JP4815201B2 - Process cartridge and image forming apparatus provided with process cartridge - Google Patents
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本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンターなどの画像形成装置に用いられるプロセスカートリッジにおよびプロセスカートリッジを備えた画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a process cartridge used in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a printer, and an image forming apparatus including the process cartridge.
像担持体たる感光体と画像形成に必要なプロセスを行う、例えば、帯電手段、現像手段、クリーニング部材等のプロセス手段を一体的に支持し、画像形成装置本体に対して着脱可能にしたプロセスカートリッジが知られている。プロセスカートリッジを用いることで、各プロセス手段の修理が必要になったときや、寿命を迎えたときに、プロセスカートリッジそのものを交換することで、画像形成装置を継続使用することができるようになった。また、交換作業のみでよいため、サービスマンがユーザのもとにてかかる作業時間を短縮することができ、場合によってはサービスマンが出向かなくともユーザーが容易に交換することができるようになった。 A process cartridge that performs a process necessary for image formation with a photoreceptor as an image carrier, for example, a process cartridge that integrally supports process means such as a charging means, a developing means, and a cleaning member, and is detachable from the image forming apparatus main body. It has been known. By using a process cartridge, it becomes possible to continue to use the image forming apparatus by replacing the process cartridge itself when it becomes necessary to repair each process means or when the service life is reached. . In addition, since only the replacement work is required, the work time required by the service person can be shortened, and in some cases, the user can easily replace the service person without going to the service person. It was.
この画像形成装置で、高品位の画像を形成するためには、プロセスカートリッジを構成するいずれのプロセス手段も精度良く組み立てなければならない。とくに、クリーニング部材であるクリーニングブレードを感光体に精度良く当接させないと、以下のような不具合が生じる。すなわち、当接圧、当接角度等の当接条件が長手方向で異なってしまいクリーニング不良が生じてしまう。クリーニング不良が生じると、画像の黒ベタ部又はハーフトーン部に白い斑点が生じたり、ぼそついて粒状性が粗くなったりする異常画像が発生する。 In order to form a high-quality image with this image forming apparatus, any process means constituting the process cartridge must be assembled with high accuracy. In particular, if the cleaning blade as a cleaning member is not brought into contact with the photoconductor with high accuracy, the following problems occur. That is, contact conditions such as contact pressure and contact angle vary in the longitudinal direction, resulting in poor cleaning. When the cleaning failure occurs, an abnormal image is generated in which white spots are formed in the black solid portion or the halftone portion of the image, or the graininess is roughened.
特許文献１には、像担持体たる感光体とクリーニング部材たるクリーニングブレードとを枠体に保持したプロセスカートリッジが記載されている。この特許文献１のプロセスカートリッジは、感光体の一端を支持して位置決めする第１側板と、他端を支持して位置決めする第２側板とを備えている。第１側板及び第２側板には、クリーニングブレードの弾性部材を保持する保持板の一方の面と密着して、クリーニングブレードを位置決めする当接部たる当接面が設けられている。この当接面は、クリーニングブレードが感光体に対して所定の当接角度、当接圧で当接できるように形成してある。この当接面に上記一方の面が密着するようにしてクリーニングブレードの保持板を取り付ける。これにより、精度良くクリーニングブレードを感光体に当接させることができる。 Patent Document 1 describes a process cartridge in which a photoconductor as an image carrier and a cleaning blade as a cleaning member are held in a frame. The process cartridge of Patent Document 1 includes a first side plate that supports and positions one end of a photoreceptor, and a second side plate that supports and positions the other end. The first side plate and the second side plate are provided with contact surfaces as contact portions for positioning the cleaning blade in close contact with one surface of the holding plate for holding the elastic member of the cleaning blade. The contact surface is formed so that the cleaning blade can contact the photosensitive member with a predetermined contact angle and contact pressure. The holding plate of the cleaning blade is attached so that the one surface is in close contact with the contact surface. Thereby, the cleaning blade can be brought into contact with the photoconductor with high accuracy.
図２１は、特許文献１のプロセスカートリッジの分解斜視図である。図に示すように、特許文献１のプロセスカートリッジは、図中手前側の第１側板８１１と、長手方向に延びる補強部８１３と、図中奥側の感光体仮置き部８１４を有する奥側側板８１５とからなる枠体８１０を有している。感光体８２０の手前側の回転軸８２１を枠体８１０の第１側板８１１の軸受部８１６に挿入し、奥側の回転軸８２１を奥側側板８１５の仮置き部８１４に仮置きする。次に、第２側板８３０の軸受部８３２に感光体８２０の奥側の回転軸８２２を挿入するとともに、第２側板８３０を枠体８１０の奥側側板８１５に固定する。そして、第１側板８１１の当接面８１２と、第２側板８３０の当接面８３１に、クリーニングブレード８４０の保持板８４１を当接させて、固定することで、プロセスカートリッジが組み立てられる。
FIG. 21 is an exploded perspective view of the process cartridge of Patent Document 1. FIG. As shown in the drawing, the process cartridge of Patent Document 1 includes a first side plate 811 on the front side in the drawing, a reinforcing
しかしながら、図に示すように、特許文献１のプロセスカートリッジにおいては、感光体８２０及びクリーニングブレード８４１を位置決めする第１側板８１１と第２側板８３０とが別体で構成されている。このため、第２側板８３０と枠体８１０との間で組付け誤差が生じる場合がある。その結果、第２側板８３０の当接面８３１と第１側板８１１の当接面８１２とが平行でなくなるおそれがある。第１側板８１１の当接面８１２と第２側板８３０の当接面８３１とが平行でない状態でクリーニングブレード８４０を第１側板８１１の当接面８１２と第２側板８３０の当接面８３１とに当接させて固定すると、クリーニングブレード８４０がねじれた状態で固定されてしまう。クリーニングブレード８４０がねじれた状態で固定されてしまうと、クリーニングブレード８４０の長手方向で感光体８２０との当接圧、当接角度等の当接条件が異なってしまう。より具体的に説明すると、クリーニングブレード８４０の第１側板付近と、第２側板付近は、それぞれ当接面８１２、８３１に当接して位置決めされているので、所定の当接条件で感光体８２０と当接している。ところが、クリーニングブレード８４０の中央部分は、クリーニングブレード８４０のねじれにより、所定の当接条件で感光体８２０と当接することができない。その結果、長手方向で精度良くクリーニングブレード８４０を感光体８２０に当接させることができず、クリーニング不良が生じるのである。
However, as shown in the figure, in the process cartridge of Patent Document 1, the first side plate 811 and the
本発明は、以上の背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、クリーニング部材を第１側板の当接部および第２側板の当接部に当接させて固定したときの、クリーニング部材のねじれを抑制することができるプロセスカートリッジおよびプロセスカートリッジを備えた画像形成装置を提供することである。 The present invention has been made in view of the above background, and the object thereof is when the cleaning member is fixed in contact with the contact portion of the first side plate and the contact portion of the second side plate. A process cartridge capable of suppressing twisting of a cleaning member and an image forming apparatus including the process cartridge are provided.
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、像担持体と、該像担持体上の転写残トナーを除去するクリーニング部材を備えたクリーニング手段とを枠体内に備え、画像形成装置に対して着脱可能に構成したプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段および上記像担持体が、それぞれ上記枠体に対して取り外し可能に構成し、上記枠体は、該像担持体の一端を支持する第１側板と、該像担持体の他端を支持する第２側板とを備え、該第１側板および該第２側板は、該クリーニング部材と当接して該クリーニング部材を該像担持体に対して位置決めする当接部と、上記像担持体の軸を受ける軸受が嵌合する軸受部とを有し、上記枠体の上記第１側板と上記第２側板とを、モールド成形で一体成形し、上記像担持体の軸は、上記像担持体に対して取り外し可能に構成され、この軸の一端に上記軸受が嵌合しており、上記像担持体に上記軸を貫通して、他端が上記第１側板および第２側板の一方の軸受部に嵌合された軸受に挿入し、上記軸の一端に嵌合した軸受を他方の軸受部に嵌合させたことを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１のプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング部材は、上記像担持体の長手方向に平行に延びて該像担持体と当接するように配置されるクリーニングブレードであることを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項２のプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニングブレードは、弾性体と該弾性体を保持する保持部材とで構成されており、該保持部材の一方の面が上記当接部と当接するものであって、該弾性体は、該保持部材の該当接部と当接する面側に固着されていることを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３のプロセスカートリッジにおいて、上記クリーニング手段は、上記クリーニングブレードが除去した転写残トナーを収容する収容部を備え、該収容部を上記保持部材に取り付けたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１または２のプロセスカートリッジにおいて、上記第１側板および第２側板は、上記像担持体を回転自在に支持する軸受を備えるように構成したことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５のプロセスカートリッジにおいて、上記当接部を上記軸受の近傍に設けたことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６いずれかのプロセスカートリッジにおいて、上記像担持体に潤滑剤を塗布する塗布手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項８の発明は、請求項７のプロセスカートリッジにおいて、潤滑剤を収容する潤滑剤収容部を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項９の発明は、請求項７または８のプロセスカートリッジにおいて、上記像担持体に塗布された潤滑剤を薄層化する薄層化手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１０の発明は、請求項９のプロセスカートリッジにおいて、上記薄層化手段を、上記像担持体の長手方向に平行に延びて該像担持体と当接するように配置されるエラストマー製のブレードとしたことを特徴とするものである。
また、請求項１１の発明は、請求項１０のプロセスカートリッジにおいて、上記薄層化手段と上記クリーニング部材とをそれぞれ個別にプロセスカートリッジに対して取り付け／取り外し可能に構成し、プロセスカートリッジを組み立てる際は、上記像担持体を組付けてから、少なくとも該薄層化手段および該クリーニング部材のいずれか一方を組付けるよう構成したことを特徴とするものである。
また、請求項１２の発明は、請求項１乃至１１いずれかのプロセスカートリッジにおいて、上記像担持体を帯電する帯電手段を備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１３の発明は、請求項１乃至１２いずれかのプロセスカートリッジにおいて、上記帯電手段に対して直流に交流を重畳した電圧を印加することを特徴とするものである。
また、請求項１４の発明は、請求項１乃至１３いずれかのプロセスカートリッジを備えたことを特徴とするものである。
また、請求項１５の発明は、請求項１４の画像形成装置において、トナー像形成のために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ものである。
また、請求項１６の発明は、請求項１４または１５の画像形成装置において、上記トナーは形状係数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ものである。
また、請求項１７の発明は、請求項１４乃至１６いずれかの画像形成装置において、上記トナーは、ガラス転移温度が４５〜６５℃、流出開始温度が９０〜１１５℃の範囲にあることを特徴とするものである。
また、請求項１８の発明は、請求項１４乃至１７のいずれかの画像形成装置において、上記トナーは、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上の微粒子を外添加して得られるトナーであることを特徴とするものである。
また、請求項１９の発明は、請求項１４乃至１８いずれかの画像形成装置において、上記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、ポリエステルと、着色剤、離型剤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ものである。
In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to a first aspect of the present invention includes an image carrier and a cleaning unit including a cleaning member for removing transfer residual toner on the image carrier. In the process cartridge configured to be detachable, the cleaning unit and the image carrier are configured to be removable from the frame body, and the frame body supports a first end of the image carrier. A side plate and a second side plate for supporting the other end of the image carrier, wherein the first side plate and the second side plate are in contact with the cleaning member to position the cleaning member relative to the image carrier. a contact portion for bearing receiving a shaft of said image bearing member and a bearing portion fitted, and said first side plate and the second side plate of the frame body, and integrally molded with molding, the The axis of the image carrier is the above image It is configured to be detachable from the holding body, the bearing is fitted to one end of the shaft, the shaft is passed through the image carrier, and the other end is one of the first side plate and the second side plate. This is characterized in that a bearing fitted to one end of the shaft is fitted to the other bearing portion and inserted into a bearing fitted to the other bearing portion .
According to a second aspect of the present invention, in the process cartridge according to the first aspect, the cleaning member is a cleaning blade disposed so as to extend in parallel with a longitudinal direction of the image carrier and to contact the image carrier. It is characterized by this.
According to a third aspect of the present invention, in the process cartridge of the second aspect, the cleaning blade includes an elastic body and a holding member that holds the elastic body, and one surface of the holding member has the contact surface. The elastic body is fixed to the surface of the holding member that contacts the corresponding contact portion.
According to a fourth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the third aspect, the cleaning means includes a storage portion that stores the transfer residual toner removed by the cleaning blade, and the storage portion is attached to the holding member. It is characterized by.
According to a fifth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the first or second aspect, the first side plate and the second side plate include a bearing that rotatably supports the image carrier. To do.
According to a sixth aspect of the present invention, in the process cartridge of the fifth aspect, the contact portion is provided in the vicinity of the bearing.
According to a seventh aspect of the present invention, in the process cartridge according to any of the first to sixth aspects, an application means for applying a lubricant to the image carrier is provided.
According to an eighth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the seventh aspect, a lubricant accommodating portion for accommodating a lubricant is provided.
According to a ninth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the seventh or eighth aspect, the apparatus further comprises a thinning means for thinning the lubricant applied to the image carrier.
According to a tenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to the ninth aspect, the thinning means is made of an elastomer arranged so as to extend in parallel with the longitudinal direction of the image carrier and to contact the image carrier. It is characterized by the fact that it is a blade.
The invention of
According to a twelfth aspect of the present invention, in the process cartridge according to any one of the first to eleventh aspects, a charging means for charging the image carrier is provided.
According to a thirteenth aspect of the present invention, in the process cartridge according to any one of the first to twelfth aspects, a voltage obtained by superimposing an alternating current on a direct current is applied to the charging means.
A fourteenth aspect of the invention is characterized in that the process cartridge according to any one of the first to thirteenth aspects is provided.
According to a fifteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourteenth aspect, the toner used for toner image formation has a volume average particle diameter of 3 to 8 μm, a volume average particle diameter (Dv) and a number average particle diameter. The ratio (Dv / Dn) to the diameter (Dn) is in the range of 1.00 to 1.40.
