JP2005215592A - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents

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JP2005215592A JP2004025256A JP2004025256A JP2005215592A JP 2005215592 A JP2005215592 A JP 2005215592A JP 2004025256 A JP2004025256 A JP 2004025256A JP 2004025256 A JP2004025256 A JP 2004025256A JP 2005215592 A JP2005215592 A JP 2005215592A
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裕司 御厨
Takaaki Kashiwa
孝明 栢
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誠 神林
Katsumi Kondo
勝己 近藤
Hagumu Iida
育 飯田
Kazuki Yoshizaki
和已 吉崎
Takaaki Kamitaki
隆晃 上滝
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the following problem; with respect to an image forming apparatus using a-Si photoreceptors, when a tandem type full color copying machine is loaded with photoreceptors, surface potential (charge potential) on the photoreceptors cannot be obtained to a satisfactory extent, whereby image density is not obtained to a satisfactory extent. <P>SOLUTION: In a tandem type image forming method, a-Si photoreceptors have a diameter (ϕ) of 20-80 mm, a two-component developing method with a surface potential of 300-450 V and an SD gap of 350-800 μm is adopted, each developing sleeve has a peripheral speed 1.1-4.0 times that of each photoreceptor drum, a toner particle diameter is 4-10 μm, a carrier particle diameter is 10-80 μm, coloring power of each toner is 1.0-1.8, and difference between the maximum and minimum values of coloring powers of YMC is ≤0.5. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、レーザビームカラープリンタ、カラー複写機等に用いる画像形成方法及び装置に関するものであり、特に高速フルカラー画像形成において、感光体劣化防止、耐久安定性に優れた画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming method and apparatus for use in a laser beam color printer, a color copying machine, and the like, and in particular, in high-speed full-color image formation, an image forming method and an image forming apparatus excellent in prevention of photoreceptor deterioration and durability stability. It is about.

感光体は、有機系、無機系の2種類に大別される。   There are two types of photoreceptors, organic and inorganic.

〔有機光導電体(OPC)〕
電子写真感光体の光導電材料として、近年種々の有機光導電材料の開発が進み、特に電荷発生層と電荷輸送層を積層した機能分離型感光体は既に実用化され複写機やレーザビームプリンターに搭載されている。
[Organic photoconductor (OPC)]
In recent years, various organic photoconductive materials have been developed as photoconductive materials for electrophotographic photoconductors. In particular, functionally separated photoconductors in which a charge generation layer and a charge transport layer are laminated have already been put into practical use for copying machines and laser beam printers. It is installed.

しかしながら、これらの感光体は一般的に耐久性が低い事が1つの大きな欠点であるとされてきた。耐久性としては、感度、残留電位、帯電能、画像ぼけ等の電子写真物性面の耐久性及び摺擦による感光体表面の摩耗や引っ掻き傷等の機械的耐久性に大別されいずれも感光体の寿命を決定する大きな要因となっている。   However, it has been considered that one of the major disadvantages of these photoreceptors is their low durability. Durability is broadly classified into durability of electrophotographic physical properties such as sensitivity, residual potential, charging ability, image blur, and mechanical durability such as abrasion and scratches on the surface of the photoreceptor due to rubbing. It has become a big factor to determine the lifespan.

この内、電子写真物性面の耐久性、特に画像ぼけに関しては、コロナ帯電器から発生するオゾン、NOx等の活性物質により感光体表面層に含有される電荷輸送物質が劣化する事が原因である事が知られている。   Among these, the durability of electrophotographic physical properties, particularly image blurring, is caused by deterioration of the charge transport material contained in the surface layer of the photoconductor due to active substances such as ozone and NOx generated from the corona charger. Things are known.

また機械的耐久性に関しては、感光層に対して紙、ブレード/ローラ等のクリーニング部材、トナー等が物理的に接触して摺擦する事が原因である事が知られている。   Regarding mechanical durability, it is known that paper, a cleaning member such as a blade / roller, toner, and the like physically contact and rub against the photosensitive layer.

電子写真物性面の耐久性を向上させる為には、オゾン、NOx等の活性物質により劣化されにくい電荷輸送物質を用いることが重要であり、酸化電位の高い電荷輸送物質を選択する事が知られている。また、機械的耐久性を上げる為には、紙やクリーニング部材による摺擦に絶える為に、表面の潤滑性を上げ摩擦を小さくする事、トナーのフィルミング融着等を防止する為に表面の離型性をよくすることが重要であり、フッ素系樹脂粉体、フッ化黒鉛、ポリオレフィン系樹脂粉体等の滑材を表面層に配合することが知られている。しかしながら、摩耗が著しく小さくなるとオゾン、NOx等の活性物質により生成した吸湿性物質が感光体表面に堆積し、その結果として表面抵抗が下がり、表面電荷が横方向に移動し、画像のぼけ(画像流れ)を生ずるという問題がある。   In order to improve the durability of electrophotographic physical properties, it is important to use charge transport materials that are not easily degraded by active materials such as ozone and NOx, and it is known to select charge transport materials with high oxidation potential. ing. In addition, in order to increase mechanical durability, in order to eliminate rubbing by paper or a cleaning member, surface lubrication is increased and friction is reduced, and toner filming fusion is prevented. It is important to improve the releasability, and it is known to add a lubricant such as fluorine resin powder, fluorinated graphite, polyolefin resin powder or the like to the surface layer. However, when the wear is remarkably reduced, hygroscopic substances generated by active substances such as ozone and NOx accumulate on the surface of the photoreceptor, and as a result, the surface resistance decreases, the surface charge moves in the lateral direction, and the image blur (image) There is a problem of generating a flow.

〔無機光導電体:アモルファスシリコン系感光体(a−Si)〕
電子写真において、感光体における感光層を形成する光導電材料としては、高感度で、SN比〔光電流(Ip)/暗電流(Id)〕が高く、照射する電磁波のスペクトル特性に適合した吸収スペクトルを有すること、光応答性が早く、所望の暗抵抗値を有すること、使用時において人体に対して無害であること、等の特性が要求される。特に、事務機としてオフィスで使用される画像形成装置内に組み込まれる画像形成装置用感光体の場合には、上記の使用時における無公害性は重要な点である。この様な点に優れた性質を示す光導電材料に水素化アモルファスシリコン(以下、「a−Si:H」と表記する)があり、画像形成装置用感光体としての応用がなされている。(例えば、特許文献1参照)。
[Inorganic photoconductor: amorphous silicon photoconductor (a-Si)]
In electrophotography, as a photoconductive material for forming a photosensitive layer in a photoconductor, it has high sensitivity, a high SN ratio [photocurrent (Ip) / dark current (Id)], and absorption suitable for the spectral characteristics of the electromagnetic wave to be irradiated. Characteristics such as having a spectrum, fast photoresponsiveness, having a desired dark resistance value, and being harmless to the human body during use are required. In particular, in the case of an image forming apparatus photoreceptor incorporated in an image forming apparatus used in an office as an office machine, the above-described pollution-free property is an important point. Hydrogenated amorphous silicon (hereinafter abbreviated as “a-Si: H”) is a photoconductive material exhibiting excellent properties in this respect, and is applied as a photoreceptor for an image forming apparatus. (For example, refer to Patent Document 1).

a−Si:Hを用いた画像形成装置用感光体は、一般的には、導電性支持体を50〜400℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱CVD法、光CVD法、プラズマCVD法(以下、「PCVD法」と称する)等の成膜法によりa−Siからなる光導電層を形成する。なかでもPCVD法、すなわち、原料ガスを直流または高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にa−Si堆積膜を形成する方法が好適なものとして実用に付されている。   In general, a photoreceptor for an image forming apparatus using a-Si: H is obtained by heating a conductive support to 50 to 400 ° C., and vacuum deposition, sputtering, or ion plating on the support. Then, a photoconductive layer made of a-Si is formed by a film forming method such as a thermal CVD method, a photo CVD method, or a plasma CVD method (hereinafter referred to as “PCVD method”). Among these, the PCVD method, that is, the method of decomposing the source gas by direct current, high frequency or microwave glow discharge to form an a-Si deposited film on the support is put to practical use.

また、導電性支持体と、ハロゲン原子を構成要素として含むa−Si(以下、「a−Si:X」と表記する)光導電層からなる画像形成装置用感光体が提案されている。(例えば、特許文献2参照)。   Further, there has been proposed a photoreceptor for an image forming apparatus comprising a conductive support and an a-Si (hereinafter referred to as “a-Si: X”) photoconductive layer containing a halogen atom as a constituent element. (For example, refer to Patent Document 2).

当該公報においては、a−Siにハロゲン原子を1〜40原子%含有させることにより、耐熱性が高く、画像形成装置用感光体の光導電層として良好な電気的、光学的特性を得ることができるとしている。   In this publication, by adding 1 to 40 atomic percent of halogen atoms in a-Si, heat resistance is high and good electrical and optical characteristics can be obtained as a photoconductive layer of a photoreceptor for an image forming apparatus. I can do it.

また、a−Si堆積膜で構成された光導電層を有する光導電部材の、暗抵抗値、光感度、光応答性等の電気的、光学的、光導電的特性及び耐湿性等の使用環境特性、さらには経時的安定性について改善を図るため、シリコン原子を母体としたアモルファス材料で構成された光導電層上に、シリコン原子及び炭素原子を含む非光導電性のアモルファス材料で構成された表面層を設ける技術が提案されている。(例えば、特許文献3参照)。   In addition, the use environment of the photoconductive member having the photoconductive layer composed of the a-Si deposited film, such as electrical resistance, photosensitivity, photoresponsiveness, etc., such as dark resistance value, photosensitivity, photoresponsiveness, etc. In order to improve the characteristics and stability over time, it was composed of a non-photoconductive amorphous material containing silicon atoms and carbon atoms on a photoconductive layer composed of an amorphous material based on silicon atoms. Techniques for providing a surface layer have been proposed. (For example, refer to Patent Document 3).

更に、アモルファスシリコン、炭素、酸素及び弗素を含有してなる透光絶縁性オーバーコート層を積層する感光体についての技術が記載されている。(例えば、特許文献4参照)。また表面層として、シリコン原子と炭素原子と41〜70原子%の水素原子を構成要素として含む非晶質材料を用いる技術が提案されている。(例えば、特許文献5参照)。   Further, a technique for a photoreceptor in which a light-transmitting insulating overcoat layer containing amorphous silicon, carbon, oxygen and fluorine is laminated is described. (For example, refer to Patent Document 4). A technique using an amorphous material containing silicon atoms, carbon atoms, and 41 to 70 atomic% of hydrogen atoms as constituent elements has been proposed as a surface layer. (For example, refer to Patent Document 5).

さらに、水素を10〜40原子%含有し、赤外吸収スペクトルの2100cm−1と2000cm−1の吸収ピークの吸収係数比が0.2〜1.7であるa−Si:Hを光導電層に用いることにより高感度で高抵抗な画像形成装置用感光体が得られることが提案されている。(例えば、特許文献6参照)。   Furthermore, the photoconductive layer contains a-Si: H containing 10 to 40 atomic% of hydrogen and having an absorption coefficient ratio of absorption peaks of 2100 cm −1 and 2000 cm −1 in the infrared absorption spectrum of 0.2 to 1.7. It has been proposed that a photosensitive member for an image forming apparatus having high sensitivity and high resistance can be obtained. (For example, refer to Patent Document 6).

一方、アモルファスシリコン感光体の画像品質向上のために、感光体表面近傍の温度を30〜40℃に維持して帯電、露光、現像および転写といった画像形成行程を行うことにより、感光体表面での水分の吸着による表面抵抗の低下とそれに伴って発生する画像流れ(高湿流れ)を防止する技術が提案されている。(例えば、特許文献7参照)。   On the other hand, in order to improve the image quality of the amorphous silicon photoconductor, the temperature in the vicinity of the photoconductor surface is maintained at 30 to 40 ° C., and an image forming process such as charging, exposure, development and transfer is performed. There has been proposed a technique for preventing a decrease in surface resistance due to moisture adsorption and an image flow (high humidity flow) generated therewith. (For example, refer to Patent Document 7).

これらの技術により、画像形成装置用感光体の電気的、光学的、光導電的特性及び使用環境特性が向上し、それに伴って画像品質も向上してきた。   These techniques have improved the electrical, optical, photoconductive characteristics and usage environment characteristics of the photoreceptor for image forming apparatus, and the image quality has been improved accordingly.

特公昭60−35059号公報Japanese Patent Publication No. 60-35059 特開昭54−83746号公報JP 54-83746 A 特開昭57−11556号公報JP 57-11556 A 特開昭60−67951号公報JP-A-60-67951 特開昭62−168161号公報JP-A-62-168161 特開昭57−158650号公報JP 57-158650 A 特開昭60−95551号公報JP-A-60-95551

近年、オフィスのネットワークの拡大、情報の多様化が広がり、プリンター、複写機に付いてもカラー化が進んできている。特に情報量の拡大に伴い、フルカラープリンター、フルカラー複写機の更なる高速化が求められている。   In recent years, the expansion of office networks and the diversification of information have spread, and colorization has also progressed for printers and copiers. In particular, as the amount of information increases, full-speed printers and full-color copiers are required to have higher speeds.

従来、フルカラー複写機用の潜像担持体である感光体にはOPC(有機感光体)が広く用いられてきている。しかしながらOPCは硬度が低く、削れ発生するため、高速機になるに従い感光体の交換頻度が増えたりしている。そのため、OPCを用いた高速の複写機の検討については、硬度を上げて削れを防止し、高速化に対応する検討等が行われてきている。   Conventionally, an OPC (organic photoreceptor) has been widely used as a photoreceptor that is a latent image carrier for a full-color copying machine. However, since OPC has low hardness and scrapes, the replacement frequency of the photoconductor increases as the speed increases. For this reason, studies on high-speed copying machines using OPC have been made to increase the hardness to prevent scraping and to cope with higher speeds.

一方、a−Si感光体を用いた画像形成装置においては、硬度が高いため、ドラム削れによる感光体の交換頻度を低く抑えることができる。また、ドットの再現性がよく、特に磁性トナーとの組み合わせた場合においては、高画質なコピーが得られるという利点がある。   On the other hand, in an image forming apparatus using an a-Si photosensitive member, since the hardness is high, the replacement frequency of the photosensitive member due to drum scraping can be kept low. Further, the dot reproducibility is good, and particularly when combined with magnetic toner, there is an advantage that a high-quality copy can be obtained.

しかしながら、a−Siをデジタルカラー複写機へするためにはいくつかの問題がある。   However, there are several problems in making a-Si into a digital color copier.

a−Si感光体は高温高湿状況下で画像流れが発生したり、温度変動で表面電位が変動するという問題が生じる。これを解決するために、感光体内部にドラムヒータを入れ温度を一定に制御している。   The a-Si photosensitive member has a problem that image flow occurs under high temperature and high humidity conditions, and the surface potential fluctuates due to temperature fluctuation. In order to solve this problem, a drum heater is placed inside the photoconductor to control the temperature constant.

一方、カラー複写機用トナーは複数の色のトナーを多重定着する構成になっているため、トナーの軟化点を低く設定してきている。軟化点の高いトナーを使用した場合、定着装置での色の混合性が落ち色再現性に問題が生じる。このような軟化点の低いトナーを、高速系フルカラー複写機で使用する場合、クリーナ部、転写部ローラと感光体との接触部において、機械的シェアが大きく、また、感光体の発熱量が大きくなり、感光体上でトナーが溶け易くなる。特に感光体をドラムヒータで温度の制御を行う場合は、より顕著であり、感光体へのトナーの融着の問題及び、均一に感光体表面にトナー樹脂が堆積するフィルミングの問題が発生する。そのため、a−Si感光体を使用した場合においても、感光体のメンテナンスが必要となり、a−Siの長寿命のメリットを十分に引き出すことができない。   On the other hand, since the toner for color copiers is configured to multiplexly fix a plurality of color toners, the softening point of the toner has been set low. When a toner having a high softening point is used, the color mixing property of the fixing device is lost, and a problem occurs in color reproducibility. When such a low softening point toner is used in a high-speed full-color copying machine, the mechanical share is large at the contact portion between the cleaner section and transfer section roller and the photosensitive member, and the calorific value of the photosensitive member is large. As a result, the toner is easily dissolved on the photosensitive member. In particular, when the temperature of the photoconductor is controlled by a drum heater, the problem is more conspicuous, which causes the problem of toner fusion to the photoconductor and the problem of filming in which toner resin is uniformly deposited on the surface of the photoconductor. . For this reason, even when an a-Si photosensitive member is used, maintenance of the photosensitive member is required, and the merit of a long life of a-Si cannot be sufficiently obtained.

そのため、a−Si感光体をカラー機に搭載する場合、感光体への融着及びフィルミングの削減と、且つ定着での色再現性の両立ができるようなトナーの開発が必要とされてきている。   Therefore, when an a-Si photosensitive member is mounted on a color machine, it has been necessary to develop a toner that can reduce fusion and filming on the photosensitive member and achieve both color reproducibility in fixing. Yes.

また、タンデム形式のフルカラー方式の複写機に感光体を搭載する場合、装置のスペース上、感光体の大きさに制限を受ける。その結果、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電の機能を果たす各装置の大きさに制限を受ける。特に、帯電装置幅が制限を受けると、感光体上の表面電位(帯電電位)を十分に得ることができず、その結果、高濃度の画像を得ることができない。そのため、低電位現像においても、十分な画像濃度が得られるトナー及び現像方法が必要である。また、このような低電位現像を達成した系においても、色再現性に優れた、高画質な画像を提供するトナー及び現像方法を確立することが必要となる。   Further, when a photoconductor is mounted on a tandem type full-color copying machine, the size of the photoconductor is limited due to the space of the apparatus. As a result, there is a limit to the size of each device that performs the functions of charging, exposure, development, transfer, cleaning, and static elimination. In particular, if the width of the charging device is limited, it is not possible to obtain a sufficient surface potential (charging potential) on the photoreceptor, and as a result, a high-density image cannot be obtained. Therefore, a toner and a developing method that can obtain a sufficient image density even in low potential development are required. Further, even in a system that achieves such low potential development, it is necessary to establish a toner and a development method that provide a high-quality image with excellent color reproducibility.

a−Si感光体をフルカラー機で用いる他の利点は、画像の高画質化である。a−Si感光体は像露光によって発生したドットレベルの再現性がよく高画質な画像を得ることができる。ただカラートナーを小径化しようとすると、トナーの帯電量は増大し一般に現像されるトナー量が減る傾向を示し、a−Si感光体での低電位現像に対して不利に働く。よって高い現像性を示す高精細、高画質の画像形成方法、画像形成装置の開発が急務である。   Another advantage of using the a-Si photosensitive member in a full-color machine is an increase in image quality. The a-Si photosensitive member has a high reproducibility of dot levels generated by image exposure and can obtain a high-quality image. However, when trying to reduce the diameter of the color toner, the charge amount of the toner increases and generally the toner amount to be developed tends to decrease, which is disadvantageous for the low potential development on the a-Si photoreceptor. Accordingly, there is an urgent need to develop a high-definition and high-quality image forming method and an image forming apparatus that exhibit high developability.

本発明の目的は、上述のごとき問題点を解決した画像形成方法及び画像形成装置を提供する事にある。   An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus that solve the above-described problems.

本発明の目的は、高温高湿状況下で画像流れ、感光体融着、フィルミングを防止する画像形成方法及び画像形成装置を提供する事にある。   An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus which prevent image flow, photoconductor fusion, and filming under high temperature and high humidity conditions.

本発明の目的は、カラートナーの混色性を十分に満足した高画質画像が得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供する事にある。   An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of obtaining a high quality image sufficiently satisfying the color mixing properties of color toners.

本発明の目的は、ドット再現性に優れた高画質画像が得られる画像形成方法及び画像形成装置を提供する事にある。   An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus capable of obtaining a high-quality image excellent in dot reproducibility.

本発明は上述の問題を解決するものであり、本発明によると、タンデム型フルカラー方式複写機にa−Si感光体を用い、ブラックトナーのみ一成分現像方式を、その他のカラートナーを二成分系現像方式で画像形成を行うことによって、高精細であって、且つ高速化が可能なフルカラー方式の画像形成方法及び装置が実現できることを見出した。   The present invention solves the above-described problems. According to the present invention, an a-Si photosensitive member is used in a tandem type full-color copying machine, a black toner is used as a one-component developing system, and other color toners are used as a two-component system. It has been found that a full color image forming method and apparatus capable of high definition and high speed can be realized by forming an image using a developing method.

即ち本発明は、第1の画像形成ユニットで形成された第1のトナー画像及び第2の画像形成ユニットで形成された第2のトナー画像及び第3の画像形成ユニットで形成された第3のトナー画像及び第4の画像形成ユニットで形成された第4のトナー画像を、中間転写体を介してまたは介さずに転写材へ転写させ、第1、第2、第3及び第4のトナー画像を有する転写材を加熱加圧定着手段へ搬送し、加熱加圧定着をおこなって、転写材にフルカラー画像又はマルチカラー画像を形成させる画像形成方法であって、
(A)第1の画像形成ユニットにおける第1の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第1の感光体を帯電する第1の帯電工程、第1の露光工程、第1の現像スリーブを用いる第1の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第1の感光体は直径が20〜80mmであり、第1の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第1の露光工程による露光により静電荷像が第1の感光体に形成され、
(iii)第1の現像工程において、第1のトナー及び第1の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第1の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第1の感光体と第1の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第1の現像スリーブは、第1の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第1の静電荷像を現像して、第1のトナー画像を第1の感光体に形成し、
(B)第2の画像形成ユニットにおける第2の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第2の感光体を帯電する第2の帯電工程、第2の露光工程、第2の現像スリーブを用いる第2の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第2の感光体は直径が20〜80mmであり、第2の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第2の露光工程による露光により静電荷像が第2の感光体に形成され、
(iii)第2の現像工程において、第2のトナー及び第2の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第2の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第2の感光体と第2の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第2の現像スリーブは、第2の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第2の静電荷像を現像して、第2のトナー画像を第2の感光体に形成し、
(C)第3の画像形成ユニットにおける第3の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第3の感光体を帯電する第3の帯電工程、第3の露光工程、第3の現像スリーブを用いる第3の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第3の感光体は直径が20〜80mmであり、第3の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第3の露光工程による露光により静電荷像が第3の感光体に形成され、
(iii)第3の現像工程において、第3のトナー及び第3の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第3の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第3の感光体と第3の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第3の現像スリーブは、第3の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第3の静電荷像を現像して、第3のトナー画像を第3の感光体に形成し、
(D)第4の画像形成ユニットにおける第4の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第4の感光体を帯電させる第4の帯電工程、第4の露光工程、第4の現像スリーブを用いる第4の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第4の感光体は直径が20〜80mmであり、第4の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第4の露光工程により静電荷像が第4の感光体に形成され、
(iii)第4の現像工程において、第4の現像手段は、第4のトナーを含む一成分系現像剤と、該現像剤を現像領域へ搬送する第4の現像スリーブとを有しており、
(iv)第4の感光体と第4の現像スリーブとは、最小間隙が100〜500μmとなるように設置されており、
(v)第4の現像スリーブは、第4の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら一成分系現像剤により第4の静電荷像を現像して第4のトナー画像を第4の感光体に形成し、
(E)第1のトナー、第2のトナー、第3のトナー及び第4のトナーは、相互に色調が相違しており、且つ、非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーからなるグループから選択され、
(a)非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーは正帯電性を有し、それぞれのトナーの重量平均粒径が4.0〜10.0μmであり、
(b)二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が10〜80μmであり、
(c)各色の転写力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの一回定着後の画像濃度をD0.5と定義し、イエロートナー着色力をD0.5Y、マゼンタトナーの着色力をD0.5M、シアントナーの着色力をD0.5C、ブラックトナーの着色力をD0.5Bkとしたとき、D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.0〜1.8であり、且つイエロー、マゼンタ、シアンの3色で最大の着色力を示すトナーの着色力をD0.5max、最小の着色力を示すものの着色力をD0.5minとした場合、D0.5maxとD0.5minの差が0〜0.5であることを特徴とする画像形成方法に関する。
That is, the present invention relates to the first toner image formed by the first image forming unit, the second toner image formed by the second image forming unit, and the third image formed by the third image forming unit. The toner image and the fourth toner image formed by the fourth image forming unit are transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member, and the first, second, third and fourth toner images are transferred. An image forming method for conveying a transfer material having heat and pressure fixing means, performing heat and pressure fixing, and forming a full-color image or a multi-color image on the transfer material,
(A) The first image formation in the first image forming unit is:
(I) at least a first charging step for charging the first photoconductor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a first exposure step, and a first developing step using a first developing sleeve;
(Ii) The first photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the first exposure is performed after the development area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the first charging step. An electrostatic charge image is formed on the first photoconductor by exposure by the process,
(Iii) In the first developing step, a two-component developer containing the first toner and the first magnetic carrier forms a magnetic brush on the first developing sleeve;
(Iv) The first photosensitive member and the first developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The first developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the first photosensitive member, and the first electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a first toner image on the first photoreceptor,
(B) The second image formation in the second image forming unit is:
(I) at least a second charging step for charging the second photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a second exposure step, and a second developing step using a second developing sleeve;
(Ii) The second photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the second exposure is performed after the developing area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the second charging step. An electrostatic charge image is formed on the second photoreceptor by exposure in the process,
(Iii) In the second developing step, a two-component developer containing the second toner and the second magnetic carrier forms a magnetic brush on the second developing sleeve;
(Iv) The second photosensitive member and the second developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The second developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the second photoconductor, while the second electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. Is developed to form a second toner image on the second photoreceptor,
(C) The third image formation in the third image forming unit is:
(I) at least a third charging step for charging a third photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a third exposure step, and a third developing step using a third developing sleeve;
(Ii) The third photosensitive member has a diameter of 20 to 80 mm, and the third exposure is performed after the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the third charging step. An electrostatic charge image is formed on the third photoconductor by exposure by the process,
(Iii) In the third developing step, a two-component developer containing a third toner and a third magnetic carrier forms a magnetic brush on the third developing sleeve,
(Iv) The third photosensitive member and the third developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The third developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the third photosensitive member, and the third electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a third toner image on the third photoconductor,
(D) The fourth image formation in the fourth image forming unit is:
(I) at least a fourth charging step for charging a fourth photoconductor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a fourth exposure step, and a fourth developing step using a fourth developing sleeve;
(Ii) The fourth photosensitive member has a diameter of 20 to 80 mm, and after the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the fourth charging step, the fourth exposure is performed. An electrostatic charge image is formed on the fourth photoconductor by the process,
(Iii) In the fourth developing step, the fourth developing means has a one-component developer containing the fourth toner and a fourth developing sleeve for transporting the developer to the developing region. ,
(Iv) The fourth photoconductor and the fourth developing sleeve are installed such that the minimum gap is 100 to 500 μm.
(V) The fourth developing sleeve develops the fourth electrostatic charge image with a one-component developer while rotating at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the fourth photoconductor. Forming a fourth toner image on the fourth photoreceptor;
(E) The first toner, the second toner, the third toner, and the fourth toner have different color tones, and the nonmagnetic yellow toner, the nonmagnetic magenta toner, the nonmagnetic cyan toner, Selected from the group consisting of magnetic black toner,
(A) Non-magnetic yellow toner, non-magnetic magenta toner, non-magnetic cyan toner and magnetic black toner have positive chargeability, and the weight average particle diameter of each toner is 4.0 to 10.0 μm,
(B) The 50% volume average particle size of the magnetic carrier of the two-component developer is 10 to 80 μm,
(C) For the transfer power of each color, the image density after one-time fixing when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 is defined as D0.5. When the yellow toner coloring power is D0.5Y, the magenta toner coloring power is D0.5M, the cyan toner coloring power is D0.5C, and the black toner coloring power is D0.5Bk, D0.5Y, D0. 5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.0 to 1.8, respectively, and the coloring power of a toner that exhibits the maximum coloring power in three colors of yellow, magenta, and cyan is D0.5max, and the minimum coloring power. In the image forming method, the difference between D0.5max and D0.5min is 0 to 0.5, when the coloring power of the display is D0.5min.

第1の画像形成ユニットで形成された第1のトナー画像及び第2の画像形成ユニットで形成された第2のトナー画像及び第3の画像形成ユニットで形成された第3のトナー画像及び第4の画像形成ユニットで形成された第4のトナー画像を、中間転写体を介してまたは介さずに転写材へ転写させ、第1、第2、第3及び第4のトナー画像を有する転写材を加熱加圧定着手段へ搬送し、加熱加圧定着をおこなって、転写材にフルカラー画像又はマルチカラー画像を形成させる画像形成装置であって、
(A)第1の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第1の感光体、第1の帯電手段、第1の露光手段、第1の現像スリーブを有する第1の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第1の感光体は直径が20〜80mmであり、第1の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第1の露光手段による露光により静電荷像が第1の感光体に形成され、
(iii)第1の現像手段は、第1のトナー及び第1の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第1の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第1の感光体と第1の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第1の現像スリーブは、第1の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第1の静電荷像を現像して、第1のトナー画像を第1の感光体に形成し、
(B)第2の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第2の感光体、第2の帯電手段、第2の露光手段、第2の現像スリーブを有する第2の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第2の感光体は直径が20〜80mmであり、第2の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第2の露光手段による露光により静電荷像が第2の感光体に形成され、
(iii)第2の現像手段は、第2のトナー及び第2の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第2の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第2の感光体と第2の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第2の現像スリーブは、第2の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第2の静電荷像を現像して、第2のトナー画像を第2の感光体に形成し、
(C)第3の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第3の感光体、第3の帯電手段、第3の露光手段、第3の現像スリーブを有する第3の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第3の感光体は直径が20〜80mmであり、第3の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第3の露光手段による露光により静電荷像が第3の感光体に形成され、
(iii)第3の現像手段は、第3のトナー及び第3の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第3の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第3の感光体と第3の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第3の現像スリーブは、第3の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第3の静電荷像を現像して、第3のトナー画像を第3の感光体に形成し、
(D)第4の画像形成ユニットにおける第4の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第4の感光体を帯電させる第4の帯電工程、第4の露光工程、第4の現像スリーブを用いる第4の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第4の感光体は直径が20〜80mmであり、第4の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第4の露光工程により静電荷像が第4の感光体に形成され、
(iii)第4の現像工程において、第4の現像手段は、第4のトナーを含む一成分系現像剤と、該現像剤を現像領域へ搬送する第4の現像スリーブとを有しており、
(iv)第4の感光体と第4の現像スリーブとは、最小間隙が100〜500μmとなるように設置されており、
(v)第4の現像スリーブは、第4の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら一成分系現像剤により第4の静電荷像を現像して第4のトナー画像を第4の感光体に形成し、
(E)第1のトナー、第2のトナー、第3のトナー及び第4のトナーは、相互に色調が相違しており、且つ、非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーからなるグループから選択され、
(a)非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーは正帯電性を有し、それぞれのトナーの重量平均粒径が4.0〜10.0μmであり、
(b)二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が10〜80μmであり、
(c)各色の転写力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの一回定着後の画像濃度をD0.5と定義し、イエロートナー着色力をD0.5Y、マゼンタトナーの着色力をD0.5M、シアントナーの着色力をD0.5C、ブラックトナーの着色力をD0.5Bkとしたとき、D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.0〜1.8であり、且つイエロー、マゼンタ、シアンの3色で最大の着色力を示すトナーの着色力をD0.5max、最小の着色力を示すものの着色力をD0.5minとした場合、D0.5maxとD0.5minの差が0〜0.5であることを特徴とする画像形成装置に関する。
The first toner image formed by the first image forming unit, the second toner image formed by the second image forming unit, the third toner image formed by the third image forming unit, and the fourth toner image The fourth toner image formed by the image forming unit is transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member, and the transfer material having the first, second, third, and fourth toner images is transferred. An image forming apparatus that transports to a heat and pressure fixing means, performs heat and pressure fixing, and forms a full-color image or a multi-color image on a transfer material,
(A) The first image forming unit is
(I) at least a first photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a first charging unit, a first exposure unit, and a first developing unit having a first developing sleeve;
(Ii) The first photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the first exposure is performed after the developing region of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V by the first charging unit. An electrostatic charge image is formed on the first photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The first developing means has a two-component developer containing a first toner and a first magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the first developing sleeve. Forming,
(Iv) The first photosensitive member and the first developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The first developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the first photosensitive member, and the first electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a first toner image on the first photoreceptor,
(B) The second image forming unit is
(I) at least a second photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a second charging unit, a second exposing unit, and a second developing unit having a second developing sleeve;
(Ii) The second photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the second exposure is performed after the development area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to 300 to 450 V in absolute value by the second charging unit. An electrostatic charge image is formed on the second photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The second developing means has a two-component developer containing a second toner and a second magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the second developing sleeve. Forming,
(Iv) The second photosensitive member and the second developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The second developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the second photoconductor, while the second electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. Is developed to form a second toner image on the second photoreceptor,
(C) The third image forming unit is
(I) at least a third photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a third charging unit, a third exposing unit, and a third developing unit having a third developing sleeve;
(Ii) The third photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the third exposure is performed after the developing region of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V by the third charging unit. An electrostatic charge image is formed on the third photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The third developing means has a two-component developer containing a third toner and a third magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the third developing sleeve. Forming,
(Iv) The third photosensitive member and the third developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The third developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the third photosensitive member, and the third electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a third toner image on the third photoconductor,
(D) The fourth image formation in the fourth image forming unit is:
(I) at least a fourth charging step for charging a fourth photoconductor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a fourth exposure step, and a fourth developing step using a fourth developing sleeve;
(Ii) The fourth photosensitive member has a diameter of 20 to 80 mm, and after the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the fourth charging step, the fourth exposure is performed. An electrostatic charge image is formed on the fourth photoconductor by the process,
(Iii) In the fourth developing step, the fourth developing means has a one-component developer containing the fourth toner and a fourth developing sleeve for transporting the developer to the developing region. ,
(Iv) The fourth photoconductor and the fourth developing sleeve are installed such that the minimum gap is 100 to 500 μm.
(V) The fourth developing sleeve develops the fourth electrostatic charge image with a one-component developer while rotating at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the fourth photoconductor. Forming a fourth toner image on the fourth photoreceptor;
(E) The first toner, the second toner, the third toner, and the fourth toner have different color tones, and the nonmagnetic yellow toner, the nonmagnetic magenta toner, the nonmagnetic cyan toner, Selected from the group consisting of magnetic black toner,
(A) Non-magnetic yellow toner, non-magnetic magenta toner, non-magnetic cyan toner and magnetic black toner have positive chargeability, and the weight average particle diameter of each toner is 4.0 to 10.0 μm,
(B) The 50% volume average particle size of the magnetic carrier of the two-component developer is 10 to 80 μm,
(C) For the transfer power of each color, the image density after one-time fixing when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 is defined as D0.5. When the yellow toner coloring power is D0.5Y, the magenta toner coloring power is D0.5M, the cyan toner coloring power is D0.5C, and the black toner coloring power is D0.5Bk, D0.5Y, D0. 5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.0 to 1.8, respectively, and the coloring power of a toner that exhibits the maximum coloring power in three colors of yellow, magenta, and cyan is D0.5max, and the minimum coloring power. In the image forming apparatus, the difference between D0.5max and D0.5min is 0 to 0.5, when the coloring power of the display is D0.5min.

