JP2006011072A - Charging device, image forming apparatus, and process cartridge - Google Patents

Charging device, image forming apparatus, and process cartridge Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To maintain electrostatic charge to an image carrier stably over a long period of time, even if a charging member is contaminated by toner and the like. <P>SOLUTION: A charging roller 20, as the charging member has resin and rubber or has a coating layer containing the resin or rubber on its surface and the coating layer, contains the component which is the same as the resin component constituting the binder resin of the toner and an electrically conductive material, and the volume resistivity of the charging roller 20 is set at 1x10<SP>3</SP>to 1x10<SP>12</SP>Ωcm. The toner remaining on a photoreceptor 1 sticks to the charging roller 20 but will stick, by having directivity in an area of high affinity where the same component as the resin component constituting the binder resin exists, and as a result thereof, the surface characteristic of the charging roller 20 is hardly changed and the charging characteristics are maintained as well. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、像担持体の表面に対して帯電部材を接触又は近接させて配置し、該像担持体の表面を帯電する帯電装置、該帯電装置を有する複写機、プリンタ、ファクシミリ、プロッタ等の画像形成装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジに関する。   The present invention provides a charging device in which a charging member is placed in contact with or close to the surface of an image carrier and charges the surface of the image carrier, a copying machine having the charging device, a printer, a facsimile, a plotter, etc. The present invention relates to an image forming apparatus and a process cartridge having the charging device.

一般的に、電子写真方式によると、光導電性物質等の像担持体上に静電荷による潜像を形成し、この静電潜像に対して帯電したトナーを付着させて可視像を形成し、形成されたトナー可視像を最終的に紙等の転写媒体(記録媒体)に転写後、熱、圧力や溶剤気体等によって転写媒体に定着して出力画像を形成している。
この電子写真画像形成方法は、可視像化のためのトナーを帯電させる方法によって、トナーとキャリアとを攪拌・混合させて発生する摩擦帯電を用いる、いわゆる二成分現像方式と、キャリアを用いずにトナーへの電荷付与を行う、いわゆる一成分現像方式とに大別される。
一成分現像方式は、現像ローラへのトナー粒子の保持に磁気力を使用するか否かにより、磁性一成分現像方式、非磁性一成分現像方式に分類される。
Generally, according to the electrophotographic method, a latent image is formed on an image carrier such as a photoconductive substance, and a charged toner is attached to the electrostatic latent image to form a visible image. The formed toner visible image is finally transferred to a transfer medium (recording medium) such as paper, and then fixed on the transfer medium by heat, pressure, solvent gas, or the like to form an output image.
This electrophotographic image forming method uses a so-called two-component development method that uses friction charging generated by stirring and mixing a toner and a carrier by a method of charging a toner for visualization, and does not use a carrier. The toner is roughly classified into a so-called one-component developing system that applies charge to the toner.
The one-component development method is classified into a magnetic one-component development method and a non-magnetic one-component development method depending on whether or not a magnetic force is used for holding toner particles on the developing roller.

従来、高速性と画像再現性が求められる、複写機やプリンタ、複合機等では、トナー帯電の安定性や立ち上がり性と画像品質の長期的安定性等の要求に応えるには二成分現像方式が多く採用され、省スペース性、低コスト化等の要求が大きい小型プリンタとかファクシミリ等には、一成分現像方式が多く採用されてきていた。
特に昨今、出力画像のカラー化が進み、画像の高画質化や画像品質の安定化に対する要求は、これまでにも増して強くなっている。
通常、像担持体上への潜像は、像担持体を一様に帯電させた後若しくは像担持体を帯電させると同時に、レーザー光による書き込み装置等の潜像形成装置により、得ようとする画像のパターンに応じた潜像パターンとして形成される。
安定した画像を得るには、潜像の形成や、潜像の可視像化すなわち現像の安定化はもちろんのこと、更なる画質の安定化の為には、像担持体の一様な帯電の維持、潜像形成部位内の場所による帯電電位バラツキの抑制が、重要となる。
Conventionally, in copiers, printers, multifunction devices, etc., where high speed and image reproducibility are required, the two-component development method is used to meet the requirements for toner charging stability, start-up stability and long-term image quality stability. Many single-component development systems have been adopted for small printers, facsimiles, and the like, which are often employed and have large demands for space saving and cost reduction.
Particularly in recent years, colorization of output images has progressed, and the demand for higher image quality and stabilization of image quality has become stronger than ever.
Usually, a latent image on an image carrier is to be obtained by a latent image forming device such as a writing device using laser light after the image carrier is uniformly charged or at the same time as the image carrier is charged. It is formed as a latent image pattern corresponding to the image pattern.
In order to obtain a stable image, not only the formation of the latent image and the visualization of the latent image, that is, the stabilization of development, but also the stabilization of the image carrier for further stabilization of the image quality. It is important to maintain the above, and to suppress the variation in the charged potential depending on the location in the latent image forming portion.

これらに対しては、これまでにも、コロトロン、スコロトロン、櫛歯電極をはじめとした、さまざまな提案がなされている。
特に、コロナ放電を用いた帯電装置は、帯電の均一性に対しては、効果的な方式であり、数多くの電子写真方式の画像形成装置に採用されている。
しかしながら、一方で、コロナ放電を用いた帯電装置では、放電に伴う大量のオゾン発生が不可避であり、これを低減することを目的として、帯電ローラや帯電ブラシを用いた接触帯電方式や、近接帯電方式等が提案されている。
これらの帯電装置は、主に帯電ローラや帯電ブラシ等と像担持体との間の、微小領域における放電を利用して、像担持体を帯電させるものである。このような帯電装置においては、帯電部材と像担持体としての感光体との接触・非接触は、特別重要視する必要はないが、均一な帯電を得るためには、その帯電部材と感光体との間の空隙は小さい方が望ましい。
To date, various proposals have been made, including corotron, scorotron, and comb-tooth electrodes.
Particularly, a charging device using corona discharge is an effective method for the uniformity of charging, and is used in many electrophotographic image forming apparatuses.
However, on the other hand, in a charging device using corona discharge, a large amount of ozone is inevitably generated due to discharge, and in order to reduce this, a contact charging method using a charging roller or a charging brush, proximity charging, or the like is used. A scheme has been proposed.
These charging devices mainly charge the image carrier using discharge in a minute area between a charging roller, a charging brush and the like and the image carrier. In such a charging device, contact / non-contact between the charging member and the photosensitive member as the image carrier is not particularly important, but in order to obtain uniform charging, the charging member and the photosensitive member are not required. It is desirable that the gap between and is small.

したがって、このような帯電装置では、帯電部材を感光体の表面に接触又は近接させるようにしているのが一般的である。
このような帯電方式の帯電装置では、帯電効率(帯電電位/印加電圧)は接触もしくは近接する帯電部材の表面状態に依存し、像担時体から転写媒体に転写されなかった残存トナーに代表される、汚染物質の帯電部材への累積的な付着・固着や融着に起因する経時的な変動や、付着・固着や融着が発生している箇所と発生していない箇所での帯電効率の差異が生じることがあった。
この様な状況が発生すると、定電圧制御の帯電装置では帯電効率が低下し、一定の印加電圧で得られる帯電電位が低下するため、画像濃度の低下や、その他の帯電電位を基準値として制御されるプロセスコントロールが正常に行われなくなることがあった。
Therefore, in such a charging device, the charging member is generally brought into contact with or close to the surface of the photoreceptor.
In such a charging system charging device, the charging efficiency (charging potential / applied voltage) depends on the surface state of the charging member that is in contact with or close to it, and is represented by the residual toner that has not been transferred from the image carrier to the transfer medium. The time-dependent fluctuations due to cumulative adhesion / adhesion and fusion of contaminants to the charging member, and the charging efficiency at places where adhesion / adhesion / fusion have occurred and where they have not occurred Differences sometimes occurred.
When such a situation occurs, the charging efficiency of a constant voltage control charging device decreases, and the charging potential obtained with a constant applied voltage decreases. Therefore, the image density decreases and other charging potentials are controlled as reference values. Process control may not be performed properly.

これらの問題を解決するため、従来は、像担持体上に残存するトナーを除去する、いわゆるクリーニング装置や、帯電部材を清掃する装置・機構等を設置し、帯電部材の汚染を抑制する提案がなされている。   In order to solve these problems, conventionally, a so-called cleaning device that removes toner remaining on the image bearing member, a device / mechanism that cleans the charging member, and the like have been installed, and a proposal for suppressing contamination of the charging member has been proposed. Has been made.

特開平06−266206号公報Japanese Patent Laid-Open No. 06-266206 特開平10−307455号公報JP-A-10-307455 特開2001−117319号公報JP 2001-117319 A 特開平10−198078号公報JP-A-10-198078

しかしながら、より高画質な画像を求める趨勢の中、トナーの形状はより球形に近づき、また粒径は更に小さくなりつつある。このようなトナーは、クリーニング装置による除去が困難になり、帯電部材は一層汚染されやすくなってきている。
すなわち、従来においては、帯電装置における帯電部材の残存トナー等による汚染度は、クリーニング装置のクリーニング機能に依存し、クリーニング装置の機能をある程度維持できれば問題なかったが、近年におけるトナーの小粒径化により、クリーニング装置の精度を上げてもトナーの潜り抜け現象が生じ、帯電部材の汚染を避けられなかった。
また一方、上述のような帯電部材の汚染による異常を避けるため、像担持体、帯電装置、現像装置等のうちのいくつかを一体化して、プロセスカートリッジ化し、所定期間毎にプロセスカートリッジ全体を交換することにより、画像品質を安定化することも行われている。
しかしながら、昨今の環境保全の機運が高まる中、使用済みのプロセスカートリッジを廃棄することなく再使用し、廃棄物量を削減することは、製造者としての社会的使命となってきており、このためにも、長期の使用に耐えられるような部品の安定化、特に帯電装置の安定化は、重大な課題として残されていた。
However, in the trend of demanding higher quality images, the shape of the toner is becoming more spherical and the particle size is becoming smaller. Such toner is difficult to remove by a cleaning device, and the charging member is more easily contaminated.
In other words, in the past, the degree of contamination of the charging member due to residual toner or the like in the charging device depends on the cleaning function of the cleaning device, and there was no problem if the cleaning device function could be maintained to some extent. As a result, even if the accuracy of the cleaning device is increased, the phenomenon of toner dipping occurs and contamination of the charging member cannot be avoided.
On the other hand, in order to avoid abnormalities due to contamination of the charging member as described above, some of the image carrier, charging device, developing device, etc. are integrated into a process cartridge, and the entire process cartridge is replaced every predetermined period. By doing so, the image quality is also stabilized.
However, as the momentum for environmental protection has increased recently, it has become a social mission as a manufacturer to reduce the amount of waste by reusing used process cartridges without discarding them. However, stabilization of components that can withstand long-term use, particularly stabilization of the charging device, remains a serious problem.

本発明は上記課題、事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、帯電部材がトナー等により汚染されても、長期間に亘り安定した像担持体への帯電を維持できる帯電装置を提供することである。
また、本発明の目的は、安定した帯電特性により長期間にわたり安定した高画質な画像を得ることができる画像形成装置を提供することである。
また、本発明の目的は、帯電装置の長期安定化を図れ、環境負荷を小さくできるプロセスカートリッジを提供することである。
The present invention has been made in view of the above problems and circumstances, and an object of the present invention is to provide a charging device capable of maintaining stable charging on an image carrier for a long period of time even when the charging member is contaminated with toner or the like. It is to be.
Another object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of obtaining a stable and high-quality image over a long period of time due to stable charging characteristics.
Another object of the present invention is to provide a process cartridge capable of stabilizing the charging device for a long period of time and reducing the environmental load.

上述のように、高画質化に伴ってトナーの小粒径化は一層進む傾向にあり、このような状況においてクリーニング装置の精度を極端に高めることはコストアップを来たすばかりでなく、像担持体に対するクリーニング部材の接触圧を上げざるを得ないので像担持体の表面の早期劣化(感光層特性の劣化)を招き、且つ、満足できるクリーニング機能は依然として得られないと考えられる。
クリーニング装置のクリーニング機能だけに頼らず、ある程度の帯電部材のトナー汚染を容認し、その上で帯電部材の帯電特性の変化を抑制することができれば、特別なクリーニング装置を設ける必要がなく、帯電部材側の改良で済み、像担持体の表面の早期劣化も避けられる。本発明は、この趣旨に基づいてなされたものである。
具体的には、請求項1記載の発明では、少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、上記帯電部材は表面に被覆層を有し、該被覆層は上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を有していることを特徴とする。
As described above, there is a tendency for the toner to have a smaller particle size as the image quality is improved. In such a situation, extremely increasing the accuracy of the cleaning device not only increases the cost but also increases the image carrier. Therefore, the contact pressure of the cleaning member on the surface of the image bearing member must be increased, leading to early deterioration of the surface of the image bearing member (deterioration of the photosensitive layer characteristics), and a satisfactory cleaning function still cannot be obtained.
There is no need to provide a special cleaning device as long as it can tolerate a certain amount of toner contamination on the charging member and suppress changes in the charging characteristics of the charging member without depending on the cleaning function of the cleaning device. Therefore, the surface of the image carrier can be prevented from premature deterioration. The present invention has been made based on this purpose.
Specifically, in the first aspect of the invention, a charging device having a charging member that is disposed in contact with or close to the surface of the image carrier that has undergone at least a step of carrying a toner image and charges the image carrier. The charging member has a coating layer on the surface, and the coating layer has a component having affinity for the toner component forming the toner image.

請求項2記載の発明では、少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、上記帯電部材の表面に被覆層を形成し、該被覆層に上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を含め、上記像担持体に残留したトナーの上記被覆層に対する付着に指向性を持たせたことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a charging device including a charging member that is disposed in contact with or close to a surface of an image carrier that has undergone at least a toner image carrying step and charges the image carrier. A coating layer is formed on the surface of the toner, and the coating layer includes a component having an affinity for the toner component forming the toner image, and directs adhesion of the toner remaining on the image carrier to the coating layer. It is characterized by having.

請求項3記載の発明では、請求項1又は2記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分と、上記被覆層のその他の成分とが非相溶であることを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, the component having affinity and the other components of the coating layer are incompatible.

請求項4記載の発明では、請求項1乃至3のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分が、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものであることを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to third aspects, the component having the affinity is the same as the resin component constituting the binder resin of the toner. Features.

請求項5記載の発明では、請求項1乃至4のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記被覆層が電気伝導性物質を含有し、上記帯電部材の体積抵抗が1×10Ω・cm乃至1×1012Ω・cmであることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fourth aspects, the covering layer contains an electrically conductive material, and the volume resistance of the charging member is 1 × 10 3 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cm.

請求項6記載の発明では、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分の含有率が、上記被覆層の全量に対して10〜40重量%であることを特徴とする。   According to a sixth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fifth aspects, the content of the component having affinity is 10 to 40% by weight with respect to the total amount of the coating layer. It is characterized by being.

請求項7記載の発明では、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分が、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、又はこれらの架橋物のうち、少なくとも一種であることを特徴とする。   According to a seventh aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fifth aspects, the component having affinity is a linear polyester resin composition, a linear polyol resin composition, or linear styrene. It is characterized by being at least one of an acrylic resin composition or a cross-linked product thereof.

請求項8記載の発明では、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記帯電部材のアスカーC硬度計による測定硬度が20〜90度であることを特徴とする。   According to an eighth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fifth aspects, the charging member has a hardness measured by an Asker C hardness meter of 20 to 90 degrees.

請求項9記載の発明では、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を有する画像形成装置において、上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることを特徴とする。   According to a ninth aspect of the present invention, an image carrier, a charging device for charging the image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the image carrier, and a latent image on the image carrier are converted into toner. An image forming apparatus having a developing device that visualizes an image, wherein the charging device is the charging device according to any one of claims 1 to 8.

請求項10記載の発明では、請求項9記載の画像形成装置において、上記帯電装置に直流電圧又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する電圧印加装置を有していることを特徴とする。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the charging device includes a voltage application device that applies a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage. .

請求項11記載の発明では、請求項9又は10記載の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を記録媒体上に重ね転写する転写装置を有していることを特徴とする。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect, the image forming apparatus includes a plurality of image carriers, and a transfer device that superimposes and transfers the toner images on the image carriers onto a recording medium. It is characterized by.

請求項12記載の発明では、請求項9又は10記載の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を中間転写体に重ね転写し該中間転写体上の重ね画像を記録媒体上に転写する転写装置を有していることを特徴とする。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect of the present invention, a plurality of image carriers are provided, and the toner images on these image carriers are transferred onto the intermediate transfer member in an overlapping manner. And a transfer device for transferring the superimposed image onto a recording medium.

請求項13記載の発明では、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、下記式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることを特徴とする。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the circularity SR of the toner represented by the following formula is 0.93 to 1.00. Features.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image

請求項14記載の発明では、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることを特徴とする。   According to a fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the weight average diameter D4 of the toner is 3 to 10 μm.

請求項15記載の発明では、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることを特徴とする。   According to the fifteenth aspect of the invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner is 1.00 to 1.00. It is characterized by being 1.40.

請求項16記載の発明では、少なくとも像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を一体に有するプロセスカートリッジにおいて、上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることを特徴とする。   According to a sixteenth aspect of the present invention, at least an image carrier, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming device that forms a latent image on the image carrier, and a latent image on the image carrier. A process cartridge integrally including a developing device that visualizes a toner image, wherein the charging device is the charging device according to any one of claims 1 to 8.

請求項17記載の発明では、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、下記式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることを特徴とする。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, the circularity SR of the toner represented by the following formula is 0.93 to 1.00.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image

請求項18記載の発明では、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることを特徴とする。   According to an eighteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, the weight average diameter D4 of the toner is 3 to 10 μm.

請求項19記載の発明では、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることを特徴とする。   According to the nineteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, the ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner is 1.00 to 1.40. To do.

請求項20記載の発明では、プロセスカートリッジを着脱自在に備える画像形成装置において、上記プロセスカートリッジが、請求項16乃至19のうちの何れかに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする。   According to a twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus detachably including a process cartridge, the process cartridge is the process cartridge according to any one of the sixteenth to nineteenth aspects.

請求項1記載の発明によれば、少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、上記帯電部材は表面に被覆層を有し、該被覆層は上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を有していることとしたので、帯電部材の汚染による帯電特性変動を抑止でき、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができる。また、帯電部材のメンテナンス回数を低減でき、新たな部材を追加する必要もないのでコストダウンが図れる。   According to the first aspect of the present invention, in a charging device having a charging member that is arranged in contact with or close to the surface of an image carrier that has undergone at least a step of carrying a toner image, and that charges the image carrier. Since the charging member has a coating layer on the surface, and the coating layer has a component having an affinity for the toner component forming the toner image, the charging characteristics fluctuate due to contamination of the charging member. Since the image carrier can be charged to a stable and uniform potential for an extremely long time, the initial image quality can be maintained without fluctuation. Further, the number of times of maintenance of the charging member can be reduced, and it is not necessary to add a new member, so that the cost can be reduced.

請求項2記載の発明によれば、少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、上記帯電部材の表面に被覆層を形成し、該被覆層に上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を含め、上記像担持体に残留したトナーの上記被覆層に対する付着に指向性を持たせたこととしたので、帯電部材の汚染による帯電特性変動を抑止でき、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができる。また、帯電部材のメンテナンス回数を低減でき、新たな部材を追加する必要もないのでコストダウンが図れる。   According to the second aspect of the present invention, in a charging device including a charging member that is disposed in contact with or close to the surface of the image carrier that has undergone at least a step of carrying a toner image, and that charges the image carrier. A coating layer is formed on the surface of the charging member, and the coating layer includes a component having an affinity for the toner component that forms the toner image, and adheres the toner remaining on the image carrier to the coating layer. Because it has directivity, it is possible to suppress charging characteristics fluctuation due to contamination of the charging member, and to charge the image carrier to a stable and uniform potential for an extremely long period of time, so that the initial image quality Can be maintained without fluctuation. Further, the number of times of maintenance of the charging member can be reduced, and it is not necessary to add a new member, so that the cost can be reduced.

請求項3記載の発明によれば、請求項1又は2記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分と、上記被覆層のその他の成分とが非相溶であることとしたので、帯電特性の変動抑制機能を向上させることができる。   According to the third aspect of the present invention, in the charging device according to the first or second aspect, the component having affinity and the other components of the coating layer are incompatible with each other. The fluctuation suppressing function can be improved.

請求項4記載の発明によれば、請求項1乃至3のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分が、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものであることとしたので、帯電部材の汚染による帯電特性変動を抑止でき、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができる。また、帯電部材のメンテナンス回数を低減でき、新たな部材を追加する必要もないのでコストダウンが図れる。   According to a fourth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to third aspects, the affinity component is the same as the resin component constituting the binder resin of the toner. Therefore, it is possible to suppress fluctuations in charging characteristics due to contamination of the charging member, and to charge the image carrier to a stable and uniform potential for an extremely long period of time, so that the initial image quality can be maintained without fluctuation. can do. Further, the number of times of maintenance of the charging member can be reduced, and it is not necessary to add a new member, so that the cost can be reduced.

請求項5記載の発明によれば、請求項1乃至4のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記被覆層が電気伝導性物質を含有し、上記帯電部材の体積抵抗が1×10Ω・cm乃至1×1012Ω・cmであることとしたので、帯電特性の変動抑制機能を確実に向上させることができる。 According to a fifth aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fourth aspects, the coating layer contains an electrically conductive substance, and the volume resistance of the charging member is 1 × 10 3. Since it is Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cm, it is possible to reliably improve the charging characteristic fluctuation suppressing function.

請求項6記載の発明によれば、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分の含有率が、上記被覆層の全量に対して10〜40重量%であることとしたので、帯電部材の機械的強度を維持しながら帯電特性の変動抑制機能を向上させることができる。   According to the invention described in claim 6, in the charging device according to any one of claims 1 to 5, the content of the component having affinity is 10 to 40% by weight with respect to the total amount of the coating layer. Therefore, it is possible to improve the charging characteristic fluctuation suppressing function while maintaining the mechanical strength of the charging member.

請求項7記載の発明によれば、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記親和性を有する成分が、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、又はこれらの架橋物のうち、少なくとも一種であることとしたので、帯電部材の汚染による帯電特性変動を抑止でき、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の画像品質を変動させることなく維持することができる。また、帯電部材のメンテナンス回数を低減でき、新たな部材を追加する必要もないのでコストダウンが図れる。   According to a seventh aspect of the present invention, in the charging device according to any one of the first to fifth aspects, the component having the affinity is a linear polyester resin composition, a linear polyol resin composition, a linear The styrene-acrylic resin composition or at least one of these cross-linked products can suppress variation in charging characteristics due to contamination of the charging member, and can stabilize the image carrier over a very long period of time. Since the potential can be charged, the initial image quality can be maintained without being changed. Further, the number of times of maintenance of the charging member can be reduced, and it is not necessary to add a new member, so that the cost can be reduced.