According to a sixteenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to the fourteenth or fifteenth aspect, the toner 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. It is characterized by this.
According to a seventeenth aspect of the present invention, in the image forming apparatus according to any one of the fourteenth to sixteenth aspects, the toner has a glass transition temperature of 45 to 65 ° C and an outflow start temperature of 90 to 115 ° C. It is what.
The invention according to claim 18 is the image forming apparatus according to any one of
The invention according to claim 19 is the image forming apparatus according to any one of
請求項１乃至１９の発明によれば、一体物で第１側板および第２側板とを形成したので、第２側板の組付け誤差が生じることがない。その結果、クリーニング部材を第１側板の当接部および第２側板の当接部に当接させて固定したときの、クリーニング部材のねじれを抑制することができる。従って、像担持体とクリーニング部材との当接圧や当接角度などの当接条件が、長手方向で異なることが抑制される。よって、長手方向で精度良くクリーニング部材を感光体に当接させることができ、クリーニング不良を抑制することができる。 According to the invention of claims 1 to 19, since the first side plate and the second side plate are formed as a single body, an assembly error of the second side plate does not occur. As a result, the cleaning member can be prevented from being twisted when the cleaning member is brought into contact with and fixed to the contact portion of the first side plate and the contact portion of the second side plate. Accordingly, it is possible to suppress contact conditions such as contact pressure and contact angle between the image carrier and the cleaning member from being different in the longitudinal direction. Therefore, the cleaning member can be brought into contact with the photoconductor with accuracy in the longitudinal direction, and defective cleaning can be suppressed.
以下、本発明を、画像形成装置である電子写真複写機（以下、単に「複写機」という。）に適用した一実施形態について説明する。なお、本実施形態では、いわゆるタンデム型の中間転写方式を採用した電子写真式の複写機を例に挙げて説明するが、これに限られるものではない。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) as an image forming apparatus will be described. In this embodiment, an electrophotographic copying machine employing a so-called tandem type intermediate transfer system will be described as an example, but the present invention is not limited to this.
まず、本実施形態１に係る複写機全体の構成について図１および図２に基づき説明する。図１は、本実施形態に係る複写機の概略構成図であり、図２は、プロセスカートリッジの概略構成図である。
図１に示するように画像形成装置１００は、本体内に並列された４個のプロセスカートリッジ２００（Ｙ、Ｃ、Ｍ、Ｋ）、無端状の中間転写ベルト６２、２次転写ローラ６５、プロセスカートリッジにトナーを供給する各色のトナーボトル５９などを備えている。なお、プロセスカートリッジ２００は、像担持体１０、クリーニング部材であるクリーニングモジュール２０、帯電手段である帯電モジュール３０、現像手段である現像モジュール５０などを備える。なお、クリーニング部材、帯電手段、現像手段などの各プロセス手段の詳細については、後述する。
First, the configuration of the entire copying machine according to the first embodiment will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment, and FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a process cartridge.
As shown in FIG. 1, the
中間転写ベルト６２は、各像担持体である感光体１０の上方に位置し、中間転写ベルト６２の下側の走行辺が各感光体１０の周面に当接している。中間転写ベルト６２は、各感光体１０の表面にそれぞれ形成された互いに異なる色のトナー像が重ねて転写される転写材の一例を構成するものである。各感光体１０上にトナー像を形成し、そのトナー像を中間転写ベルト６２に転写する構成は、そのトナー像の色が異なるだけで、実質的に全て同一である。感光体１０は図２における時計方向に回転駆動され、このとき帯電電圧を印加された帯電手段である帯電モジュール３０によって感光体１０が所定の極性に帯電される。帯電後の感光体１０には、図１に示した光書き込み装置４０から出射する光変調されたレーザビームＬが照射され、これによって感光体１０に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像手段である現像モジュール５０によって各色のトナー像として可視像化される。
The intermediate transfer belt 62 is positioned above the
中間転写ベルト６２を挟んで、感光体１０と反対側に一次転写ローラ６１が配置され、この一次転写ローラ６１に転写電圧が印加されることにより、感光体１０上のトナー像が、回転する中間転写ベルト６２上に一次転写される。トナー像転写後の感光体１０上に付着する転写残トナーはクリーニング部材であるクリーニングモジュール２０によって除去される。クリーニング部材の下流側には感光体１０上に潤滑剤を塗布し、感光体１０表面の磨耗を低減し、クリーニング性を上げる潤滑剤の塗布手段たるブラシローラ７０を備える。
A primary transfer roller 61 is disposed on the opposite side of the
図１に示すように、画像形成装置本１００体内の下部には、例えば転写紙より成る記録媒体を収容した給紙カセットを有する給紙装置１３０が配置され、所定のタイミングで中間転写ベルト６２の部分と、これに対置された二次転写ローラ６５との間に給送される。このとき、二次転写ローラ６５には図示しない電源から所定の転写電圧が印加され、これによって中間転写ベルト６２上の合成トナー像が記録媒体に二次転写される。
As shown in FIG. 1, a
合成トナー像を二次転写された記録媒体はさらに上方に搬送されて定着装置９０を通り、このとき記録媒体上のトナー像が熱と圧力の作用により定着される。定着装置９０を通過した記録媒体は、排紙ローラ対によって、画像形成装置本体１００の上部の排紙部に排出される。
The recording medium onto which the composite toner image has been secondarily transferred is further conveyed upward and passes through the fixing
本実施形態では、クリーニング部材、帯電手段、現像手段などの各プロセス手段をそれぞれモジュール化し、プロセスカートリッジを画像形成装置本体から取り外した状態において各プロセスモジュールをモジュール単位で交換できるようにしている。よって、まだ使えるプロセス手段をプロセスカートリッジの寿命と共に廃棄することによる資源の無駄を防げる。本実施形態によると、ユーザー又はサービスマンはプロセスカートリッジ単位で交換することも、プロセスモジュール単位で交換することもでき、非常に使い勝手がよい。 In this embodiment, each process unit such as a cleaning member, a charging unit, and a developing unit is modularized so that each process module can be replaced in a module unit in a state where the process cartridge is detached from the image forming apparatus main body. Therefore, it is possible to prevent waste of resources by disposing process means that can still be used with the life of the process cartridge. According to the present embodiment, the user or service person can exchange the process cartridge unit or the process module unit, which is very convenient.
本実施形態では、図２に示すように、プロセスカートリッジ２００は、枠体２１０に、少なくとも像担持体である感光体１０とクリーニング部材たるクリーニングモジュール２０とを備えている。クリーニングモジュール２０は、クリーニングブレード２２、入り口シール２３、転写残トナー収容部２６などと一緒に一体的にされ、クリーニングブレード２２は、後述する保持板２１と弾性部材とで構成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the
図３は、プロセスカートリッジの枠体２１０の概略構成図である。この枠体２１０は、図示手前側の側板２２０（第１側板）から奥側の側板２５０（第２側板）まで感光体１０の長手方向に一体的に設けられている。また、枠体２１０は、帯電モジュール３０が取り付けられる位置決め板２１１、およびブラシローラ７０と潤滑剤を収容する潤滑剤収容部２７０を有している。第１側板２２０は、図４に示すように感光体１０のフランジ１３から突出した感光体１０の回転軸１４を軸支するための軸受が取り付けられる軸受部２４４、現像モジュール５０を装着するガイド溝２２３、現像モジュール５０を固定する固定穴２２５、２２６が設けられている。また、この第１側板２２０は、後述するクリーニングブレード２２の保持板２１と当接する当接部としての第１当接面２２１が設けられている。第２側板２５０は、第１側板同様、図４に示す感光体１０のフランジ１５から突出した感光体１０の回転軸１４を軸支するための軸受が取り付けられる軸受部２５４、後述するクリーニングブレード２２の保持板２１と当接する第２当接面２５１が設けられている。また、第２側板２５０は、現像モジュール５０の取り付けをガイドするガイド溝２５５を有している。
上述した第１側板２２０の第１当接面２２１と、第２側板２５０の第２当接面２５１とにより、クリーニングブレード２２の感光体１０への当接角度が決定される。また、図示してないが、第１当接面２２１および第２当接面２５１には、位置決め用の棒状の突起が設けられている。この突起に後述するクリーニングブレード２２の保持板２１の両端に設けらた穴部が差し込まれることでクリーニングブレードが位置決めされる。また、第１当接面２２１には、図示しないネジ穴が設けられている。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
The contact angle of the
また、軸受部２４４、２５４と当接面２２１、２５１とをできるだけ近接させるように設けるのが好ましい。これにより、感光体の軸１４に対する当接面の位置精度が、軸受部と当接面とを離して設けてものに比べて高めることができる。当接面は、感光体の軸の中心を基準にして形成されるが、例えば、１°誤差が生じた場合、感光体の軸の中心から離れた位置よりも、感光体の軸の中心に近い位置のほうが変動が少なくなる。よって、軸受部に近い、即ち感光体の軸中心になるべく近接させて当接面を設けることで、感光体の軸に対する位置精度を高めることができるのである。このように、当接面の感光体の軸に対する位置精度を高めることで、クリーニングブレードを感光体に精度良く当接させることができる。
Further, it is preferable to provide the bearing
また、本実施形態においては、第１側板２２０、第２側板２５０が、一体物で形成されている。すなわち、本実施形態の枠体は、モールド成形で第１側板２２０および第２側板２５０が一体物として形成されるのである。これにより、側板と枠体とを別体に設けたもののように組付け誤差が生じることがない。その結果、組付け誤差により、クリーニングブレード２２の感光体との当接状態が長手方向で変動することがなくなり、クリーニングブレード２２を感光体に精度良く当接させることができる。
In the present embodiment, the
次に、このプロセスカートリッジ２００に配置される感光体１０について詳細に説明する。先の図４に示したように、円筒状の像担持体である感光体１０は、円筒内部の両端にフランジ１３、１５が設けられ、両フランジを貫通する回転軸１４が設けられている。
Next, the
図５は、感光体の感光層の構造を示す概略図である。感光体１０は、図５に示すように、円筒状のアルミニウム基体１１上に感光層１２を設ける。感光体１０の基体１１は、例えば、アルミニウム、銅、鉄等の金属又はこれらの合金を押し出し、引き抜きなどの加工して円筒状の素管化後、切削、超仕上げ、研摩などの表面処理した円筒状ドラムに形成されている。感光層１２の構造は、電荷発生物質を主成分とする層である電荷発生層１２１と発生した電荷を感光体表面又は基体１１に輸送する電荷輸送層１２２で構成される。電荷発生層１２１は、電荷発生物質を必要に応じて結着樹脂とともに適当な溶剤中にボールミル、アトライター、サンドミル、超音波などを用いて分散し、これを導電性支持体上に塗布し、乾燥することにより形成される。電荷発生層１２１には、公知の電荷発生材料を使用することが可能であり、その代表として、モノアゾ顔料、ジスアゾ顔料、トリスアゾ顔料、ペリレン系顔料、ペリノン系顔料、キナクリドン系顔料、キノン系縮合多環化合物、スクアリック酸系染料、フタロシアニン系顔料、ナフタロシアニン系顔料、アズレニウム塩系染料等が挙げられ用いられる。中でもアゾ顔料及び／又はフタロシアニン顔料が有効に用いられる。
FIG. 5 is a schematic view showing the structure of the photosensitive layer of the photoreceptor. As shown in FIG. 5, the
また、電荷輸送層１２２は、電荷輸送物質及び結着樹脂を適当な溶剤に溶解ないし分散し、これを電荷発生層上に塗布、乾燥することにより形成できる。また、必要により可塑剤、レベリング剤、酸化防止剤等を添加することもできる。電荷輸送物質には、正孔輸送物質と電子輸送物質とがある。電荷輸送物質としては、例えばクロルアニル、ブロムアニル、テトラシアノエチレン、正孔輸送物質としては、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリ−γ−カルバゾリルエチルグルタメート及びその誘導体、ピレン−ホルムアルデヒド縮合物及びその誘導体、ポリビニルピレン、ポリビニルフェナントレンを挙げることができる。また、感光層１２を保護するために、保護層１２３が感光層１２の上に設けられることもある。保護層１２３にはその他、耐摩耗性を向上する目的でフィラーを添加することもできる。特に、フィラーの硬度の点からは、この中でも無機材料を用いることが有利である。特に、シリカ、酸化チタン、アルミナが有効に使用できる。
The
次に、このプロセスカートリッジ２００に配置されるクリーニングモジュール２０について詳細に説明する。図６（Ａ）は外観斜視図であり、（Ｂ）は断面図である。
図６に示すように、クリーニングモジュール２０は、弾性部材２４とこれを保持する保持板２１とからなるクリーニングブレード２２、回収された転写残トナーを収納する転写残トナー収容部２６、感光体から回収した転写残トナーが飛散しないよう転写残トナー収容部２６内をシールする入り口シール２３を有している。また、転写残トナー収容部２６内に回収されたトナーを画像形成装置１００本体内まで搬送する搬送オーガ２５が設けられている。なお、転写残トナー収容部２６は、長手方向の略中間位置において、ネジ２７により保持板２１に固定されている。
Next, the
As shown in FIG. 6, the
保持板２１の両側には、当接面２２１、２５１に設けられる位置決め用の棒状の突起に対応する穴部２８１が設けられており、この穴部２８１に当接面２２１、２５１の突起を挿入することで、クリーニングブレード２２の位置決めがなされる。また、保持板２８１の図中手前側端部には、固定ネジ用の穴２８２が設けられており、このネジ穴２８２と第１当接面２２０のネジ穴とにネジをねじ込み、枠体の第１側板２２０にクリーニングモージュール２０が固定される。一方、第２側板２５０とクリーニングモジュール２０との固定は、穴部２８１上記棒状の突起に挿入したのち棒状突起にＥリング等を嵌むことで、行われる。
On both sides of the holding
図７は、クリーニングブレード２２の配置状態を模式的に示す概略図である。図の（Ａ）は、保持板２１の感光体と対向する面と同一の面に弾性部材２４を設けたものである。図の（Ｂ）は、保持板２１の感光体と対向する面と反対側の面に弾性部材を設けたものである。弾性部材は、図の（Ａ）のように設けても良いし、図の（Ｂ）に設けても良いが、図の（Ａ）のように設ける方が好ましい。図の（Ａ）に示すように弾性部材を設けることで、保持板２１の厚さの変動を無視することができる。よって、クリーニングブレード１１を精度良く感光体２へ当接させることができる。
FIG. 7 is a schematic view schematically showing the arrangement state of the