本発明の画像形成方法及び画像形成装置は、感光体の帯電電位や感光体及び現像スリーブの回転速度をコントロールした上で本発明の適度な着色力を有する現像剤構成により、a−Si感光体を用いた低電位現像においても十分な画像濃度が得られ、色再現性に優れた高精細、高画質のフルカラー画像を形成することが可能となる。   An image forming method and an image forming apparatus according to the present invention include an a-Si photosensitive member having a developer having an appropriate coloring power according to the present invention while controlling the charging potential of the photosensitive member and the rotational speed of the photosensitive member and the developing sleeve. A sufficient image density can be obtained even in the low potential development using, and a high-definition, high-quality full-color image having excellent color reproducibility can be formed.

以下に図を用いて本発明の画像形成方法に関して説明するがこれは本発明をなんら限定するものではない。   The image forming method of the present invention will be described below with reference to the drawings, but this does not limit the present invention.

図1は本発明の画像形成方法を実施した画像形成装置である、フルカラー機の実施形態の概略構成図である。   FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of a full-color machine, which is an image forming apparatus that performs the image forming method of the present invention.

図1において、ABCDの各ステーションは、フルカラー画像のそれぞれイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像を形成する画像形成ユニットを示すがステーションの色順については、ブラックトナーが最後のステーションということ以外は一切問わない。以下の説明において、例えば一次帯電装置21とあれば、ABCD各ステーションにおける一次帯電装置21A、21B、1C、21D指すものとする。   In FIG. 1, each ABCD station indicates an image forming unit that forms a yellow, magenta, cyan, and black image of a full-color image, but the color order of the stations is not black toner but the last station. It doesn't matter. In the following description, for example, the primary charging device 21 indicates the primary charging devices 21A, 21B, 1C, and 21D in each ABCD station.

それぞれのステーションにおいて、画像形成は次のように行われる。   In each station, image formation is performed as follows.

まず、感光体である感光ドラム4を回転自在に設け、帯電手段である一次帯電装置21で該感光ドラム4を一様に帯電し、次に、露光手段である、例えばレーザのような発光素子22によって情報信号を露光して静電潜像を形成し、現像スリーブを有する現像手段である、現像装置9で現像してトナー画像を形成させる。次に該トナー画像は、転写帯電装置23により転写紙搬送シート27により搬送された転写紙24に転写される。   First, a photosensitive drum 4 as a photosensitive member is rotatably provided, and the photosensitive drum 4 is uniformly charged by a primary charging device 21 as a charging unit, and then a light emitting element such as a laser as an exposure unit. An information signal is exposed by 22 to form an electrostatic latent image, and developed by a developing device 9 which is a developing means having a developing sleeve to form a toner image. Next, the toner image is transferred to the transfer paper 24 conveyed by the transfer paper conveyance sheet 27 by the transfer charging device 23.

転写紙24は各ステーションでイエロートナー像、マゼンタトナー像、シアントナー像、ブラックトナー像が順に重ね転写される。   On the transfer paper 24, a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially superimposed and transferred at each station.

この4色の各トナー像が積層された転写紙24は、加熱加圧定着手段である定着装置25で熱と圧力とにより混色及び定着され、フルカラー像として装置外に排出される。   The transfer paper 24 on which the toner images of the four colors are laminated is mixed and fixed by heat and pressure in a fixing device 25 that is a heat and pressure fixing unit, and is discharged out of the device as a full color image.

また、感光ドラム4上の転写残トナーはクリーニング装置26により除去される。   Further, the transfer residual toner on the photosensitive drum 4 is removed by the cleaning device 26.

本発明は、アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体を用いるタンデム型フルカラー複写機を提供するものである。タンデム型のシステムを用いることにより、感光体の移動速度(プロセススピード)を大きくすることなく、且つ小型化可能な、高速のフルカラーシステムを達成することができる。   The present invention provides a tandem type full-color copying machine using a photoreceptor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer. By using a tandem type system, it is possible to achieve a high-speed full-color system that can be reduced in size without increasing the moving speed (process speed) of the photoreceptor.

また、1つの感光ドラムの固定現像系に比べ暗減衰による各現像装置位置(現像領域)での電位差がないため、濃度制御を行いやすい。また、大径のa−Siを用いる時の再転写による濃度ダウン、ボソという問題や、大径ドラム製造上の問題点である特性むらを排除することができる。   Further, since there is no potential difference at each developing device position (development region) due to dark decay as compared with a fixed development system of one photosensitive drum, it is easy to perform density control. Further, it is possible to eliminate the problem of density reduction and bulging due to retransfer when using large-diameter a-Si, and characteristic unevenness that is a problem in the production of large-diameter drums.

<1>本発明における画像形成ユニット
本発明の画像形成方法を用いた画像形成装置は、図1に示すように、画像形成ユニットを4つ有するタンデム型のカラー画像形成装置であって、直径が20〜80mmのアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体(以下、「a−Si感光体」という)を用い、帯電工程において現像領域を300〜450Vに帯電し、ブラックトナーとして正帯電性の磁性一成分系現像剤を、その他のカラートナーとして正帯電性の二成分系現像剤を用い、重量平均粒径が4.0〜10.0μmのトナーであって、該トナーの着色力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの通常一回定着後の各色の画像濃度(D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bk)が1.0〜1.8となり、且つイエロー、マゼンタ、シアン3色のD0.5の最大値と最小値の差が0〜0.5のトナーを用い、磁性キャリアとして50%体積平均粒径が10〜80μmのキャリアを用いることにより、画像濃度を高く色再現に優れた高画質な画像を得ることが可能であることがわかった。
<1> Image Forming Unit in the Present Invention An image forming apparatus using the image forming method of the present invention is a tandem type color image forming apparatus having four image forming units as shown in FIG. Using a photoconductor having an amorphous silicon or amorphous silicon layer of 20 to 80 mm (hereinafter referred to as “a-Si photoconductor”), the developing area is charged to 300 to 450 V in the charging step, and positively charged as black toner. A toner having a weight average particle diameter of 4.0 to 10.0 μm, and a coloring power of the toner. When the unfixed toner amount (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 , the image density (D0.5Y, D0.5M, D0. 5C, D0. Bk) is 1.0 to 1.8, and toner of three colors of yellow, magenta and cyan having a difference between the maximum value and the minimum value of D0.5 of 0 to 0.5 is used, and a 50% volume average is used as a magnetic carrier. It was found that by using a carrier having a particle size of 10 to 80 μm, it is possible to obtain a high-quality image with high image density and excellent color reproduction.

感光体の直径が20mmより小さい場合、帯電幅が制限を受ける。そのため、感光体上の表面電位(帯電電位)は帯電装置能力、高圧リークを考えると、十分な帯電電位を得にくく、高速のフルカラー複写機への展開において、高画質な画像を得にくい。また、現像スリーブとのニップが小さくなるため、現像領域が下がり、濃度の低下を招きやすい。   When the diameter of the photoreceptor is smaller than 20 mm, the charging width is limited. Therefore, the surface potential (charge potential) on the photoreceptor is difficult to obtain a sufficient charge potential in consideration of the charging device capability and high voltage leakage, and it is difficult to obtain a high-quality image in development on a high-speed full-color copying machine. Further, since the nip with the developing sleeve is reduced, the developing area is lowered, and the density is likely to be lowered.

逆に、感光体の直径が80mmより大きい場合、帯電電位は十分に得られ、濃度は十分に得られるが、転写時において、前の画像形成ユニットで形成された転写材上のトナー画像またはトナーの一部が感光体に再転写し易くなってしまう。そのため、トナー消費量アップ、転写時ボソ抜け等が発生しやすい。特に4ステーションでの画像形成を行う場合第1ステーションの画像は第2、第3、第4ステーションで再転写が生じるため画像濃度維持やボソ抜けに厳しくなる。さらに、大径の感光体を用いる場合装置が大型化してしまうという欠点もある。より好ましい感光体の直径は、30〜80mmである。   On the contrary, when the diameter of the photoconductor is larger than 80 mm, the charging potential can be sufficiently obtained and the density can be sufficiently obtained, but the toner image or toner on the transfer material formed by the previous image forming unit at the time of transfer can be obtained. Part of the toner is easily retransferred to the photoreceptor. As a result, toner consumption increases and losing margins during transfer are likely to occur. In particular, when image formation is performed at four stations, the image at the first station is retransferred at the second, third, and fourth stations, so that it is difficult to maintain the image density and to remove the edge. Furthermore, there is a drawback that the apparatus becomes large when a large-diameter photoreceptor is used. A more preferable diameter of the photoreceptor is 30 to 80 mm.

感光体の帯電については、現像スリーブと対向する感光体の現像領域での表面電位が絶対値で300Vより小さい場合、画像濃度を十分に得ることができない。450Vより大きい場合、感光体の電位ムラによる濃度むら、ドラムゴースト等の感光体の欠陥を拾い易くなるため、画像欠陥が発生し易くなる傾向にあるため好ましくない。   Regarding the charging of the photosensitive member, when the surface potential in the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is smaller than 300 V in absolute value, a sufficient image density cannot be obtained. When the voltage is higher than 450 V, it is not preferable because density unevenness due to unevenness of the potential of the photoconductor and defects of the photoconductor such as drum ghost are easily picked up and image defects tend to occur.

本発明では、感光体と現像スリーブとの最小間隙が350〜800μmになるように設置し、且つ現像スリーブを感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら二成分系現像剤の磁気ブラシにより現像を行うことによって、感光体表面へのトナーの融着が発生せず、画像濃度が十分に得られ、トナー劣化に関しても有効であり、且つ、ドットの再現性がよい画像を安定して得ることができることがわかった。   In the present invention, the minimum gap between the photosensitive member and the developing sleeve is set to 350 to 800 μm, and the developing sleeve is rotated at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the photosensitive member. By developing with a component-based developer magnetic brush, toner fusion to the surface of the photoreceptor does not occur, a sufficient image density is obtained, toner deterioration is also effective, and dot reproducibility However, it was found that a good image can be obtained stably.

感光体と現像スリーブとの最小間隙(SDギャップ)が350μmより小さい場合、間隙でのシェアが大きくなり、その結果、感光体上に融着がおきやすくなる。逆に800μmより大きい場合、トナー飛翔距離が長くなりトナーが感光体に到達できにくくなり十分な画像濃度を得ることができない。   When the minimum gap (SD gap) between the photosensitive member and the developing sleeve is smaller than 350 μm, the share in the gap is increased, and as a result, fusion is likely to occur on the photosensitive member. On the other hand, if it is larger than 800 μm, the toner flying distance becomes long and it becomes difficult for the toner to reach the photoreceptor, so that a sufficient image density cannot be obtained.

現像スリーブを感光体の周速の1.1倍より小さい周速で回転しながら二成分系現像剤で構成される磁気ブラシにより現像を行う場合、現像に必要なトナーを供給しにくくなるため十分な画像濃度を得ることができない。現像スリーブを感光体の周速の4.0倍より大きい周速で回転する場合、現像装置内でのシェアが大きくなり、トナー劣化が激しくなり、連続使用後の濃度ダウンが顕著に現れる傾向がある。より好ましい現像スリーブの感光体に対する周速は、1.5〜3.0倍である。   When developing with a magnetic brush composed of a two-component developer while rotating the developing sleeve at a peripheral speed smaller than 1.1 times the peripheral speed of the photoreceptor, it is sufficient because it is difficult to supply the toner necessary for the development. A high image density cannot be obtained. When the developing sleeve is rotated at a peripheral speed greater than 4.0 times the peripheral speed of the photosensitive member, the share in the developing device increases, toner deterioration becomes severe, and the density reduction after continuous use tends to be noticeable. is there. A more preferable peripheral speed of the developing sleeve with respect to the photoreceptor is 1.5 to 3.0 times.

一成分現像の場合、感光体と現像スリーブとの最小間隙が100〜500μmになるように設置し、且つ現像スリーブを感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら一成分系現像剤より現像を行うことによって、感光体表面へのトナーの融着が発生せず、画像濃度が十分に得られ、トナー劣化に関しても有効であり、且つ、ドットの再現性がよい画像を安定して得ることができることがわかった。   In the case of one-component development, the minimum gap between the photosensitive member and the developing sleeve is set to 100 to 500 μm, and the developing sleeve is rotated at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the photosensitive member. However, by developing from a one-component developer, toner fusion to the surface of the photoreceptor does not occur, a sufficient image density is obtained, toner deterioration is also effective, and dot reproducibility is achieved. It was found that good images can be obtained stably.

感光体と現像スリーブとの最小間隙(SDギャップ)が100μmより小さい場合、非画像部へのかぶり等の画像欠陥がおきやすくなる。逆に500μmより大きい場合、トナー飛翔距離が長くなりトナーが感光体に到達できにくくなり十分な画像濃度を得ることができない。   When the minimum gap (SD gap) between the photosensitive member and the developing sleeve is smaller than 100 μm, image defects such as fogging on non-image portions are likely to occur. On the other hand, if it is larger than 500 μm, the toner flying distance becomes long and it becomes difficult for the toner to reach the photoreceptor, so that a sufficient image density cannot be obtained.

現像スリーブを感光体の周速の1.1倍より小さい周速で回転しながら一成分系現像剤で現像を行う場合、現像に必要なトナーを供給しにくくなるため十分な画像濃度を得ることができない。現像スリーブを感光体の周速の4.0倍より大きい周速で回転する場合、現像装置内でのシェアが大きくなり、トナー劣化が激しくなり、連続使用後の濃度ダウンが顕著に現れる傾向がある。より好ましい現像スリーブの感光体に対する周速は、1.5〜3.0倍である。   When developing with a one-component developer while rotating the developing sleeve at a peripheral speed smaller than 1.1 times the peripheral speed of the photosensitive member, it is difficult to supply the toner necessary for development, so that sufficient image density is obtained. I can't. When the developing sleeve is rotated at a peripheral speed greater than 4.0 times the peripheral speed of the photosensitive member, the share in the developing device increases, toner deterioration becomes severe, and the density reduction after continuous use tends to be noticeable. is there. A more preferable peripheral speed of the developing sleeve with respect to the photoreceptor is 1.5 to 3.0 times.

(a)本発明におけるアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体
次に、本発明における画像形成ユニットに用いるa−Si感光体について以下に説明する。
(A) Photoreceptor Having Amorphous Silicon or Amorphous Silicon Layer in the Present Invention Next, the a-Si photoreceptor used for the image forming unit in the present invention will be described below.

図2は、本発明におけるa−Si感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。   FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of the a-Si photosensitive member in the present invention.

図2(a)に示すa−Si感光体1100は、感光体用としての導電性支持体1101の上に、感光層1102が設けられている。該感光層1102はa−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層1103で構成されている。   In the a-Si photosensitive member 1100 shown in FIG. 2A, a photosensitive layer 1102 is provided on a conductive support 1101 for the photosensitive member. The photosensitive layer 1102 is composed of a photoconductive layer 1103 made of a-Si: H, X and having photoconductivity.

図2(b)は、本発明の画像形成装置用感光体層構成を説明するための模式的構成図である。図2(b)に示す画像形成装置用感光体1100は、感光体用としての導電性支持体1101の上に、感光層1102が設けられている。該感光層1102はa−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層1103と、アモルファスシリコン系表面層1104とから構成されている。   FIG. 2B is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the photoreceptor layer for an image forming apparatus of the present invention. In the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in FIG. 2B, a photosensitive layer 1102 is provided on a conductive support 1101 for the photoreceptor. The photosensitive layer 1102 is composed of a photoconductive layer 1103 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, and an amorphous silicon surface layer 1104.

図2(c)は、本発明の画像形成装置用感光体層構成を説明するための模式的構成図である。図2(c)に示す画像形成装置用感光体1100は、感光体用としての導電性支持体1101の上に、感光層1102が設けられている。該感光層1102はa−Si:H,Xからなり光導電性を有する光導電層110.3と、アモルファスシリコン系表面層1104と、アモルファスシリコン系電荷注入阻止層1105とから構成されている。   FIG. 2C is a schematic configuration diagram for explaining the configuration of the photoreceptor layer for an image forming apparatus of the present invention. In the photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in FIG. 2C, a photosensitive layer 1102 is provided on a conductive support 1101 for the photoreceptor. The photosensitive layer 1102 is composed of a photoconductive layer 110.3 made of a-Si: H, X and having photoconductivity, an amorphous silicon based surface layer 1104, and an amorphous silicon based charge injection blocking layer 1105.

図2(d)は、本発明の画像形成装置用感光体のさらに他の層構成を説明するための模式的構成図である。図2(d)に示す画像形成装置用感光体1100は、感光体用としての導電性支持体1101の上に、感光層1102が設けられている。該感光層1102は光導電層1103を構成するa−Si:H、Xからなる電荷発生層1106ならびに電荷輸送層1107と、アモルファスシリコン系表面層1104とから構成されている。   FIG. 2D is a schematic configuration diagram for explaining still another layer configuration of the photoreceptor for the image forming apparatus of the present invention. In a photoreceptor 1100 for an image forming apparatus shown in FIG. 2D, a photosensitive layer 1102 is provided on a conductive support 1101 for a photoreceptor. The photosensitive layer 1102 includes a charge generation layer 1106 made of a-Si: H, X constituting the photoconductive layer 1103, a charge transport layer 1107, and an amorphous silicon surface layer 1104.

<導電性支持体>
本発明において使用される導電性支持体としては、導電性でも電気絶縁性であってもよい。導電性支持体としては、Al、Feなどの周知の金属、およびこれらの合金、例えばステンレス等が挙げられる。また、合成樹脂のフィルムまたはシート、ガラス、セラミック等の電気絶縁性支持体の少なくとも感光層を形成する側の表面を導電処理した支持体も用いることができる。
<Conductive support>
The conductive support used in the present invention may be conductive or electrically insulating. Examples of the conductive support include well-known metals such as Al and Fe, and alloys thereof such as stainless steel. Further, a support obtained by conducting a conductive treatment on at least the surface on the side where the photosensitive layer is formed of an electrically insulating support such as a synthetic resin film or sheet, glass or ceramic can also be used.

本発明に於いて使用される導電性支持体1101の形状は平滑表面あるいは凹凸表面の円筒状または板状無端ベルト状でもよい。   The shape of the conductive support 1101 used in the present invention may be a smooth or uneven surface cylindrical or plate-like endless belt.

特にレーザ光などの可干渉性光を用いて像記録を行う場合には、可視画像において現れる、いわゆる干渉縞模様による画像不良をより効果適に解消するために、帯電キャリアの減少が実質的にない範囲で導電性支持体1101の表面に凹凸を設けてもよい。支持体1101の表面に設けられる凹凸は、特開昭60−168156号公報、特開昭60−178457号公報、特開昭60−225854号公報等に記載された公知の方法により作成できる。   In particular, when image recording is performed using coherent light such as laser light, in order to more effectively eliminate image defects due to so-called interference fringe patterns that appear in a visible image, the decrease in charge carriers is substantially reduced. Irregularities may be provided on the surface of the conductive support 1101 within a range that does not exist. The unevenness provided on the surface of the support 1101 can be created by a known method described in JP-A-60-168156, JP-A-60-178457, JP-A-60-225854, or the like.

また、レーザ光などの可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消する別の方法として、導電性支持体1101の表面に複数の球状痕跡窪みによる凹凸形状を設けてもよい。即ち、導電性支持体1101の表面が画像形成装置用感光体1100に要求される解像力よりも微少な凹凸を有し、しかも該凹凸は、複数の球状痕跡窪みによるものである。導電性支持体1101の表面に設けられる複数の球状痕跡窪みによる凹凸は、特開昭61−231561号公報に記載された公知の方法により作成できる。   In addition, as another method for more effectively eliminating the image defect due to the interference fringe pattern when coherent light such as laser light is used, the surface of the conductive support 1101 is provided with an uneven shape by a plurality of spherical trace depressions. May be. That is, the surface of the conductive support 1101 has finer irregularities than the resolving power required for the photoreceptor 1100 for the image forming apparatus, and the irregularities are due to a plurality of spherical trace depressions. Concavities and convexities due to a plurality of spherical trace depressions provided on the surface of the conductive support 1101 can be created by a known method described in JP-A No. 61-231561.

また、レーザ光等の可干渉光を用いた場合の干渉縞模様による画像不良をより効果的に解消するさらに別の方法として、感光層1102内、或いは該層1102の下側に光吸収層等の干渉防止層或いは領域を設けても良い。   As another method for more effectively eliminating the image defect due to the interference fringe pattern when coherent light such as laser light is used, a light absorbing layer or the like in the photosensitive layer 1102 or below the layer 1102 is used. An interference prevention layer or region may be provided.

<光導電層>
本発明に於いて光導電層は、その目的を効果的に達成するために導電性支持体1101上、必要に応じて下引き層(不図示)上に形成され、感光層1102の一部を構成するのが好ましい。光導電層1103は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成することができる。具体的には、例えばグロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD法、熱CVD法などの数々の薄膜堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、所望の特性を有する画像形成装置用感光体を製造するに当たっての条件の制御が比較的容易であることからしてグロー放電法が好適である。
<Photoconductive layer>
In the present invention, the photoconductive layer is formed on the conductive support 1101 and, if necessary, an undercoat layer (not shown) in order to effectively achieve its purpose, and a part of the photosensitive layer 1102 is formed. It is preferable to configure. The photoconductive layer 1103 can be formed by appropriately setting the numerical conditions of the film formation parameters so as to obtain desired characteristics by a vacuum deposited film forming method. Specifically, for example, a glow discharge method (low frequency CVD method, high frequency CVD method or AC CVD method such as microwave CVD method, or direct current discharge CVD method), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, It can be formed by a number of thin film deposition methods such as a photo CVD method and a thermal CVD method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, degree of load under capital investment, manufacturing scale, and characteristics desired for the image forming apparatus photoreceptor to be created. The glow discharge method is preferable because the control of the conditions for manufacturing the photosensitive member for an image forming apparatus having characteristics is relatively easy.

グロー放電法によって光導電層1103を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/及びハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置されてある所定の支持体1101上にa−Si:H,Xからなる層を形成すればよい。   In order to form the photoconductive layer 1103 by the glow discharge method, basically, a source gas for supplying Si that can supply silicon atoms (Si) and a source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H). Or / and a source gas for X supply capable of supplying a halogen atom (X) is introduced in a desired gas state into a reaction vessel capable of reducing the pressure inside thereof to cause glow discharge in the reaction vessel, What is necessary is just to form the layer which consists of a-Si: H, X on the predetermined | prescribed support body 1101 installed in the predetermined position.

また、本発明において光導電層1103中に水素原子または/及びハロゲン原子が含有されることが好ましいが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠であるからである。よって水素原子またはハロゲン原子の含有量、または水素原子とハロゲン原子の和の量はシリコン原子と水素原子または/及びハロゲン原子の和に対して10〜30原子%、より好ましくは15〜25原子%とされるのが望ましい。   In the present invention, the photoconductive layer 1103 preferably contains hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves layer quality, particularly photoconductivity and charge. This is because it is essential to improve the retention characteristics. Therefore, the content of hydrogen atoms or halogen atoms, or the total amount of hydrogen atoms and halogen atoms is 10 to 30 atom%, more preferably 15 to 25 atom%, based on the sum of silicon atoms and hydrogen atoms or / and halogen atoms. It is desirable that

本発明において使用されるSi供給用ガスとなり得る物質としてはガス状態、またはガス化し得る水素化珪素(シラン類)が有効に使用されるものとして挙げられ、更に層作成時の取り扱い易さ、Si供給効率の良さ等の点でSiH4、Si2H6が好ましいものとして挙げられる。   Examples of the substance that can be used as a gas for supplying Si used in the present invention include a gas state or a gasified silicon hydride (silanes) that can be effectively used. SiH4 and Si2H6 are preferable in terms of good supply efficiency.

そして、形成される光導電層1103中に水素原子を構造的に導入し、水素原子の導入割合の制御をいっそう容易になるように図り、本発明の目的を達成する膜特性を得るために、これらのガスに更にH2および/またはHeあるいは水素原子を含む珪素化合物のガスも所望量混合して層形成することが好ましい。また、各ガスは単独種のみでなく所定の混合比で複数種混合しても差し支えないものである。また本発明において使用されるハロゲン原子供給用の原料ガスとして有効なのは、たとえばハロゲンガス、ハロゲン化物、ハロゲンで置換されたシラン誘導体等のガス状のまたはガス化し得るハロゲン化合物が好ましく挙げられる。また、さらにはシリコン原子とハロゲン原子とを構成要素とするガス状のまたはガス化し得る、ハロゲン原子を含む水素化珪素化合物も有効なものとして挙げることができる。   In order to obtain a film characteristic that achieves the object of the present invention by structurally introducing hydrogen atoms into the photoconductive layer 1103 to be formed, so as to make it easier to control the introduction ratio of hydrogen atoms. It is preferable to form a layer by mixing a desired amount of a gas of a silicon compound containing H 2 and / or He or a hydrogen atom with these gases. In addition, each gas may be mixed in a plurality of types at a predetermined mixing ratio as well as a single type. In addition, effective as the source gas for supplying halogen atoms used in the present invention is preferably a gaseous or gasifiable halogen compound such as halogen gas, halide, silane derivative substituted with halogen, and the like. Further, a silicon hydride compound containing a halogen atom that is gaseous or can be gasified containing silicon atoms and halogen atoms as constituent elements can also be mentioned as effective.

光導電層1103中に含有される水素原子または/及びハロゲン原子の量を制御するには、例えば支持体1101の温度、水素原子または/及びハロゲン原子を含有させるために使用される原料物質の反応容器内へ導入する量、放電電力等を制御すればよい。   In order to control the amount of hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the photoconductive layer 1103, for example, the temperature of the support 1101, the reaction of the raw material used to contain the hydrogen atoms and / or halogen atoms What is necessary is just to control the quantity introduce | transduced in a container, discharge electric power, etc.

本発明においては、光導電層1103には必要に応じて伝導性を制御する原子を含有させることが好ましい。伝導性を制御する原子は、光導電層1103中に万偏なく均一に分布した状態で含有されても良いし、あるいは層厚方向には不均一な分布状態で含有している部分があってもよい。   In the present invention, it is preferable that the photoconductive layer 1103 contains atoms for controlling conductivity as required. The atoms for controlling the conductivity may be contained in the photoconductive layer 1103 in a uniformly distributed state, or there may be a portion containing the non-uniformly distributed state in the layer thickness direction. Also good.

前記伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、周知の如く、p型伝導特性を与える周期律表3b族に属する原子(第3b族原子)またはn型伝導特性を与える周期律表5b族に属する原子(第5b族原子)を用いることができる。   Examples of the atoms that control the conductivity include so-called impurities in the semiconductor field. As is well known, atoms belonging to Group 3b of the periodic table (group 3b atoms) or n-type conductivity that give p-type conduction characteristics. An atom (group 5b atom) belonging to group 5b of the periodic table giving characteristics can be used.

また、これらの伝導性を制御する原子導入用の原料物質を必要に応じてH2および/またはHeにより希釈して使用してもよい。   In addition, the material material for introducing atoms for controlling the conductivity may be diluted with H2 and / or He as necessary.

さらに本発明においては、光導電層1103に炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子を含有させることも有効である。炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子は、光導電層中に万遍なく均一に含有されても良いし、光導電層の層厚方向に含有量が変化するような不均一な分布をもたせた部分があっても良い。   Further, in the present invention, it is also effective to make the photoconductive layer 1103 contain carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms. Carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be uniformly contained in the photoconductive layer, or non-uniform distribution in which the content varies in the thickness direction of the photoconductive layer. There may be a part with

本発明において、光導電層1103の層厚は所望の電子写真特性が得られること及び経済的効果等の点から適宜所望にしたがって決定され、好ましくは20〜50μm、より好ましくは23〜45μm、最適には25〜40μmとされるのが望ましい。   In the present invention, the layer thickness of the photoconductive layer 1103 is appropriately determined as desired from the viewpoints of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects, etc., preferably 20-50 μm, more preferably 23-45 μm, optimal Is preferably 25 to 40 μm.

本発明の目的を達成し、所望の膜特性を有する光導電層1103を形成するために、Si供給用のガスと希釈ガスとの混合比、反応容器内のガス圧、放電電力ならびに導電性支持体温度を適宜設定することができる。   In order to achieve the object of the present invention and to form a photoconductive layer 1103 having desired film characteristics, the mixing ratio of Si supply gas and dilution gas, gas pressure in the reaction vessel, discharge power and conductive support The body temperature can be set as appropriate.

なお、前記の各条件は、通常は独立的に別々に決められるものではなく、所望の特性を有する感光体を形成すべく相互的且つ有機的関連性に基づいて最適値を決めるのが望ましい。   Each of the above conditions is not usually determined separately, but it is desirable to determine an optimum value based on mutual and organic relevance in order to form a photoreceptor having desired characteristics.

<表面層>
本発明においては、上述のようにして導電性支持体1101上に形成された光導電層1103の上に、更に表面層1104を形成することが好ましい。この表面層1104は、主に耐湿性、連続繰り返し使用特性、電気的耐圧性、使用環境特性、耐久性において本発明の目的を達成するために設けられる。表面層1104は、アモルファスシリコン(a−Si)系の材料や、例えば、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiC:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に酸素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiO:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に窒素原子を含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiN:H,X」と表記する)、水素原子(H)及び/またはハロゲン原子(X)を含有し、更に炭素原子、酸素原子、窒素原子の少なくとも一つを含有するアモルファスシリコン(以下「a−SiCON:H,X」と表記する)等の材料が好適に用いられる。
<Surface layer>
In the present invention, it is preferable to further form a surface layer 1104 on the photoconductive layer 1103 formed on the conductive support 1101 as described above. This surface layer 1104 is provided in order to achieve the object of the present invention mainly in moisture resistance, continuous repeated use characteristics, electrical pressure resistance, use environment characteristics, and durability. The surface layer 1104 contains an amorphous silicon (a-Si) -based material, for example, an amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing carbon atoms (hereinafter referred to as “a-SiC”). : H, X "), amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing oxygen atoms (hereinafter referred to as" a-SiO: H, X ") Amorphous silicon containing hydrogen atoms (H) and / or halogen atoms (X) and further containing nitrogen atoms (hereinafter referred to as “a-SiN: H, X”), hydrogen atoms (H) and / or A material such as amorphous silicon (hereinafter referred to as “a-SiCON: H, X”) containing a halogen atom (X) and further containing at least one of a carbon atom, an oxygen atom and a nitrogen atom. It is preferably used.

本発明に於いて、その目的を効果的に達成するために、表面層1104は真空堆積膜形成方法によって、所望特性が得られるように適宜成膜パラメーターの数値条件が設定されて作成される。具体的には、例えばグロー放電法(低周波CVD法、高周波CVD法またはマイクロ波CVD法等の交流放電CVD法、あるいは直流放電CVD法等)、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、光CVD法、熱CVD法などの数々の薄膜堆積法によって形成することができる。これらの薄膜堆積法は、製造条件、設備資本投資下の負荷程度、製造規模、作成される画像形成装置用感光体に所望される特性等の要因によって適宜選択されて採用されるが、感光体の生産性から光導電層と同等の堆積法によることが好ましい。   In the present invention, in order to effectively achieve the object, the surface layer 1104 is prepared by appropriately setting the numerical conditions of the film forming parameters so as to obtain desired characteristics by a vacuum deposited film forming method. Specifically, for example, a glow discharge method (low frequency CVD method, high frequency CVD method or AC CVD method such as microwave CVD method, or direct current discharge CVD method), sputtering method, vacuum deposition method, ion plating method, It can be formed by a number of thin film deposition methods such as a photo CVD method and a thermal CVD method. These thin film deposition methods are appropriately selected and adopted depending on factors such as manufacturing conditions, degree of load under capital investment, manufacturing scale, and characteristics desired for the image forming apparatus photoconductor to be created. Therefore, it is preferable to use a deposition method equivalent to that of the photoconductive layer.

例えば、グロー放電法によってa−SiC:H,Xよりなる表面層1104を形成するには、基本的にはシリコン原子(Si)を供給し得るSi供給用の原料ガスと、炭素原子(C)を供給し得るC供給用の原料ガスと、水素原子(H)を供給し得るH供給用の原料ガスまたは/及びハロゲン原子(X)を供給し得るX供給用の原料ガスを、内部を減圧にし得る反応容器内に所望のガス状態で導入して、該反応容器内にグロー放電を生起させ、あらかじめ所定の位置に設置された光導電層1103を形成した支持体1101上にa−SiC:H,Xからなる層を形成すればよい。   For example, in order to form the surface layer 1104 made of a-SiC: H, X by the glow discharge method, basically, a Si supply source gas capable of supplying silicon atoms (Si) and carbon atoms (C) The source gas for supplying C that can supply hydrogen and the source gas for supplying H that can supply hydrogen atoms (H) or / and the source gas for supplying X that can supply halogen atoms (X) are reduced in pressure. A-SiC on a support 1101 on which a photoconductive layer 1103 previously formed at a predetermined position is formed by introducing a glow discharge into the reaction vessel in a desired gas state and generating a glow discharge in the reaction vessel. A layer made of H and X may be formed.

表面層としてa−SiCを主成分として構成する場合の炭素量は、シリコン原子と炭素原子の和に対して30〜90%の範囲が好ましい。   The amount of carbon when the surface layer is composed mainly of a-SiC is preferably in the range of 30 to 90% with respect to the sum of silicon atoms and carbon atoms.

また、本発明において表面層1104中に水素原子または/及びハロゲン原子が含有されることが必要であるが、これはシリコン原子の未結合手を補償し、層品質の向上、特に光導電性特性および電荷保持特性を向上させるために必須不可欠である。水素含有量は、構成原子の総量に対して通常の場合30〜70原子%、好適には35〜65原子%、最適には40〜60原子%とするのが望ましい。また、弗素原子の含有量として、通常の場合は0.01〜15原子%、好適には0.1〜10原子%、最適には0.6〜4原子%とされるのが望ましい。表面層内の欠陥(主にシリコン原子や炭素原子のダングリングボンド)は、例えば自由表面から光導電層への電荷の注入による帯電特性の劣化、使用環境、例えば高い湿度のもとで表面構造が変化することによる帯電特性の変動、更にコロナ帯電時や光照射時に光導電層により表面層に電荷が注入され、前記表面層内の欠陥に電荷がトラップされることによる繰り返し使用時の残像現象の発生等、画像形成装置用感光体としての特性に悪影響を及ぼすことが知られている。   In the present invention, the surface layer 1104 needs to contain hydrogen atoms and / or halogen atoms, which compensates for dangling bonds of silicon atoms and improves layer quality, particularly photoconductive properties. And indispensable for improving the charge retention characteristics. The hydrogen content is usually 30 to 70 atomic%, preferably 35 to 65 atomic%, and most preferably 40 to 60 atomic% with respect to the total amount of constituent atoms. The fluorine atom content is usually 0.01 to 15 atom%, preferably 0.1 to 10 atom%, and most preferably 0.6 to 4 atom%. Defects in the surface layer (mainly dangling bonds of silicon atoms and carbon atoms) can be caused by, for example, deterioration of charging characteristics due to injection of charge from the free surface to the photoconductive layer, surface structure under the usage environment, for example, high humidity Fluctuations in charging characteristics due to changes in charge, and afterimage phenomenon during repeated use due to charges injected into the surface layer by the photoconductive layer during corona charging or light irradiation, and trapped in defects in the surface layer It has been known that the characteristics as a photoreceptor for an image forming apparatus are adversely affected such as the occurrence of the above.

