JP4869726B2 - Image forming method - Google Patents
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Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等の電子写真装置に適用される画像形成方法に関するものである。より詳細には、転写ベルトや中間転写ベルトなどのベルトを利用してトナー像の転写が行われる画像形成方法に関するものである。
また、前記画像形成方法を用いることを特徴とする画像形成装置、及び転写装置に関するものである。
The present invention relates to an image forming method applied to an electrophotographic apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, and a laser printer. More specifically, the present invention relates to an image forming method in which a toner image is transferred using a belt such as a transfer belt or an intermediate transfer belt.
The present invention also relates to an image forming apparatus and a transfer apparatus using the image forming method.
電子写真法では、感光体表面を所定極性に一様に帯電し、次いで所定の原稿情報に基づいての光照射による画像露光を行って静電荷像を形成し、この電荷像を現像してトナー像を形成し、このトナー像を紙等の転写材に転写し、定着ローラでの加熱及び加圧によって前記トナー像を転写材に定着することにより、画像形成が行われる。また、トナー像転写後において、感光体表面は、クリーニングブレード等によりクリーニングされて残存するトナーが除去され、さらに必要により光照射等による除電が行われ、次の画像形成工程が行われる。
このような画像形成工程において、トナー像の転写行程ではオゾンの発生量を低減するために従来のコロナ転写にかわり接触転写、さらに詳しくはバイアスローラ転写が検討されている。
バイアスローラ転写を実現するためには特許文献1等にみられるようにローラの抵抗値を、定電流を印加することにより検知し、その値にもとづいて転写のバイアスを設定する方法が、提案されている。また、非特許文献1ではバイアスローラ転写方式における転写ローラの抵抗値は少なくとも5.16×108Ω以上、転写電圧として少なくとも1200V以上が必要と述べられている。転写電圧が高いと、数kVの高電圧電源が必要でコスト、安全面で不利となる。
また、特許文献2等に示されるように、各転写手段の配置位置をオフセットさせるオフセット転写を用いることによりトナー飛散及び、転写性を向上する技術が知られている。
しかしながら、前記方法では、低い転写電圧、転写体の表面抵抗率下での転写性を維持することが難しく、問題となっていた。
In electrophotography, the surface of a photoconductor is uniformly charged to a predetermined polarity, and then image exposure is performed by light irradiation based on predetermined document information to form an electrostatic charge image. An image is formed, the toner image is transferred to a transfer material such as paper, and the toner image is fixed to the transfer material by heating and pressing with a fixing roller, thereby forming an image. Further, after the toner image is transferred, the surface of the photosensitive member is cleaned by a cleaning blade or the like to remove the remaining toner, and if necessary, the charge is removed by light irradiation or the like, and the next image forming process is performed.
In such an image forming process, contact transfer, more specifically bias roller transfer, is being studied in place of conventional corona transfer in order to reduce the amount of ozone generated in the toner image transfer process.
In order to realize bias roller transfer, a method has been proposed in which a roller resistance value is detected by applying a constant current and a transfer bias is set based on the value as shown in Patent Document 1 and the like. ing. Non-Patent Document 1 states that the resistance value of the transfer roller in the bias roller transfer system needs to be at least 5.16 × 10 8 Ω or more and a transfer voltage of at least 1200 V or more. If the transfer voltage is high, a high voltage power supply of several kV is required, which is disadvantageous in terms of cost and safety.
Further, as disclosed in
However, the above method is problematic because it is difficult to maintain transferability under a low transfer voltage and a surface resistivity of the transfer body.
そこで、本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、低い転写電圧、転写体の表面抵抗率下でも転写性を向上/維持することができる画像形成方法、画像形成装置及び転写装置を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem thereof is an image forming method and an image forming apparatus capable of improving / maintaining transferability even under a low transfer voltage and a surface resistivity of a transfer body. And providing a transfer device.