また、弾性部材２４の材質は、フッ素ゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴム等を含むエラストマーを用いる。特に、ウレタンエラストマーが、耐摩耗性、耐オゾン性、耐汚染性の観点から好ましい。また、保持板２１は、弾性部材２４を感光体上に圧接させることによる撓りを抑えて精度良く当接させるため、その断面はＬ字形状とされている。また、保持板２１の材質は、厚み２．０ｍｍのＳＵＳ鋼板によりなり、強度を持たせている。なお、保持板２１は、鉄板、アルミニウム板、リン青銅等の銅板を用いてもよい。また、弾性部材２３の保持板２１への固着は、保持部２１に接着剤を塗布し貼り合わせ加熱又は加圧して接着している。しかしながら、両面テープや接着剤による固定なども便宜採用できる。
The material of the
図８は、クリーニングブレード２２の当接条件を示す概略図である。本実施形態のクリーニングブレード２２の当接方式は、感光体の回転方向に対してブレード状の弾性部材２４をカウンターに当接するカウンター方式を採用するが、回転方向に対して弾性部材２４を順方向に当接するトレーリング方式であってもよい。トレーリング方式よりも感光体１０に対するクリーニング性が高いカウンター方式の方が好ましい。
また、弾性部材２４は、硬度（ＪＩＳ―Ａ）が、６０〜８５°の範囲が好ましい。硬度が６０°未満では弾性部材２４の変形が大きくトナー等のクリーニングが困難になり、硬度が８５°を越えると感光体１０との摩耗が大きくなり、画像形成装置の寿命を短くする。さらに、クリーニングブレード２２の当接条件のうち当接圧は、９．８〜５８．８［Ｎ／ｍ］（１０〜６０［ｇｆ／ｃｍ］）の範囲にあることが好ましい。当接圧が９．８［Ｎ／ｍ］（１０［ｇｆ／ｃｍ］）未満では粒径が２［μｍ］未満のトナーのクリーニングが困難であり、５８．８［Ｎ／ｍ］（６０［ｇｆ／ｃｍ］）を越えると弾性部材２４の先端がめくれたりやバウンディングが生じやすくなり、ビビリ等のクリーニング不良が生じやすくなって、クリーニング性が低下する。弾性部材２４の弾性率は４．５〜１０［ＭＰａ］、弾性部材２４の自由長は５〜１２［ｍｍ］、弾性部材２４の厚さは１〜２［ｍｍ］、当接角度は５〜２５°、食い込み量は０．１〜２．０［ｍｍ］が好ましい。クリーニングブレード２２の当接角度は、当接位置の接線から５〜２５°以下の範囲になることが好ましい。当接角度が５°未満ではトナーのすり抜けによるクリーニング不良が発生しやすく、２５°を越えるとクリーニング時にブレードまくれが生じることがある。弾性部材２４の感光体１０への食い込み量は、０．１〜２．０［ｍｍ］の範囲にあることが好ましい。０．１［ｍｍ］未満では、弾性部材２４と感光体１０の接触する面積が小さく、トナーがすり抜けるクリーニング不良が生じ、２．０［ｍｍ］を越えると感光体１０との摩擦力が大きくなりブレードめくれやバウンディングが生じやすくなる。また、ブレードの振動による鳴き、ビビリ等のクリーニング不良が生ずる。
FIG. 8 is a schematic diagram showing the contact condition of the
The
本実施形態では、保持板２１の両端を保持する当接部を面として形成された当接面２２１、２５１としているが、この構成に限られず、クリーニングブレードの感光体１０への当接状態を決定できるものであれば当接部の形状は特に限定されない。
In the present embodiment, the contact surfaces 221 and 251 formed with the contact portions that hold both ends of the holding
次に、このプロセスカートリッジ２００に配置される現像モジュール５０について、図２および図９を用いて詳細に説明する。図９は、現像モジュール５０を示す概略斜視図である。
先の図２に示すように、現像モジュール５０内には、感光体１０に近接するように配置されている現像剤担持体である現像スリーブ５１が設けられている。また、プロセスカートリッジ２００の外部に設けられたトナーボトルおよび供給手段から現像剤が収納されている現像モジュール５０にトナーを補給する図示しない補給口、補給されたトナーを磁性キャリアと混合・攪拌する混合スクリュー５３、５４も設けらている。また、現像スリ−ブ５１に供給された現像剤の量を規制する規制部材５５も設けられている。また、図９に示すように、現像モジュール５０は、現像スリーブ５１を回転させる回転軸５１１、プロセスカートリッジ２００に装着するときの位置決めのために現像モジュール本体の上下に突起状に設けたガイド５２１、５２２を設けている。また、搬送時における現像剤を外部への漏洩を防止する仕切板５６１、仕切板５６１によって仕切って現像剤を収納する現像剤収納部５６も設けている。現像剤を収納する現像剤収納部５６に設けた仕切板５６１で封止することで搬送時における現像剤の漏洩を防止し、最初の使用時に、この仕切板５６１を引いてはずすことで、開封されて、現像剤収納部５６から混合・攪拌スクリュー５３へ現像剤を供給する。
Next, the developing
As shown in FIG. 2, the developing
現像スリーブ５１は、アルミニウム、真鍮、ステンレス、導電性樹脂などの非磁性体を円筒形に形成されたもので、現像スリーブ５１が回転駆動機構によって回転することで、内部に設けられた磁極によって現像剤が搬送されるようになっている。現像剤の搬送方向における現像領域の上流側部分に配置されている規制部材５５によって、現像剤チェーン穂の穂高さ、即ち、現像スリーブ５１上の現像剤量を規制する。
なお、現像剤は、磁性キャリアとトナーによる二成分現像剤の他、磁性一成分現像剤、非磁性一成分現像剤を適宜選択して使用することができ、この場合、現像スリーブの仕様は変えることで対応することができる。
The developing
In addition to the two-component developer using a magnetic carrier and toner, a magnetic one-component developer and a non-magnetic one-component developer can be appropriately selected and used as the developer. In this case, the specifications of the developing sleeve are changed. It can respond.
次に、このプロセスカートリッジ２００に配置される帯電モジュール３０について、詳細に説明する。図１０は、帯電モジュール３０の外観斜視図であり、図１１は外観側面図である。
帯電モジュール３０は、図１０及び図１１に示すように、感光体１０に対向して配設される帯電部材たる帯電ローラ３１、帯電ローラ３１の端部に固定される図示しないギア、帯電ローラ３１が振動するのを防止するバネ材３２を有している。また、帯電ローラ３１の汚れを除去する帯電クリーニング手段たる帯電クリーニングローラ３３、クリーニングローラ３３の軸受３７、帯電クリーニングローラ３３を帯電ローラ３１に当接するよう押圧するバネ材３８も有している。また、帯電ローラ３１の端部に付けられ、帯電ローラ３１を帯電モジュール３０のケースに支持する支持部材３５、感光体１０の非画像形成領域に当接し、帯電ローラ３１と感光体１０との間に所定のギャップを形成するスペーサ３４も有している。帯電ローラ３１のギアは後述の駆動機構により回転駆動され、帯電クリーニングローラ３３はメラミンフォームなどの樹脂発泡体からなり、帯電ローラ３１に連れ回るよう、回転自在に軸支されている。支持部材３５は、バネ材３２により、感光体のドラム軸に向かう方向へ押圧され、ケースに形成された規制部により移動を規制される。この構成により、帯電モジュール３０のプロセスカートリッジ２００への装着時、帯電ローラ３１は、スペーサ３４によって感光体１０と適切な距離を保つ。また、帯電モジュール３０の取り外し時には、帯電モジュール３０自体での取り扱いを可能とする。また、帯電部材３１は、駆動機構により駆動させるようにしたが、感光体１０の駆動によって従動するよう構成してもよい。ただし、高速、高画質を要求される機械では、帯電部材３１を、駆動機構により駆動させる方が好ましい。本実施形態では、帯電部材をローラ状としているが、これに限らず、適宜な形状に構成できる。また、本実施形態では、帯電クリーニング手段をローラ状としているが、ブラシ状やブレード状としても良い。
Next, the charging
As shown in FIGS. 10 and 11, the charging
帯電ローラ３１は、感光体に対してギャップをもたせて配置するので、帯電ローラを感光体に接触させるものよりも帯電ローラの汚れに対して余裕がある。また、帯電クリーニングローラ３３を設け、帯電ローラ３１の表面をクリーニングするので、帯電ローラ表面に汚れが付着するのを抑制することができる。よって、帯電ローラの汚れの付着によって、汚れの付着した部分の帯電能力が落ち、感光体を狙いの電位に帯電させることが出来なくなるのを抑制することができる。よって、帯電不良を抑制でき、異常画像の発生を抑制することができる。
Since the charging
図１２は、帯電ローラ３１の構造を示す概略図である。この帯電ローラ３１は、中心に金属製芯金による軸部３１１、その外側に中抵抗層３１３と最外層に表面層３１４とを有する本体部３１２からなる構造をしている。軸部３１１は、例えば、直径が８〜２０［ｍｍ］のステンレス、アルミニウムの高い剛性と導電性を有している金属製又は１×１０３［Ω・ｃｍ］以下、好ましくは１×１０２［Ω・ｃｍ］以下で高い剛性を有する導電性の樹脂等で構成される。中抵抗層３１３は、１×１０５［Ω・ｃｍ］〜１×１０９［Ω・ｃｍ］の体積抵抗率で、１〜２［ｍｍ］程度の厚さにすることが好ましい。表面層３１４は、１×１０６［Ω・ｃｍ］〜１×１０１２［Ω・ｃｍ］の体積抵抗率で、１０［μｍ］程度の厚さが好ましい。表面層３１４の体積抵抗率は、中抵抗層３１３の電気抵抗率より高くすることが好ましい。ここで、本体部３１２は、中抵抗層３１３と表面層３１との２層構造で示したが、特にこの構造に限定されるものではなく、単層でも３層であっても良い。
FIG. 12 is a schematic view showing the structure of the charging
上記帯電ローラ３１には、直流に交流を重畳した電圧を印加している。直流に交流を重畳する場合には、直流のみに比べて高画質をえることができる反面、感光体のフィルミングという問題に注意が必要となる。また、帯電ローラ３１を感光体１０に接触される接触式の場合、交流を定電流制御することによって、表面電位に対して環境の変化による帯電ローラの抵抗値変動の影響を受けないという利点を得ることができる。しかし、高圧電源のコストが高くなるし、交流高周波の音が問題としてある。また、帯電ローラ３１を感光体１０に対して非接触にする非接触式の場合は、表面電位に対して環境の変化による帯電ローラの抵抗値変動の影響をまともに受けるために、環境変化に対して、何らかの印可電圧の補正手段が必要となる。また、交流を定電流制御すると、感光体と帯電ローラのギャップ変動の影響で、画像にむらが出てしまうために、直流のみを印加した場合と同様に、印加電圧を補正する手段が必要となる。補正の方法としては、帯電ローラ近傍の温度を検知し、印可電圧を切り替える手段と、感光体上の地汚れを定期的に検知し、印可電圧を切り替える手段とがある。これらの方法を取ることによって、感光体表面を約−５００V〜−７００V程度に帯電させる。
A voltage obtained by superimposing alternating current on direct current is applied to the charging
次に、このプロセスカートリッジ２００に配置される塗布手段たるブラシローラ７０と潤滑剤収容部２７０と、像担持体に塗布された潤滑剤を薄層化する薄層化手段７１１とで構成される潤滑剤塗布装置７００について詳細に説明する。図２に示すように、潤滑剤塗布装置７００は、潤滑剤収容部２７０内に収容された固形潤滑剤７３をブラシ塗布手段たるブラシローラ７０により感光体表面に塗布する。固形潤滑剤７３は、ブラシローラ７０に対して圧接しており、ブラシローラ７０が回転することによって除々に削られ、その削られた潤滑剤が感光体の表面に塗布される。ブラシローラ７０としては、絶縁ＰＥＴ、導電ＰＥＴ、アクリル繊維などを用いることができる。感光体表面に塗布された潤滑剤は、ブラシローラ７０よりも感光体移動方向下流側に配置されたブレード状の薄層化手段７１１により、薄層化される。これによって、感光体１０の摩擦係数を低くすることができ、トナーの転写率を向上させて廃棄するトナー量を減少させることができる。さらに、潤滑剤を塗布することで感光体１０の表面の摩擦係数を小さくでき、クリーニングしにくい球形形状のトナーであってもクリーニングすることができる。また、薄層化手段７１１をブレード状とすることで、不必要な潤滑剤はブレードでせき止められ、感光体１０に最小厚さの潤滑膜を形成することができる。また、このときに、薄層にならなかった潤滑剤は、ブレードからこぼれて潤滑剤収納部２７０に戻るので、潤滑剤を長く使用することができる。
Next, the lubrication constituted by the
薄層化手段７１１は、ブレード部材とブレード支持部材とからなっている。ブレード部材は、フッ素樹脂、ウレタン樹脂、シリコーン樹脂などのエラストマーを用いることができる。とくに、弾性が高く、摩耗しにくいウレタン樹脂が好ましい。ブレード支持部材は、シリコーン樹脂、フッ素樹脂、ウレタン樹脂による発泡体を用いることができる。特に、ウレタン発泡体が好ましい。ブレード支持部材を発泡体とすることで、ブレード部材が、感光体１０に過度に圧接することを抑制し摩耗を抑え、かつ、潤滑剤の均一な膜を形成することができる。
The thinning means 711 includes a blade member and a blade support member. For the blade member, an elastomer such as a fluorine resin, a urethane resin, or a silicone resin can be used. In particular, a urethane resin having high elasticity and being hard to be worn is preferable. The blade support member may be a foam made of silicone resin, fluorine resin, or urethane resin. In particular, urethane foam is preferable. By making the blade support member into a foam, it is possible to suppress the blade member from being excessively pressed against the
潤滑剤としては、例えば、オレイン酸鉛、オレイン酸亜鉛、オレイン酸銅、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸コバルト、ステアリン酸鉄、ステアリン酸銅、パルミチン酸亜鉛、パルミチン酸銅、リノレン酸亜鉛等の脂肪酸金属塩類や、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリトリフルオロクロルエチレン、ジクロロジフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体、テトラフルオロエチレン−オキサフルオロプロピレン共重合体等のフッ素系樹脂が挙げられる。特に、感光体１０の摩擦を低減する効果の大きい脂肪酸金属塩であって、脂肪酸としてステアリン酸、金属として亜鉛、又はカルシウムを用いるステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウムが一層好ましい。
Examples of the lubricant include fatty acid metals such as lead oleate, zinc oleate, copper oleate, zinc stearate, cobalt stearate, iron stearate, copper stearate, zinc palmitate, copper palmitate and zinc linolenate. Fluorine such as salts, polytetrafluoroethylene, polychlorotrifluoroethylene, polyvinylidene fluoride, polytrifluorochloroethylene, dichlorodifluoroethylene, tetrafluoroethylene-ethylene copolymer, tetrafluoroethylene-oxafluoropropylene copolymer Based resins. In particular, fatty acid metal salts having a large effect of reducing the friction of the
次に、プロセスカートリッジ２００に配置された各モジュールに駆動力を伝達する駆動伝達装置について説明する。図１３は、プロセスカートリッジ２００の第１側板２２１の内側に設けられた駆動伝達装置たるギア列を示す概略構成図である。感光体１０は装置本体からの駆動源により回転駆動される。感光体１０に設けられた感光体ギア１０ａの回転は、搬送オーガギア２５ａ、２５ｂ、２５ｃにより伝達されて搬送オーガ２５を回転する。搬送オーガ２５は回転駆動されることにより、クリーニングモジュール２０の転写残トナー収容部２６内に収容された転写残トナーをプロセスカートリッジ外に搬送する。さらに、感光体ギア１０ａの回転は、供給ギヤ７２ａ、７２ｂ、により伝達されてブラシローラ７０を回転駆動することにより、感光体１０表面に潤滑剤を供給する。さらに、感光体ギア１０ｂの回転は、帯電部材ギア３７により伝達されて帯電ローラ３１を回転駆動することにより、感光体１０表面に均一に帯電を行う。
Next, a drive transmission device that transmits a driving force to each module arranged in the
次に、プロセスカートリッジの組み立てについて、図１４〜１８に基づき説明する。
まず、図１４に示すように、プロセスカートリッジ２００の枠体２１０に設けらた潤滑剤収容部２７０に潤滑剤７３およびブラシローラ７０を取り付ける。また、枠体２１０にブレード状の薄層化手段７１１を取り付ける。
次に、図１５に示すように感光体１０を枠体内の所定の位置に配置し、感光体の軸１４の軸受２４４ａを有してない方の側を第１側板２２０の軸受部に挿入し、感光体１０内を貫通させて、第２側板２５０に取る付けられた軸受２５４に挿入する。そして、軸１４に予め挿入されている軸受２４４ａを第１側板の軸受部２４４に嵌合させる。これにより、感光体１０がプロセスカートリッジ２００の枠体内に回転自在に固定される。次に、当接面２２１、２５１に設けられる位置決め用の棒状の突起で保持板２１を位置決めして、保持板と当接面とを密着させてクリーニングユニット２０を取り付ける。これによって、少ない部品で精度の高い位置決め、ねじれ、たわみの発生の少ない取付が可能になる。
Next, assembly of the process cartridge will be described with reference to FIGS.