表面層内の水素含有量を30原子%以上に制御することで前記表面層内の欠陥が大幅に減少し、電気的特性面及び高速連続使用性の向上を図ることができる。一方、前記表面層中の水素含有量が70原子%を超えると表面層の硬度の低下により耐久性が低下する。   By controlling the hydrogen content in the surface layer to 30 atomic% or more, defects in the surface layer can be greatly reduced, and electrical characteristics and high-speed continuous usability can be improved. On the other hand, when the hydrogen content in the surface layer exceeds 70 atomic%, the durability decreases due to the decrease in the hardness of the surface layer.

また、表面層中の弗素含有量を0.01原子%以上の範囲に制御することで表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の発生をより効果的に達成することが可能となる。さらに、表面層中の弗素原子の働きとして、コロナ等のダメージによるシリコン原子と炭素原子の結合の切断を効果的に防止することができる。一方、表面層中の弗素含有量が15原子%を超えると表面層内のシリコン原子と炭素原子の結合の効果およびシリコン原子と炭素原子の結合の切断を防止する効果がほとんど認められなくなる。さらに、過剰の弗素原子が表面層中のキャリアの走行性を阻害するため、残留電位や画像メモリーが顕著に認められてくる。   In addition, by controlling the fluorine content in the surface layer within a range of 0.01 atomic% or more, it becomes possible to more effectively achieve the generation of bonds between silicon atoms and carbon atoms in the surface layer. Furthermore, the action of fluorine atoms in the surface layer can effectively prevent the breakage of the bond between silicon atoms and carbon atoms due to damage such as corona. On the other hand, when the fluorine content in the surface layer exceeds 15 atomic%, the effect of bonding between silicon atoms and carbon atoms in the surface layer and the effect of preventing the breaking of bonding between silicon atoms and carbon atoms are hardly recognized. Furthermore, residual potential and image memory are remarkably recognized because excess fluorine atoms impede carrier mobility in the surface layer.

表面層中の弗素含有量や水素含有量は、H2ガスの流量、導電性支持体温度、放電パワー、ガス圧等によって制御し得る。   The fluorine content and hydrogen content in the surface layer can be controlled by the flow rate of H2 gas, the conductive support temperature, the discharge power, the gas pressure, and the like.

本発明における表面層1104の層厚としては、通常0.01〜3μm、好適には0.05〜2μm、最適には0.1〜1μmとされるのが望ましいものである。層厚が0.01μmよりも薄いと感光体を使用中に摩耗等の理由により表面層が失われてしまい、3μmを越えると残留電位増加等の電子写真特性の低下がみられる。   The thickness of the surface layer 1104 in the present invention is usually 0.01 to 3 μm, preferably 0.05 to 2 μm, and most preferably 0.1 to 1 μm. When the layer thickness is less than 0.01 μm, the surface layer is lost due to wear or the like during use of the photoreceptor, and when it exceeds 3 μm, electrophotographic characteristics such as an increase in residual potential are observed.

本発明による表面層1104は、その要求される特性が所望通りに与えられるように注意深く形成される。即ち、Si、C及び/またはN及び/またはO、H及び/またはXを構成要素とする物質はその形成条件によって構造的には結晶からアモルファスまでの形態をとり、電気物性的には導電性から半導体性、絶縁性までの間の性質を、又、光導電的性質から非光導電的性質までの間の性質を各々示すので、本発明においては、目的に応じた所望の特性を有する化合物が形成される様に、所望に従ってその形成条件の選択が厳密になされる。   The surface layer 1104 according to the present invention is carefully formed so that its required properties are provided as desired. That is, a substance having Si, C and / or N and / or O, H and / or X as a constituent element takes a form from a crystal to an amorphous structure depending on the formation conditions, and is electrically conductive in terms of electrical properties. In the present invention, a compound having a desired characteristic according to the purpose is exhibited, and a property between a photoconductive property and a non-photoconductive property is exhibited. The formation conditions are strictly selected as desired.

例えば、表面層1104を耐圧性の向上を主な目的として設けるには、使用環境に於いて電気絶縁性的挙動の顕著な非単結晶材料として作成される。   For example, in order to provide the surface layer 1104 mainly for the purpose of improving the pressure resistance, the surface layer 1104 is formed as a non-single crystal material having a remarkable electrical insulating behavior in a use environment.

また、連続繰り返し使用特性や使用環境特性の向上を主たる目的とする場合には、上記の電気絶縁性の度合はある程度緩和され、照射される光に対して有る程度の感度を有する非単結晶材料として形成される。   In addition, when the main purpose is to improve the continuous and repeated use characteristics and the use environment characteristics, the degree of electrical insulation is relaxed to some extent, and the non-single crystal material has a certain degree of sensitivity to irradiated light. Formed as.

更に、表面層1104の低抵抗による画像流れを防止し、或いは残留電位等の影響を防止する為に、一方では帯電効率を良好にする為に、層作成に際して、その抵抗値を適宜に制御する事が好ましい。   Furthermore, in order to prevent image flow due to the low resistance of the surface layer 1104 or to prevent the influence of residual potential or the like, on the other hand, in order to improve the charging efficiency, the resistance value is appropriately controlled when forming the layer. Things are preferable.

さらに本発明に於いては、光導電層と表面層の間に、炭素原子、酸素原子、窒素原子の含有量を表面層より減らしたブロッキング層(下部表面層)を設けることも帯電能等の特性を更に向上させるためには有効である。   Furthermore, in the present invention, it is also possible to provide a blocking layer (lower surface layer) in which the content of carbon atoms, oxygen atoms and nitrogen atoms is reduced from the surface layer between the photoconductive layer and the surface layer. This is effective for further improving the characteristics.

また表面層1104と光導電層1103との間に炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子の含有量が光導電層1103に向かって減少するように変化する領域を設けても良い。これにより表面層と光導電層の密着性を向上させ、界面での光の反射による干渉の影響をより少なくすることができる。   Further, a region where the content of carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms changes so as to decrease toward the photoconductive layer 1103 may be provided between the surface layer 1104 and the photoconductive layer 1103. As a result, the adhesion between the surface layer and the photoconductive layer can be improved, and the influence of interference due to reflection of light at the interface can be further reduced.

<電荷注入阻止層>
本発明の画像形成装置用感光体においては、導電性支持体と光導電層との間に、導電性支持体側からの電荷の注入を阻止する働きのある電荷注入阻止層を設けるのがいっそう効果的である。すなわち、電荷注入阻止層は感光層が一定極性の帯電処理をその自由表面に受けた際、導電性支持体側より光導電層側に電荷が注入されるのを阻止する機能を有し、逆の極性の帯電処理を受けた際にはそのような機能は発揮されない、いわゆる極性依存性を有している。そのような機能を付与するために、電荷注入阻止層には伝導性を制御する原子を光導電層に比べ比較的多く含有させることが好ましい。
<Charge injection blocking layer>
In the photoreceptor for an image forming apparatus of the present invention, it is more effective to provide a charge injection blocking layer that functions to block charge injection from the conductive support side between the conductive support and the photoconductive layer. Is. That is, the charge injection blocking layer has a function of blocking charge injection from the conductive support side to the photoconductive layer side when the photosensitive layer is subjected to a charging process with a certain polarity on its free surface. Such a function is not exhibited when subjected to a polar charging treatment, so-called polarity dependency. In order to provide such a function, it is preferable that the charge injection blocking layer contains a relatively large number of atoms for controlling conductivity as compared with the photoconductive layer.

該層に含有される伝導性を制御する原子は、該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。分布濃度が不均一な場合には、支持体側に多く分布するように含有させるのが好適である。   The atoms controlling the conductivity contained in the layer may be uniformly distributed in the layer, or evenly distributed in the layer thickness direction, but unevenly distributed. There may be a portion that is contained in the state. When the distribution concentration is not uniform, it is preferable to contain it so as to be distributed in a large amount on the support side.

しかしながら、いずれの場合にも支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点から好ましい。   However, in any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the support, it is preferable that it is contained evenly in a uniform distribution from the viewpoint of achieving uniform characteristics in the in-plane direction.

電荷注入阻止層に含有される伝導性を制御する原子としては、半導体分野における、いわゆる不純物を挙げることができ、p型伝導特性を与える周期律表第3b族原子またはn型伝導特性を与える周期律表第5b族原子を用いることができる。   Examples of the atoms that control the conductivity contained in the charge injection blocking layer include so-called impurities in the semiconductor field, and include a group 3b atom in the periodic table giving p-type conduction characteristics or a period giving n-type conduction characteristics. Table 5b group atoms can be used.

本発明において電荷注入阻止層中に含有される伝導性を制御する原子の含有量としては、本発明の目的が効果的に達成できるように所望にしたがって適宜決定される。   In the present invention, the content of the atoms for controlling the conductivity contained in the charge injection blocking layer is appropriately determined as desired so that the object of the present invention can be effectively achieved.

さらに、電荷注入阻止層には、炭素原子、窒素原子及び酸素原子の少なくとも一種を含有させることによって、該電荷注入阻止層に直接接触して設けられる他の層との間の密着性の向上をよりいっそう図ることができる。   Further, the charge injection blocking layer contains at least one of carbon atom, nitrogen atom and oxygen atom, thereby improving the adhesion between the charge injection blocking layer and another layer provided in direct contact with the charge injection blocking layer. More can be achieved.

該層に含有される炭素原子または窒素原子または酸素原子は該層中に万偏なく均一に分布されても良いし、あるいは層厚方向には万偏なく含有されてはいるが、不均一に分布する状態で含有している部分があってもよい。しかしながら、いずれの場合にも導電性支持体の表面と平行面内方向においては、均一な分布で万偏なく含有されることが面内方向における特性の均一化をはかる点からも好ましい。   The carbon atoms, nitrogen atoms, or oxygen atoms contained in the layer may be uniformly distributed in the layer or evenly contained in the layer thickness direction, but nonuniformly. There may be a portion contained in a distributed state. However, in any case, in the in-plane direction parallel to the surface of the conductive support, it is preferable that it is evenly distributed and contained evenly from the point of achieving uniform characteristics in the in-plane direction.

本発明における電荷注入阻止層の全層領域に含有される炭素原子及び/または窒素原子および/または酸素原子の含有量は、帯電特性、作製時の安定性を考え適宜決定される。また、本発明における電荷注入阻止層に含有される水素原子および/またはハロゲン原子は層内に存在する未結合手を補償し膜質の向上に効果を奏する。   In the present invention, the content of carbon atoms and / or nitrogen atoms and / or oxygen atoms contained in the entire layer region of the charge injection blocking layer is appropriately determined in consideration of charging characteristics and stability during production. In addition, hydrogen atoms and / or halogen atoms contained in the charge injection blocking layer in the present invention compensate for dangling bonds present in the layer, and are effective in improving the film quality.

本発明において、電荷注入阻止層の層厚は所望の電子写真特性が得られること、及び経済的効果等の点から好ましくは0.1〜5μm、より好ましくは0.3〜4μm、最適には0.5〜3μmとされるのが望ましい。   In the present invention, the layer thickness of the charge injection blocking layer is preferably from 0.1 to 5 μm, more preferably from 0.3 to 4 μm, optimally from the viewpoint of obtaining desired electrophotographic characteristics and economic effects. It is desirable to be 0.5 to 3 μm.

本発明において電荷注入阻止層を形成するには、前述の光導電層を形成する方法と同様の真空堆積法が採用される。   In order to form the charge injection blocking layer in the present invention, a vacuum deposition method similar to the method for forming the photoconductive layer described above is employed.

このほかに、本発明の画像形成装置用感光体においては、感光層1102の前記導電性支持体1101側に、少なくともアルミニウム原子、シリコン原子、水素原子または/及びハロゲン原子が層厚方向に不均一な分布状態で含有する層領域を有することが望ましい。   In addition, in the photoreceptor for an image forming apparatus of the present invention, at least aluminum atoms, silicon atoms, hydrogen atoms and / or halogen atoms are not uniform in the layer thickness direction on the conductive support 1101 side of the photosensitive layer 1102. It is desirable to have a layer region containing in a well distributed state.

また、本発明の画像形成装置用感光体に於いては、導電性支持体1101と光導電層1103あるいは電荷注入阻止層1105との間の密着性向上を図る目的で、例えば、Si3N4、SiO2、SiO、あるいはシリコン原子を母体とし、水素原子及び/またはハロゲン原子と、炭素原子及び/または酸素原子及び/または窒素原子とを含む非晶質材料等で構成される密着層を設けても良い。   Further, in the photoreceptor for an image forming apparatus of the present invention, for the purpose of improving the adhesion between the conductive support 1101 and the photoconductive layer 1103 or the charge injection blocking layer 1105, for example, Si3N4, SiO2, An adhesion layer made of an amorphous material or the like containing SiO or silicon atoms as a base and containing hydrogen atoms and / or halogen atoms and carbon atoms and / or oxygen atoms and / or nitrogen atoms may be provided.

更に、前述のごとく、支持体からの反射光による干渉模様の発生を防止するための光吸収層を設けても良い。これらの、電荷注入阻止層、光導電層、表面層等を組み合わせ、正又は負の感光体を作製する。   Furthermore, as described above, a light absorption layer for preventing the generation of interference patterns due to the reflected light from the support may be provided. A positive or negative photoreceptor is produced by combining these charge injection blocking layer, photoconductive layer, surface layer, and the like.

(b)本発明における感光体の製造方法
上記の感光体は、周知のCVD装置を使用して作成される。
(B) Method for Producing Photoreceptor in the Present Invention The above-described photoreceptor is prepared using a well-known CVD apparatus.

図3に、RF帯を用いた高周波プラズマCVD法(「RF−PCVD」と称する)の装置の一例を示す。この装置は大別すると、堆積装置(2100)、原料ガスの供給装置(2200)、反応容器(2111)内を減圧にするための排気装置(図示せず)から構成されている。堆積装置(2100)中の反応容器(2111)内には円筒状支持体(2112)、支持体加熱用ヒータ(2113)、原料ガス導入管(2114)が設置され、更に高周波マッチングボックス(2115)が接続されている。   FIG. 3 shows an example of a high-frequency plasma CVD method (referred to as “RF-PCVD”) using an RF band. This apparatus is roughly divided into a deposition apparatus (2100), a source gas supply apparatus (2200), and an exhaust apparatus (not shown) for reducing the pressure in the reaction vessel (2111). A cylindrical support (2112), a support heating heater (2113), a source gas introduction pipe (2114) are installed in a reaction vessel (2111) in the deposition apparatus (2100), and a high frequency matching box (2115). Is connected.

原料ガス供給装置(2200)は、SiH4、H2、CH4、B2H6、PH3等の原料ガスのボンベ(2221〜2226)とバルブ(2231〜2236、2241〜2246、2251〜2256)およびマスフローコントローラー(2211〜2216)から構成され、各原料ガスのボンベはバルブ(2260)を介して反応容器(2111)内のガス導入管(2114)に接続されている。   The source gas supply device (2200) includes source gas cylinders (2221 to 2226), valves (2231 to 2236, 2241 to 2246, 2251 to 2256), and mass flow controllers (2211 to 1221) such as SiH4, H2, CH4, B2H6, and PH3. 2216), and each gas cylinder is connected to a gas introduction pipe (2114) in the reaction vessel (2111) via a valve (2260).

また、図4に、VHF帯を用いた高周波プラズマCVD法(「VHF−PCVD」と称する)の装置の一例を示す。この装置は図3の堆積装置(2100)を図4に示す堆積装置(3100)に交換して原料ガス供給装置(2200)と接続することにより、VHF−PCVD法による製造装置とした例である。この装置は大別すると、真空気密化構造を成した減圧にし得る反応容器(3111)、原料ガスの供給装置(2200)、および反応容器内を減圧にするための排気装置(不図示)から構成されている。反応容器(3111)内には円筒状支持体(3112)、導電性支持体加熱用ヒータ(3113)、電極が設置され、電極には更に高周波マッチングボックス(3120)が接続されている。また、反応容器(3111)内は排気管(3121)を通じて不図示の拡散ポンプに接続されている。また、円筒状の導電性支持体(3112)によって取り囲まれた空間(3130)が放電空間を形成している。   FIG. 4 shows an example of a high-frequency plasma CVD method (referred to as “VHF-PCVD”) using a VHF band. This apparatus is an example of a manufacturing apparatus using the VHF-PCVD method by replacing the deposition apparatus (2100) of FIG. 3 with the deposition apparatus (3100) shown in FIG. 4 and connecting to the source gas supply apparatus (2200). . This apparatus is roughly divided into a reaction vessel (3111) that can be depressurized in a vacuum-tight structure, a source gas supply device (2200), and an exhaust device (not shown) for depressurizing the inside of the reaction vessel. Has been. A cylindrical support (3112), a conductive support heating heater (3113), and an electrode are installed in the reaction vessel (3111), and a high-frequency matching box (3120) is further connected to the electrode. The reaction vessel (3111) is connected to a diffusion pump (not shown) through an exhaust pipe (3121). A space (3130) surrounded by the cylindrical conductive support (3112) forms a discharge space.

(c)本発明における現像装置
本発明における画像形成ユニットにおいて用いる現像装置は、ブラックトナーが一成分現像方式であり、他色が磁気ブラシを構成する二成分系現像方式である。現像スリーブと感光体の最小間隙は。一成分現像方式が100〜500μm、二成分現像方式は350〜800μmであれば特に制限はなく、通常の現像装置を用いることができる。
(C) Developing Device in the Present Invention The developing device used in the image forming unit in the present invention is a two-component developing method in which black toner is a one-component developing method and the other colors constitute a magnetic brush. What is the minimum gap between the developing sleeve and the photoconductor? There is no particular limitation as long as the one-component developing method is 100 to 500 μm and the two-component developing method is 350 to 800 μm, and a normal developing device can be used.

図5に、画像形成ユニットに用いる現像装置の一例を示す。   FIG. 5 shows an example of a developing device used in the image forming unit.

図5において、感光ドラム4と対向して配置された現像装置9は、現像容器8、現像剤搬送手段としての現像スリーブ3、現像剤の溜り部5を規制する現像剤返し部材1、及び現像剤の穂高規制部材のとしてのブレード2を有している。現像装置9の内部は垂直方向に延在する隔壁6によって現像室(第1室)13と撹拌室(第2室)14とに区画され、隔壁6の上方部は開放されている。現像室13及び撹拌室14には、非磁性のカラートナーと磁性キャリアを含む二成分系現像剤が収容されており、現像室13で余分となった二成分系現像剤は撹拌室14側に回収される。   In FIG. 5, the developing device 9 disposed opposite to the photosensitive drum 4 includes a developing container 8, a developing sleeve 3 as a developer conveying means, a developer returning member 1 that regulates a developer reservoir 5, and a developing device. It has a blade 2 as an agent head height regulating member. The interior of the developing device 9 is partitioned into a developing chamber (first chamber) 13 and a stirring chamber (second chamber) 14 by a partition wall 6 extending in the vertical direction, and an upper portion of the partition wall 6 is open. The developing chamber 13 and the stirring chamber 14 contain a two-component developer containing a non-magnetic color toner and a magnetic carrier, and the two-component developer that has become redundant in the developing chamber 13 is placed on the stirring chamber 14 side. To be recovered.

現像室13及び撹拌室14には、それぞれ第1及び第2撹拌スクリュー11、12が配置されている。   First and second stirring screws 11 and 12 are arranged in the developing chamber 13 and the stirring chamber 14, respectively.

現像装置9の現像室13は、感光ドラム4に対面した現像領域に相当する位置が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ3が回転可能に配置されている。現像スリーブ3は非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転し、その内部には磁界発生手段である磁石(マグネットローラ)10が固定されている。現像スリーブ3はブレード2によって層厚規制にされた二成分系現像剤の層を担持搬送し、感光ドラム4と対向する現像領域で現像剤を感光ドラム4に供給して潜像を現像する。現像効率を向上させるために、現像スリーブ3には電源15から、例えば直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。   The developing chamber 13 of the developing device 9 has an opening at a position corresponding to the developing area facing the photosensitive drum 4, and the developing sleeve 3 is rotatably arranged so as to be partially exposed to the opening. The developing sleeve 3 is made of a nonmagnetic material, and rotates in the direction of the arrow in the drawing operation. A magnet (magnet roller) 10 serving as a magnetic field generating means is fixed inside the developing sleeve 3. The developing sleeve 3 carries and conveys a layer of a two-component developer whose layer thickness is regulated by the blade 2 and supplies the developer to the photosensitive drum 4 in a developing area facing the photosensitive drum 4 to develop the latent image. In order to improve the developing efficiency, a developing bias voltage in which an AC voltage is superimposed on a DC voltage, for example, is applied to the developing sleeve 3 from a power source 15.

現像装置9は、上記構成により、撹拌スクリュー11、12によって現像スリーブ3の表面に供給された二成分系現像剤を、マグネットローラ10の磁力にて磁気ブラシの状態で保持し、これを現像スリーブ3の回転に基づいて感光ドラム4との対向部(現像領域)に搬送すると共に、現像剤返し部材1及びブレード2で、磁気ブラシを穂切りして現像領域に搬送される現像剤量を適正に維持する。   With the above-described configuration, the developing device 9 holds the two-component developer supplied to the surface of the developing sleeve 3 by the stirring screws 11 and 12 in the state of a magnetic brush by the magnetic force of the magnet roller 10, and holds this in the developing sleeve. 3 is transported to a portion (development area) opposite to the photosensitive drum 4 based on the rotation of 3, and the developer returning member 1 and the blade 2 cut off the magnetic brush and feed the developer amount to the development area appropriately. To maintain.

更に説明すると、このような現像装置のマグネットローラ10は、5極構成からなり、現像室撹拌スクリュー11で撹拌された現像剤は、汲み上げのための搬送用磁極(汲み上げ極)N2の磁力で拘束され、現像スリーブ3の回転により現像剤溜り部5へ搬送される。現像剤量は現像剤返し部材1で規制され、安定した現像剤を拘束するために、ある一定以上の磁束密度を有する搬送用磁極(カット極)S2で十分に拘束し、そして磁気ブラシを形成しつつ搬送される。次いで、ブレード、即ち、穂高規制部材2で磁気ブラシを穂切りして現像剤量を適正にし、搬送用磁極N1で搬送される。更に、現像極S1で画像形成装置本体側に設けられたバイアス電源15を介して現像スリーブ3に直流及び/または交互電界の重畳されたバイアス電圧が印加され、現像スリーブ3上のトナーが感光ドラム4の静電潜像側に移動され、該静電潜像は、トナー像として顕像化される。画像形成ユニットにおいて用いる露光装置は、通常のものを用いればよい。即ち、正帯電性トナーにて、正帯電の感光体を用いる場合はイメージ露光で潜像形成を行い、負帯電の感光体を用いる場合はバックスキャン露光で潜像形成を行う。画像形成ユニットには、図1に示すようにその他、転写帯電装置等の転写手段、クリーニング装置等が具備されることも好ましく、これらも通常の画像形成装置に用いられるものを用いれば良い。   More specifically, the magnet roller 10 of such a developing device has a five-pole configuration, and the developer stirred by the developing chamber stirring screw 11 is restrained by the magnetic force of the conveying magnetic pole (pumping pole) N2 for pumping. Then, the developer is conveyed to the developer reservoir 5 by the rotation of the developing sleeve 3. The developer amount is regulated by the developer returning member 1, and in order to restrain the stable developer, the developer magnetic pole (cut pole) S2 having a magnetic flux density of a certain level or more is sufficiently restrained to form a magnetic brush. While being conveyed. Next, the magnetic brush is trimmed by the blade, that is, the head height regulating member 2 so that the developer amount is appropriate, and the developer is conveyed by the conveying magnetic pole N1. Further, a bias voltage in which a direct current and / or an alternating electric field is superimposed is applied to the developing sleeve 3 via a bias power source 15 provided on the image forming apparatus main body side at the developing pole S1, and the toner on the developing sleeve 3 is transferred to the photosensitive drum. 4 is moved to the electrostatic latent image side, and the electrostatic latent image is visualized as a toner image. An ordinary exposure apparatus may be used for the image forming unit. That is, with a positively chargeable toner, a latent image is formed by image exposure when a positively charged photoreceptor is used, and a latent image is formed by backscan exposure when a negatively charged photoreceptor is used. As shown in FIG. 1, the image forming unit preferably further includes a transfer unit such as a transfer charging device, a cleaning device, and the like, and these may be those used in a normal image forming apparatus.

一成分現像装置の一例を図6に示す。現像剤を収容する現像容器8D、第4の現像スリーブとして現像容器8Dの開口部に回転自在に設けられている現像スリーブ3D、現像スリーブ3D上の現像剤量を規制するブレード2D、現像スリーブ3D内に固定された磁界発生手段としてのマグネットロール5、及び現像容器8Dに収容されている現像剤を攪拌する攪拌部材7を有している。現像スリーブ3Dには電源15Dが接続されており、この電源15Dは現像スリーブ3Dに所望の現像バイアスを印加するように構成されている。   An example of a one-component developing device is shown in FIG. A developing container 8D for containing the developer, a developing sleeve 3D that is rotatably provided as an opening of the developing container 8D as a fourth developing sleeve, a blade 2D that regulates the amount of developer on the developing sleeve 3D, and a developing sleeve 3D It has a magnet roll 5 as a magnetic field generating means fixed inside, and an agitating member 7 for agitating the developer contained in the developing container 8D. A power supply 15D is connected to the developing sleeve 3D, and the power supply 15D is configured to apply a desired developing bias to the developing sleeve 3D.

本発明は、中間転写体を介してまたは介さずに転写材へ転写させる方式に良好に用いられるが、特に中間転写体を介した場合に好ましく用いられる。   The present invention is favorably used for a method of transferring to a transfer material with or without an intermediate transfer member, but is particularly preferably used when an intermediate transfer member is used.

<2>本発明における現像剤
次に本発明における現像剤及びトナーについて説明する。
<2> Developer in the Present Invention Next, the developer and toner in the present invention will be described.

本発明におけるカラートナー(イエロートナー、マゼンタトナー、シアントナー)は、正帯電性の非磁性トナーであり、二成分系現像剤として磁性キャリアと共に用いられ、ブラックトナーは正帯電性の磁性トナーである。   The color toner (yellow toner, magenta toner, cyan toner) in the present invention is a positively chargeable non-magnetic toner, used as a two-component developer together with a magnetic carrier, and the black toner is a positively chargeable magnetic toner. .

また、本発明においては、各トナーの着色力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの通常一回定着後の各色画像濃度(D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bk)が1.0〜1.8となり、且つイエロー、マゼンタ、シアン3色のD0.5の最大値と最小値の差が0〜0.5のトナーを用いる。 Further, in the present invention, the color strength of each toner is set so that each color image is normally fixed once when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2. The density (D0.5Y, D0.5M, D0.5C, D0.5Bk) is 1.0 to 1.8, and the difference between the maximum value and the minimum value of D0.5 for three colors of yellow, magenta, and cyan is 0. Use ~ 0.5 toner.

転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの通常一回定着後の各色画像濃度(D0.5)は、トナー中の着色剤の添加量、着色剤の分散により変化することができる。D0.5が1.0以下の場合、a−Si感光体を用い、帯電電位が十分に取れた条件で画像形成を行うと、濃度の低下を招く傾向がある。 When the amount of unfixed toner on the transfer material (M / S) is M / S = 0.5 mg / cm 2 , each color image density (D0.5) after one-time fixing is usually determined by the colorant in the toner. It can be changed depending on the amount added and the dispersion of the colorant. When D0.5 is 1.0 or less, if an a-Si photosensitive member is used and image formation is performed under conditions where the charged potential is sufficiently high, the density tends to decrease.

D0.5を顔料の添加量のみで調製する場合、トナー中の顔料が過多になるため、トナーの帯電阻害が起こったり、粘弾性の変化に伴い定着性が異なったりする。さらに耐久途中での顔料のトナーからの脱離が起こり易くなり、カブリやフィルミング、ひいてはブレード、スリーブへのスペントが発生し易くなり、透明性も悪化する。そのため、添加量だけでなく、顔料の選定、分散、状態を考えD0.5を制御することが好ましい。しかしながら、トナーの帯電阻害、粘弾性を制御してD0.5を大きくした場合についても、D0.5が1.8より大きい場合、ハーフトーンの再現性が低下し、加えて、濃度階調性が急激に立ち上がり、環境変動に対する制御が厳しくなるため、好ましくない。よって、本発明のトナーの着色力D0.5は1.0〜1.8が望ましく、好ましくは1.1〜1.7が良い。   When D0.5 is prepared only by the amount of pigment added, the amount of pigment in the toner becomes excessive, so that charging of the toner is inhibited or the fixing property varies with changes in viscoelasticity. Further, the pigment is easily detached from the toner during the durability, and fogging, filming, and thus spent on the blade and sleeve are easily generated, and the transparency is also deteriorated. Therefore, it is preferable to control D0.5 in consideration of not only the addition amount but also pigment selection, dispersion, and state. However, even when D0.5 is increased by controlling charging inhibition and viscoelasticity of the toner, if D0.5 is larger than 1.8, halftone reproducibility is lowered, and in addition, density gradation Rises rapidly, and control over environmental fluctuations becomes strict, which is not preferable. Therefore, the coloring power D0.5 of the toner of the present invention is desirably 1.0 to 1.8, and preferably 1.1 to 1.7.

また、イエロー、マゼンタ、シアン3色のD0.5の最大値と最小値の差が0.5より大きい場合、各色同一画像濃度部でのグロス差が大きくなり、高画質な画像を得にくくなる。さらに、各トナーの有する環境特性をひろいやすくなり、温度、湿度によりフルカラー形成時の色バランスが崩れやすくなる。そのため、イエロー、マゼンタ、シアン3色のD0.5の最大値と最小値の差は0〜0.5の範囲に設定するのが好ましい。より好ましくは0〜0.4である。   In addition, when the difference between the maximum value and the minimum value of D0.5 for the three colors of yellow, magenta, and cyan is greater than 0.5, the difference in gloss at the same image density portion of each color increases, making it difficult to obtain a high-quality image. . Furthermore, the environmental characteristics of each toner are easily expanded, and the color balance at the time of full color formation is easily lost due to temperature and humidity. Therefore, the difference between the maximum value and the minimum value of D0.5 for the three colors of yellow, magenta, and cyan is preferably set in the range of 0 to 0.5. More preferably, it is 0-0.4.

次に本発明に用いられる顔料について説明する。本発明においては、特に顔料の種類を限定するものではないが、樹脂への分散性、色再現性の向上、着色力の高さ、耐光性の高さ、更には帯電的な阻害因子とならないこと等々を考慮して、適宜決定される。   Next, the pigment used in the present invention will be described. In the present invention, the type of the pigment is not particularly limited, but it does not become a dispersibility to the resin, an improvement in color reproducibility, a high coloring power, a high light resistance, and a charging inhibitor. It is determined as appropriate in consideration of the above.

イエロートナーに用いられるイエロー顔料としてはシイ・アイ・ピグメントイエロー(C.I.Pigment Yellow)74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180、185が挙げられる。   Examples of the yellow pigment used in the yellow toner include CI Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180, and 185.

マゼンタトナーに用いられるマゼンタ顔料としては、キナクリドン系の顔料、シイ・アイ・ピグメントレッド(C.I.Pigment Red)48:2、57:1、58:2、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)5、31、146、147、150、184、187、238、245、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)185、265が挙げられる。   As the magenta pigment used in the magenta toner, a quinacridone pigment, CI Pigment Red (CI Pigment Red) 48: 2, 57: 1, 58: 2, or Shii Eye Pigment Red ( CI Pigment Red) 5, 31, 146, 147, 150, 184, 187, 238, 245, or CI Pigment Red 185, 265.

シアントナーに用いられるシアン顔料としては、Cu−フタロシアニン顔料又は、Al−フタロシアニン顔料が挙げられる。Cu−フタロシアニン顔料としては、下記式(I)で示される構造を有するフタロシアニン骨格にフタルイミドメチル基を1〜5個置換した銅フタロシアニン顔料であってもよい。   Examples of the cyan pigment used in the cyan toner include a Cu-phthalocyanine pigment and an Al-phthalocyanine pigment. The Cu-phthalocyanine pigment may be a copper phthalocyanine pigment in which 1 to 5 phthalimidomethyl groups are substituted on a phthalocyanine skeleton having a structure represented by the following formula (I).

Figure 2005215592
Figure 2005215592

ブラックトナーに用いられるブラック顔料としては、黒色の磁性を有するものであれば良いが、マグネタイトが好ましく用いられる。   The black pigment used in the black toner is not particularly limited as long as it has black magnetism, but magnetite is preferably used.

これらの顔料を用いることにより、結着樹脂中の顔料の分散性が上がり、その結果着色力が上がり、低電位現像が可能となり、良好なフルカラー画像を形成できる。   By using these pigments, the dispersibility of the pigment in the binder resin is improved, and as a result, the coloring power is improved, low-potential development is possible, and a good full-color image can be formed.

イエロー顔料の含有量としては、OHPフィルムの透過性に対し敏感に反映するイエロートナーについては、結着樹脂100質量部に対して12質量部以下であり、好ましくは0.5〜8質量部が好ましい。12質量部を越えると、イエローの混合色であるグリーン、レッド、また画像としては人間の肌色の再現性に劣る傾向がある。   The yellow pigment content is 12 parts by mass or less, preferably 0.5 to 8 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin, with respect to the yellow toner sensitively reflecting the transparency of the OHP film. preferable. When the amount exceeds 12 parts by mass, the reproducibility of the mixed colors of yellow, green, red, and human skin color as an image tends to be inferior.

マゼンタトナー及びシアントナーについては、マゼンタ顔料又はシアン顔料の含有量は、結着樹脂100質量部に対しては15質量部以下、より好ましくは0.1〜9質量部が好ましい。ブラックトナーについては、ブラック顔料の含有量は、結着樹脂100質量部に対しては15質量部以下、より好ましくは0.1〜9質量部が好ましい。本発明に係るトナーを作製するには、結着樹脂に、必要に応じて、着色剤としての顔料または染料、荷電制御剤、その他の制御剤等を加えて、ボールミル等の混合機により、充分混合してから、加熱ロール、ニーダー、エクストルーダー等の熱混練機を用いて溶融、練肉して樹脂類を互いに溶融させた中に、顔料または染料を分散または溶解させ、冷却固化後粉砕及び厳密な分級を行って、本発明に係るトナー粒子を得ることが出来る。ただ、前記画像濃度(D0.5)が、1.0〜1.8となる着色力を有するトナーを得るためには、トナーを作成する際に下記に示す顔料分散方法を行うことが好ましい。   With respect to the magenta toner and the cyan toner, the content of the magenta pigment or the cyan pigment is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. For the black toner, the black pigment content is preferably 15 parts by mass or less, more preferably 0.1 to 9 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. In order to produce the toner according to the present invention, a pigment or dye as a colorant, a charge control agent, other control agents, and the like are added to the binder resin as necessary, and the mixture is sufficiently mixed with a mixer such as a ball mill. After mixing, using a heat kneader such as a heating roll, kneader, extruder, etc., while melting and kneading to melt the resins together, the pigments or dyes are dispersed or dissolved, cooled, solidified and ground The toner particles according to the present invention can be obtained by performing strict classification. However, in order to obtain a toner having a coloring power with the image density (D0.5) of 1.0 to 1.8, it is preferable to perform the pigment dispersion method shown below when preparing the toner.

