JP2010169884A - Image forming apparatus - Google Patents

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JP2010169884A JP2009012213A JP2009012213A JP2010169884A JP 2010169884 A JP2010169884 A JP 2010169884A JP 2009012213 A JP2009012213 A JP 2009012213A JP 2009012213 A JP2009012213 A JP 2009012213A JP 2010169884 A JP2010169884 A JP 2010169884A
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Takeshi Tabuchi
健 田渕
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charging device achieving high durability by relatively simple control operation, a process cartridge having the charging device, and an image forming apparatus. <P>SOLUTION: In the image forming apparatus 1, a lubricant application blade 34 is an elastic body formed in a sheet shape; an edge part of the blade 34 is pressed in a counter position; a cleaning device 20 has a cleaning blade 21 which comes in contact with a photoreceptor 3 to clean it; the cleaning blade 21 can perform operation of contact with and separation from the photoreceptor 3; and the operation of contact with and separation from the photoreceptor 3 by the cleaning blade 21 is controlled according to information held by the image forming apparatus 1. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンター、FAXなどの画像形成装置に係り、詳しくは中間転写体を用いた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine, and more particularly to an image forming apparatus using an intermediate transfer member.

従来、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体たる感光体や中間転写体表面に付着した不必要な転写残トナーや紙紛などをクリーニング部材でクリーニングするクリーニング装置が知られている。
しかし、近年は、画像形成装置が形成する画像が、高精度の画像が求められている。この高精度な画像に対応するために、平均粒径の小さいトナーを用いることが多くなっている。しかしながら、トナーの平均粒径が小さいとブレード方式のクリーニングが困難になるという不具合がある。
このために、トナーのクリーニング性を向上させるために、感光体上に潤滑剤を塗布することが実施されている。例えば、特許文献1では、クリーニング部材よりも像担持体移動方向下流側に像担持体に当接して、像担持体に塗布された潤滑剤を均すための潤滑剤均しブレードを設けたクリーニング装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an electrophotographic image forming apparatus, there is known a cleaning device that cleans unnecessary transfer residual toner or paper dust attached to the surface of an image bearing member or an intermediate transfer member with a cleaning member.
However, in recent years, an image formed by the image forming apparatus is required to be a highly accurate image. In order to cope with this highly accurate image, a toner having a small average particle diameter is often used. However, if the average particle size of the toner is small, there is a problem that it is difficult to clean the blade system.
For this reason, in order to improve the cleaning property of the toner, a lubricant is applied on the photoreceptor. For example, in Patent Document 1, a cleaning is provided in which a lubricant leveling blade is provided to abut the image carrier downstream of the cleaning member in the moving direction of the image carrier and level the lubricant applied to the image carrier. An apparatus is described.

しかしながら、特許文献1に記載のクリーニング装置の様に、クリーニング部材よりも像担持体移動方向下流側にブレード部材を備えたものにおいては、形成される画像によっては、ブレード部材のエッジ部分が欠けてしまい、その欠け部から潤滑剤やクリーニング部材からすり抜けてきたトナーがスジ状に抜け、像担持体に接触もしくは近接している帯電部材を汚してしまい、帯電不良が発生することがある。   However, in the case where the blade member is provided downstream of the cleaning member in the moving direction of the image carrier as in the cleaning device described in Patent Document 1, depending on the image to be formed, the edge portion of the blade member is missing. As a result, the toner slipped from the lubricant and the cleaning member from the chipped portion may be streaked, and the charging member in contact with or close to the image carrier may be soiled, resulting in poor charging.

これに対して、ブレード部材と被塗布体である像担持体との間にトナーや潤滑剤などの粒子体を入力することにより、ブレード部材のエッジ部分の欠けを抑制することができ、かつ長期にわたって帯電不良を防止できることを見出した。
そこで、本発明は、上記問題を鑑みてなされたものであり、その課題は、比較的簡単な制御動作によって、高耐久性を実現できる帯電装置、該帯電装置を有するプロセスカートリッジ、画像形成装置の提供することである。
On the other hand, by inputting particles such as toner and lubricant between the blade member and the image carrier that is the object to be coated, chipping of the edge portion of the blade member can be suppressed, and for a long time. It has been found that charging failure can be prevented.
Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and the problem is that a charging device that can achieve high durability by a relatively simple control operation, a process cartridge having the charging device, and an image forming apparatus. Is to provide.

上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明の画像形成装置は、ローラ形状の帯電部材を像担持体に接触又は近接に配置して、像担持体を帯電させる帯電装置と、像担持体上の付着物をクリーニングするクリーニング装置の下流側に、潤滑剤と、潤滑剤を像担持体に塗布する塗布ローラと、像担持体上に塗布された潤滑剤を伸展させて薄層を形成する均し部材とを備えた潤滑剤塗布装置を搭載する画像形成装置において、前記均し部材は、シート状に形成した弾性体で、エッジ部をカウンタ姿勢で押し当てられていて、前記クリーニング装置は、像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を備え、前記クリーニング部材が像担持体に対して当接と離間する動作が可能であり、画像形成装置が保持する情報に応じて、クリーニング部材の像担持体に対する当接と離間の動作が制御されていることを特徴とする画像形成装置。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、形成する画像の面積をカウントするカウント手段が搭載されており、前記画像形成装置が保持する情報は、前記カウント手段による情報であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記カウント手段によるカウント値が所定以下であった時は、クリーニング部材を離間させることを特徴とする画像形成装置。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記画像形成装置が保持する情報が、画像形成装置の有する画像データを基に、トナーを付着すべき画素である印字画素の数をカウントした情報であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、帯電装置、現像装置、クリーニング装置、潤滑剤塗布装置の少なくとも1つと像担持体とを一体に構成して、画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジ形態であることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にあることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、少なくとも、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーであることを特徴とする。
また、本発明の画像形成装置は、さらに、前記現像装置で用いられるトナーは、略球形状であることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
The image forming apparatus according to the present invention has a roller-shaped charging member disposed in contact with or close to the image carrier to charge the image carrier, and a downstream of a cleaning device that cleans deposits on the image carrier. On the side, a lubricant application device provided with a lubricant, an application roller for applying the lubricant to the image carrier, and a leveling member that extends the lubricant applied on the image carrier to form a thin layer The leveling member is an elastic body formed in a sheet shape, and the edge portion is pressed in a counter posture, and the cleaning device abuts against the image carrier to perform cleaning. The cleaning member is capable of moving to and away from the image carrier, and the cleaning member can be brought into contact with and separated from the image carrier in accordance with information held by the image forming apparatus. Image forming apparatus characterized by work is controlled.
The image forming apparatus of the present invention further includes a counting unit that counts the area of the image to be formed, and the information held by the image forming apparatus is information by the counting unit. .
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the cleaning member is separated when the count value by the counting means is not more than a predetermined value.
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the information held by the image forming apparatus is information obtained by counting the number of print pixels that are pixels to which toner is to be attached based on image data of the image forming apparatus. It is characterized by being.
The image forming apparatus according to the present invention further includes a process in which at least one of a charging device, a developing device, a cleaning device, and a lubricant applying device and an image carrier are integrally configured to be detachable from the main body of the image forming device. It is a cartridge form.
Further, in the image forming apparatus of the present invention, the toner used in the developing device has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, and a ratio of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) ( Dv / Dn) is in the range of 1.00 to 1.40.
In the image forming apparatus of the present invention, it is further preferable that the toner used in the developing device has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180. Features.
In the image forming apparatus of the present invention, the toner used in the developing device further includes at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent dispersed in an organic solvent. It is a toner obtained by crosslinking and / or stretching reaction of the toner material solution thus prepared in an aqueous medium.
The image forming apparatus of the present invention is further characterized in that the toner used in the developing device has a substantially spherical shape.

上記課題を解決する手段である本発明によって、以下のような特有の効果を奏する。
本発明の画像形成装置では、画像形成装置が保持する情報に応じて、クリーニングする部材を像担持体に対して当接と離間動作を制御することにより、潤滑剤を伸展させて薄層を形成する均し部材へのトナー入力を施し、潤滑剤を伸展させて薄層を形成する均し部材であるブレードのエッジ部分の欠けを抑制し、長期にわたって帯電不良を防止できる。
The present invention, which is a means for solving the above problems, has the following specific effects.
In the image forming apparatus of the present invention, the lubricant is extended to form a thin layer by controlling the contact and separation of the member to be cleaned with respect to the image carrier in accordance with the information held by the image forming apparatus. The toner is input to the leveling member and the lubricant is extended to suppress chipping of the edge portion of the blade, which is a leveling member that forms a thin layer.

本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 4つの作像ユニットのうち1つを拡大して示す図である。It is a figure which expands and shows one of four image formation units. 画像面積比率(%)とエッジ欠けの発生回数の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between an image area ratio (%) and the frequency | count of occurrence of an edge defect. 形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。FIG. 6 is a diagram schematically illustrating the shape of a toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. 本発明の画像形成装置が用いるトナーの形状を模式的に示す図である。FIG. 3 is a diagram schematically illustrating the shape of toner used by the image forming apparatus of the present invention.

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.

以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明する。
図1は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
画像形成装置は、その内部の略中央に中間転写ベルト51を備えている。中間転写ベルト51は、ポリイミドやポリアミド等の耐熱性材料からなり、中抵抗に調整された基体からなる無端状ベルトで、4つのローラ531、532、533、534に掛け回して支持され、図中矢印A方向に回転駆動される。中間転写ベルト51の下方にはイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の各色トナーに対応した4つの作像ユニットが中間転写ベルト51のベルト面に沿って並んでいる。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an image forming apparatus according to the present invention.
The image forming apparatus includes an intermediate transfer belt 51 in the approximate center of the inside thereof. The intermediate transfer belt 51 is an endless belt made of a heat-resistant material such as polyimide or polyamide and having a base adjusted to a medium resistance. The intermediate transfer belt 51 is supported by being wound around four rollers 531, 532, 533, and 534. It is rotationally driven in the direction of arrow A. Below the intermediate transfer belt 51, four image forming units corresponding to yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toners are arranged along the belt surface of the intermediate transfer belt 51. It is out.

図2は、4つの作像ユニットのうち1つを拡大して示す図である。いずれの作像ユニットでも同様の構成であるので、この図においては、色の区別を示すY、M、C、Kの表示を省略する。各作像ユニットは感光体3Y、3M、3C、3Kを有し、各感光体3の周りには、感光体3表面に電荷を与える帯電ローラ11、感光体3表面に形成された潜像を各色トナーで現像してトナー像とする現像装置40、感光体3表面に潤滑剤32を塗布するブラシローラ31、ブラシローラで塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード34を備える潤滑剤塗布装置30、トナー像転写後の感光体3表面のクリーニングをするクリーニングブレード21を備えるクリーニング装置20がそれぞれ配置されている。これで、図2では、一つのプロセスカートリッジ2を形成している。なお、プロセスカートリッジ2は、感光体3と、帯電装置10、現像装置40、クリーニング装置20、潤滑剤塗布装置のいずれか1つ以上を一体的に支持されていて、画像形成装置1に着脱可能になっている。
また、図1を参照すると、4つの作像ユニットの下方には、帯電した各感光体3の表面に各色の画像データに基づいて露光をし、潜像を形成する露光装置9が備えられている。
中間転写ベルト51を挟んで、各感光体3と対向する位置には、感光体3上に形成されたトナー像を中間転写ベルト51上に一次転写する一次転写ローラ52がそれぞれ配置されている。一次転写ローラ52は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。
FIG. 2 is an enlarged view showing one of the four image forming units. Since any image forming unit has the same configuration, Y, M, C, and K indicating color distinction are omitted in this figure. Each image forming unit includes photoreceptors 3Y, 3M, 3C, and 3K. Around each photoreceptor 3, a charging roller 11 that applies charges to the surface of the photoreceptor 3 and a latent image formed on the surface of the photoreceptor 3 are displayed. Lubricant coating including a developing device 40 that develops toner with each color toner to form a toner image, a brush roller 31 that applies a lubricant 32 to the surface of the photoreceptor 3, and a lubricant application blade 34 that equalizes the lubricant applied by the brush roller. A device 30 and a cleaning device 20 including a cleaning blade 21 for cleaning the surface of the photosensitive member 3 after the toner image transfer are disposed. Thus, in FIG. 2, one process cartridge 2 is formed. The process cartridge 2 integrally supports at least one of the photosensitive member 3 and the charging device 10, the developing device 40, the cleaning device 20, and the lubricant application device, and is detachable from the image forming apparatus 1. It has become.
Further, referring to FIG. 1, below the four image forming units, there are provided exposure devices 9 for exposing the surface of each charged photoreceptor 3 based on the image data of each color and forming a latent image. Yes.
A primary transfer roller 52 that primarily transfers a toner image formed on the photoconductor 3 onto the intermediate transfer belt 51 is disposed at a position facing each photoconductor 3 with the intermediate transfer belt 51 interposed therebetween. The primary transfer roller 52 is connected to a power source (not shown) and is applied with a predetermined voltage.

