contribute to a reduction in product production cost and, consequently, a reduction in apparatus cost.
[0075]
In addition to increasing the molecular weight and optimizing the molding conditions, there is also a method for improving the mechanical strength by adding a filler. Known types of filler include glass fiber, graphite, carbon fiber, and the like. For example, particulate fillers such as carbon black, silica, calcium carbonate, clay, titanium oxide, magnesium carbonate, glass beads, and talc, or fibrous fillers such as glass fiber, carbon fiber, aramid fiber, wollastonite, and calcium sulfate Agents, plate fillers such as mica, graphite, kaolin, glass flake, and ferrite. Besides these, white fillers include alumina, kaolin clay, finely divided silica, calcium silicate, magnesium oxide, titanium oxide, magnesium hydroxide, aluminum hydroxide, quartz powder, calcium carbonate, magnesium carbonate, feldspar powder, baryte, and white. Sing, limestone clay, gypsum (anhydrous) and the like, and singly or two or more kinds may be used.
[0076]
【The invention's effect】
As described above, in the image forming apparatus of the present invention, by using the toner in which the release agent is distributed near the toner surface instead of the toner center, it is possible to improve the fixing property and extend the life of the developer. Further, by using low molecular weight PTFE as a lubricant, it is possible to prevent the release agent from adhering to the photoreceptor or the intermediate transfer member. Further, by preventing the release agent from adhering to the photoreceptor or the like, it is possible to prevent the transfer rate from lowering and to prevent the image density from lowering.
Further, a lubricant formed by compounding low molecular weight PTFE having high lubricating performance but difficult to mold with another fluororesin is disposed, and is directly applied to the photoreceptor to thereby apply the coating device and the image forming device. Can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 illustrates a configuration of a main part of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic view showing a configuration of a direct type lubricant applying apparatus.
FIG. 3 is a diagram schematically showing the molecular structure of PTFE.
FIG. 4 is a cross-sectional view schematically showing the molecular structure of PTFE.
FIG. 5 is a diagram illustrating an Euler belt system.
FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of an image forming apparatus according to another embodiment of the present invention.
7A and 7B are schematic diagrams illustrating a cross section of a toner. FIG. 7A is a diagram schematically illustrating a cross section of a wet polymerized toner used here, and FIG. 7B is a diagram illustrating a conventional wet polymerized toner. It is the figure which represented the cross section typically.
FIG. 8 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner for describing a shape coefficient SF-1 and a shape coefficient SF-2.
[Explanation of symbols]
2,30 photoconductor
4 Charging device
6 Exposure equipment
8 mm developing device
8a developing roller
9 Fixing device
10, 44 conveyor belt
12 Lubricant application device
14 Cleaning device
14a cleaning blade
16 static eliminator
18, 42 registration roller
20 case
22 Lubricant molding
24 supply roller
26mm supply brush
28mm spring
32, 34, 36, 38 developing device
40 intermediate transfer member
50, 51 yarn
53 push bull gauge
54 high quality paper
55 ° weight
P recording medium

Claims

An image carrier for forming a latent image, a charging device for uniformly charging the surface of the image carrier, an exposure device for exposing the charged surface of the image carrier based on image data and writing a latent image, and an image carrier And a developing device for supplying toner to the latent image formed on the surface to visualize the latent image, and the recording medium after transferring the visible image on the surface of the image carrier directly or to an intermediate transfer member. And an image forming apparatus comprising:
The image forming apparatus has a unit that applies a lubricant to the image carrier and / or the intermediate transfer body,
The lubricant to be applied contains low molecular weight polytetrafluoroethylene (hereinafter, referred to as “low molecular weight PTFE”),
The toner used is one in which a release agent, a polyester containing at least N (nitrogen) atoms, and a toner material containing a colorant are dispersed in an aqueous medium in the presence of fine resin particles to form droplets, and a polyaddition reaction is performed. An image forming apparatus, comprising:

The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the image forming apparatus, the release agent is present inside the toner and is not exposed on the toner surface.

3. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a ratio of an area of the release agent occupied by the toner in an internal region of 1 μm from the toner surface is 5 to 40%. 4.

4. The image forming apparatus according to claim 1, wherein a surface of the toner of the image forming apparatus is harder than a surface of the toner.

The image forming apparatus according to claim 4, wherein the toner has a concentration distribution of N atoms between the toner surface and the inside of the toner, and the toner surface has a higher N atom concentration than the inside of the toner. .

6. The image forming apparatus according to claim 1, wherein in the image forming apparatus, the toner has a charge control agent, and the charge control agent is present more on the toner surface than inside the toner. apparatus.

In the image forming apparatus, a long-period cycle excluding H (hydrogen), C (carbon), O (oxygen), and a rare gas element in which the toner does not exist in components other than the charge control agent but exists only in the charge control agent. The ratio (M / M) of one element up to the fifth period in the law to the element amount T (wt%) of the same element as the element amount M (wt%) existing on the toner surface and existing in the entire toner The image forming apparatus according to claim 6, wherein T) is 100 to 1,000.

The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 7, wherein in the image forming apparatus, the toner has resin fine particles covering 10 to 90% of the toner surface.

In the image forming apparatus, the resin fine particles are styrene resin, acrylic resin or styrene-acryl resin,
The image forming apparatus according to claim 8, wherein the glass transition point (Tg) is 50 to 90C .

2. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner has a ratio (Dv / Dn) of a volume average particle diameter (Dv) to a number average particle diameter (Dn) of 1.05 to 1.40. 10. The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 9.

The image forming apparatus is characterized in that the toner has an average circularity of 0.90 to 1.00 and the content of toner having a circularity of less than 0.96 is 30 wt % or less. The image forming apparatus according to claim 10.

12. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner has a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a shape factor SF-2 of 100 to 190. Image forming device.

The image forming apparatus according to claim 1, wherein the toner includes silica and / or titania added to the toner.

14. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricant contains a fluororesin different from the low molecular weight PTFE.

14. The image forming apparatus according to claim 1, wherein the lubricant contains PTFE having an average molecular weight larger than that of the low molecular weight PTFE.

15. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the fluororesin in the lubricant is a tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinyl ether copolymer.

15. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the fluororesin in the lubricant is a tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer.

17. The image forming apparatus according to claim 14, wherein the content of the low molecular weight PTFE contained in the lubricant is 30 wt% or less.