すなわち、本発明において、前述のようにトナーの粒子中の顔料粒子が特定の分散状態を達成するには、第1の結着樹脂と、分散媒に対して不溶性の顔料粒子を5〜50質量%含有するペースト顔料とを、混練機または混合機に仕込み、非加圧下で混合しながら、加熱して第1の結着樹脂を溶融させ、ペースト顔料すなわち液相中の顔料を、加熱されている第1の結着樹脂すなわち溶融樹脂相に移行させた後、第1の結着樹脂及び顔料粒子を溶融混練し、液体分を除去蒸発させて乾燥し、第1の結着樹脂及び顔料粒子を有する第1の混練物を得、次いで第1の混練物に第2の結着樹脂、さらに必要に応じて電荷制御剤等の添加物等を加えた混合物を、加熱溶融混練して第2の混練物を得、得られた第2の混練物を冷却後粉砕及び分級してトナー化することが好ましい。ここで、第1の結着樹脂と第2の結着樹脂は、同じであっても異なる結着樹脂であっても構わない。   That is, in the present invention, in order to achieve a specific dispersion state of the pigment particles in the toner particles as described above, 5 to 50 mass of the first binder resin and the pigment particles insoluble in the dispersion medium are used. 1% of the paste pigment is charged into a kneader or mixer and heated while mixing without pressure to melt the first binder resin, and the paste pigment, that is, the pigment in the liquid phase is heated. The first binder resin and the pigment particles are transferred to the first binder resin, that is, the molten resin phase, and then the first binder resin and the pigment particles are melt-kneaded, the liquid is removed and evaporated to dryness. Then, a mixture obtained by adding a second binder resin and, if necessary, an additive such as a charge control agent to the first kneaded product is heated and melt-kneaded to obtain a second kneaded product. And kneaded and classified the second kneaded material obtained after cooling. It is preferable that the reduction. Here, the first binder resin and the second binder resin may be the same or different binder resins.

本発明において、上記ペースト顔料とは、第1の混練物製造工程において該顔料粒子がただの一度も乾燥工程を経ずに存在している状態を指す。換言すれば、顔料粒子がほぼ一次粒子の状態で全ペースト顔料に対して5〜50質量%存在している状態である。ペースト顔料中の残りの50〜95質量%は若干の分散剤及び助剤などと共に大部分の揮発性の液体が占めている。該揮発性の液体は、一般の加熱によって蒸発する液体であれば特に何ら限定するものではないが、本発明において特に好ましく用いられ、エコロジー的にも好ましく用いられる液体は水である。本発明において、不溶性の顔料粒子とは、ペースト顔料中の揮発性の液体である分散媒に不溶の顔料粒子であり、ペースト顔料中に分散しうるものである。例えば揮発性液体に水を選択した場合は、水に不溶の顔料粒子は全て不溶性の顔料粒子である。   In the present invention, the paste pigment refers to a state in which the pigment particles exist in the first kneaded product production process without passing through the drying process. In other words, the pigment particles are in the state of approximately 50% by mass with respect to the total paste pigment in the state of primary particles. The remaining 50 to 95% by mass in the paste pigment is occupied by most volatile liquids along with some dispersants and auxiliaries. The volatile liquid is not particularly limited as long as it is a liquid that evaporates by general heating, but is particularly preferably used in the present invention, and the liquid that is also preferably used ecologically is water. In the present invention, insoluble pigment particles are pigment particles that are insoluble in a dispersion medium, which is a volatile liquid in the paste pigment, and can be dispersed in the paste pigment. For example, when water is selected as the volatile liquid, all the water-insoluble pigment particles are insoluble pigment particles.

本発明に用いられるペースト顔料は、水不溶性の顔料粒子を5〜50質量%、より好ましくは5〜45質量%含有していることが良い。不溶性顔料の含有量が50質量%を超える場合には、結着樹脂への分散効率が低く、混練温度を高く、もしくは混練時間を長く設定しなくてはならない。さらには混練装置に強力なスクリューやパドル構成が必須となり、高分子鎖切断を引き起こし易くなる。   The paste pigment used in the present invention preferably contains 5 to 50 mass%, more preferably 5 to 45 mass%, of water-insoluble pigment particles. When the content of the insoluble pigment exceeds 50% by mass, the dispersion efficiency into the binder resin is low, the kneading temperature must be high, or the kneading time must be set long. Furthermore, a powerful screw or paddle configuration is essential for the kneading apparatus, which easily causes polymer chain breakage.

逆にペースト顔料が固形分で5質量%より少ない不溶性顔料を含有している時は、目的とする顔料含有量を得るためには、ペースト顔料を混合装置に多量に投入せざるを得ず、混合装置が大型化するので好ましくない。さらに、5質量%未満では、第一の混練時以後の工程での水除去の工程を強化して、水を完全に飛ばさなくてはならなくなり、結果的に結着樹脂に大きな負荷を与えてしまうことになる。   Conversely, when the paste pigment contains less than 5% by weight of an insoluble pigment in solid content, in order to obtain the desired pigment content, a large amount of paste pigment must be introduced into the mixing device, This is not preferable because the mixing apparatus becomes large. Further, if it is less than 5% by mass, the water removal process in the process after the first kneading must be strengthened and water must be completely blown off, resulting in a large load on the binder resin. It will end up.

ペースト顔料と結着樹脂とを混練もしくは混合する際は、固形分換算での顔料と結着樹脂との割合が10:90〜50:50、好ましくは15:85〜45:55が良い。   When the paste pigment and the binder resin are kneaded or mixed, the ratio of the pigment and the binder resin in terms of solid content is 10:90 to 50:50, preferably 15:85 to 45:55.

結着樹脂に対するペースト顔料の割合が10質量%より小さい時は、ペースト顔料に対して多量の結着樹脂を混練機に仕込まねばならず、混練物中で顔料の偏析が起こり易く、これを均一にするためには、混練時間を長く設定せざるを得ない。この場合、結着樹脂に余計な負荷をかけてしまい、目的とする樹脂特性が得られにくい。   When the ratio of the paste pigment to the binder resin is less than 10% by mass, a large amount of the binder resin must be charged into the kneading machine with respect to the paste pigment, and the segregation of the pigment easily occurs in the kneaded product. In order to achieve this, the kneading time must be set longer. In this case, an excessive load is applied to the binder resin, and it is difficult to obtain desired resin characteristics.

結着樹脂に対する顔料の割合が50質量%より多い時は、液相中の顔料粒子の結着樹脂への移行がスムーズに行なわれにくく、加えて、顔料粒子の移行後の溶融混練時においても、混練物は均一な溶融状態を示しにくく、結果的に良好な分散性が得られにくい。   When the ratio of the pigment to the binder resin is more than 50% by mass, the transition of the pigment particles in the liquid phase to the binder resin is not easily performed, and in addition, even during melt kneading after the migration of the pigment particles The kneaded product hardly exhibits a uniform molten state, and as a result, it is difficult to obtain good dispersibility.

本発明においては、非加圧下で溶融混練することが好ましく、その理由は、加圧下ではペースト顔料中の液体(たとえば水)が、結着樹脂を攻撃し、加水分解反応を一部引き起こす、あるいは結着樹脂の変質を引き起こす可能性もあり、耐オフセット性が低下する場合もある。よって本発明においては、非加圧下で第1の結着樹脂とペースト顔料との溶融混練を行うことが好ましい。   In the present invention, it is preferable to melt-knead under non-pressurization because the liquid (for example, water) in the paste pigment attacks the binder resin under pressure and causes some hydrolysis reaction, or There is also a possibility that the binder resin may be deteriorated, and the offset resistance may be lowered. Therefore, in the present invention, it is preferable to melt-knead the first binder resin and the paste pigment under no pressure.

本発明に用いる混練装置としては、加熱ニーダー、一軸押し出し機、二軸押し出し機、ニーダーなどが挙げられ、特に好ましくは加熱ニーダーが挙げられる。   Examples of the kneading apparatus used in the present invention include a heating kneader, a single screw extruder, a twin screw extruder, a kneader, and the like, and particularly preferably a heating kneader.

本発明に用いられる結着樹脂としては、従来電子写真用の結着樹脂として知られる各種の樹脂が用いられる。   As the binder resin used in the present invention, various resins conventionally known as binder resins for electrophotography are used.

例えば、ポリスチレン、スチレン・ブタジエン共重合体、スチレン・アクリル共重合体等のスチレン系共重合体、ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル共重合体、フェノール系樹脂、エポキシ系樹脂、アクリルフタレート樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエステル樹脂、マレイン酸系樹脂等が用いられるが、本発明としては結着樹脂としてポリエステル系の樹脂を主成分として用いたとき、良好な顔料分散性と、帯電安定性が図れる。   For example, polystyrene, styrene copolymer such as styrene / butadiene copolymer, styrene / acryl copolymer, polyethylene, ethylene vinyl acetate copolymer, phenol resin, epoxy resin, acrylic phthalate resin, polyamide resin, polyester Resin, maleic acid resin, and the like are used. In the present invention, when a polyester resin is used as a main component as a binder resin, good pigment dispersibility and charging stability can be achieved.

以下ポリエステル系の樹脂についてさらに詳しく述べる。   The polyester resin will be described in more detail below.

ポリエステル樹脂は、アルコール成分と酸成分との縮重合により得られるが、本発明において好ましく用いられるポリエステル樹脂を構成する酸成分としては、例えば、芳香族系ジカルボン酸類としてはテレフタル酸、イソフタル酸、フタル酸、ジフェニル−P,P’−ジカルボン酸、ナフタレン−2,7−ジカルボン酸、ナフタレン−2,6−ジカルボン酸、ジフェニルメタン−P,P’−ジカルボン酸、ベンゾフェノン−4,4’−ジカルボン酸、1,2−ジフェノキシエタン−P,P’−ジカルボン酸が使用でき、それ以外の酸としてはマレイン酸、フマル酸、グリタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸、メサコン酸、イタコン酸、シトラコン酸、セバチン酸、これらの酸の無水物、低級アルキルエステルが使用できる。   The polyester resin is obtained by polycondensation of an alcohol component and an acid component. Examples of the acid component constituting the polyester resin preferably used in the present invention include terephthalic acid, isophthalic acid, phthalic acid as aromatic dicarboxylic acids. Acid, diphenyl-P, P′-dicarboxylic acid, naphthalene-2,7-dicarboxylic acid, naphthalene-2,6-dicarboxylic acid, diphenylmethane-P, P′-dicarboxylic acid, benzophenone-4,4′-dicarboxylic acid, 1,2-diphenoxyethane-P, P′-dicarboxylic acid can be used, and other acids include maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, mesaconic acid, Itaconic acid, citraconic acid, sebacic acid, anhydrides of these acids, lower alkyl esters Tell can be used.

2価のアルコールとしては、下記式(II)で表されるジオールが挙げられる。   Examples of the divalent alcohol include diols represented by the following formula (II).

Figure 2005215592
(式中、R1は炭素数2〜5のアルキレン基であり、X,Yは正数であり、2≦X+Y≦6)
Figure 2005215592
(Wherein R 1 is an alkylene group having 2 to 5 carbon atoms, X and Y are positive numbers, 2 ≦ X + Y ≦ 6)

例えば、ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシエチレン(2)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(6)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン、ポリオキシプロピレン(13)−2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニル)プロパン等が挙げられる。   For example, polyoxypropylene (2,2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxyethylene (2) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane, polyoxypropylene (6) Examples include -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane and polyoxypropylene (13) -2,2-bis (4-hydroxyphenyl) propane.

その他の2価のアルコールとしては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、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、ネオペンチルグリコール、1,4−ブテンジオール等のジオール類、1,4−ビス(ヒドロキシメチル)シクロヘキサン、及びビスフェノールA、水素添加ビスフェノールAが挙げられる。   Examples of other divalent alcohols include ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, neopentyl glycol, and 1,4-butenediol. Diols such as 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, bisphenol A, and hydrogenated bisphenol A.

本発明におけるポリエステル樹脂は、例えばn−ドデセニル基、イソドデセニル基、n−ドデシル基、イソドデシル基、イソオクチル基等を有したマレイン酸、フマル酸、グルタル酸、コハク酸、マロン酸、アジピン酸等の、アルキルもしくはアルケニル置換基を有する酸及び/又は、エチレングリコール、1,3−プロピレンジオール、テトラメチレングリコール、1,4−ブチレンジオール、1,5−ペンチルジオール等のアルコールを含んでいても良い。   Examples of the polyester resin in the present invention include n-dodecenyl group, isododecenyl group, n-dodecyl group, isododecyl group, isooctyl group and the like, such as maleic acid, fumaric acid, glutaric acid, succinic acid, malonic acid, adipic acid, It may contain an acid having an alkyl or alkenyl substituent and / or an alcohol such as ethylene glycol, 1,3-propylenediol, tetramethylene glycol, 1,4-butylenediol, 1,5-pentyldiol.

本発明のトナーに用いるポリエステル樹脂を得る製造方法としては、例えば以下の方法が挙げられる。   Examples of the production method for obtaining the polyester resin used in the toner of the present invention include the following methods.

まず線状の縮合体を形成させ、その過程で目標の酸価が水酸基価の1.5〜3倍となるように分子量を調整し、かつ分子量が均一となるように従来よりもゆっくり、かつ徐々に縮合反応が進むように、例えば(i)従来よりも低温かつ長時間反応させる、(ii)エステル化剤を減少させる、(iii)反応性の低いエステル化剤を用いる、又は(iv)これらの方法を組み合わせて用いる、などにより、反応を制御する。その後、その条件下で架橋酸成分、及び必要に応じてエステル化剤をさらに加え、反応させ3次元縮合体を形成させる。さらに昇温し、分子量分布が均一になるようにゆっくり、長時間反応させ、架橋反応を進め、水酸基価または酸価またはMI(Melt Index)値が目標値まで低下した時反応を終了し、ポリエステル樹脂を得る。   First, a linear condensate is formed, and in the process, the molecular weight is adjusted so that the target acid value becomes 1.5 to 3 times the hydroxyl value, and the molecular weight becomes uniform more slowly than before. In order for the condensation reaction to proceed gradually, for example, (i) the reaction is carried out at a lower temperature for a longer time than before, (ii) the esterifying agent is reduced, (iii) a less reactive esterifying agent is used, or (iv) The reaction is controlled by using a combination of these methods. Thereafter, a crosslinking acid component and, if necessary, an esterifying agent are further added under the conditions, and reacted to form a three-dimensional condensate. The temperature is further raised, the reaction is slowly performed for a long time so that the molecular weight distribution becomes uniform, the crosslinking reaction proceeds, and when the hydroxyl value or acid value or MI (Melt Index) value falls to the target value, the reaction is terminated. Obtain a resin.

なお、本発明においてポリエステル樹脂は、酸価が35mgKOH/g以下であることが好ましく、さらには30mgKOH/g以下であることがより好ましい。酸価が35mgKOH/gであると、各環境において優れた帯電安定性が得られる。ポリエステル樹脂の酸価が35mgKOH/gより大きい場合には、良好にトナーを正帯電にすることが困難になり、画像濃度薄やカブリといった画像欠陥を起こしやすい。   In the present invention, the polyester resin preferably has an acid value of 35 mgKOH / g or less, and more preferably 30 mgKOH / g or less. When the acid value is 35 mgKOH / g, excellent charging stability can be obtained in each environment. When the acid value of the polyester resin is larger than 35 mgKOH / g, it becomes difficult to make the toner positively charged well, and image defects such as thin image density and fog are likely to occur.

本発明において、トナーの保存性と定着性、さらには他のトナーとの混色性を考慮した場合、トナーのガラス転移温度は50〜70℃、好ましくは52〜68℃であることが良い。トナーのガラス転移温度を上記範囲とするには、トナー中の結着樹脂が上記範囲のガラス転移温度を有するものを用いればよい。本発明に用いる結着樹脂のガラス転移温度を上記範囲とするには、分子量、材質等から適宜決定すれば良い。トナーのガラス転移温度が50℃未満の場合には、定着性には優れるものの、耐オフセット性が低下し、定着ローラへの汚染や定着ローラへの巻き付きが発生することがあるので好ましくない。さらに定着後の画像表面のグロスが高くなりすぎて画像品位が低下することがあるので好ましくない。   In the present invention, considering the storage stability and fixability of the toner, and the color mixing with other toners, the glass transition temperature of the toner is preferably 50 to 70 ° C., preferably 52 to 68 ° C. In order to set the glass transition temperature of the toner within the above range, a binder resin in the toner having a glass transition temperature within the above range may be used. In order to set the glass transition temperature of the binder resin used in the present invention within the above range, it may be appropriately determined from the molecular weight, the material, and the like. When the glass transition temperature of the toner is less than 50 ° C., although the fixing property is excellent, the offset resistance is reduced, and the fixing roller may be contaminated or wound around the fixing roller. Furthermore, since the gloss on the image surface after fixing becomes too high, the image quality may be deteriorated.

一方、トナーのガラス転移温度が70℃よりも高い場合には、定着性が悪化する傾向があるため、複写機本体の設定定着温度を上げざるを得ず、得られた画像は一般にグロスが低く、かつフルカラートナー用としては混色性が低下する。本発明に用いられる結着樹脂は、数平均分子量(Mn)が好ましくは1500〜20000、より好ましくは2000〜15000、重量平均分子量(Mw)が好ましくは6000〜100000、より好ましくは8000〜80000であり、Mw/Mnが好ましくは2〜10であることが良い。上記条件を満足している結着樹脂は熱定着性が良好で、着色剤の分散性が向上し、カラートナーの帯電量の変動が少なくなり、画像品質の信頼性が向上する。   On the other hand, if the glass transition temperature of the toner is higher than 70 ° C., the fixability tends to deteriorate, so the set fixing temperature of the copying machine main body has to be raised, and the resulting image generally has a low gloss. In addition, the color mixing property is reduced for a full color toner. The binder resin used in the present invention has a number average molecular weight (Mn) of preferably 1500 to 20000, more preferably 2000 to 15000, and a weight average molecular weight (Mw) of preferably 6000 to 100,000, more preferably 8000 to 80000. Yes, Mw / Mn is preferably 2-10. A binder resin that satisfies the above conditions has good thermal fixability, improved dispersibility of the colorant, less variation in the charge amount of the color toner, and improved image quality reliability.

結着樹脂の数平均分子量(Mn)が1500未満の場合又は重量平均分子量(Mw)が6000未満の場合には、いずれも定着画像表面の平滑性は高く見た感じの鮮やかさはあるものの、耐久においてオフセットが発生しやすくなり、さらに、耐保存安定性が低下し、現像装置内でのトナー融着の発生といった新たな問題も懸念される。さらに、トナー粒子製造時におけるトナー原料の溶融混練時にシェアがかかり難く、有彩色の着色剤の分散性が低下し易く、トナーの着色力の低下やトナーの帯電量の変動が生じ易い。   In the case where the number average molecular weight (Mn) of the binder resin is less than 1500 or the weight average molecular weight (Mw) is less than 6000, the smoothness of the surface of the fixed image is high, but the vividness of the look is high. In the endurance, offset tends to occur, storage stability is lowered, and there are concerns about new problems such as occurrence of toner fusion in the developing device. Further, it is difficult to apply a share when the toner raw material is melt-kneaded at the time of producing the toner particles, the dispersibility of the chromatic colorant is likely to be lowered, the toner coloring power is lowered, and the toner charge amount is likely to be changed.

結着樹脂の数平均分子量(Mn)が20000を超える場合又は重量平均分子量(Mw)が100000を越える場合は、いずれも、耐オフセット性に優れるものの、定着設定温度を高くせざるを得ないし、さらに、仮に顔料の分散の程度をコントロールできたとしても、画像部での表面平滑性が低下する傾向があり色再現性が低下し易くなってしまう。   In the case where the number average molecular weight (Mn) of the binder resin exceeds 20000 or the weight average molecular weight (Mw) exceeds 100,000, both have excellent offset resistance, but the fixing set temperature must be increased, Furthermore, even if the degree of pigment dispersion can be controlled, the surface smoothness in the image area tends to decrease, and the color reproducibility tends to decrease.

結着樹脂のMw/Mnが2未満の場合には、分子量自体が小さくなることから、前述の分子量が小さい場合と同様に耐久によるオフセット現像、耐保存安定性の低下、現像装置内でのトナー融着が生じ易くなり、さらに、トナーの帯電量のばらつきが生じ易い。   When the Mw / Mn of the binder resin is less than 2, the molecular weight itself is small, and as in the case of the small molecular weight, offset development due to durability, reduction in storage stability, and toner in the developing device. Fusing tends to occur, and toner charge amount variation tends to occur.

結着樹脂のMw/Mnが10を越える場合には、耐オフセット性に優れるものの、定着設定温度を高くせざるを得ないし、さらに、仮に顔料の分散の程度をコントロールできたとしても、画像部での表面滑性が低下する傾向があり、色再現性が低下し易くなってしまう。   When the Mw / Mn of the binder resin exceeds 10, although the offset resistance is excellent, the fixing set temperature must be increased, and even if the degree of pigment dispersion can be controlled, the image area There is a tendency that the surface smoothness at the surface is lowered, and the color reproducibility tends to be lowered.

また、本発明のトナーは、フローテスターカーブより、算出される軟化点温度Tmが85℃≦Tm≦120℃であることが好ましい。   The toner of the present invention preferably has a softening point temperature Tm calculated from a flow tester curve of 85 ° C. ≦ Tm ≦ 120 ° C.

トナーの軟化点温度Tmが120℃より高いときは、耐オフセット性に優れるものの、定着設定温度を高くせざるを得ないし、また、仮に顔料の分散の程度をコントロールできたとしても、画像部での表面平滑性が大幅に低下する傾向があり、高い色再現性は望めなくなってしまう。   When the softening point temperature Tm of the toner is higher than 120 ° C., although it has excellent offset resistance, the fixing set temperature must be increased, and even if the degree of pigment dispersion can be controlled, There is a tendency for the surface smoothness of the toner to greatly decrease, and high color reproducibility cannot be expected.

トナーのTmが85℃より低いときは、確かに定着画像の平滑性は高く見た感じの鮮やかさはあるものの、耐久においてオフセットが発生しやすくなる。更に耐保存安定性が乏しく、現像器内でのトナー融着といった新たな問題も懸念される。よってトナーの軟化点温度Tmは85℃≦Tm≦120℃好ましく、さらに好ましくは90℃≦Tm≦115℃が良い。   When the Tm of the toner is lower than 85 ° C., the smoothness of the fixed image is surely high, but the perceived vividness is apt to occur, but offset tends to occur in the durability. Furthermore, the storage stability is poor, and there are concerns about new problems such as toner fusion in the developing device. Therefore, the softening point temperature Tm of the toner is preferably 85 ° C. ≦ Tm ≦ 120 ° C., more preferably 90 ° C. ≦ Tm ≦ 115 ° C.

本発明におけるトナーは、必要に応じて、正の荷電制御剤を添加してもよく、正荷電制御剤として、4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、アンモニオ基含有スチレンアクリル共重合樹脂、ホスホニウム化合物からなる群から選ばれる少なくとも1種以上を含有することが望ましい。   The toner in the present invention may be added with a positive charge control agent as necessary, and comprises a quaternary ammonium salt, an imidazole compound, an ammonio group-containing styrene acrylic copolymer resin, and a phosphonium compound as the positive charge control agent. It is desirable to contain at least one selected from the group.

中でも、カラートナー用としては白色の荷電制御剤である4級アンモニウム塩、イミダゾールが好適に用いられる。本発明の非磁性トナーに含有させる4級アンモニウム塩としては、下記一般式(III)で表わされる。   Among them, a quaternary ammonium salt and imidazole, which are white charge control agents, are preferably used for color toners. The quaternary ammonium salt contained in the nonmagnetic toner of the present invention is represented by the following general formula (III).

Figure 2005215592
(式中、R2〜R5は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、未置換芳香族基あるいは置換芳香族基等を表わし、A-はカウンターのアニオンを表わす。
Figure 2005215592
(Wherein R 2 to R 5 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an unsubstituted aromatic group or a substituted aromatic group, and A represents an anion of a counter.

2〜R5のうち、1つ以上の基が炭素数6個以上であり、さらには10個以上、特に12個以上から構成されるアルキル基またはアルケニル基、未置換芳香族基あるいは置換芳香族基であるものが好ましい。 Among R 2 to R 5 , one or more groups have 6 or more carbon atoms, and further 10 or more, especially 12 or more alkyl groups, alkenyl groups, unsubstituted aromatic groups or substituted fragrances. What is a group is preferable.

またA-で表されるカウンターのアニオンとしては、Cl−、Br−、I−等のハロゲンイオン;ClO−3、ClO−4、IO−3、IO−4等のハロゲン酸イオン;下記一般式(IV)で表されるもの、 In addition, examples of the anion of the counter represented by A include halogen ions such as Cl—, Br—, and I—halate ions such as ClO-3, ClO-4, IO-3, and IO-4; Represented by (IV),

Figure 2005215592
Figure 2005215592

CH3SO3−等のスルフォン酸系イオン;硫酸系イオン;BF4−、PF6−;Mo7O246−、H2W12O42 10−、PO4W12O403−等のモリブデン酸イオン、タングステン酸イオン;モリブデン原子あるいはタングステン原子を含むヘテロポリ酸イオン等を挙げることができる。   Sulfonic acid ions such as CH3SO3-; sulfate ions; BF4-, PF6-; molybdate ions such as Mo7O246-, H2W12O42 10-, PO4W12O403-, tungstate ions; Can be mentioned.

本発明に用いる4級アンモニウム塩として、例えば下記のものが例示される。ヘキスト社製のVP2036(融点:200℃)、VP2038(融点:215℃);保土ヶ谷化学工業社製のTP302(融点:215℃)、TP415(融点:204℃)、TP4040(融点:209℃);日本カーリット社製のA−902(融点:210℃)。   Examples of the quaternary ammonium salt used in the present invention include the following. Hoechst VP2036 (melting point: 200 ° C.), VP2038 (melting point: 215 ° C.); Hodogaya Chemical Industries, Ltd. TP302 (melting point: 215 ° C.), TP415 (melting point: 204 ° C.), TP4040 (melting point: 209 ° C.); A-902 (melting point: 210 ° C.) manufactured by Nippon Carlit.

一方、電荷制御樹脂でトナーに正帯電性を付与する官能基としては種々の基があげられるが、とくに三置換アンモニオ基が好ましく、中でも下記一般式(V)で表されるトリアルキルアンモニオ基が、正帯電性を付与する機能に優れるためより好ましい。   On the other hand, the functional group that imparts positive chargeability to the toner with the charge control resin includes various groups. Among them, a trisubstituted ammonio group is particularly preferable, and among them, a trialkylammonio group represented by the following general formula (V) However, since it is excellent in the function to provide positive charging property, it is more preferable.

Figure 2005215592
(式中Ra、RbおよびRcは、同一または異なって、メチル基、エチル基、ノルマルプロピル基、イソプロピル基、ノルマルブチル基、イソブチル基、3級ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等のアルキル基を示し、B−はモリブデン酸イオン、リンモリブデン酸イオン、クロムモリブデン酸イオン、リンタングステン酸イオン、ケイタングステン酸イオン、アンチモン酸イオン、ビスマス酸イオン、塩素イオン、臭素イオン、ヨウ素イオン、硝酸イオン、硫酸イオン、過塩素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、安息香酸イオン、ナフトールスルホン酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、トルエンスルホン酸イオン、キシレンスルホン酸イオン、テトラフェニルホウ素イオン、テトラフルオロホウ素イオン、テトラフルオロリンイオン、ヘキサフルオロリンイオンを示す。)
Figure 2005215592
(In the formula, Ra, Rb and Rc are the same or different and each represents an alkyl group such as a methyl group, an ethyl group, a normal propyl group, an isopropyl group, a normal butyl group, an isobutyl group, a tertiary butyl group, a pentyl group or a hexyl group). B- represents molybdate ion, phosphomolybdate ion, chromium molybdate ion, phosphotungstate ion, silicotungstate ion, antimonate ion, bismuth acid ion, chlorine ion, bromine ion, iodine ion, nitrate ion, sulfuric acid Ions, perchlorate ions, periodate ions, benzoate ions, naphthol sulfonate ions, benzene sulfonate ions, toluene sulfonate ions, xylene sulfonate ions, tetraphenyl boron ions, tetrafluoro boron ions, tetrafluoro phosphorus ions, Heki Shows a fluorophosphate ion.)

電荷制御樹脂の主鎖としては種々の高分子主鎖が採用可能であるが、とくに定着用樹脂であるポリエステル樹脂との相溶性が、トナーの透明性や正帯電性等の点で重要となるので、上記ポリエステル樹脂との相溶性のよい高分子主鎖を用いるのが好ましい。このような高分子主鎖としては、例えばスチレン−アクリル酸エステル共重合体、スチレン−メタクリル酸エステル共重合体等のスチレンアクリル共重合樹脂などがあげられる。スチレンアクリル共重合樹脂が主鎖の場合には、前記官能基はアクリルのエステルの部分に置換するのが好ましい。   As the main chain of the charge control resin, various polymer main chains can be adopted. In particular, compatibility with the polyester resin as the fixing resin is important in terms of the transparency and positive chargeability of the toner. Therefore, it is preferable to use a polymer main chain having good compatibility with the polyester resin. Examples of such a polymer main chain include styrene-acrylic copolymer resins such as styrene-acrylic acid ester copolymers and styrene-methacrylic acid ester copolymers. When the styrene acrylic copolymer resin is a main chain, the functional group is preferably substituted with an acrylic ester portion.

そのほか、本発明で用いられる正荷電制御剤としては、下記式(VI)で示されるイミダゾール誘導体が好ましく用いられる。   In addition, as the positive charge control agent used in the present invention, an imidazole derivative represented by the following formula (VI) is preferably used.

Figure 2005215592
(式中、R1’〜R4’は、水素、アルキル基、アラルキル基及びアリール基からなる群から選択される置換基を示し、これらは、同一或いはそれぞれ異なっていても良く、且つ置換されていても良い。X’はフェニレン基、プロペニレン基、ビニレン基、アルキレン基及び−C(R5’)R6’−からなる群から選択される連結基を示し、R5’及びR6’は水素、アルキル基、アラルキル基及びアリール基からなる群から選択される置換基を示す。)
Figure 2005215592
(Wherein R 1 ′ to R 4 ′ represent a substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aralkyl group and an aryl group, and these may be the same or different and may be substituted. X ′ represents a linking group selected from the group consisting of a phenylene group, a propenylene group, a vinylene group, an alkylene group and —C (R 5 ′) R 6 ′ —, and R 5 ′ and R 6 ′. Represents a substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aralkyl group and an aryl group.

1’〜R4’の置換基がさらに置換される場合の置換基としては、例えば、アミノ基、水酸基、アルキル基、アルコキシ基及びハロゲンが挙げられる。 Examples of the substituent when the substituents R 1 ′ to R 4 ′ are further substituted include an amino group, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen.

1’〜R4’としては、具体的には、水素、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基、ヘキサデシル基、ヘプタデシル基、オクタデシル基、ノナデシル基、イコシル基、ヘンイコシル基、ドコシル基、トリコシル基、テトラコシル基、ペンタコシル基、i−プロピル基、i−ブチル基、t−ブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、ベンジル基、フェネチル基、ジフェニルメチル基、トリチル基、クミル基、フェニル基、トリル基、キシリル基、メシチル基、ナフチル基及びアントリル基が挙げられる。 Specific examples of R 1 ′ to R 4 ′ include hydrogen, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, Dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, hexadecyl group, heptadecyl group, octadecyl group, nonadecyl group, icosyl group, heneicosyl group, docosyl group, tricosyl group, tetracosyl group, pentacosyl group, i-propyl group, i-butyl Group, t-butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, benzyl group, phenethyl group, diphenylmethyl group, trityl group, cumyl group, phenyl group, tolyl group, xylyl group, mesityl group, naphthyl group and anthryl group.

さらに、R1’〜R4’において、アルキル基は炭素数が1〜25であることが良く、アラルキル基は炭素数が7〜20であることが良く、アリール基は炭素数が6〜20であることが良い。 Further, in R 1 ′ to R 4 ′, the alkyl group preferably has 1 to 25 carbon atoms, the aralkyl group preferably has 7 to 20 carbon atoms, and the aryl group has 6 to 20 carbon atoms. It is good to be.

このR5’及びR6’において、アルキル基は炭素数が1〜20であることが良く、アラルキル基は炭素数が7〜15であることが良く、アリール基は炭素数が6〜15であることが良い。 In R 5 ′ and R 6 ′, the alkyl group preferably has 1 to 20 carbon atoms, the aralkyl group preferably has 7 to 15 carbon atoms, and the aryl group has 6 to 15 carbon atoms. It is good to be.

本発明に用いられる前記式(VI)で示されるイミダゾール誘導体は、下記式(VII)又は(VIII)で示されるイミダゾール誘導体が特に好ましい。   The imidazole derivative represented by the formula (VI) used in the present invention is particularly preferably an imidazole derivative represented by the following formula (VII) or (VIII).

Figure 2005215592
Figure 2005215592

式中、R1’及びR2’は、炭素数が5〜20のアルキル基、炭素数が7〜20のアラルキル基及び炭素数が6〜20のアリール基からなるグループから選択される置換基を示し、これらは、同一或いはそれぞれ異なっていても良く、且つ置換されていても良い。この置換される場合の置換基としては、例えば、アミノ基、水酸基、アルキル基、アルコキシ基及びハロゲンが挙げられる。 In the formula, R 1 ′ and R 2 ′ are a substituent selected from the group consisting of an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. These may be the same or different, and may be substituted. Examples of the substituent when substituted include an amino group, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen.

3’〜R6’は、水素、アルキル基、アラルキル基及びアリール基からなるグループから選択される置換基を示し、これらは、同一或いはそれぞれ異なっていても良く、且つ置換されていても良い。この置換される場合の置換基としては、例えば、アミノ基、水酸基、アルキル基、アルコキシ基及びハロゲンが挙げられる。 R 3 ′ to R 6 ′ represent a substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aralkyl group, and an aryl group, and these may be the same or different from each other and may be substituted. . Examples of the substituent when substituted include an amino group, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen.