中間転写ベルト51の支持ローラ532で支持された部分の外側には、二次転写ローラ54が圧接されている。二次転写ローラ54は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。二次転写ローラ54と中間転写ベルト51との接触部が二次転写部であり、中間転写ベルト51上のトナー像が記録紙に転写される。
中間転写ベルト51の支持ローラ531で支持された部分の外側には、二次転写後の中間転写ベルト51の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置55が設けられている。
二次転写部の上方には、記録紙上のトナー像を記録紙に半永久的に定着させる定着装置70が備えられている。定着装置70は、定着ローラ71と、これに対向し、圧接して配置される、内部にハロゲンヒータを有する加圧ローラ72とから構成されている。この他に、定着ローラ71の代わりに、図示しないが、内部にハロゲンヒータを有する加熱ローラ及び定着ローラに巻き掛けられた無端の定着ベルトを用いても良い。
画像形成装置の下部には、記録紙を載置し、二次転写部に向けて記録紙を送り出す給紙装置60が備えられている。
A secondary transfer roller 54 is pressed against the outside of the portion of the intermediate transfer belt 51 supported by the support roller 532. The secondary transfer roller 54 is connected to a power source (not shown) and is applied with a predetermined voltage. A contact portion between the secondary transfer roller 54 and the intermediate transfer belt 51 is a secondary transfer portion, and the toner image on the intermediate transfer belt 51 is transferred onto a recording sheet.
An intermediate transfer belt cleaning device 55 for cleaning the surface of the intermediate transfer belt 51 after the secondary transfer is provided outside the portion of the intermediate transfer belt 51 supported by the support roller 531.
A fixing device 70 is provided above the secondary transfer unit to fix the toner image on the recording paper semi-permanently on the recording paper. The fixing device 70 includes a fixing roller 71 and a pressure roller 72 that is disposed opposite to and in pressure contact with a halogen heater therein. In addition, although not shown, instead of the fixing roller 71, a heating roller having a halogen heater inside and an endless fixing belt wound around the fixing roller may be used.
Below the image forming apparatus, there is provided a paper feeding device 60 for placing the recording paper and feeding the recording paper toward the secondary transfer unit.

次に、図2で、本画像形成装置の感光体周囲の構成を詳細に説明する。
図2に示した各要素を画像形成装置本体にそれぞれ別個に組み付けてもよいが、図示した例では、帯電ローラ11と帯電ローラ加圧バネ12と帯電クリーナローラ13とから構成される帯電装置、潤滑剤32と潤滑剤加圧バネ33と潤滑剤を塗布するブラシローラ31と潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード34とから構成される潤滑剤塗布装置30、現像装置40、クリーニングブレード21と廃トナー回収コイル22とから構成されるクリーニング装置の少なくとも1つと、感光体3より成る被帯電体が一体的に組み付けられて感光体ユニットが構成され、そのユニットが画像形成装置本体に着脱可能なプロセスカートリッジ2として装着されている。
Next, referring to FIG. 2, the configuration around the photoconductor of the image forming apparatus will be described in detail.
Each element shown in FIG. 2 may be separately assembled in the image forming apparatus main body, but in the illustrated example, a charging device including a charging roller 11, a charging roller pressing spring 12, and a charging cleaner roller 13, A lubricant application device 30, a developing device 40, a cleaning blade 21, and a waste unit including a lubricant 32, a lubricant pressure spring 33, a brush roller 31 for applying the lubricant, and a lubricant application blade 34 for leveling the lubricant. A process in which at least one cleaning device including the toner collecting coil 22 and a member to be charged made of the photosensitive member 3 are integrally assembled to form a photosensitive member unit, and the unit can be attached to and detached from the image forming apparatus main body. Mounted as a cartridge 2.

感光体3は、有機感光体であり、ポリカーボネート系の樹脂で表面保護層が形成されている。
帯電装置10は、帯電部材として導電性芯金の外側に中抵抗の弾性層を被覆して構成される帯電ローラ11を備える。帯電ローラ11は、図示しない電源に接続されており、所定の電圧が印加される。帯電ローラ11は、感光体3に対して微小な間隙をもって配設される。この微小な間隙は、例えば、帯電ローラ11の両端部の非画像形成領域に一定の厚みを有するスペーサ部材を巻き付けるなどして、スペーサ部材の表面を感光体3表面に当接させることで、設定することができる。また、帯電ローラ11は、感光体に接触させずに、近接させても良い。ローラ形状であり、感光体3に近接している部分で、放電して、感光体3を帯電させることができる。また、非接触にすることで、帯電ローラ11の転写残トナーによる汚れの発生を抑えることができる。
また、帯電ローラ11には、帯電ローラ11表面に接触してクリーニングする帯電クリーナローラ13が設けられている。
現像装置40は、感光体3と対向する位置に、内部に磁界発生手段を備える図示しない現像スリーブが配置されている。現像スリーブの下方には、図示しないトナーボトルから投入されるトナーを現像剤と混合し、攪拌しながら現像スリーブへ汲み上げるための図示しない2つのスクリューが備えられている。現像スリーブによって汲み上げられるトナーと磁性キャリアからなる現像剤は、図示しないドクターブレードによって所定の現像剤層の厚みに規制され、現像スリーブに担持される。現像スリーブは、感光体3との対向位置において同方向に移動しながら、現像剤を担持搬送し、トナーを感光体3の潜像面に供給する。
The photoconductor 3 is an organic photoconductor, and a surface protective layer is formed of a polycarbonate resin.
The charging device 10 includes a charging roller 11 configured by covering a conductive cored bar with a medium-resistance elastic layer as a charging member. The charging roller 11 is connected to a power source (not shown) and is applied with a predetermined voltage. The charging roller 11 is disposed with a small gap with respect to the photoreceptor 3. The minute gap is set by, for example, winding a spacer member having a certain thickness around the non-image forming regions at both ends of the charging roller 11 to bring the surface of the spacer member into contact with the surface of the photosensitive member 3. can do. Further, the charging roller 11 may be brought close to the photosensitive member without contacting the photosensitive member. The photosensitive member 3 can be charged by discharging at a portion that is in a roller shape and is close to the photosensitive member 3. Further, the non-contact can suppress the occurrence of contamination due to the transfer residual toner of the charging roller 11.
Further, the charging roller 11 is provided with a charging cleaner roller 13 for cleaning the surface of the charging roller 11 in contact with the charging roller 11.
In the developing device 40, a developing sleeve (not shown) provided with a magnetic field generating means is disposed at a position facing the photoconductor 3. Below the developing sleeve, there are provided two screws (not shown) for mixing toner introduced from a toner bottle (not shown) with the developer and pumping it up to the developing sleeve while stirring. The developer composed of toner and magnetic carrier pumped up by the developing sleeve is regulated to a predetermined developer layer thickness by a doctor blade (not shown) and is carried on the developing sleeve. The developing sleeve carries and conveys the developer while moving in the same direction at a position facing the photoreceptor 3 and supplies toner to the latent image surface of the photoreceptor 3.

クリーニング装置20は、クリーニング部材たるクリーニングブレード21が図示しない感光体3と当接・離間する機構を備え、画像形成装置本体の制御部にて、任意に当接・離間させることができる。
潤滑剤塗布装置30は、固定されたケースに収容された固形潤滑剤32と、固形潤滑剤32に接触して潤滑剤を削り取り、感光体3に塗布するブラシローラ31とブラシローラ31で塗布された潤滑剤を均す潤滑剤塗布ブレード34を備える。固形潤滑剤32は、直方体状に形成されており、加圧バネ33によってブラシローラ31側に付勢されている。固形潤滑剤32はブラシローラ31によって削り取られ消耗し、経時的にその厚みが減少するが、加圧バネ33で加圧されているために常時ブラシローラ31に当接している。ブラシローラ31は、回転しながら削り取った潤滑剤を感光体3表面に塗布する。
ブラシローラ31のブラシ繊維の太さは、3〜8デニールが好ましく、ブラシ繊維の密度は2万〜10万本/inch2が好ましい。ブラシ繊維の太さが細すぎると、ブラシローラ31が感光体3表面に当接したときに毛倒れを起こしやすくなり、逆にブラシ繊維が太すぎると繊維の密度を高くすることができなくなる。また、ブラシ繊維の密度が低いと感光体3表面に当接するブラシ繊維の本数が少ないため、潤滑剤を均一に塗布することができず、逆にブラシ繊維の密度が高すぎると繊維と繊維の隙間が小さくなり、掻き取った潤滑剤の粉体の付着量が減るため、塗布量が不足してしまう。
そこで、毛倒れを起こしにくくするためのブラシ繊維の太さと、潤滑剤の均一な塗布を効率的に行うことができるブラシ繊維の密度とを有する、上記設定範囲のブラシローラ31とする。
The cleaning device 20 includes a mechanism in which the cleaning blade 21 serving as a cleaning member abuts and separates from the photosensitive member 3 (not shown), and can be arbitrarily abutted and separated by the control unit of the image forming apparatus main body.
The lubricant application device 30 is applied by a solid lubricant 32 housed in a fixed case, a brush roller 31 that contacts the solid lubricant 32 and scrapes the lubricant, and is applied to the photoreceptor 3 and the brush roller 31. A lubricant application blade 34 for leveling the lubricant is provided. The solid lubricant 32 is formed in a rectangular parallelepiped shape and is urged toward the brush roller 31 by a pressure spring 33. The solid lubricant 32 is scraped off and consumed by the brush roller 31, and its thickness decreases with time. However, since the solid lubricant 32 is pressurized by the pressure spring 33, the solid lubricant 32 is always in contact with the brush roller 31. The brush roller 31 applies the lubricant scraped off while rotating to the surface of the photoreceptor 3.
The thickness of the brush fiber of the brush roller 31 is preferably 3 to 8 denier, and the density of the brush fiber is preferably 20,000 to 100,000 pieces / inch2. If the thickness of the brush fiber is too thin, the brush roller 31 is liable to fall when the brush roller 31 comes into contact with the surface of the photoconductor 3, and conversely, if the brush fiber is too thick, the density of the fiber cannot be increased. In addition, if the density of the brush fibers is low, the number of brush fibers in contact with the surface of the photoconductor 3 is small, so that the lubricant cannot be applied uniformly. Conversely, if the density of the brush fibers is too high, The gap becomes small, and the amount of the lubricant powder that has been scraped off decreases, resulting in an insufficient amount of coating.
Therefore, the brush roller 31 having the above-mentioned setting range having the thickness of the brush fiber for preventing the hair from collapsing and the density of the brush fiber capable of efficiently applying the lubricant uniformly.

上記固形潤滑剤32としては、乾燥した固体疎水性潤滑剤を用いることが可能であり、ステアリン酸亜鉛の他にも、ステアリン酸バリウム、ステアリン酸鉛、ステアリン酸鉄、ステアリン酸ニッケル、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸銅、ステアリン酸ストロンチウム、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸カドミウム、ステアリン酸マグネシウムなどのステアリン酸基を持つものを用いることができる。また、同じ脂肪酸基であるオレイン酸亜鉛、オレイン酸マンガン、オレイン酸鉄、オレイン酸コバルト、オレイン酸鉛、オレイン酸マグネシウム、オレイン酸銅、や、パルチミン酸、亜鉛パルチミン酸コバルト、パルチミン酸銅、パルチミン酸マグネシウム、パルチミン酸アルミニウム、パルチミン酸カルシウムを用いてもよい。他にも、カプリル酸鉛、カプロン酸鉛、リノレン酸亜鉛、リノレン酸コバルト、リノレン酸カルシウム、及びリコリノレン酸カドミウム等の脂肪酸、脂肪酸の金属塩なども使用できる。さらに、キャンデリラワックス、カルナウバワックス、ライスワックス、木ろう、オオバ油、みつろう、ラノリンなどのワックス等も使用できる。   As the solid lubricant 32, a dry solid hydrophobic lubricant can be used. In addition to zinc stearate, barium stearate, lead stearate, iron stearate, nickel stearate, cobalt stearate Those having a stearic acid group such as copper stearate, strontium stearate, calcium stearate, cadmium stearate and magnesium stearate can be used. In addition, the same fatty acid groups zinc oleate, manganese oleate, iron oleate, cobalt oleate, lead oleate, magnesium oleate, copper oleate, and palmitic acid, zinc cobalt palmitate, copper palmitate, palmitate Magnesium acid, aluminum palmitate, and calcium palmitate may be used. In addition, fatty acids such as lead caprylate, lead caproate, zinc linolenate, cobalt linolenate, calcium linolenate and cadmium ricolinolenate, metal salts of fatty acids, and the like can also be used. Further, waxes such as candelilla wax, carnauba wax, rice wax, wax, ooba oil, beeswax, and lanolin can be used.