請求項8記載の発明によれば、請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、上記帯電部材のアスカーC硬度計による測定硬度が20〜90度であることとしたので、像担持体に対する負荷を低減しながら帯電特性の変動抑制機能を向上させることができる。   According to the invention described in claim 8, in the charging device according to any one of claims 1 to 5, the measurement hardness of the charging member measured by the Asker C hardness meter is 20 to 90 degrees. It is possible to improve the charging characteristic fluctuation suppressing function while reducing the load on the image carrier.

請求項9記載の発明によれば、像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を有する画像形成装置において、上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることとしたので、画像形成装置において上記効果を得ることができる。   According to the invention of claim 9, an image carrier, a charging device for charging the image carrier, a latent image forming device for forming a latent image on the image carrier, and a latent image on the image carrier. In the image forming apparatus having a developing device that visualizes the toner image as a toner image, the charging device is the charging device according to claim 1. An effect can be obtained.

請求項10記載の発明によれば、請求項9記載の画像形成装置において、上記帯電装置に直流電圧又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する電圧印加装置を有していることとしたので、帯電量をより均等化することができ、帯電特性の変動抑制に一層寄与できる。   According to a tenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth aspect, the charging device includes a voltage application device that applies a DC voltage or a voltage in which an AC voltage is superimposed on the DC voltage. Therefore, the charge amount can be made more uniform, which can further contribute to the suppression of fluctuations in charging characteristics.

請求項11記載の発明によれば、請求項9又は10記載の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を記録媒体上に重ね転写する転写装置を有していることとしたので、タンデム型直接転写方式において上記各効果を得ることができる。   According to an eleventh aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect, the transfer device includes a plurality of image carriers, and transfers the toner images on the image carriers onto the recording medium. Therefore, the above effects can be obtained in the tandem direct transfer system.

請求項12記載の発明によれば、請求項9又は10記載の画像形成装置において、複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を中間転写体に重ね転写し該中間転写体上の重ね画像を記録媒体上に転写する転写装置を有していることとしたので、タンデム型中間転写方式において上記各効果を得ることができる。   According to a twelfth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the ninth or tenth aspect of the present invention, the image forming apparatus includes a plurality of image carriers, and the toner images on these image carriers are transferred onto the intermediate transfer member in an overlapping manner. Since the transfer device for transferring the superimposed image on the body onto the recording medium is provided, the above-described effects can be obtained in the tandem type intermediate transfer system.

請求項13記載の発明によれば、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長 の式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to a thirteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the circularity SR = peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter length of the particle projection image Since the circularity SR of the toner represented by the formula is 0.93 to 1.00, it is possible to suppress a change in charging characteristics due to contamination of the charging device, and a toner suitable for obtaining a high-quality image. Even if it is used, the image carrier can be charged to a stable and uniform potential for an extremely long period of time, so that an initial high-quality image can be maintained without fluctuating for a long period of time.

請求項14記載の発明によれば、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to the fourteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, since the weight average diameter D4 of the toner is 3 to 10 μm, the charging device is contaminated. Even if a toner suitable for obtaining a high-quality image is used, the image carrier can be charged to a stable and uniform potential for an extremely long period of time. A quality image can be maintained without being changed over a long period of time.

請求項15記載の発明によれば、請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to the fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the ninth to twelfth aspects, the ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner is 1. Since it was determined to be 00 to 1.40, it is possible to suppress fluctuations in charging characteristics due to contamination of the charging device, and even if a toner suitable for obtaining a high-quality image is used, the image carrier can be used for a very long time. Since it can be charged to a stable and uniform potential, an initial high-quality image can be maintained without being fluctuated over a long period of time.

請求項16記載の発明によれば、少なくとも像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を一体に有するプロセスカートリッジにおいて、上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることとしたので、プロセスカートリッジにおいて、請求項1乃至8のうちの何れかの効果を得ることができる。   According to the sixteenth aspect of the present invention, at least the image carrier, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming device that forms a latent image on the image carrier, and a latent image on the image carrier. In the process cartridge integrally including a developing device that visualizes an image as a toner image, the charging device is the charging device according to claim 1. The effects of any one of claims 1 to 8 can be obtained.

請求項17記載の発明によれば、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
の式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。
According to the seventeenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, the circularity of the toner represented by the equation of circularity SR = perimeter of the circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image Since the degree SR is 0.93 to 1.00, charging characteristics fluctuation due to contamination of the charging device can be suppressed, and even if a toner suitable for obtaining a high-quality image is used, it can be used for a very long time. Since the image bearing member can be charged to a stable and uniform potential, the initial high-quality image can be maintained without fluctuating over a long period of time.

請求項18記載の発明によれば、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to the eighteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, since the weight average diameter D4 of the toner is 3 to 10 μm, it is possible to suppress a change in charging characteristics due to contamination of the charging device. Even if a toner suitable for obtaining a high-quality image is used, the image bearing member can be charged to a stable and uniform potential for an extremely long period of time, so that the initial high-quality image fluctuates over a long period of time. Can be maintained.

請求項19記載の発明によれば、請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to the nineteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the sixteenth aspect, the ratio (D4 / D1) of the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner is 1.00 to 1.40. As a result, it is possible to suppress charging characteristic fluctuations due to contamination of the charging device, and to charge the image carrier to a stable and uniform potential for an extremely long period of time even when using a toner suitable for obtaining a high-quality image. Therefore, the initial high-quality image can be maintained without being changed over a long period of time.

請求項20記載の発明によれば、プロセスカートリッジを着脱自在に備える画像形成装置において、上記プロセスカートリッジが、請求項16乃至19のうちの何れかに記載のプロセスカートリッジであることとしたので、帯電装置の汚染による帯電特性変動を抑止でき、高画質な画像を得るに適したトナーを使用しても、極めて長期間に亘って像担持体を安定した均一な電位に帯電させることができるため、初期の高品質な画像を長期に亘って変動させることなく維持することができる。   According to the twentieth aspect of the present invention, in the image forming apparatus detachably including the process cartridge, the process cartridge is the process cartridge according to any one of the sixteenth to nineteenth aspects. Since it is possible to suppress fluctuations in charging characteristics due to contamination of the apparatus and use a toner suitable for obtaining a high-quality image, the image carrier can be charged to a stable and uniform potential for an extremely long period of time. An initial high-quality image can be maintained without being changed over a long period of time.

以下、本発明の実施の形態を図1乃至図5に基づいて説明する。
まず、図4に基づいて、本実施形態における画像形成装置としてのカラー複写機の構成の概要を説明する。
カラー複写機100の画像形成部10には、補色関係にある色のトナー(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)による画像を担持可能な像担持体としてのドラム状の感光体1Y、1M、1C、1Kが、転写装置5の中間転写体としての中間転写ベルト50の展張面に沿って並置されている。
感光体1Yについて代表して説明すると、感光体1Yの周囲には、帯電装置2、潜像形成装置としての書き込み装置3、現像装置4、転写装置5、及びクリーニング装置6が配置されている。他の感光体1M、1C、1Kについても同様の構成を有しており、それぞれに対応する色別の符号を付して区別し、説明は省略する。
中間転写ベルト50は、ローラ30、31、32で支持され、その内側には各感光体1に対応して1次転写手段としての1次転写ローラ33Y、33M、33C、33Kが配置されている。ローラ32に対向する位置には、中間転写ベルト50上の重ね合わせ画像を記録媒体上に一括転写するための2次転写手段としての2次転写ローラ34が配置されている。
かかる構成において、以下の動作で画像形成が行なわれる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 5.
First, an outline of the configuration of a color copying machine as an image forming apparatus according to the present embodiment will be described with reference to FIG.
The image forming unit 10 of the color copying machine 100 includes drum-shaped photoconductors 1Y, 1M, 1C, and the like as image carriers capable of carrying images of toners of complementary colors (yellow, magenta, cyan, black). 1K is juxtaposed along the extended surface of the intermediate transfer belt 50 as an intermediate transfer member of the transfer device 5.
The photoconductor 1Y will be described as a representative. Around the photoconductor 1Y, a charging device 2, a writing device 3 as a latent image forming device, a developing device 4, a transfer device 5, and a cleaning device 6 are arranged. The other photoconductors 1M, 1C, and 1K also have the same configuration, and are distinguished by assigning reference numerals corresponding to the respective colors, and description thereof is omitted.
The intermediate transfer belt 50 is supported by rollers 30, 31, and 32, and primary transfer rollers 33 </ b> Y, 33 </ b> M, 33 </ b> C, and 33 </ b> K serving as primary transfer units are disposed on the inner side of the intermediate transfer belt 50 corresponding to the respective photoreceptors 1. . At a position facing the roller 32, a secondary transfer roller 34 is disposed as a secondary transfer unit for collectively transferring the superimposed image on the intermediate transfer belt 50 onto the recording medium.
In such a configuration, image formation is performed by the following operation.

画像形成のための一連のプロセスについて、ネガ−ポジプロセスで説明を行なう。なお、全ての感光体、現像装置に共通する内容の場合には感光体を単に符号1で示し、現像装置を符号4で示す。
有機光導電層を有する感光体1は、除電ランプ(図示せず)等で除電され、後述する帯電部材を有する帯電装置2で均一にマイナスに帯電される。
帯電装置2による感光体1の帯電が行われる際には、後述する電圧印加装置から上記帯電部材に、感光体1を所望の電位に帯電させるに適した適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された感光体1は、レーザー光学系等の書き込み装置3によって照射されるレーザー光で潜像形成(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行なわれる。
レーザー光は半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴンミラー)等により感光体1の表面を、感光体1の回転軸方向に走査する。
A series of processes for image formation will be described using a negative-positive process. In the case of contents common to all the photosensitive members and the developing device, the photosensitive member is simply indicated by reference numeral 1 and the developing device is indicated by reference numeral 4.
The photoreceptor 1 having the organic photoconductive layer is neutralized by a neutralizing lamp (not shown) or the like, and is uniformly negatively charged by a charging device 2 having a charging member described later.
When the charging device 2 charges the photosensitive member 1, a voltage of an appropriate magnitude suitable for charging the photosensitive member 1 to a desired potential from the voltage applying device described later to the charging member or an alternating current thereto. A charging voltage superimposed with a voltage is applied.
The charged photoreceptor 1 is subjected to latent image formation (the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential) by laser light irradiated by a writing device 3 such as a laser optical system. It is.
Laser light is emitted from a semiconductor laser, and the surface of the photoconductor 1 is scanned in the direction of the rotation axis of the photoconductor 1 by a polygonal polygon mirror that rotates at high speed.

このようにして形成された潜像が、現像装置4にある現像剤担持体としての現像スリーブ上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
潜像の現像時には、上記電圧印加装置から上記現像スリーブに、感光体1の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
各色に対応した感光体1Y、1M、1C、1K上に形成されたトナー像は、1次転写手段としての1次転写ローラ33Y、33M、33C、33Kにより中間転写ベルト50上に順次重ねて転写される。このとき、1次転写ローラ33には、転写バイアスとしてトナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写ベルト50は感光体1から分離され、転写像が得られる。
中間転写ベルト50上に転写された重ね合わせトナー像は、給紙装置200から給送された紙などの記録媒体上に2次転写ローラ34により一括転写される。
The latent image formed in this manner is developed with a developer made of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied on a developing sleeve as a developer carrying member in the developing device 4, and toner A visual image is formed.
At the time of developing the latent image, a voltage of an appropriate magnitude or a developing bias in which an alternating voltage is superimposed on the developing sleeve is applied to the developing sleeve from the voltage applying device to the developing sleeve. The
The toner images formed on the photoreceptors 1Y, 1M, 1C, and 1K corresponding to the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 50 by primary transfer rollers 33Y, 33M, 33C, and 33K as primary transfer units. Is done. At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to the toner charging polarity is applied to the primary transfer roller 33 as a transfer bias. Thereafter, the intermediate transfer belt 50 is separated from the photoreceptor 1, and a transfer image is obtained.
The superimposed toner images transferred onto the intermediate transfer belt 50 are collectively transferred by the secondary transfer roller 34 onto a recording medium such as paper fed from the paper feeding device 200.

給紙装置200の選択された給紙カセットから給紙された記録媒体はレジストローラ対36で一旦停止されて斜めずれを修正された後、2次転写ローラ34の2次転写部位へ所定のタイミングで搬送される。
重ね合わせ画像を一括転写された記録媒体は、搬送ベルト37で搬送され、定着装置7に送られてここで熱と圧力によりトナー像を定着される。定着を終えた記録媒体は排紙ローラ対38により排紙トレイ8に排出・スタックされる。両面コピーの場合には、両面ユニット39へ搬送され、再びレジストローラ対36へ向けて搬送される。
The recording medium fed from the selected paper feed cassette of the paper feed device 200 is temporarily stopped by the registration roller pair 36 and the oblique shift is corrected, and then a predetermined timing is given to the secondary transfer portion of the secondary transfer roller 34. It is conveyed by.
The recording medium on which the superimposed images are collectively transferred is conveyed by the conveyance belt 37 and sent to the fixing device 7 where the toner image is fixed by heat and pressure. After the fixing, the recording medium is discharged and stacked on the discharge tray 8 by the discharge roller pair 38. In the case of duplex copying, the sheet is conveyed to the duplex unit 39 and again toward the registration roller pair 36.

1次転写後感光体1上に残存するトナー粒子は、クリーニング装置6により除去・回収され、2次転写後中間転写ベルト50上に残存するトナー粒子はクリーニング装置35により除去・回収される。
クリーニング装置6は必須ではなく、特に、トナーの円形度SRが大きく(後述)、転写が良好なトナーの使用においては、転写後の感光体1上の残存トナー量は少なくなっているため、後で詳述するが、本実施形態における帯電装置2によれば、クリーニング装置6がなくても感光体1への帯電電位を十分に安定して、維持することができる。
本実施形態では、画像形成装置として、中間転写ベルト50を用いて2次転写する構成としたが、記録媒体を搬送ベルトで搬送しながら複数の感光体1のトナー像を順次記録媒体上に重ね転写する構成としてもよい。
The toner particles remaining on the photoreceptor 1 after the primary transfer are removed and collected by the cleaning device 6, and the toner particles remaining on the intermediate transfer belt 50 after the secondary transfer are removed and collected by the cleaning device 35.
The cleaning device 6 is not indispensable. In particular, in the use of a toner having a high toner circularity SR (described later) and good transfer, the amount of residual toner on the photoreceptor 1 after transfer is small. As will be described in detail below, according to the charging device 2 in the present embodiment, the charging potential to the photosensitive member 1 can be maintained sufficiently stably without the cleaning device 6.
In the present embodiment, the image forming apparatus is configured to perform secondary transfer using the intermediate transfer belt 50. However, the toner images of the plurality of photoreceptors 1 are sequentially stacked on the recording medium while the recording medium is conveyed by the conveying belt. It is good also as a structure which transfers.

各感光体1や現像装置4等を一体に構成し、画像形成装置本体に対して着脱自在なプロセスカートリッジとして構成することもできる。その構成を図5に基づいて説明する。但し、色別符号は省略する。
上述した感光体1、帯電装置2、現像装置4、及びクリーニング装置6はプロセスカートリッジ300のカートリッジ本体301内に一体に収容されている。
帯電装置2は、帯電部材としての帯電ローラ20と、クリーニングローラ21を有している。
現像装置4は、現像スリーブ4aと、現像ケーシング内の現像剤を攪拌・搬送して循環させる現像剤攪拌搬送部材4b、4cを有している。現像剤攪拌搬送部材4cの上部にはトナー補給部4dが設けられている。
クリーニング装置6は、感光体1の表面に当接するクリーニングブレード61と、該クリーニングブレード61の上流側に設けられ、感光体1の表面に接触する潤滑剤塗布ブラシ62と、該潤滑剤塗布ブラシ62に接する潤滑剤64と、潤滑剤塗布ブラシ62の上流側に設けられたクリーニングローラ65と、該クリーニングローラ65の表面に当接するブレード66と、除去されたトナーを回収・搬送する回収部材67等を有している。
Each photosensitive member 1, developing device 4 and the like can be integrally configured as a process cartridge that is detachable from the image forming apparatus main body. The configuration will be described with reference to FIG. However, the color code is omitted.
The above-described photoreceptor 1, charging device 2, developing device 4, and cleaning device 6 are accommodated integrally in the cartridge main body 301 of the process cartridge 300.
The charging device 2 includes a charging roller 20 as a charging member and a cleaning roller 21.
The developing device 4 includes a developing sleeve 4a and developer agitating and conveying members 4b and 4c for agitating and conveying the developer in the developing casing to circulate. A toner replenishing section 4d is provided above the developer stirring and conveying member 4c.
The cleaning device 6 includes a cleaning blade 61 that contacts the surface of the photoreceptor 1, a lubricant application brush 62 that is provided on the upstream side of the cleaning blade 61 and contacts the surface of the photoreceptor 1, and the lubricant application brush 62. , A cleaning roller 65 provided on the upstream side of the lubricant application brush 62, a blade 66 that contacts the surface of the cleaning roller 65, a recovery member 67 that recovers and conveys the removed toner, and the like. have.

プロセスカートリッジの場合も画像形成装置の場合と同様に、帯電装置2による感光体1の帯電が行なわれる際には、後述する電圧印加装置から帯電部材に、感光体1を所望の電位に帯電させるに適した、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した帯電電圧が印加される。
帯電された感光体1は、レーザー光学系等の潜像形成装置によって照射されるレーザー光Lで潜像形成(露光部電位の絶対値は、非露光部電位の絶対値より低電位となる)が行なわれる。
レーザー光Lは半導体レーザーから発せられて、高速で回転する多角柱の多面鏡(ポリゴンミラー)等により感光体1の表面を、感光体1の回転軸方向に走査する。
このようにして形成された潜像が、現像装置4にある現像剤担持体である現像スリーブ4a上に供給されたトナー粒子、又はトナー粒子及びキャリア粒子の混合物からなる現像剤により現像され、トナー可視像が形成される。
In the case of the process cartridge, as in the case of the image forming apparatus, when the photosensitive member 1 is charged by the charging device 2, the photosensitive member 1 is charged to a desired potential from a voltage applying device described later to a charging member. A voltage of an appropriate magnitude suitable for the above or a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage thereon is applied.
The charged photoconductor 1 forms a latent image with a laser beam L irradiated by a latent image forming apparatus such as a laser optical system (the absolute value of the exposed portion potential is lower than the absolute value of the non-exposed portion potential). Is done.
Laser light L is emitted from a semiconductor laser and scans the surface of the photoconductor 1 in the direction of the rotation axis of the photoconductor 1 by a polygonal polygon mirror that rotates at high speed.
The latent image formed in this manner is developed with a developer made of toner particles or a mixture of toner particles and carrier particles supplied onto a developing sleeve 4a which is a developer carrying member in the developing device 4, and the toner A visible image is formed.

潜像の現像時には、上記電圧印加装置から現像スリーブ4aに、感光体1の露光部と非露光部の間にある、適当な大きさの電圧又はこれに交流電圧を重畳した現像バイアスが印加される。
感光体1上に形成されたトナー像は、一次転写ローラ33にて中間転写ベルト50上に転写される。このとき、一次転写ローラ33には、転写バイアスとして、トナー帯電の極性と逆極性の電位が印加されることが好ましい。その後、中間転写ベルト50は、感光体1から分離され、転写像が得られる。
また、感光体1上に残存するトナー粒子は、クリーニングブレード61によって除去され、クリーニング装置6内の図示しないトナー回収室へ、その一部が回収される。
なお、本実施形態においても、クリーニング装置6は必須ではなく、特に、トナーの円形度SRが大きく(後述)、転写が良好なトナーの使用においては、転写後の感光体1上の残存トナー量は少なくなっているため、後で詳述するが、本実施形態における帯電装置2によれば、プロセスカートリッジ300の通常の使用期間以上の長期に亘って、感光体1への帯電電位を十分に安定して、維持することができる。
At the time of developing the latent image, a developing bias in which an appropriate voltage or an alternating voltage is superimposed on the voltage between the exposed portion and the non-exposed portion of the photosensitive member 1 is applied from the voltage applying device to the developing sleeve 4a. The
The toner image formed on the photoreceptor 1 is transferred onto the intermediate transfer belt 50 by the primary transfer roller 33. At this time, it is preferable that a potential having a polarity opposite to that of toner charging is applied to the primary transfer roller 33 as a transfer bias. Thereafter, the intermediate transfer belt 50 is separated from the photoreceptor 1 to obtain a transfer image.
Further, the toner particles remaining on the photoreceptor 1 are removed by the cleaning blade 61, and a part of the toner particles is collected in a toner collection chamber (not shown) in the cleaning device 6.
Also in the present embodiment, the cleaning device 6 is not essential, and in particular, in the use of toner having a large toner circularity SR (described later) and good transfer, the amount of residual toner on the photosensitive member 1 after transfer. As will be described in detail later, according to the charging device 2 of the present embodiment, the charging potential of the photosensitive member 1 is sufficiently increased over a long period of time longer than the normal use period of the process cartridge 300. Stable and maintainable.

図1及び図2に基づいて、帯電装置2を説明する。なお、図1ではクリーニングローラ21を省略している。
像担持体である感光体1に対向し、且つ、感光体1に対して接触又は近接して配置された帯電ローラ20は、基体20aと、被覆層20bを有している。本発明が対象とする被覆層は、図2に示すように、被覆層20bの表面側である表面被覆層20cである。帯電ローラ20には電圧印加装置としての高電圧電源25により、感光体1を帯電させるための電圧が印加される。
図3に示すように、基体20aの外側に内部被覆層20dを設け、その表面側に表面被覆層20cを設ける構成としてもよい。
表面被覆層20cは、樹脂又はゴムを含み、あるいは樹脂及びゴムを含む構成を備え、トナーの成分に対して親和性を有する成分を有している。
本実施形態では、使用するトナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じもの、及び、電気伝導性物質を含有している。
高電圧を印加された帯電ローラ20により、感光体1は、別途設定した電位となるように帯電される。
The charging device 2 will be described with reference to FIGS. In FIG. 1, the cleaning roller 21 is omitted.
The charging roller 20 disposed opposite to and in contact with the photoconductor 1 as an image carrier has a base body 20a and a coating layer 20b. As shown in FIG. 2, the coating layer targeted by the present invention is a surface coating layer 20c that is the surface side of the coating layer 20b. A voltage for charging the photosensitive member 1 is applied to the charging roller 20 by a high voltage power supply 25 as a voltage applying device.
As shown in FIG. 3, it is good also as a structure which provides the inner coating layer 20d in the outer side of the base | substrate 20a, and provides the surface coating layer 20c in the surface side.
The surface coating layer 20c includes a resin or rubber, or has a configuration including a resin and rubber, and has a component having an affinity for a toner component.
In this embodiment, the same resin component as the binder resin of the toner to be used and an electrically conductive material are contained.
By the charging roller 20 to which a high voltage is applied, the photosensitive member 1 is charged to have a separately set potential.