First, as shown in FIG. 14, the
Next, as shown in FIG. 15, the
また、感光体１０を枠体２１０に取り付ける際、感光体１０と当接するブレード部材は、薄層化手段７１１のみであるので、クリーニングブレードとブレード状の薄層化手段７１１とが枠体に取り付けられた状態で感光体を枠体を取り付けるものに比べて、ブレード部材の先端が傷ついたり、変形したりするのを抑制することができる。これは、感光体を取り付ける前に枠体に取り付けられるブレード部材が、ブレード状の薄層化手段７１１のみである場合、薄層化手段７１１のみ注意を払って取り付ければよいので、クリーニングブレードと薄層化手段との両方に注意を払って取り付けるもののように注意力が分散することがないためである。
Further, when attaching the
次に、帯電モジュール３０を位置決め板２１１に位置決めしてプロセスカートリッジ２００の枠体２１０に取り付ける。
そして、最後に現像モジュール５０をプロセスカートリッジ２００の枠体２１０に取り付ける。現像モジュール５０の枠体２１０への取り付けは、図１６に示す面板２４０を用いて行う。面板２４０は、感光体１０の回転軸１４を支持する軸受２４４の外周に嵌合し、感光体の軸に対して位置決めされる穴部２４１を有している。また、面板２４０は、現像モジュール５０の現像スリーブ５１のシャフトが挿入される挿入部２４２、面板２４０を枠体２１０の第１側板２２０に固定するネジ用の穴２４３を設けている。
Next, the charging
Finally, the developing
図１７は、現像モジュール５０をプロセスカートリッジの枠体２１０に固定させた状態を第１側板２２０側から見た図であり、図１８は、第２側板２５０側から見た図である。まず、図１８に示すように、第２側板２５０のガイド溝２５５に攪拌スクリュ５４の軸受５４ａを支持させ、現像スリーブ５１のシャフトの軸受５１１ａを穴部２５３に嵌合させる。これにより、現像モジュール５０の第２側板２５０側が位置決めされる。また、図１７に示す第１側板２２０側は、現像モジュール５０現像スリーブ５１のシャフト５１１を、第１側板２２０に設けられたガイド溝２２３に挿入し、感光体の軸１４が貫通している軸受の外周に面板２４０の穴部２４１を嵌合させることで、位置決めされる。このように位置決めがなされた後、固定穴２２５、２２６からそれぞれ現像モジュール５０のガイド５２１、５２２が固定され、現像モジュール５０の枠体２００への固定が行われる。
FIG. 17 is a view of the developing
図１８に示すように、感光体１０が枠体２１０内に回転自在に固定せしめられた後、回転軸１４の第２側板２５０側端部にカップリング１４１を取り付ける。このカップリング１４１は、プロセスカートリッジ２００の装着時に、画像形成装置１００本体側に設けられた駆動手段（図示しない）に係合し、感光体１０に回転駆動力を伝達する。
As shown in FIG. 18, after the
上述したとおり、保持板２１は、第１側板２２０に位置決め突起により位置決めされてネジで固定され、第２側板２５０に位置決め突起により位置決めされてＥリングにより固定される。従って、保持板２１はプロセスカートリッジの両端側、つまりできるだけ長手方向に距離をもって固定される。これにより、保持板を中央部付近で固定させたものに比べて、保持板２１を安定的に保持でき、クリーニングブレード２２を感光体１０対して精度良く取り付けることができる。
As described above, the holding
また、保持板２１に強度の高い材料を使用することによりクリーニングブレードの感光体への当接精度を高めることができる。第１側板２２０と第２側板２５０と、プロセスカートリッジの枠体２１０が、ねじれたり撓んだりするのをクリーニングブレード２２の保持板２１で規制することができる。また、このように、剛性の高い保持板２１によりクリーニングモジュール２０をプロセスカートリッジ２００に取り付けた後、現像モジュール５０、帯電モジュール３０を取り付けるようにすれば、クリーニングモジュール２０の取り付けによりねじれ、たわみの影響が低減されるため、結果的に、現像モジュール５０、帯電モジュール３０の取り付けを高精度に行うことができる。よって、帯電部材３０と感光体との隙間の精度を高めることができ、オゾン、放電生成物の発生を抑えることができ、感光体１０の寿命を延ばすことができる。また、感光体と現像スリーブ５１との隙間の精度を高めることができ、高品位の画像を得ることができる。
Further, by using a material having high strength for the holding
また、この他に、プロセスカートリッジ２００に、プロセスカートリッジ２００内の温湿度を検知するための温湿度センサ、感光体１０の電位を検知する電位センサ、現像後の感光体１０上の現像されたトナー量を検知するトナー濃度センサなどの検知手段を設けても良い。さらに、例えば、転写前除電装置、クリーニング前除電装置を設けてもよい。
In addition, the
次に、本実施形態の複写機に好適に用いることのでき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を３〜８μｍとしている。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, toner that can be suitably used in the copying machine of the present embodiment will be described.
In order to reproduce minute dots of 600 dpi or more, the toner 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１９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。
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. 19 is a diagram schematically illustrating 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 the 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.
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、１００／４πを乗じた値である。
ＳＦ−２＝｛（ＰＥＲＩ）２／ＡＲＥＡ｝×（１００／４π） ・・・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。
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 onto the two-dimensional plane by the figure area AREA and multiplying by 100 / 4π.
SF-2 = {(PERI) 2 / AREA} × (100 / 4π) (2)
When the value of SF-2 is 100, there is no unevenness 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.
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。 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 becomes high. The attraction force becomes weaker and the transfer rate becomes higher. If either of the shape factors SF-1 and SF-2 exceeds 180, the transfer rate is lowered, which is not preferable.
また、母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上の微粒子を外添加して得られたトナーを用いるのが好ましい。外添加剤として平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ3以上の微粒子を用いることにより、クリーニング性が良好であるとともに、特に高画質を達成する小粒径トナーを用いた場合に、現像性および転写性の低下の改善が図られる。 Further, it is preferable to use a toner obtained by externally adding fine particles having an average primary particle size of 50 to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more on the surface of the base particles. By using fine particles having an average primary particle size of 50 to 500 nm and a bulk density of 0.3 mg / cm 3 or more as an external additive, a small particle size toner that achieves high image quality while achieving good cleaning properties. When used, improvement in developability and transferability is improved.
以下に、詳細に説明する。トナーの表面に適切な特性の微粒子が存在することで、トナー粒子と対象体との間に適度な空隙が形成される。また、微粒子は、トナー粒子、感光体、帯電付与部材との接触面積が非常に小さく、均等に接触するので付着力低減効果が大きく、現像・転写効率の向上に有効である。さらに、コロの役割を果たすため、感光体を摩耗または損傷させることなく、クリーニングブレードと感光体との高ストレス（高荷重、高速度等）下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。さらに、トナーの表面から適度に脱離し、クリーニングブレードの先端部に蓄積し、いわゆるダム効果によって、ブレードからトナーが通過する現象を防止する効果がある。これらの特性は、トナー粒子の受けるシェアを低減させる作用を示すので、高速定着（低エネルギー定着）のためトナーに含有されている低レオロジー成分によるトナー自身のフィルミングの低減効果を発揮する。しかも、微粒子として、平均一次粒径が５０〜５００μｍの範囲のものを用いると、十分にその優れたクリーニング性能を活かすことができる上、極めて小粒径であるため、トナーの粉体流動性を低下させることがない。さらに、詳細は明らかでないが、表面処理された微粒子はトナーに外部添加されても、仮にキャリアを汚染した場合においても現像剤劣化の度合が少ない。 This will be described in detail below. Due to the presence of fine particles having appropriate characteristics on the surface of the toner, an appropriate gap is formed between the toner particles and the object. Further, the fine particles have a very small contact area with the toner particles, the photoconductor, and the charge imparting member and are evenly contacted with each other, so that the effect of reducing the adhesive force is great and effective in improving the development / transfer efficiency. Furthermore, since it plays the role of a roller, it is difficult to be buried in toner particles even during cleaning under high stress (high load, high speed, etc.) between the cleaning blade and the photoconductor without wearing or damaging the photoconductor. Or, even if it is buried a little, it can be detached and returned, so that stable characteristics can be obtained over a long period of time. Further, the toner is moderately detached from the surface of the toner and accumulated at the tip of the cleaning blade, and the so-called dam effect has an effect of preventing a phenomenon that the toner passes from the blade. Since these characteristics have an effect of reducing the share received by the toner particles, the filming effect of the toner itself due to the low rheological component contained in the toner is exhibited for high-speed fixing (low energy fixing). In addition, when fine particles having an average primary particle size in the range of 50 to 500 μm are used, the excellent cleaning performance can be fully utilized, and since the particle size is extremely small, the powder fluidity of the toner is improved. There is no reduction. Further, although the details are not clear, even if the surface-treated fine particles are externally added to the toner or the carrier is contaminated, the degree of developer deterioration is small.
微粒子の平均一次粒径（以下、平均粒径という）は、５０〜５００ｎｍのものが用いられ、特に１００〜４００ｎｍのものが好ましい。５０ｎｍ未満であると、微粒子がトナー表面の凹凸の凹部分に埋没してコロの役割を低下する場合が生じる。一方、５００μｍよりも大きいと、微粒子がブレードと感光体表面の間に位置した場合、トナー自身の接触面積と同レベルのオーダーとなり、クリーニングされるべきトナー粒子を通過させる、即ちクリーニング不良を発生させやすくなる。 The average primary particle size (hereinafter referred to as the average particle size) of the fine particles is 50 to 500 nm, and particularly preferably 100 to 400 nm. If the thickness is less than 50 nm, the fine particles may be buried in the concave and convex portions on the toner surface to lower the role of the rollers. On the other hand, when the particle size is larger than 500 μm, when the fine particles are located between the blade and the surface of the photosensitive member, the order is the same level as the contact area of the toner itself, and the toner particles to be cleaned pass, that is, defective cleaning occurs. It becomes easy.