本実施形態においては、上記ブラシローラ31による潤滑剤塗布位置に対して移動方向の下流側の感光体表面に潤滑剤均し手段としての潤滑剤塗布ブレード34を当接させている。潤滑剤塗布ブレード34は弾性体であるゴムから構成されているものであり、クリーニング手段としての機能も持たせ、感光体3の移動方向に対してカウンタ方向に当接してある。しかし、潤滑剤塗布ブレード34をカウンタ方向に当接した場合、当接したブレードのエッジ部に欠けが発生し、帯電ローラ11が汚れ、早期に縦スジ状の帯電不良が発生する場合があった。又、潤滑剤塗布ブレード34をトレーリング方向となる様に設置した場合は、すり抜けた転写残トナーをクリーニングする能力が十分確保することができず、クリーニング不良が生じたりする不具合があった。
そこで、本発明者は、図3に示すような調査によって、クリーニングブレード21よりも感光体移動方向下流側にカウンタ方式で配置された潤滑剤塗布ブレード34にトナーを入力することで、潤滑剤塗布ブレード34のエッジ欠けを抑制できることを見出した。
図3は、画像面積比率(%)とエッジ欠けの発生回数の関係を示すグラフである。
図3に示すグラフは、新品のプロセスカートリッジを画像形成装置にセットし、A4横通紙(A4サイズ210mm×297mmの紙搬送方向が210mmの意味)で連続500枚を5セット、計2500枚のランニングを5回行った時の各画像面積における潤滑剤塗布ブレード34のエッジ欠け発生数を調べたグラフである。画像面積比率(%)は、A4サイズを100%としている。
In this embodiment, a lubricant application blade 34 as a lubricant leveling means is brought into contact with the surface of the photoreceptor on the downstream side in the moving direction with respect to the lubricant application position by the brush roller 31. The lubricant application blade 34 is made of rubber which is an elastic body, has a function as a cleaning means, and is in contact with the moving direction of the photosensitive member 3 in the counter direction. However, when the lubricant application blade 34 is contacted in the counter direction, chipping occurs at the edge portion of the contacted blade, the charging roller 11 is soiled, and vertical streak-like charging failure may occur at an early stage. . In addition, when the lubricant application blade 34 is installed in the trailing direction, there is a problem in that the ability to clean the transfer residual toner that has passed through cannot be sufficiently ensured, resulting in poor cleaning.
Therefore, the present inventor inputs the toner to the lubricant applying blade 34 arranged in a counter manner downstream of the cleaning blade 21 in the moving direction of the photosensitive member by the investigation as shown in FIG. It has been found that edge chipping of the blade 34 can be suppressed.
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the image area ratio (%) and the number of occurrences of edge defects.
The graph shown in FIG. 3 shows that a new process cartridge is set in the image forming apparatus, A4 landscape paper (A4 size 210 mm x 297 mm, meaning that the paper transport direction is 210 mm), five continuous 500 sheets, a total of 2500 sheets. It is the graph which investigated the number of edge missing generation | occurrence | production of the lubricant application | coating blade 34 in each image area when running 5 times. The image area ratio (%) is A4 size 100%.

図に示すように、潤滑剤塗布ブレード34にトナー(=転写残トナー)を入力していないものに関しては、画像面積が小さくなるにつれて、エッジ欠け回数が上昇しているのに対し、クリーニングブレード21を感光体3から離間させて、潤滑剤塗布ブレード34に転写残トナーを直接入力したものは、エッジ欠けが1回も発生しなかった。このように、潤滑剤塗布ブレード34にトナーを入力することで、クリーニングブレード21よりも感光体移動方向下流側に配置された潤滑剤塗布ブレード34のブレード欠けを防止できることがわかる。これによって、形成する画像面積をカウント手段の情報に応じて、クリーニングブレード21を感光体3に対して当接と離間動作を制御することにより、転写残トナーの多少による潤滑剤32を伸展させて薄層を形成する潤滑剤塗布ブレード34へのトナー入力を均一化して、潤滑剤32を伸展させて薄層を形成する潤滑剤塗布ブレード34であるブレードのエッジ部分の欠けを抑制し、長期にわたって帯電不良を防止できる。
本実施形態においては、画像形成装置1本体に形成される画像面積をカウントするカウント手段を搭載し、100枚毎の累積画像形成面積をカウントする。
図示しないスキャナーで読み取られたカラー画像情報は、メイン制御部を介して画像メモリ部に一時的に格納された後、各色毎に色分解されて、色分解画像データとして露光装置4の書込み制御回路に送られる。書込み制御回路は送られてきた色分解画像データに基づいてポリゴンモータを駆動してポリゴンミラーを回転させながら、半導体レーザを駆動する。この駆動によって半導体レーザから発せられたレーザ光LDは、正六面体のポリゴンミラーで反射して主走査方向に変更せしめられながら、図示しない反射ミラーを経由して感光体ユニットの感光体3を光走査する。このときに、書込み制御回路は、各色の色分解画像データに基づいてそれぞれ書込み画素数を計算し、トナー等によって形成される画像の面積、白地部とトナー等の画像部との割合等を計算することができる。この結果をメイン制御部に送信する。メイン制御部は各色の現像装置について、それぞれ書込み制御回路から送られてくる書込み画素数の計算値に基づいて、所定の制御を行うようになっている。
そして、その累積画像面積が所定以下(例えば1枚あたり画像面積が2%以下となる画像面積累積値)である時には、クリーニングブレード21の離間動作を実行するフラグを立て、現在実行中の画像動作終了後に、クリーニングブレード21を感光体3から離間させる。これにより、次の画像形成時には、クリーニングブレード21によって、前回の画像形成時に塞ぎ止められていた転写残トナーや現在実行されている画像形成時の転写残トナーが潤滑剤塗布ブレード34へ入力される。これによって、潤滑剤塗布ブレード34のブレードエッジ欠けを抑制できると考えられる。又、再度クリーニングブレード21を当接させるのは、離間させてからの累積画像面積が所定以上(例えば画像面積の累積値がA4サイズ400%相当以上=5%画像なら80枚相当以上)となった時に、クリーニングブレード21の当接動作を実行するフラグを立て、現在実行中の画像形成動作終了後に、クリーニングブレード21を当接させることで、本来の2枚ブレードによるクリーニング性能も確保できると考える。これによって、形成する画像面積をカウント手段の情報に応じて、クリーニングブレード21を感光体3に対して当接と離間動作を制御することにより、転写残トナーの多少による潤滑剤32を伸展させて薄層を形成する潤滑剤塗布ブレード34へのトナー入力を均一化して、潤滑剤32を伸展させて薄層を形成する潤滑剤塗布ブレード34であるブレードのエッジ部分の欠けを抑制し、長期にわたって帯電不良を防止できる。
尚、クリーニングブレード21を離間・当接させるタイミングは、画像形成動作途中では離間や当接する際の感光体3のトルク変動や、振動が生じてしまう画像に影響が出るおそれがあるので、上述の様に画像形成動作終了後など画像形成装置1が停止中であることが好ましいと考える。
As shown in the figure, for the case where no toner (= transfer residual toner) is input to the lubricant application blade 34, the number of edge defects increases as the image area decreases, whereas the cleaning blade 21 increases. When the transfer residual toner was directly input to the lubricant application blade 34 with the toner being separated from the photosensitive member 3, no edge chipping occurred even once. Thus, it can be seen that by supplying toner to the lubricant application blade 34, it is possible to prevent the lubricant application blade 34 that is disposed downstream of the cleaning blade 21 in the moving direction of the photosensitive member. As a result, the lubricant 32 due to the amount of residual toner is extended by controlling the contact and separation of the cleaning blade 21 with respect to the photoreceptor 3 in accordance with the information of the counting means. The toner input to the lubricant coating blade 34 forming the thin layer is made uniform, and the lubricant 32 is extended to suppress the chipping of the edge portion of the blade that is the lubricant coating blade 34 forming the thin layer. Charge failure can be prevented.
In the present embodiment, a counting unit that counts the image area formed on the main body of the image forming apparatus 1 is mounted, and the cumulative image forming area for every 100 sheets is counted.
The color image information read by a scanner (not shown) is temporarily stored in the image memory unit via the main control unit, and then color-separated for each color, and the writing control circuit of the exposure apparatus 4 as color-separated image data. Sent to. The writing control circuit drives the semiconductor laser while driving the polygon motor based on the transmitted color separation image data to rotate the polygon mirror. The laser beam LD emitted from the semiconductor laser by this driving is reflected by a regular hexahedral polygon mirror and changed in the main scanning direction, and optically scans the photoreceptor 3 of the photoreceptor unit via a reflection mirror (not shown). To do. At this time, the write control circuit calculates the number of write pixels based on the color separation image data of each color, and calculates the area of the image formed by the toner, the ratio of the white background portion and the image portion of the toner, etc. can do. This result is transmitted to the main control unit. The main control unit performs predetermined control on each color developing device based on the calculated value of the number of write pixels sent from the write control circuit.
When the accumulated image area is equal to or less than a predetermined value (for example, an accumulated image area value where the image area per sheet is 2% or less), a flag for executing the separation operation of the cleaning blade 21 is set, and the image operation currently being executed After completion, the cleaning blade 21 is separated from the photoreceptor 3. As a result, at the time of the next image formation, the cleaning blade 21 inputs the transfer residual toner blocked at the previous image formation and the transfer residual toner at the time of the currently executed image formation to the lubricant application blade 34. . As a result, it is considered that blade edge chipping of the lubricant application blade 34 can be suppressed. In addition, the cleaning blade 21 is brought into contact again because the accumulated image area after the separation is greater than or equal to a predetermined value (for example, the accumulated value of the image area is equivalent to an A4 size of 400% or more = equivalent to 80 sheets or more if the image is 5%). At this time, it is considered that the cleaning performance of the original two blades can be ensured by setting a flag for executing the contact operation of the cleaning blade 21 and bringing the cleaning blade 21 into contact after the currently executed image forming operation. . Thus, the lubricant 32 due to the amount of residual toner is extended by controlling the contact and separation operation of the cleaning blade 21 with respect to the photoreceptor 3 in accordance with the information of the counting means. The toner input to the lubricant coating blade 34 forming the thin layer is made uniform, and the lubricant 32 is extended to suppress chipping of the edge portion of the blade that is the lubricant coating blade 34 forming the thin layer. Charge failure can be prevented.
Note that the timing at which the cleaning blade 21 is separated and brought into contact may affect the torque fluctuation of the photosensitive member 3 during the separation or contact in the middle of the image forming operation, or an image in which vibration occurs. Thus, it is preferable that the image forming apparatus 1 is stopped, for example, after the image forming operation is completed.

次に、本発明の画像形成装置に好適に使用されるトナーについて説明する。
600dpi以上の微少ドットを再現するために、トナーの体積平均粒径は3〜8μmが好ましい。体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)は1.00〜1.40の範囲にあることが好ましい。(Dv/Dn)が1.00に近いほど粒径分布がシャープであることを示す。このような小粒径で粒径分布の狭いトナーでは、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌かぶりの少ない高品位な画像を得ることができ、また、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
Next, the toner suitably used in the image forming apparatus of the present invention will be described.
In order to reproduce minute dots of 600 dpi or more, the toner preferably has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm. The ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) is preferably in the range of 1.00 to 1.40. The closer (Dv / Dn) is to 1.00, the sharper the particle size distribution. With such a toner having a small particle size and a narrow particle size distribution, the toner charge amount distribution is uniform, a high-quality image with little background fogging can be obtained, and the electrostatic transfer method has a high transfer rate. can do.