以下に、本発明(本実施形態)について更に具体的に詳しく説明する。
本発明者らは、上記従来技術の問題点を解決するために検討を続けてきた結果、少なくとも、トナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して帯電部材(帯電ローラ20)を接触又は近接させて配置し、該像担持体(感光体1)を帯電させる帯電装置において、例えば帯電部材の被覆層にトナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じ成分を持たせ、あるいは電気伝導性物質を含有させるとともに帯電部材の体積抵抗を所定の値にすることにより、極めて長期間に亘って、像担持体へ安定した帯電電位を付与することに対する改善効果が極めて顕著であることを突き止めた。
Hereinafter, the present invention (this embodiment) will be described in more detail.
As a result of continuous studies to solve the above-described problems of the prior art, the present inventors have provided a charging member (charging roller 20) at least on the surface of the image carrier that has undergone a step of carrying a toner image. In a charging device that is placed in contact with or in close proximity and charges the image carrier (photosensitive member 1), for example, the coating layer of the charging member has the same component as the resin component constituting the toner binder resin, or is electrically By containing a conductive substance and setting the volume resistance of the charging member to a predetermined value, the improvement effect for applying a stable charging potential to the image carrier for a very long time is extremely remarkable. I found it.

その作用については、およそ以下のように推察される。
帯電部材の被覆層(表面被覆層20c)の材料とトナー結着樹脂との間に共通する組成成分を存在させることにより、帯電部材は部分的にトナー樹脂が付着した状態に類する表面状態となっている。
予め、このような帯電部材表面状態を形成しておくことにより、たとえ像担持体上に残存したトナーが帯電部材表面に付着したとしても、帯電部材表面状態は変動することなく、安定して初期状態と同等の特性を長期に亘り維持することができる。
また、像担持体上に残存したトナーは、帯電部材の被覆層の表面を構成する樹脂及びゴムあるいは樹脂又はゴム成分の内、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分に対して特に高い親和性を有するため、他の被覆層の構成成分よりも、この部分に多く付着する。その結果、トナーが帯電部材の被覆層表面の他の部分を覆い隠すことがなく、帯電部材の機能を長期に亘り保持できるので、帯電性能、機械的な強度等の帯電部材の特性を低下させず、帯電装置としての長期の使用を可能にしているものと考えられる。
換言すれば、帯電部材の表面にトナーが付着することを前提とし、トナーの付着があっても帯電部材の帯電特性が変化しないようなトナー付着状態とすれば、すなわち、トナー付着について帯電特性に影響を与えないような指向性を持たせれば、長期に亘って帯電特性を安定させることが可能であるということになる。
About the effect, it is guessed as follows.
By having a common composition component between the material of the coating layer (surface coating layer 20c) of the charging member and the toner binder resin, the charging member has a surface state that is similar to a state in which the toner resin is partially attached. ing.
By forming such a charging member surface state in advance, even if toner remaining on the image carrier adheres to the charging member surface, the charging member surface state does not fluctuate and can be stably initialized. The characteristic equivalent to the state can be maintained for a long time.
The toner remaining on the image bearing member has a particularly high affinity for the resin and rubber constituting the surface of the coating layer of the charging member or the resin component constituting the binder resin of the toner among the resin or rubber component. Therefore, it adheres more to this part than the other components of the coating layer. As a result, the toner does not cover other parts of the coating layer surface of the charging member, and the function of the charging member can be maintained over a long period of time, so that the charging member characteristics such as charging performance and mechanical strength are reduced. Therefore, it is considered that it enables long-term use as a charging device.
In other words, on the premise that toner adheres to the surface of the charging member, if the toner adhesion state is such that the charging characteristic of the charging member does not change even if the toner adheres, that is, the toner adheres to the charging characteristic. If the directivity that does not affect is given, the charging characteristic can be stabilized over a long period of time.

本実施形態における、被覆層がトナーの成分に対して親和性を有する成分を有している構成とは、局所的に有しているという意味ではなく、帯電部材の全体に亘って略均一に有しているという意味である。略均一とは、親和性を有する成分へのトナー付着の偏りによる厚み等の変化による帯電特性の変化を来たさない均一的分散状態を意味する。
また、親和性を有する成分領域以外の領域にはトナーは付着しないという意味ではなく、帯電部材全体として帯電特性が変化しない状態を維持できる程度に、親和性を有する成分領域にトナーが付着しやすくなるという意味である。
In the present embodiment, the configuration in which the coating layer has a component having an affinity for the toner component does not mean that the coating layer has locally, but substantially uniformly throughout the charging member. It means to have. The term “substantially uniform” means a uniform dispersion state in which charging characteristics do not change due to changes in thickness or the like due to uneven adhesion of toner to components having affinity.
In addition, it does not mean that toner does not adhere to areas other than the component area having affinity, but toner easily adheres to the component area having affinity to such an extent that the charging characteristics of the entire charging member can be maintained. It means to become.

体積抵抗の観点から説明すると、実験の結果、帯電部材の体積抵抗が、1×10Ω・cmを下回る場合には、少量のトナー付着で帯電部材抵抗が局所的に大きく変化してしまうことがあることが判った。このような局所的な電気抵抗のバラツキは、帯電部材中の、より低い抵抗を持つ部位への電荷集中を引き起こし、像担持体の帯電電位のムラとなって現れる。
また、帯電部材の体積抵抗が、1×1012Ω・cmを上回る場合には、像担持体を帯電させるために帯電部材へ必要以上の大きな電圧印加が必要となるため、効率的でないばかりでなく、帯電部材の基体と被覆層の界面部分での発熱や局所的な構造破壊を引き起こすことが判った。したがって長期間の使用に対して不利となる。
From the viewpoint of volume resistance, when the volume resistance of the charging member is less than 1 × 10 3 Ω · cm as a result of the experiment, the charging member resistance changes greatly locally due to the adhesion of a small amount of toner. It turns out that there is. Such local variation in electrical resistance causes charge concentration in a portion of the charging member having a lower resistance, and appears as uneven charging potential of the image carrier.
Further, when the volume resistance of the charging member exceeds 1 × 10 12 Ω · cm, it is not efficient because it is necessary to apply a larger voltage than necessary to the charging member in order to charge the image carrier. However, it was found that heat generation and local structural destruction occurred at the interface between the base member and the coating layer of the charging member. Therefore, it is disadvantageous for long-term use.

本発明の帯電部材の被覆層は単層の被覆層であっても、複数の被覆層の積層によるものであっても良い。また、複数の被覆層の積層により帯電部材が被覆されている場合には、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じもの、および電気伝導性物質は、その最も表面側の被覆層にのみ含まれていれば良い。電気伝導性物質は、帯電部材の電気的な安定性を担うものであるため、内部の被覆層にも含有させることにより、体積抵抗の一層の安定化が図られ、より好ましい形態となる。この場合の電気伝導性物質は、最表面被覆層と内部被覆層で、含有量を変えて使用しても良く、また種類が異なっても良い。   The coating layer of the charging member of the present invention may be a single coating layer or a laminate of a plurality of coating layers. In addition, when the charging member is coated with a stack of a plurality of coating layers, the same resin component that constitutes the toner binder resin and the electrically conductive material are applied only to the coating layer on the most surface side. It only has to be included. Since the electrically conductive substance is responsible for the electrical stability of the charging member, the volume resistance can be further stabilized by adding it to the inner coating layer, which is a more preferable form. In this case, the electrically conductive substance may be used in different contents in the outermost surface coating layer and the inner coating layer, and the kinds thereof may be different.

トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものと共に、帯電部材被覆層に使用できる樹脂、ゴムの材料は、一般的に公知の材料から1種乃至2種以上を選択して使用することができる。具体的には、樹脂としては、ポリオレフィン系樹脂(例えばポリエチレン、ポリプロピレン);ポリビニル及びポリビニリデン系樹脂(例えばポリスチレン、アクリル樹脂、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリ塩化ビニル、ポリビニルカルバゾール、ポリビニルエーテル及びポリビニルケトン);塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体;スチレン−アクリル酸共重合体;オルガノシロキサン結合からなるストレートシリコン樹脂又はその変性品;フッ素樹脂(例えばポリテトラフルオロエチレン、ポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン、ポリクロロトリフルオロエチレン);ポリエステル;ポリウレタン;ポリカーボネート;フェノール樹脂;アミノ樹脂(例えば尿素−ホルムアルデヒド樹脂、メラミン樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、ユリア樹脂、ポリアミド樹脂);エポキシ樹脂などが挙げられる。   The resin and rubber materials that can be used for the charging member coating layer, together with the same resin component that constitutes the toner binder resin, are generally selected from one or more known materials. it can. Specifically, as the resin, polyolefin resin (for example, polyethylene, polypropylene); polyvinyl and polyvinylidene resin (for example, polystyrene, acrylic resin, polyacrylonitrile, polyvinyl acetate, polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, polyvinyl chloride, polyvinyl carbazole) , Polyvinyl ether and polyvinyl ketone); vinyl chloride-vinyl acetate copolymer; styrene-acrylic acid copolymer; straight silicone resin composed of an organosiloxane bond or a modified product thereof; fluorine resin (for example, polytetrafluoroethylene, polyvinyl fluoride) Polyester; Polyurethane; Polycarbonate; Phenol resin; Amino resin (eg urea-form); Polyester; Polyvinylidene fluoride; Polychlorotrifluoroethylene); Aldehyde resins, melamine resins, benzoguanamine resins, urea resins, polyamide resins); and epoxy resins.

また、ゴムとしては、ジエン系ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、ニトリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ヒドリンゴム、ノルボルネンゴム等が挙げられる。これらのゴムは、ソリッドゴムとして使用しても良く、また、発泡ゴムとして使用しても良い。ゴムとして、発泡ゴムを使用する場合には、表面の孔に起因する帯電ムラを防ぐため、外側に本発明の趣旨に基づく表面被覆層を設けることが好ましい。
被覆層を発泡体とする場合は発泡剤を配合することができる。発泡剤としては、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルフォニルヒドラジン、アゾビスイソブチロニトリル、4,4’−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド等の有機発泡剤、または重炭酸ソーダ等の無機発泡剤が挙げられる。
Examples of the rubber include diene rubber, styrene-butadiene rubber (SBR), ethylene propylene rubber, isoprene rubber, nitrile rubber, urethane rubber, silicone rubber, hydrin rubber, norbornene rubber and the like. These rubbers may be used as solid rubber or foamed rubber. When foamed rubber is used as the rubber, it is preferable to provide a surface coating layer based on the gist of the present invention on the outside in order to prevent uneven charging due to surface pores.
A foaming agent can be mix | blended when a coating layer is made into a foam. Examples of the blowing agent include organic blowing agents such as dinitrosopentamethylenetetramine, azodicarbonamide, paratoluenesulfonylhydrazine, azobisisobutyronitrile, 4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide, or inorganic blowing agents such as sodium bicarbonate. Is mentioned.

また、この他に軟化剤として、パラフィン系オイル、ナフテン系オイル、芳香族系オイルなどを配合しても構わない。これらは特に限定されるものではないが、感光体への汚染の見地から見て、パラフィン系オイル、またはナフテン系オイルの使用が好ましい。
また更に、被覆層には、必要に応じてゴム等の配合剤として一般に用いられている架橋助剤、架橋促進剤、架橋促進助剤、架橋遅延剤、補強剤、充填剤、粘着付与剤、分散剤、離型剤、増量剤等を添加することができる。
In addition, paraffinic oil, naphthenic oil, aromatic oil and the like may be added as a softening agent. These are not particularly limited, but paraffinic oil or naphthenic oil is preferably used from the viewpoint of contamination of the photoreceptor.
Furthermore, in the coating layer, a crosslinking aid, a crosslinking accelerator, a crosslinking acceleration aid, a crosslinking retarder, a reinforcing agent, a filler, a tackifier, which are generally used as a compounding agent such as rubber, if necessary, A dispersant, a release agent, a bulking agent, and the like can be added.

また、本発明の効果を十分に引き出すためには、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものと、その他の帯電部材の被覆層中の樹脂、ゴムとは、非相溶であることが好ましい。これらが相溶してしまうような場合には、帯電部材表面の組成が実質上均一になってしまうため、帯電部材へのトナーの付着や固着が、表面全体で発生し易くなるため好ましくない。   Further, in order to sufficiently bring out the effects of the present invention, the same resin component constituting the binder resin of the toner and the resin and rubber in the coating layer of the other charging member must be incompatible. Is preferred. In the case where they are compatible, the composition of the surface of the charging member becomes substantially uniform, so that the toner adheres to and adheres to the charging member easily over the entire surface, which is not preferable.

電気伝導性物質としては、鉄、金、銅等の金属;フェライト、マグネタイト等の酸化鉄;酸化ビスマス、酸化モリブデン、酸化チタン、酸化スズ等の酸化物;ヨウ化銀、βアルミナ等のイオン導電体、これらを粒子表面に被覆して導電化した粒子などの電気伝導性粒子や、LiClO、LiBF、KBF、KSCN、NaSCN、LiCFSO等のイオン性電解質や、第四級アンモニウム塩に代表される導電性高分子等が挙げられる。
この中でも特にカーボンブラックの一つであるファーネスブラックやアセチレンブラックを用いることにより、少量の低抵抗微粉末の添加で効果的に電気伝導性の調整が可能であり、好ましく用いられる。
電気伝導性物質として、粒子を用いる場合には、抵抗のバラツキを抑制するために、粒子径を被覆層の厚みより十分小さくする必要があるが、およそ個数平均径で0.01〜1μm程度のものが好ましい。
これらの電気伝導性物質は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、強度の維持や製造し易さの観点から、その量を適宜調整することができるが、被覆層樹脂またはゴムの100重量部に対して2〜30重量部程度の量を添加することが好ましく用いられ、30重量部を越えるような場合には被覆層に亀裂や永久歪等を引き起こすことが有り、2重量%を下回る場合には十分な電気伝導性物質の選択によっては効果が発現しないことや、その発現にバラツキが生じることがある。
Electrically conductive materials include metals such as iron, gold and copper; iron oxides such as ferrite and magnetite; oxides such as bismuth oxide, molybdenum oxide, titanium oxide and tin oxide; ionic conductivity such as silver iodide and β-alumina Bodies, electrically conductive particles such as particles obtained by coating them on the particle surface, ionic electrolytes such as LiClO 4 , LiBF 4 , KBF 4 , KSCN, NaSCN, LiCF 3 SO 3, and quaternary ammonium Examples thereof include conductive polymers represented by salts.
Among these, furnace black or acetylene black, which is one of carbon blacks, can be effectively used because the electrical conductivity can be effectively adjusted by adding a small amount of low resistance fine powder.
When particles are used as the electrically conductive substance, it is necessary to make the particle diameter sufficiently smaller than the thickness of the coating layer in order to suppress variation in resistance, but the number average diameter is about 0.01 to 1 μm. Those are preferred.
The amount of these electrically conductive substances can be appropriately adjusted from the viewpoint of maintaining strength and ease of production unless departing from the spirit of the present invention. On the other hand, it is preferably used in an amount of about 2 to 30 parts by weight. When the amount exceeds 30 parts by weight, the coating layer may be cracked or permanently deformed. Depending on the selection of a sufficiently conductive material, the effect may not be exhibited, and the expression may vary.

また、該被覆層の前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものの含有率は、被覆層全量に対して10〜40重量%の範囲で好ましく用いられ、20〜35重量%の範囲でより好ましく用いられる。
含有率が40%を上回ると、クラックを生じることがあり、帯電部材としての機械的な特性を維持するための、他の構成要素の選択が困難になることがあり、逆に、含有率が10重量%を下回ると、トナーの付着や固着がトナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものが存在する領域もしくはその近傍以外でも多く生じることがあるため、より長期間安定して帯電部材を使用する上で安定性を欠くことがある。
Further, the content of the same resin component as that constituting the binder resin of the toner in the coating layer is preferably used in the range of 10 to 40% by weight and in the range of 20 to 35% by weight with respect to the total amount of the coating layer. More preferably used.
If the content exceeds 40%, cracks may occur, and it may be difficult to select other components to maintain the mechanical properties as the charging member. If the amount is less than 10% by weight, the adhesion and fixation of the toner may occur more often in the region where the same resin component as that constituting the binder resin of the toner exists or in the vicinity thereof. It may lack stability in using.

像担持体上にトナー像を形成するためのトナーを構成する材料としては、通常、電子写真用トナーとして使用されるものが、特に制限なく、適用可能である。
該トナーに使用される一般的な結着剤樹脂の例としては、ポリスチレン、ポリp−クロロスチレン、ポリビニルトルエン等のスチレン及びその置換体の単重合体;スチレン/p−クロロスチレン共重合体、スチレン/プロピレン共重合体、スチレン/ビニルトルエン共重合体、スチレン/ビニルナフタレン共重合体、スチレン/アクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリル酸エチル共重合体、スチレン/アクリル酸ブチル共重合体、スチレン/アクリル酸オクチル共重合体、スチレン/メタクリル酸メチル共重合体、スチレン/メタクリル酸エチル共重合体、スチレン/メタクリル酸ブチル共重合体、スチレン/α−クロルメタクリル酸メチル共重合体、スチレン/アクリロニトリル共重合体、スチレン/ビニルメチルケトン共重合体、スチレン/ブタジエン共重合体、スチレン/イソプレン共重合体、スチレン/マレイン酸共重合体等のスチレン系共重合体;ポリアクリル酸メチル、ポリアクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸メチル、ポリメタクリル酸ブチル等のアクリル酸エステル系単重合体やその共重合体;ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル等のポリビニル誘導体;ポリエステル系重合体、ポリウレタン系重合体、ポリアミド系重合体、ポリイミド系重合体、ポリオール系重合体、エポキシ系重合体、テルペン系重合体、脂肪族または脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂などが挙げられ、単独あるいは混合して使用できるが特にこれらに限定するものではない。中でも、スチレン−アクリル系共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリオール系樹脂より選ばれる少なくとも1種以上であることが、電気特性、コスト面等から、より好ましいものである。更には、良好な定着特性を有するものとして、ポリエステル系樹脂および/またはポリオール系樹脂の使用が、一層好ましい。
As a material constituting the toner for forming a toner image on the image bearing member, a material usually used as an electrophotographic toner can be applied without particular limitation.
Examples of general binder resins used in the toner include homopolymers of styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and the like; and styrene / p-chlorostyrene copolymers. Styrene / propylene copolymer, styrene / vinyl toluene copolymer, styrene / vinyl naphthalene copolymer, styrene / methyl acrylate copolymer, styrene / ethyl acrylate copolymer, styrene / butyl acrylate copolymer, Styrene / octyl acrylate copolymer, styrene / methyl methacrylate copolymer, styrene / ethyl methacrylate copolymer, styrene / butyl methacrylate copolymer, styrene / α-chloromethyl methacrylate copolymer, styrene / Acrylonitrile copolymer, styrene / vinyl methyl ketone copolymer, Styrene copolymers such as tylene / butadiene copolymer, styrene / isoprene copolymer, styrene / maleic acid copolymer; polymethyl acrylate, polybutyl acrylate, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, etc. Acrylic ester-based homopolymers and copolymers thereof; polyvinyl derivatives such as polyvinyl chloride and polyvinyl acetate; polyester-based polymers, polyurethane-based polymers, polyamide-based polymers, polyimide-based polymers, polyol-based polymers, An epoxy polymer, a terpene polymer, an aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, an aromatic petroleum resin, and the like can be used, and these can be used alone or in combination, but are not particularly limited thereto. Of these, at least one selected from styrene-acrylic copolymer resins, polyester resins, and polyol resins is more preferable in terms of electrical characteristics, cost, and the like. Furthermore, it is more preferable to use a polyester-based resin and / or a polyol-based resin as having good fixing characteristics.

また、上述の事由により、帯電部材の被覆層に含まれる前記トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、またはこれらの架橋物の内、少なくとも一種を好ましく用いることができる。
また、このトナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものは、帯電装置と共に使用されるトナーに含まれる結着樹脂の内、もっとも多くの比率を占める樹脂と同一の樹脂組成、または、同一のモノマー成分を含む樹脂組成であることが好ましい。同一のモノマー成分を含む樹脂組成を用いる場合には、そのモノマー成分含有量は、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものの量に対して、40重量%以上であることが好ましく、60重量%以上であることが更に好ましい。
For the reasons described above, the same resin component as the binder resin of the toner contained in the coating layer of the charging member includes a linear polyester resin composition, a linear polyol resin composition, and a linear styrene acrylic resin. At least one of the compositions or these cross-linked products can be preferably used.
In addition, the same resin component that constitutes the binder resin of the toner has the same resin composition or the same resin composition as the resin occupying the largest proportion of the binder resins contained in the toner used together with the charging device. It is preferable that it is a resin composition containing the monomer component. When the resin composition containing the same monomer component is used, the monomer component content is preferably 40% by weight or more based on the same amount as the resin component constituting the binder resin of the toner. More preferably, it is at least% by weight.

一方、帯電部材のアスカーC硬度計による測定硬度は20〜90度であることが好ましく、25〜70度であることが更に好ましい。
帯電部材の硬度が90度を上回る場合には、帯電部材表面が剛直となるため、トナーが残存した像担持体と接触した際に、トナーを摺擦して大きな負荷を掛け、塑性変形させて引き延ばしてしまうことがある。このように変形したトナーは、少量で帯電部材の広い領域を汚染してしまったり、像担持体表面を汚染してしまったりすることがあり、帯電装置や画像形成装置の長寿命化を阻害するため好ましくない。
また、帯電部材の硬度が20度を下回る場合には、帯電部材表面が柔らかくなり過ぎ、トナーに含まれる流動性付与剤等の微粒子成分が、帯電部剤表面に付着して押しこまれたり、突き刺さったりする恐れがある。このような微粒子成分は、像担持体表面を傷付けたり、帯電部材上の微小な凸部になって放電電圧を変動させる要因となるため、画像品質の安定化のためには好ましくない。
On the other hand, the hardness measured by the Asker C hardness meter of the charging member is preferably 20 to 90 degrees, more preferably 25 to 70 degrees.
When the hardness of the charging member exceeds 90 degrees, the surface of the charging member becomes rigid. Therefore, when the toner comes into contact with the remaining image carrier, the toner is rubbed and subjected to a large load to cause plastic deformation. It may be extended. The toner deformed in this manner may contaminate a wide area of the charging member or contaminate the surface of the image carrier with a small amount, which hinders the longevity of the charging device and the image forming apparatus. Therefore, it is not preferable.
Further, when the hardness of the charging member is less than 20 degrees, the surface of the charging member becomes too soft, and fine particle components such as a fluidity imparting agent contained in the toner adhere to the surface of the charging part agent and are pushed in. There is a risk of piercing. Such a fine particle component is not preferable for stabilizing the image quality because it damages the surface of the image carrier or becomes a minute convex portion on the charging member and causes the discharge voltage to fluctuate.

像担持体を帯電させる際に帯電装置へ印加する電圧は、直流電圧または、直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を好ましく使用することができる。
帯電電圧として、直流電圧を使用することにより、比較的低い電圧で像担持体を帯電させることができ、これに交流電圧を重畳させることにより、帯電量をより均等化することができる。
As the voltage applied to the charging device when charging the image carrier, a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on the DC voltage can be preferably used.
By using a DC voltage as the charging voltage, the image carrier can be charged with a relatively low voltage, and by superimposing the AC voltage on this, the amount of charge can be made more uniform.