ここで、微粒子としての一例を示す。微粒子としては、無機化合物、有機化合物を用いることができる。無機化合物としては、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣｕＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ2、ＣｅＯ2、Ｆｅ2Ｏ3、ＢａＯ、ＣａＯ、Ｋ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、ＺｒＯ2、ＣａＯ・ＳｉＯ2 、Ｋ2Ｏ（ＴｉＯ2）ｎ、Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＣａＣＯ3、ＭｇＣＯ3、ＢａＳＯ4、ＭｇＳＯ4、ＳｒＴｉＯ3等を例示することができ、好ましくは、ＳｉＯ2、ＴｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3があげられる。特に、好ましいのはＳｉＯ2である。これら無機化合物は各種のカップリング剤、ヘキサメチルジシラザン、ジメチルジクロロシラン、オクチルトリメトキシシラン等で疎水化処理が施されていてもよい。
また，有機化合物の微粒子としては、熱可塑性樹脂でも熱硬化性樹脂でもよく、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。ビニル系樹脂の具体的な例としては、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共重合体、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共重合体、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。
Here, an example as a fine particle is shown. As the fine particles, inorganic compounds and organic compounds can be used. Examples of inorganic compounds include SiO 2 , TiO 2 , Al 2 O 3 , MgO, CuO, ZnO, SnO 2 , CeO 2 , Fe 2 O 3 , BaO, CaO, K 2 O, Na 2 O, ZrO 2 , CaO. Examples thereof include SiO 2 , K 2 O (TiO 2 ) n, Al 2 O 3 .2SiO 2 , CaCO 3 , MgCO 3 , BaSO 4 , MgSO 4 , SrTiO 3 and the like, preferably SiO 2 , TiO 2. Al 2 O 3 . Particularly, it preferred is SiO 2. These inorganic compounds may be hydrophobized with various coupling agents, hexamethyldisilazane, dimethyldichlorosilane, octyltrimethoxysilane, and the like.
The organic compound fine particles may be thermoplastic resins or thermosetting resins, such as vinyl resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyester resins, polyamide resins, polyimide resins, silicon resins, phenol resins, melamine resins, Examples include urea resins, aniline resins, ionomer resins, and polycarbonate resins. 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. Specific examples of vinyl resins include polymers obtained by homopolymerization or copolymerization of vinyl monomers, such as styrene- (meth) acrylic acid ester copolymers, styrene-butadiene copolymers, (meth) acrylic acid. -Acrylic ester copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer, styrene-maleic anhydride copolymer, styrene- (meth) acrylic acid copolymer, and the like.
また、嵩密度が０．３ｍｇ／ｃｍ3未満では、流動性向上への寄与はあるものの、トナー及び微粒子の飛散性および付着性が高くなるために、トナーとコロとしての効果や、クリーニング部で蓄積して、トナーのクリーニング不良を防止するいわゆるダム効果といった働きが低下してしまう。 If the bulk density is less than 0.3 mg / cm 3, it contributes to the improvement of fluidity, but the scattering and adhesion of the toner and fine particles become high, so the effect of toner and rollers, and the accumulation in the cleaning section. As a result, the so-called dam effect that prevents toner cleaning failure is reduced.
微粒子の嵩密度は、「嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝微粒子量（ｇ／１００ｍｌ）÷１００」という数式で表すことができ、微粒子量は、下記の方法により測定した。１００ｍｌのメスシリンダーを用いて、微粒子を徐々に加え１００ｍｌにした。その際、振動は与えなかった。このメスシリンダーの微粒子を入れる前後の重量差により微粒子量を測定した。 The bulk density of the fine particles can be expressed by a mathematical formula: “bulk density (g / cm 3 ) = fine particle amount (g / 100 ml) ÷ 100”, and the fine particle amount was measured by the following method. Using a 100 ml graduated cylinder, fine particles were gradually added to make 100 ml. At that time, no vibration was applied. The amount of fine particles was measured by the difference in weight before and after the fine particles in the graduated cylinder were placed.
上記微粒子をトナー表面に外添加し付着させる方法としては、トナー母体粒子と微粒子を各種の公知の混合装置を用いて、機械的に混合して付着させる方法や、液相中でトナー母体粒子と微粒子を界面活性剤などで均一に分散させ、付着処理後、乾燥させる方法などがある。なお、詳細については、後述する。 The fine particles are externally added and adhered to the toner surface by a method in which the toner base particles and the fine particles are mechanically mixed and adhered using various known mixing devices, or the toner base particles in the liquid phase. There is a method in which fine particles are uniformly dispersed with a surfactant or the like, and are dried after an adhesion treatment. Details will be described later.
また、ガラス転移温度が４５〜６５℃で、流出開始温度が９０〜１１５℃の範囲のトナーを用いるのが好ましい。これら２つの特性を満足することで、良好な定着性を得ることができる。ガラス転移温度が４５℃よりも低い場合は、定着時にオフセットが発生する場合があり、逆に６５℃よりも高い場合は、十分な定着性が得られず、画像が転写紙から剥がれやすくなる場合がある。流出開始温度が９０℃よりも低い場合は、定着時にオフセットが発生する場合があり、逆に１１５℃よりも高い場合は、十分な定着性が得られず、画像が転写紙から剥がれやすくなる場合がある。 Further, it is preferable to use a toner having a glass transition temperature of 45 to 65 ° C. and an outflow start temperature of 90 to 115 ° C. Satisfactory fixability can be obtained by satisfying these two characteristics. When the glass transition temperature is lower than 45 ° C., offset may occur during fixing. Conversely, when the glass transition temperature is higher than 65 ° C., sufficient fixing property cannot be obtained, and the image is easily peeled off from the transfer paper. There is. If the outflow start temperature is lower than 90 ° C, offset may occur during fixing. Conversely, if it is higher than 115 ° C, sufficient fixability cannot be obtained, and the image tends to peel off from the transfer paper. There is.
ガラス転移点Ｔｇの測定方法について概説する。Ｔｇを測定する装置として、理学電機社製ＴＧ−ＤＳＣシステムＴＡＳ−1００を使用した。まず試料約１０ｍｇをアルミ製試料容器に入れ、それをホルダユニットにのせ、電気炉中にセットする。まず、室温から昇温速度１０℃／ｍｉｎで１５０℃まで加熱した後、１５０℃で１０ｍｉｎ間放置、室温まで試料を冷却して１０ｍｉｎ放置、窒素雰囲気下で再度１５０℃まで昇温速度１０℃／ｍｉｎで加熱してＤＳＣ測定を行った。Ｔｇは、ＴＡＳ−1００システム中の解析システムを用いて、Ｔｇ近傍の吸熱カーブの接線とベースラインとの接点から算出した。 The measuring method of the glass transition point Tg will be outlined. As an apparatus for measuring Tg, a TG-DSC system TAS-100 manufactured by Rigaku Corporation was used. First, about 10 mg of a sample is placed in an aluminum sample container, which is placed on a holder unit and set in an electric furnace. First, after heating from room temperature to 150 ° C. at a temperature rising rate of 10 ° C./min, the sample was allowed to stand at 150 ° C. for 10 min, the sample was cooled to room temperature and left for 10 min, and the temperature rising rate was again increased to 150 ° C. under a nitrogen atmosphere. DSC measurement was performed by heating at min. Tg was calculated from the tangent of the endothermic curve near the Tg and the base line using the analysis system in the TAS-100 system.
トナーの流出開始温度は、フローテスターを用いて測定することが出来る。フローテスターとしては、例えば島津製作所製の高架式フローテスターＣＦＴ５００Ｄ型がある。このフローテスターのフローカーブは図２０（ａ）および（ｂ）に示されるデータになり、そこから各々の温度を読み取ることができる。図中、Ｔｆｂは流出開始温度であり、１／２法における溶融温度とあるのはＴ１／２温度のことである。
《測定条件》
荷重：５ｋｇ／ｃｍ2 昇温速度：３．０℃／ｍｉｎ、
ダイ口径：１．００ｍｍ ダイ長さ：１０．０ｍｍ
The toner flow start temperature can be measured using a flow tester. An example of a flow tester is an elevated flow tester CFT500D manufactured by Shimadzu Corporation. The flow curve of this flow tester becomes the data shown in FIGS. 20A and 20B, from which each temperature can be read. In the figure, Tfb is the outflow start temperature, and the melting temperature in the 1/2 method is the T1 / 2 temperature.
"Measurement condition"
Load: 5 kg / cm @ 2 Temperature rising rate: 3.0 DEG C./min.
Die diameter: 1.00mm Die length: 10.0mm
また、トナーに用いる結着樹脂としては、上記トナーの特性を満足するものであれば、以下の組成のものを使用することができる。例えば、ポリエステル、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−ビニルナフタリン共重合体、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−ビニルメチルエーテル共重合体、スチレン−ビニルエチルエーテル共重合体、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、スチレンーイソプレン共重合体、スチレン−アクリロニトリル−インデン共重合体、スチレン−マレイン酸共重合体、スチレン−マレイン酸エステル共重合体などのスチレン系共重合体が挙げられる。
また、下記の樹脂を混合して使用することもできる。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、ポリウレタン、ポリアミド、エポキシ樹脂、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、フェノール樹脂、脂肪族叉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る。
この中で特に、ポリエステル樹脂が十分な定着性を得るために、好ましい。ポリエステル樹脂は、アルコールとカルボン酸との縮重合によって得られるが、用いられるアルコールとはポリエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、１，２−プロピレングリコール、１，３−プロピレングリコール、１，４−ブタンジオール、ネオペンチルグリコール、１，４−ブテンジオール等のジオール類、１，４−ビス（ヒドロキシメチル）シクロヘキサン、ビスフェノールＡ、水素添加ビスフェノールＡ、ポリエキシエチレン化ビスフェノールＡ、ポリオキシプロピレン化ビスフェノールＡ等のエーテル化ビスフェノル類、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価のアルコール単体、その他の２価のアルコール単体を挙げることができる。
また、ポリエステル樹脂を得るために用いられるカルボン酸としては、例えばマレイン酸、フマール酸、メサコン酸、シトラコン酸、イタコン酸、グルタコン酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸、コハク酸、アジピン酸、セバチン酸、マロン酸、これらを炭素数３〜２２の飽和もしくは不飽和の炭化水素基で置換した２価の有機酸単量体、これらの酸無水物、低級アルキルエステルとリノレイン酸の２量体、その他の２価の有機酸単量体を挙げることができる。
Further, as the binder resin used for the toner, those having the following composition can be used as long as they satisfy the characteristics of the toner. For example, homopolymers of styrene such as polyester, polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene and the like; and styrene-p-chlorostyrene copolymers, styrene-propylene copolymers, styrene-vinyltoluene copolymers. 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 ether copolymer, Styrene-vinyl ethyl acetate Copolymer, styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester Examples thereof include styrene copolymers such as copolymers.
Moreover, the following resin can also be mixed and used. Polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, polyethylene, polypropylene, polyurethane, polyamide, epoxy resin, polyvinyl butyral, polyacrylic resin, rosin, modified rosin, terpene resin, phenol resin, aliphatic or Examples thereof include alicyclic hydrocarbon resins, aromatic petroleum resins, chlorinated paraffin, and paraffin wax.
Among these, a polyester resin is particularly preferable in order to obtain sufficient fixability. The polyester resin is obtained by condensation polymerization of alcohol and carboxylic acid, and the alcohol used is polyethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, 1,2-propylene glycol, 1,3-propylene glycol, 1,4-butane. Diols such as diol, neopentyl glycol, 1,4-butenediol, 1,4-bis (hydroxymethyl) cyclohexane, bisphenol A, hydrogenated bisphenol A, polyexethylenated bisphenol A, polyoxypropylenated bisphenol A, etc. And a divalent alcohol simple substance obtained by substituting these with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 3 to 22 carbon atoms, and other divalent alcohol simple substance.
Examples of the carboxylic acid used to obtain the polyester resin include maleic acid, fumaric acid, mesaconic acid, citraconic acid, itaconic acid, glutaconic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid, cyclohexanedicarboxylic acid, succinic acid, Adipic acid, sebacic acid, malonic acid, divalent organic acid monomers in which these are substituted with a saturated or unsaturated hydrocarbon group having 3 to 22 carbon atoms, acid anhydrides thereof, lower alkyl esters and linolenic acid Dimers and other divalent organic acid monomers can be mentioned.
バインダー樹脂として用いるポリエステル樹脂を得るためには、以上の２官能性単量体のみによる重合体のみでなく、３官能以上の多官能性単量体による成分を含有する重合体を用いることも好適である。かかる多官能性単量体である３価以上の多価アルコール単量体としては、例えばソルビトール、１，２，３，６−ヘキサンテトロール、１，４−サルビタン、ペンタエスリトール、ジペンタエスリトール、トリペンタエスリトール、蔗糖、１，２，４−ブタントリオール、１，２，５−ペンタントリオール、グリセロール、２−メチルプロパントリオール、２−メチル−１，２，４−ブタントリオール、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、１．３．５−トリヒドロキシメチルベンゼン、その他を挙げることができる。
また３価以上の多価カルボン酸単量体としては、例えば１，２，４−ペンゼントリカルボン酸、１，２，５−ペンゼントリカルボン酸、１，２，４−シクロヘキサントリカルボン酸、２，５，７−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ナフタレントリカルボン酸、１，２，４−ブタントリカルボン酸、１，２，５−ヘキサントリカルボン酸、１，３−ジカルボキシル−２−メチル−２−メチレンカルボキシプロパン、テトラ（メチレンカルボキシル）メタン、１，２，７，８−オクタンテトラカルボン酸、エンボール３量体酸、これらの酸無水物、その他を挙げることができる。
In order to obtain a polyester resin to be used as a binder resin, it is also preferable to use not only a polymer with only the above bifunctional monomer but also a polymer containing a component with a trifunctional or higher polyfunctional monomer. It is. Examples of the polyhydric alcohol monomer having three or more valences that are such polyfunctional monomers include sorbitol, 1,2,3,6-hexanetetrol, 1,4-sarbitane, pentaesitol, dipenta. Esitol, tripentaerythritol, sucrose, 1,2,4-butanetriol, 1,2,5-pentanetriol, glycerol, 2-methylpropanetriol, 2-methyl-1,2,4-butanetriol , Trimethylolethane, trimethylolpropane, 1.3.5-trihydroxymethylbenzene, and others.