トナーの形状係数SF−1は100〜180、形状係数SF−2は100〜180の範囲にあることが好ましい。図4は、形状係数SF−1、形状係数SF−2を説明するためにトナーの形状を模式的に表した図である。形状係数SF−1は、トナー形状の丸さの割合を示すものであり、下記式(1)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる形状の最大長MXLNGの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−1={(MXLNG)2/AREA}×(100π/4) ・・・式(1)
SF−1の値が100の場合トナーの形状は真球となり、SF−1の値が大きくなるほど不定形になる。
また、形状係数SF−2は、トナーの形状の凹凸の割合を示すものであり、下記式(2)で表される。トナーを2次元平面に投影してできる図形の周長PERIの二乗を図形面積AREAで除して、100π/4を乗じた値である。
SF−2={(PERI)2/AREA}×(100π/4) ・・・式(2)
SF−2の値が100の場合トナー表面に凹凸が存在しなくなり、SF−2の値が大きくなるほどトナー表面の凹凸が顕著になる。
形状係数の測定は、具体的には、走査型電子顕微鏡(S−800:日立製作所製)でトナーの写真を撮り、これを画像解析装置(LUSEX3:ニレコ社製)に導入して解析して計算した。
トナーの形状が球形に近くなると、トナーとトナーあるいはトナーと感光体との接触状態が点接触になるために、トナー同士の吸着力は弱くなり従って流動性が高くなり、また、トナーと感光体との吸着力も弱くなって、転写率は高くなる。形状係数SF−1、SF−2のいずれかが180を超えると、転写率が低下するため好ましくない。
The toner shape factor SF-1 is preferably in the range of 100 to 180, and the shape factor SF-2 is preferably in the range of 100 to 180. FIG. 4 is a diagram schematically showing the shape of the toner in order to explain the shape factor SF-1 and the shape factor SF-2. The shape factor SF-1 indicates the ratio of the roundness of the toner shape and is represented by the following formula (1). This is a value obtained by dividing the square of the maximum length MXLNG of the shape formed by projecting toner on a two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-1 = {(MXLNG) 2 / AREA} × (100π / 4) Formula (1)
When the value of SF-1 is 100, the shape of the toner becomes a true sphere, and becomes larger as the value of SF-1 increases.
The shape factor SF-2 indicates the ratio of the unevenness of the toner shape, and is represented by the following formula (2). A value obtained by dividing the square of the perimeter PERI of the figure formed by projecting the toner on the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100π / 4.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100π / 4) (2)
When the value of SF-2 is 100, unevenness does not exist on the toner surface, and as the value of SF-2 increases, the unevenness of the toner surface becomes more prominent.
Specifically, the shape factor is measured by taking a photograph of the toner with a scanning electron microscope (S-800: manufactured by Hitachi, Ltd.), introducing it into an image analyzer (LUSEX 3: manufactured by Nireco) and analyzing it. Calculated.
When the shape of the toner is close to a spherical shape, the contact state between the toner and the toner or the toner and the photoconductor becomes a point contact, so that the adsorbing force between the toners becomes weak and the fluidity increases, and the toner and the photoconductor The attraction force becomes weaker and the transfer rate becomes higher. If any of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.

本発明の画像形成装置に好適に用いられるトナーは、少なくとも、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系溶媒中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである。以下に、トナーの構成材料及び製造方法について説明する。
(ポリエステル)
ポリエステルは、多価アルコール化合物と多価カルボン酸化合物との重縮合反応によって得られる。
多価アルコール化合物(PO)としては、2価アルコール(DIO)および3価以上の多価アルコール(TO)が挙げられ、(DIO)単独、または(DIO)と少量の(TO)との混合物が好ましい。2価アルコール(DIO)としては、アルキレングリコール(エチレングリコール、1,2−プロピレングリコール、1,3−プロピレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,6−ヘキサンジオールなど);アルキレンエーテルグリコール(ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレンエーテルグリコールなど);脂環式ジオール(1,4−シクロヘキサンジメタノール、水素添加ビスフェノールAなど);ビスフェノール類(ビスフェノールA、ビスフェノールF、ビスフェノールSなど);上記脂環式ジオールのアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物;上記ビスフェノール類のアルキレンオキサイド(エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイドなど)付加物などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数2〜12のアルキレングリコールおよびビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物であり、特に好ましいものはビスフェノール類のアルキレンオキサイド付加物、およびこれと炭素数2〜12のアルキレングリコールとの併用である。3価以上の多価アルコール(TO)としては、3〜8価またはそれ以上の多価脂肪族アルコール(グリセリン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、ソルビトールなど);3価以上のフェノール類(トリスフェノールPA、フェノールノボラック、クレゾールノボラックなど);上記3価以上のポリフェノール類のアルキレンオキサイド付加物などが挙げられる。
The toner suitably used in the image forming apparatus of the present invention includes a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, a colorant, and a release agent are dispersed in an organic solvent. A toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent. Hereinafter, the constituent material and the manufacturing method of the toner will be described.
(polyester)
The polyester is obtained by a polycondensation reaction between a polyhydric alcohol compound and a polycarboxylic acid compound.
Examples of the polyhydric alcohol compound (PO) include dihydric alcohol (DIO) and trihydric or higher polyhydric alcohol (TO). (DIO) alone or a mixture of (DIO) and a small amount of (TO) preferable. Examples of the dihydric alcohol (DIO) include 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 above alicyclic diol; Alkylene oxide bisphenol (ethylene oxide, propylene oxide, butylene oxide, etc.), 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. As trihydric or higher polyhydric alcohol (TO), 3 to 8 or higher polyhydric aliphatic alcohol (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.

多価カルボン酸(PC)としては、2価カルボン酸(DIC)および3価以上の多価カルボン酸(TC)が挙げられ、(DIC)単独、および(DIC)と少量の(TC)との混合物が好ましい。2価カルボン酸(DIC)としては、アルキレンジカルボン酸(コハク酸、アジピン酸、セバシン酸など);アルケニレンジカルボン酸(マレイン酸、フマール酸など);芳香族ジカルボン酸(フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸など)などが挙げられる。これらのうち好ましいものは、炭素数4〜20のアルケニレンジカルボン酸および炭素数8〜20の芳香族ジカルボン酸である。3価以上の多価カルボン酸(TC)としては、炭素数9〜20の芳香族多価カルボン酸(トリメリット酸、ピロメリット酸など)などが挙げられる。なお、多価カルボン酸(PC)としては、上述のものの酸無水物または低級アルキルエステル(メチルエステル、エチルエステル、イソプロピルエステルなど)を用いて多価アルコール(PO)と反応させてもよい。   Examples of the polyvalent carboxylic acid (PC) include divalent carboxylic acid (DIC) and trivalent or higher polyvalent carboxylic acid (TC). (DIC) alone and (DIC) with a small amount of (TC) Mixtures are preferred. Divalent carboxylic acids (DIC) include alkylene dicarboxylic acids (succinic acid, adipic acid, sebacic acid, etc.); alkenylene dicarboxylic acids (maleic acid, fumaric acid, etc.); aromatic dicarboxylic acids (phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid) 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 polyvalent carboxylic acid (TC) include aromatic polycarboxylic acids having 9 to 20 carbon atoms (such as trimellitic acid and pyromellitic acid). In addition, as polyhydric carboxylic acid (PC), you may make it react with polyhydric alcohol (PO) using the above-mentioned acid anhydride or lower alkyl ester (Methyl ester, ethyl ester, isopropyl ester, etc.).

多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の比率は、水酸基[OH]とカルボキシル基[COOH]の当量比[OH]/[COOH]として、通常2/1〜1/1、好ましくは1.5/1〜1/1、さらに好ましくは1.3/1〜1.02/1である。
多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)の重縮合反応は、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。ポリエステルの水酸基価は5以上であることが好ましく、ポリエステルの酸価は通常1〜30、好ましくは5〜20である。酸価を持たせることで負帯電性となりやすく、さらには記録紙への定着時、記録紙とトナーの親和性がよく低温定着性が向上する。しかし、酸価が30を超えると帯電の安定性、特に環境変動に対し悪化傾向がある。
また、重量平均分子量1万〜40万、好ましくは2万〜20万である。重量平均分子量が1万未満では、耐オフセット性が悪化するため好ましくない。また、40万を超えると低温定着性が悪化するため好ましくない。
The ratio of the polyhydric alcohol (PO) to the polycarboxylic acid (PC) is usually 2/1 to 1/1, preferably as the equivalent ratio [OH] / [COOH] of the hydroxyl group [OH] and the carboxyl group [COOH]. Is 1.5 / 1 to 1/1, more preferably 1.3 / 1 to 1.02 / 1.
The polycondensation reaction between a polyhydric alcohol (PO) and a polycarboxylic acid (PC) is carried out in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate or dibutyltin oxide, and heated to 150 to 280 ° C. while reducing the pressure as necessary. The produced water is distilled off to obtain a polyester having a hydroxyl group. The hydroxyl value of the polyester is preferably 5 or more, and the acid value of the polyester is usually 1 to 30, preferably 5 to 20. By giving an acid value, it tends to be negatively charged, and furthermore, when fixing to a recording paper, the affinity between the recording paper and the toner is good and the low-temperature fixability is improved. However, when the acid value exceeds 30, there is a tendency to deteriorate with respect to the stability of charging, particularly environmental fluctuation.
The weight average molecular weight is 10,000 to 400,000, preferably 20,000 to 200,000. A weight average molecular weight of less than 10,000 is not preferable because offset resistance deteriorates. On the other hand, if it exceeds 400,000, the low-temperature fixability is deteriorated.

ポリエステルには、上記の重縮合反応で得られる未変性ポリエステルの他に、ウレア変性のポリエステルが好ましく含有される。ウレア変性のポリエステルは、上記の重縮合反応で得られるポリエステルの末端のカルボキシル基や水酸基等と多価イソシアネート化合物(PIC)とを反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得、これとアミン類との反応により分子鎖が架橋及び/又は伸長されて得られるものである。
多価イソシアネート化合物(PIC)としては、脂肪族多価イソシアネート(テトラメチレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,6−ジイソシアナトメチルカプロエートなど);脂環式ポリイソシアネート(イソホロンジイソシアネート、シクロヘキシルメタンジイソシアネートなど);芳香族ジイソシアネート(トリレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネートなど);芳香脂肪族ジイソシアネート(α,α,α’,α’−テトラメチルキシリレンジイソシアネートなど);イソシアネート類;前記ポリイソシアネートをフェノール誘導体、オキシム、カプロラクタムなどでブロックしたもの;およびこれら2種以上の併用が挙げられる。
多価イソシアネート化合物(PIC)の比率は、イソシアネート基[NCO]と、水酸基を有するポリエステルの水酸基[OH]の当量比[NCO]/[OH]として、通常5/1〜1/1、好ましくは4/1〜1.2/1、さらに好ましくは2.5/1〜1.5/1である。[NCO]/[OH]が5を超えると低温定着性が悪化する。[NCO]のモル比が1未満では、ウレア変性ポリエステルを用いる場合、そのエステル中のウレア含量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の多価イソシアネート化合物(PIC)構成成分の含有量は、通常0.5〜40wt%、好ましくは1〜30wt%、さらに好ましくは2〜20wt%である。0.5wt%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。また、40wt%を超えると低温定着性が悪化する。
イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中の1分子当たりに含有されるイソシアネート基は、通常1個以上、好ましくは、平均1.5〜3個、さらに好ましくは、平均1.8〜2.5個である。1分子当たり1個未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
In addition to the unmodified polyester obtained by the above polycondensation reaction, the polyester preferably contains a urea-modified polyester. The urea-modified polyester is obtained by reacting a terminal carboxyl group or hydroxyl group of the polyester obtained by the above polycondensation reaction with a polyvalent isocyanate compound (PIC) to obtain a polyester prepolymer (A) having an isocyanate group. It is obtained by cross-linking and / or extending the molecular chain by the reaction of the amine with amines.
Examples of the polyvalent isocyanate compound (PIC) 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.); isocyanates; Those blocked with caprolactam or the like; and combinations of two or more of these.
The ratio of the polyvalent isocyanate compound (PIC) is usually 5/1 to 1/1, preferably as an equivalent ratio [NCO] / [OH] of the isocyanate group [NCO] and the hydroxyl group [OH] of the polyester having a hydroxyl group. 4/1 to 1.2 / 1, more preferably 2.5 / 1 to 1.5 / 1. When [NCO] / [OH] exceeds 5, low-temperature fixability deteriorates. When the molar ratio of [NCO] is less than 1, when a urea-modified polyester is used, the urea content in the ester is lowered and hot offset resistance is deteriorated.
The content of the polyvalent isocyanate compound (PIC) component in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 0.5 to 40 wt%, preferably 1 to 30 wt%, more preferably 2 to 20 wt%. . If it is less than 0.5 wt%, 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 wt%, the low-temperature fixability deteriorates.
The number of isocyanate groups contained per molecule in the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group is usually 1 or more, preferably 1.5 to 3 on average, more preferably 1.8 to 2 on average. Five. 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.