さらに、R3’〜R6’のアルキル基は炭素数が1〜6であることが良く、アラルキル基は炭素数が7〜15であることが良く、アリール基は炭素数が6〜15であることが良い。 Furthermore, the alkyl group of R 3 ′ to R 6 ′ preferably has 1 to 6 carbon atoms, the aralkyl group preferably has 7 to 15 carbon atoms, and the aryl group has 6 to 15 carbon atoms. It is good to be.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

式中、R1’及びR2’は炭素数が5〜20のアルキル基、炭素数が7〜20のアラルキル基及び炭素数が6〜20のアリール基からなるグループから選択される置換基を示し、これらは、同一或いはそれぞれ異なっていても良く、且つ置換されていても良い。この置換される場合の置換基としては、例えば、アミノ基、水酸基、アルキル基、アルコキシ基及びハロゲンが挙げられる。 In the formula, R 1 ′ and R 2 ′ are substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 5 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms and an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. These may be the same or different, and may be substituted. Examples of the substituent when substituted include an amino group, a hydroxyl group, an alkyl group, an alkoxy group, and a halogen.

3’及びR4’は水素、アルキル基、アラルキル基及びアリール基からなるグループから選択される置換基を示し、これらは、同一或いはそれぞれ異なっていても良く、且つ置換されていても良い。この置換される場合の置換基としては、例えば、アミノ基、水酸基、アルチル基、アルコキシ基及びハロゲンが挙げられる。 R 3 ′ and R 4 ′ represent a substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aralkyl group and an aryl group, and these may be the same or different from each other, and may be substituted. Examples of the substituent when substituted include an amino group, a hydroxyl group, an acetyl group, an alkoxy group, and a halogen.

さらに、R3’及びR4’のアルキル基は炭素数が1〜6であることが良く、アラルキル基は炭素数が7〜15であることが良く、アリール基は炭素数が6〜15であることが良い。 Further, the alkyl group of R 3 ′ and R 4 ′ preferably has 1 to 6 carbon atoms, the aralkyl group preferably has 7 to 15 carbon atoms, and the aryl group has 6 to 15 carbon atoms. It is good to be.

上記式(VII)で表されるイミダゾール誘導体は、結着樹脂中での分散性に優れ、更に上記式(VIII)で表されるイミダゾール誘導体は、分散性が良好な上に、結着樹脂との密着性に優れるため、トナーからイミダゾール誘導体が脱離することによるスリーブ汚染の発生が抑制される。   The imidazole derivative represented by the formula (VII) is excellent in dispersibility in the binder resin, and the imidazole derivative represented by the formula (VIII) is excellent in dispersibility, Therefore, the occurrence of sleeve contamination due to the elimination of the imidazole derivative from the toner is suppressed.

上記式(VII)及び(VIII)において、R1’及びR2’のアルキル基の炭素数が5未満の場合は、正帯電能力が低くなり、正荷電制御剤として効果を発現させるためには、添加量の増加等が必要になる。一方、R1’及びR2’のアルキル基、アラルキル基及びアリール基の炭素数が20を超える場合は、イミダゾール誘導体自体の融点が低下するため、トナー製造時の溶融混練工程において、イミダゾール誘導体の溶融粘度が低下し、結着樹脂中への均一な分散が困難となることから分散不良による画像特性の劣化が発生しやすくなるため、結着樹脂が制限されることがある。 In the above formulas (VII) and (VIII), when the carbon number of the alkyl group of R 1 ′ and R 2 ′ is less than 5, the positive charging ability is lowered, and in order to exhibit the effect as a positive charge control agent In addition, an increase in the amount of addition is required. On the other hand, when the carbon number of the alkyl group, aralkyl group and aryl group of R 1 ′ and R 2 ′ exceeds 20, the melting point of the imidazole derivative itself is lowered. Since the melt viscosity is lowered and uniform dispersion in the binder resin is difficult, image characteristics are likely to be deteriorated due to poor dispersion, and thus the binder resin may be limited.

本発明においてイミダゾール誘導体は、結着樹脂100質量部に対して0.01〜20.0質量部、好ましくは0.1〜10.0質量部、より好ましくは0.5〜5.0質量部添加するのが良い。添加量が0.01質量部より少ない場合は、トナーが十分に帯電量を持つことができず、イミダゾール誘導体を添加した効果が現れないことがある。一方、添加量が20.0質量部よりも多い場合には、過剰添加となり、トナー中で分散不良を引き起こし、凝集体で存在する可能性が大きくなり、トナー粒子当りのイミダゾール誘導体の存在量が不均一になりがちで、好ましくない。   In the present invention, the imidazole derivative is 0.01 to 20.0 parts by mass, preferably 0.1 to 10.0 parts by mass, more preferably 0.5 to 5.0 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. It is good to add. When the addition amount is less than 0.01 parts by mass, the toner cannot have a sufficient charge amount, and the effect of adding the imidazole derivative may not appear. On the other hand, when the addition amount is more than 20.0 parts by mass, excessive addition occurs, causing poor dispersion in the toner, increasing the possibility of being present in aggregates, and the amount of imidazole derivative present per toner particle is large. It tends to be non-uniform and is not preferred.

本発明でイミダゾール誘導体を用いる際、従来公知の正荷電制御剤と組み合わせて使用することができる。   When an imidazole derivative is used in the present invention, it can be used in combination with a conventionally known positive charge control agent.

本発明に用いられるイミダゾール誘導体は、次のようにして合成される。   The imidazole derivative used in the present invention is synthesized as follows.

エタノールを溶媒として、下記一般式(D)で示されるイミダゾール誘導体に、アルデヒドと溶媒として水酸化カリウムを加えて数時間還流させる。還流することにより析出したものを濾過し、水洗いした後、再びメタノールで再結晶させる。   To the imidazole derivative represented by the following general formula (D) using ethanol as a solvent, aldehyde and potassium hydroxide as a solvent are added and refluxed for several hours. The precipitate deposited by refluxing is filtered, washed with water, and recrystallized again with methanol.

Figure 2005215592
(Rは、水素、アルキル基、アリール基及びアラルキル基からなるグループから選択される置換基を示し、これらは同一であっても異なっていても良い。)
Figure 2005215592
(R represents a substituent selected from the group consisting of hydrogen, an alkyl group, an aryl group, and an aralkyl group, which may be the same or different.)

この合成方法は本発明に用いるイミダゾール誘導体を何ら限定するものではない。以下に、本発明に用いるイミダゾール誘導体の化合物例(一般式(1)〜(32))を示すが、これらは取り扱いの容易さをも考慮した代表例であり、同様に本発明のトナーを何ら限定するものではない。   This synthesis method does not limit the imidazole derivative used in the present invention. Examples of the imidazole derivative compounds (general formulas (1) to (32)) used in the present invention are shown below, but these are representative examples in consideration of ease of handling. It is not limited.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

Figure 2005215592
Figure 2005215592

以下に示す化合物は、左右のイミダゾールの置換基が異なるものと同じものとがあり、これらの混合物であっても良い。   The compounds shown below are the same as those having different substituents for the left and right imidazoles, and may be a mixture thereof.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

また、本発明に用いられる正荷電制御剤としては、下記式(IX)で示されるホスホニウム化合物が好ましく用いられる。   Moreover, as a positive charge control agent used for this invention, the phosphonium compound shown by following formula (IX) is used preferably.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

荷電制御剤としてホスホニウム化合物を用いた場合のトナー中の含有量としては、結着樹脂100質量部あたり、0.5〜10質量部、より好ましくは1〜8質量部である。正荷電制御剤添加量が0.5〜10質量部であると、着色剤が結着樹脂へ微細に均一に分散され、さらにトナーの摩擦帯電性が好適な範囲に調整されるので好ましい。正荷電制御剤の添加量が0.5質量部より少ないと、正トナーの正荷電制御効果が少なくなる。荷電制御剤の添加量が10質量部よりも多いと、低温低湿下ではトナーがチャージアップしやすくなる。   When the phosphonium compound is used as the charge control agent, the content in the toner is 0.5 to 10 parts by mass, more preferably 1 to 8 parts by mass, per 100 parts by mass of the binder resin. The addition amount of the positive charge control agent is preferably 0.5 to 10 parts by mass because the colorant is finely and uniformly dispersed in the binder resin and the triboelectric chargeability of the toner is adjusted to a suitable range. When the addition amount of the positive charge control agent is less than 0.5 parts by mass, the positive charge control effect of the positive toner is reduced. When the addition amount of the charge control agent is more than 10 parts by mass, the toner is likely to be charged up under low temperature and low humidity.

本発明におけるトナーは、必要に応じて、滑剤としての脂肪酸金属塩(例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸アルミ等)、フッ素含有重合体微粉末(例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等及びテトラフルオロエチレン−ビニリデンフルオライド共重合体の微粉末)或いは、酸化スズ、酸化亜鉛等の導電性付与剤を添加しても良い。   The toner according to the present invention includes a fatty acid metal salt (for example, zinc stearate, aluminum stearate, etc.) as a lubricant, a fluorine-containing polymer fine powder (for example, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, etc.) and tetrafluoro if necessary. A fine powder of an ethylene-vinylidene fluoride copolymer) or a conductivity imparting agent such as tin oxide or zinc oxide may be added.

更に本発明において、トナーは離型剤を含有しても良い。離型剤としては、例えば、脂肪族炭化水素系ワックス、脂肪族炭化水素系ワックスの酸化物、エステルワックス、脂肪酸エステルを主成分とするワックス類、飽和直鎖脂肪酸類、不飽和脂肪酸類、飽和アルコール類、多価アルコール類、脂肪酸アミド類、飽和脂肪酸ビスアミド類、不飽和脂肪酸アミド類、芳香族系ビスアミド類が挙げられる。   Furthermore, in the present invention, the toner may contain a release agent. Examples of release agents include aliphatic hydrocarbon waxes, oxides of aliphatic hydrocarbon waxes, ester waxes, waxes based on fatty acid esters, saturated linear fatty acids, unsaturated fatty acids, saturated Examples include alcohols, polyhydric alcohols, fatty acid amides, saturated fatty acid bisamides, unsaturated fatty acid amides, and aromatic bisamides.

トナーにおける離型剤の含有量としては、結着樹脂100質量部に対し、好ましくは0.1〜20質量部、より好ましくは0.5〜10質量部が良い。離型剤の含有量が20質量部を越える場合には、耐ブロッキング性や耐高温オフセット性が低下しやすく、0.1質量部よりも少ない場合には、離型効果が少ない傾向がある。   The content of the release agent in the toner is preferably 0.1 to 20 parts by mass, more preferably 0.5 to 10 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin. When the content of the release agent exceeds 20 parts by mass, the blocking resistance and the high temperature offset resistance are liable to decrease. When the content is less than 0.1 parts by mass, the release effect tends to be small.

これらの離型剤は、通常、結着樹脂を溶剤に溶解し、樹脂溶液温度を上げ、攪拌しながら離型剤を添加混合する方法、又は結着樹脂及び着色剤を少なくとも含有するトナー構成材料の混練時に離型剤を混合する方法により、結着樹脂に含有させるのが望ましい。   These release agents are usually a method in which a binder resin is dissolved in a solvent, the temperature of the resin solution is increased, and the release agent is added and mixed while stirring, or a toner constituent material containing at least a binder resin and a colorant The binder resin is desirably contained by a method of mixing a release agent at the time of kneading.

トナーの製造は、他に結着樹脂溶液中に着色剤等の他のトナー構成材料を分散した後、噴霧乾燥することにより得る方法が適用できる。本発明において、トナーの重量平均粒径(D4)は4.0〜10.0μm、好ましくは5.0〜9.0μmが良い。トナーの重量平均粒径(D4)が4.0μm未満の場合には、帯電安定化が達成しづらくなり、耐久において、カブリやトナー飛散が発生しやすくなる。トナーの重量平均粒径(D4)が10.0μmを超える場合には、ハーフトーン部の再現性が大きく低下し、得られた画像はガサついた画像になりやすい。トナーの重量平均粒径を上記範囲とするには、粉砕、分級の方向を調整することにより行うことができる。   The toner can be produced by a method obtained by dispersing other toner constituent materials such as a colorant in a binder resin solution and then spray drying. In the present invention, the weight average particle diameter (D4) of the toner is 4.0 to 10.0 [mu] m, preferably 5.0 to 9.0 [mu] m. When the weight average particle diameter (D4) of the toner is less than 4.0 μm, it becomes difficult to achieve charging stabilization, and fog and toner scattering are likely to occur in durability. When the weight average particle diameter (D4) of the toner exceeds 10.0 μm, the reproducibility of the halftone portion is greatly deteriorated, and the obtained image tends to be a rough image. The weight average particle diameter of the toner can be adjusted to the above range by adjusting the direction of pulverization and classification.

本発明におけるトナーは、トナーの流動性を向上させる目的で、外添剤として流動性向上剤等の無機微粉体を添加することが望ましい。流動性向上剤としては、流動性が添加前後を比較すると増加し得るものであれば、どのようなものでも使用可能である。例えば、ケイ酸微粉体、アルミナ微粉体、酸化チタン微粉体、酸化ジルコニウム微粉体、酸化マグネシウム微粉体、酸化亜鉛等の金属酸化物の微粉体;チッ化ホウ素微粉体、チッ化アルミニウム微粉体、チッ化炭素微粉体等のチッ化物;さらにチタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム等が挙げられる。   In the toner of the present invention, it is desirable to add an inorganic fine powder such as a fluidity improver as an external additive for the purpose of improving the fluidity of the toner. Any fluidity improver can be used as long as the fluidity can be increased by comparison between before and after the addition. For example, silicate fine powder, alumina fine powder, titanium oxide fine powder, zirconium oxide fine powder, magnesium oxide fine powder, fine powder of metal oxide such as zinc oxide; boron nitride fine powder, aluminum nitride fine powder, fine powder Nitrides such as fine powders of carbonized carbon; and calcium titanate, strontium titanate, barium titanate, magnesium titanate and the like.

外添剤は、通常、トナー粒子100質量部に対して0.1〜5質量部使用される。   The external additive is usually used in an amount of 0.1 to 5 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the toner particles.

本発明においては、特に平均一次粒径0.001〜0.2μmの疎水化処理された無機微粉体を用いるのが良い。上記無機微粉体は、トナーの流動性を高めるばかりでなく、トナーの帯電性を阻害しないことも重要な因子となる。よって本発明のトナーにおいては、無機微粉体が疎水化処理剤で表面疎水化処理されていることが好ましく、流動性の付与と帯電の安定化を同時に満足しうることが可能となる。すなわち、疎水化処理されていることにより、帯電量を左右する因子である水分の影響を除外し、高湿下及び低湿下での帯電能の格差を低減することで、環境特性を向上させることが可能になる点と、製造工程の中で疎水化処理を入れることで、一次粒子の凝集を防ぐことが可能となり、トナーに均一な帯電付与を行うことが可能になる。さらに本発明における酸化チタン微粉体もしくはアルミナ微粉体は流動性付与の点から平均一次粒径として、好ましくは0.001〜0.2μm、より好ましくは0.005〜0.1μmが良い。   In the present invention, it is particularly preferable to use a hydrophobized inorganic fine powder having an average primary particle size of 0.001 to 0.2 μm. The inorganic fine powder not only enhances the fluidity of the toner, but also does not hinder the chargeability of the toner. Therefore, in the toner of the present invention, it is preferable that the inorganic fine powder is subjected to a surface hydrophobization treatment with a hydrophobizing agent, and it is possible to satisfy both the provision of fluidity and the stabilization of charging at the same time. In other words, the hydrophobization treatment eliminates the influence of moisture, which is a factor that affects the amount of charge, and improves the environmental characteristics by reducing the difference in charging ability under high and low humidity. In addition, it is possible to prevent the primary particles from agglomerating by adding a hydrophobizing treatment in the manufacturing process, and it is possible to uniformly charge the toner. Further, the fine titanium oxide powder or the fine alumina powder in the present invention preferably has an average primary particle size of 0.001 to 0.2 μm, more preferably 0.005 to 0.1 μm from the viewpoint of imparting fluidity.

平均一次粒径が0.2μmより大きいと、流動性が低下し、0.001μmより小さいと、トナー表面に埋め込まれやすくなり、トナーの耐久性が低下しやすい。この傾向は、シャープメルト性を有するカラートナーに適用した場合、より顕著である。また、0.001μmより小さいと、どうしても無機微粉体そのものの活性が高く、粒子同士が凝集しやすくなり、目的とする高流動性が得られにくくなる。なお本発明における無機微粉体の粒径は透過型電子顕微鏡により測定できる。   When the average primary particle size is larger than 0.2 μm, the fluidity is lowered. When the average primary particle size is smaller than 0.001 μm, the toner is easily embedded in the toner surface, and the durability of the toner is likely to be lowered. This tendency is more remarkable when applied to a color toner having sharp melt properties. On the other hand, if it is smaller than 0.001 μm, the activity of the inorganic fine powder itself is inevitably high, and the particles tend to aggregate, making it difficult to obtain the desired high fluidity. The particle size of the inorganic fine powder in the present invention can be measured with a transmission electron microscope.

本発明に用いられる疎水化処理剤としては、表面改質の目的、例えば帯電特性のコントロール、さらには高湿下での帯電の安定化及び反応性に応じて、適宜選択すれば良い。これらの中でも、側鎖に窒素原子を含む置換基を有するシランカップリング剤、チタンカップリング剤、シリコーンオイルで表面処理されたものが正帯電付与性の点で好ましい。
側鎖に窒素原子を含む置換基を有するカップリング剤としては、従来知られているものは、いずれも使用することが可能であるが、その中でもシランカップリング剤及びチタンカップリング剤が好ましい。
The hydrophobizing agent used in the present invention may be appropriately selected according to the purpose of surface modification, for example, control of charging characteristics, and stabilization and reactivity of charging under high humidity. Among these, a silane coupling agent having a substituent containing a nitrogen atom in the side chain, a titanium coupling agent, and a surface treated with silicone oil are preferable from the viewpoint of imparting positive charge.
Any conventionally known coupling agent having a substituent containing a nitrogen atom in the side chain can be used, and among them, a silane coupling agent and a titanium coupling agent are preferable.

シランカップリング剤及びチタンカップリング剤としては、一般にそれぞれR’mSi−Zn、R’mTi−Zn表わされる構造をもつ(ここで、R’はアルコキシ基又はハロゲン原子であり、Zはアミノ基を有する基である。m及びnは、1〜3の整数であって、m+n=4である。)窒素原子を含む置換基としては、アミノ基が好ましい。アミノ基としては、1級アミン、2級アミン、3級アミン及び4級アミンのいずれのものでもかまわない。例えば、下記に示した様なものが挙げられる。   The silane coupling agent and the titanium coupling agent generally have structures represented by R′mSi—Zn and R′mTi—Zn, respectively, where R ′ is an alkoxy group or a halogen atom, and Z is an amino group. M and n are integers of 1 to 3, and m + n = 4.) The substituent containing a nitrogen atom is preferably an amino group. As the amino group, any of primary amine, secondary amine, tertiary amine and quaternary amine may be used. For example, the following are listed.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

Figure 2005215592
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これらの側鎖に窒素原子を含有する置換基を有するカップリング剤とともに、側鎖に窒素原子を含有する置換基を有さないカップリング剤、シリコーンオイル、ヘキサメチルジシラザンが、表面に反応・吸着・付着しているものも好ましく用いられる。   A coupling agent having a substituent containing a nitrogen atom in the side chain, a coupling agent not having a substituent containing a nitrogen atom in the side chain, silicone oil, and hexamethyldisilazane react on the surface. Those adsorbed and adhered are also preferably used.

これらの粒子の比表面積としては0.1〜500m2/gが好ましく、より好ましくは0.5〜450m2/g、更には1〜400m2/gであるものが好ましい。 Preferably 0.1~500m 2 / g as a specific surface area of these particles, more preferably 0.5~450m 2 / g, and more preferably it has a 1~400m 2 / g.

また、粒子に対する処理量としては、粒子100重量部に対して、0.1〜70重量部であるのが好ましい。   Moreover, as a processing amount with respect to particle | grains, it is preferable that it is 0.1-70 weight part with respect to 100 weight part of particle | grains.

なお本発明ではイエロー、マゼンタ、及びシアンの各色のトナーには前述したような二成分非磁性現像剤が用いられるが、ブラックトナーにおいては一成分磁性現像剤が用いられる。本発明で用いられるトナーについて先に説明したが、ブラックトナーにおいてもほぼ同様である。しかしブラックトナーは磁性トナーである点から、他のトナーにない特性を有する場合や、好ましい特性が他のトナーと異なる場合もある。そこで本発明に用いられるブラックトナーについて、特に以下に説明する。   In the present invention, the two-component non-magnetic developer described above is used for the toners of yellow, magenta, and cyan, but the one-component magnetic developer is used for the black toner. Although the toner used in the present invention has been described above, the same applies to the black toner. However, since black toner is a magnetic toner, it may have characteristics that are not found in other toners, or may have different preferable characteristics from other toners. Therefore, the black toner used in the present invention will be particularly described below.

本発明に用いられる磁性一成分ブラックトナー粒径は、前述したカラートナーと同様に4〜10μm、好ましくは5〜9μmが良い。粒径が4μmより小さいと、部分的にスリーからの過剰帯電を受け、均一なコートが損なわれるため、画像品質を落としてしまうことがある。また、スリーブ下層での過剰帯電粒子の存在により、他の粒子の摩擦帯電が阻害され、現像電界に忠実に応答し得ず、結果として白地部カブリが発生する傾向にある。この現象は、トナーの帯電が高くなる低湿環境下において顕著である。   The particle size of the magnetic one-component black toner used in the present invention is 4 to 10 μm, preferably 5 to 9 μm, like the color toner described above. If the particle size is smaller than 4 μm, the image quality may be deteriorated because it is partially charged with an excessive charge from the three and the uniform coating is impaired. In addition, due to the presence of excessively charged particles in the sleeve lower layer, frictional charging of other particles is hindered and it cannot respond faithfully to the developing electric field, and as a result, white background fog tends to occur. This phenomenon is remarkable in a low-humidity environment where the toner is highly charged.

一方、粒径が10μmより大きいと、ドット再現性が落ちるため好ましくない。特に好ましい形態としては、イエロー、マゼンタ、シアンのカラートナー粒径よりも2μm以内の範囲で大きい方が好ましい。これは、白黒画像用としての使用頻度が高いために、現像、転写、定着の耐久安定性の高い粒径の大きいものの方が好ましい。しかしながら、余り大きすぎると、ブラック単色でのドット再現性が劣ることはもちろん、カラー画像との画質のバランスが大きく異なるため望ましくない。そのため、カラートナー粒径よりも2μm以内の範囲で大きい方が好ましい。   On the other hand, if the particle size is larger than 10 μm, dot reproducibility is lowered, which is not preferable. As a particularly preferable form, it is preferable that the diameter is larger than the color toner particle size of yellow, magenta and cyan within a range of 2 μm or less. Since the frequency of use for black and white images is high, it is preferable to have a large particle size with high durability stability of development, transfer and fixing. However, if it is too large, not only the dot reproducibility with a single black color is inferior, but also the balance of image quality with a color image is greatly different, which is not desirable. Therefore, it is preferable that it is larger than the color toner particle diameter within a range of 2 μm.

また、本発明に用いられる磁性一成分ブラックトナーの正帯電性荷電制御剤としては、二成分カラートナー用に使用可能なものはもちろん、材料自身の色の制限を受けないため、正帯電性荷電制御剤は全て使用可能である。   In addition, the positively chargeable charge control agent for the magnetic one-component black toner used in the present invention is not limited to those that can be used for two-component color toners, and is not limited by the color of the material itself. All control agents can be used.

また、本発明に用いられる磁性一成分ブラックトナーに含まれる磁性材料としては公知のものが使用でき、特に好適な磁性材料は、四三酸化鉄(Fe3O4)又はγ−三二酸化鉄(γ−Fe2O3)である。   In addition, known materials can be used as the magnetic material contained in the magnetic one-component black toner used in the present invention, and particularly suitable magnetic materials include triiron tetroxide (Fe 3 O 4) or γ-iron sesquioxide (γ-Fe 2 O 3). ).

本発明に用いられる磁性一成分ブラックトナーの磁性粒子の磁気特性は、796kA/mでの飽和磁化が50〜100Am2/kg、より好ましくは65〜90Am2/kgであり、残留磁化が2〜30Am2/kg、より好ましくは4〜20Am2/kgであることが良い。 The magnetic properties of the magnetic particles of the magnetic one-component black toner used in the present invention are such that the saturation magnetization at 796 kA / m is 50 to 100 Am 2 / kg, more preferably 65 to 90 Am 2 / kg, and the residual magnetization is 2 to 2 It is good that it is 30 Am < 2 > / kg, More preferably, it is 4-20 Am < 2 > / kg.

飽和磁化が50Am2/kgより小さいと、スリーブからの磁気規制力を受け得なくなるため、非画像部へのカブリが増えてしまう傾向にある。また、飽和磁化が100Am2/kgより大きいと逆にスリーブからの磁気規制力が増しすぎることにより、感光体へのトナーの飛翔が困難となり、結果として画像濃度が薄くなるため好ましくない。さらに残留磁化が2Am2/kgより小さい場合には、非画像部へのカブリが増えるため問題となることがあり、逆に残留磁化が30Am2/kgより大きい場合には、現像器内でのトナーの凝集が大きく、トナー補給後の混合性が不十分となり、画像濃度低下が発生するため好ましくない。 If the saturation magnetization is smaller than 50 Am 2 / kg, it becomes impossible to receive the magnetic regulation force from the sleeve, and thus fogging to the non-image area tends to increase. On the other hand, if the saturation magnetization is greater than 100 Am 2 / kg, the magnetic regulation force from the sleeve is excessively increased, which makes it difficult for the toner to fly to the photoreceptor, resulting in a low image density, which is not preferable. Further, if the remanent magnetization is smaller than 2 Am 2 / kg, the fog to the non-image area is increased, which may cause a problem. Conversely, if the remanent magnetization is larger than 30 Am 2 / kg, it may occur in the developing unit. This is not preferable because toner aggregation is large, mixing property after toner replenishment becomes insufficient, and image density is lowered.

前記磁性一成分ブラックトナー中の磁性材料の含有量は、結着樹脂100重量部に対して50〜130重量部、より好ましくは60〜110重量部が良い。50重量部より少ないと、スリーブからの磁気規制力が弱まるため、カブリが悪化する傾向にある。またスリーブへの均一コート性も問題となることがある。逆に130重量部より多いと、磁気拘束力が強すぎるため、十分な画像濃度が得られないことがあり好ましくない。   The content of the magnetic material in the magnetic one-component black toner is preferably 50 to 130 parts by weight, more preferably 60 to 110 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. When the amount is less than 50 parts by weight, the magnetic regulation force from the sleeve is weakened, so that the fog tends to deteriorate. In addition, uniform coating on the sleeve may be a problem. On the other hand, when the amount is more than 130 parts by weight, the magnetic restraint force is too strong, so that a sufficient image density may not be obtained.

前記磁性一成分ブラックトナーの特性を十分に発現させるためには、前述の無機微粉体を用いることが好ましい。特に帯電性及びドラムの潤滑、研磨性を良好にするため、二種類の無機微粉体を用いることが好ましい。   In order to fully develop the characteristics of the magnetic one-component black toner, it is preferable to use the inorganic fine powder described above. In particular, it is preferable to use two kinds of inorganic fine powders in order to improve the charging property, drum lubrication and polishing properties.

無機微粉体のうちの金属酸化物(A)としては、シリカ、酸化チタン、アルミナ等の流動化剤が好ましい。中でも帯電性を向上させるためにはシリカが最も良い。トナーへの含有量としては、0.3〜1.8重量部、好ましくは0.5〜1.3重量部が良い。0.3重量部より少ない場合には、トナーの流動性が不十分となり、良好な帯電特性が得られないため、画像濃度の低下やカブリの発生といった問題が生じる傾向にある。逆に、1.8重量部より多い場合には、無機微粉体の帯電性に起因する異常帯電が引き起こされ、スリーブへの均一コート性が損なわれ、画質悪化やカブリの悪化を生じる傾向にあるため、好ましくない。   As the metal oxide (A) in the inorganic fine powder, fluidizing agents such as silica, titanium oxide, and alumina are preferable. Among them, silica is the best for improving the chargeability. The content in the toner is 0.3 to 1.8 parts by weight, preferably 0.5 to 1.3 parts by weight. When the amount is less than 0.3 part by weight, the fluidity of the toner becomes insufficient and good charging characteristics cannot be obtained, so that problems such as a decrease in image density and occurrence of fog tend to occur. On the other hand, when the amount is more than 1.8 parts by weight, abnormal charging due to the charging property of the inorganic fine powder is caused, the uniform coatability to the sleeve is impaired, and the image quality and fogging tend to be deteriorated. Therefore, it is not preferable.

また、無機微粉体(B)としては、ドラムの潤滑、研磨性及び現像スリーブの過剰帯電防止という観点から、ケイ素、チタン、ストロンチウム、マンガン、亜鉛、コバルト、ニッケル、セリウム、アルミニウム、バリウム、カルシウム、ジルコニウム等の金属の中から選択される複合金属化合物が好ましい。なかでも、チタン酸ストロンチウムが望ましい。   Further, as the inorganic fine powder (B), silicon, titanium, strontium, manganese, zinc, cobalt, nickel, cerium, aluminum, barium, calcium, A composite metal compound selected from metals such as zirconium is preferred. Of these, strontium titanate is desirable.

無機微粉体(B)の重量平均粒径は、0.4〜5μm、好ましくは、0.7〜3μmが良い。0.4μmよりも小さい場合には、無機微粉体(B)がスリーブ下層に堆積し、トナーの過剰帯電を防止するものの、逆にトナーの帯電性を阻害するため低湿環境下でのカブリを引き起こすことがある。逆に5μmより大きいと低湿環境下でのトナーの過剰帯電防止効果が好適に発揮できず、スリーブの均一コート性が損なわれ、カブリも生じる傾向にあるため、好ましくない。   The weight average particle diameter of the inorganic fine powder (B) is 0.4 to 5 μm, preferably 0.7 to 3 μm. If it is smaller than 0.4 μm, the inorganic fine powder (B) is deposited on the lower layer of the sleeve to prevent the toner from being overcharged, but conversely causes the fog in a low humidity environment to inhibit the toner charging property. Sometimes. On the other hand, if it is larger than 5 μm, the effect of preventing the toner from being excessively charged in a low humidity environment cannot be suitably exhibited, and the uniform coatability of the sleeve tends to be impaired and fogging tends to occur.

また、無機微粉体(B)の添加量は、0.1〜5重量部、より好ましくは0.5〜4重量部が良い。0.1重量部より少ないと、画像濃度が低くなり、低湿環境下でのスリーブ均一コート性が失われ、さらには高湿環境下での画像流れも発生しやすくなる。逆に、5重量部より多いと、トナーの帯電性が阻害されて低湿環境下でのカブリが多くなる傾向にあるため好ましくない。   Moreover, the addition amount of inorganic fine powder (B) is 0.1-5 weight part, More preferably, 0.5-4 weight part is good. When the amount is less than 0.1 part by weight, the image density is lowered, the uniform coatability of the sleeve in a low humidity environment is lost, and further, the image flow is likely to occur in a high humidity environment. On the other hand, when the amount is more than 5 parts by weight, the chargeability of the toner is hindered, and fogging tends to increase in a low humidity environment.

本発明の二成分系現像剤に使用される磁性キャリアとしては、例えば表面酸化または未酸化の鉄、ニッケル、銅、亜鉛、コバルト、マンガン、クロム、希土類等の金属およびそれらの磁性合金または磁性酸化物及び磁性フェライトが挙げられる。さらには、樹脂中に磁性粉が分散されたバインダー型のキャリアも用いることが出来る。本発明においては、上述の磁性キャリアをキャリアコアとして、該キャリアコアの表面を被覆材で覆った被覆キャリアを用いることが好ましい。特に高抵抗化した磁性体分散型樹脂キャリアが最も好ましい。   Examples of the magnetic carrier used in the two-component developer of the present invention include, for example, surface oxidized or unoxidized metals such as iron, nickel, copper, zinc, cobalt, manganese, chromium, rare earth, and their magnetic alloys or magnetic oxidation. And magnetic ferrite. Furthermore, a binder-type carrier in which magnetic powder is dispersed in a resin can also be used. In the present invention, it is preferable to use a coated carrier in which the above-described magnetic carrier is used as a carrier core and the surface of the carrier core is covered with a coating material. In particular, a highly magnetically dispersed resin carrier is most preferred.

被覆キャリアにおいて、キャリアコアの表面を被覆材で被覆する方法としては、被覆材を溶剤中に溶解もしくは懸濁させて塗布しキャリアコアに付着させる方法、あるいは、単に粉体状態で混合する方法が適用できる。   In a coated carrier, the method of coating the surface of the carrier core with a coating material includes a method in which the coating material is dissolved or suspended in a solvent and applied to the carrier core, or a method of simply mixing in a powder state. Applicable.

キャリアコアの被覆材としては、ポリテトラフルオロエチレン、モノクロロトリフルオロエチレン重合体、ポリフッ化ビニリデン、シリコーン樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂、ポリアミド、ポリビニルブチラール、アミノアクリレート樹脂が挙げられる。これらは、単独或は複数で用いるのが適当である。   Examples of the carrier core coating material include polytetrafluoroethylene, monochlorotrifluoroethylene polymer, polyvinylidene fluoride, silicone resin, polyester resin, styrene resin, acrylic resin, polyamide, polyvinyl butyral, and aminoacrylate resin. These may be used alone or in plural.

上記材料の処理量は、適宜決定すれば良いが、樹脂被覆キャリアに対し好ましくは0.1〜30質量%(好ましくは0.5〜20質量%)が良い。   Although the processing amount of the said material should just be determined suitably, Preferably it is 0.1-30 mass% (preferably 0.5-20 mass%) with respect to the resin coating carrier.

また、被覆材の中にはトナーの正帯電性を安定化させるため、キャリアの被覆材中に負帯電性の添加物を分散させることがより好ましい。あるいはフッ素のような負帯電性の置換基を含んだ樹脂を被覆材として用いるか又は被覆材中に分散させることも有効である。
前記負帯電性の添加物としては、負の荷電制御剤、例えばアルミニウムのジターシャリーブチルサリチル酸化合物、クロムのジターシャリーブチルサリチル酸化合物、アゾ鉄金属錯体等を用いることができる。フッ素含有置換基を含んだ樹脂としては、フッ素変性アクリル、ポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデンまたこれらの共重合体等があげられる。
Further, in order to stabilize the positive chargeability of the toner in the coating material, it is more preferable to disperse a negatively charged additive in the carrier coating material. Alternatively, it is also effective to use a resin containing a negatively charged substituent such as fluorine as a coating material or to disperse it in the coating material.
As the negatively chargeable additive, a negative charge control agent such as a ditertiary butylsalicylic acid compound of aluminum, a ditertiary butylsalicylic acid compound of chromium, an azo iron metal complex, or the like can be used. Examples of the resin containing a fluorine-containing substituent include fluorine-modified acrylic, polytetrafluoroethylene, polyvinylidene fluoride, and copolymers thereof.