次に、本発明において好適に用いられるトナーについて説明する。
まず、本発明のトナーは、平均円形度が0.93〜1.00であることが好ましい。本発明では、下記式より得られた値を円形度と定義する。この円形度はトナー粒子の凹凸の度合いの指標であり、トナーが完全な球形の場合1.00を示し、表面形状が複雑になるほど円形度は小さな値となる。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
平均円形度が0.93〜1.00の範囲では、トナー粒子の表面は滑らかであり、トナー粒子同士、トナー粒子と感光体との接触面積が小さいために転写性に優れる。
トナー粒子に角がないため、現像装置内での現像剤の攪拌トルクが小さく、攪拌の駆動が安定するために異常画像が発生しない。
ドットを形成するトナーの中に、角張ったトナー粒子がいないため、転写で転写媒体に圧接する際に、その圧がドットを形成するトナー全体に均一に掛かり、転写中抜けが生じにくい。
トナー粒子が角張っていないことから、トナー粒子そのものの研磨力が小さく、感光体、帯電部材等の表面を傷つけたり、磨耗させたりしない。
次に、円形度の測定方法について説明する。
円形度は、東亜医用電子製フロー式粒子像分析装置FPIA−1000を用いて測定することができる。
具体的な測定方法としては、容器中の予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤、好ましくはアルキルベンゼンスフォン酸塩を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加える。試料を分散した懸濁液は超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行い、分散液濃度を3000〜10000個/μlとして前記装置によりトナーの形状、粒度を測定する。
Next, the toner suitably used in the present invention will be described.
First, the toner of the present invention preferably has an average circularity of 0.93 to 1.00. In the present invention, a value obtained from the following formula is defined as circularity. This circularity is an index of the degree of unevenness of the toner particles, and indicates 1.00 when the toner is a perfect sphere, and the circularity becomes smaller as the surface shape becomes more complicated.
Circularity SR = peripheral length of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter length of the projected particle image When the average circularity is in the range of 0.93 to 1.00, the surface of the toner particles is smooth, Since the contact area between the toner particles and the photoconductor is small, transferability is excellent.
Since the toner particles have no corners, the developer agitation torque in the developing device is small, and the agitation drive is stabilized, so that no abnormal image is generated.
Since there are no angular toner particles in the toner forming dots, the pressure is uniformly applied to the entire toner forming dots when transferring to the transfer medium during transfer, and the transfer is not easily lost.
Since the toner particles are not angular, the abrasive power of the toner particles themselves is small, and the surfaces of the photoreceptor, the charging member and the like are not damaged or worn.
Next, a method for measuring the circularity will be described.
The circularity can be measured using a flow type particle image analyzer FPIA-1000 manufactured by Toa Medical Electronics.
As a specific measuring method, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant, preferably alkylbenzene sulfonate is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and further measurement is performed. Add about 0.1-0.5g of sample. The suspension in which the sample is dispersed is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes.

また本発明では、トナーの重量平均径D4が3〜10μmであることが好ましい。
この範囲では、微小な潜像ドットに対して、十分に小さい粒径のトナー粒子を有していることから、ドット再現性に優れる。
重量平均径D4が3μm未満では、転写効率の低下、ブレードクリーニング性の低下といった現象が発生しやすい。
重量平均径D4が10μmを超えると、文字やラインの飛び散りを抑えることが難しい。
In the present invention, the weight average diameter D4 of the toner is preferably 3 to 10 μm.
In this range, since the toner particles have a sufficiently small particle size with respect to the minute latent image dots, the dot reproducibility is excellent.
If the weight average diameter D4 is less than 3 μm, phenomena such as a decrease in transfer efficiency and a decrease in blade cleaning properties tend to occur.
When the weight average diameter D4 exceeds 10 μm, it is difficult to suppress scattering of characters and lines.

また本発明のトナーは、重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が1.00〜1.40であることが好ましい。(D4/D1)の値が1に近づくほど、そのトナーの粒度分布がシャープであることを意味する。
よって、(D4/D1)が1.00〜1.40の範囲では、トナー粒径による選択現像が起きないため、画質の安定性に優れる。
トナーの粒度分布がシャープであることから、摩擦帯電量分布もシャープとなり、カブリの発生が抑えられる。
トナー粒径が揃っていると、潜像ドットに対して、緻密に且つ整然と並ぶように現像されるので、ドット再現性に優れる。
In the toner of the present invention, the ratio of the weight average diameter D4 to the number average diameter D1 (D4 / D1) is preferably 1.00 to 1.40. The closer the value of (D4 / D1) is to 1, the sharper the particle size distribution of the toner.
Therefore, when (D4 / D1) is in the range of 1.00 to 1.40, the selective development due to the toner particle size does not occur, and the image quality is excellent.
Since the toner particle size distribution is sharp, the triboelectric charge amount distribution is also sharp, and fogging is suppressed.
When the toner particle diameter is uniform, the latent image dots are developed so as to be densely and orderly arranged, so that the dot reproducibility is excellent.

次に、トナー粒子の粒度分布の測定方法について説明する。
コールターカウンター法によるトナー粒子の粒度分布の測定装置としては、コールターカウンターTA−IIやコールターマルチサイザーII(いずれもコールター社製)が挙げられる。以下に測定方法について述べる。
まず、電解水溶液100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(好ましくはアルキルベンゼンスルフォン酸塩)を0.1〜5ml加える。ここで、電解液とは1級塩化ナトリウムを用いて約1%NaCl水溶液を調製したもので、例えばISOTON−II(コールター社製)が使用できる。ここで、更に測定試料を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、トナー粒子又はトナーの体積、個数を測定して、体積分布と個数分布を算出する。得られた分布から、トナーの重量平均径D4、個数平均径D1を求めることができる。
チャンネルとしては、2.00〜2.52μm未満;2.52〜3.17μm未満;3.17〜4.00μm未満;4.00〜5.04μm未満;5.04〜6.35μm未満;6.35〜8.00μm未満;8.00〜10.08μm未満;10.08〜12.70μm未満;12.70〜16.00μm未満;16.00〜20.20μm未満;20.20〜25.40μm未満;25.40〜32.00μm未満;32.00〜40.30μm未満の13チャンネルを使用し、粒径2.00μm以上乃至40.30μm未満の粒子を対象とする。
Next, a method for measuring the particle size distribution of toner particles will be described.
As an apparatus for measuring the particle size distribution of toner particles by the Coulter Counter method, there are Coulter Counter TA-II and Coulter Multisizer II (both manufactured by Coulter). The measurement method is described below.
First, 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. Here, the electrolytic solution is prepared by preparing an about 1% NaCl aqueous solution using primary sodium chloride, and for example, ISOTON-II (manufactured by Coulter) can be used. Here, 2 to 20 mg of a measurement sample is further added. The electrolytic solution in which the sample is suspended is subjected to a dispersion treatment with an ultrasonic disperser for about 1 to 3 minutes, and the measurement device is used to measure the volume and number of toner particles or toner using a 100 μm aperture as an aperture. Volume distribution and number distribution are calculated. From the obtained distribution, the weight average diameter D4 and the number average diameter D1 of the toner can be obtained.
As channels, 2.00 to less than 2.52 μm; 2.52 to less than 3.17 μm; 3.17 to less than 4.00 μm; 4.00 to less than 5.04 μm; 5.04 to less than 6.35 μm; 6 .35 to less than 8.00 μm; 8.00 to less than 10.08 μm; 10.08 to less than 12.70 μm; 12.70 to less than 16.00 μm; 16.00 to less than 20.20 μm; Uses 13 channels of less than 40 μm; 25.40 to less than 32.00 μm; 32.00 to less than 40.30 μm, and targets particles having a particle size of 2.00 μm to less than 40.30 μm.

また、このような略球形の形状のトナーとしては、窒素原子を含む官能基を有するポリエステルプレポリマー、ポリエステル、着色剤、離型剤を含むトナー組成物を水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で架橋及び/又は伸長反応させるトナーが好ましい。この反応で製造されたトナーは、トナー表面を硬化させることで、ホットオフセットの少なくすることができ、定着装置の汚れとなって、それが画像上に表れるのを抑えることができる。   In addition, as such a substantially spherical toner, a toner composition containing a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent in an aqueous medium in the presence of fine resin particles. A toner that undergoes crosslinking and / or elongation reaction is preferred. The toner produced by this reaction can reduce the hot offset by curing the toner surface, and can prevent the fixing device from becoming dirty and appearing on the image.

トナー作成に使用できる変性ポリエステル系樹脂から成るプレポリマーとしては、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)が挙げられ、また、該プレポリマーと伸長または架橋する化合物としては、アミン類(B)が挙げられる。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)としては、ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の重縮合物でかつ活性水素基を有するポリエステルをさらにポリイソシアネート(3)と反応させた物などが挙げられる。上記ポリエステルの有する活性水素基としては、水酸基(アルコール性水酸基およびフェノール性水酸基)、アミノ基、カルボキシル基、メルカプト基などが挙げられ、これらのうち好ましいものはアルコール性水酸基である。
Examples of the prepolymer comprising a modified polyester resin that can be used for toner preparation include a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group, and examples of a compound that extends or crosslinks with the prepolymer include amines (B). Can be mentioned.
Examples of the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group include a polycondensate of a polyol (1) and a polycarboxylic acid (2) and a polyester having an active hydrogen group, which is further reacted with a polyisocyanate (3). Can be mentioned. Examples of the active hydrogen group possessed by the polyester include hydroxyl groups (alcoholic hydroxyl groups and phenolic hydroxyl groups), amino groups, carboxyl groups, mercapto groups, and the like. Among these, alcoholic hydroxyl groups are preferred.

ポリオール(1)としては、ジオール(1−1)および3価以上のポリオール(1−2)が挙げられ、(1−1)単独、または(1−1)と少量の(1−2)の混合物が好ましい。ジオール(1−1)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4-シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上のポリオール(1−2)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。   Examples of the polyol (1) include a diol (1-1) and a tri- or higher valent polyol (1-2). (1-1) alone or (1-1) and a small amount of (1-2) Mixtures are preferred. Diol (1-1) includes alkylene glycol (ethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butanediol, 1,6-hexanediol, etc.); alkylene ether glycol (diethylene glycol) , Triethylene glycol, dipropylene glycol, polyethylene glycol, polypropylene glycol, polytetramethylene ether glycol, etc.); alicyclic diols (1,4-cyclohexanedimethanol, hydrogenated bisphenol A, etc.); bisphenols (bisphenol A, bisphenol) F, bisphenol S, etc.); alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adduct of the alicyclic diol; bisphenol And alkylene oxide (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.) adducts. Among them, preferred are alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms and alkylene oxide adducts of bisphenols, and particularly preferred are alkylene oxide adducts of bisphenols and alkylene glycols having 2 to 12 carbon atoms. It is a combined use. The trihydric or higher polyol (1-2) includes 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohols (glycerin, trimethylolethane, trimethylolpropane, pentaerythritol, sorbitol, etc.); trihydric or higher phenols (Trisphenol PA, phenol novolak, cresol novolak, etc.); and alkylene oxide adducts of the above trivalent or higher polyphenols.

ポリカルボン酸(2)としては、ジカルボン酸(2−1)および3価以上のポリカルボン酸(2−2)が挙げられ、(2−1)単独、および(2−1)と少量の(2−2)の混合物が好ましい。ジカルボン酸(2−1)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上のポリカルボン酸(2−2)としては、炭素数9〜20の芳香族ポリカルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、ポリカルボン酸(2)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いてポリオール(1)と反応させてもよい。
ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
Examples of the polycarboxylic acid (2) include dicarboxylic acid (2-1) and trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2). (2-1) alone and (2-1) with a small amount of ( The mixture of 2-2) is preferred. Dicarboxylic acid (2-1) includes alkylene dicarboxylic acid (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acid (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acid (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) And naphthalenedicarboxylic acid). Of these, preferred are alkenylene dicarboxylic acids having 4 to 20 carbon atoms and aromatic dicarboxylic acids having 8 to 20 carbon atoms. Examples of the trivalent or higher polycarboxylic acid (2-2) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (trimellitic acid, pyromellitic acid, and the like). In addition, as polycarboxylic acid (2), you may make it react with polyol (1) using the acid anhydride or lower alkyl ester (methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.) of the above-mentioned thing.
The ratio of the polyol (1) and the polycarboxylic acid (2) is usually 2/1 to 1/1, preferably 1. as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. 5/1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.

ポリイソシアネート(3)としては、脂肪族ポリイソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α',α'−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアヌレート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
ポリイソシアネート(3)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、変性ポリエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。末端にイソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のポリイソシアネート(3)構成成分の含有量は、通常0.5〜40重量%、好ましくは1〜30重量%、さらに好ましくは2〜20重量%である。0.5重量%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40重量%を超えると低温定着性が悪化する。
Examples of the polyisocyanate (3) include aliphatic polyisocyanates (tetramethylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, 2,6-diisocyanatomethylcaproate, etc.); alicyclic polyisocyanates (isophorone diisocyanate, cyclohexylmethane diisocyanate, etc.); aromatic Diisocyanates (tolylene diisocyanate, diphenylmethane diisocyanate, etc.); araliphatic diisocyanates (α, α, α ′, α′-tetramethylxylylene diisocyanate, etc.); isocyanurates; polyisocyanates such as phenol derivatives, oximes, caprolactam And a combination of two or more of these.
The ratio of the polyisocyanate (3) is usually 5/1 to 1/1, preferably 4 /, as the equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. If the molar ratio of [NCO] is less than 1, the urea content in the modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate. The content of the polyisocyanate (3) component in the prepolymer (A) having an isocyanate group at the terminal is usually 0.5 to 40% by weight, preferably 1 to 30% by weight, more preferably 2 to 20% by weight. It is. If it is less than 0.5% by weight, the hot offset resistance deteriorates, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the low-temperature fixability deteriorates.

イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有するイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
アミン類(B)としては、ジアミン(B1)、3価以上のポリアミン(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。ジアミン(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上のポリアミン(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
The number of isocyanate groups contained per molecule in the prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2.5 on average. It is. If it is less than 1 per molecule, the molecular weight of the urea-modified polyester will be low, and the hot offset resistance will deteriorate.
As amines (B), diamine (B1), trivalent or higher polyamine (B2), aminoalcohol (B3), aminomercaptan (B4), amino acid (B5), and amino acids B1-B5 blocked (B6) etc. are mentioned. Examples of the diamine (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′dimethyldicyclohexylmethane, diaminecyclohexane, Isophorone diamine etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyamine (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of B1 to B5 blocked amino groups (B6) include ketimine compounds and oxazoline compounds obtained from the amines of B1 to B5 and ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.). Among these amines (B), preferred are B1 and a mixture of B1 and a small amount of B2.

さらに、必要により伸長停止剤を用いてウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。伸長停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステル(i)の分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。本発明においては、ウレア結合で変性されたポリエステル(i)中に、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
Furthermore, if necessary, the molecular weight of the urea-modified polyester can be adjusted using an elongation terminator. Examples of the elongation terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The ratio of amines (B) is the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). The ratio is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] exceeds 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester (i) becomes low, and the hot offset resistance deteriorates. In the present invention, the polyester (i) modified with a urea bond may contain a urethane bond together with a urea bond. The molar ratio of the urea bond content to the urethane bond content is usually 100/0 to 10/90, preferably 80/20 to 20/80, and more preferably 60/40 to 30/70. When the molar ratio of the urea bond is less than 10%, the hot offset resistance is deteriorated.

これらの反応により、本発明のトナーに用いられる変性ポリエステル、中でもウレア変性ポリエステル(i)が作成できる。これらウレア変性ポリエステル(i)は、ワンショット法、プレポリマー法により製造される。ウレア変性ポリエステル(i)の重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステルの数平均分子量は、後述の変性されていないポリエステル(ii)を用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。(i)単独の場合は、数平均分子量は、通常20000以下、好ましくは1000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
また、本発明においては、前記ウレア結合で変性されたポリエステル(i)単独使用だけでなく、この(i)と共に、変性されていないポリエステル(ii)を結着樹脂成分として含有させることもできる。(ii)を併用することで、低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が向上し、単独使用より好ましい。(ii)としては、前記(i)のポリエステル成分と同様なポリオール(1)とポリカルボン酸(2)との重縮合物などが挙げられ、好ましいものも(i)と同様である。また、(ii)は無変性のポリエステルだけでなく、ウレア結合以外の化学結合で変性されているものでもよく、例えばウレタン結合で変性されていてもよい。(i)と(ii)は少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、(i)のポリエステル成分と(ii)は類似の組成が好ましい。(ii)を含有させる場合の(i)と(ii)の重量比は、通常5/95〜80/20、好ましくは5/95〜30/70、さらに好ましくは5/95〜25/75、特に好ましくは7/93〜20/80である。(i)の重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
By these reactions, the modified polyester used in the toner of the present invention, especially the urea-modified polyester (i) can be prepared. These urea-modified polyesters (i) are produced by a one-shot method or a prepolymer method. The weight average molecular weight of the urea-modified polyester (i) is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number-average molecular weight of the urea-modified polyester is not particularly limited when the unmodified polyester (ii) described below is used, and may be a number-average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight-average molecular weight. (I) When used alone, the number average molecular weight is usually 20000 or less, preferably 1000 to 10000, and more preferably 2000 to 8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.
Moreover, in this invention, not only polyester (i) modified | denatured with the said urea bond but polyester (ii) not modified | denatured with this (i) can also be contained as a binder resin component. By using (ii) in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in a full-color device are improved, which is preferable to single use. Examples of (ii) include the same polycondensates of polyol (1) and polycarboxylic acid (2) as in the polyester component (i) above, and preferred ones are also the same as (i). (Ii) is not limited to unmodified polyester, but may be modified with a chemical bond other than a urea bond, and may be modified with a urethane bond, for example. It is preferable that (i) and (ii) are at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Accordingly, the polyester component (i) and (ii) preferably have similar compositions. When (ii) is contained, the weight ratio of (i) and (ii) is usually 5/95 to 80/20, preferably 5/95 to 30/70, more preferably 5/95 to 25/75, Particularly preferred is 7/93 to 20/80. When the weight ratio of (i) is less than 5%, the hot offset resistance is deteriorated, and it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability.

(ii)のピーク分子量は、通常1000〜30000、好ましくは1500〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。1000未満では耐熱保存性が悪化し、10000を超えると低温定着性が悪化する。(ii)の水酸基価は5以上であることが好ましく、さらに好ましくは10〜120、特に好ましくは20〜80である。5未満では耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。(ii)の酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすい傾向がある。
本発明において、結着樹脂のガラス転移点(Tg)は通常50〜70°C、好ましくは55〜65°Cである。50°C未満ではトナーの高温保管時のブロッキングが悪化し、70°Cを超えると低温定着性が不十分となる。ウレア変性ポリエステル樹脂の共存により、本発明の乾式トナーにおいては、公知のポリエステル系トナーと比較して、ガラス転移点が低くても耐熱保存性が良好な傾向を示す。結着樹脂の貯蔵弾性率としては、測定周波数20Hzにおいて10000dyne/cmとなる温度(TG’)が、通常100°C以上、好ましくは110〜200°Cである。100°C未満では耐ホットオフセット性が悪化する。
The peak molecular weight of (ii) is usually 1000-30000, preferably 1500-10000, more preferably 2000-8000. If it is less than 1000, heat-resistant storage stability will deteriorate, and if it exceeds 10,000, low-temperature fixability will deteriorate. The hydroxyl value of (ii) is preferably 5 or more, more preferably 10 to 120, and particularly preferably 20 to 80. If it is less than 5, it is disadvantageous in terms of both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability. The acid value of (ii) is usually 1-30, preferably 5-20. By having an acid value, it tends to be negatively charged.
In the present invention, the glass transition point (Tg) of the binder resin is usually 50 to 70 ° C., preferably 55 to 65 ° C. If the temperature is less than 50 ° C., the blocking of the toner during high-temperature storage deteriorates, and if it exceeds 70 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient. Due to the coexistence of the urea-modified polyester resin, the dry toner of the present invention tends to have good heat-resistant storage stability even when the glass transition point is low, as compared with known polyester-based toners. As the storage elastic modulus of the binder resin, the temperature (TG ′) at which the measurement frequency is 20 Hz is 10000 dyne / cm 2 is usually 100 ° C. or higher, preferably 110 to 200 ° C. If it is less than 100 ° C, the hot offset resistance deteriorates.

結着樹脂の粘性としては、測定周波数20Hzにおいて1000ポイズとなる温度(Tη)が、通常180°C以下、好ましくは90〜160°Cである。180°Cを超えると低温定着性が悪化する。すなわち、低温定着性と耐ホットオフセット性の両立の観点から、TG’はTηより高いことが好ましい。言い換えるとTG’とTηの差(TG’−Tη)は0°C以上が好ましい。さらに好ましくは10°C以上であり、特に好ましくは20°C以上である。差の上限は特に限定されない。また、耐熱保存性と低温定着性の両立の観点から、TηとTgの差は0〜100°Cが好ましい。さらに好ましくは10〜90°Cであり、特に好ましくは20〜80°Cである。   As the viscosity of the binder resin, the temperature (Tη) at 1000 poise at a measurement frequency of 20 Hz is usually 180 ° C. or lower, preferably 90 to 160 ° C. If it exceeds 180 ° C, the low-temperature fixability deteriorates. That is, TG ′ is preferably higher than Tη from the viewpoint of achieving both low temperature fixability and hot offset resistance. In other words, the difference between TG ′ and Tη (TG′−Tη) is preferably 0 ° C. or more. More preferably, it is 10 degreeC or more, Most preferably, it is 20 degreeC or more. The upper limit of the difference is not particularly limited. Further, from the viewpoint of achieving both heat-resistant storage stability and low-temperature fixability, the difference between Tη and Tg is preferably 0 to 100 ° C. More preferably, it is 10-90 degreeC, Most preferably, it is 20-80 degreeC.

結着樹脂は以下の方法などで製造することができる。ポリオール(1)とポリカルボン酸(2)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280°Cに加熱し、必要により減圧としながら生成する水を溜去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140°Cにて、これにポリイソシアネート(3)を反応させ、イソシアネート基を有するプレポリマー(A)を得る。さらに(A)にアミン類(B)を0〜140°Cにて反応させ、ウレア結合で変性されたポリエステルを得る。(3)を反応させる際および(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(3)に対して不活性なものが挙げられる。ウレア結合で変性されていないポリエステル(ii)を併用する場合は、水酸基を有するポリエステルと同様な方法で(ii)を製造し、これを前記(i)の反応完了後の溶液に溶解し、混合する。   The binder resin can be produced by the following method. Polyol (1) and polycarboxylic acid (2) are heated to 150 to 280 ° C in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and the generated water is distilled off as necessary. Thus, a polyester having a hydroxyl group is obtained. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyisocyanate (3), and the prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a polyester modified with a urea bond. When (3) is reacted and (A) and (B) are reacted, a solvent can be used as necessary. Usable solvents include aromatic solvents (toluene, xylene, etc.); ketones (acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, etc.); esters (ethyl acetate, etc.); amides (dimethylformamide, dimethylacetamide, etc.) and ethers And those inert to the isocyanate (3), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran). When polyester (ii) not modified with urea bond is used in combination, (ii) is produced by the same method as polyester having a hydroxyl group, and this is dissolved in the solution after completion of the reaction of (i) and mixed. To do.