Examples of the trivalent or higher polyvalent carboxylic acid monomer include 1,2,4-benzenetricarboxylic acid, 1,2,5-benzenetricarboxylic acid, 1,2,4-cyclohexanetricarboxylic acid, 5,7-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-naphthalenetricarboxylic acid, 1,2,4-butanetricarboxylic acid, 1,2,5-hexanetricarboxylic acid, 1,3-dicarboxyl-2-methyl-2 -Methylenecarboxypropane, tetra (methylenecarboxyl) methane, 1,2,7,8-octanetetracarboxylic acid, embol trimer acid, acid anhydrides thereof, and the like.
また、トナーには、定着時の定着ベルト表面でのトナーの離型性を向上する目的で、離型剤を含有させることが出来る。離型剤として、公知のものが全て使用できるが、特に脱遊離脂肪酸型カルナウバワックス、モンタンワックス及び酸化ライスワックス、エステルワックスを単独又は組み合わせて使用する事ができる。カルナウバワックスとしては、微結晶のものが良く、酸価が５以下であり、トナーバインダー中に分散した時の粒子径が１μｍ以下の粒径であるものが好ましい。モンタンワックスについては、一般に鉱物より精製されたモンタン系ワックスを指し、カルナウバワックス同様、微結晶であり、酸価が５〜１４であることが好ましい。酸化ライスワックスは、米ぬかワックスを空気酸化したものであり、その酸価は１０〜３０が好ましい。各ワックスの酸価が各々の範囲未満であった場合、低温定着温度が上昇し低温定着化が不十分となる。逆に酸価が各々の範囲を超えた場合、コールドオフセット温度が上昇し低温定着化が不十分となる。ワックスの添加量としてはバインダー樹脂１００重量部に対して１〜１５重量部、好ましくは３〜１０重量部の範囲で用いられる。１重量部未満では、その離型効果が薄く所望の効果が得られにくい。又１５重量部を超えた場合はキャリアへのスペントが顕著になる等の問題が生じた。
また、トナーに帯電を付与する目的で、帯電制御剤を含有させることができる。帯電制御剤としては、従来公知のものが全て使用できる。正帯電制御剤としては、ニグロシン、塩基性染料、塩基性染料のレーキ顔料、四級アンモニウム塩化合物他等が挙げられ、負帯電制御剤としては、モノアゾ染料の金属塩、サリチル酸、ナフトエ酸、ダイカルボン酸の金属錯体他等が挙げられる。本極性制御剤の使用量は、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、バインダー樹脂１００重量部に対して０．０１〜８重量部、好ましくは０．１〜２重量部の範囲で用いられる。０．０１重量部未満では、環境変動時における帯電量Ｑ／Ｍの変動に対しその効果が小さく、７重量部を超えると低温定着性が劣る結果となる。
また、、使用される含金属モノアゾ染料としては、含クロムモノアゾ染料、含コバルトモノアゾ染料、含鉄モノアゾ染料を単独もしくは組み合わせて使用する事ができる。これらを添加する事により、現像剤中における帯電量Ｑ／Ｍの立ち上がり（飽和までの時間）がより優れたものとなる。使用量としては、前記極性制御剤同様に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、バインダー樹脂１００重量部に対して０．１〜１０重量部、好ましくは１〜７重量部の範囲で用いられる。０．１重量部未満では、その効果が薄く、１０重量部を超えると帯電量の飽和レベルが低下する等の欠点が生じる。
Further, the toner can contain a release agent for the purpose of improving the releasability of the toner on the surface of the fixing belt at the time of fixing. As the release agent, all known ones can be used, and in particular, defree fatty acid type carnauba wax, montan wax, oxidized rice wax, and ester wax can be used alone or in combination. The carnauba wax is preferably a microcrystalline one, having an acid value of 5 or less and a particle size of 1 μm or less when dispersed in a toner binder. The montan wax generally refers to a montan wax refined from minerals, and like a carnauba wax, it is microcrystalline and preferably has an acid value of 5 to 14. The oxidized rice wax is obtained by air-oxidizing rice bran wax, and the acid value is preferably 10-30. When the acid value of each wax is less than the respective range, the low temperature fixing temperature rises and the low temperature fixing becomes insufficient. On the contrary, when the acid value exceeds each range, the cold offset temperature rises and the low-temperature fixing becomes insufficient. The added amount of the wax is 1 to 15 parts by weight, preferably 3 to 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If it is less than 1 part by weight, the releasing effect is thin and the desired effect is difficult to obtain. On the other hand, when the amount exceeds 15 parts by weight, there is a problem that the spent on the carrier becomes remarkable.
Further, for the purpose of imparting charge to the toner, a charge control agent can be contained. Any conventionally known charge control agent can be used. Examples of positive charge control agents include nigrosine, basic dyes, lake dyes of basic dyes, quaternary ammonium salt compounds, etc., and examples of negative charge control agents include metal salts of monoazo dyes, salicylic acid, naphthoic acid, dyes, and the like. Examples include carboxylic acid metal complexes and the like. The amount of the polarity 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 not limited uniquely. Is used in an amount of 0.01 to 8 parts by weight, preferably 0.1 to 2 parts by weight, based on 100 parts by weight of the binder resin. If it is less than 0.01 part by weight, the effect is small with respect to the fluctuation of the charge amount Q / M at the time of environmental change.
Further, as the metal-containing monoazo dye to be used, a chromium-containing monoazo dye, a cobalt-containing monoazo dye, and an iron-containing monoazo dye can be used alone or in combination. By adding these, the rising of the charge amount Q / M in the developer (time until saturation) becomes more excellent. The amount 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 as in the case of the polar control agent, and is uniquely limited. However, it is used in the range of 0.1 to 10 parts by weight, preferably 1 to 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the effect is small, and if the amount exceeds 10 parts by weight, defects such as a decrease in the saturation level of the charge amount occur.
また、カラートナーには、サリチル酸誘導体の金属塩を用いる事が特に好ましいが、必要に応じてカラートナーの色調を損なう事のない透明もしくは白色の物質を添加して、トナーの帯電性を安定的に付与する事が出来る。具体的には、有機ホウ素塩類、含フッ素四級アンモニウム塩類、カリックスアレン系化合物等が用いられるが、これらに限られるものではない。 In addition, it is particularly preferable to use a metal salt of a salicylic acid derivative for the color toner, but if necessary, a transparent or white substance that does not impair the color tone of the color toner is added to stabilize the charging property of the toner. Can be granted. Specifically, organic boron salts, fluorine-containing quaternary ammonium salts, calixarene compounds and the like are used, but are not limited thereto.
更に本発明のトナーは更に磁性材料を含有させ、磁性トナーとしても使用し得る。本発明の磁性トナー中に含まれる磁性材料としては、マグネタイト、ヘマタイト、フェライト等の酸化鉄、鉄、コバルト、ニッケルのような金属あるいはこれら金属のアルミニウム、コバルト、銅、鉛、マグネシウム、スズ、亜鉛、アンチモン、ベリリウム、ビスマス、カドミウム、カルシウム、マンガン、セレン、チタン、タングステン、バナジウムのような金属の合金およびその混合物などが挙げられる。
これらの強磁性体は平均粒径が０．１〜２μｍ程度のものが望ましく、トナー中に含有させる量としては樹脂成分１００重量部に対し約２０〜２００重量部、特に好ましくは樹脂成分１００重量部に対し４０〜１５０重量部である。
Furthermore, the toner of the present invention further contains a magnetic material and can be used as a magnetic toner. Examples of the magnetic material contained in the magnetic toner of the present invention include iron oxides such as magnetite, hematite, and ferrite, metals such as iron, cobalt, and nickel, or aluminum, cobalt, copper, lead, magnesium, tin, and zinc of these metals. And alloys of metals such as antimony, beryllium, bismuth, cadmium, calcium, manganese, selenium, titanium, tungsten, vanadium, and mixtures thereof.
These ferromagnetic materials preferably have an average particle size of about 0.1 to 2 μm. The amount of the ferromagnetic material to be contained in the toner is about 20 to 200 parts by weight, particularly preferably 100 parts by weight of the resin component, with respect to 100 parts by weight of the resin component. 40 to 150 parts by weight per part.
着色剤としては、トナー用として公知のものがすべて使用できる。黒色の着色剤としては、例えば、カーボンブラック、アニリンブラック、ファーネスブラック、ランプブラック等が使用できる。シアンの着色剤としては、例えば、フタロシアニンブルー、メチレンブルー、ビクトリアブルー、メチルバイオレット、アニリンブルー、ウルトラマリンブルー等が使用できる。マゼンタの着色剤としては、例えば、ローダミン６Ｇレーキ、ジメチルキナクリドン、ウォッチングレッド、ローズベンガル、ローダミンＢ、アリザリンレーキ等が使用できる。イエローの着色剤としては、例えば、クロムイエロー、ベンジジンイエロー、ハンザイエロー、ナフトールイエロー、モリブデンオレンジ、キノリンイエロー、タートラジン等が使用できる。また、トナーに用いられる着色剤は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック各色のトナーを得ることが可能な染料および顔料が使用できる。例えば、カーボンブラック、ランプブラック、群青、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、ローグミン６Ｇ、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、ベンジジンイエロー、ローズベンガル、トリアリルメタン系染料などの染顔料など、従来公知のいかなる染顔料をも単独あるいは混合して使用できる。また、外添加剤として、トナーの流動性を向上させる目的で、疎水性のシリカ、酸化チタン、アルミナ、など、更に必要に応じて脂肪酸金属塩類やポリフッ化ビニリデン等を添加しても良い。 As the colorant, all known colorants can be used. As the black colorant, for example, carbon black, aniline black, furnace black, lamp black and the like can be used. Examples of cyan colorants include phthalocyanine blue, methylene blue, Victoria blue, methyl violet, aniline blue, and ultramarine blue. As the magenta colorant, for example, rhodamine 6G lake, dimethylquinacridone, watching red, rose bengal, rhodamine B, alizarin lake and the like can be used. Examples of yellow colorants include chrome yellow, benzidine yellow, hansa yellow, naphthol yellow, molybdenum orange, quinoline yellow, and tartrazine. As the colorant used in the toner, dyes and pigments capable of obtaining toners of yellow, magenta, cyan, and black colors can be used. For example, carbon black, lamp black, ultramarine, aniline blue, phthalocyanine blue, phthalocyanine green, Hansa Yellow G, Rogmin 6G, lake, chalcoil blue, chrome yellow, quinacridone, benzidine yellow, rose bengal, triallylmethane dye, etc. Any conventionally known dyes and pigments such as dyes and pigments can be used alone or in combination. Further, as an external additive, for the purpose of improving the fluidity of the toner, a hydrophobic silica, titanium oxide, alumina, or the like, and a fatty acid metal salt, polyvinylidene fluoride, or the like may be added as necessary.
更に上記トナーを２成分現像剤として用いる場合に、使用し得るキャリアとしては、公知のものがすべて使用可能であり、例えば鉄粉、フェライト粉、ニッケル粉のごとき磁性を有する粉体、ガラスビーズ等及びこれらの表面を樹脂などで処理した物などが挙げられる。
キャリアにコーティングし得る樹脂粉末としては、スチレン−アクリル共重合体、シリコーン樹脂、マレイン酸樹脂、フッ素系樹脂、ポリエステル樹脂エポキシ樹脂等がある。スチレン−アクリル共重合体の場合は、３０〜９０重量％のスチレン分を有するものが好ましい。この場合スチレン分が３０重量％未満だと現像特性が低く、９０重量％を越えるとコーティング膜が硬くなって剥離しやすくなり、キャリアの寿命が短くなるからである。
又本発明におけるキャリアの樹脂コーティングは、上記樹脂の他に接着付与剤、硬化剤、潤滑剤、導電材、荷電制御剤等を含有してもよい。
シリコーン樹脂で被覆するキャリア核体粒子としては、従来より公知のものでよく例えば鉄、コバルト、ニッケル等の強磁性金属；マグネタイト、ヘマタイト、フェライトなどの合金や化合物；ガラスビーズ等が挙げられる。これら核体粒子の平均粒径は通常１０〜１０００μｍ、好ましくは３０〜５００μｍである。なお、シリコーン樹脂の使用量としては、通常キャリア核体粒子に対して１〜１０重量％である。シリコーン樹脂としては従来より知られるいずれのシリコーン樹脂であってもよく、例えば市販品として入手できる信越シリコーン社製のＫＲ２６１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７１、ＫＲ２７２、ＫＲ２７５、ＫＲ２８０、ＫＲ２８２、ＫＲ２８５、ＫＲ２５１、ＫＲ１５５、ＫＲ２２０、ＫＲ２０１、ＫＲ２０４、ＫＲ２０５、ＫＲ２０６、ＳＡ−４、ＥＳ１００１、ＥＳ１００１Ｎ、ＥＳ１００２Ｔ、ＫＲ３０９３や東レシリコーン社製のＳＲ２１００、ＳＲ２１０１、ＳＲ２１０７、ＳＲ２１１０、ＳＲ２１０８、ＳＲ２１０９、ＳＲ２１１５、ＳＲ２４００、ＳＲ２４１０、ＳＲ２４１１、ＳＨ８０５、ＳＨ８０６Ａ、ＳＨ８４０等が用いられる。 シリコーン樹脂層の形成法としては、従来と同様、キャリア核体粒子の表面に噴霧法、浸漬法等の手段でシリコーン樹脂を塗布すればよい。
Further, when the toner is used as a two-component developer, any known carrier can be used. For example, magnetic powder such as iron powder, ferrite powder, nickel powder, glass beads, etc. And those whose surfaces are treated with a resin or the like.
Examples of the resin powder that can be coated on the carrier include a styrene-acrylic copolymer, a silicone resin, a maleic acid resin, a fluorine resin, and a polyester resin epoxy resin. In the case of a styrene-acrylic copolymer, those having a styrene content of 30 to 90% by weight are preferred. In this case, when the styrene content is less than 30% by weight, the development characteristics are low, and when it exceeds 90% by weight, the coating film becomes hard and easily peeled, and the life of the carrier is shortened.