本発明に用いられるキャリアは、50%体積平均粒径が好ましくは10〜80μm、より好ましくは20〜70μmであることが良い。   The carrier used in the present invention preferably has a 50% volume average particle size of 10 to 80 μm, more preferably 20 to 70 μm.

キャリアの50%体積平均粒径が10μm未満の場合には、二成分系現像剤のパッキングが強まり、トナーとキャリアとの混合性が低下し、トナーの帯電性が安定しにくくなり、さらにキャリアの感光体ドラム表面への付着が生じやすくなる。キャリアの50%体積平均粒径が80μmを超える場合には、トナーとの接触機会が減ることから、低帯電量のトナーが混在し、カブリが発生しやすくなる。さらにトナー飛散が生じやすい傾向にあるため二成分系現像剤中のトナー濃度の設定を低めにする必要があり、高画像濃度の画像形成ができなくなることがある。   When the 50% volume average particle size of the carrier is less than 10 μm, the packing of the two-component developer is strengthened, the mixing property of the toner and the carrier is lowered, the toner chargeability is difficult to be stabilized, and the carrier Adhesion to the surface of the photosensitive drum is likely to occur. When the 50% volume average particle size of the carrier exceeds 80 μm, the chance of contact with the toner is reduced, so that low-charge toner is mixed and fogging is likely to occur. Furthermore, since toner scattering tends to occur, it is necessary to lower the toner concentration setting in the two-component developer, and it may be impossible to form an image with a high image density.

特に好ましいキャリアとしては、マグネタイト及びヘマタイトをフェノール樹脂でバインドした磁性体分散型樹脂キャリアの磁性コア粒子の表面をシリコーン樹脂、フッ素系樹脂、スチレン系樹脂、アクリル系樹脂及びメタクリレート系樹脂等の樹脂被覆材で覆ったものが好ましい。被覆樹脂の添加量としては、キャリアコアに対し、0.01〜5質量%、好ましくは0.1〜1質量%でコーティングし、250メッシュパス、400メッシュオンのキャリア粒子を70質量%以上添加し、かつ上記50%体積平均粒径を有するように粒度分布を調整した磁性キャリアが良い。   As a particularly preferred carrier, the surface of the magnetic core particle of a magnetic material dispersion type resin carrier in which magnetite and hematite are bound with a phenol resin is coated with a resin such as a silicone resin, a fluorine resin, a styrene resin, an acrylic resin, and a methacrylate resin. What was covered with the material is preferable. The coating resin is added in an amount of 0.01 to 5% by mass, preferably 0.1 to 1% by mass with respect to the carrier core, and more than 70% by mass of 250 mesh pass and 400 mesh on carrier particles are added. In addition, a magnetic carrier whose particle size distribution is adjusted so as to have the 50% volume average particle size is preferable.

磁性キャリアを上記の50%体積平均粒径及び特定の粒度分布を有するように調整する方法としては、例えば、篩を用いることによる分級によって、行うことが可能である。特に精度よく分級を行うために、適当な目開きの篩を用いて数回繰り返してふるうことが好ましい。またメッシュの開口の形状をメッキ等によって制御したものを使うことも有効な手段である。   As a method of adjusting the magnetic carrier so as to have the above 50% volume average particle size and a specific particle size distribution, for example, classification can be performed by using a sieve. In particular, in order to classify with high accuracy, it is preferable to repeat several times using a sieve having an appropriate mesh size. It is also effective to use a mesh whose shape is controlled by plating or the like.

トナーと磁性キャリアとを混合して二成分系現像剤を調製する場合、その混合比率は現像剤中のトナー濃度として、2〜15質量%、好ましくは3〜13質量%、より好ましくは4〜10質量%にすると通常良好な結果が得られる。トナー濃度が2質量%未満では画像濃度が低くなりやすく、15質量%を超える場合ではカブリや機内飛散が生じやすく、現像剤の耐用寿命が短くなる傾向にある。なお、磁性キャリアは、飽和磁化20〜80Am2/kg(emu/g)のものが好ましい。 When a two-component developer is prepared by mixing a toner and a magnetic carrier, the mixing ratio is 2 to 15% by mass, preferably 3 to 13% by mass, more preferably 4 to 4% as the toner concentration in the developer. When it is 10% by mass, good results are usually obtained. If the toner concentration is less than 2% by mass, the image density tends to be low, and if it exceeds 15% by mass, fogging or in-machine scattering tends to occur and the useful life of the developer tends to be shortened. The magnetic carrier preferably has a saturation magnetization of 20 to 80 Am 2 / kg (emu / g).

<3>本発明における各物性の測定方法
次に各物性の測定方法について以下に説明する。なお、後述の実施例においても同様に測定した。
<3> Measuring Method of Physical Properties in the Present Invention Next, measuring methods of physical properties will be described below. The same measurement was performed in the examples described later.

(1)トナー粒度分布の測定
測定装置としては、例えば、コールターカウンターTA−II或いはコールターマルチサイザーII(コールター社製)を用いることができる。電解液は、1級塩化ナトリウムを用いて、約1%NaCl水溶液を調製する。例えば、ISOTON−II(コールターサイエンティフィックジャパン社製)が使用できる。測定方法としては、前記電解水溶液100〜150ml中に分散剤として、界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルホン酸塩)を、0.1〜5ml加え、さらに測定試料を2〜20mg加える。試料を懸濁した電解液は、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、前記測定装置により、アパーチャーとして100μmアパーチャーを用いて、トナー粒子の体積及び個数を各チャンネルごとに測定して、トナーの体積分布と個数分布とを算出する。それから、トナー粒子の体積分布から求めた重量基準のトナーの重量平均粒径(D4)(各チャンネルの中央値をチャンネル毎の代表値とする)を求める。
(1) Measurement of toner particle size distribution As a measuring device, for example, Coulter Counter TA-II or Coulter Multisizer II (manufactured by Coulter Inc.) can be used. As the electrolyte, first grade sodium chloride is used to prepare an approximately 1% NaCl aqueous solution. For example, ISOTON-II (manufactured by Coulter Scientific Japan) can be used. As a measurement method, 0.1 to 5 ml of a surfactant (preferably alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of the electrolytic aqueous solution, and 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and the volume and number of toner particles are measured for each channel by using the 100 μm aperture as the aperture. Thus, the toner volume distribution and number distribution are calculated. Then, the weight-based toner weight average particle diameter (D4) obtained from the volume distribution of the toner particles (the median value of each channel is a representative value for each channel) is obtained.

チャンネルとしては、2.00〜2.52μm;2.52〜3.17μm;3.17〜4.00μm;4.00〜5.04μm;5.04〜6.35μm;6.35〜8.00μm;8.00〜10.08μm;10.08〜12.70μm;12.70〜16.00μm;16.00〜20.20μm;20.20〜25.40μm;25.40〜32.00μm;32.00〜40.30μmの13チャンネルを用いる。   As channels, 2.00 to 2.52 μm; 2.52 to 3.17 μm; 3.17 to 4.00 μm; 4.00 to 5.04 μm; 5.04 to 6.35 μm; 6.35 to 8. 00 μm; 8.00 to 10.08 μm; 10.08 to 12.70 μm; 12.70 to 16.00 μm; 16.00 to 20.20 μm; 20.20 to 25.40 μm; 25.40 to 32.00 μm; 13 channels of 32.00-40.30 μm are used.

(2)磁性キャリアの50%体積平均粒径測定方法
磁性キャリアの平均粒径及び粒度分布は、レーザ回折式粒度分布測定装置HEROS(日本電子製)に乾式分散ユニットRODOS(日本電子製)を組み合わせて用い、レンズ焦点距離200mm、分散圧3.0×105Pa、測定時間1〜2秒の測定条件で粒径0.5μm〜350.0μmの範囲を表1に示す通り、31チャンネルに分割して測定し、体積分布の50%体積平均粒径(メジアン径)を平均粒径として求めるとともに、体積基準の頻度分布から各粒径範囲の粒子の体積%を求めることができる。
(2) Method for measuring 50% volume average particle size of magnetic carrier For the average particle size and particle size distribution of magnetic carrier, dry dispersion unit RODOS (manufactured by JEOL) is combined with laser diffraction particle size distribution measuring device HEROS (manufactured by JEOL). As shown in Table 1, the range of the particle size of 0.5 μm to 350.0 μm is divided into 31 channels under the measurement conditions of lens focal length 200 mm, dispersion pressure 3.0 × 105 Pa, measurement time 1 to 2 seconds. It is possible to measure and obtain the 50% volume average particle diameter (median diameter) of the volume distribution as the average particle diameter, and obtain the volume% of particles in each particle diameter range from the volume-based frequency distribution.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

粒度分布の測定に用いるレーザ回折式粒度分布測定装置HEROSは、フランホーファ回折原理を用いて測定を行う装置である。この測定原理を簡単に説明すれば、レーザ光源から測定粒子にレーザービームを照射すると、回折像がレーザ光源の反対側にあるレンズの焦点面にでき、その回折像を検出器によって検出して演算処理することにより、測定粒子の粒度分布を測定するものである。   The laser diffraction particle size distribution measuring device HEROS used for measuring the particle size distribution is a device that performs measurement using the Franhofer diffraction principle. Briefly explaining this measurement principle, when a laser beam is irradiated onto a measurement particle from a laser light source, a diffraction image is formed on the focal plane of the lens on the opposite side of the laser light source, and the diffraction image is detected by a detector and calculated. By processing, the particle size distribution of the measurement particles is measured.

(3)磁性キャリアの磁気特性の測定方法
磁性キャリアの磁気特性は、BHU−60型磁化測定装置(理研測定機)を用いて測定できる。測定試料は約1.0g秤量し内径7mmφ、高さ10mmのセルにつめ、前記の装置にセットする。測定は印加磁場を徐々に加え、最大238.8kA/m(3kエルステッド)まで変化させる。次いで印加磁場を減少させ、最終的に記録紙上に試料のヒステリシスカーブを得る。これより、飽和磁化を求めることができる。
(3) Measuring method of magnetic property of magnetic carrier The magnetic property of the magnetic carrier can be measured using a BHU-60 type magnetization measuring device (RIKEN measuring machine). About 1.0 g of the measurement sample is weighed and packed in a cell having an inner diameter of 7 mmφ and a height of 10 mm, and set in the above-mentioned apparatus. In the measurement, an applied magnetic field is gradually applied and the maximum magnetic field is changed to 238.8 kA / m (3 k Oersted). Next, the applied magnetic field is decreased, and finally a hysteresis curve of the sample is obtained on the recording paper. Thus, saturation magnetization can be obtained.

(4)結着樹脂のガラス転移温度の測定方法
本発明においては、示差熱分析測定装置(DSC測定装置)、DSC−7(パーキンエルマー社製)を用いて測定することができる。
(4) Measuring method of glass transition temperature of binder resin In this invention, it can measure using a differential thermal analysis measuring device (DSC measuring device) and DSC-7 (made by Perkin Elmer).

測定試料は5〜20mg、好ましくは10mgを精密に秤量する。   The sample to be measured is precisely weighed 5 to 20 mg, preferably 10 mg.

これをアルミパン中に入れ、リファレンスとして空のアルミパンを用い、測定温度範囲30℃〜200℃、昇温速度10℃/min、常温常湿下にて測定を行う。この昇温過程で、温度40〜100℃の範囲におけるメインピークの吸熱ピークが得られる。   This is put into an aluminum pan, and an empty aluminum pan is used as a reference, and measurement is performed at a measurement temperature range of 30 ° C. to 200 ° C., a temperature increase rate of 10 ° C./min, and normal temperature and humidity. In this temperature raising process, an endothermic peak of the main peak in the temperature range of 40 to 100 ° C. is obtained.

このとき、吸熱ピークが出る前と出た後でのベースラインの中間点の線と示差熱曲線との交点を、本発明におけるガラス転移温度Tgとする。   At this time, the point of intersection between the base line midpoint before and after the endothermic peak and the differential heat curve is defined as the glass transition temperature Tg in the present invention.

(5)トナーの軟化点温度の測定方法
軟化点温度の測定は、例えば、フローテスターCFT−500型(島津製作所製)を用いて測定できる。試料は60meshパス品を約1.0g秤量する。これを成形器にて、100kg/cm2の加重で1分間加圧する。
(5) Method for measuring softening point temperature of toner The softening point temperature can be measured using, for example, a flow tester CFT-500 (manufactured by Shimadzu Corporation). The sample weighs about 1.0 g of a 60 mesh pass product. This is pressurized with a molding machine at a load of 100 kg / cm 2 for 1 minute.

この加圧サンプルを下記の条件で、常温常湿下(温度約20〜30℃、湿度30〜70%RH)でフローテスター測定を行い、温度−見掛け粘度曲線を得る。   The pressure sample is subjected to flow tester measurement under the following conditions under normal temperature and humidity (temperature of about 20 to 30 ° C., humidity of 30 to 70% RH) to obtain a temperature-apparent viscosity curve.

得られたスムース曲線より、試料が50体積%流出した時の温度(=T1/2)を求め、これをトナーの軟化点温度Tmとする。   From the obtained smooth curve, the temperature (= T1 / 2) when the sample flows out by 50% by volume is obtained, and this is defined as the softening point temperature Tm of the toner.

RATE TEMP 6.0(℃/分)
SET TEMP 50.0(℃)
MAX TEMP 180.0(℃)
INTERVAL 3.0(℃)
PREHEAT 300.0(秒)
LOAD 20.0(kg)
DIE(Diameter)1.0(mm)
DIE(Length) 1.0(mm)
PLUNGER 1.0(cm2
RATE TEMP 6.0 (° C / min)
SET TEMP 50.0 (° C)
MAX TEMP 180.0 (° C)
INTERVAL 3.0 (° C)
PREHEAT 300.0 (seconds)
LOAD 20.0 (kg)
DIE (Diameter) 1.0 (mm)
DIE (Length) 1.0 (mm)
PLUNGER 1.0 (cm 2 )

(6)結着樹脂の分子量の測定方法
結着樹脂のMn、Mw及びMw/Mnはゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によって測定できる。40℃のヒートチャンバ中でカラムを安定化させ、この温度におけるカラムに、溶媒としてテトラハイドロフラン(THF)を毎分1mlの流速で流し、THF試料溶液を約100μl注入して測定する。試料の分子量測定にあたっては、試料の有する分子量分布を、数種の単分散ポリスチレン標準試料により作成された検量線の対数値とカウント数との関係から算出する。検量線作成用の標準ポリスチレン試料としては、例えば、東ソー社製あるいは、昭和電工社製の分子量が100〜10000000程度のものを用い、少なくとも10点程度の標準ポリスチレン試料を用いるのが適当である。検出器にはRI(屈折率)検出器を用いる。カラムとしては、市販のポリスチレンジェルカラムを複数本組み合わせて使用するのが良い。
(6) Measuring method of molecular weight of binder resin Mn, Mw, and Mw / Mn of the binder resin can be measured by gel permeation chromatography (GPC). The column is stabilized in a 40 ° C. heat chamber. Tetrahydrofuran (THF) as a solvent is allowed to flow through the column at this temperature at a flow rate of 1 ml per minute, and about 100 μl of THF sample solution is injected and measured. In measuring the molecular weight of a sample, the molecular weight distribution of the sample is calculated from the relationship between the logarithmic value of a calibration curve prepared from several types of monodisperse polystyrene standard samples and the number of counts. As a standard polystyrene sample for preparing a calibration curve, for example, a standard polystyrene sample having a molecular weight of about 100 to 10000000 manufactured by Tosoh Corporation or Showa Denko is used, and it is appropriate to use at least about 10 standard polystyrene samples. An RI (refractive index) detector is used as the detector. As the column, it is preferable to use a combination of a plurality of commercially available polystyrene gel columns.

例えば、昭和電工社製のShoed GPC KF−801、802、803、804、805、806、807、800Pの組み合わせや、東ソー社製のTSKgelG1000H(HXL)、G2000H(HXL)、G3000H(HXL)、G4000H(HXL)、G5000H(HXL)、G6000H(HXL)、G7000H(HXL)、TSKguardcolumnの組み合わせを挙げることができる。 For example, a combination of Shoed GPC KF-801, 802, 803, 804, 805, 806, 807, 800P manufactured by Showa Denko KK, TSKgel G1000H (H XL ), G2000H (H XL ), G3000H (H XL ) manufactured by Tosoh Corporation ), G4000H (H XL ), G5000H (H XL ), G6000H (H XL ), G7000H (H XL ), and TSK guard column.

試料は以下のようにして作製する。   The sample is prepared as follows.

試料をTHF中に入れ、数時間放置した後、十分振とうしTHFと良く混ぜ(試料の合一体がなくなるまで)、更に12時間以上静置する。このときTHF中への放置時間が24時間以上となるようにする。その後、サンプル処理フィルター(ポアサイズ0.45〜0.5μm、例えば、マイショリディスクH−25−5 東ソー社製、エキクロディスク25CR、ゲルマン サイエンス ジャパン社製などが使用できる)を通過させたものを、GPCの試料とする。試料濃度は、樹脂成分が0.5〜5mg/mlとなるように調整する。   Place the sample in THF and let stand for several hours, then shake well and mix well with THF (until the sample is no longer united) and let stand for more than 12 hours. At this time, the standing time in THF is set to be 24 hours or longer. Thereafter, a sample processing filter (pore size 0.45 to 0.5 μm, for example, Mysori Disc H-25-5 manufactured by Tosoh Corporation, Excro Disc 25CR, Gelman Science Japan Co., Ltd., etc. can be used) is passed. A sample of GPC. The sample concentration is adjusted so that the resin component is 0.5 to 5 mg / ml.

(7)酸価の測定方法
酸価は、以下のように測定できる。
(7) Method for measuring acid value The acid value can be measured as follows.

サンプル2〜10gを200〜300mlの三角フラスコに秤量し、メタノール:トルエン=30:70の混合溶媒約50mlを加えて樹脂を溶解する。溶解性が悪いようであれば少量のアセトンを加えてもよい。0.1%のブロムチモールブルーとフェノールレッドの混合指示薬を用い、あらかじめ標定されたN/10苛性カリ〜アルコール溶液で滴定し、アルコールカリ液の消費量から次の計算で酸価を求める。
酸価=KOH(ml数)×N×56.1/試料重量
(ただしNはN/10KOHのファクター)
2-10 g of sample is weighed into a 200-300 ml Erlenmeyer flask, and about 50 ml of a mixed solvent of methanol: toluene = 30: 70 is added to dissolve the resin. If solubility is poor, a small amount of acetone may be added. Using a mixed indicator of 0.1% bromthymol blue and phenol red, titration is performed with a pre-standardized N / 10 caustic potash to alcohol solution, and the acid value is obtained from the consumption of the alcohol potash solution by the following calculation.
Acid value = KOH (ml) x N x 56.1 / sample weight (where N is a factor of N / 10 KOH)

(8)D0.5の測定方法
未定着の転写材上のトナー載り量が、0.5mg/cm2になるように、本体のコントラスト電位、他の現像条件を調整する。その後同一条件下で通常に、定着装置を通し画像を定着させ、画像濃度を測定する。画像濃度の測定には、X−Rite社製404型反射濃度計が使用できる。
(8) Method for measuring D0.5 The contrast potential of the main body and other development conditions are adjusted so that the toner loading on the unfixed transfer material is 0.5 mg / cm 2 . Thereafter, under the same conditions, the image is usually fixed through a fixing device, and the image density is measured. For measurement of image density, a 404 type reflection densitometer manufactured by X-Rite can be used.

(9)無機微粉体のBET比表面積の測定方法
湯浅アイオニクス(株)製の全自動ガス吸着量測定装置オートソーブ1を使用し、吸着ガスに窒素を用い、BET多点法により求める。なお、サンプルの前処理として、50℃で10時間の脱気を行う。
(9) Method for Measuring BET Specific Surface Area of Inorganic Fine Powder Using a fully automatic gas adsorption amount measuring device Autosorb 1 manufactured by Yuasa Ionics Co., Ltd., nitrogen is used as the adsorption gas, and the BET multipoint method is used. In addition, deaeration for 10 hours is performed at 50 degreeC as pre-processing of a sample.

以下、図に基づいて本発明の一実施形態を説明するが、本発明は本実験例に何ら制限されるものではない。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the present experimental example.

<感光体の作製>
(1)a−Si感光体の作成
図3に示す上述と同様のRF−PCVD法による画像形成装置用感光体の製造装置を用い、直径60mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、表2に示す条件で正帯電の感光体を、表3に示す条件で負帯電の感光体作成した。
<Production of photoconductor>
(1) Preparation of a-Si photoconductor Table 2 was prepared on an aluminum cylinder subjected to mirror finishing with a diameter of 60 mm using the same apparatus for manufacturing a photoconductor for an image forming apparatus by RF-PCVD as shown in FIG. A positively charged photoconductor was prepared under the conditions shown in Table 3, and a negatively charged photoconductor was prepared under the conditions shown in Table 3.

以下表2の方法で作製した感光体をa−Si感光体1、表3の方法で作製した感光体をa−Si感光体2とする。   Hereinafter, the photoconductor produced by the method of Table 2 is referred to as a-Si photoconductor 1, and the photoconductor produced by the method of Table 3 is referred to as a-Si photoconductor 2.

また、直径15、20、40、80、100mmのアルミニウムシリンダーを用いて表2の方法で作成したものを、a−Si感光体3〜7とする。   Moreover, what was created by the method of Table 2 using the aluminum cylinder of diameter 15, 20, 40, 80, and 100 mm is set to a-Si photoreceptor 3-7.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<結着樹脂の製造>
(1)結着樹脂の製造1
・ポリオキシプロピレン(2,2)−2,2ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 14mol%
・ポリオキシエチレン(2,2)−2,2ビス
(4−ヒドロキシフェニル)プロパン 34mol%
・テレフタル酸 15mol%
・フマル酸 36mol%
・トリメリット酸 1mol%
これらを4つ口フラスコに仕込み、還流冷却器、水分離装置、窒素ガス導入管、温度計及び攪拌装置を付し、フラスコ内に窒素を導入しながら、縮合重合した。
<Manufacture of binder resin>
(1) Production of binder resin 1
・ Polyoxypropylene (2,2) -2,2bis (4-hydroxyphenyl) propane 14 mol%
・ Polyoxyethylene (2,2) -2,2 bis (4-hydroxyphenyl) propane 34 mol%
・ Terephthalic acid 15mol%
・ Fumaric acid 36mol%
・ Trimellitic acid 1mol%
These were charged into a four-necked flask, and equipped with a reflux condenser, a water separator, a nitrogen gas introduction tube, a thermometer and a stirring device, and subjected to condensation polymerization while introducing nitrogen into the flask.

さらに撹拌装置、温度計、窒素導入管、還流管及びイソシアネート化合物の滴下装置を装着した反応容器に、キシレン490質量部及びポリエステル樹脂を110質量部投入した。撹拌しながら加熱しポリエステル樹脂をキシレンに溶解させた。キシレン還流下でジフェニルメタン−4,4’ジイソシアネート5質量部を含有するキシレン溶液を一定量ずつ1.5時間かけて滴下した。滴下終了後、更に1時間撹拌を継続し反応を終了した。キシレンを留去することにより、結着樹脂としてのウレタン変性ポリエステル樹脂(1)を得た。   Furthermore, 490 parts by mass of xylene and 110 parts by mass of the polyester resin were charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a thermometer, a nitrogen introduction tube, a reflux tube, and an isocyanate compound dropping device. The polyester resin was dissolved in xylene by heating with stirring. A xylene solution containing 5 parts by mass of diphenylmethane-4,4 'diisocyanate was added dropwise in a constant amount over 1.5 hours under reflux of xylene. After completion of the dropwise addition, stirring was continued for another hour to complete the reaction. By distilling off xylene, a urethane-modified polyester resin (1) as a binder resin was obtained.

構成成分及び配合量を適宜変化させポリエステル樹脂(1)と同様の縮合重合を行い、ポリエステル樹脂(2)〜(6)を得た。得られた樹脂の物性および用いたモノマーを表4に示す。   Condensation polymerization similar to that of the polyester resin (1) was carried out by appropriately changing the constituent components and the blending amounts to obtain polyester resins (2) to (6). Table 4 shows the physical properties of the obtained resin and the monomers used.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

(2)結着樹脂の製造2
・スチレン 75質量部
・n−ブチルアクリレート 25質量部
・モノ−n−ブチルマレート 10質量部
・ジビニルベンゼン 0.3質量部
・ベンゾイルパーオキサイド 1.2質量部
上記混合液に、ポリビニルアルコールケン化物0.12質量部を溶解した水170質量部を加え、激しく攪拌し懸濁重合液とした。水300質量部を入れ窒素置換した反応器に上記懸濁分散液を添加し、懸濁反応重合させた。反応終了後水洗し、脱水した後、40℃、24時間の乾燥を行い、ビニル系樹脂(7)を得た。
(2) Production of binder resin 2
Styrene 75 parts by mass n-butyl acrylate 25 parts by mass Mono-n-butyl malate 10 parts by mass Divinylbenzene 0.3 parts by mass Benzoyl peroxide 1.2 parts by mass 170 parts by mass of water in which 12 parts by mass were dissolved was added and stirred vigorously to obtain a suspension polymerization solution. The above suspension dispersion was added to a reactor having 300 parts by mass of water and purged with nitrogen, and subjected to suspension reaction polymerization. After completion of the reaction, the product was washed with water and dehydrated, followed by drying at 40 ° C. for 24 hours to obtain a vinyl resin (7).

この樹脂(7)は、表4に示すように酸価13.4、Tg:63℃、Mn:6100、Mw:18900であった。   As shown in Table 4, this resin (7) had an acid value of 13.4, Tg: 63 ° C., Mn: 6100, and Mw: 18900.

<トナーの作製>
(1)イエロートナーの作製
表5に示すものを用いて、以下のようにイエロートナーを作製した。なお、得られたイエロートナーの物性も表5に示す。
<Production of toner>
(1) Preparation of yellow toner Using the toner shown in Table 5, a yellow toner was prepared as follows. The physical properties of the obtained yellow toner are also shown in Table 5.

(1−1)イエロートナーY1〜Y18の作製
・ポリエステル樹脂(1) 70質量部
・ペースト顔料 100質量部
(C.I.ピグメントイエロー180を公知の方法で製造したものである。即ち、ろ過工程前の顔料スラリーから、水をある程度除去し、ただの一度も乾燥工程を経ずに得た固定分30質量%のペースト顔料(残りの70質量%は水))
上記の原材料を上記の処方でまずニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させる。最高温度(ペースト中の溶媒の沸点により必然的に決定される。この場合は90〜100℃程度)に達した時点で水相中の顔料が、溶融樹脂相に分配もしくは移行し、これを確認した後、さらに40分間加熱溶融混練させ、ペースト中の顔料を充分に移行させる。その後、一旦、ミキサーを停止させ、熱水を排出した後、さらに140℃まで昇温させ、約40分間加熱溶融混練を行い、顔料を分散させるとともに水分を留去し、該工程を終了した後、冷却させ、第1の混練物を取り出した。この最終混練物の含水量は0.7質量%程度であった。
(1-1) Preparation of yellow toners Y1 to Y18, polyester resin (1) 70 parts by mass, paste pigment 100 parts by mass (CI Pigment Yellow 180 was produced by a known method. That is, a filtration step. A certain amount of water was removed from the previous pigment slurry, and a paste pigment with a fixed content of 30% by mass (the remaining 70% by mass was water) obtained without going through a drying process.)
First, the above raw materials are charged into a kneader type mixer according to the above formulation, and the temperature is raised under no pressure while mixing. When the maximum temperature (necessarily determined by the boiling point of the solvent in the paste. In this case, about 90 to 100 ° C.) is reached, the pigment in the aqueous phase is distributed or transferred to the molten resin phase, and this is confirmed. Then, the mixture is further melted and kneaded for 40 minutes to sufficiently transfer the pigment in the paste. Then, once the mixer was stopped and the hot water was discharged, the temperature was further raised to 140 ° C., heated and kneaded for about 40 minutes, the pigment was dispersed and the water was distilled off, and the process was completed. The first kneaded product was taken out. The water content of this final kneaded product was about 0.7% by mass.

・上記第1の混練物(顔料粒子の含有量30質量%) 20.0質量部
・ポリエステル樹脂(1) 86.0質量部
・4級アンモニウム塩(ヘキスト社製「VP2036」(融点:200℃))4.0質量部
上記の処方を十分ヘンシェルミキサーにより予備混合を行い、二軸押出し混練機で温度を130℃に設定し溶融混練し、第2の混練物を得て、冷却後ハンマーミルを用いて約1〜2mm程度に粗粉砕し、次いでエアージェット方式による微粉砕機で38μm以下の粒径に微粉砕した。さらに得られた微粉砕物を分級して、粒度分布における重量平均粒径が8.0μmになるように選択してイエロートナー粒子(分級品)を得、流動性向上及び帯電特性付与を目的として、Si系化合物で疎水化処理した酸化チタン微粉体をイエロートナー粒子100質量部に対して1.0質量部外添添加し、イエロートナー(Y1)とした。なお、用いた外添剤は表8−1、表8−2に詳しく示す。
-20.0 parts by mass of the first kneaded product (pigment particle content 30% by mass)-86.0 parts by mass of polyester resin (1)-Quaternary ammonium salt ("VP2036" manufactured by Hoechst (melting point: 200 ° C) )) 4.0 parts by mass The above formulation was sufficiently premixed with a Henschel mixer, melt-kneaded at a temperature of 130 ° C. with a twin-screw extruder kneader to obtain a second kneaded product, a hammer mill after cooling Was roughly pulverized to about 1 to 2 mm, and then pulverized to a particle size of 38 μm or less by an air jet type pulverizer. Further, the obtained finely pulverized product is classified and selected so that the weight average particle size in the particle size distribution is 8.0 μm to obtain yellow toner particles (classified product) for the purpose of improving fluidity and imparting charging characteristics. Then, 1.0 part by mass of titanium oxide fine powder hydrophobized with an Si compound was externally added to 100 parts by mass of yellow toner particles to obtain yellow toner (Y1). The external additives used are shown in detail in Tables 8-1 and 8-2.

次に、着色剤である顔料の種類及びその添加量を変えた以外は、同様にイエロートナーY2〜Y12及びY17、Y18を作製した。   Next, yellow toners Y2 to Y12, Y17, and Y18 were prepared in the same manner except that the type of pigment as a colorant and the amount of the pigment added were changed.

次に、粉砕分級条件(粉砕機の風圧、分級機の風量)及び外添剤量を変えた以外は、イエロートナーY1とほぼ同様にして、トナー粒度の異なるイエロートナーY13〜Y16を得た。   Next, yellow toners Y13 to Y16 having different toner particle sizes were obtained in substantially the same manner as the yellow toner Y1, except that the pulverization classification conditions (winding pressure of the pulverizer, airflow of the classifier) and the amount of the external additive were changed.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

(1−2)イエロートナーY19、Y20の作製
・ポリエステル樹脂(1) 70質量部
・C.I.ピグメントイエロー180 30質量部
上記原料をニーダー型ミキサーに仕込み、混合しながら非加圧下で昇温させ、充分に前混合する。その後3本ロールで2回混練し、第1の混練物を得た。
・上記第1の混練物 26.7質量部
・ポリエステル樹脂(1) 81.3質量部
・4級アンモニウム塩 4質量部
上記の処方をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸押出し機で溶融混練し、第2の混練物を得、あとはイエロートナーY1と同様にして、イエロートナーY19を得た。顔料の含有量を4質量部にして同様にイエロートナーY20を得た。
(1-2) Preparation of yellow toners Y19 and Y20 / Polyester resin (1) 70 parts by mass / C.I. I. Pigment Yellow 180 30 parts by mass The above raw materials are charged into a kneader-type mixer, heated while being mixed with no pressure, and sufficiently premixed. Thereafter, the mixture was kneaded twice with three rolls to obtain a first kneaded product.
-26.7 parts by weight of the first kneaded product-81.3 parts by weight of polyester resin (1)-4 parts by weight of quaternary ammonium salt The above formulation is sufficiently premixed with a Henschel mixer and melted with a twin screw extruder. The mixture was kneaded to obtain a second kneaded product, and then yellow toner Y19 was obtained in the same manner as yellow toner Y1. Similarly, yellow toner Y20 was obtained with the pigment content of 4 parts by mass.

(1−3)イエロートナーY21の作製
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・C.I.ピグメントイエロー180 4質量部
・4級アンモニウム塩 4質量部
上記の処方をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸押出し機で溶融混練し、あとはイエロートナーY1と同様にして、イエロートナーY21を得た。
(1-3) Preparation of yellow toner Y21 / Polyester resin (1) 100 parts by mass / C.I. I. Pigment Yellow 180 4 parts by mass, quaternary ammonium salt 4 parts by mass The above formulation is sufficiently premixed with a Henschel mixer, melt-kneaded with a twin screw extruder, and then yellow toner Y21 is prepared in the same manner as yellow toner Y1. Obtained.

(1−4)イエロートナーY22の作製
イエロートナーY1で作製した第1の混練物(顔料粒子の含有量30質量%)をさらに3本ロールで5回混練し、顔料をさらに充分に分散させ、第2の混練工程からは同様にしてイエロートナーY22を得た。
(1-4) Preparation of Yellow Toner Y22 The first kneaded product (pigment particle content 30% by mass) prepared with Yellow Toner Y1 was further kneaded five times with three rolls to further sufficiently disperse the pigment. In the same manner from the second kneading step, yellow toner Y22 was obtained.

(2)マゼンタトナーの作製
(2−1)マゼンタトナーM1〜M16の作製
表6に記載の着色剤であるマゼンタ顔料のペースト顔料を用いた以外は、イエロートナーY1とほぼ同様にして第1の混練物を得た後、所望の顔料含有量になるようにそれぞれ希釈混練して第2の混練物を得、あとはイエロートナーY1の製造と同様にして重量平均粒径が7.5μmのマゼンタトナーM1〜M16を得た。
(2) Preparation of magenta toner (2-1) Preparation of magenta toners M1 to M16 The first toner toner Y1 was prepared in substantially the same manner as the yellow toner Y1, except that a magenta pigment paste pigment as a colorant described in Table 6 was used. After obtaining the kneaded material, it was diluted and kneaded so as to obtain the desired pigment content to obtain a second kneaded material, and then magenta having a weight average particle diameter of 7.5 μm as in the production of the yellow toner Y1. Toners M1 to M16 were obtained.

Figure 2005215592
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(3)シアントナーの作製
(3−1)シアントナーC1、C2及びC4〜C6の作製
表7に記載の着色剤であるシアン顔料のペースト顔料を用いた以外は、イエロートナーY1とほぼ同様にして第1の混練物を得た後、所望の顔料含有量になるようにそれぞれ希釈混練して第2の混練物を得、あとはイエロートナーY1の製造と同様にして重量平均粒径が6.0〜8.0μmのシアントナーC1、C2を得た。また、外添剤を表8−1記載の酸化チタンAからアルミナAに変えて、イエロートナーY1と同様に製造してC4〜C6を得た。
(3) Preparation of cyan toner (3-1) Preparation of cyan toners C1, C2 and C4 to C6 Except for using a cyan pigment paste pigment as a colorant described in Table 7, it is almost the same as yellow toner Y1. After the first kneaded product is obtained, the mixture is diluted and kneaded so as to obtain a desired pigment content to obtain a second kneaded product, and then the weight average particle size is 6 as in the production of the yellow toner Y1. Cyan toners C1 and C2 of 0.0 to 8.0 μm were obtained. Further, the external additive was changed from titanium oxide A shown in Table 8-1 to alumina A and produced in the same manner as yellow toner Y1, and C4 to C6 were obtained.