また、本発明に用いるトナーは概ね以下の方法で製造することができるが勿論これらに限定されることはない。
本発明に用いる水系媒体としては、水単独でもよいが、水と混和可能な溶剤を併用することもできる。混和可能な溶剤としては、アルコール(メタノール、イソプロパノール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などが挙げられる。
トナー粒子は、水系媒体中でイソシアネート基を有するプレポリマー(A)からなる分散体を、(B)と反応させて形成しても良いし、あらかじめ製造したウレア変性ポリエステル(i)を用いても良い。水系媒体中でウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体を安定して形成させる方法としては、水系媒体中にウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなるトナー原料の組成物を加えて、せん断力により分散させる方法などが挙げられる。プレポリマー(A)と他のトナー組成物である(以下トナー原料と呼ぶ)着色剤、着色剤マスターバッチ、離型剤、荷電制御剤、未変性ポリエステル樹脂などは、水系媒体中で分散体を形成させる際に混合してもよいが、あらかじめトナー原料を混合した後、水系媒体中にその混合物を加えて分散させたほうがより好ましい。
In addition, the toner used in the present invention can be produced generally by the following method, but is not limited thereto.
The aqueous medium used in the present invention may be water alone, or a solvent miscible with water may be used in combination. Examples of miscible solvents include alcohol (methanol, isopropanol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.), and the like.
The toner particles may be formed by reacting a dispersion composed of a prepolymer (A) having an isocyanate group in an aqueous medium with (B), or using a urea-modified polyester (i) produced in advance. good. As a method for stably forming a dispersion comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium, a toner raw material comprising urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) in an aqueous medium is used. And a method of dispersing by shearing force. The prepolymer (A) and other toner compositions (hereinafter referred to as toner raw materials), a colorant masterbatch, a release agent, a charge control agent, an unmodified polyester resin, etc. are dispersed in an aqueous medium. It may be mixed at the time of formation, but it is more preferable to mix the toner raw materials in advance and then add and disperse the mixture in the aqueous medium.

また、本発明においては、着色剤、離型剤、荷電制御剤などの他のトナー原料は、必ずしも、水系媒体中で粒子を形成させる時に混合しておく必要はなく、粒子を形成せしめた後、添加してもよい。たとえば、着色剤を含まない粒子を形成させた後、公知の染着の方法で着色剤を添加することもできる。
分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150°C(加圧下)、好ましくは40〜98°Cである。高温な方が、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)からなる分散体の粘度が低く、分散が容易な点で好ましい。
In the present invention, other toner materials such as a colorant, a release agent, and a charge control agent do not necessarily have to be mixed when forming particles in an aqueous medium, but after the particles are formed. , May be added. For example, after forming particles containing no colorant, the colorant can be added by a known dyeing method.
The dispersion method is not particularly limited, and known equipment such as a low-speed shear method, a high-speed shear method, a friction method, a high-pressure jet method, and an ultrasonic wave can be applied. In order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm, a high-speed shearing type is preferable. When a high-speed shearing disperser is used, the rotational speed is not particularly limited, but is usually 1000 to 30000 rpm, preferably 5000 to 20000 rpm. The dispersion time is not particularly limited, but in the case of a batch method, it is usually 0.1 to 5 minutes. The temperature during dispersion is usually 0 to 150 ° C. (under pressure), preferably 40 to 98 ° C. Higher temperatures are preferred in that the dispersion made of urea-modified polyester (i) or prepolymer (A) has a low viscosity and is easy to disperse.

ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)を含むトナー組成物100部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー組成物の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。20000重量部を超えると経済的でない。また、必要に応じて、分散剤を用いることもできる。分散剤を用いたほうが、粒度分布がシャープになるとともに分散が安定である点で好ましい。
プレポリマー(A)からウレア変性ポリエステル(i)を合成する工程は水系媒体中でトナー組成物を分散する前にアミン類(B)を加えて反応させても良いし、水系媒体中に分散した後にアミン類(B)を加えて粒子界面から反応を起こしても良い。この場合製造されるトナー表面に優先的にウレア変性ポリエステルが生成し、粒子内部で濃度勾配を設けることもできる。
トナー組成物が分散された油性相を水が含まれる液体に乳化、分散するための分散剤としてアルキルベンゼンスルホン酸塩、αーオレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどの陰イオン界面活性荊、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの四級アンモニウム塩型の陽イオン界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやNーアルキルーN,Nージメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts of the toner composition containing the urea-modified polyester (i) and the prepolymer (A) is usually 50 to 2000 parts by weight, preferably 100 to 1000 parts by weight. If the amount is less than 50 parts by weight, the dispersion state of the toner composition is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 20000 parts by weight, it is not economical. Moreover, a dispersing agent can also be used as needed. The use of a dispersant is preferable in that the particle size distribution becomes sharp and the dispersion is stable.
In the step of synthesizing the urea-modified polyester (i) from the prepolymer (A), the amine (B) may be added and reacted before the toner composition is dispersed in the aqueous medium, or may be dispersed in the aqueous medium. An amine (B) may be added later to cause a reaction from the particle interface. In this case, urea-modified polyester is preferentially produced on the surface of the toner to be produced, and a concentration gradient can be provided inside the particles.
Anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamines, etc. as a dispersant for emulsifying and dispersing the oily phase in which the toner composition is dispersed in a liquid containing water Amine salts such as salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, imidazoline, alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, etc. Nonionic surfactants such as quaternary ammonium salt type cationic surfactants, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohol derivatives, such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl N, amphoteric surfactants such as N-dimethyl ammonium betaine and the like.

またフルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3一[オメガーフルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]ー1ーアルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3ー[オメガーフルオロアルカノイル(C6〜C8)一Nーエチルアミノ]ー1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、NープロピルーN一(2ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)ーNーエチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。   Further, by using a surfactant having a fluoroalkyl group, the effect can be obtained in a very small amount. Preferred anionic surfactants having a fluoroalkyl group include fluoroalkyl carboxylic acids having 2 to 10 carbon atoms and metal salts thereof, disodium perfluorooctanesulfonyl glutamate, 31- [omega-fluoroalkyl (C6-C11) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [omega-fluoroalkanoyl (C6-C8) mono-N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carboxylic acid and metal salt, Perfluoroalkylcarboxylic acid (C7 to C13) and its metal salt, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acid and its metal salt, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- (2hydroxyethyl) -Fluorooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Is mentioned.

商品名としては、サーフロンSー111、S−112、Sー113(旭硝子社製)、フロラードFCー93、FCー95、FCー98、FCーl29(住友3M社製)、ユニダインDS一101、DSーl02、(タイキン工莱社製)、メガファックFーll0、Fーl20、F一113、Fー191、Fー812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF一102、l03、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
また、カチオン界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族一級、二級もしくは二級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6一C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンSーl21(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDSー202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEFーl32(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF一300(ネオス社製)などが挙げられる。
また水に難溶の無機化合物分散剤としてリン酸三カルシウム、炭酸カルシウム、酸化チタン、コロイダルシリカ、ヒドロキシアパタイトなども用いる事が出来る。
また高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、αーシアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸β一ヒドロキシエチル、メタクリル酸β一ヒドロキシエチル、アクリル酸βーヒドロキシプロビル、メタクリル酸β一ヒドロキシプロピル、アクリル酸γーヒドロキシプロピル、メタクリル酸γ一ヒドロキシプロピル、アクリル酸3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸3ークロロー2一ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、Nーメチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエ一テル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ピニル、プロピオン酸ピニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ピニルビリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの窒素原子、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフエニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-1101 , DS-102, (Taikin Kogyo Co., Ltd.), Megafuck F-l0, F-l20, F-113, F-191, F-812, F-833 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-ichi 102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fagento F-100, F150 (manufactured by Neos).
Further, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6 1 C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which right the fluoroalkyl group, Benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-21 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries Co., Ltd.) ), Megafuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-32 (Tochem Products Co., Ltd.), Footgent F 1300 (Neos Co., Ltd.), and the like.
Moreover, tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, hydroxyapatite, etc. can be used as an inorganic compound dispersant which is hardly soluble in water.
Further, the dispersed droplets may be stabilized by a polymer protective colloid. For example, acrylic acid, methacrylic acid, α-cyanoacrylic acid, α-cyanomethacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, fumaric acid, maleic acid or maleic anhydride or other (meth) acrylic monomer containing a hydroxyl group, For example, β-hydroxyethyl acrylate, β-hydroxyethyl methacrylate, β-hydroxypropyl acrylate, β-hydroxypropyl methacrylate, γ-hydroxypropyl acrylate, γ-hydroxypropyl methacrylate, 3-chloro-2-acrylate -Hydroxypropyl, 3-chloro-2-methacrylic acid methacrylate, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate, N -Methylol acrylamide, N-methylol methacrylamide, etc., vinyl alcohol or ethers with vinyl alcohol, such as vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether, vinyl propyl ether, or esters of compounds containing vinyl alcohol and carboxyl groups For example, pinyl acetate, pinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, pinylviridine, vinylpyrrolidone, vinylimidazole, ethyleneimine Homopolymers or copolymers such as those having a nitrogen atom or its heterocyclic ring, polyoxyethylene, polyoxypropylene, Oxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonyl phenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxyethylene nonylphenyl Polyoxyethylenes such as esters, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

なお、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、微粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
分散剤を使用した場合には、該分散剤がトナー粒子表面に残存したままとすることもできるが、伸長および/または架橋反応後、洗浄除去するほうがトナーの帯電面から好ましい。
さらに、トナー組成物の粘度を低くするために、ウレア変性ポリエステル(i)やプレポリマー(A)が可溶の溶剤を使用することもできる。溶剤を用いたほうが粒度分布がシャープになる点で好ましい。該溶剤は揮発性であることが除去が容易である点から好ましい。該溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましく、中でもトルエン、キシレン等の芳香族系溶媒がより好ましい。プレポリマー(A)100部に対する溶剤の使用量は、通常0〜300部、好ましくは0〜100部、さらに好ましくは25〜70部である。溶剤を使用した場合は、伸長および/または架橋反応後、常圧または減圧下にて加温し除去する。
In addition, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble substance is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is removed from the fine particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and then washing with water. To do. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.
When a dispersant is used, the dispersant can remain on the surface of the toner particles. However, it is preferable from the charged surface of the toner that the dispersant is washed and removed after the elongation and / or crosslinking reaction.
Furthermore, in order to lower the viscosity of the toner composition, a solvent in which the urea-modified polyester (i) or the prepolymer (A) is soluble can be used. The use of a solvent is preferable in that the particle size distribution becomes sharp. The solvent is preferably volatile from the viewpoint of easy removal. Examples of the solvent include toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, Methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform and carbon tetrachloride are preferred, and aromatic solvents such as toluene and xylene are more preferred. The usage-amount of the solvent with respect to 100 parts of prepolymers (A) is 0-300 parts normally, Preferably it is 0-100 parts, More preferably, it is 25-70 parts. When a solvent is used, it is removed by heating under normal pressure or reduced pressure after elongation and / or crosslinking reaction.

伸長および/または架橋反応時間は、プレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)の組み合わせによる反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。反応温度は、通常、0〜150°C、好ましくは40〜98°Cである。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
得られた乳化分散体から有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を完全に蒸発除去する方法を採用することができる。あるいはまた、乳化分散体を乾燥雰囲気中に噴霧して、液滴中の非水溶性有機溶媒を完全に除去してトナー微粒子を形成し、合せて水系分散剤を蒸発除去することも可能である。乳化分散体が噴霧される乾燥雰囲気としては、空気、窒素、炭酸ガス、燃焼ガス等を加熱した気体、特に使用される最高沸点溶媒の沸点以上の温度に加熱された各種気流が一般に用いられる。スプレイドライアー、ベルトドライアー、ロータリーキルンなどの短時間の処理で十分目的とする品質が得られる。
The elongation and / or crosslinking reaction time is selected depending on the reactivity of the isocyanate group structure of the prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours. is there. The reaction temperature is usually 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.
In order to remove the organic solvent from the obtained emulsified dispersion, a method can be employed in which the temperature of the entire system is gradually raised and the organic solvent in the droplets is completely evaporated and removed. Alternatively, it is also possible to spray the emulsified dispersion in a dry atmosphere to completely remove the water-insoluble organic solvent in the droplets to form toner fine particles, and to evaporate and remove the aqueous dispersant together. . As a dry atmosphere in which the emulsified dispersion is sprayed, a gas obtained by heating air, nitrogen, carbon dioxide gas, combustion gas, or the like, in particular, various air streams heated to a temperature equal to or higher than the boiling point of the highest boiling solvent used are generally used. Sufficient quality can be obtained with a short processing time such as spray dryer, belt dryer, rotary kiln.

乳化分散時の粒度分布が広く、その粒度分布を保って洗浄、乾燥処理が行われた場合、所望の粒度分布に分級して粒度分布を整えることができる。
分級操作は液中でサイクロン、デカンター、遠心分離等により、微粒子部分を取り除くことができる。もちろん乾燥後に粉体として取得した後に分級操作を行っても良いが、液体中で行うことが効率の面で好ましい。得られた不要の微粒子、または粗粒子は再び混練工程に戻して粒子の形成に用いることができる。その際微粒子、または粗粒子はウェットの状態でも構わない。
用いた分散剤は得られた分散液からできるだけ取り除くことが好ましいが、先に述べた分級操作と同時に行うのが好ましい。
得られた乾燥後のトナーの粉体と離型剤微粒子、帯電制御性微粒子、流動化剤微粒子、着色剤微粒子などの異種粒子とともに混合したり、混合粉体に機械的衝撃力を与えることによって表面で固定化、融合化させ、得られる複合体粒子の表面からの異種粒子の脱離を防止することができる。
具体的手段としては、高速で回転する羽根によって混合物に衝撃力を加える方法、高速気流中に混合物を投入し、加速させ、粒子同士または複合化した粒子を適当な衝突板に衝突させる方法などがある。装置としては、オングミル(ホソカワミクロン社製)、I式ミル(日本ニューマチック社製)を改造して、粉砕エアー圧カを下げた装置、ハイブリダイゼイションシステム(奈良機械製作所社製)、クリプトロンシステム(川崎重工業社製)、自動乳鉢などがあげられる。
When the particle size distribution at the time of emulsification dispersion is wide, and washing and drying processes are performed while maintaining the particle size distribution, the particle size distribution can be adjusted by classification into a desired particle size distribution.
In the classification operation, the fine particle portion can be removed in the liquid by a cyclone, a decanter, centrifugation, or the like. Of course, the classification operation may be performed after obtaining the powder as a powder after drying, but it is preferably performed in a liquid in terms of efficiency. The obtained unnecessary fine particles or coarse particles can be returned to the kneading step and used for forming particles. At that time, fine particles or coarse particles may be wet.
The dispersant used is preferably removed from the obtained dispersion as much as possible, but it is preferable to carry out it simultaneously with the classification operation described above.
By mixing the resulting dried toner powder with dissimilar particles such as release agent fine particles, charge control fine particles, fluidizing agent fine particles, and colorant fine particles, or by giving mechanical impact force to the mixed powder By immobilizing and fusing on the surface, it is possible to prevent detachment of the foreign particles from the surface of the resulting composite particle.
Specific means include a method of applying an impact force to the mixture by blades rotating at high speed, a method of injecting and accelerating the mixture in a high-speed air stream, and causing particles or composite particles to collide with an appropriate collision plate, etc. is there. As equipment, Ong mill (manufactured by Hosokawa Micron Co., Ltd.), I-type mill (manufactured by Nippon Pneumatic Co., Ltd.) has been modified to reduce the pulverization air pressure, hybridization system (manufactured by Nara Machinery Co., Ltd.), kryptron System (manufactured by Kawasaki Heavy Industries Ltd.), automatic mortar, etc.

また、該トナーに使用される着色剤としては、従来からトナー用着色剤として使用されてきた顔料及び染料が使用でき、具体的には、カーボンブラック、ランプブラック、鉄黒、群青、ニグロシン染料、アニリンブルー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、ハンザイエローG、ローダミン6Cレーキ、カルコオイルブルー、クロムイエロー、キナクリドンレッド、ベンジジンイエロー、ローズベンガル等を単独あるいは混合して用いることができる。
更に、必要により、トナー粒子自身に磁気特性を持たせるには、フェライト、マグネタイト、マグヘマイト等の酸化鉄類、鉄、コバルト、ニッケル等の金属あるいは、これらと他の金属との合金等の磁性成分を単独または混合して、トナー粒子へ含有させればよい。また、これらの成分は、着色剤成分として使用/併用することもできる。
Further, as the colorant used in the toner, pigments and dyes conventionally used as toner colorants can be used. Specifically, carbon black, lamp black, iron black, ultramarine, nigrosine dye, Aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa yellow G, rhodamine 6C lake, chalcoa oil blue, chrome yellow, quinacridone red, benzidine yellow, rose bengal and the like can be used alone or in combination.
Furthermore, if necessary, in order to give the toner particles magnetic properties, magnetic components such as iron oxides such as ferrite, magnetite and maghemite, metals such as iron, cobalt and nickel, or alloys of these with other metals. May be contained alone or in combination in the toner particles. Moreover, these components can also be used / used together as a colorant component.

また、本発明で用いられるトナー中の着色剤の個数平均径は0.5μm以下であることが望ましく、好ましくは0.4μm以下、より好ましくは0.3μm以下が望ましい。
トナー中の着色剤の個数平均径が0.5μmより大きいときには、顔料の分散性が充分なレベルには到らず、好ましい透明性が得られないことがある。
0.1μmより小さい微小粒径の着色剤は、可視光の半波長より十分小さいため、光の反射、吸収特性に悪影響を及ぼさないと考えられる。よって、0.1μm未満の着色剤の粒子は良好な色再現性と、定着画像を有するOHPシートの透明性に貢献する。一方、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、入射光の透過が阻害されたり、散乱されたりして、OHPシートの投影画像の明るさ及び彩かさが低下する傾向がある。
さらに、0.5μmより大きな粒径の着色剤が多く存在していると、トナー粒子表面から着色剤が脱離し、カブリ、ドラム汚染、クリーニング不良といった種々の問題を引き起こしやすいため、好ましくない。特に、0.7μmより大きな粒径の着色剤は、全着色剤の10個数%以下である事が好ましく、5個数%以下である事が、より好ましい。
また、着色剤を結着樹脂の一部もしくは全部と共に、予め湿潤液を加えた上で混練しておく事により、初期的に結着樹脂と着色剤が十分に付着した状態となって、その後のトナー製造工程でのトナー粒子中における着色剤分散がより効果的に行なわれ、着色剤の分散粒径が小さくなり、一層良好な透明性を得る事ができる。
The number average diameter of the colorant in the toner used in the present invention is desirably 0.5 μm or less, preferably 0.4 μm or less, more preferably 0.3 μm or less.
When the number average diameter of the colorant in the toner is larger than 0.5 μm, the dispersibility of the pigment does not reach a sufficient level, and preferable transparency may not be obtained.
A colorant having a fine particle diameter of less than 0.1 μm is sufficiently smaller than a half wavelength of visible light, and thus is considered not to adversely affect light reflection and absorption characteristics. Therefore, the colorant particles of less than 0.1 μm contribute to good color reproducibility and transparency of the OHP sheet having a fixed image. On the other hand, if there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the transmission of incident light is hindered or scattered, and the brightness and color of the projected image of the OHP sheet tend to decrease. There is.
Further, if there are many colorants having a particle size larger than 0.5 μm, the colorant is detached from the surface of the toner particles, and various problems such as fogging, drum contamination, and poor cleaning are liable to occur. In particular, the colorant having a particle size larger than 0.7 μm is preferably 10% by number or less, more preferably 5% by number or less of the total colorant.
In addition, by adding a wetting liquid in advance with a part or all of the binder resin and kneading the colorant, the binder resin and the colorant are initially sufficiently adhered, In the toner production process, the colorant is dispersed more effectively in the toner particles, the dispersed particle diameter of the colorant is reduced, and better transparency can be obtained.

予めの混錬に用いる結着樹脂としては、トナー用結着樹脂として例示した樹脂類をそのまま使用することができるが、これらに限定されるものではない。
前記の結着樹脂と着色剤の混合物を予め湿潤液と共に混練する具体的な方法としては、例えば、結着樹脂、着色剤及び湿潤液を、ヘンシェルミキサー等のブレンダーにて混合した後、得られた混合物を二本ロール、三本ロール等の混練機により、結着樹脂の溶融温度よりも低い温度で混練して、サンプルを得る。
また、湿潤液としては、結着樹脂の溶解性や、着色剤との塗れ性を考慮しながら、一般的なものを使用できるが、特に、アセトン、トルエン、ブタノン等の有機溶剤や水が、着色剤の分散性の面から好ましい。
中でも、水の使用は、環境への配慮及び、後のトナー製造工程における着色剤の分散安定性維持の点から、一層好ましい。
この製法によると、得られるトナーに含有される着色剤粒子の粒径が小さくなるばかりでなく、該粒子の分散状態の均一性が高くなるため、OHPによる投影像の色の再現性がより一層良くなる。
As the binder resin used for kneading in advance, the resins exemplified as the binder resin for toner can be used as they are, but are not limited thereto.
As a specific method for kneading the mixture of the binder resin and the colorant with the wetting liquid in advance, for example, the binder resin, the colorant and the wetting liquid are obtained after mixing with a blender such as a Henschel mixer. The obtained mixture is kneaded at a temperature lower than the melting temperature of the binder resin by a kneader such as a two-roll or three-roll to obtain a sample.
In addition, as the wetting liquid, a general one can be used in consideration of the solubility of the binder resin and the paintability with the colorant, but in particular, an organic solvent such as acetone, toluene, butanone, or water, It is preferable from the viewpoint of dispersibility of the colorant.
Among these, the use of water is more preferable from the viewpoint of environmental considerations and maintaining the dispersion stability of the colorant in the subsequent toner production process.
According to this manufacturing method, not only the particle diameter of the colorant particles contained in the obtained toner is reduced, but also the uniformity of the dispersion state of the particles is increased, so that the color reproducibility of the projected image by OHP is further improved. Get better.