Moreover, the resin coating of the carrier in the present invention may contain an adhesion-imparting agent, a curing agent, a lubricant, a conductive material, a charge control agent, and the like in addition to the above resin.
The carrier core particles coated with the silicone resin may be conventionally known particles such as ferromagnetic metals such as iron, cobalt and nickel; alloys and compounds such as magnetite, hematite and ferrite; and glass beads. The average particle diameter of these core particles is usually 10 to 1000 μm, preferably 30 to 500 μm. In addition, the usage-amount of a silicone resin is 1 to 10 weight% normally with respect to a carrier core particle. The silicone resin may be any conventionally known silicone resin, for example, KR261, KR271, KR271, KR272, KR275, KR280, KR282, KR285, KR251, KR155, KR220 manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd., which are commercially available. , KR201, KR204, KR205, KR206, SA-4, ES1001, ES1001N, ES1002T, KR3093 and SR2100, SR2101, SR2107, SR2110, SR2108, SR2109, SR2115, SR2400, SR2410, SR2411, SH805A, SH806A, SH806A, SH806A, SH840 or the like is used. As a method for forming the silicone resin layer, a silicone resin may be applied to the surface of the carrier core particles by a spraying method, a dipping method, or the like, as in the past.
次に、本複写機に好適に使用されるトナーのより具体的な構成材料及び製造方法について詳細に説明する。本複写機に好適に使用されるトナーは、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と、ポリエステルと、着色剤と、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。 Next, a more specific constituent material and manufacturing method of toner preferably used in the present copying machine will be described in detail. The toner suitably used in this copying machine includes 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 are dispersed in an organic solvent. A toner obtained by crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous solvent.
（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。
(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. The trihydric or higher polyhydric alcohol (TO) 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.
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−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-isocyanatomethylcaproate, 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; phenol derivatives, oximes, caprolactam And a combination 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や、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 less 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 can 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
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, Toluidine 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 the master batch or the master batch, a polymer of styrene such as polystyrene, poly-p-chlorostyrene, polyvinyl toluene or the like, 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 the 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 master batch and the binder resin, and of course, they may be added when dissolved and dispersed in the 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、２０〜５００ｍ２／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０．０１〜５ｗｔ％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５×１０−４μｍ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 to 2 μm, and particularly preferably 5 × 10 −3 to 0.5 μm. 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 −4 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。２００００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 20000 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ベ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有する脂肪族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。 In addition, examples of the cationic surfactant include aliphatic quaternary ammonium salts such as aliphatic primary, secondary or secondary amine acids having a fluoroalkyl group, and perfluoroalkyl (C6-C10) sulfonamidopropyltrimethylammonium salts. , Benzalkonium salt, benzethonium chloride, pyridinium salt, imidazolinium salt, trade names include Surflon S-121 (manufactured by Asahi Glass), Florard FC-135 (manufactured by Sumitomo 3M), Unidyne DS-202 (Daikin Industries) Manufactured), MegaFuck F-150, F-824 (Dainippon Ink Co., Ltd.), Xtop EF-132 (Tochem Products), Footgent 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 Corporation), SGP (manufactured by Soken Co., Ltd.), 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.
（１）
以上、本実施形態のプロセスカートリッジによれば、第１側板および第２側板を枠体と一体的に構成したので、側板と枠体との間で組付け誤差が生じることがない。よって、当接部たる当接面の像担持体たる感光体に対する角度や位置のずれを、側板を枠体と別体に構成したものに比べて少なくすることができる。従って、当接部に当接させて、クリーニング部材を位置決めして取り付けることで、像担持体に対して感光体に対して所定の当接角度、当接圧で当接する姿勢でクリーニング部材を取り付けることができる。その結果、クリーニング部材の像担持体に対する当接圧、当接角度等の当接条件が長手方向で変動するのを、側板を枠体と別体に構成したものに比べて抑制することができ、クリーニング不良を抑制することができる。
（２）
また、上記（１）の構成をゆうしているので、像担持体の長手方向に平行に延びて該像担持体と当接するように配置されるクリーニングブレードを感光体に対して所定の当接圧、所定の当接角度で当接させることができる。
（３）
また、クリーニングブレードの弾性部材を、保持板の当接面と密着する面と同一の面に固定することで、感光体とクリーニングブレードとの当接条件が保持板の厚さで変動することがない。よって、クリーニングブレードを精度良く感光体に対して位置決めすることができ、精度良くクリーニングブレードを感光体に当接させることができる。
（４）
また、除去した転写残トナーを収容する収容部を上記保持板に取り付けている。これにより、収容部をクリーニングブレードに対して精度良く取り付けることができ、クリーニングブレードによって掻き取られた転写残トナーを収容部に確実に回収することができる。
（５）
また、第１側板および第２側板は、感光体を回転自在に支持する軸受を備えたので、感光体を第１側板および第２側板でプロセスカートリッジ内の位置決めをすることができる。よって、第１側板および第２側板に設けた、当接面で位置決め固定されるクリーニングブレードとの位置関係が変動するのを抑制することができる。その結果、クリーニングをブレード精度よく感光体に当接させることができる。
（６）
また、当接面を軸受の近傍に設けたので、感光体の軸に対する当接面の位置精度が、軸受部と当接面とを離して設けてものに比べて高めることができる。当接面は、感光体の軸の中心を基準にして形成されるが、例えば、１°誤差が生じた場合、感光体の軸の中心から離れた位置よりも、感光体の軸の中心に近い位置のほうが変動が少なくなる。よって、軸受部に近い、即ち感光体の軸中心になるべく近接させて当接面を設けることで、感光体の軸に対する位置精度を高めることができるのである。よって、軸受の近傍に当接部を設けることで、当接面を感光体の軸中心に近づけることができ、当接面の感光体に対する位置精度を高めることができる。その結果、クリーニングブレードを感光体に精度良く当接させることができる。
（７）
また、塗布手段たるブラシローラで感光体に潤滑剤を塗布することで、感光体の摩擦係数を低くすることができ、トナーの転写率を向上させて廃棄する転写残トナー量を減少させることができる。さらに、感光体の表面の摩擦係数を小さくすることで、クリーニングしにくい球形形状のトナーであっても良好にクリーニングすることができる。
（８）
また、プロセスカートリッジに潤滑剤を収容する潤滑剤収容部を備えたので、潤滑剤がなくなった際は、プロセスカートリッジを交換することで、潤滑剤の交換が行われれる。よって潤滑剤の交換を容易に行うことができる。また、この潤滑剤収容部をプロセスカートリッジの枠体と一体に構成すれば、枠体の強度を増すことができ、枠体のねじれなどを抑制することができる。これにより、クリーニング手段や、帯電手段など、枠体に取り付けることで感光体に対して位置決めがなされる部材の位置決め精度を確保することができる。
（９）
また、感光体に塗布された潤滑剤を薄層化する薄層化手段を備えたことで、感光体表面に不必要なトナーが塗布されることがなくなり、でき、感光体に最小厚さの潤滑膜を形成することができる。
（１０）
また、薄層化手段を、感光体の長手方向に平行に延びて感光体と当接するように配置されるエラストマー製のブレードとすることで、感光体表面に塗布された不必要な潤滑剤をブレードでせき止めることができ、感光体に最小厚さの潤滑膜を形成することができる。また、このときに、薄層にならなかった潤滑剤を、ブレードから潤滑剤収納部２７０に零れ落ちるように構成すれば、薄層にならなかった潤滑剤を再度、利用できるようになり潤滑剤の交換時期を遅らせることができる。
（１１）
また、クリーニングブレードと薄層化ブレードとを組付けた後、感光体を組付けるように構成した場合、感光体は、薄層化ブレードとクリーニングブレードとが同時に当接した状態で組付けられることとなる。この場合、慎重に感光体を取り付けを行わないと、組付け時に感光体がクリーニングブレードまたは薄層化ブレードに強く当接してしまい、薄層化ブレードの先端またはクリーニングブレードの先端が変形してしまう。その結果、ブレードを感光体に対して所定の当接圧および当接角で当接することができなくなってしまう不具合が生じる。クリーニングブレードの先端が変形してしまうと、良好なクリーニング性が得られなくなり、薄層化ブレードが変形してしまうと、感光体表面に均一に潤滑剤を付着させることができなくなるおそれがある。また、感光体の組付け動作時にクリーニングブレードまたは薄層化ブレードの先端に傷が付いたり、先端が欠けたりする不具合を生じるおそれがある。よって、感光体を取り付ける際は、薄層化ブレードおよびクリーニングブレードの両方に注意を払いながら慎重に取り付ける必要があり、組付け作業性が悪くなってしまう。しかし、本実施形態においては、薄層化ブレードと、クリーニングブレードとを個別にプロセスカートリッジに対して取り外し／取り付け可能に構成している。そして、プロセスカートリッジを組み立てる際は、感光体を組付けてから、クリーニングブレードを組付けるよう構成している。これにより、感光体を組付ける際、薄層化ブレードのみ注意して組付ければよいので、クリーニングブレードと薄層化ブレードの両方に注意を払いながら感光体を組付けるものに比べて、感光体の組付け作業性を向上させることができる。
（１２）
また、プロセスカートリッジに、帯電手段たる帯電モジュールを備えるようにしても良い。クリーニングブレードの保持板を枠体の両側板に取り付けて、ねじれや歪みが抑えれている枠体に帯電モジュールを取り付けるようにすれば、感光体に対して所定のギャップで帯電部材を配置することができる。よって、オゾン、放電生成物の発生を抑えることができ、感光体の寿命を延ばすことができる。
（１３）
また、帯電ローラに対して直流に交流を重畳した電圧を印加することで、直流電圧のみを印加するものに較べ、ギャップ変動や帯電ローラや感光体に抵抗変動多少があっても、安定した放電量を得ることができ、感光体表面を均一に帯電することができる。
（１４）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、上記（１）〜（１３）いずれかの特徴点を有するプロセスカートリッジを備えているので、クリーニング不良を抑制することができ、クリーニングブレードで除去できなった転写残トナーによる異常画像の発生を抑制することができる。
（１５）
また、本実施形態の画像形成装置によれば、重量平均粒径が３．０［μｍ］以上８．０［μｍ］以下、重量平均粒径Ｄｖと個数平均粒径Ｄｎとの比（Ｄｖ／Ｄｎ）が１．０以上１．４０以下であるトナーを用いている。このように小粒径且つ粒度分布がシャープなトナーを使用することで、先鋭性、高精細性に優れた画像を得ることが可能となる。また、トナーの帯電量分布が均一になり、地肌汚れの少ない高品位な画像を得ることができる。さらに、静電転写方式では転写率を高くすることができる。
（１６）
また、本実施形態では、トナーとして、形状係数ＳＦ−１が１００以上１８０以下、かつ、形状係数ＳＦ−２が１００以上１８０以下であるものを用いた。形状係数ＳＦ−１が１８０以下で、形状係数ＳＦ−２が１８０以下であれば、ともに１００に近づくほど転写効率が高くすることができる。
（１７）
また、ガラス転移温度が４５〜６５℃、流出開始温度が９０〜１１５℃の範囲にあるトナーを用いることで、良好な定着性を得ることができる。
（１８）
また、トナーの添加剤として、その平均一次粒径が５０〜５００［ｎｍ］で、かつ、嵩密度が０．３［ｇ／ｃｍ３］以上であるものを用いている。この添加剤によりトナー粒子とこれに接触するモノ（トナー粒子同士、像担持体など）の間に適度な空隙が形成され、モノに対する吸着力（鏡映力）が弱まる。よって、感光体や現像ローラからの離型性が良好になり、現像・転写効率を向上させることができる。また、高荷重、高速度等下でのクリーニングの際も、トナー粒子に埋没し難く、あるいは少々埋没しても離脱、復帰が可能であるので、長期間にわたって安定した特性を得ることができる。
（１９）
また、上記トナーは、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、ポリエステルと、着色剤、離型剤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。これにより、高品位な画像を得ることができる。
(1)
As described above, according to the process cartridge of the present embodiment, since the first side plate and the second side plate are integrally formed with the frame body, no assembly error occurs between the side plate and the frame body. Therefore, the shift of the angle and position of the contact surface as the contact portion with respect to the photosensitive member as the image carrier can be reduced as compared with the case where the side plate is configured separately from the frame. Accordingly, the cleaning member is attached to the image bearing member with a predetermined contact angle and contact pressure by contacting the image bearing member with a predetermined contact angle by contacting the contact portion with the cleaning member. be able to. As a result, the contact conditions such as the contact pressure and contact angle of the cleaning member with respect to the image carrier can be prevented from changing in the longitudinal direction as compared with the case where the side plate is configured separately from the frame. , Cleaning failure can be suppressed.
(2)
In addition, since the configuration of the above (1) is used, a cleaning blade that is arranged so as to extend in parallel with the longitudinal direction of the image carrier and to come into contact with the image carrier has a predetermined contact with the photosensitive member. The pressure can be applied at a predetermined contact angle.
(3)
In addition, by fixing the elastic member of the cleaning blade to the same surface as the contact surface of the holding plate, the contact condition between the photosensitive member and the cleaning blade may vary depending on the thickness of the holding plate. Absent. Therefore, the cleaning blade can be accurately positioned with respect to the photoconductor, and the cleaning blade can be brought into contact with the photoconductor with high accuracy.
(4)
In addition, an accommodating portion for accommodating the removed transfer residual toner is attached to the holding plate. As a result, the accommodating portion can be attached to the cleaning blade with high accuracy, and the transfer residual toner scraped off by the cleaning blade can be reliably collected in the accommodating portion.
(5)
Further, since the first side plate and the second side plate are provided with bearings that rotatably support the photoconductor, the photoconductor can be positioned in the process cartridge by the first side plate and the second side plate. Therefore, it is possible to suppress fluctuations in the positional relationship between the cleaning blades positioned and fixed on the contact surfaces provided on the first side plate and the second side plate. As a result, the cleaning can be brought into contact with the photosensitive member with high blade accuracy.