Figure 2005215592
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Figure 2005215592
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(3−2)シアントナーC3の作製
着色剤として用いる顔料を変えた以外は、イエロートナーY21とほぼ同様にして、C3を製造した。
(3-2) Preparation of Cyan Toner C3 C3 was produced in substantially the same manner as the yellow toner Y21 except that the pigment used as the colorant was changed.

すなわち、下記原料をヘンシェルミキサーにより十分予備混合を行い、二軸押出し機で溶融混練し、イエロートナーY21の製造とほぼ同様にして、表7記載のシアントナーC3を得た。
・ポリエステル樹脂(1) 100質量部
・C.I.ピグメントブルー15:3 2質量部
・4級アンモニウム塩 4質量部
That is, the following raw materials were sufficiently premixed with a Henschel mixer, melted and kneaded with a twin-screw extruder, and cyan toner C3 shown in Table 7 was obtained in substantially the same manner as in the production of yellow toner Y21.
-Polyester resin (1) 100 parts by mass-C.I. I. Pigment Blue 15: 3 2 parts by mass / quaternary ammonium salt 4 parts by mass

(3−3)シアントナーC7〜C9の作製
シアントナーC1で用いた荷電制御剤のかわりに、イミダゾール化合物、アンモニオ基含有スチレンアクリル共重合樹脂、あるいは4級アンモニウム塩とイミダゾール化合物を用いたこと以外は、シアントナーC1の製造と同様にして、表7記載のシアントナーC7〜C9を得た。
(3-3) Preparation of cyan toners C7 to C9 Other than using an imidazole compound, an ammonio group-containing styrene acrylic copolymer resin, or a quaternary ammonium salt and an imidazole compound instead of the charge control agent used in cyan toner C1. Obtained cyan toners C7 to C9 shown in Table 7 in the same manner as in the production of cyan toner C1.

(3−4)シアントナーC10〜C15の作製
シアントナーC1で用いた樹脂(1)のかわりに、樹脂(2)〜樹脂(7)を用いたこと以外は、シアントナーC1の製造と同様にして、表7記載のシアントナーC10〜C15を得た。
(3-4) Preparation of Cyan Toners C10 to C15 Except for using Resin (2) to Resin (7) instead of Resin (1) used in Cyan Toner C1, the same procedure as in Cyan Toner C1 was made. Thus, cyan toners C10 to C15 shown in Table 7 were obtained.

(4)ブラックトナーの作製
<ブラックトナーの作製例>
ポリエステル樹脂(8) 100質量部
磁性粒子(イ) 85質量部
四級アンモニウム塩 4質量部
低分子量ポリプロピレン 5質量部
上記材料をヘンシェルミキサー(三井鉱山(株)製)により十分予備混合した後、130℃で二軸押し出し機によって溶融混練を行った。混練物放冷後、カッターミルで粗粉砕した後ジェット気流を用いた微粉砕機を用いて粉砕し、更に風力分級を用い分級し磁性ブラックトナーを得た。この磁性トナー100質量部に対しシリカBを0.9質量部と複合金属酸化物(B)−1を3質量部とをヘンシェルミキサーにて外添して、重量平均粒経8.1μmの磁性ブラックトナーBk1を得た。
(4) Preparation of black toner <Example of preparation of black toner>
Polyester resin (8) 100 parts by mass Magnetic particles (ii) 85 parts by mass Quaternary ammonium salt 4 parts by mass Low molecular weight polypropylene 5 parts by mass After sufficiently premixing the above materials with a Henschel mixer (Mitsui Mine Co., Ltd.), 130 Melt kneading was performed by a twin screw extruder at 0 ° C. The kneaded product was allowed to cool, then coarsely pulverized by a cutter mill, pulverized using a fine pulverizer using a jet stream, and further classified using air classification to obtain a magnetic black toner. To 100 parts by mass of this magnetic toner, 0.9 part by mass of silica B and 3 parts by mass of composite metal oxide (B) -1 were externally added by a Henschel mixer, and a magnetic material having a weight average particle size of 8.1 μm. A black toner Bk1 was obtained.

<ブラックトナーBk2〜10の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた磁性粒子(イ)のかわりに、ブラック磁性粒子(ロ)〜(ヌ)を使用すること以外は、ブラックトナーBk1とほぼ同様にして、表9記載のブラックトナーBk2〜10を得た。
<Preparation Example of Black Toner Bk2-10>
The black toners Bk2 to 10 shown in Table 9 are substantially the same as the black toner Bk1 except that the black magnetic particles (b) to (n) are used instead of the magnetic particles (b) used in the black toner Bk1. Got.

<ブラックトナーBk11及びBk12の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた磁性粒子(イ)の添加部数をそれぞれ60部、110部に変更することを除いて、あとはすべて同様にして表9記載のブラックトナーBk11及びBk12を得た。
<Examples of black toners Bk11 and Bk12>
Black toners Bk11 and Bk12 shown in Table 9 were obtained in the same manner except that the added parts of the magnetic particles (A) used in the black toner Bk1 were changed to 60 parts and 110 parts, respectively.

<ブラックトナーBk13及びBk14の作製例>
ブラックトナーBk1で用いたシリカBの添加量をそれぞれ0.2部、2.0部に変更することを除いて、あとはすべて同様にして表9記載のブラックトナーBk13及びBk14を得た。
<Examples of black toners Bk13 and Bk14>
Black toners Bk13 and Bk14 shown in Table 9 were obtained in the same manner except that the amount of silica B used in black toner Bk1 was changed to 0.2 parts and 2.0 parts, respectively.

<ブラックトナーBk15及びBk16の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた無機微粉体(B)−1の添加量をそれぞれ0.05部、5.2部に変更することを除いて、あとはすべて同様にして表9及び表10記載のブラックトナーBk15及びBk16を得た。
<Examples of black toners Bk15 and Bk16>
Except that the amount of the inorganic fine powder (B) -1 used in the black toner Bk1 is changed to 0.05 parts and 5.2 parts, respectively, the rest is the same as described in Tables 9 and 10. Toners Bk15 and Bk16 were obtained.

<ブラックトナーBk17〜Bk20の作製例>
ブラックトナーBk1作製時の粉砕分級条件を変更することでトナー粒径をそれぞれ3.8μm、5.5μm、9.4μm、10.8μmに変更すること以外は同様にして表10記載のブラックトナーBk17〜Bk20を得た。
<Examples of black toners Bk17 to Bk20>
The black toner Bk17 shown in Table 10 is similarly used except that the particle size of the toner is changed to 3.8 μm, 5.5 μm, 9.4 μm, and 10.8 μm by changing the pulverization classification conditions when the black toner Bk1 is produced. ~ Bk20 was obtained.

<ブラックトナーBk21及びBk22の作製例>
ブラックトナーBk1で用いたシリカBの種類を酸化チタンA、アルミナAに変更することを除いて、あとはすべて同様にして表10記載のブラックトナーBk21及びBk22を得た。
<Examples of black toners Bk21 and Bk22>
Black toners Bk21 and Bk22 shown in Table 10 were obtained in the same manner except that the type of silica B used in the black toner Bk1 was changed to titanium oxide A and alumina A.

<ブラックトナーBk23〜Bk27の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた無機微粉体(B)−1の種類を(B)−2、(B)−3、(B)−4、(B)−5、(B)−6に変更することを除いて、あとはすべて同様にして表10記載のブラックトナーBk23〜Bk27を得た。
<Example of production of black toners Bk23 to Bk27>
The type of the inorganic fine powder (B) -1 used in the black toner Bk1 is changed to (B) -2, (B) -3, (B) -4, (B) -5, (B) -6. In the same manner, black toners Bk23 to Bk27 shown in Table 10 were obtained.

<ブラックトナーBk28の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた荷電制御剤である四級アンモニウム塩の添加量を5.5質量部に変更することを除いて、あとはすべて同様にして表10記載のブラックトナーBk28を得た。
<Example of production of black toner Bk28>
A black toner Bk28 shown in Table 10 was obtained in the same manner except that the amount of the quaternary ammonium salt, which is the charge control agent used in the black toner Bk1, was changed to 5.5 parts by mass.

<ブラックトナーBk29及びBk30の作製例>
ブラックトナーBk1で用いた結着樹脂の種類をそれぞれ、樹脂(3)、樹脂(9)に変更すること以外は同様にして表10記載のブラックトナーBk29及びBk30を得た。
<Examples of black toners Bk29 and Bk30>
Black toners Bk29 and Bk30 shown in Table 10 were obtained in the same manner except that the type of binder resin used in black toner Bk1 was changed to resin (3) and resin (9), respectively.

Figure 2005215592
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Figure 2005215592
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(5)キャリアおよび現像剤の作製
・フェノール(ヒドロキシベンゼン) 50部
・37wt%のホルマリン水溶液 80部
・水 50部
・エポキシ基を有するシラン系カップリング剤 KBM403 280部
(信越化学工業(株)製)で表面処理されたアルミナ含有マグネタイト
微粒子(個数平均粒径0.22μm,比抵抗値4×105Ω・cm)
・KBM403で表面処理されたα−Fe23微粒子 120部
(個数平均粒径0.40μm,比抵抗値8×109Ω・cm)
・25wt%のアンモニア水 15部
上記材料を四ツ口フラスコに入れ、撹拌混合しながら60分間で85℃まで昇温保持し、120分間反応、硬化させた。その後30℃まで冷却し500重量部の水を添加した後、上澄み液を除去し、沈殿物を水洗し、風乾した。次いでこれを減圧下(5mmHg)150〜180℃で24時間乾燥して、フェノール樹脂を結着樹脂とする磁性キャリアコア(A)を得た。
(5) Preparation of carrier and developer: 50 parts of phenol (hydroxybenzene), 80 parts of a 37 wt% formalin aqueous solution, 50 parts of water, 280 parts of silane coupling agent having epoxy group KBM403 (manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) ) Surface-treated alumina-containing magnetite fine particles (number average particle size 0.22 μm, specific resistance 4 × 10 5 Ω · cm)
120 parts of α-Fe 2 O 3 fine particles surface-treated with KBM403 (number average particle diameter 0.40 μm, specific resistance 8 × 10 9 Ω · cm)
-25 wt% ammonia water 15 parts The above materials were put into a four-necked flask, heated to 85 ° C for 60 minutes while stirring and mixed, and reacted and cured for 120 minutes. After cooling to 30 ° C. and adding 500 parts by weight of water, the supernatant was removed, the precipitate was washed with water and air-dried. Next, this was dried under reduced pressure (5 mmHg) at 150 to 180 ° C. for 24 hours to obtain a magnetic carrier core (A) having a phenol resin as a binder resin.

得られた磁性キャリアコア(A)の表面にフッ素アクリル樹脂を固形分として25%になるようトルエンで希釈した後、減圧下でコア粒子に対し0.2質量%添加して、樹脂被覆を行った。以後、2時間撹拌した後、窒素ガスによる雰囲気下で140℃2時間熱処理を行い、凝集をほぐした後、200メッシュ以上の粗粒を除去し、磁性キャリア1を得た。   The surface of the magnetic carrier core (A) thus obtained was diluted with toluene so that the fluoroacrylic resin had a solid content of 25%, and then 0.2 mass% was added to the core particles under reduced pressure to perform resin coating. It was. Thereafter, after stirring for 2 hours, heat treatment was performed at 140 ° C. for 2 hours in an atmosphere of nitrogen gas to loosen the agglomerates, and then coarse particles of 200 mesh or more were removed to obtain a magnetic carrier 1.

このキャリア1の50%体積平均粒径は40μmであった。   The carrier 1 had a 50% volume average particle size of 40 μm.

次に芯剤種、被覆材、製造条件(攪拌条件)で粒径を変更して、キャリア2〜7を作製した。製法、キャリアの粒径等を表11に示す。   Next, the particle diameter was changed by the core agent type, the coating material, and the production conditions (stirring conditions), and Carriers 2 to 7 were produced. Table 11 shows the production method, carrier particle size, and the like.

上記で得られたトナー5質量部に対し上記キャリアを総量100質量部になるように混合し二成分系現像剤とする。   The carrier is mixed with 5 parts by mass of the toner obtained above so that the total amount becomes 100 parts by mass to obtain a two-component developer.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実験例1>
上記実施の形態の図1で示される画像形成装置と同様の構造を有する、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電を備えた4色のフルカラーの画像を作製できる実験装置で画像の評価をおこなった。
<Experimental example 1>
Evaluation of the image is performed by an experimental apparatus having the same structure as that of the image forming apparatus shown in FIG. 1 of the above embodiment and capable of producing full-color images of four colors including charging, exposure, development, transfer, cleaning, and charge removal. I did it.

第1の画像形成ユニットにはイエロートナーを、第2の画像形成ユニットにはマゼンタトナーを、第3の画像形成ユニットにはシアントナーを、第4の画像形成ユニットにはブラックトナーをそれぞれ配置し、感光体には上記で作製した正帯電の感光体1、3、4、6、7を用いた。   Yellow toner is arranged in the first image forming unit, magenta toner is arranged in the second image forming unit, cyan toner is arranged in the third image forming unit, and black toner is arranged in the fourth image forming unit. The positively charged photoconductors 1, 3, 4, 6, and 7 prepared above were used as the photoconductor.

感光体の周速(プロセススピード:PS)は200mm/s、感光体の表面電位は現像領域で350Vに設定した。感光体と現像スリーブの距離は第1、2、3の画像形成ユニットで400μm、第4の画像形成ユニットで250μmであり、現像スリーブは感光体周速の2倍で回転させた。画像形成にはイメージ露光を採用した。トナーについては、イエロートナーにはY1、マゼンタトナーにはM1、シアントナーにはC1、ブラックトナーにはBk1をそれぞれ用いた。カラー用のキャリアはキャリア1を用いた。   The peripheral speed (process speed: PS) of the photosensitive member was set to 200 mm / s, and the surface potential of the photosensitive member was set to 350 V in the developing region. The distance between the photosensitive member and the developing sleeve was 400 μm for the first, second, and third image forming units, and 250 μm for the fourth image forming unit. The developing sleeve was rotated at twice the peripheral speed of the photosensitive member. Image exposure was used for image formation. Regarding the toner, Y1 was used for yellow toner, M1 for magenta toner, C1 for cyan toner, and Bk1 for black toner. Carrier 1 was used as the color carrier.

なお画像評価には、ブラックトナーのみを現像した場合の画像濃度、イエロートナーのみを現像した場合の画像濃度、4色現像した場合のイエロー部分の画像濃度について調べた。結果を表12に示す。   For image evaluation, the image density when only black toner was developed, the image density when only yellow toner was developed, and the image density of the yellow portion when developing four colors were examined. The results are shown in Table 12.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

直径15mmの感光体3を用いた場合は表面電位350Vを得ることができず、高濃度の画像を得ることができなかった。そのため、感光体の周速を100mm/sまで下げ同一電位での画出しを行ったが、その場合においても十分な画像を得ることができなかった。   When the photoreceptor 3 having a diameter of 15 mm was used, a surface potential of 350 V could not be obtained, and a high density image could not be obtained. For this reason, the peripheral speed of the photosensitive member was reduced to 100 mm / s and image output was performed at the same potential, but even in that case, a sufficient image could not be obtained.

また、直径100mmの感光体7を用いた場合、単色での濃度は十分に得られたが、4色で画出しを行った場合、第1の画像形成ユニットで生成した画像の画像濃度の低下が見られた。これは感光体の径が大きくなったことにより、転写材上のトナーが感光体上に再転写したためと考えられる。   Further, when the photoconductor 7 having a diameter of 100 mm was used, a sufficient density was obtained in a single color, but when the image was printed in four colors, the image density of the image generated by the first image forming unit A decrease was seen. This is presumably because the toner on the transfer material was re-transferred onto the photoreceptor due to the increase in the diameter of the photoreceptor.

<実験例2>
実験例1で用いた実験装置を用い、感光体として直径60mmのa−Si感光体1を用いて画像形成をおこなった。帯電電位は250〜500Vまで変化させ、黒画像における画像濃度、反射濃度が0.6における濃度のばらつき、反射濃度が0.6におけるゴーストと呼ばれる露光部と比露光部の1周後の濃度差を調べた。結果を表13に示す。
<Experimental example 2>
Using the experimental apparatus used in Experimental Example 1, an a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member to form an image. The charging potential is changed from 250 to 500 V, and the density difference between the exposure portion called a ghost and the specific exposure portion after one round when the image density in the black image, the reflection density is 0.6, and the reflection density is 0.6. I investigated. The results are shown in Table 13.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

表面電位が300Vより小さい場合、画像濃度が低くなった。また450Vより大きい場合、反射濃度0.3画像の濃度のばらつきが悪くなり、またドラムゴーストが大きくなった。   When the surface potential was less than 300V, the image density was low. On the other hand, when the voltage was higher than 450 V, the variation in the density of the image having a reflection density of 0.3 deteriorated, and the drum ghost increased.

<実験例3>
実験例1で用いた実験装置の感光体に、直径60mmのa−Si感光体1を用い、感光体と現像スリーブの最小間隙(SDギャップ)の依存性について評価を行った。内容としては画像上7%印字の黒色原稿を1万枚画出ししたときの、感光体の融着と濃度を調べた。磁性トナーの結果を表14(1)にカラートナーの結果を表14(2)に示す。
<Experimental example 3>
The a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member of the experimental apparatus used in Experimental Example 1, and the dependency on the minimum gap (SD gap) between the photosensitive member and the developing sleeve was evaluated. As the contents, the fusion and density of the photosensitive member were examined when 10,000 black images printed with 7% on the image were printed. The results for the magnetic toner are shown in Table 14 (1), and the results for the color toner are shown in Table 14 (2).

Figure 2005215592
Figure 2005215592

Figure 2005215592
Figure 2005215592

カラートナーでSDギャップが350μm、ブラックトナーでSDギャップが80μmより小さい場合、ドラム融着が発生した。またカラートナーでSDギャップが800μm、ブラックトナーでSDギャップが510μmより大きい場合画像濃度を十分に得られなかった。   When the SD gap was 350 μm for color toners and the SD gap was less than 80 μm for black toners, drum fusion occurred. Further, when the SD gap was larger than 800 μm for the color toner and the SD gap was larger than 510 μm for the black toner, a sufficient image density could not be obtained.

<実験例4>
実験例1で用いた実験装置を用い、感光体として直径60mmのa−Si感光体1を用いスリーブの周速比の依存性について評価を行った。スリーブの周速は感光体の周速の1.05〜5倍まで変化させ、初期の黒色の画像濃度及び、画像上7%印字の黒色原稿5万枚画出ししたときのブラックトナーの画像濃度を調べた。結果を表15に示す。
<Experimental example 4>
Using the experimental apparatus used in Experimental Example 1, an a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member, and the dependency on the peripheral speed ratio of the sleeve was evaluated. The peripheral speed of the sleeve is changed from 1.05 to 5 times the peripheral speed of the photosensitive member, and an image of black toner when an initial black image density and 50,000 black originals printed at 7% on the image are printed. The concentration was examined. The results are shown in Table 15.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

スリーブ周速比が1.1より小さい場合、初期から画像濃度低下が見られた。スリーブ周速比が4.0より大きい場合、5万枚耐久後において濃度低下がおきた。またカブリが発生して良好な画像が得られなかった。   When the sleeve peripheral speed ratio was smaller than 1.1, a decrease in image density was observed from the beginning. When the sleeve peripheral speed ratio was greater than 4.0, the density decreased after the endurance of 50,000 sheets. Also, fog was generated and a good image could not be obtained.

<実験例5>
実験例1で用いた実験装置を用い、感光体として直径60mmのa−Si感光体1を用いトナーの粒径に対する画質の依存性について評価を行った。イエロートナーY1、Y13〜16を用いた。結果を表16に示す。
<Experimental example 5>
Using the experimental apparatus used in Experimental Example 1, an a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member, and the dependency of the image quality on the toner particle size was evaluated. Yellow toners Y1 and Y13 to 16 were used. The results are shown in Table 16.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実験例6>
実験例1で用いた実験装置の感光体に、直径60mmのa−Si感光体1を用いキャリアの粒径に対する画質の依存性について評価を行った。結果を表17に示す。
<Experimental example 6>
The a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member of the experimental apparatus used in Experimental Example 1, and the dependency of the image quality on the particle size of the carrier was evaluated. The results are shown in Table 17.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

キャリア粒径が10μmより小さい場合は、耐久初期から画像部へのキャリア付着が見られ、さらにキャリアが10μmより小さい場合には、スリーブ上のコート量が均一でなく、濃度ムラを発生しやすかった。一方、キャリア粒径が80μmより大きい場合は、スリーブに形成される穂の密度が粗くハーフトーン部に穂あとが発生し、画像均一性に欠けていた。   When the carrier particle size was smaller than 10 μm, carrier adhesion to the image area was observed from the beginning of the durability, and when the carrier was smaller than 10 μm, the coating amount on the sleeve was not uniform and density unevenness was likely to occur. . On the other hand, when the carrier particle size was larger than 80 μm, the density of the spikes formed on the sleeve was coarse, and the spikes were generated in the halftone part, resulting in lack of image uniformity.

<実験例7>
実験例1で用いた実験装置を用い、感光体として直径60mmのa−Si感光体1を用い、トナーの着色力に対する依存性について評価を行った。トナーの着色力は、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの通常一回定着後の画像濃度(D0.5)で評価した。イエロートナーについて着色力の異なるY3、Y17〜Y22を用いて、それぞれのトナーで16階調の画像を出して、濃度、階調性を評価した。結果を18に示す。
<Experimental example 7>
Using the experimental apparatus used in Experimental Example 1, the a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member, and the dependency on the coloring power of the toner was evaluated. The coloring power of the toner was evaluated based on the image density (D0.5) after normal fixing when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material was M / S = 0.5 mg / cm 2 . . Using yellow toners Y3 and Y17 to Y22 having different coloring powers, images of 16 gradations were produced with the respective toners, and the density and gradation were evaluated. The results are shown in 18.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

表18に示した結果より、D0.5が小さい場合十分な画像濃度がえられず、D0.5が1.8より大きい場合、環境変動における中間色の濃度再現性に問題が生じた。   From the results shown in Table 18, when D0.5 is small, a sufficient image density cannot be obtained, and when D0.5 is larger than 1.8, there is a problem in density reproducibility of intermediate colors due to environmental changes.

<実験例8>
実験例1で用いた実験装置を用い、感光体として直径60mmのa−Si感光体1を用い、トナーの結着樹脂に対する画像の依存性について評価を行った。
<Experimental Example 8>
Using the experimental apparatus used in Experimental Example 1, the a-Si photosensitive member 1 having a diameter of 60 mm was used as the photosensitive member, and the dependency of the image on the binder resin of the toner was evaluated.

シアントナーC1に対して樹脂の異なるトナーC10〜C15を用いて、各樹脂での低温低湿環境下での初期及び5万枚耐久時の濃度推移(初期濃度→5万枚時の濃度)、高温高湿環境下での画質、OHPの透明性について評価した。結果を表19に示す。   Using toners C10 to C15 having different resins with respect to cyan toner C1, the transition in density at the initial stage and the endurance of 50,000 sheets in each resin at low temperature and low humidity (initial density → density at 50,000 sheets), high temperature The image quality and transparency of OHP in a high humidity environment were evaluated. The results are shown in Table 19.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実施例1>
上記表1の条件で、RF−PCVD法による感光体の製造装置を用い、直径60mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、正帯電の感光体を作製した。
<Example 1>
A positively charged photoconductor was produced on an aluminum cylinder having a mirror finish of 60 mm in diameter, using an apparatus for producing a photoconductor by RF-PCVD under the conditions shown in Table 1 above.

作製した感光体を、キヤノン製複写機CLC1000に装着し、さらに中間転写体を具備した実験装置を用い、画像の評価を行った。なお第4の現像ユニットはNP6085現像器を投入した。第1の画像形成ユニットには二成分シアントナーを、第2の画像形成ユニットには二成分マゼンタトナーを、第3の画像形成ユニットには二成分イエロートナーを、第4の画像形成ユニットには磁性一成分ブラックトナーをそれぞれ配置した。   The produced photoreceptor was mounted on a Canon copier CLC1000, and an image was evaluated using an experimental apparatus equipped with an intermediate transfer member. Note that the NP6085 developer was used as the fourth developing unit. Two-component cyan toner is used for the first image forming unit, two-component magenta toner is used for the second image forming unit, two-component yellow toner is used for the third image forming unit, and two-component yellow toner is used for the fourth image forming unit. A magnetic one-component black toner was disposed.

感光体は周速(プロセススピード)140mm/sで回転させた。感光体の表面電位は現像器位置で410Vに設定した。感光体と現像スリーブの距離は第1、2、3の画像形成ユニットで460μm、第4の画像形成ユニットで300μmであり、現像スリーブは感光体周速の1.8倍で回転させた。画像形成にはイメージ露光を採用し、1分間当たり31枚画像形成を行える画像形成条件に設定した。   The photoreceptor was rotated at a peripheral speed (process speed) of 140 mm / s. The surface potential of the photosensitive member was set to 410 V at the developing unit position. The distance between the photosensitive member and the developing sleeve was 460 μm for the first, second, and third image forming units, and 300 μm for the fourth image forming unit, and the developing sleeve was rotated at 1.8 times the peripheral speed of the photosensitive member. Image exposure was adopted for image formation, and the image forming conditions were set such that 31 images could be formed per minute.

トナーは、イエロートナーにはY1、マゼンタトナーにはM1、シアントナーにはC1、ブラックトナーにはBK1をそれぞれ用いた。   The toner used was Y1 for yellow toner, M1 for magenta toner, C1 for cyan toner, and BK1 for black toner.

各色転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2とした時の通常一回定着後の画像濃度は、D0.5Y:1.41、D0.5M:1.22、D0.5C:1.31、D0.5Bk:1.01であった。またD0.5Y、D0.5M、D0.5Cの最大値(D0.5max)と最小値(D0.5min)の差は0.19であった。 When the unfixed toner amount (M / S) on each color transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 , the image density after normal fixing is D0.5Y: 1.41, D0.5M : 1.22, D0.5C: 1.31, and D0.5Bk: 1.01. The difference between the maximum value (D0.5max) and the minimum value (D0.5min) of D0.5Y, D0.5M, and D0.5C was 0.19.

各色でのグロス差、カラー画像の彩度、環境変動時の色再現性について表20に示す。   Table 20 shows the gloss difference for each color, the saturation of the color image, and the color reproducibility when the environment changes.

なお、グロス差の測定方法は以下の方法で測定した。   In addition, the measuring method of the gross difference was measured with the following method.

グロス(光沢度)の測定には、日本電色社製VG−10型光沢度計を用いた。   For measurement of gloss (glossiness), a VG-10 glossiness meter manufactured by Nippon Denshoku Co., Ltd. was used.

測定にあたっては、まず定電圧装置により6Vにセットし、次いで投光角度、受光角度をそれぞれ60°に合わせ、0点調整及び標準板を用い、標準設定の後に、試料台上に試料画像を置き、更に白色紙を3枚上に重ね測定を行い、表示部に示される数値を%単位で読み取った。   For measurement, first set the voltage to 6V with a constant voltage device, then adjust the light projection angle and light reception angle to 60 °, use the zero point adjustment and the standard plate, and place the sample image on the sample stage after standard setting. Further, measurement was performed by superposing three white papers on top of each other, and the numerical value shown on the display unit was read in% units.

試料画像は、イエロー、マゼンタ、シアン各色単独でX−Rite社製404型反射濃度計での読み値が1.50になる画像を用意し、各色でのグロスを読み取った後、最大値と最小値の差を求めた。   Sample images are prepared for each of yellow, magenta, and cyan colors with an X-Rite 404-type reflection densitometer reading value of 1.50. After reading the gloss of each color, the maximum and minimum values are obtained. The difference in values was determined.

グロスの差が3未満のものを◎、3以上6未満のものを○、6以上10未満のものを△、10以上のものを×と評価した。また、カラー画像の彩度の測定は以下のように行った。   Those having a difference in gloss of less than 3 were evaluated as ◎, those of 3 or more and less than 6 were evaluated as ◯, those of 6 or more and less than 10 were evaluated as Δ, and those of 10 or more were evaluated as ×. Further, the saturation of the color image was measured as follows.

画像の彩度は下記式により算出される値であり、このC*が大きいほど、鮮やかな画像となる。   The saturation of the image is a value calculated by the following equation, and the larger C *, the brighter the image.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

フルカラー画像の画像形成を行う場合、各色での、C*と広がりが大きいほど、単色及び中間色についても鮮やかな画像を再現できる。   When forming a full-color image, the larger the C * and spread for each color, the more vivid images can be reproduced for single colors and intermediate colors.

トナーの色調は、1976年に国際照明委員会(CIE)で規格された表色系の定義に基づき、定量的に測定した。すなわち、a*,b*(a*,b*は色相と彩度を表す色度)、L*(明度)を測定した。測定器にはX−rite社製分光測色計タイプ938を用い、測定用光源はC光源、視野角は2°とした。 The color tone of the toner was quantitatively measured based on the color system definition defined by the International Commission on Illumination (CIE) in 1976. That is, a * , b * (a * , b * are chromaticities representing hue and saturation) and L * (lightness) were measured. A spectrocolorimeter type 938 manufactured by X-rite was used as the measuring instrument, the measurement light source was a C light source, and the viewing angle was 2 °.

試料画像は、イエロー、マゼンタ、シアン各色単独でX−Rite社製404型反射濃度計での読み値が1.50になる画像を用意し、各色でのa*,b*を読み取った後、形成できる色空間を求め色の彩度を評価した。 Sample images were prepared for each of yellow, magenta, and cyan colors with an X-Rite 404-type reflection densitometer reading of 1.50. After reading a * and b * for each color, The color space that can be formed was determined and the color saturation was evaluated.

次に、3色カラーを用いたフルカラー画像を形成した場合の色再現性に関しては、肌色、グリーンの画像を作製し評価した。   Next, regarding the color reproducibility when a full-color image using three colors was formed, skin-color and green images were prepared and evaluated.

イエロー、マゼンタ、シアン、肌色、グリーンについて色再現性がよく優れた画像を得られたものを◎、1色のみ若干彩度にかけるものの、他の色については色再現性に優れるものを○、若干の色再現性に難があるが実使用上問題の無い物を△、色再現性に難があるものを×と評価した。   For yellow, magenta, cyan, flesh, and green, images with good color reproducibility were obtained. ◎ Only one color was slightly saturated, but other colors were excellent for color reproducibility. A product having some difficulty in color reproducibility but having no problem in practical use was evaluated as Δ, and a product having difficulty in color reproducibility was evaluated as ×.

環境変動時の色再現性の測定方法は以下のように行った。   The method for measuring the color reproducibility when the environment changed was as follows.

低温低湿環境(25℃/8%)において、イエロー、マゼンタ、シアンを用いてL*(明度)55乃至65、a*、b*がそれぞれa*:−2乃至2、b*:−2乃至2、となるグレー画像を形成した。画像形成装置の設定条件を変えずに、環境を高温高湿環境(30℃/75%)にし、グレー画像の画出しを行った。 In a low-temperature and low-humidity environment (25 ° C./8%), L * (brightness) 55 to 65, a * and b * are a * : −2 to 2 and b * : −2 to 2 using yellow, magenta and cyan, respectively. 2, a gray image was formed. Without changing the setting conditions of the image forming apparatus, the environment was changed to a high temperature and high humidity environment (30 ° C./75%), and a gray image was printed.

グレーの色見変動について、色見変動がなく良好なものを○、若干の色見変動があるものの問題のないレベルのものを△、明らかに色見変動あるものを×と評価した。   Regarding the gray color change, a good one with no color change was evaluated as ◯, a slight color change with a problem-free level was evaluated as Δ, and a clear color change was evaluated as X.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実施例2>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM5、シアントナーはC2を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
その結果を表20に示す。
<Example 2>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M5 for magenta toner, and C2 for cyan toner.
The results are shown in Table 20.

<実施例3>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM10、シアントナーはC2を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
その結果を表20に示す。
<Example 3>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M10 for magenta toner, and C2 for cyan toner.
The results are shown in Table 20.

<比較例1>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM13、シアントナーはC2を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Comparative Example 1>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M13 for magenta toner, and C2 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

画像の評価を行った結果、各色でのグロス差が大きく、鮮明な画像を得ることができなかった。また、環境差での濃度変動に対する制御が厳しく、環境差で濃度ムラが激しくなった。   As a result of evaluating the images, the gross difference between the colors was large, and a clear image could not be obtained. In addition, the control for density fluctuation due to environmental differences was severe, and density unevenness became severe due to environmental differences.

<実施例4>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM5、シアントナーはC4を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Example 4>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M5 for magenta toner, and C4 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

<比較例2>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM5、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Comparative example 2>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M5 for magenta toner, and C5 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

画像の評価を行った結果、各色でのグロス差が大きく、鮮明な画像をえることができなかった。また、環境差での濃度変動に対する制御が厳しく、環境差で濃度ムラが激しくなった。   As a result of evaluating the images, there was a large gloss difference between the colors, and a clear image could not be obtained. In addition, the control for density fluctuation due to environmental differences was severe, and density unevenness became severe due to environmental differences.

<実施例5>
イエロートナーはY18、マゼンタトナーはM13、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Example 5>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y18 was used for yellow toner, M13 for magenta toner, and C5 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

<実施例6>
イエロートナーはY18、マゼンタトナーはM1、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
その結果を表20に示す。
<Example 6>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y18 was used for yellow toner, M1 for magenta toner, and C5 for cyan toner.
The results are shown in Table 20.

<比較例3>
イエロートナーはY18、マゼンタトナーはM5、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Comparative Example 3>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y18 was used for yellow toner, M5 for magenta toner, and C5 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

画像の評価を行った結果、各色でのグロス差が大きく、鮮明な画像をえることができなかった。また、環境差での濃度変動に対する制御が厳しく、環境差で濃度ムラが激しくなった。   As a result of evaluating the images, there was a large gloss difference between the colors, and a clear image could not be obtained. In addition, the control for density fluctuation due to environmental differences was severe, and density unevenness became severe due to environmental differences.

<実施例7>
イエロートナーはY8、マゼンタトナーはM13、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Example 7>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y8 was used for yellow toner, M13 for magenta toner, and C5 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

<比較例4>
イエロートナーはY5、マゼンタトナーはM13、シアントナーはC5を用いること以外は、実施例1と同様にして画像形成評価を行った。
<Comparative example 4>
Image formation evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that Y5 was used for yellow toner, M13 for magenta toner, and C5 for cyan toner.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

画像の評価を行った結果、各色でのグロス差が大きく、鮮明な画像をえることができなかった。また、環境差での濃度変動に対する制御が厳しく、環境差で濃度ムラが激しくなった。   As a result of evaluating the images, there was a large gloss difference between the colors, and a clear image could not be obtained. In addition, the control for density fluctuation due to environmental differences was severe, and density unevenness became severe due to environmental differences.