この他、本発明の構成をとる限り、トナー中に結着樹脂や着色剤とともにワックスに代表される離型剤を含有させることもできる。
離型剤としては公知のものが使用でき、例えばポリオレフィンワッックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワッックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。
これらのうち好ましいものは、カルボニル基含有ワックスである。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。
これらカルボニル基含有ワックスのうち好ましいものは、ポリアルカン酸エステルである。これら離型剤の融点は、通常40〜160°Cであり、好ましくは50〜120°C、さらに好ましくは60〜90°Cである。融点が40°C未満のワックスは耐熱保存性に悪影響を与え、160°Cを超えるワックスは低温での定着時にコールドオフセットを起こしやすい。また、ワックスの溶融粘度は、融点より20°C高い温度での測定値として、5〜1000cpsが好ましく、さらに好ましくは10〜100cpsである。1000cpsを超えるワックスは、耐ホットオフセット性、低温定着性への向上効果に乏しい。トナー中のワックスの含有量は通常0〜40重量%であり、好ましくは3〜30重量%である。
In addition, as long as the configuration of the present invention is adopted, a release agent typified by wax may be contained in the toner together with the binder resin and the colorant.
Known release agents can be used, such as polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbons (paraffin wax, sazol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. .
Of these, carbonyl group-containing waxes are preferred. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecandiol diol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); polyalkylamides (trimellitic acid tristearyl amide, etc.) And dialkyl ketones (such as distearyl ketone).
Among these carbonyl group-containing waxes, polyalkanoic acid esters are preferred. The melting point of these release agents is usually 40 to 160 ° C, preferably 50 to 120 ° C, more preferably 60 to 90 ° C. A wax having a melting point of less than 40 ° C adversely affects the heat-resistant storage stability, and a wax having a melting point of more than 160 ° C tends to cause a cold offset when fixing at a low temperature. Further, the melt viscosity of the wax is preferably 5 to 1000 cps, more preferably 10 to 100 cps, as a measured value at a temperature 20 ° C. higher than the melting point. Waxes exceeding 1000 cps have poor effects for improving hot offset resistance and low-temperature fixability. The content of the wax in the toner is usually 0 to 40% by weight, preferably 3 to 30% by weight.

また、トナー帯電量及びその立ち上がりを早くするために、トナー中に、必要に応じて帯電制御剤を含有してもよい。ここで、電荷制御剤として有色材料を用いると色の変化が起こるため、無色、白色に近い材料が好ましい。
帯電制御剤としては公知のものが全て使用でき、例えば、トリフェニルメタン系染料、モリブデン酸キレート顔料、ローダミン系染料、アルコキシ系アミン、4級アンモニウム塩(フッ素変性4級アンモニウム塩を含む)、アルキルアミド、燐の単体または化合物、タングステンの単体または化合物、フッ素系活性剤、サリチル酸金属塩及び、サリチル酸誘導体の金属塩等である。具体的には第四級アンモニウム塩のボントロンPー51、オキシナフトエ酸系金属錯体のEー82、サリチル酸系金属錯体のEー84、フェノール系縮合物のEー89(以上、オリエント化学工業社製)、第四級アンモニウム塩モリブデン錯体のTPー302、TP一415(以上、保土谷化学工業社製)、第四級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、第四級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRAー901、ホウ素錯体であるLRー147(日本カ一リット社製)、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、四級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。
In addition, a charge control agent may be contained in the toner as necessary in order to accelerate the toner charge amount and its rise. Here, since a color change occurs when a colored material is used as the charge control agent, a material that is colorless and close to white is preferable.
Any known charge control agent can be used. Examples include triphenylmethane dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (including fluorine-modified quaternary ammonium salts), alkyls. Amide, phosphorus simple substance or compound, tungsten simple substance or compound, fluorine-based activator, salicylic acid metal salt, metal salt of salicylic acid derivative, and the like. Specifically, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex, E-89 of a phenol condensate (above, Orient Chemical Co., Ltd.) Manufactured), TP-302 of quaternary ammonium salt molybdenum complex, TP-1415 (above, manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.), copy charge PSY VP2038 of quaternary ammonium salt, copy blue PR of triphenylmethane derivative, Quaternary ammonium salt copy charge NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, boron complex LR-147 (manufactured by Nippon Kalit Ltd), quinacridone, azo pigment, other sulfone Polymerization with functional groups such as acid groups, carboxyl groups, and quaternary ammonium salts Thing, and the like.

本発明において荷電制御剤の使用量は、バインダー樹脂の種類、必要に応じて使用される添加剤の有無、分散方法を含めたトナー製造方法によって決定されるもので、一義的に限定されるものではないが、好ましくはバインダー樹脂100重量部に対して、0.1〜10重量部の範囲で用いられる。好ましくは、0.2〜5重量部の範囲がよい。10重量部を越える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、主帯電制御剤の効果を減退させ、現像ローラとの静電的吸引力が増大し、現像剤の流動性低下や、画像濃度の低下を招く。これらの帯電制御剤はマスターバッチ、樹脂とともに溶融混練した後溶解分散させる事もできるし、有機溶剤に直接溶解、分散する際に加えても良いし、トナー表面にトナー粒子作成後固定化させてもよい。
また、トナー製造過程で水系媒体中にトナー組成物を分散させるに際して、主に分散安定化のための樹脂微粒子を添加してもよい。
使用される樹脂微粒子は、水性分散体を形成しうる樹脂であればいかなる樹脂も使用でき、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよいが、例えばビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ケイ素系樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アニリン樹脂、アイオノマー樹脂、ポリカーボネート樹脂等が挙げられる。樹脂微粒子としては、上記の樹脂を2種以上併用しても差し支えない。このうち好ましいのは、微細球状樹脂粒子の水性分散体が得られやすい点から、ビニル系樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂及びそれらの併用が好ましい。
ビニル系樹脂としては、ビニル系モノマーを単独重合また共重合したポリマーで、例えば、スチレン−(メタ)アクリル酸エステル樹脂、スチレン−ブタジエン共重合体、(メタ)アクリル酸−アクリル酸エステル重合体、スチレン−アクリロニトリル共重合体、スチレン−無水マレイン酸共重合体、スチレン−(メタ)アクリル酸共重合体等が挙げられるがこれらに限定されるものではない。
In the present invention, the amount of charge control agent used is determined by the toner production method including the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the dispersion method, and is uniquely limited. However, it is preferably used in the range of 0.1 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. The range of 0.2 to 5 parts by weight is preferable. When the amount exceeds 10 parts by weight, the chargeability of the toner is too high, the effect of the main charge control agent is reduced, the electrostatic attractive force with the developing roller is increased, the flowability of the developer is reduced, and the image density is reduced. Incurs a decline. These charge control agents can be dissolved and dispersed after being melt-kneaded with a masterbatch and resin, or may be added when directly dissolving and dispersing in an organic solvent, or may be fixed on the toner surface after preparation of toner particles. Also good.
Further, when the toner composition is dispersed in the aqueous medium during the toner production process, resin fine particles mainly for stabilizing the dispersion may be added.
The resin fine particles used may be any resin that can form an aqueous dispersion, and may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin. For example, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, Examples thereof include polyamide resin, polyimide resin, silicon resin, phenol resin, melamine resin, urea resin, aniline resin, ionomer resin, and polycarbonate resin. As the resin fine particles, two or more of the above resins may be used in combination. Of these, vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, and combinations thereof are preferred because an aqueous dispersion of fine spherical resin particles is easily obtained.
The vinyl resin is a polymer obtained by homopolymerization or copolymerization of a vinyl monomer, such as a styrene- (meth) acrylate resin, a styrene-butadiene copolymer, a (meth) acrylic acid-acrylate polymer, Examples include, but are not limited to, styrene-acrylonitrile copolymers, styrene-maleic anhydride copolymers, styrene- (meth) acrylic acid copolymers, and the like.

更に、トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤としては、無機微粒子を好ましく用いることができる。
この無機微粒子の一次粒子径は、5mμ〜2μmであることが好ましく、特に5mμ〜500mμであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5重量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0重量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
この他、高分子系微粒子たとえばソープフリー乳化重合や懸濁重合、分散重合によって得られるポリスチレン、メタクリル酸エステルやアクリル酸エステル共重合体やシリコーン、ベンゾグアナミン、ナイロンなどの重縮合系、熱硬化性樹脂による重合体粒子が挙げられる。
Further, inorganic fine particles can be preferably used as an external additive for assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner particles.
The primary particle diameter of the inorganic fine particles is preferably 5 mμ to 2 μm, and particularly preferably 5 mμ to 500 mμ. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m <2> / g. The proportion of the inorganic fine particles used is preferably 0.01 to 5% by weight of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by weight. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, quartz sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
In addition, polymer fine particles such as polystyrene obtained by soap-free emulsion polymerization, suspension polymerization and dispersion polymerization, methacrylic acid ester and acrylic acid ester copolymer, polycondensation system such as silicone, benzoguanamine and nylon, thermosetting resin And polymer particles.

このような流動化剤は表面処理を行って、疎水性を上げ、高湿度下においても流動特性や帯電特性の悪化を防止することができる。例えばシランカップリング剤、シリル化剤、フッ化アルキル基を有するシランカップリング剤、有機チタネート系カップリング剤、アルミニウム系のカップリング剤、シリコーンオイル、変性シリコーンオイルなどが好ましい表面処理剤として挙げられる。
また、感光体や一次転写媒体に残存する転写後の現像剤を除去するためのクリーニング性向上剤としては、例えばステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸など脂肪酸金属塩、例えばポリメチルメタクリレート微粒子、ポリスチレン微粒子などのソープフリー乳化重合などによって製造された、ポリマー微粒子などを挙げることかできる。ポリマー微粒子は比較的粒度分布が狭く、体積平均粒径が0.01から1μmのものが好ましい。
Such a fluidizing agent can be surface-treated to increase hydrophobicity and prevent deterioration of flow characteristics and charging characteristics even under high humidity. For example, silane coupling agents, silylating agents, silane coupling agents having a fluoroalkyl group, organic titanate coupling agents, aluminum coupling agents, silicone oils, modified silicone oils and the like are preferable surface treatment agents. .
Examples of the cleaning property improver for removing the developer after transfer remaining on the photosensitive member or the primary transfer medium include fatty acid metal salts such as zinc stearate, calcium stearate and stearic acid, such as polymethyl methacrylate fine particles, polystyrene. Examples thereof include fine polymer particles produced by soap-free emulsion polymerization of fine particles and the like. The polymer fine particles preferably have a relatively narrow particle size distribution and a volume average particle size of 0.01 to 1 μm.

これらのトナーを用いることにより、上述の如く、現像の安定性に優れる、高画質なトナー像を形成することができる。しかしながら、転写装置にて転写媒体もしくは中間転写媒体に転写されず、像担持体上に残存してしまったトナーは、その微細さや転動性の良さのために、クリーニング装置による除去が困難で通過してしまうことがある。トナーを像担持体から完全に除去するには、例えばクリーニングブレードのようなトナー除去部材を像担持体に対して強力に押しつける必要がある。この様な負荷は、像担持体やクリーニング装置の寿命を短くするだけでなく、余計なエネルギーを使用してしまうことになる。
像担持体に対する負荷を軽減した場合には、像担持体上のトナー除去が不十分となり、トナーはクリーニング装置を通過し、帯電装置へ搬送されて帯電部材へ付着し、帯電装置の性能を変動させる要因となる。
本発明の帯電装置は、前述の如く、帯電部材へのトナーの付着による、像担持体への帯電性能変動等を、高度に抑制した構成であるため、上記構成のトナーと併用することにより、極めて高画質な画像を、長期に亘って安定して得ることができるものである。
By using these toners, a high-quality toner image having excellent development stability can be formed as described above. However, the toner remaining on the image carrier without being transferred to the transfer medium or intermediate transfer medium by the transfer device is difficult to remove by the cleaning device due to its fineness and good rolling property. May end up. In order to completely remove the toner from the image carrier, it is necessary to strongly press a toner removing member such as a cleaning blade against the image carrier. Such a load not only shortens the life of the image carrier and the cleaning device, but also uses extra energy.
When the load on the image carrier is reduced, the toner on the image carrier is insufficiently removed, and the toner passes through the cleaning device, is transported to the charging device, adheres to the charging member, and changes the performance of the charging device. It becomes a factor to make.
As described above, the charging device of the present invention has a configuration in which the charging performance variation on the image carrier due to the adhesion of the toner to the charging member is highly suppressed. An extremely high quality image can be obtained stably over a long period of time.

また、同様に、本発明の帯電装置および上述の如きトナーをプロセスカートリッジに用いることにより、使用しているの部品寿命を飛躍的に延ばすことができるため、容易にプロセスカートリッジの再使用を行なうことができる。   Similarly, by using the charging device of the present invention and the toner as described above in the process cartridge, the life of the parts in use can be greatly extended, so that the process cartridge can be easily reused. Can do.

これより、各実施例において本発明を更に詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。また、ここで「部」は全て重量部を示す。
[実施例1]
(帯電部材製造例1)
ポリノルボルネンゴム10重量部に対して、ナフテンオイル20重量部を吸着させ、ゴム状弾性体とし、これにエチレン−プロピレン−ブタジエン三元共重合体(モノマー重量比=70/23/7)90部、電気伝導性物質としてケッチェンブラック10部、軟化剤としてナフテン系オイル30部、発泡剤として、アゾジカルボンアミド(以下ADCAと記す)5部、4、4‘−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(以下OBSHと記す)5部、発泡助剤として尿素樹脂3部、加硫促進助剤として酸化亜鉛5部、ステアリン酸1部、架橋剤として硫黄2部、加硫促進剤としてメルカプトベンゾチアゾール2部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛1部、テトラメチルウウラムジスルフィド1部、をオープンロールにて混合し、導電層のゴム組成物を得た。
Thus, the present invention will be described in more detail with reference to each example. However, the present invention is not limited to the following example. Here, “parts” are all parts by weight.
[Example 1]
(Charging member production example 1)
To 10 parts by weight of polynorbornene rubber, 20 parts by weight of naphthene oil is adsorbed to form a rubber-like elastic body, and 90 parts of ethylene-propylene-butadiene terpolymer (monomer weight ratio = 70/23/7) is added thereto. 10 parts of ketjen black as an electrically conductive substance, 30 parts of naphthenic oil as a softening agent, 5 parts of azodicarbonamide (hereinafter referred to as ADCA) as a foaming agent, 4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (hereinafter referred to as OBSH) 5 parts, urea resin 3 parts as foaming aid, vulcanization acceleration aid 5 parts zinc oxide, stearic acid 1 part, crosslinking agent 2 parts sulfur, vulcanization accelerator 2 parts mercaptobenzothiazole, dibutyl 1 part of zinc dithiocarbamate and 1 part of tetramethyl uranium disulfide are mixed in an open roll, A composition was obtained.

未加硫ゴムを押出し成形によってチューブ状に成形し、蒸気加硫によって一次加硫を160°C、30分行い、更に電気炉によって二次加硫を200°C、10分行い、加硫発泡体を得た。このようにしてできたチューブを、接着剤を塗布した直径6mmの芯金に圧入し、研磨して直径12mmφ(肉厚3mm、長さ240mm)のスポンジローラを得た。
次に、線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で30部/65部/5部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分50%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層原液を作成した。
Unvulcanized rubber is formed into a tube shape by extrusion molding, primary vulcanization is performed by steam vulcanization at 160 ° C for 30 minutes, and secondary vulcanization is performed by electric furnace at 200 ° C for 10 minutes, followed by vulcanization foaming Got the body. The tube thus formed was press-fitted into a 6 mm diameter metal core coated with an adhesive and polished to obtain a sponge roller having a diameter of 12 mmφ (thickness 3 mm, length 240 mm).
Next, linear polyester resin / phenyl silicone resin / Ketjen black is mixed at a solid content ratio of 30 parts / 65 parts / 5 parts into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent with a solid content of 50%. Then, a surface coating layer stock solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter: 200 mmφ, depth: 200 mm) using steel balls (5 mmφ) as dispersion media.

線状ポリエステル樹脂としては、ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加アルコール、ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加アルコール、テレフタル酸の縮合重合物(Mw=5000)を用いた。
スチールボールの充填量は、内容積の40体積%とし、表面被覆層原液の仕込み量は、およそ20%となるようにした。また、分散は常温下で、12時間行なった。
表面被覆層原液を、予め分散剤を加え、ホモジナイザーにて攪拌している水中に、ゆっくりと投入し、全量投入後、更に、1時間攪拌し、表面被覆用エマルジョン塗料を得た。
この表面被覆用エマルジョン塗料を用い、シランカップリング剤で前処理したスポンジローラ上に、スプレーによってコーティングを行い、約100μmの膜厚を形成した。これを電気炉にて120°Cで30分加熱乾燥して帯電ローラ(R1)を得た。
As the linear polyester resin, ethylene oxide addition alcohol of bisphenol A, propylene oxide addition alcohol of bisphenol A, and a condensation polymer of terephthalic acid (Mw = 5000) were used.
The filling amount of the steel balls was 40% by volume of the internal volume, and the charging amount of the surface coating layer stock solution was about 20%. Dispersion was performed at room temperature for 12 hours.
The surface coating layer undiluted solution was slowly added into water that had been previously added with a dispersant and stirred with a homogenizer. After the entire amount was added, the mixture was further stirred for 1 hour to obtain an emulsion coating for surface coating.
Using this emulsion coating material for surface coating, coating was performed by spraying on a sponge roller pretreated with a silane coupling agent to form a film thickness of about 100 μm. This was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes in an electric furnace to obtain a charging roller (R1).

得られた帯電ローラの電気抵抗の測定はローラ成形体を円柱状のアルミニウム製ドラムに押圧して接触させ、帯電ローラおよびアルミニウム製ドラムを等速で回転させながら、ローラ芯金とアルミニウム製ドラムの間に直流100Vの電圧を印加し、アルミニウム製ドラムと直列に接続した抵抗体にかかる電圧を測定することによって求めた。その最大値と最小値の比を周ムラとし、その値は1.1であった。更に、帯電ローラとアルミニウム製ドラムの接触部分の、ニップ幅および長さより求めた接触面積並びに、被覆層の肉厚より、作製した帯電ローラの体積抵抗を算出した。
帯電ローラ(R1)の体積抵抗は1×10Ω・cmであった。
また、帯電ローラの硬度はアスカーCで45度であった。
The electrical resistance of the obtained charging roller was measured by pressing the roller molded body against a cylindrical aluminum drum and rotating the charging roller and the aluminum drum at a constant speed. A voltage of 100 V DC was applied between them, and the voltage applied to the resistor connected in series with the aluminum drum was measured. The ratio between the maximum value and the minimum value was defined as circumferential unevenness, and the value was 1.1. Furthermore, the volume resistance of the produced charging roller was calculated from the contact area obtained from the nip width and length of the contact portion between the charging roller and the aluminum drum and the thickness of the coating layer.
The volume resistance of the charging roller (R1) was 1 × 10 7 Ω · cm.
The hardness of the charging roller was 45 degrees with Asker C.

(トナー製造例1)
部分架橋ポリエステル樹脂 79.5部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加アルコール、
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加アルコール、
テレフタル酸、トリメリット酸の縮合重合物、
Mw=15000、ガラス転移点=61°C)
カーボンブラック 15部
ジ−tert―ブチルサリチル酸のジルコニウム塩 1部
カルナウバワックス;野田ワックス社製 5部
(Toner Production Example 1)
79.5 parts of partially crosslinked polyester resin (ethylene oxide addition alcohol of bisphenol A,
Propylene oxide addition alcohol of bisphenol A,
Terephthalic acid, trimellitic acid condensation polymer,
(Mw = 15000, glass transition point = 61 ° C.)
Carbon black 15 parts Zirconium salt of di-tert-butylsalicylic acid 1 part Carnauba wax; 5 parts made by Noda Wax Co.

上記組成の混合物を、二本ロール混練機にて30分間混練後、機械式粉砕機・気流式分級機により粉砕・分級条件を調整し、更に機械式表面処理装置にて粒子形状を滑らかにしてトナー母体を得た。
更に、トナー母体100部に対して、疎水性シリカ微粒子1部および疎水性酸化チタン微粒子1部を加えて、ヘンシェルミキサーでトータル2分間混合しトナー(T1)を得た。
したがって、帯電ローラR1の被覆層を構成する成分のうちの1つ(線状ポリエステル樹脂)と、トナーT1の結着樹脂を構成する樹脂成分(部分架橋ポリエステル樹脂)とが同じものとなり、親和性を有する。以下の実施例においてはこの成分同一による親和性の存在説明を適宜省略する。
トナー(T1)の粒度分布をコールターカウンターTA2にて測定したところ、重量平均径D4=6.2μm、個数平均径D1=5.4μmであった。
次に、マンガンフェライト磁性粒子にシリコーンコートを施したキャリア(重量平均径D4=35μm)920部とトナー(T1)80部を、ターブラ−ミキサーにて1分間混合し、二成分現像剤を得た。
The mixture of the above composition is kneaded for 30 minutes with a two-roll kneader, then pulverized / classified with a mechanical pulverizer / airflow classifier, and further smoothed with a mechanical surface treatment device. A toner base was obtained.
Further, 1 part of hydrophobic silica fine particles and 1 part of hydrophobic titanium oxide fine particles were added to 100 parts of the toner base, and mixed for a total of 2 minutes with a Henschel mixer to obtain a toner (T1).
Therefore, one of the components constituting the coating layer of the charging roller R1 (linear polyester resin) and the resin component constituting the binder resin of the toner T1 (partially crosslinked polyester resin) become the same, and the affinity Have In the following examples, description of the presence of affinity due to the same component is omitted as appropriate.
The particle size distribution of the toner (T1) was measured with a Coulter counter TA2. The weight average diameter D4 was 6.2 μm and the number average diameter D1 was 5.4 μm.
Next, 920 parts of a carrier (weight average diameter D4 = 35 μm) obtained by applying a silicone coat to manganese ferrite magnetic particles and 80 parts of toner (T1) were mixed for 1 minute by a turbula mixer to obtain a two-component developer. .

リコー製カラープリンタIPSiO color 8000の改造機を用い、帯電装置に、帯電ローラ(R1)を設置し、この現像剤を用いて、A4版、画像面積率6%原稿30万枚の連続画像出図試験を行い、初期及び連続出図後の文字画像、ハーフトーン画像及びベタ画像を出力し画質評価を行なった。
このとき、帯電装置への電圧の印加は、−600Vの直流電圧に、ピーク間電圧2000V、周波数2000Hzの交流電圧を重畳した帯電電圧を印加した。
画像出力時の像担持体上静電荷像は、地肌部=−600V、画像部=−150Vであった。
また、現像スリーブには、直流電圧(−450V)にピーク間電圧1500V、周波数2000Hzの交流電圧を重畳した、現像バイアス電位を印加した。
画質評価としては、文字部分の文字太り、ハーフトーン画像のボソツキおよび階調性、ベタ画像での画像濃度、地肌部のカブリの安定性及び各画像でのその他不具合の有無を評価した。
また、帯電部材の汚染に伴う、作像プロセスへのダメージを評価するため、帯電部材、像担持体の状態を観察し、ランク評価を行なった。
初期、30万枚後共に良好な画像品質が得られ、本発明の帯電装置、画像形成装置が、画像品質、寿命の両面で有用であることが判った。
なお、画像濃度については、マクベス濃度計(RD−914)を用いて計測し、その他の項目については、目視により評価した。
帯電部材(帯電ローラ20)の種別、トナーの種別、帯電部材の体積抵抗、硬度、トナーの重量平均径、個数平均径、粒径比、円形度を表1に示し、初期及び30万枚後の、各評価結果をそれぞれ表2、表3に示す(以下の他の実施例、比較例において同じ)。
Using a remodeling machine of the Ricoh color printer IPSiO color 8000, a charging roller (R1) is installed in the charging device, and using this developer, continuous image output of 300,000 A4 size, 6% image area originals A test was performed, and an initial image and a character image, a halftone image, and a solid image after continuous drawing were output to evaluate the image quality.
At this time, the voltage was applied to the charging device by applying a charging voltage obtained by superimposing an AC voltage having a peak-to-peak voltage of 2000 V and a frequency of 2000 Hz on a -600 V DC voltage.
The electrostatic charge image on the image carrier at the time of image output was background portion = −600V and image portion = −150V.
Further, a developing bias potential in which an AC voltage with a peak-to-peak voltage of 1500 V and a frequency of 2000 Hz was superimposed on a DC voltage (−450 V) was applied to the developing sleeve.
As the image quality evaluation, the character portion was thickened, the halftone image was blurred and toned, the solid image density, the background fogging stability, and the presence or absence of other defects in each image were evaluated.
Further, in order to evaluate the damage to the image forming process due to the contamination of the charging member, the state of the charging member and the image carrier was observed and rank evaluation was performed.
Initially, good image quality was obtained after 300,000 sheets, and it was found that the charging device and the image forming apparatus of the present invention are useful in both image quality and lifetime.
The image density was measured using a Macbeth densitometer (RD-914), and the other items were evaluated visually.
The charging member (charging roller 20) type, toner type, charging member volume resistance, hardness, toner weight average diameter, number average diameter, particle size ratio, and circularity are shown in Table 1. Initial and after 300,000 sheets The evaluation results are shown in Tables 2 and 3 (the same applies to other examples and comparative examples below).