次に、ポリエステルプレポリマー(A)と反応させるアミン類(B)としては、2価アミン化合物(B1)、3価以上の多価アミン化合物(B2)、アミノアルコール(B3)、アミノメルカプタン(B4)、アミノ酸(B5)、およびB1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)などが挙げられる。
2価アミン化合物(B1)としては、芳香族ジアミン(フェニレンジアミン、ジエチルトルエンジアミン、4,4’−ジアミノジフェニルメタンなど);脂環式ジアミン(4,4’−ジアミノ−3,3’−ジメチルジシクロヘキシルメタン、ジアミンシクロヘキサン、イソホロンジアミンなど);および脂肪族ジアミン(エチレンジアミン、テトラメチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミンなど)などが挙げられる。3価以上の多価アミン化合物(B2)としては、ジエチレントリアミン、トリエチレンテトラミンなどが挙げられる。アミノアルコール(B3)としては、エタノールアミン、ヒドロキシエチルアニリンなどが挙げられる。アミノメルカプタン(B4)としては、アミノエチルメルカプタン、アミノプロピルメルカプタンなどが挙げられる。アミノ酸(B5)としては、アミノプロピオン酸、アミノカプロン酸などが挙げられる。B1〜B5のアミノ基をブロックしたもの(B6)としては、前記B1〜B5のアミン類とケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど)から得られるケチミン化合物、オキサゾリジン化合物などが挙げられる。これらアミン類(B)のうち好ましいものは、B1およびB1と少量のB2の混合物である。
Next, as amines (B) to be reacted with the polyester prepolymer (A), a divalent amine compound (B1), a trivalent or higher polyvalent amine compound (B2), an amino alcohol (B3), an amino mercaptan (B4) ), Amino acid (B5), and amino acid block of B1 to B5 (B6).
Examples of the divalent amine compound (B1) include aromatic diamines (phenylenediamine, diethyltoluenediamine, 4,4′-diaminodiphenylmethane, etc.); alicyclic diamines (4,4′-diamino-3,3′-dimethyldicyclohexyl). Methane, diamine cyclohexane, isophorone diamine, etc.); and aliphatic diamines (ethylene diamine, tetramethylene diamine, hexamethylene diamine, etc.) and the like. Examples of the trivalent or higher polyvalent amine compound (B2) include diethylenetriamine and triethylenetetramine. Examples of amino alcohol (B3) include ethanolamine and hydroxyethylaniline. Examples of amino mercaptan (B4) include aminoethyl mercaptan and aminopropyl mercaptan. Examples of the amino acid (B5) include aminopropionic acid and aminocaproic acid. Examples of the compound (B6) obtained by blocking the amino group of B1 to B5 include ketimine compounds and oxazolidine 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.

アミン類(B)の比率は、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)中のイソシアネート基[NCO]と、アミン類(B)中のアミノ基[NHx]の当量比[NCO]/[NHx]として、通常1/2〜2/1、好ましくは1.5/1〜1/1.5、さらに好ましくは1.2/1〜1/1.2である。[NCO]/[NHx]が2を超えたり1/2未満では、ウレア変性ポリエステルの分子量が低くなり、耐ホットオフセット性が悪化する。
また、ウレア変性ポリエステル中には、ウレア結合と共にウレタン結合を含有していてもよい。ウレア結合含有量とウレタン結合含有量のモル比は、通常100/0〜10/90であり、好ましくは80/20〜20/80、さらに好ましくは、60/40〜30/70である。ウレア結合のモル比が10%未満では、耐ホットオフセット性が悪化する。
The ratio of amines (B) is equivalent to the equivalent ratio [NCO] / [NHx] of isocyanate groups [NCO] in the polyester prepolymer (A) having isocyanate groups and amino groups [NHx] in amines (B). Is usually 1/2 to 2/1, preferably 1.5 / 1 to 1 / 1.5, more preferably 1.2 / 1 to 1 / 1.2. When [NCO] / [NHx] is more than 2 or less than 1/2, the molecular weight of the urea-modified polyester is lowered, and the hot offset resistance is deteriorated.
The urea-modified polyester 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.

ウレア変性ポリエステルは、ワンショット法、などにより製造される。多価アルコール(PO)と多価カルボン酸(PC)を、テトラブトキシチタネート、ジブチルチンオキサイドなど公知のエステル化触媒の存在下、150〜280℃に加熱し、必要により減圧としながら生成する水を留去して、水酸基を有するポリエステルを得る。次いで40〜140℃にて、これに多価イソシアネート(PIC)を反応させ、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)を得る。さらにこの(A)にアミン類(B)を0〜140℃にて反応させ、ウレア変性ポリエステルを得る。   The urea-modified polyester is produced by a one-shot method or the like. Polyhydric alcohol (PO) and polyvalent carboxylic acid (PC) are heated to 150-280 ° C. in the presence of a known esterification catalyst such as tetrabutoxytitanate, dibutyltin oxide, etc., and water generated while reducing the pressure as necessary. Distill off to obtain a polyester having a hydroxyl group. Subsequently, at 40-140 degreeC, this is made to react with polyvalent isocyanate (PIC), and the polyester prepolymer (A) which has an isocyanate group is obtained. Further, this (A) is reacted with amines (B) at 0 to 140 ° C. to obtain a urea-modified polyester.

(PIC)を反応させる際、及び(A)と(B)を反応させる際には、必要により溶剤を用いることもできる。使用可能な溶剤としては、芳香族溶剤(トルエン、キシレンなど);ケトン類(アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなど);エステル類(酢酸エチルなど);アミド類(ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなど)およびエーテル類(テトラヒドロフランなど)などのイソシアネート(PIC)に対して不活性なものが挙げられる。
また、ポリエステルプレポリマー(A)とアミン類(B)との架橋及び/又は伸長反応には、必要により反応停止剤を用い、得られるウレア変性ポリエステルの分子量を調整することができる。反応停止剤としては、モノアミン(ジエチルアミン、ジブチルアミン、ブチルアミン、ラウリルアミンなど)、およびそれらをブロックしたもの(ケチミン化合物)などが挙げられる。
ウレア変性ポリエステルの重量平均分子量は、通常1万以上、好ましくは2万〜1000万、さらに好ましくは3万〜100万である。1万未満では耐ホットオフセット性が悪化する。ウレア変性ポリエステル等の数平均分子量は、先の未変性ポリエステルを用いる場合は特に限定されるものではなく、前記重量平均分子量とするのに得やすい数平均分子量でよい。ウレア変性ポリエステルを単独で使用する場合は、その数平均分子量は、通常2000〜15000、好ましくは2000〜10000、さらに好ましくは2000〜8000である。20000を超えると低温定着性およびフルカラー装置に用いた場合の光沢性が悪化する。
When reacting (PIC) and when reacting (A) and (B), a solvent may be used if 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 isocyanates (PIC), such as tetrahydrofuran (such as tetrahydrofuran).
In addition, in the crosslinking and / or extension reaction between the polyester prepolymer (A) and the amines (B), a reaction terminator may be used as necessary to adjust the molecular weight of the resulting urea-modified polyester. Examples of the reaction terminator include monoamines (diethylamine, dibutylamine, butylamine, laurylamine, etc.), and those obtained by blocking them (ketimine compounds).
The weight average molecular weight of the urea-modified polyester is usually 10,000 or more, preferably 20,000 to 10,000,000, and more preferably 30,000 to 1,000,000. If it is less than 10,000, the hot offset resistance deteriorates. The number average molecular weight of the urea-modified polyester or the like is not particularly limited when the above-mentioned unmodified polyester is used, and may be a number average molecular weight that can be easily obtained to obtain the weight average molecular weight. When the urea-modified polyester is used alone, its number average molecular weight is usually 2000-15000, preferably 2000-10000, more preferably 2000-8000. When it exceeds 20000, the low-temperature fixability and the glossiness when used in a full-color apparatus are deteriorated.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを併用することで、低温定着性およびフルカラー画像形成装置100に用いた場合の光沢性が向上するので、ウレア変性ポリエステルを単独で使用するよりも好ましい。尚、未変性ポリエステルはウレア結合以外の化学結合で変性されたポリエステルを含んでも良い。
未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは、少なくとも一部が相溶していることが低温定着性、耐ホットオフセット性の面で好ましい。従って、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとは類似の組成であることが好ましい。
また、未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとの重量比は、通常20/80〜95/5、好ましくは70/30〜95/5、さらに好ましくは75/25〜95/5、特に好ましくは80/20〜93/7である。ウレア変性ポリエステルの重量比が5%未満では、耐ホットオフセット性が悪化するとともに、耐熱保存性と低温定着性の両立の面で不利になる。
By using the unmodified polyester and the urea-modified polyester in combination, the low-temperature fixability and the gloss when used in the full-color image forming apparatus 100 are improved. Therefore, it is preferable to use the urea-modified polyester alone. The unmodified polyester may include a polyester modified with a chemical bond other than a urea bond.
The unmodified polyester and the urea-modified polyester are preferably at least partially compatible with each other in terms of low-temperature fixability and hot offset resistance. Therefore, it is preferable that the unmodified polyester and the urea-modified polyester have a similar composition.
The weight ratio of unmodified polyester to urea-modified polyester is usually 20/80 to 95/5, preferably 70/30 to 95/5, more preferably 75/25 to 95/5, and particularly preferably 80 /. 20-93 / 7. When the weight ratio of the urea-modified polyester 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.

未変性ポリエステルとウレア変性ポリエステルとを含むバインダー樹脂のガラス転移点(Tg)は、通常45〜65℃、好ましくは45〜60℃である。45℃未満ではトナーの耐熱性が悪化し、65℃を超えると低温定着性が不十分となる。
また、ウレア変性ポリエステルは、得られるトナー母体粒子の表面に存在しやすいため、公知のポリエステル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。
The glass transition point (Tg) of the binder resin containing unmodified polyester and urea-modified polyester is usually 45 to 65 ° C, preferably 45 to 60 ° C. If it is less than 45 ° C., the heat resistance of the toner deteriorates, and if it exceeds 65 ° C., the low-temperature fixability becomes insufficient.
In addition, since the urea-modified polyester is likely to be present on the surface of the obtained toner base particles, the heat-resistant storage stability tends to be good even when the glass transition point is low as compared with known polyester-based toners.

(着色剤)
着色剤としては、公知の染料及び顔料が全て使用でき、例えば、カーボンブラック、ニグロシン染料、鉄黒、ナフトールイエローS、ハンザイエロー(10G、5G、G)、カドミュウムイエロー、黄色酸化鉄、黄土、黄鉛、チタン黄、ポリアゾイエロー、オイルイエロー、ハンザイエロー(GR、A、RN、R)、ピグメントイエローL、ベンジジンイエロー(G、GR)、パーマネントイエロー(NCG)、バルカンファストイエロー(5G、R)、タートラジンレーキ、キノリンイエローレーキ、アンスラザンイエローBGL、イソインドリノンイエロー、ベンガラ、鉛丹、鉛朱、カドミュウムレッド、カドミュウムマーキュリレッド、アンチモン朱、パーマネントレッド4R、パラレッド、ファイセーレッド、パラクロルオルトニトロアニリンレッド、リソールファストスカーレットG、ブリリアントファストスカーレット、ブリリアントカーンミンBS、パーマネントレッド(F2R、F4R、FRL、FRLL、F4RH)、ファストスカーレットVD、ベルカンファストルビンB、ブリリアントスカーレットG、リソールルビンGX、パーマネントレッドF5R、ブリリアントカーミン6B、ピグメントスカーレット3B、ボルドー5B、トルイジンマルーン、パーマネントボルドーF2K、ヘリオボルドーBL、ボルドー10B、ボンマルーンライト、ボンマルーンメジアム、エオシンレーキ、ローダミンレーキB、ローダミンレーキY、アリザリンレーキ、チオインジゴレッドB、チオインジゴマルーン、オイルレッド、キナクリドンレッド、ピラゾロンレッド、ポリアゾレッド、クロームバーミリオン、ベンジジンオレンジ、ペリノンオレンジ、オイルオレンジ、コバルトブルー、セルリアンブルー、アルカリブルーレーキ、ピーコックブルーレーキ、ビクトリアブルーレーキ、無金属フタロシアニンブルー、フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、インダンスレンブルー(RS、BC)、インジゴ、群青、紺青、アントラキノンブルー、ファストバイオレットB、メチルバイオレットレーキ、コバルト紫、マンガン紫、ジオキサンバイオレット、アントラキノンバイオレット、クロムグリーン、ジンクグリーン、酸化クロム、ピリジアン、エメラルドグリーン、ピグメントグリーンB、ナフトールグリーンB、グリーンゴールド、アシッドグリーンレーキ、マラカイトグリーンレーキ、フタロシアニングリーン、アントラキノングリーン、酸化チタン、亜鉛華、リトボン及びそれらの混合物が使用できる。着色剤の含有量はトナーに対して通常1〜15重量%、好ましくは3〜10重量%である。
(Coloring agent)
As the colorant, all known dyes and pigments can be used. For example, carbon black, nigrosine dye, iron black, naphthol yellow S, Hansa yellow (10G, 5G, G), cadmium yellow, yellow iron oxide, ocher , Yellow lead, titanium yellow, polyazo yellow, oil yellow, Hansa yellow (GR, A, RN, R), pigment yellow L, benzidine yellow (G, GR), permanent yellow (NCG), Vulcan fast yellow (5G, R), Tartrazine Lake, Quinoline Yellow Lake, Anthrazan Yellow BGL, Isoindolinone Yellow, Bengala, Red Dan, Lead Zhu, Cadmium Red, Cadmium Mercury Red, Antimon Zhu, Permanent Red 4R, Para Red, Phi Sayred, Parachlor Ortonito Aniline Red, Resol Fast Scarlet G, Brilliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine B, Permanent Red (F2R, F4R, FRL, FRLL, F4RH), Fast Scarlet VD, Belkan Fast Rubin B, Brilliant Scarlet G, Resol Rubin GX, Permanent Red F5R , Brilliant Carmine 6B, Pigment Scarlet 3B, Bordeaux 5B, Tolujing Maroon, Permanent Bordeaux F2K, Helio Bordeaux BL, Bordeaux 10B, Bon Maroon Light, Bon Maroon Medium, Eosin Lake, Rhodamine Lake B, Rhodamine Lake Y, Alizarin Lake, Thio Indigo Red B, Thioindigo Maroon, Oil Red, Quinacridone Red, Pyrazolone Red Polyazo Red, Chrome Vermillion, Benzidine Orange, Perinone Orange, Oil Orange, Cobalt Blue, Cerulean Blue, Alkaline Blue Lake, Peacock Blue Lake, Victoria Blue Lake, Metal Free Phthalocyanine Blue, Phthalocyanine Blue, Fast Sky Blue, Indanthrene Blue (RS, BC), indigo, ultramarine blue, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt purple, manganese purple, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridian, emerald green, pigment Green B, Naphthol Green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Lid Russian nin green, anthraquinone green, titanium oxide, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by weight, preferably 3 to 10% by weight, based on the toner.