(6)
Further, since the contact surface is provided in the vicinity of the bearing, the positional accuracy of the contact surface with respect to the shaft of the photosensitive member can be improved as compared with the case where the bearing portion and the contact surface are provided apart from each other. The contact surface is formed with reference to the center of the photosensitive member shaft. For example, when an error of 1 ° occurs, the contact surface is located closer to the center of the photosensitive member shaft than the position away from the central portion of the photosensitive member shaft. The closer the position, the less variation. Therefore, by providing the contact surface close to the bearing portion, that is, as close as possible to the axial center of the photosensitive member, the positional accuracy with respect to the shaft of the photosensitive member can be improved. Therefore, by providing the contact portion in the vicinity of the bearing, the contact surface can be brought close to the axial center of the photoconductor, and the positional accuracy of the contact surface with respect to the photoconductor can be improved. As a result, the cleaning blade can be brought into contact with the photoconductor with high accuracy.
(7)
In addition, by applying a lubricant to the photoconductor with a brush roller as an application means, the coefficient of friction of the photoconductor can be lowered, and the transfer rate of toner can be improved to reduce the amount of residual toner to be discarded. it can. Furthermore, by reducing the coefficient of friction of the surface of the photoreceptor, even a spherical toner that is difficult to clean can be cleaned well.
(8)
In addition, since the process cartridge is provided with the lubricant container for storing the lubricant, when the lubricant runs out, the lubricant is replaced by replacing the process cartridge. Therefore, it is possible to easily replace the lubricant. Further, if the lubricant container is formed integrally with the frame of the process cartridge, the strength of the frame can be increased, and twisting of the frame can be suppressed. Accordingly, it is possible to ensure the positioning accuracy of a member that is positioned with respect to the photosensitive member by being attached to the frame body, such as a cleaning unit or a charging unit.
(9)
In addition, by providing a thinning means for thinning the lubricant applied to the photoconductor, unnecessary toner can be prevented from being applied to the surface of the photoconductor, and a minimum thickness can be applied to the photoconductor. A lubricating film can be formed.
(10)
Further, the thinning means is an elastomer blade arranged so as to extend in parallel with the longitudinal direction of the photoreceptor and to be in contact with the photoreceptor, so that unnecessary lubricant applied to the surface of the photoreceptor can be removed. It can be stopped by a blade, and a lubricating film having a minimum thickness can be formed on the photoreceptor. At this time, if the lubricant that has not become a thin layer is configured to fall from the blade to the
(11)
In addition, when the photosensitive member is assembled after the cleaning blade and the thinning blade are assembled, the photosensitive member must be assembled with the thinning blade and the cleaning blade in contact with each other at the same time. It becomes. In this case, if the photoconductor is not attached carefully, the photoconductor strongly contacts the cleaning blade or the thinning blade during assembly, and the tip of the thinning blade or the tip of the cleaning blade is deformed. . As a result, there arises a problem that the blade cannot be brought into contact with the photosensitive member at a predetermined contact pressure and contact angle. If the tip of the cleaning blade is deformed, good cleaning properties cannot be obtained, and if the thinned blade is deformed, there is a possibility that the lubricant cannot be uniformly adhered to the surface of the photoreceptor. In addition, there is a risk that the tip of the cleaning blade or the thinning blade may be damaged or the tip may be chipped when the photoreceptor is assembled. Therefore, when attaching the photosensitive member, it is necessary to attach it carefully while paying attention to both the thinning blade and the cleaning blade, which deteriorates the assembling workability. However, in the present embodiment, the thinning blade and the cleaning blade are configured to be detachable / attachable to the process cartridge individually. When assembling the process cartridge, the photosensitive member is assembled and then the cleaning blade is assembled. As a result, when assembling the photoconductor, only the thinning blade needs to be assembled with care, so that the photoconductor can be used as compared with the case where the photoconductor is assembled while paying attention to both the cleaning blade and the thinning blade. Assembling workability can be improved.
(12)
The process cartridge may be provided with a charging module as charging means. If the holding plate of the cleaning blade is attached to both side plates of the frame body, and the charging module is attached to the frame body in which twisting and distortion are suppressed, the charging member should be arranged with a predetermined gap with respect to the photoconductor. Can do. Therefore, generation of ozone and discharge products can be suppressed, and the life of the photoreceptor can be extended.
(13)
In addition, by applying a voltage in which alternating current is superimposed on direct current to the charging roller, stable discharge can be achieved even if there are gap fluctuations or slight fluctuations in resistance of the charging roller or photoconductor, compared to those in which only direct current voltage is applied. The amount can be obtained, and the surface of the photoreceptor can be uniformly charged.
(14)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, since the process cartridge having any one of the above characteristics (1) to (13) is provided, it is possible to suppress the cleaning failure and to remove it with the cleaning blade. It is possible to suppress the occurrence of an abnormal image due to the transferred residual toner.
(15)
Further, according to the image forming apparatus of the present embodiment, the weight average particle diameter is 3.0 [μm] or more and 8.0 [μm] or less, and the ratio of the weight average particle diameter Dv to the number average particle diameter Dn (Dv / A toner having Dn) of 1.0 or more and 1.40 or less is used. By using a toner having a small particle size and a sharp particle size distribution as described above, an image having excellent sharpness and high definition can be obtained. Further, the toner charge amount distribution is uniform, and a high-quality image with little background stain can be obtained. Furthermore, the transfer rate can be increased in the electrostatic transfer system.
(16)
In this embodiment, toner having a shape factor SF-1 of 100 to 180 and a shape factor SF-2 of 100 to 180 is used. If the shape factor SF-1 is 180 or less and the shape factor SF-2 is 180 or less, the transfer efficiency can be increased as the shape factor SF-1 approaches 100.
(17)
Further, by using a toner having a glass transition temperature of 45 to 65 ° C. and an outflow start temperature of 90 to 115 ° C., good fixability can be obtained.
(18)
In addition, a toner additive having an average primary particle diameter of 50 to 500 [nm] and a bulk density of 0.3 [g / cm 3 ] or more is used. Due to this additive, an appropriate gap is formed between the toner particles and the thing (toner particles, image carrier, etc.) in contact therewith, and the adsorbing power (mirror power) to the thing is weakened. Therefore, the releasability from the photosensitive member and the developing roller is improved, and the development / transfer efficiency can be improved. Further, even when cleaning under high load, high speed, etc., it is difficult to embed in the toner particles, or it can be detached and restored even if it is slightly buried, so that stable characteristics can be obtained over a long period of time.
(19)
In addition, the toner includes at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, and a toner material liquid in which a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent. It is a toner obtained by an extension reaction. Thereby, a high quality image can be obtained.
１０ 像担持体（感光体）
１１ アルミニウム基板
１２ 感光層
２０ クリーニングモジュール
２１ 保持板
２２ クリーニングブレード
２３ 入り口シール
２４ 弾性部材
２５ 搬送オーガ
２６ 転写残トナー収容部
３０ 帯電モジュール
３１ 帯電部材（帯電ローラ）
３３ 帯電クリーニングローラ
３４ スペーサ
３５ バネ支持部材
４０ 露光装置
５０ 現像モジュール
５１ 現像スリーブ
５５ 規制部材
５６ 現像剤収納部
６０ 転写装置
６１ 第１転写ローラ
６２ 中間転写ベルト
６５ ２次転写ローラ
７０ ブラシローラ
７３ 潤滑剤
９０ 定着装置
１００ 画像形成装置
１１０ 読取部
１２０ 画像形成部
１３０ 給紙部
２００ プロセスカートリッジ
２１０ プロセスカートリッジ枠体
２１１ 位置決め板
２２０ 第１側板
２２１ 第１当接面
２４０ 面板
２５０ 第２側板
２５１ 第２当接面
５６１ 仕切り板
２７０ 潤滑剤収納部
７００ 潤滑剤塗布装置
７１１ 薄層化手段
10 Image carrier (photoreceptor)
DESCRIPTION OF
33
Claims (19)
上記クリーニング手段および上記像担持体が、それぞれ上記枠体に対して取り外し可能に構成し、
上記枠体は、該像担持体の一端を支持する第１側板と、該像担持体の他端を支持する第２側板とを備え、
該第１側板および該第２側板は、該クリーニング部材と当接して該クリーニング部材を該像担持体に対して位置決めする当接部と、上記像担持体の軸を受ける軸受が嵌合する軸受部とを有し、
上記枠体の上記第１側板と上記第２側板とを、モールド成形で一体成形し、
上記像担持体の軸は、上記像担持体に対して取り外し可能に構成され、この軸の一端に上記軸受が嵌合しており、上記像担持体に上記軸を貫通して、他端が上記第１側板および第２側板の一方の軸受部に嵌合された軸受に挿入し、上記軸の一端に嵌合した軸受を他方の軸受部に嵌合させたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 In a process cartridge that includes an image carrier and a cleaning unit that includes a cleaning member that removes transfer residual toner on the image carrier and is configured to be detachable from the image forming apparatus.
The cleaning means and the image carrier are configured to be removable from the frame body,
The frame includes a first side plate that supports one end of the image carrier, and a second side plate that supports the other end of the image carrier.
The first side plate and the second side plate are a bearing in which a contact portion that contacts the cleaning member to position the cleaning member with respect to the image carrier and a bearing that receives the shaft of the image carrier are fitted. And
The first side plate and the second side plate of the frame body are integrally formed by molding ,
The shaft of the image carrier is configured to be removable with respect to the image carrier, the bearing is fitted to one end of the shaft, the shaft passes through the image carrier, and the other end is A process cartridge comprising: a bearing fitted into one of the first side plate and the second side plate and fitted into one end of the shaft and fitted into the other bearing portion .
上記クリーニング部材は、上記像担持体の長手方向に平行に延びて該像担持体と当接するように配置されるクリーニングブレード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 1.
The process cartridge according to claim 1, wherein the cleaning member is a cleaning blade that extends parallel to the longitudinal direction of the image carrier and is disposed so as to contact the image carrier.
上記クリーニングブレードは、弾性体と該弾性体を保持する保持部材とで構成されており、該保持部材の一方の面が上記当接部と当接するものであって、該弾性体は、該保持部材の該当接部と当接する面側に固着されてい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 2, wherein
The cleaning blade is composed of a holding member for holding the elastic body and the elastic body, one face of the holding member be one which contact with the contact portion, elastic body, the holding A process cartridge, which is fixed to a side of a member that contacts a corresponding contact portion.
上記クリーニング手段は、上記クリーニングブレードが除去した転写残トナーを収容する収容部を備え、該収容部を上記保持部材に取り付けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 3.
The process cartridge according to claim 1, wherein the cleaning unit includes a storage unit that stores the transfer residual toner removed by the cleaning blade, and the storage unit is attached to the holding member .
上記第１側板および第２側板は、上記像担持体を回転自在に支持する軸受を備えるように構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 1 or 2,
The process cartridge according to claim 1, wherein the first side plate and the second side plate include a bearing for rotatably supporting the image carrier.
上記当接部を上記軸受の近傍に設けたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 5.
A process cartridge, wherein the contact portion is provided in the vicinity of the bearing.
上記像担持体に潤滑剤を塗布する塗布手段を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 6,
A process cartridge comprising an application means for applying a lubricant to the image carrier.
潤滑剤を収容する潤滑剤収容部を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 7.
A process cartridge comprising a lubricant containing portion for containing a lubricant.
上記像担持体に塗布された潤滑剤を薄層化する薄層化手段を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 7 or 8,
A process cartridge comprising a thinning means for thinning a lubricant applied to the image carrier.
上記薄層化手段を、上記像担持体の長手方向に平行に延びて該像担持体と当接するように配置されるエラストマー製のブレードとしたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 9, wherein
2. A process cartridge according to claim 1, wherein the thinning means is an elastomer blade that extends parallel to the longitudinal direction of the image carrier and is in contact with the image carrier.
上記薄層化手段と上記クリーニング部材とをそれぞれ個別にプロセスカートリッジに対して取り付け／取り外し可能に構成し、プロセスカートリッジを組み立てる際は、上記像担持体を組付けてから、少なくとも該薄層化手段および該クリーニング部材のいずれか一方を組付けるよう構成したことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to claim 10, wherein
The thinning means and the cleaning member can be individually attached / detached to / from the process cartridge, and when assembling the process cartridge, at least the thinning means is assembled after assembling the image carrier. And a process cartridge configured to assemble any one of the cleaning members.
上記像担持体を帯電する帯電手段を備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 11,
A process cartridge comprising charging means for charging the image carrier.
上記帯電手段に対して直流に交流を重畳した電圧を印加することを特徴とするプロセスカートリッジ。 The process cartridge according to any one of claims 1 to 12,
A process cartridge in which a voltage in which alternating current is superimposed on direct current is applied to the charging means.
トナー像形成のために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 14.
The toner used for toner image formation 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. The image forming apparatus is in the range of .40.
上記トナーは形状係数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 14 or 15,
The image forming apparatus, wherein the toner 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.
上記トナーは、ガラス転移温度が４５〜６５℃、流出開始温度が９０〜１１５℃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 any one of claims 14 to 16,
An image forming apparatus, wherein the toner has a glass transition temperature in the range of 45 to 65 ° C. and an outflow start temperature in the range of 90 to 115 ° C.
上記トナーは、トナー母体粒子表面に平均一次粒径が５０〜５００ｎｍで、嵩密度が０．３ｇ／ｃｍ3以上の微粒子を外添加し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 any one of claims 14 to 17,
The image forming apparatus, wherein the toner is a toner obtained by externally adding fine particles having an average primary particle diameter of 50 to 500 nm and a bulk density of 0.3 g / cm 3 or more on the surface of toner base particles.
上記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、ポリエステルと、着色剤、離型剤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 14.
In the toner, at least a polyester prepolymer having a functional group containing a nitrogen atom, a polyester, and a toner material liquid in which a colorant and a release agent are dispersed in an organic solvent are subjected to a crosslinking and / or elongation reaction in an aqueous medium. An image forming apparatus, wherein the toner is a toner obtained in the above manner.
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