[実施例2]
(帯電部材製造例2)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で30部/63部/2部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にして帯電ローラ(R2)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R2)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 2]
(Charging member production example 2)
A charging roller (similar to charging member production example 1) except that the ratio of linear polyester resin / phenyl silicone resin / ketchen black in the surface coating layer stock solution was 30 parts / 63 parts / 2 parts in terms of solid content. R2) was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R2) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例3]
(帯電部材製造例3)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で30部/60部/10部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にして帯電ローラ(R3)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R3)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 3]
(Charging member production example 3)
A charging roller (similar to charging member production example 1) except that the ratio of linear polyester resin / phenyl silicone resin / ketchen black in the surface coating layer stock solution was 30 parts / 60 parts / 10 parts in terms of solid content. R3) was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R3) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例4]
(帯電部材製造例4)
ポリノルボルネンゴム10重量部に対して、ナフテンオイル25重量部を吸着させ、ゴム状弾性体とし、これにエチレン−プロピレン−ブタジエン三元共重合体(モノマー重量比=70/23/7)90部、電気伝導性物質としてケッチェンブラック10部、軟化剤としてナフテン系オイル30部、発泡剤として、アゾジカルボンアミド(以下ADCAと記す)10部、4、4‘−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(以下OBSHと記す)10部、発泡助剤として尿素樹脂5部、加硫促進助剤として酸化亜鉛5部、ステアリン酸1部、架橋剤として硫黄2部、加硫促進剤としてメルカプトベンゾチアゾール2部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛1部、テトラメチルウウラムジスルフィド1部、をオープンロールにて混合し、導電層のゴム組成物を得た。
[Example 4]
(Charging member production example 4)
To 10 parts by weight of polynorbornene rubber, 25 parts by weight of naphthene oil is adsorbed to form a rubber-like elastic body, and 90 parts of ethylene-propylene-butadiene terpolymer (monomer weight ratio = 70/23/7) is added thereto. 10 parts of ketjen black as an electrically conductive substance, 30 parts of naphthenic oil as a softening agent, 10 parts of azodicarbonamide (hereinafter referred to as ADCA) as a foaming agent, 4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (hereinafter referred to as OBSH) 10 parts, 5 parts urea resin as a foaming aid, 5 parts zinc oxide as a vulcanization accelerator, 1 part stearic acid, 2 parts sulfur as a crosslinking agent, 2 parts mercaptobenzothiazole as a vulcanization accelerator, dibutyl 1 part of zinc dithiocarbamate and 1 part of tetramethyluranium disulfide are mixed in an open roll to form a conductive layer A rubber composition was obtained.

未加硫ゴムを押出し成形によってチューブ状に成形し、蒸気加硫によって一次加硫を160°C、30分行い、更に電気炉によって二次加硫を200°C、10分行い、加硫発泡体を得た。このようにしてできたチューブを、接着剤を塗布した直径6mmの芯金に圧入し、研磨して直径12mmφ(肉厚3mm、長さ240mm)のスポンジローラを得た。
スポンジローラとして、このローラを用いた以外は、帯電部材製造例1と同様にして、硬度が低めの帯電ローラ(R4)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R4)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
Unvulcanized rubber is formed into a tube shape by extrusion molding, primary vulcanization is performed by steam vulcanization at 160 ° C for 30 minutes, and secondary vulcanization is performed by electric furnace at 200 ° C for 10 minutes, followed by vulcanization foaming Got the body. The tube thus formed was press-fitted into a 6 mm diameter metal core coated with an adhesive and polished to obtain a sponge roller having a diameter of 12 mmφ (thickness 3 mm, length 240 mm).
A charging roller (R4) having a low hardness was obtained in the same manner as in the charging member production example 1 except that this roller was used as the sponge roller.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R4) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例5]
(帯電部材製造例5)
線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で35部/58部/7部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分30%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層液を作成した。
この表面被覆層液を用い、直径12mmφの基体ローラ(芯金)に、スプレーによってコーティングを行い、約200μmの膜厚となるよう被覆層を形成した。これを電気炉にて120°Cで30分加熱乾燥して硬度が高めの帯電ローラ(R5)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R5)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 5]
(Charging member production example 5)
Linear polyester resin / phenylsilicone resin / Ketjen black at a solid content ratio of 35 parts / 58 parts / 7 parts into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent so that the solid content is 30%. Then, a surface coating layer solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter 200 mmφ, depth 200 mm) using steel balls (5 mmφ) as dispersion media.
Using this surface coating layer solution, a substrate roller (core metal) having a diameter of 12 mmφ was coated by spraying to form a coating layer having a thickness of about 200 μm. This was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes in an electric furnace to obtain a charging roller (R5) with high hardness.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R5) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例6]
(帯電部材製造例6)
ポリノルボルネンゴム10重量部に対して、ナフテンオイル25重量部を吸着させ、ゴム状弾性体とし、これにエチレン−プロピレン−ブタジエン三元共重合体(モノマー重量比=70/25/5)90部、電気伝導性物質としてケッチェンブラック10部、軟化剤としてナフテン系オイル30部、発泡剤として、アゾジカルボンアミド(以下ADCAと記す)15部、4、4‘−オキシビスベンゼンスルフォニルヒドラジド(以下OBSHと記す)15部、発泡助剤として尿素樹脂5部、加硫促進助剤として酸化亜鉛5部、ステアリン酸1部、架橋剤として硫黄2部、加硫促進剤としてメルカプトベンゾチアゾール2部、ジブチルジチオカルバミン酸亜鉛1部、テトラメチルウウラムジスルフィド1部、をオープンロールにて混合し、導電層のゴム組成物を得た。
[Example 6]
(Charging member production example 6)
25 parts by weight of naphthenic oil is adsorbed to 10 parts by weight of polynorbornene rubber to obtain a rubber-like elastic body, and 90 parts of ethylene-propylene-butadiene terpolymer (monomer weight ratio = 70/25/5) 10 parts of ketjen black as an electrically conductive material, 30 parts of naphthenic oil as a softener, 15 parts of azodicarbonamide (hereinafter referred to as ADCA) as a foaming agent, 4,4′-oxybisbenzenesulfonylhydrazide (hereinafter referred to as OBSH) 15 parts, 5 parts of urea resin as a foaming aid, 5 parts of zinc oxide as a vulcanization accelerator, 1 part of stearic acid, 2 parts of sulfur as a crosslinking agent, 2 parts of mercaptobenzothiazole as a vulcanization accelerator, dibutyl 1 part of zinc dithiocarbamate and 1 part of tetramethyluranium disulfide are mixed in an open roll to form a conductive layer A rubber composition was obtained.

未加硫ゴムを押出し成形によってチューブ状に成形し、蒸気加硫によって一次加硫を160°C、30分行い、更に電気炉によって二次加硫を200°C、10分行い、加硫発泡体を得た。このようにしてできたチューブを、接着剤を塗布した直径6mmの芯金に圧入し、研磨して直径12mmφ(肉厚3mm、長さ240mm)のスポンジローラを得た。
スポンジローラとして、このローラを用いた以外は、帯電部材製造例1と同様にして、硬度が低い帯電ローラ(R6)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R6)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
Unvulcanized rubber is formed into a tube shape by extrusion molding, primary vulcanization is performed by steam vulcanization at 160 ° C for 30 minutes, and secondary vulcanization is performed by electric furnace at 200 ° C for 10 minutes, followed by vulcanization foaming Got the body. The tube thus formed was press-fitted into a 6 mm diameter metal core coated with an adhesive and polished to obtain a sponge roller having a diameter of 12 mmφ (thickness 3 mm, length 240 mm).
A charging roller (R6) having a low hardness was obtained in the same manner as in the charging member production example 1 except that this roller was used as the sponge roller.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R6) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例7]
(帯電部材製造例7)
線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で35部/58部/7部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分30%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層液を作成した。
この表面被覆層液を用い、直径12mmφの基体ローラ(芯金)に、スプレーによってコーティングを行い、約80μmの膜厚となるよう被覆層を形成した。これを電気炉にて120°Cで30分加熱乾燥して硬度が高めの帯電ローラ(R7)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R7)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 7]
(Charging member production example 7)
Linear polyester resin / phenylsilicone resin / Ketjen black at a solid content ratio of 35 parts / 58 parts / 7 parts into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent so that the solid content is 30%. Then, a surface coating layer solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter 200 mmφ, depth 200 mm) using steel balls (5 mmφ) as dispersion media.
Using this surface coating layer solution, a substrate roller (core metal) having a diameter of 12 mmφ was coated by spraying to form a coating layer having a thickness of about 80 μm. This was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes in an electric furnace to obtain a charging roller (R7) with high hardness.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R7) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例8]
(帯電部材製造例8)
線状スチレン−アクリル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で30部/65部/5部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分50%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層原液を作成した。
線状スチレン−アクリル樹脂としては、スチレン、2エチルヘキシルメタクリレート、ノルマルブチルアクリレートの共重合物(Mw=5500)を用いた。
表面被覆層原液として、これを用いた以外は、実施例1と同様にして帯電ローラ(R8)を得た。
[Example 8]
(Charging member production example 8)
Linear styrene-acrylic resin / phenylsilicone resin / Ketjen black at a solid content ratio of 30 parts / 65 parts / 5 parts into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent with a solid content of 50% As described above, a surface coating layer stock solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter: 200 mmφ, depth: 200 mm) using steel balls (5 mmφ) as a dispersion medium.
As the linear styrene-acrylic resin, a copolymer of styrene, 2 ethylhexyl methacrylate, and normal butyl acrylate (Mw = 5500) was used.
A charging roller (R8) was obtained in the same manner as in Example 1 except that this was used as the surface coating layer stock solution.

(トナー製造例2)
スチレンアクリル樹脂 60.0部
(スチレン、2エチルヘキシルメタクリレート、
ノルマルブチルアクリレートの共重合物、
Mw=18000)
部分架橋ポリエステル樹脂 19.5部
(ビスフェノールAのエチレンオキサイド付加アルコール、
ビスフェノールAのプロピレンオキサイド付加アルコール、
テレフタル酸、トリメリット酸の縮合重合物、
Mw=15000)
カーボンブラック 15部
ジ−tert―ブチルサリチル酸のジルコニウム塩 1部
カルナウバワックス;野田ワックス社製 5部
トナー組成物として上記組成の混合物を用いた以外は、トナー製造例1と同様にして、トナー(T2)を得た。
(Toner Production Example 2)
60.0 parts of styrene acrylic resin (styrene, 2-ethylhexyl methacrylate,
A copolymer of normal butyl acrylate,
Mw = 18000)
Partially cross-linked polyester resin 19.5 parts (ethylene oxide addition alcohol of bisphenol A,
Propylene oxide addition alcohol of bisphenol A,
Terephthalic acid, trimellitic acid condensation polymer,
Mw = 15000)
Carbon black 15 parts Zirconium salt of di-tert-butylsalicylic acid 1 part Carnauba wax; manufactured by Noda Wax Co., Ltd. 5 parts Toner (in the same manner as in Toner Production Example 1 except that the mixture having the above composition was used as the toner composition) T2) was obtained.

したがって、帯電ローラR8の被覆層を構成する成分のうちの1つ(線状ポリエステル樹脂)と、トナーT2の結着樹脂を構成する樹脂成分(部分架橋ポリエステル樹脂)とが同じものとなり、親和性を有する。
トナー(T2)の粒度分布をコールターカウンターTA2にて測定したところ、重量平均径D4=6.8μm、個数平均径D1=5.2μmであった。
次に、マンガンフェライト磁性粒子にシリコーンコートを施したキャリア(重量平均径D4=35μm)920部とトナー(T2)80部を、ターブラ−ミキサーにて1分間混合し、二成分現像剤を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R8)を用い、トナー(T2)並びに現像剤としてトナー(T2)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
Accordingly, one of the components constituting the coating layer of the charging roller R8 (linear polyester resin) and the resin component constituting the binder resin of the toner T2 (partially crosslinked polyester resin) are the same, and the affinity Have
When the particle size distribution of the toner (T2) was measured with a Coulter counter TA2, the weight average diameter D4 = 6.8 μm and the number average diameter D1 = 5.2 μm.
Next, 920 parts of a carrier (weight average diameter D4 = 35 μm) obtained by applying a silicone coat to manganese ferrite magnetic particles and 80 parts of toner (T2) were mixed for 1 minute by a tumbler mixer to obtain a two-component developer. .
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that a charging roller (R8) was used as a charging member used in the charging device, a toner (T2) and a toner (T2) prepared as a developer were used. I did it.

[実施例9]
(帯電部材製造例9)
線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で40部/53部/7部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分30%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層液を作成した。
この表面被覆層液を用い、直径12mmφの基体ローラ(芯金)に、スプレーによってコーティングを行い、約200μmの膜厚となるよう被覆層を形成した。これを電気炉にて120°Cで30分加熱乾燥してトナーと同じ組成の樹脂成分が多めの帯電ローラ(R9)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R9)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 9]
(Charging member production example 9)
Linear polyester resin / phenylsilicone resin / Ketjen black at a solid content ratio of 40 parts / 53 parts / 7 parts into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent so that the solid content is 30%. Then, a surface coating layer solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter 200 mmφ, depth 200 mm) using steel balls (5 mmφ) as a dispersion medium.
Using this surface coating layer solution, a substrate roller (core metal) having a diameter of 12 mmφ was coated by spraying to form a coating layer having a thickness of about 200 μm. This was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes in an electric furnace to obtain a charging roller (R9) having a larger resin component having the same composition as the toner.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R9) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例10]
(帯電部材製造例10)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で10部/85部/5部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にしてトナーと同じ組成の樹脂成分が少なめの帯電ローラ(R10)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R10)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 10]
(Charging member production example 10)
Same as the charging member production example 1 except that the ratio of the linear polyester resin / phenyl silicone resin / Ketjen black in the surface coating layer stock solution is 10 parts / 85 parts / 5 parts in solid content ratio A charging roller (R10) having a small resin component was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R10) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例11]
(帯電部材製造例11)
線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックを、固形分比で45部/48部/7部の割合で、トルエン/メチルエチルケトン(1/1)混合溶媒中へ、固形分30%となるように、スチールボール(5mmφ)を分散メディアとした磁器製ボールミル(内径200mmφ、深さ200mm)にて分散し、表面被覆層液を作成した。
この表面被覆層液を用い、直径12mmφの基体ローラ(芯金)に、スプレーによってコーティングを行い、約200μmの膜厚となるよう被覆層を形成した。これを電気炉にて120°Cで30分加熱乾燥してトナーと同じ組成の樹脂成分が多いの帯電ローラ(R11)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R11)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 11]
(Charging member production example 11)
Linear polyester resin / phenyl silicone resin / Ketjen black in a ratio of 45 parts / 48 parts / 7 parts in a solid content ratio into a toluene / methyl ethyl ketone (1/1) mixed solvent so that the solid content is 30%. Then, a surface coating layer solution was prepared by dispersing in a porcelain ball mill (inner diameter 200 mmφ, depth 200 mm) using a steel ball (5 mmφ) as a dispersion medium.
Using this surface coating layer solution, a substrate roller (core metal) having a diameter of 12 mmφ was coated by spraying to form a coating layer having a thickness of about 200 μm. This was heated and dried at 120 ° C. for 30 minutes in an electric furnace to obtain a charging roller (R11) containing a large amount of resin components having the same composition as the toner.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R11) was used as the charging member used in the charging device.

[実施例12]
(帯電部材製造例12)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で5部/90部/5部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にしてトナーと同じ組成の樹脂成分が少なめの帯電ローラ(R12)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R12)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 12]
(Charging member production example 12)
Same as the charging member production example 1, except that the ratio of the linear polyester resin / phenyl silicone resin / ketchen black in the surface coating layer stock solution is 5 parts / 90 parts / 5 parts in solid content ratio A charging roller (R12) having a small resin component was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R12) was used as the charging member used in the charging device.

[比較例1]
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R1)を用い、トナー(T2)並びに現像剤としてトナー(T2)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
帯電ローラR1の被覆層を構成する成分のうちの1つ(線状ポリエステル樹脂)と、トナーT2の結着樹脂を構成する樹脂成分(スチレンアクリル樹脂)とが同じものではなく、親和性を有しない。
[Comparative Example 1]
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that a charging roller (R1) was used as a charging member used in the charging device, a toner (T2) and a toner (T2) prepared as a developer were used. I did it.
One of the components constituting the coating layer of the charging roller R1 (linear polyester resin) and the resin component constituting the binder resin of the toner T2 (styrene acrylic resin) are not the same and have an affinity. do not do.

[比較例2]
(帯電部材製造例13)
表面被覆層原液をフェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で95部/5部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にしてトナーと同じ組成の樹脂成分が少なめの帯電ローラ(R13)を得た。したがって、帯電ローラR13の被覆層を構成する成分と、トナーT1の結着樹脂を構成する樹脂成分との親和性は低い。表3に示すように、比較例2の条件では、30万枚後、諧調性の悪化や部材劣化が見られる。
このことは、親和性があってもその量が少ない場合には、トナー付着の指向性が不安定となり、トナーが親和性成分領域外に付着する量が多くなることを意味する。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R13)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Comparative Example 2]
(Charging member production example 13)
Charge the resin component with the same composition as the toner in the same manner as in the charging member production example 1 except that the ratio of the phenyl silicone resin / Ketjen black to the surface coating layer stock solution is 95 parts / 5 parts by solid content. A roller (R13) was obtained. Therefore, the affinity between the component constituting the coating layer of the charging roller R13 and the resin component constituting the binder resin of the toner T1 is low. As shown in Table 3, under the conditions of Comparative Example 2, after 300,000 sheets, deterioration of gradation and member deterioration are observed.
This means that if the amount is small even if there is affinity, the directivity of toner adhesion becomes unstable, and the amount of toner adhering outside the affinity component region increases.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R13) was used as the charging member used in the charging device.

[比較例3]
(帯電部材製造例14)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で30部/64部/1部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にして帯電ローラ(R14)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R14)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
帯電ローラR14の被覆層を構成する成分のうちの1つ(線状ポリエステル樹脂)と、トナーT1の結着樹脂を構成する樹脂成分(部分架橋ポリエステル樹脂)とが同じものとなり、親和性を有するが、表1に示すように、帯電部材の体積抵抗が本発明(請求項5)で規定する上限(1×1012Ω・cm)を外れている。
[Comparative Example 3]
(Charging member production example 14)
A charging roller (similar to charging member production example 1) except that the ratio of linear polyester resin / phenyl silicone resin / ketchen black in the surface coating layer stock solution was 30 parts / 64 parts / 1 part in terms of solid content. R14) was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R14) was used as the charging member used in the charging device.
One of the components constituting the coating layer of the charging roller R14 (linear polyester resin) and the resin component (partially crosslinked polyester resin) constituting the binder resin of the toner T1 are the same and have an affinity. However, as shown in Table 1, the volume resistance of the charging member deviates from the upper limit (1 × 10 12 Ω · cm) defined in the present invention (Claim 5).

[比較例4]
(帯電部材製造例15)
表面被覆層原液の線状ポリエステル樹脂/フェニルシリコーン樹脂/ケッチェンブラックの比率を、固形分比で30部/55部/15部とした以外は、帯電部材製造例1と同様にして帯電ローラ(R15)を得た。
帯電装置に用いる帯電部材として、帯電ローラ(R15)を用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
帯電ローラR15の被覆層を構成する成分のうちの1つ(線状ポリエステル樹脂)と、トナーT1の結着樹脂を構成する樹脂成分(部分架橋ポリエステル樹脂)とが同じものとなり、親和性を有するが、表1に示すように、帯電部材の体積抵抗が本発明(請求項5)で規定する下限(1×10Ω・cm)を外れている。
[Comparative Example 4]
(Charging member production example 15)
A charging roller (similar to charging member production example 1) except that the ratio of linear polyester resin / phenylsilicone resin / ketchen black in the surface coating layer stock solution was 30 parts / 55 parts / 15 parts in terms of solid content. R15) was obtained.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the charging roller (R15) was used as the charging member used in the charging device.
One of the components constituting the coating layer of the charging roller R15 (linear polyester resin) and the resin component constituting the binder resin of the toner T1 (partially crosslinked polyester resin) are the same and have an affinity. However, as shown in Table 1, the volume resistance of the charging member is outside the lower limit (1 × 10 3 Ω · cm) defined in the present invention (Claim 5).

[実施例13]
(結着樹脂合成例1)
冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、イソフタル酸276部およびジブチルチンオキサイド2部を入れ、常圧下230°Cで8時間反応し、さらに10〜15mmHgの減圧で5時間反応した後、160°Cまで冷却して、これに32部の無水フタル酸を加えて2時間反応した。
次いで、80°Cまで冷却し、酢酸エチル中にてイソフォロンジイソシアネート188部と2時間反応を行いイソシアネート含有プレポリマー(P1)を得た。
次いでプレポリマー(P1)267部とイソホロンジアミン14部を50°Cで2時間反応させ、重量平均分子量64000のウレア変性ポリエステル(U1)を得た。
上記と同様にビスフェノールAエチレンオキサイド2モル付加物724部、テレフタル酸276部を常圧下、230°Cで8時間重縮合し、次いで10〜15mmHgの減圧で5時間反応して、ピーク分子量5000の変性されていないポリエステル(E1)を得た。
ウレア変性ポリエステル(U1)200部と変性されていないポリエステル(E1)800部を酢酸エチル/MEK(1/1)混合溶剤2000部に溶解、混合し、結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液を得た。
一部減圧乾燥し、結着樹脂(B1)を単離した。Tgは62°Cであった。
[Example 13]
(Binder Resin Synthesis Example 1)
724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2-mole adduct, 276 parts of isophthalic acid and 2 parts of dibutyltin oxide were placed in a reaction vessel equipped with a cooling tube, a stirrer and a nitrogen introduction tube, and reacted at 230 ° C for 8 hours under normal pressure. The reaction was further carried out at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg for 5 hours, followed by cooling to 160 ° C., 32 parts of phthalic anhydride was added thereto, and the reaction was carried out for 2 hours.
Subsequently, it cooled to 80 degreeC and reacted with 188 parts of isophorone diisocyanate in ethyl acetate for 2 hours, and the isocyanate containing prepolymer (P1) was obtained.
Next, 267 parts of the prepolymer (P1) and 14 parts of isophoronediamine were reacted at 50 ° C. for 2 hours to obtain a urea-modified polyester (U1) having a weight average molecular weight of 64,000.
In the same manner as above, 724 parts of bisphenol A ethylene oxide 2 mol adduct and 276 parts of terephthalic acid were polycondensed at 230 ° C. for 8 hours under normal pressure, and then reacted for 5 hours at a reduced pressure of 10 to 15 mmHg to give a peak molecular weight of 5000 An unmodified polyester (E1) was obtained.
200 parts of urea-modified polyester (U1) and 800 parts of unmodified polyester (E1) are dissolved and mixed in 2000 parts of a mixed solvent of ethyl acetate / MEK (1/1), and the binder resin (B1) ethyl acetate / MEK is mixed. A solution was obtained.
A part was dried under reduced pressure, and the binder resin (B1) was isolated. Tg was 62 ° C.