着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。マスターバッチの製造、またはマスターバッチとともに混練されるバインダー樹脂としては、ポリスチレン、ポリ−p−クロロスチレン、ポリビニルトルエンなどのスチレン及びその置換体の重合体、あるいはこれらとビニル化合物との共重合体、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、エポキシ樹脂、エポキシポリオール樹脂、ポリウレタン、ポリアミド、ポリビニルブチラール、ポリアクリル酸樹脂、ロジン、変性ロジン、テルペン樹脂、脂肪族又は脂環族炭化水素樹脂、芳香族系石油樹脂、塩素化パラフィン、パラフィンワックスなどが挙げられ、単独あるいは混合して使用できる。   The colorant can also be used as a master batch combined with a resin. As a binder resin to be kneaded together with the production of a master batch or a master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene, or a substituted product thereof, or a copolymer of these and a vinyl compound, Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyester, epoxy resin, epoxy polyol resin, polyurethane, polyamide, polyvinyl butyral, polyacrylic acid resin, rosin, modified rosin, terpene resin, fat Aromatic or alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffins, paraffin waxes and the like can be mentioned, and these can be used alone or in combination.

(荷電制御剤)
荷電制御剤としては公知のものが使用でき、例えばニグロシン系染料、トリフェニルメタン系染料、クロム含有金属錯体染料、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。具体的にはニグロシン系染料のボントロン03、4級アンモニウム塩のボントロンP−51、含金属アゾ染料のボントロンS−34、オキシナフトエ酸系金属錯体のE−82、サリチル酸系金属錯体のE−84、フェノール系縮合物のE−89(以上、オリエント化学工業社製)、4級アンモニウム塩モリブデン錯体のTP−302、TP−415(以上、保土谷化学工業社製)、4級アンモニウム塩のコピーチャージPSY VP2038、トリフェニルメタン誘導体のコピーブルーPR、4級アンモニウム塩のコピーチャージ NEG VP2036、コピーチャージ NX VP434(以上、ヘキスト社製)、LRA−901、ホウ素錯体であるLR−147(日本カーリット社製)、銅フタロシアニン、ペリレン、キナクリドン、アゾ系顔料、その他スルホン酸基、カルボキシル基、4級アンモニウム塩等の官能基を有する高分子系の化合物が挙げられる。このうち、特にトナーを負極性に制御する物質が好ましく使用される。
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重量部を超える場合にはトナーの帯電性が大きすぎ、荷電制御剤の効果を減退させ、現像ローラ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。
(Charge control agent)
Known charge control agents can be used, such as nigrosine dyes, triphenylmethane dyes, chromium-containing metal complex dyes, molybdate chelate pigments, rhodamine dyes, alkoxy amines, quaternary ammonium salts (fluorine-modified 4 Secondary ammonium salts or compounds, tungsten simple substances or compounds, fluorine activators, salicylic acid metal salts, and metal salts of salicylic acid derivatives. Specifically, Bontron 03 of a nigrosine dye, Bontron P-51 of a quaternary ammonium salt, Bontron S-34 of a metal-containing azo dye, E-82 of an oxynaphthoic acid metal complex, E-84 of a salicylic acid metal complex , Phenolic condensate E-89 (above, Orient Chemical Industries, Ltd.), quaternary ammonium salt molybdenum complex TP-302, TP-415 (above, Hodogaya Chemical Co., Ltd.), quaternary ammonium salt copy Charge PSY VP2038, copy blue PR of triphenylmethane derivative, copy charge of quaternary ammonium salt NEG VP2036, copy charge NX VP434 (manufactured by Hoechst), LRA-901, LR-147 which is a boron complex (Nippon Carlit) Manufactured), copper phthalocyanine, perylene, quinacridone, azo series Fee, a sulfonic acid group, a carboxyl group, and polymer compounds having a functional group such as quaternary ammonium salts. Of these, substances that control the negative polarity of the toner are particularly preferably used.
The amount of charge control agent used is determined by the type of binder resin, the presence or absence of additives used as necessary, and the toner production method including the dispersion method, and is not uniquely limited. Preferably, it is 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 charge control agent is reduced, the electrostatic attraction with the developing roller is increased, the developer fluidity is lowered, and the image density is lowered. Invite.

(離型剤)
離型剤としては、融点が50〜120℃の低融点のワックスが、バインダー樹脂との分散の中でより離型剤として効果的に定着ローラとトナー界面との間で働き、これにより定着ローラにオイルの如き離型剤を塗布することなく高温オフセットに対し効果を示す。このようなワックス成分としては、以下のものが挙げられる。ロウ類及びワックス類としては、カルナバワックス、綿ロウ、木ロウ、ライスワックス等の植物系ワックス、ミツロウ、ラノリン等の動物系ワックス、オゾケライト、セルシン等の鉱物系ワックス、及びおよびパラフィン、マイクロクリスタリン、ペトロラタム等の石油ワックス等が挙げられる。また、これら天然ワックスの外に、フィッシャー・トロプシュワックス、ポリエチレンワックス等の合成炭化水素ワックス、エステル、ケトン、エーテル等の合成ワックス等が挙げられる。さらに、12−ヒドロキシステアリン酸アミド、ステアリン酸アミド、無水フタル酸イミド、塩素化炭化水素等の脂肪酸アミド及び、低分子量の結晶性高分子樹脂である、ポリ−n−ステアリルメタクリレート、ポリ−n−ラウリルメタクリレート等のポリアクリレートのホモ重合体あるいは共重合体(例えば、n−ステアリルアクリレート−エチルメタクリレートの共重合体等)等、側鎖に長いアルキル基を有する結晶性高分子等も用いることができる。
荷電制御剤、離型剤はマスターバッチ、バインダー樹脂とともに溶融混練することもできるし、もちろん有機溶剤に溶解、分散する際に加えても良い。
(Release agent)
As a release agent, a low melting point wax having a melting point of 50 to 120 ° C. works more effectively as a release agent in the dispersion with the binder resin between the fixing roller and the toner interface. The effect on high temperature offset is exhibited without applying a release agent such as oil. Examples of such a wax component include the following. Examples of waxes and waxes include plant waxes such as carnauba wax, cotton wax, wood wax, rice wax, animal waxes such as beeswax and lanolin, mineral waxes such as ozokerite and cercin, and paraffin, microcrystalline, And petroleum waxes such as petrolatum. In addition to these natural waxes, synthetic hydrocarbon waxes such as Fischer-Tropsch wax and polyethylene wax, and synthetic waxes such as esters, ketones, and ethers can be used. Furthermore, fatty acid amides such as 12-hydroxystearic acid amide, stearic acid amide, phthalic anhydride imide, chlorinated hydrocarbon, and low molecular weight crystalline polymer resin, poly-n-stearyl methacrylate, poly-n- A crystalline polymer having a long alkyl group in the side chain such as a homopolymer or copolymer of polyacrylate such as lauryl methacrylate (for example, a copolymer of n-stearyl acrylate-ethyl methacrylate, etc.) can also be used. .
The charge control agent and the release agent can be melt-kneaded together with the masterbatch and the binder resin, or may be added when dissolved and dispersed in an organic solvent.

(外添剤)
トナー粒子の流動性や現像性、帯電性を補助するための外添剤として、無機微粒子が好ましく用いられる。この無機微粒子の一次粒子径は、5×10−3〜2μmであることが好ましく、特に5×10−3〜0.5μmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5wt%であることが好ましく、特に0.01〜2.0wt%であることが好ましい。
無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。中でも、流動性付与剤としては、疎水性シリカ微粒子と疎水性酸化チタン微粒子を併用するのが好ましい。特に両微粒子の平均粒径が5×10−2μm以下のものを使用して攪拌混合を行った場合、トナーとの静電力、ファンデルワールス力は格段に向上することより、所望の帯電レベルを得るために行われる現像装置内部の攪拌混合によっても、トナーから流動性付与剤が脱離することなく、ホタルなどが発生しない良好な画像品質が得られて、さらに転写残トナーの低減が図られる。
酸化チタン微粒子は、環境安定性、画像濃度安定性に優れている反面、帯電立ち上がり特性の悪化傾向にあることより、酸化チタン微粒子添加量がシリカ微粒子添加量よりも多くなると、この副作用の影響が大きくなることが考えられる。
しかし、疎水性シリカ微粒子及び疎水性酸化チタン微粒子の添加量が0.3〜1.5wt%の範囲では、帯電立ち上がり特性が大きく損なわれず、所望の帯電立ち上がり特性が得られ、すなわち、コピーの繰り返しを行っても、安定した画像品質が得られる。
(External additive)
Inorganic fine particles are 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 × 10 -3 ~2μm, it is particularly preferably 5 × 10 -3 ~0.5μm. Moreover, it is preferable that the specific surface area by BET method is 20-500 m < 2 > / g. The use ratio of the inorganic fine particles is preferably 0.01 to 5 wt% of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0 wt%.
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, bengara, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride. Among these, as the fluidity imparting agent, it is preferable to use hydrophobic silica fine particles and hydrophobic titanium oxide fine particles in combination. In particular, when stirring and mixing are performed using particles having an average particle diameter of 5 × 10 −2 μm or less, the electrostatic force and van der Waals force with the toner are remarkably improved. Even when stirring and mixing inside the developing device is performed to obtain a good image quality that does not cause the release of the fluidity imparting agent from the toner and does not generate firefly, etc., and further reduces the residual toner. It is done.
Titanium oxide fine particles are excellent in environmental stability and image density stability, but have a tendency to deteriorate the charge rise characteristics. Therefore, if the amount of titanium oxide fine particles added is larger than the amount of silica fine particles added, this side effect is affected. It can be considered large.
However, when the added amount of the hydrophobic silica fine particles and the hydrophobic titanium oxide fine particles is in the range of 0.3 to 1.5 wt%, the charge rising characteristics are not greatly impaired, and the desired charge rising characteristics can be obtained, that is, repeated copying. Stable image quality can be obtained even if

次に、トナーの製造方法について説明する。ここでは、好ましい製造方法について示すが、これに限られるものではない。
(トナーの製造方法)
1)着色剤、未変性ポリエステル、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー、離型剤を有機溶媒中に分散させトナー材料液を作る。
有機溶媒は、沸点が100℃未満の揮発性であることが、トナー母体粒子形成後の除去が容易である点から好ましい。具体的には、トルエン、キシレン、ベンゼン、四塩化炭素、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、トリクロロエチレン、クロロホルム、モノクロロベンゼン、ジクロロエチリデン、酢酸メチル、酢酸エチル、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンなどを単独あるいは2種以上組合せて用いることができる。特に、トルエン、キシレン等の芳香族系溶媒および塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、クロロホルム、四塩化炭素等のハロゲン化炭化水素が好ましい。有機溶媒の使用量は、ポリエステルプレポリマー100重量部に対し、通常0〜300重量部、好ましくは0〜100重量部、さらに好ましくは25〜70重量部である。
Next, a toner manufacturing method will be described. Here, although a preferable manufacturing method is shown, it is not limited to this.
(Toner production method)
1) A toner material solution is prepared by dispersing a colorant, unmodified polyester, a polyester prepolymer having an isocyanate group, and a release agent in an organic solvent.
The organic solvent is preferably volatile with a boiling point of less than 100 ° C. from the viewpoint of easy removal after toner base particle formation. Specifically, toluene, xylene, benzene, carbon tetrachloride, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, trichloroethylene, chloroform, monochlorobenzene, dichloroethylidene, methyl acetate, ethyl acetate, methyl ethyl ketone, Methyl isobutyl ketone and the like can be used alone or in combination of two or more. In particular, aromatic solvents such as toluene and xylene and halogenated hydrocarbons such as methylene chloride, 1,2-dichloroethane, chloroform, and carbon tetrachloride are preferable. The usage-amount of an organic solvent is 0-300 weight part normally with respect to 100 weight part of polyester prepolymers, Preferably it is 0-100 weight part, More preferably, it is 25-70 weight part.