<実施例8>
キヤノン製複写機CLC1000において、中間転写体を具備するように改造し、上記実施の形態の図1で示される画像形成装置と同様の構造を有する実験装置を用い、画像の評価を行った。
<Example 8>
In the Canon copier CLC1000, an image was evaluated using an experimental apparatus modified to have an intermediate transfer member and having the same structure as the image forming apparatus shown in FIG. 1 of the above embodiment.

第1の像形成ユニットにはシアントナーを、第2の像形成ユニットにはマゼンタトナーを、第3の像形成ユニットにはイエロートナーを、第4の像形成ユニットにはブラックトナーをそれぞれ配置し、感光体には、上記で製造した正帯電のa−Si感光体5を配置した。感光体の周速(プロセススピード:PS)は102mm/sで回転させた。   Cyan toner is disposed in the first image forming unit, magenta toner is disposed in the second image forming unit, yellow toner is disposed in the third image forming unit, and black toner is disposed in the fourth image forming unit. The positively charged a-Si photosensitive member 5 manufactured as described above was disposed on the photosensitive member. The photosensitive member was rotated at a peripheral speed (process speed: PS) of 102 mm / s.

感光体の表面電位は現像領域で310Vに設定し、感光体と現像スリーブの距離は第1、2、3の画像形成ユニットで600μm、第4の画像形成ユニットで200μmであり、現像スリーブは感光体周速の1.5倍で回転させた。画像形成にはイメージ露光を採用し1分間当り23枚画像形成を行える画像形成装置を作製した。   The surface potential of the photosensitive member is set to 310 V in the developing region, the distance between the photosensitive member and the developing sleeve is 600 μm for the first, second, and third image forming units, and 200 μm for the fourth image forming unit. It was rotated at 1.5 times the body peripheral speed. An image forming apparatus capable of forming 23 images per minute using image exposure for image formation was produced.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

<実施例9>
キヤノン製複写機CLC1000において、中間転写体を具備するように改造し、上記実施の形態の図1で示される画像形成装置と同様の構造を有する実験装置を用い、画像の評価を行った。
<Example 9>
In the Canon copier CLC1000, an image was evaluated using an experimental apparatus modified to have an intermediate transfer member and having the same structure as the image forming apparatus shown in FIG. 1 of the above embodiment.

第1の像形成ユニットにはシアントナーを、第2の像形成ユニットにはマゼンタトナーを、第3の像形成ユニットにはイエロートナーを、第4の像形成ユニットにはブラックトナーをそれぞれ配置し、感光体には、上記で製造した正帯電のa−Si感光体1を配置した。感光体の周速(プロセススピード:PS)は300mm/sで回転させた。   Cyan toner is disposed in the first image forming unit, magenta toner is disposed in the second image forming unit, yellow toner is disposed in the third image forming unit, and black toner is disposed in the fourth image forming unit. The positively charged a-Si photosensitive member 1 manufactured as described above was disposed on the photosensitive member. The peripheral speed (process speed: PS) of the photoreceptor was rotated at 300 mm / s.

感光体の表面電位は現像領域で380Vに設定し、感光体と現像スリーブの距離は第1、2、3の画像形成ユニットで460μm、第4の画像形成ユニットで250μmであり、現像スリーブは感光体周速の3倍で回転させた。画像形成にはイメージ露光を採用し1分間当り70枚画像形成を行える画像形成装置を作製した。   The surface potential of the photosensitive member is set to 380 V in the developing region, the distance between the photosensitive member and the developing sleeve is 460 μm in the first, second, and third image forming units, and 250 μm in the fourth image forming unit. It was rotated at 3 times the body speed. An image forming apparatus capable of forming 70 images per minute using image exposure for image formation was produced.

トナーは、イエロートナーをY3、マゼンタトナーをM3、シアントナーをC1、ブラックトナーをBk7としてそれぞれ用いた。磁性キャリアはキャリア7を用いた。   As the toner, yellow toner was used as Y3, magenta toner as M3, cyan toner as C1, and black toner as Bk7. Carrier 7 was used as the magnetic carrier.

その結果を表20に示す。   The results are shown in Table 20.

<実施例10〜20>
イエロートナーをY2〜Y12に変えた以外は、実施例1と同じ条件で画像形成評価を行った。各色でのグロス差、カラー画像の彩度、環境変動時の色再現性について表21に示す。
<Examples 10 to 20>
Image formation evaluation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the yellow toner was changed to Y2 to Y12. Table 21 shows the gloss difference for each color, the saturation of the color image, and the color reproducibility when the environment changes.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実施例21〜35>
マゼンタトナーをM2〜M16に変えた以外は、実施例1と同じ条件で画像形成評価を行った。各色でのグロス差、カラー画像の彩度、環境変動時の色再現性について表22に示す。
<Examples 21 to 35>
Image formation evaluation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the magenta toner was changed to M2 to M16. Table 22 shows the gloss difference for each color, the saturation of the color image, and the color reproducibility when the environment changes.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実施例36〜39>
シアントナーをC2、C7〜C9に変えた以外は、実施例1と同じ条件で画像形成評価を行った。各色でのグロス差、カラー画像の彩度、環境変動時の色再現性について表23に示す。
<Examples 36 to 39>
Image formation evaluation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the cyan toner was changed to C2 and C7 to C9. Table 23 shows the gloss difference for each color, the saturation of the color image, and the color reproducibility when the environment changes.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

<実施例40〜61>
ブラックトナーをBk2〜Bk16、Bk21〜BkBk27に変えた以外は実施例1と同じ条件で画像形成を行った。各色でのグロス差、カラー画像の彩度、環境変動時の色再現性について表24に示す。
<Examples 40 to 61>
Image formation was performed under the same conditions as in Example 1 except that the black toner was changed to Bk2 to Bk16 and Bk21 to BkBk27. Table 24 shows the gloss difference for each color, the saturation of the color image, and the color reproducibility when the environment changes.

<実施例62>
上記表2の条件で、RF−PCVD法による感光体の製造装置を用い、直径60mmの鏡面加工を施したアルミニウムシリンダー上に、負帯電の感光体を作製した。
<Example 62>
Under the conditions shown in Table 2, a negatively charged photoconductor was produced on an aluminum cylinder having a mirror finish of 60 mm in diameter, using an apparatus for producing a photoconductor by RF-PCVD.

作製した感光体を、キヤノン製複写機CLC1000を改造し、この実験装置を用い、画像の評価を行った。第1の画像形成ユニットにはシアントナーを、第2の画像形成ユニットにはマゼンタトナーを、第3の画像形成ユニットにはイエロートナーを、第4の画像形成ユニットにはブラックトナーをそれぞれ配置した。   The manufactured photoconductor was modified from Canon CLC1000, and images were evaluated using this experimental apparatus. Cyan toner is disposed in the first image forming unit, magenta toner is disposed in the second image forming unit, yellow toner is disposed in the third image forming unit, and black toner is disposed in the fourth image forming unit. .

感光体は周速(プロセススピード)200mm/sで回転させた。感光体の表面電位は現像器位置で−380Vに設定した。感光体と現像スリーブの距離は第1、2、3の画像形成ユニットで500μm、第4の画像形成ユニットで300μmであり、現像スリーブは感光体周速の1.8倍で回転させた。画像形成にはバックスキャン露光を採用し、1分間当たり50枚画像形成を行える画像形成条件を設定した。   The photoreceptor was rotated at a peripheral speed (process speed) of 200 mm / s. The surface potential of the photosensitive member was set to -380 V at the developing unit position. The distance between the photosensitive member and the developing sleeve was 500 μm for the first, second, and third image forming units, and 300 μm for the fourth image forming unit, and the developing sleeve was rotated at 1.8 times the peripheral speed of the photosensitive member. Back scan exposure was adopted for image formation, and image forming conditions were set so that 50 images could be formed per minute.

トナーは、イエロートナーにはY1、マゼンタトナーにはM1、シアントナーにはC1、ブラックトナーにはBK1をそれぞれ用いた。   The toner used was Y1 for yellow toner, M1 for magenta toner, C1 for cyan toner, and BK1 for black toner.

その結果を表24に示す。   The results are shown in Table 24.

Figure 2005215592
Figure 2005215592

本発明のカラー画像形成方法を用いたフルカラー画像形成装置における一つの実施形態を示す概略説明図である。1 is a schematic explanatory view showing one embodiment of a full-color image forming apparatus using a color image forming method of the present invention. 本発明の画像形成装置用感光体の層構成を説明するための模式的構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram for explaining a layer configuration of a photoreceptor for an image forming apparatus according to the present invention. 本発明における感光体を製造するためのRF−PCVD装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the RF-PCVD apparatus for manufacturing the photoreceptor in this invention. 本発明における感光体を製造するためのVHF−PCVD装置の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the VHF-PCVD apparatus for manufacturing the photoreceptor in this invention. 本発明の画像形成装置における第1〜3の画像形成ユニットを示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating first to third image forming units in the image forming apparatus of the present invention. 本発明の画像形成装置における第4の画像形成ユニットを示す概略図である。It is the schematic which shows the 4th image forming unit in the image forming apparatus of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 ブレード
3 現像スリーブ
4 感光体
9 現像装置
5、10 マグネット
11、12 攪拌スクリュー
13 現像室
14 攪拌質
15 電源
21 帯電装置
22 発光素子
23 転写帯電装置
24 転写紙
25 定着装置
26 クリーニング装置
1100 感光体
1101 導電性支持体
1102 感光層
1103 光導電層
1104 表面層
1105 電荷注入阻止層
1106 電荷発生層
1107 電荷輸送層
2100、3100 堆積装置
2111、3111 反応容器
2112、3112 円筒状支持体
2113、3113 支持体過熱ヒータ
2114 原料ガス導入管
2115 高周波マッチングボックス
2200 原料ガス供給装置
3130 放電空間
2 Blade 3 Developing sleeve 4 Photoconductor 9 Developing device 5, 10 Magnet 11, 12 Stirring screw 13 Developing chamber 14 Stirring quality 15 Power supply 21 Charging device 22 Light emitting element 23 Transfer charging device 24 Transfer paper 25 Fixing device 26 Cleaning device 1100 Photoconductor 1101 Conductive support 1102 Photosensitive layer 1103 Photoconductive layer 1104 Surface layer 1105 Charge injection blocking layer 1106 Charge generation layer 1107 Charge transport layer 2100, 3100 Deposition device 2111, 3111 Reaction vessel 2112, 3112 Cylindrical support 2113, 3113 Support Superheater 2114 Source gas introduction tube 2115 High-frequency matching box 2200 Source gas supply device 3130 Discharge space

Claims (28)

第1の画像形成ユニットで形成された第1のトナー画像及び第2の画像形成ユニットで形成された第2のトナー画像及び第3の画像形成ユニットで形成された第3のトナー画像及び第4の画像形成ユニットで形成された第4のトナー画像を、中間転写体を介してまたは介さずに転写材へ転写させ、第1、第2、第3及び第4のトナー画像を有する転写材を加熱加圧定着手段へ搬送し、加熱加圧定着をおこなって、転写材にフルカラー画像又はマルチカラー画像を形成させる画像形成方法であって、
(A)第1の画像形成ユニットにおける第1の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第1の感光体を帯電する第1の帯電工程、第1の露光工程、第1の現像スリーブを用いる第1の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第1の感光体は直径が20〜80mmであり、第1の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第1の露光工程による露光により静電荷像が第1の感光体に形成され、
(iii)第1の現像工程において、第1のトナー及び第1の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第1の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第1の感光体と第1の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第1の現像スリーブは、第1の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第1の静電荷像を現像して、第1のトナー画像を第1の感光体に形成し、
(B)第2の画像形成ユニットにおける第2の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第2の感光体を帯電する第2の帯電工程、第2の露光工程、第2の現像スリーブを用いる第2の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第2の感光体は直径が20〜80mmであり、第2の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第2の露光工程による露光により静電荷像が第2の感光体に形成され、
(iii)第2の現像工程において、第2のトナー及び第2の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第2の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第2の感光体と第2の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第2の現像スリーブは、第2の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第2の静電荷像を現像して、第2のトナー画像を第2の感光体に形成し、
(C)第3の画像形成ユニットにおける第3の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第3の感光体を帯電する第3の帯電工程、第3の露光工程、第3の現像スリーブを用いる第3の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第3の感光体は直径が20〜80mmであり、第3の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第3の露光工程による露光により静電荷像が第3の感光体に形成され、
(iii)第3の現像工程において、第3のトナー及び第3の磁性キャリアを含む二成分系現像剤が第3の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第3の感光体と第3の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第3の現像スリーブは、第3の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第3の静電荷像を現像して、第3のトナー画像を第3の感光体に形成し、
(D)第4の画像形成ユニットにおける第4の画像形成は、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第4の感光体を帯電させる第4の帯電工程、第4の露光工程、第4の現像スリーブを用いる第4の現像工程を少なくとも含み、
(ii)第4の感光体は直径が20〜80mmであり、第4の帯電工程において現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第4の露光工程により静電荷像が第4の感光体に形成され、
(iii)第4の現像工程において、第4の現像手段は、第4のトナーを含む一成分系現像剤と、該現像剤を現像領域へ搬送する第4の現像スリーブとを有しており、
(iv)第4の感光体と第4の現像スリーブとは、最小間隙が100〜500μmとなるように設置されており、
(v)第4の現像スリーブは、第4の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら一成分系現像剤により第4の静電荷像を現像して第4のトナー画像を第4の感光体に形成し、
(E)第1のトナー、第2のトナー、第3のトナー及び第4のトナーは、相互に色調が相違しており、且つ、非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーからなるグループから選択され、
(a)非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーは正帯電性を有し、それぞれのトナーの重量平均粒径が4.0〜10.0μmであり、
(b)二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が10〜80μmであり、
(c)各色の転写力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの一回定着後の画像濃度をD0.5と定義し、イエロートナー着色力をD0.5Y、マゼンタトナーの着色力をD0.5M、シアントナーの着色力をD0.5C、ブラックトナーの着色力をD0.5Bkとしたとき、D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.0〜1.8であり、且つイエロー、マゼンタ、シアンの3色で最大の着色力を示すトナーの着色力をD0.5max、最小の着色力を示すものの着色力をD0.5minとした場合、D0.5maxとD0.5minの差が0〜0.5であることを特徴とする画像形成方法。
The first toner image formed by the first image forming unit, the second toner image formed by the second image forming unit, the third toner image formed by the third image forming unit, and the fourth toner image The fourth toner image formed by the image forming unit is transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member, and the transfer material having the first, second, third, and fourth toner images is transferred. An image forming method in which a full color image or a multicolor image is formed on a transfer material by conveying to a heat and pressure fixing means and performing heat and pressure fixing,
(A) The first image formation in the first image forming unit is:
(I) at least a first charging step for charging the first photoconductor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a first exposure step, and a first developing step using a first developing sleeve;
(Ii) The first photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the first exposure is performed after the development area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the first charging step. An electrostatic charge image is formed on the first photoconductor by exposure by the process,
(Iii) In the first developing step, a two-component developer containing the first toner and the first magnetic carrier forms a magnetic brush on the first developing sleeve;
(Iv) The first photosensitive member and the first developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The first developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the first photosensitive member, and the first electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a first toner image on the first photoreceptor,
(B) The second image formation in the second image forming unit is:
(I) at least a second charging step for charging the second photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a second exposure step, and a second developing step using a second developing sleeve;
(Ii) The second photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the second exposure is performed after the developing area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the second charging step. An electrostatic charge image is formed on the second photoreceptor by exposure in the process,
(Iii) In the second developing step, a two-component developer containing the second toner and the second magnetic carrier forms a magnetic brush on the second developing sleeve;
(Iv) The second photosensitive member and the second developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The second developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the second photoconductor, while the second electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. Is developed to form a second toner image on the second photoreceptor,
(C) The third image formation in the third image forming unit is:
(I) at least a third charging step for charging a third photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a third exposure step, and a third developing step using a third developing sleeve;
(Ii) The third photosensitive member has a diameter of 20 to 80 mm, and the third exposure is performed after the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the third charging step. An electrostatic charge image is formed on the third photoconductor by exposure by the process,
(Iii) In the third developing step, a two-component developer containing a third toner and a third magnetic carrier forms a magnetic brush on the third developing sleeve,
(Iv) The third photosensitive member and the third developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The third developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the third photosensitive member, and the third electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a third toner image on the third photoconductor,
(D) The fourth image formation in the fourth image forming unit is:
(I) at least a fourth charging step for charging a fourth photoconductor having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a fourth exposure step, and a fourth developing step using a fourth developing sleeve;
(Ii) The fourth photosensitive member has a diameter of 20 to 80 mm, and after the developing region of the photosensitive member facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V in the fourth charging step, the fourth exposure is performed. An electrostatic charge image is formed on the fourth photoconductor by the process,
(Iii) In the fourth developing step, the fourth developing means has a one-component developer containing the fourth toner and a fourth developing sleeve for transporting the developer to the developing region. ,
(Iv) The fourth photoconductor and the fourth developing sleeve are installed such that the minimum gap is 100 to 500 μm.
(V) The fourth developing sleeve develops the fourth electrostatic charge image with a one-component developer while rotating at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the fourth photoconductor. Forming a fourth toner image on the fourth photoreceptor;
(E) The first toner, the second toner, the third toner, and the fourth toner have different color tones, and the nonmagnetic yellow toner, the nonmagnetic magenta toner, the nonmagnetic cyan toner, Selected from the group consisting of magnetic black toner,
(A) Non-magnetic yellow toner, non-magnetic magenta toner, non-magnetic cyan toner and magnetic black toner have positive chargeability, and the weight average particle diameter of each toner is 4.0 to 10.0 μm,
(B) The 50% volume average particle size of the magnetic carrier of the two-component developer is 10 to 80 μm,
(C) For the transfer force of each color, the image density after fixing once when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 is defined as D0.5. When the yellow toner coloring power is D0.5Y, the magenta toner coloring power is D0.5M, the cyan toner coloring power is D0.5C, and the black toner coloring power is D0.5Bk, D0.5Y, D0. 5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.0 to 1.8, respectively, and the coloring power of a toner that exhibits the maximum coloring power in three colors of yellow, magenta, and cyan is D0.5max, and the minimum coloring power. In the image forming method, the difference between D0.5max and D0.5min is 0 to 0.5, when the coloring power of the material having a colorant of D0.5min is shown.
前記非磁性イエロートナーは、シイ・アイ・ピグメント イエロー(C.I.Pigment Yellow)74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180及び185からなるグループから選択されるイエロー顔料を含有することを特徴とする請求項1記載の画像形成方法。   The non-magnetic yellow toner is selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180 and 185. The image forming method according to claim 1, further comprising a yellow pigment. 前記非磁性マゼンタトナーは、キナクリドン系の顔料、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)48:2、57:1、58:2、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)5、31、146、147、150、184、187、238、245、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)185、265からなるグループから選択されるマゼンタ顔料を含有することを特徴とする請求項1または2記載の画像形成方法。   The non-magnetic magenta toner may be a quinacridone pigment or CI Pigment Red (CI Pigment Red) 48: 2, 57: 1, 58: 2, or Shii Eye Pigment Red (C CI Pigment Red) 5, 31, 146, 147, 150, 184, 187, 238, 245, or CI Pigment Red 185, 265 3. The image forming method according to claim 1, further comprising a magenta pigment. 前記非磁性シアントナーは、Cu−フタロシアニン顔料、または、Al−フタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein the nonmagnetic cyan toner contains a Cu-phthalocyanine pigment or an Al-phthalocyanine pigment. 前記磁性ブラックトナーは、マグネタイトを含有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein the magnetic black toner contains magnetite. 前記D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.1〜1.7であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載の画像形成方法。   6. The image forming method according to claim 1, wherein D0.5Y, D0.5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.1 to 1.7, respectively. 前記第1〜4の感光体は、正又は負帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein the first to fourth photoconductors are positive or negatively charged amorphous silicon or a photoconductor having an amorphous silicon layer. . 前記第1〜4の感光体は正帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であり、イメージ露光にて潜像形成を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The first to fourth photoconductors are photoconductors having positively charged amorphous silicon or an amorphous silicon layer, and latent images are formed by image exposure. The image forming method according to item. 前記第1〜4の感光体は負帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であり、バックスキャン露光にて潜像形成を行うことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The first to fourth photoconductors are photoconductors having negatively charged amorphous silicon or an amorphous silicon layer, and latent images are formed by back scan exposure. The image forming method according to one item. 前記第1〜4のトナーは、4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、アンモニオ基含有スチレンアクリル共重合樹脂、ホスホニウム化合物の正荷電制御剤のうち、少なくとも1種以上含有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The first to fourth toners contain at least one of a quaternary ammonium salt, an imidazole compound, an ammonio group-containing styrene acrylic copolymer resin, and a phosphonium compound positive charge control agent. The image forming method according to claim 1. 前記二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が20〜70μmであることを特徴とする請求項1〜10のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein the two-component developer has a 50% volume average particle diameter of 20 to 70 μm of a magnetic carrier. 前記第1〜4のトナーは、ポリエステル、スチレンアクリル及びそれらの変性物からなるグループから選ばれる1種を主成分とする結着樹脂からなることを特徴とする請求項1〜11のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The said 1st-4th toner consists of binder resin which has as a main component 1 type chosen from the group which consists of polyester, styrene acryl, and those modified substances. The image forming method according to item. 前記ポリエステルは、酸価が35mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項12記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 12, wherein the polyester has an acid value of 35 mgKOH / g or less. 前記トナーは、ガラス転移温度(Tg)が50〜70℃であることを特徴とする請求項1〜13のいずれか一項に記載の画像形成方法。   The image forming method according to claim 1, wherein the toner has a glass transition temperature (Tg) of 50 to 70 ° C. 第1の画像形成ユニットで形成された第1のトナー画像及び第2の画像形成ユニットで形成された第2のトナー画像及び第3の画像形成ユニットで形成された第3のトナー画像及び第4の画像形成ユニットで形成された第4のトナー画像を、中間転写体を介してまたは介さずに転写材へ転写させ、第1、第2、第3及び第4のトナー画像を有する転写材を加熱加圧定着手段へ搬送し、加熱加圧定着をおこなって、転写材にフルカラー画像又はマルチカラー画像を形成させる画像形成装置であって、
(A)第1の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第1の感光体、第1の帯電手段、第1の露光手段、第1の現像スリーブを有する第1の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第1の感光体は直径が20〜80mmであり、第1の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第1の露光手段による露光により静電荷像が第1の感光体に形成され、
(iii)第1の現像手段は、第1のトナー及び第1の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第1の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第1の感光体と第1の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第1の現像スリーブは、第1の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第1の静電荷像を現像して、第1のトナー画像を第1の感光体に形成し、
(B)第2の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第2の感光体、第2の帯電手段、第2の露光手段、第2の現像スリーブを有する第2の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第2の感光体は直径が20〜80mmであり、第2の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第2の露光手段による露光により静電荷像が第2の感光体に形成され、
(iii)第2の現像手段は、第2のトナー及び第2の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第2の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第2の感光体と第2の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第2の現像スリーブは、第2の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第2の静電荷像を現像して、第2のトナー画像を第2の感光体に形成し、
(C)第3の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第3の感光体、第3の帯電手段、第3の露光手段、第3の現像スリーブを有する第3の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第3の感光体は直径が20〜80mmであり、第3の帯電手段により現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第3の露光手段による露光により静電荷像が第3の感光体に形成され、
(iii)第3の現像手段は、第3のトナー及び第3の磁性キャリアを含む二成分系現像剤を有しており、該二成分系現像剤が第3の現像スリーブ上で磁気ブラシを形成し、
(iv)第3の感光体と第3の現像スリーブとは、最小間隙が350〜800μmになるように設置されており、
(v)第3の現像スリーブは、第3の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら、二成分系現像剤の磁気ブラシにより第3の静電荷像を現像して、第3のトナー画像を第3の感光体に形成し、
(D)第4の画像形成ユニットは、
(i)アモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する第4の感光体、第4の帯電手段、第4の露光手段、第4の現像スリーブを有する第4の現像手段を少なくとも具備しており、
(ii)第4の感光体は直径が20〜80mmであり、第4の帯電手段により、現像スリーブと対向する感光体の現像領域が絶対値で300〜450Vに帯電された後に、第4の露光手段により静電荷像が第4の感光体に形成され、
(iii)第4の現像工程において、第4の現像手段は、第4のトナーを含む一成分系現像剤と、該現像剤を現像領域へ搬送する第4の現像スリーブとを有しており、
(iv)第4の感光体と第4の現像スリーブとは、最小間隙が100〜500μmとなるように設置されており、
(v)第4の現像スリーブは、第4の感光体の周速の1.1〜4.0倍の周速で回転しながら一成分系現像剤により第4の静電荷像を現像して第4のトナー画像を第4の感光体に形成し、
(E)第1のトナー、第2のトナー、第3のトナー及び第4のトナーは、相互に色調が相違しており、且つ、非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーからなるグループから選択され、
(a)非磁性イエロートナー、非磁性マゼンタトナー、非磁性シアントナー及び磁性ブラックトナーは正帯電性を有し、それぞれのトナーの重量平均粒径が4.0〜10.0μmであり、
(b)二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が10〜80μmであり、
(c)各色の転写力を、転写材上の未定着トナー量(M/S)をM/S=0.5mg/cm2としたときの一回定着後の画像濃度をD0.5と定義し、イエロートナー着色力をD0.5Y、マゼンタトナーの着色力をD0.5M、シアントナーの着色力をD0.5C、ブラックトナーの着色力をD0.5Bkとしたとき、D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.0〜1.8であり、且つイエロー、マゼンタ、シアンの3色で最大の着色力を示すトナーの着色力をD0.5max、最小の着色力を示すものの着色力をD0.5minとした場合、D0.5maxとD0.5minの差が0〜0.5であることを特徴とする画像形成装置。
The first toner image formed by the first image forming unit, the second toner image formed by the second image forming unit, the third toner image formed by the third image forming unit, and the fourth toner image The fourth toner image formed by the image forming unit is transferred to the transfer material with or without the intermediate transfer member, and the transfer material having the first, second, third, and fourth toner images is transferred. An image forming apparatus that transports to a heat and pressure fixing means, performs heat and pressure fixing, and forms a full-color image or a multi-color image on a transfer material,
(A) The first image forming unit is
(I) at least a first photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a first charging unit, a first exposure unit, and a first developing unit having a first developing sleeve;
(Ii) The first photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the first exposure is performed after the developing region of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V by the first charging unit. An electrostatic charge image is formed on the first photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The first developing means has a two-component developer containing a first toner and a first magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the first developing sleeve. Forming,
(Iv) The first photosensitive member and the first developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The first developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the first photosensitive member, and the first electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a first toner image on the first photoreceptor,
(B) The second image forming unit is
(I) at least a second photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a second charging unit, a second exposing unit, and a second developing unit having a second developing sleeve;
(Ii) The second photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the second exposure is performed after the development area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to 300 to 450 V in absolute value by the second charging unit. An electrostatic charge image is formed on the second photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The second developing means has a two-component developer containing a second toner and a second magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the second developing sleeve. Forming,
(Iv) The second photosensitive member and the second developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The second developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the second photoconductor, while the second electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. Is developed to form a second toner image on the second photoreceptor,
(C) The third image forming unit is
(I) at least a third photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a third charging unit, a third exposing unit, and a third developing unit having a third developing sleeve;
(Ii) The third photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and the third exposure is performed after the developing region of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V by the third charging unit. An electrostatic charge image is formed on the third photoreceptor by exposure by means,
(Iii) The third developing means has a two-component developer containing a third toner and a third magnetic carrier, and the two-component developer uses a magnetic brush on the third developing sleeve. Forming,
(Iv) The third photosensitive member and the third developing sleeve are installed so that the minimum gap is 350 to 800 μm.
(V) The third developing sleeve rotates at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the third photosensitive member, and the third electrostatic charge image is generated by the magnetic brush of the two-component developer. To form a third toner image on the third photoconductor,
(D) The fourth image forming unit
(I) at least a fourth photosensitive member having amorphous silicon or an amorphous silicon layer, a fourth charging unit, a fourth exposing unit, and a fourth developing unit having a fourth developing sleeve;
(Ii) The fourth photoconductor has a diameter of 20 to 80 mm, and after the development area of the photoconductor facing the developing sleeve is charged to an absolute value of 300 to 450 V by the fourth charging unit, An electrostatic charge image is formed on the fourth photoconductor by the exposure means,
(Iii) In the fourth developing step, the fourth developing means has a one-component developer containing the fourth toner and a fourth developing sleeve for transporting the developer to the developing region. ,
(Iv) The fourth photoconductor and the fourth developing sleeve are installed such that the minimum gap is 100 to 500 μm.
(V) The fourth developing sleeve develops the fourth electrostatic charge image with a one-component developer while rotating at a peripheral speed 1.1 to 4.0 times the peripheral speed of the fourth photoconductor. Forming a fourth toner image on the fourth photoreceptor;
(E) The first toner, the second toner, the third toner, and the fourth toner have different color tones, and the nonmagnetic yellow toner, the nonmagnetic magenta toner, the nonmagnetic cyan toner, Selected from the group consisting of magnetic black toner,
(A) Non-magnetic yellow toner, non-magnetic magenta toner, non-magnetic cyan toner and magnetic black toner have positive chargeability, and the weight average particle diameter of each toner is 4.0 to 10.0 μm,
(B) The 50% volume average particle size of the magnetic carrier of the two-component developer is 10 to 80 μm,
(C) For the transfer force of each color, the image density after fixing once when the amount of unfixed toner (M / S) on the transfer material is M / S = 0.5 mg / cm 2 is defined as D0.5. When the yellow toner coloring power is D0.5Y, the magenta toner coloring power is D0.5M, the cyan toner coloring power is D0.5C, and the black toner coloring power is D0.5Bk, D0.5Y, D0. 5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.0 to 1.8, respectively, and the coloring power of a toner that exhibits the maximum coloring power in three colors of yellow, magenta, and cyan is D0.5max, and the minimum coloring power. The image forming apparatus is characterized in that the difference between D0.5max and D0.5min is 0 to 0.5 when the coloring power of the display is D0.5min.
前記非磁性イエロートナーは、シイ・アイ・ピグメントイエロー(C.I.Pigment Yellow)74、93、97、109、128、151、154、155、166、168、180及び185からなるグループから選択されるイエロー顔料を含有することを特徴とする請求項15記載の画像形成装置。   The non-magnetic yellow toner is selected from the group consisting of CI Pigment Yellow 74, 93, 97, 109, 128, 151, 154, 155, 166, 168, 180 and 185. 16. The image forming apparatus according to claim 15, further comprising a yellow pigment. 前記非磁性マゼンタトナーは、キナクリドン系の顔料、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)48:2、57:1、58:2、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)5、31、146、147、150、184、187、238、245、または、シイ・アイ・ピグメント レッド(C.I.Pigment Red)185、265からなるグループから選択されるマゼンタ顔料を含有することを特徴とする請求項15または16記載の画像形成装置。   The non-magnetic magenta toner may be a quinacridone pigment or CI Pigment Red (CI Pigment Red) 48: 2, 57: 1, 58: 2, or Shii Eye Pigment Red (C CI Pigment Red) 5, 31, 146, 147, 150, 184, 187, 238, 245, or CI Pigment Red 185, 265 17. The image forming apparatus according to claim 15, further comprising a magenta pigment. 前記非磁性シアントナーは、Cu−フタロシアニン顔料、または、Al−フタロシアニン顔料を含有することを特徴とする請求項15〜17のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 15, wherein the nonmagnetic cyan toner contains a Cu-phthalocyanine pigment or an Al-phthalocyanine pigment. 前記磁性ブラックトナーは、マグネタイトを含有することを特徴とする請求項15〜18のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 15, wherein the magnetic black toner contains magnetite. 前記D0.5Y、D0.5M、D0.5C、D0.5Bkがそれぞれ1.1〜1.7であることを特徴とする請求項15〜19のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to any one of claims 15 to 19, wherein the D0.5Y, D0.5M, D0.5C, and D0.5Bk are 1.1 to 1.7, respectively. 前記第1〜4の感光体は、正又は負帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であることを特徴とする請求項15〜20のいずれか一項に記載の画像形成装置。   21. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the first to fourth photoconductors are positive or negatively charged amorphous silicon or a photoconductor having an amorphous silicon layer. . 前記第1〜4の感光体は正帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であり、イメージ露光にて潜像形成を行うことを特徴とする請求項15〜20のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The first to fourth photoconductors are photoconductors having positively charged amorphous silicon or an amorphous silicon layer, and latent images are formed by image exposure. The image forming apparatus according to Item. 前記第1〜4の感光体は負帯電のアモルファスシリコン又は非晶質シリコン層を有する感光体であり、バックスキャン露光にて潜像形成を行うことを特徴とする請求項15〜20のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The first to fourth photoconductors are photoconductors having negatively charged amorphous silicon or an amorphous silicon layer, and latent images are formed by back scan exposure. The image forming apparatus according to one item. 前記第1〜4のトナーは、4級アンモニウム塩、イミダゾール化合物、アンモニオ基含有スチレンアクリル共重合樹脂、ホスホニウム化合物の正荷電制御剤のうち、少なくとも1種以上含有することを特徴とする請求項15〜23のいずれか一項に記載の画像形成装置。   16. The first to fourth toners contain at least one of a quaternary ammonium salt, an imidazole compound, an ammonio group-containing styrene acrylic copolymer resin, and a phosphonium compound positive charge control agent. 24. The image forming apparatus according to any one of items 1 to 23. 前記二成分系現像剤の磁性キャリアの50%体積平均粒径が20〜70μmであることを特徴とする請求項15〜24のいずれか一項に記載の画像形成装置。   25. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the two-component developer has a 50% volume average particle diameter of a magnetic carrier of 20 to 70 [mu] m. 前記第1〜4のトナーは、ポリエステル、スチレンアクリル及びそれらの変性物からなるグループから選ばれる1種を主成分とする結着樹脂からなることを特徴とする請求項15〜25のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The said 1st-4th toner consists of binder resin which has as a main component 1 type chosen from the group which consists of polyester, styrene acryl, and those modified substances, Any one of Claims 15-25 characterized by the above-mentioned. The image forming apparatus described in the item. 前記ポリエステルは、酸価が35mgKOH/g以下であることを特徴とする請求項26記載の画像形成装置。   27. The image forming apparatus according to claim 26, wherein the polyester has an acid value of 35 mgKOH / g or less. 前記トナーは、ガラス転移温度(Tg)が50〜70℃であることを特徴とする請求項15〜27のいずれか一項に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 15, wherein the toner has a glass transition temperature (Tg) of 50 to 70 ° C.
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