(ポリエステル樹脂合成例A)
テレフタル酸 60部
ドデセニル無水コハク酸 25部
無水トリメリット酸 15部
ビスフェノールA(2,2)プロピレンオキサイド 70部
ビスフェノールA(2,2)エチレンオキサイド 50部
上記組成物を、温度計、攪拌器、コンデンサー及び窒素ガス導入管を備えた容量1Lの4つ口丸底フラスコ内に入れ、このフラスコをマントルヒーターにセットし、窒素ガス導入管より窒素ガスを導入してフラスコ内を不活性雰囲気下に保った状態で昇温し、次いで0.05gのジブチルスズオキシドを加えて温度を200°Cに保って反応させポリエステルAを得た。
このポリエステルAのピーク分子量は4200であり、ガラス転移点は59.4°Cであった。
(マスターバッチ作成例1)
顔料:カーボンブラック 40部
結着樹脂:ポリエステル樹脂A 60部
水 30部
上記原材料をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロ−ル表面温度130°Cに設定した2本ロールにより45分間混練を行い、パルベライザーで1mmφの大きさに粉砕し、マスターバッチ(M1)を得た。
(Polyester resin synthesis example A)
Terephthalic acid 60 parts dodecenyl succinic anhydride 25 parts trimellitic anhydride 15 parts bisphenol A (2,2) propylene oxide 70 parts bisphenol A (2,2) ethylene oxide 50 parts And a 1 L four-necked round bottom flask equipped with a nitrogen gas introduction tube, this flask is set in a mantle heater, nitrogen gas is introduced from the nitrogen gas introduction tube, and the flask is kept under an inert atmosphere. Then, 0.05 g of dibutyltin oxide was added and reacted while maintaining the temperature at 200 ° C. to obtain polyester A.
This polyester A had a peak molecular weight of 4200 and a glass transition point of 59.4 ° C.
(Master batch creation example 1)
Pigment: Carbon black 40 parts Binder resin: Polyester resin A 60 parts Water 30 parts The above raw materials were mixed with a Henschel mixer to obtain a mixture in which water was soaked into the pigment aggregate. This was kneaded for 45 minutes with two rolls set at a roll surface temperature of 130 ° C., and pulverized to a size of 1 mmφ with a pulverizer to obtain a master batch (M1).

(トナー製造例3)
ビーカー内に前記の結着樹脂(B1)の酢酸エチル/MEK溶液240部、ペンタエリスリトールテトラベヘネート(融点81°C、溶融粘度25cps)20部、マスターバッチ(M1)8部を入れ、60°CにてTK式ホモミキサーで12000rpmで攪拌し、均一に溶解、分散させ、トナー材料液を用意した。
ビーカー内にイオン交換水706部、ハイドロキシアパタイト10%懸濁液(日本化学工業(株)製スーパタイト10)294部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム0.2部を入れ均一に溶解した。
次いで60°Cに昇温し、TK式ホモミキサーで12000rpmに攪拌しながら、上記トナー材料溶液を投入し10分間攪拌した。
ついでこの混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに移し、98°Cまで昇温して溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した後、風力分級し、トナー粒子を得た。
次いで、このトナー粒子100部に疎水性シリカ0.5部と、疎水化酸化チタン0.5部をヘンシェルミキサーにて混合して、トナー(T3)を得た。
(Toner Production Example 3)
In a beaker, 240 parts of the above binder resin (B1) in ethyl acetate / MEK solution, 20 parts of pentaerythritol tetrabehenate (melting point: 81 ° C., melt viscosity: 25 cps), and 8 parts of master batch (M1) were added. The mixture was stirred at 12000 rpm with a TK homomixer at ° C, and uniformly dissolved and dispersed to prepare a toner material liquid.
In a beaker, 706 parts of ion exchanged water, 294 parts of hydroxyapatite 10% suspension (Superite 10 manufactured by Nippon Chemical Industry Co., Ltd.) and 0.2 part of sodium dodecylbenzenesulfonate were uniformly dissolved.
Next, the temperature was raised to 60 ° C., and the toner material solution was added and stirred for 10 minutes while stirring at 12000 rpm with a TK homomixer.
Next, this mixed solution was transferred to a Kolben equipped with a stir bar and a thermometer, heated to 98 ° C. to remove the solvent, filtered, washed, dried, and then classified by air to obtain toner particles.
Next, 100 parts of the toner particles were mixed with 0.5 part of hydrophobic silica and 0.5 part of hydrophobic titanium oxide using a Henschel mixer to obtain a toner (T3).

次にトナー(T3)の粒径を、コールターエレクトロニクス社製の粒度測定器「コールターカウンターTA2」を用い、アパーチャー径100μmで測定したところ、体積平均径D4=5.2μm、個数平均径D1=4.6μmで、D4/D1は1.13であった。
引き続き、トナー(T3)の円形度を、フロー式粒子像分析装置FPIA−1000(東亜医用電子株式会社製)により平均円形度として計測した。測定は、前記装置に、予め不純固形物を除去した水100〜150ml中に分散剤として界面活性剤(アルキルベンゼンスフォン酸塩)を0.1〜0.5ml加え、更に測定試料を0.1〜0.5g程度加え、超音波分散器で約1〜3分間分散処理を行ない、分散液濃度を3000〜1万個/μlに調整した測定液をセットして行った。
得られたトナー(T3)の円形度は0.96であった。
Next, the particle size of the toner (T3) was measured with a particle size measuring device “Coulter Counter TA2” manufactured by Coulter Electronics Co., Ltd., with an aperture diameter of 100 μm. The volume average diameter D4 = 5.2 μm and the number average diameter D1 = 4. D4 / D1 was 1.13 at .6 μm.
Subsequently, the circularity of the toner (T3) was measured as an average circularity by a flow type particle image analyzer FPIA-1000 (manufactured by Toa Medical Electronics Co., Ltd.). In the measurement, 0.1 to 0.5 ml of a surfactant (alkylbenzene sulfonate) is added as a dispersant to 100 to 150 ml of water from which impure solids have been removed in advance, and a measurement sample is further added to 0.1 to 0.5 ml. About 0.5 g was added, and dispersion treatment was performed for about 1 to 3 minutes with an ultrasonic disperser, and a measurement liquid with a dispersion concentration adjusted to 3000 to 10,000 / μl was set.
The obtained toner (T3) had a circularity of 0.96.

次に、マンガンフェライト磁性粒子にシリコーンコートを施したキャリア(重量平均径D4=35μm)920部とトナー(T3)80部を、ターブラ−ミキサーにて1分間混合し、二成分現像剤を得た。
トナー(T3)並びに現像剤としてトナー(T3)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
Next, 920 parts of a carrier (weight average diameter D4 = 35 μm) obtained by applying a silicone coat to manganese ferrite magnetic particles and 80 parts of toner (T3) were mixed for 1 minute by a tumbler mixer to obtain a two-component developer. .
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T3) and the developer prepared with toner (T3) were used.

[実施例14]
(トナー製造例4)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=6.5μm、D1=4.7μm、D4/D1=1.38の、トナー(T4)を得た。
トナー(T4)並びに現像剤としてトナー(T4)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 14]
(Toner Production Example 4)
The toner classification conditions in Toner Production Example 3 were adjusted, and the toner particle size distribution was changed to obtain a toner (T4) with D4 = 6.5 μm, D1 = 4.7 μm, and D4 / D1 = 1.38.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T4) and the developer prepared with toner (T4) were used.

[実施例15]
(トナー製造例5)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=6.0μm、D1=4.1μm、D4/D1=1.46の、トナー(T5)を得た。
トナー(T5)並びに現像剤としてトナー(T5)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 15]
(Toner Production Example 5)
The toner classification conditions in Toner Production Example 3 were adjusted, and the toner particle size distribution was changed to obtain a toner (T5) with D4 = 6.0 μm, D1 = 4.1 μm, and D4 / D1 = 1.46.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T5) and the developer prepared with toner (T5) were used.

[実施例16]
(トナー製造例6)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=9.8μm、D1=8.9μm、D4/D1=1.10の、トナー(T6)を得た。
トナー(T6)並びに現像剤としてトナー(T6)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 16]
(Toner Production Example 6)
The toner classification conditions in Toner Production Example 3 were adjusted, and the toner particle size distribution was changed to obtain a toner (T6) with D4 = 9.8 μm, D1 = 8.9 μm, and D4 / D1 = 1.10.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T6) and the developer prepared with toner (T6) were used.

[実施例17]
(トナー製造例7)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=3.1μm、D1=2.7μm、D4/D1=1.15の、トナー(T7)を得た。
トナー(T7)並びに現像剤としてトナー(T7)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 17]
(Toner Production Example 7)
The toner classification conditions in Toner Production Example 3 were adjusted, and the toner particle size distribution was changed to obtain a toner (T7) with D4 = 3.1 μm, D1 = 2.7 μm, and D4 / D1 = 1.15.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T7) and the developer prepared with toner (T7) were used.

[実施例18]
(トナー製造例8)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=10.1μm、D1=9.5μm、D4/D1=1.06の、トナー(T8)を得た。
トナー(T8)並びに現像剤としてトナー(T8)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 18]
(Toner Production Example 8)
A toner (T8) having D4 = 10.1 μm, D1 = 9.5 μm, and D4 / D1 = 1.06 was obtained by adjusting the air classification conditions in Toner Production Example 3 and changing the toner particle size distribution.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T8) and the developer prepared with toner (T8) were used.

[実施例19]
(トナー製造例9)
トナー製造例3における風力分級の条件を調整し、トナー粒度分布を変えて、D4=2.7μm、D1=2.5μm、D4/D1=1.08の、トナー(T9)を得た。
トナー(T9)並びに現像剤としてトナー(T9)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 19]
(Toner Production Example 9)
A toner (T9) having D4 = 2.7 μm, D1 = 2.5 μm, and D4 / D1 = 1.08 was obtained by adjusting the air classification conditions in Toner Production Example 3 and changing the toner particle size distribution.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T9) and the developer prepared with toner (T9) were used.

[実施例20]
(トナー製造例10)
トナー製造例3における液温、TK式ホモミキサーの回転数および攪拌時間を調整し、トナー形状を変えて、円径度SR=0.93の、トナー(T10)を得た。
トナー(T10)並びに現像剤としてトナー(T10)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 20]
(Toner Production Example 10)
The toner (T10) having a circularity SR = 0.93 was obtained by adjusting the liquid temperature, the rotational speed of the TK homomixer, and the stirring time in Toner Production Example 3 and changing the toner shape.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T10) and the developer prepared with toner (T10) were used.

[実施例21]
(トナー製造例11)
トナー製造例3における液温、TK式ホモミキサーの回転数および攪拌時間を調整し、トナー形状を変えて、円径度SR=0.90の、トナー(T11)を得た。
トナー(T11)並びに現像剤としてトナー(T11)にて作成したものを用いた以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 21]
(Toner Production Example 11)
The toner (T11) having a circularity SR = 0.90 was obtained by adjusting the liquid temperature, the rotational speed of the TK homomixer, and the stirring time in Toner Production Example 3 and changing the toner shape.
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the toner (T11) and the developer prepared with toner (T11) were used.

[実施例22]
像担持体を帯電するための、帯電装置に印加する電圧を、−600Vの直流電圧のみとした以外は、実施例1と同様にして、各評価を行なった。
[Example 22]
Each evaluation was performed in the same manner as in Example 1 except that the voltage applied to the charging device for charging the image bearing member was only a DC voltage of -600V.

[実施例23]
帯電ローラ(R1)およびトナー(T3)を用いて、像担持体、帯電装置、現像装置、トナー容器を一体にしたプロセスカートリッジを作成し、画像評価を行なった。
ランニング枚数25000枚にて、容器内のトナーが終了したため、像担持体および現像装置内の現像剤の交換、並びにトナー容器へのトナー補給を行い、ランニング試験を継続した。
プロセスカートリッジを繰返し、5回使用した終了時の画像品質を確認したところ、初期と遜色のない、画像が得られた。
最後に、実施例1並びに実施例13のランニング試験を、各トータル100万枚まで継続したが、初期と遜色のない、画像が得られた。
[Example 23]
Using the charging roller (R1) and the toner (T3), a process cartridge in which an image carrier, a charging device, a developing device, and a toner container were integrated was prepared, and image evaluation was performed.
Since the toner in the container was completed at the running number of 25,000, the running test was continued by replacing the developer in the image carrier and the developing device and supplying the toner to the toner container.
When the image quality at the end of the use of the process cartridge was repeated five times, an image comparable to the initial one was obtained.
Finally, the running tests of Example 1 and Example 13 were continued up to a total of 1 million sheets, and an image that was comparable to the initial one was obtained.

Figure 2006011072
Figure 2006011072

Figure 2006011072
Figure 2006011072

Figure 2006011072
Figure 2006011072

表1〜3における、各実施例と比較例との対比から明らかなように、帯電部材の表面の被覆層に、トナーの成分に対して親和性を有する成分を設けることにより、長期に亘って良好に画像品質を維持できるとともに、帯電部材及び像担持体の劣化を抑制することができることが判る。
また、被覆層が電気伝導性物質を含有し、帯電部材の体積抵抗を1×10Ω・cm乃至1×1012Ω・cmとすることにより、確実に長期に亘って良好に画像品質を維持できるとともに、帯電部材及び像担持体の劣化を抑制することができることが判る。
上述のように粒径が小さく転写性に優れた重合トナーを用いる場合等には、像担持体上に残留するトナーも少なく、且つ、帯電部材へのトナーの付着は影響がないので、クリーニング装置を不要にすることも可能である。
As is clear from the comparison between each example and comparative example in Tables 1 to 3, by providing the coating layer on the surface of the charging member with a component having an affinity for the component of the toner, it is possible for a long time. It can be seen that the image quality can be maintained satisfactorily and the deterioration of the charging member and the image carrier can be suppressed.
In addition, the coating layer contains an electrically conductive substance, and the volume resistance of the charging member is set to 1 × 10 3 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cm, so that the image quality can be reliably improved over a long period of time. It can be understood that the charging member and the image carrier can be prevented from deteriorating while being maintained.
When using a polymerized toner having a small particle size and excellent transferability as described above, the amount of toner remaining on the image carrier is small, and adhesion of the toner to the charging member is not affected. Can be eliminated.

本発明の実施形態における帯電装置の使用状態を示す要部正面図である。It is a principal part front view which shows the use condition of the charging device in embodiment of this invention. 帯電部材の概要正面図である。It is a general | schematic front view of a charging member. 帯電部材の他例における概要正面図である。It is a general | schematic front view in the other example of a charging member. 画像形成装置としてのカラー複写機の概要正面図である。1 is a schematic front view of a color copying machine as an image forming apparatus. プロセスカートリッジの概要正面図である。It is a general | schematic front view of a process cartridge.

符号の説明Explanation of symbols

1Y、1M、1C、1K 像担持体としての感光体
5 転写装置
20 帯電部材としての帯電ローラ
20c 被覆層としての表面被覆層
25 電圧印加装置
50 中間転写体としての中間転写ベルト
300 プロセスカートリッジ
1Y, 1M, 1C, 1K Photoconductor as image carrier 5 Transfer device 20 Charging roller 20c as charging member Surface coating layer as coating layer 25 Voltage application device 50 Intermediate transfer belt as intermediate transfer member 300 Process cartridge

Claims (20)

少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、
上記帯電部材は表面に被覆層を有し、該被覆層は上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を有していることを特徴とする帯電装置。
In a charging device having a charging member that is disposed in contact with or close to the surface of an image carrier that has undergone at least a step of carrying a toner image and charges the image carrier.
The charging device according to claim 1, wherein the charging member has a coating layer on the surface, and the coating layer has a component having an affinity for the toner component forming the toner image.
少なくともトナー像を担持する工程を経る像担持体の表面に対して接触又は近接して配置され上記像担持体を帯電させる帯電部材を有する帯電装置において、
上記帯電部材の表面に被覆層を形成し、該被覆層に上記トナー像を形成するトナーの成分に対して親和性を有する成分を含め、上記像担持体に残留したトナーの上記被覆層に対する付着に指向性を持たせたことを特徴とする帯電装置。
In a charging device having a charging member that is disposed in contact with or close to the surface of an image carrier that has undergone at least a step of carrying a toner image and charges the image carrier.
A coating layer is formed on the surface of the charging member, and the toner remaining on the image carrier including the component having affinity for the toner component forming the toner image is adhered to the coating layer. A charging device characterized by imparting directivity to.
請求項1又は2記載の帯電装置において、
上記親和性を有する成分と、上記被覆層のその他の成分とが非相溶であることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to claim 1 or 2,
A charging device, wherein the affinity component and the other components of the coating layer are incompatible.
請求項1乃至3のうちの何れかに記載の帯電装置において、
上記親和性を有する成分が、トナーの結着樹脂を構成する樹脂成分と同じものであることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 3,
The charging device according to claim 1, wherein the affinity component is the same as the resin component constituting the binder resin of the toner.
請求項1乃至4のうちの何れかに記載の帯電装置において、
上記被覆層が電気伝導性物質を含有し、上記帯電部材の体積抵抗が1×10Ω・cm乃至1×1012Ω・cmであることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 4,
The charging device, wherein the coating layer contains an electrically conductive substance, and the charging member has a volume resistance of 1 × 10 3 Ω · cm to 1 × 10 12 Ω · cm.
請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、
上記親和性を有する成分の含有率が、上記被覆層の全量に対して10〜40重量%であることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 5,
The charging device, wherein the content of the component having affinity is 10 to 40% by weight with respect to the total amount of the coating layer.
請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、
上記親和性を有する成分が、線状ポリエステル樹脂組成物、線状ポリオール樹脂組成物、線状スチレンアクリル樹脂組成物、又はこれらの架橋物のうち、少なくとも一種であることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 5,
The charging device, wherein the component having affinity is at least one of a linear polyester resin composition, a linear polyol resin composition, a linear styrene acrylic resin composition, or a cross-linked product thereof.
請求項1乃至5のうちの何れかに記載の帯電装置において、
上記帯電部材のアスカーC硬度計による測定硬度が20〜90度であることを特徴とする帯電装置。
The charging device according to any one of claims 1 to 5,
A charging device, wherein the charging member has a hardness measured by an Asker C hardness meter of 20 to 90 degrees.
像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を有する画像形成装置において、
上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることを特徴とする画像形成装置。
An image carrier, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming device that forms a latent image on the image carrier, and a development that visualizes the latent image on the image carrier as a toner image In an image forming apparatus having the apparatus,
An image forming apparatus, wherein the charging device is the charging device according to claim 1.
請求項9記載の画像形成装置において、
上記帯電装置に直流電圧又は直流電圧に交流電圧を重畳した電圧を印加する電圧印加装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 9.
An image forming apparatus comprising: a voltage applying device that applies a DC voltage or a voltage obtained by superimposing an AC voltage on a DC voltage to the charging device.
請求項9又は10記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を記録媒体上に重ね転写する転写装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 9 or 10,
An image forming apparatus comprising: a plurality of image carriers, and a transfer device that superimposes and transfers toner images on these image carriers onto a recording medium.
請求項9又は10記載の画像形成装置において、
複数の像担持体を備え、これらの像担持体上のトナー像を中間転写体に重ね転写し該中間転写体上の重ね画像を記録媒体上に転写する転写装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 9 or 10,
A plurality of image carriers, and a transfer device for transferring the toner images on these image carriers onto an intermediate transfer member and transferring the superimposed image on the intermediate transfer member onto a recording medium. An image forming apparatus.
請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、
下記式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることを特徴とする画像形成装置。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
The image forming apparatus according to any one of claims 9 to 12,
An image forming apparatus characterized in that the circularity SR of the toner represented by the following formula is 0.93 to 1.00.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image
請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、
トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 9 to 12,
An image forming apparatus, wherein the toner has a weight average diameter D4 of 3 to 10 μm.
請求項9乃至12のうちの何れかに記載の画像形成装置において、
トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 9 to 12,
An image forming apparatus having a ratio (D4 / D1) of a weight average diameter D4 to a number average diameter D1 of toner of 1.00 to 1.40.
少なくとも像担持体と、該像担持体を帯電する帯電装置と、上記像担持体に潜像を形成する潜像形成装置と、上記像担持体上の潜像をトナー像として可視像化する現像装置を一体に有するプロセスカートリッジにおいて、
上記帯電装置が、請求項1乃至8のうちの何れかに記載の帯電装置であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
At least an image carrier, a charging device that charges the image carrier, a latent image forming device that forms a latent image on the image carrier, and the latent image on the image carrier is visualized as a toner image. In a process cartridge integrally having a developing device,
9. A process cartridge, wherein the charging device is the charging device according to claim 1.
請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、
下記式で示されるトナーの円径度SRが、0.93〜1.00であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
円形度SR=粒子投影面積と同じ面積の円の周囲長/粒子投影像の周囲長
The process cartridge according to claim 16, wherein
A process cartridge, wherein the toner represented by the following formula has a circularity SR of 0.93 to 1.00.
Circularity SR = perimeter of a circle having the same area as the particle projection area / perimeter of the particle projection image
請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、
トナーの重量平均径D4が、3〜10μmであることを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to claim 16, wherein
A process cartridge having a toner weight average diameter D4 of 3 to 10 μm.
請求項16記載のプロセスカートリッジにおいて、
トナーの重量平均径D4と個数平均径D1の比(D4/D1)が、1.00〜1.40であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
The process cartridge according to claim 16, wherein
A process cartridge having a ratio (D4 / D1) of a weight average diameter D4 to a number average diameter D1 of toner of 1.00 to 1.40.
プロセスカートリッジを着脱自在に備える画像形成装置において、
上記プロセスカートリッジが、請求項16乃至19のうちの何れかに記載のプロセスカートリッジであることを特徴とする画像形成装置。
In an image forming apparatus provided with a process cartridge detachably,
An image forming apparatus, wherein the process cartridge is the process cartridge according to any one of claims 16 to 19.
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