2)トナー材料液を界面活性剤、樹脂微粒子の存在下、水系媒体中で乳化させる。
水系媒体は、水単独でも良いし、アルコール(メタノール、イソプロピルアルコール、エチレングリコールなど)、ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、セルソルブ類(メチルセルソルブなど)、低級ケトン類(アセトン、メチルエチルケトンなど)などの有機溶媒を含むものであってもよい。
トナー材料液100重量部に対する水系媒体の使用量は、通常50〜2000重量部、好ましくは100〜1000重量部である。50重量部未満ではトナー材料液の分散状態が悪く、所定の粒径のトナー粒子が得られない。2000重量部を超えると経済的でない。
2) The toner material liquid is emulsified in an aqueous medium in the presence of a surfactant and resin fine particles.
The aqueous medium may be water alone or an organic solvent such as alcohol (methanol, isopropyl alcohol, ethylene glycol, etc.), dimethylformamide, tetrahydrofuran, cellosolves (methyl cellosolve, etc.), lower ketones (acetone, methyl ethyl ketone, etc.). It may be included.
The amount of the aqueous medium used relative to 100 parts by weight of the toner material liquid 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 material liquid is poor, and toner particles having a predetermined particle diameter cannot be obtained. If it exceeds 2000 parts by weight, it is not economical.

また、水系媒体中の分散を良好にするために、界面活性剤、樹脂微粒子等の分散剤を適宜加える。
界面活性剤としては、アルキルベンゼンスルホン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、リン酸エステルなどのアニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩、アミノアルコール脂肪酸誘導体、ポリアミン脂肪酸誘導体、イミダゾリンなどのアミン塩型や、アルキルトリメチルアンモニム塩、ジアルキルジメチルアンモニウム塩、アルキルジメチルベンジルアンモニウム塩、ピリジニウム塩、アルキルイソキノリニウム塩、塩化ベンゼトニウムなどの4級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤、脂肪酸アミド誘導体、多価アルコール誘導体などの非イオン界面活性剤、例えばアラニン、ドデシルジ(アミノエチル)グリシン、ジ(オクチルアミノエチル)グリシンやN−アルキル−N,N−ジメチルアンモニウムべタインなどの両性界面活性剤が挙げられる。
Further, in order to improve the dispersion in the aqueous medium, a dispersant such as a surfactant and resin fine particles is appropriately added.
As surfactants, anionic surfactants such as alkylbenzene sulfonates, α-olefin sulfonates, phosphate esters, alkylamine salts, amino alcohol fatty acid derivatives, polyamine fatty acid derivatives, amine salt types such as imidazoline, Quaternary ammonium salt type cationic surfactants such as alkyltrimethylammonium salts, dialkyldimethylammonium salts, alkyldimethylbenzylammonium salts, pyridinium salts, alkylisoquinolinium salts, benzethonium chloride, fatty acid amide derivatives, polyhydric alcohols Nonionic surfactants such as derivatives, for example, amphoteric surfactants such as alanine, dodecyldi (aminoethyl) glycine, di (octylaminoethyl) glycine and N-alkyl-N, N-dimethylammonium betaine And the like.

また、フルオロアルキル基を有する界面活性剤を用いることにより、非常に少量でその効果をあげることができる。好ましく用いられるフルオロアルキル基を有するアニオン性界面活性剤としては、炭素数2〜10のフルオロアルキルカルボン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホニルグルタミン酸ジナトリウム、3−[ω−フルオロアルキル(C6〜C11)オキシ]−1−アルキル(C3〜C4)スルホン酸ナトリウム、3−[ω−フルオロアルカノイル(C6〜C8)−N−エチルアミノ]−1−プロパンスルホン酸ナトリウム、フルオロアルキル(C11〜C20)カルボン酸及び金属塩、パーフルオロアルキルカルボン酸(C7〜C13)及びその金属塩、パーフルオロアルキル(C4〜C12)スルホン酸及びその金属塩、パーフルオロオクタンスルホン酸ジエタノールアミド、N−プロピル−N−(2−ヒドロキシエチル)パーフルオロオクタンスルホンアミド、パーフルオロアルキル(C6〜C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩、パーフルオロアルキル(C6〜C10)−N−エチルスルホニルグリシン塩、モノパーフルオロアルキル(C6〜C16)エチルリン酸エステルなどが挙げられる。
商品名としては、サーフロンS−111、S−112、S−113(旭硝子社製)、フロラードFC−93、FC−95、FC−98、FC−129(住友3M社製)、ユニダインDS−101、DS−102(ダイキン工業社製)、メガファックF−110、F−120、F−113、F−191、F−812、F−833(大日本インキ社製)、エクトップEF−102、103、104、105、112、123A、123B、306A、501、201、204、(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−100、F150(ネオス社製)などが挙げられる。
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, 3- [ω-fluoroalkyl (C6-C11 ) Oxy] -1-alkyl (C3-C4) sodium sulfonate, 3- [ω-fluoroalkanoyl (C6-C8) -N-ethylamino] -1-propanesulfonic acid sodium, fluoroalkyl (C11-C20) carvone Acids and metal salts, perfluoroalkylcarboxylic acids (C7 to C13) and metal salts thereof, perfluoroalkyl (C4 to C12) sulfonic acids and metal salts thereof, perfluorooctanesulfonic acid diethanolamide, N-propyl-N- ( 2-Hydroxyethyl) Perful Olooctanesulfonamide, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt, perfluoroalkyl (C6-C10) -N-ethylsulfonylglycine salt, monoperfluoroalkyl (C6-C16) ethyl phosphate, etc. Can be mentioned.
Product names include Surflon S-111, S-112, S-113 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-93, FC-95, FC-98, FC-129 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-101. DS-102 (manufactured by Daikin Industries, Ltd.), Megafac F-110, F-120, F-113, F-191, F-812, F-833 (manufactured by Dainippon Ink, Inc.), Xtop EF-102, 103, 104, 105, 112, 123A, 123B, 306A, 501, 201, 204 (manufactured by Tochem Products), and Fgentent F-100, F150 (manufactured by Neos).

また、カチオン性界面活性剤としては、フルオロアルキル基を右する脂肪族1級、2級もしくは2級アミン酸、パーフルオロアルキル(C6−C10)スルホンアミドプロピルトリメチルアンモニウム塩などの脂肪族4級アンモニウム塩、ベンザルコニウム塩、塩化ベンゼトニウム、ピリジニウム塩、イミダゾリニウム塩、商品名としてはサーフロンS−121(旭硝子社製)、フロラードFC−135(住友3M社製)、ユニダインDS−202(ダイキンエ業杜製)、メガファックF−150、F−824(大日本インキ社製)、エクトップEF−132(トーケムプロダクツ社製)、フタージェントF−300(ネオス社製)などが挙げられる。   Moreover, as the cationic surfactant, aliphatic quaternary ammonium such as aliphatic primary, secondary or secondary amic acid, perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salt which has a right fluoroalkyl group is used. Salts, benzalkonium salts, benzethonium chloride, pyridinium salts, imidazolinium salts, trade names include Surflon S-121 (Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-135 (Sumitomo 3M Co., Ltd.), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Smoke), Megafac F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footage F-300 (Neos), and the like.

樹脂微粒子は、水系媒体中で形成されるトナー母体粒子を安定化させるために加えられる。このために、トナー母体粒子の表面上に存在する被覆率が10〜90%の範囲になるように加えられることが好ましい。例えば、ポリメタクリル酸メチル微粒子1μm、及び3μm、ポリスチレン微粒子0.5μm及び2μm、ポリ(スチレン―アクリロニトリル)微粒子1μm、商品名では、PB−200H(花王社製)、SGP(総研社製)、テクノポリマーSB(積水化成品工業社製)、SGP−3G(総研社製)、ミクロパール(積水ファインケミカル社製)等がある。
また、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等の無機化合物分散剤も用いることができる。
The resin fine particles are added to stabilize the toner base particles formed in the aqueous medium. For this reason, it is preferable to add so that the coverage existing on the surface of the toner base particles is in the range of 10 to 90%. For example, polymethyl methacrylate fine particles 1 μm and 3 μm, polystyrene fine particles 0.5 μm and 2 μm, poly (styrene-acrylonitrile) fine particles 1 μm, trade names are PB-200H (manufactured by Kao), SGP (manufactured by Soken), Techno Examples include polymer SB (manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.), SGP-3G (manufactured by Sokensha), and micropearl (manufactured by Sekisui Fine Chemical Co., Ltd.).
In addition, inorganic compound dispersants such as tricalcium phosphate, calcium carbonate, titanium oxide, colloidal silica, and hydroxyapatite can also be used.

上記の樹脂微粒子、無機化合物分散剤と併用して使用可能な分散剤として、高分子系保護コロイドにより分散液滴を安定化させても良い。例えばアクリル酸、メタクリル酸、α−シアノアクリル酸、α−シアノメタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、フマール酸、マレイン酸または無水マレイン酸などの酸類、あるいは水酸基を含有する(メタ)アクリル系単量体、例えばアクリル酸−β−ヒドロキシエチル、メタクリル酸−β−ヒドロキシエチル、アクリル酸−β−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−β−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、メタクリル酸−γ−ヒドロキシプロピル、アクリル酸−3−クロロ2−ヒドロキシプロビル、メタクリル酸−3−クロロ−2−ヒドロキシプロピル、ジエチレングリコールモノアクリル酸エステル、ジエチレングリコールモノメタクリル酸エステル、グリセリンモノアクリル酸エステル、グリセリンモノメタクリル酸エステル、N−メチロールアクリルアミド、N−メチロールメタクリルアミドなど、ビニルアルコールまたはビニルアルコールとのエーテル類、例えばビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル、ビニルプロピルエーテルなど、またはビニルアルコールとカルボキシル基を含有する化合物のエステル類、例えば酢酸ビニル、プロピオン酸ビニル、酪酸ビニルなど、アクリルアミド、メタクリルアミド、ジアセトンアクリルアミドあるいはこれらのメチロール化合物、アクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドなどの酸クロライド類、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルイミダゾール、エチレンイミンなどの含窒素化合物、またはその複素環を有するものなどのホモポリマーまたは共重合体、ポリオキシエチレン、ポリオキシプロピレン、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシプロピレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルキルアミド、ポリオキシプロピレンアルキルアミド、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンラウリルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルフェニルエステル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエステルなどのポリオキシエチレン系、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース類などが使用できる。   As a dispersant that can be used in combination with the above resin fine particles and inorganic compound dispersant, 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 and other (meth) acrylic monomers containing hydroxyl groups Bodies such as acrylic acid-β-hydroxyethyl, methacrylic acid-β-hydroxyethyl, acrylic acid-β-hydroxypropyl, methacrylic acid-β-hydroxypropyl, acrylic acid-γ-hydroxypropyl, methacrylic acid-γ-hydroxy Propyl, acrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, methacrylic acid-3-chloro-2-hydroxypropyl, diethylene glycol monoacrylate, diethylene glycol monomethacrylate, glycerol monoacrylate, glycerol monomethacrylate Luric acid esters, 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 compounds containing vinyl alcohol and a carboxyl group Esters such as vinyl acetate, vinyl propionate, vinyl butyrate, acrylamide, methacrylamide, diacetone acrylamide or their methylol compounds, acid chlorides such as acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride, vinyl pyridine, vinyl pyrrolidone, vinyl Nitrogen compounds such as imidazole and ethyleneimine, or homopolymers or copolymers such as those having a heterocyclic ring thereof, polyoxyethylene, poly Xoxypropylene, polyoxyethylene alkylamine, polyoxypropylene alkylamine, polyoxyethylene alkylamide, polyoxypropylene alkylamide, polyoxyethylene nonylphenyl ether, polyoxyethylene lauryl phenyl ether, polyoxyethylene stearyl phenyl ester, polyoxy Polyoxyethylenes such as ethylene nonylphenyl ester, celluloses such as methyl cellulose, hydroxyethyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose can be used.

分散の方法としては特に限定されるものではないが、低速せん断式、高速せん断式、摩擦式、高圧ジェット式、超音波などの公知の設備が適用できる。この中でも、分散体の粒径を2〜20μmにするために高速せん断式が好ましい。高速せん断式分散機を使用した場合、回転数は特に限定はないが、通常1000〜30000rpm、好ましくは5000〜20000rpmである。分散時間は特に限定はないが、バッチ方式の場合は、通常0.1〜5分である。分散時の温度としては、通常、0〜150℃(加圧下)、好ましくは40〜98℃である。   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. Among these, the high-speed shearing method is preferable in order to make the particle size of the dispersion 2 to 20 μm. When a high-speed shearing disperser is used, the 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.

3)乳化液の作製と同時に、アミン類(B)を添加し、イソシアネート基を有するポリエステルプレポリマー(A)との反応を行わせる。
この反応は、分子鎖の架橋及び/又は伸長を伴う。反応時間は、ポリエステルプレポリマー(A)の有するイソシアネート基構造とアミン類(B)との反応性により選択されるが、通常10分〜40時間、好ましくは2〜24時間である。
反応温度は、通常、0〜150℃、好ましくは40〜98℃である。また、必要に応じて公知の触媒を使用することができる。具体的にはジブチルチンラウレート、ジオクチルチンラウレートなどが挙げられる。
3) At the same time as the preparation of the emulsion, the amines (B) are added to cause a reaction with the polyester prepolymer (A) having an isocyanate group.
This reaction involves molecular chain crosslinking and / or elongation. The reaction time is selected depending on the reactivity between the isocyanate group structure of the polyester prepolymer (A) and the amines (B), but is usually 10 minutes to 40 hours, preferably 2 to 24 hours.
The reaction temperature is generally 0 to 150 ° C, preferably 40 to 98 ° C. Moreover, a well-known catalyst can be used as needed. Specific examples include dibutyltin laurate and dioctyltin laurate.

4)反応終了後、乳化分散体(反応物)から有機溶媒を除去し、洗浄、乾燥してトナー母体粒子を得る。
有機溶媒を除去するためには、系全体を徐々に層流の攪拌状態で昇温し、一定の温度域で強い攪拌を与えた後、脱溶媒を行うことで紡錘形のトナー母体粒子が作製できる。また、分散安定剤としてリン酸カルシウム塩などの酸、アルカリに溶解可能な物を用いた場合は、塩酸等の酸により、リン酸カルシウム塩を溶解した後、水洗するなどの方法によって、トナー母体粒子からリン酸カルシウム塩を除去する。その他酵素による分解などの操作によっても除去できる。
4) After completion of the reaction, the organic solvent is removed from the emulsified dispersion (reactant), washed and dried to obtain toner base particles.
In order to remove the organic solvent, the temperature of the entire system is gradually raised in a laminar stirring state, and after giving strong stirring in a certain temperature range, the solvent base is removed to produce spindle-shaped toner base particles. . Further, when an acid such as calcium phosphate salt or an alkali-soluble material is used as the dispersion stabilizer, the calcium phosphate salt is dissolved from the toner base particles by a method such as dissolving the calcium phosphate salt with an acid such as hydrochloric acid and washing with water. Remove. It can also be removed by operations such as enzymatic degradation.

5)上記で得られたトナー母体粒子に、荷電制御剤を打ち込み、ついで、シリカ微粒子、酸化チタン微粒子等の無機微粒子を外添させ、トナーを得る。
荷電制御剤の打ち込み、及び無機微粒子の外添は、ミキサー等を用いた公知の方法によって行われる。
これにより、小粒径であって、粒径分布のシャープなトナーを容易に得ることができる。さらに、有機溶媒を除去する工程で強い攪拌を与えることで、真球状からラクビーボール状の間の形状を制御することができ、さらに、表面のモフォロジーも滑らかなものから梅干形状の間で制御することができる。
5) A charge control agent is injected into the toner base particles obtained above, and then inorganic fine particles such as silica fine particles and titanium oxide fine particles are externally added to obtain a toner.
The injection of the charge control agent and the external addition of the inorganic fine particles are performed by a known method using a mixer or the like.
Thereby, a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution can be easily obtained. Furthermore, by giving strong agitation in the process of removing the organic solvent, the shape between the true spherical shape and the rugby ball shape can be controlled, and the surface morphology is also controlled between the smooth shape and the umeboshi shape. be able to.

本発明に係るトナーの形状は略球形状であり、以下の形状規定によって表すことができる。
図5は、本発明の画像形成装置が用いるトナーの形状を模式的に示す図である。図5において、略球形状のトナーを長軸r1、短軸r2、厚さr3(但し、r1≧r2≧r3とする。)で規定するとき、本発明のトナーは、長軸と短軸との比(r2/r1)((b)参照)が0.5〜1.0で、厚さと短軸との比(r3/r2)((c)参照)が0.7〜1.0の範囲にあることが好ましい。長軸と短軸との比(r2/r1)が0.5未満では、真球形状から離れるためにドット再現性及び転写効率が劣り、高品位な画質が得られなくなる。また、厚さと短軸との比(r3/r2)が0.7未満では、扁平形状に近くなり、球形トナーのような高転写率は得られなくなる。特に、厚さと短軸との比(r3/r2)が1.0では、長軸を回転軸とする回転体となり、トナーの流動性を向上させることができる。
なお、r1、r2、r3は、走査型電子顕微鏡(SEM)で、視野の角度を変えて写真を撮り、観察しながら測定した。
The toner according to the present invention has a substantially spherical shape and can be represented by the following shape rule.
FIG. 5 is a diagram schematically showing the shape of the toner used by the image forming apparatus of the present invention. In FIG. 5, when a substantially spherical toner is defined by a major axis r1, a minor axis r2, and a thickness r3 (where r1 ≧ r2 ≧ r3), the toner of the present invention has a major axis and a minor axis. Ratio (r2 / r1) (see (b)) is 0.5 to 1.0, and ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) (see (c)) is 0.7 to 1.0. It is preferable to be in the range. When the ratio of the major axis to the minor axis (r2 / r1) is less than 0.5, the dot reproducibility and transfer efficiency are inferior because of being away from the true spherical shape, and high-quality image quality cannot be obtained. On the other hand, if the ratio of thickness to minor axis (r3 / r2) is less than 0.7, the shape is close to a flat shape, and a high transfer rate like a spherical toner cannot be obtained. In particular, when the ratio of the thickness to the minor axis (r3 / r2) is 1.0, the rotating body has a major axis as a rotation axis, and the fluidity of the toner can be improved.
Note that r1, r2, and r3 were measured with a scanning electron microscope (SEM) while changing the angle of field of view and taking pictures.

1 画像形成装置
2 プロセスカートリッジ
3 感光体
4 露光装置
10 帯電装置
11 帯電ローラ
12 帯電ローラ加圧バネ
13 帯電クリーナローラ
14 帯電クリーナローラ加圧バネ
20 クリーニング装置
21 クリーニングブレード
22 廃トナー回収コイル
30 潤滑剤塗布装置
31 ブラシローラ
32 潤滑剤
33 加圧バネ
34 潤滑剤塗布ブレード
40 現像装置
50 転写装置
51 中間転写ベルト
52 一次転写ローラ
531、532、533、534 支持ローラ
54 二次転写ローラ
55 中間転写ベルトクリーニング装置
60 給紙装置
61 給紙ユニット
62 給紙ローラ
63 レジストローラ
64 排紙ローラ
65 排紙ストック部
70 定着装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 2 Process cartridge 3 Photoconductor 4 Exposure apparatus 10 Charging apparatus 11 Charging roller 12 Charging roller pressurizing spring 13 Charging cleaner roller 14 Charging cleaner roller pressurizing spring 20 Cleaning device 21 Cleaning blade 22 Waste toner collection coil 30 Lubricant Coating device 31 Brush roller 32 Lubricant 33 Pressure spring 34 Lubricant coating blade 40 Developing device 50 Transfer device 51 Intermediate transfer belt 52 Primary transfer roller 531, 532, 533, 534 Support roller 54 Secondary transfer roller 55 Intermediate transfer belt cleaning Device 60 Paper feed device 61 Paper feed unit 62 Paper feed roller 63 Registration roller 64 Paper discharge roller 65 Paper discharge stock unit 70 Fixing device

特開2001−305907号公報JP 2001-305907 A

Claims (9)

ローラ形状の帯電部材を像担持体に接触又は近接に配置して、像担持体を帯電させる帯電装置と、
像担持体上の付着物をクリーニングするクリーニング装置の下流側に、
潤滑剤と、
潤滑剤を像担持体に塗布する塗布ローラと、
像担持体上に塗布された潤滑剤を伸展させて薄層を形成する均し部材とを備えた潤滑剤塗布装置を搭載する画像形成装置において、
前記均し部材は、シート状に形成した弾性体で、エッジ部をカウンタ姿勢で押し当てられていて、
前記クリーニング装置は、像担持体に当接してクリーニングするクリーニング部材を備え、前記クリーニング部材が像担持体に対して当接と離間する動作が可能であり、画像形成装置が保持する情報に応じて、クリーニング部材の像担持体に対する当接と離間の動作が制御されている
ことを特徴とする画像形成装置。
A charging device for charging the image carrier by placing a roller-shaped charging member in contact with or in proximity to the image carrier;
On the downstream side of the cleaning device that cleans deposits on the image carrier,
A lubricant,
An application roller for applying a lubricant to the image carrier;
In an image forming apparatus equipped with a lubricant application device provided with a leveling member that extends a lubricant applied on an image carrier to form a thin layer,
The leveling member is an elastic body formed in a sheet shape, and the edge portion is pressed in a counter posture,
The cleaning device includes a cleaning member that contacts and cleans the image carrier, and the cleaning member can move away from and contact the image carrier, depending on information held by the image forming apparatus. An image forming apparatus, wherein the operation of contacting and separating the cleaning member with respect to the image carrier is controlled.
請求項1に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、形成する画像の面積をカウントするカウント手段が搭載されており、
前記画像形成装置が保持する情報は、前記カウント手段による情報である
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus includes a counting unit that counts an area of an image to be formed.
The information held by the image forming apparatus is information by the counting unit.
請求項2に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、前記カウント手段によるカウント値が所定以下であった時は、クリーニング部材を離間させる
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 2.
The image forming apparatus is characterized in that the cleaning member is separated when the count value by the counting means is not more than a predetermined value.
請求項1ないし3のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置が保持する情報は、画像形成装置が有する画像データを基に、トナーを付着すべき画素である印字画素の数をカウントした情報である
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to any one of claims 1 to 3,
The information held by the image forming apparatus is information obtained by counting the number of print pixels, which are pixels to which toner is attached, based on image data of the image forming apparatus.
請求項1ないし4のいずれかに記載の画像形成装置において、
帯電装置、現像装置、クリーニング装置、潤滑剤塗布装置の少なくとも1つと像担持体とを一体に構成して、画像形成装置本体に着脱可能としたプロセスカートリッジ形態である
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
An image forming apparatus comprising a process cartridge in which at least one of a charging device, a developing device, a cleaning device, and a lubricant coating device and an image carrier are integrally formed and detachable from a main body of the image forming device. .
請求項1ないし5のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置で用いられるトナーは、体積平均粒径が3〜8μmで、体積平均粒径(Dv)と個数平均粒径(Dn)との比(Dv/Dn)が1.00〜1.40の範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The toner used in the developing device has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm and a ratio (Dv / Dn) of the volume average particle diameter (Dv) to the number average particle diameter (Dn) of 1.00 to 1.40. An image forming apparatus characterized by being in the range.
請求項1ないし6のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置で用いられるトナーは、形状係数SF−1が100〜180の範囲にあり、形状係数SF−2が100〜180の範囲にある
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The image forming apparatus, wherein the toner used in the developing device has a shape factor SF-1 in the range of 100 to 180 and a shape factor SF-2 in the range of 100 to 180.
請求項1ないし7のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置で用いられるトナーは、少なくとも、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、離型剤とを有機溶媒中に分散させたトナー材料液を、水系媒体中で架橋及び/又は伸長反応させて得られるトナーである
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The toner used in the developing device is obtained by crosslinking a toner material liquid in which at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, polyester, a colorant, and a release agent is dispersed in an organic solvent in an aqueous medium. And / or a toner obtained by an extension reaction.
請求項1ないし8のいずれかに記載の画像形成装置において、
前記現像装置で用いられるトナーは、略球形状である
ことを特徴とする画像形成装置。
The image forming apparatus according to claim 1,
The toner used in the developing device has a substantially spherical shape.
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