前記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
本発明は、トナーを被転写体に接触転写させる工程を有する方式の画像形成方法において、前記転写工程における転写電圧が400〜900Vの範囲であり、前記被転写体の表面抵抗率が1×109〜1×1011Ω/□であり、前記トナーが樹脂母粒子に対して外添剤が外添されているトナーからなり、前記外添剤として少なくとも1つが下記一般式
(化2)
〔M1〕aSibOc
(上記式中、M1はSr、Mg、Zn、Co、Mn及びCeから選ばれる金属元素を示し、a、bは1〜9の整数を示し、cは3〜9の整数を示す)
で表される複合酸化物が含有され、前記複合酸化物の1MHzで測定した比誘電率が2〜10、体積固有抵抗が1011Ω・cm以上であり、前記転写方式としてバイアス印加部とバイアス注入部との間に、トナーが付与された潜像担持体と転写ローラの位置をオフセットさせる経路を持つことを特徴とする画像形成方法である。
本発明は、トナーが付与された潜像担持体と転写ローラとの間に被転写体を介して、前記トナーを前記被転写体に接触転写させる工程を有し、前記転写工程における1次転写電圧が400〜900Vの範囲であることを特徴とする。
本発明は、前記転写ローラが金属製であることを特徴とする。
本発明は、前記被転写体が、中間転写体であり、中間転写体より定着媒体に2次転写される工程を有することを特徴とする。
本発明は、前記複合酸化物のM1がMgであることを特徴とする。
本発明は、前記複合酸化物が、フォルステライト、ステアタイト、エンスタタイトのいずれかであることを特徴とする。
本発明は、前記複合酸化物の含有量がトナー母体に対して0.1〜5.0質量%であることを特徴とする。
本発明は、前記トナーが非磁性一成分現像用トナーであることを特徴とする。
本発明は、前記トナーが非磁性二成分現像用トナーであることを特徴とする。
本発明は、前記被転写体の体積抵抗率が1×109〜1×1011Ω・cmであることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
The present invention provides an image forming method having a process in which toner is brought into contact with a transfer medium, wherein a transfer voltage in the transfer process is in a range of 400 to 900 V, and a surface resistivity of the transfer object is 1 × 10. 9 to 1 × 10 11 Ω / □, and the toner is a toner in which an external additive is externally added to the resin base particles, and at least one of the external additives is represented by the following general formula (Formula 2)
[M1] a Si b O c
(In the above formula, M1 represents a metal element selected from Sr, Mg, Zn, Co, Mn and Ce, a and b represent an integer of 1 to 9, and c represents an integer of 3 to 9)
The composite oxide has a relative dielectric constant of 2 to 10 and a volume resistivity of 10 11 Ω · cm or more measured at 1 MHz, and the bias application unit and the bias are used as the transfer method. The image forming method is characterized in that a path for offsetting the positions of the latent image carrier to which toner is applied and the transfer roller is provided between the injection portion and the injection portion.
The present invention includes a step of contacting and transferring the toner to the transfer medium via a transfer medium between a latent image carrier to which toner is applied and a transfer roller, and primary transfer in the transfer process The voltage is in the range of 400 to 900V.
The present invention is characterized in that the transfer roller is made of metal.
The present invention is characterized in that the transfer body is an intermediate transfer body, and has a step of secondary transfer from the intermediate transfer body to a fixing medium.
The present invention is characterized in that M1 of the composite oxide is Mg.
The present invention is characterized in that the complex oxide is any of forsterite, steatite, and enstatite.
The present invention is characterized in that the content of the composite oxide is 0.1 to 5.0 mass% with respect to the toner base.
The present invention is characterized in that the toner is a non-magnetic one-component developing toner.
The present invention is characterized in that the toner is a non-magnetic two-component developing toner.
The invention features a volume resistivity of the transfer object is 1 × 10 9 ~1 × 10 11 Ω · cm.
本発明は、前記解決するための手段によって、低い転写電圧、転写体の表面抵抗率下でも転写性を向上/維持することができる画像形成方法、画像形成装置及び転写装置を提供することが可能となった。 According to the present invention, it is possible to provide an image forming method, an image forming apparatus, and a transfer apparatus capable of improving / maintaining transferability even under a low transfer voltage and a surface resistivity of a transfer body by the means for solving the problems. It became.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。なお、本文中の「部」は「質量部」をあらわす。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims. In addition, “part” in the text represents “part by mass”.
本発明のフルカラー画像形成用トナーを構成するトナー粒子は、少なくとも着色剤、樹脂を有し、無機微粒子で処理されており、少なくとも1種類が、1MHzで測定した比誘電率が2〜10、体積固有抵抗が1011Ω・cm以上である複合酸化物の無機微粒子で処理されていることを特徴とするトナーである。
複合酸化物はトナー粒子の帯電性を補助する目的で、1MHzで測定した比誘電率が2〜10、より好ましくは3〜9であり、体積固有抵抗が1011Ω・cm以上、好ましくは1012Ω・cm以上であるものが好ましい。
誘電率が2より小さいと帯電助剤としての機能を果たさず、10より大きいとチャージアップの要因となり、現像器中でのトナーの帯電が不均一になる。また、体積固有抵抗が1011Ω・cmより小さいと静電潜像保持体を帯電するための帯電部材に付着した際、表面抵抗を低下させ、静電潜像保持体の帯電不良を引き起こす。
また、下記複合酸化物が外添剤として好ましく用いられる。
The toner particles constituting the toner for forming a full color image of the present invention have at least a colorant and a resin, and are treated with inorganic fine particles. At least one kind has a relative dielectric constant of 2 to 10 and a volume measured at 1 MHz. The toner is characterized by being treated with inorganic fine particles of a complex oxide having a specific resistance of 10 11 Ω · cm or more.
The composite oxide has a dielectric constant measured at 1 MHz of 2 to 10, more preferably 3 to 9, and a volume resistivity of 10 11 Ω · cm or more, preferably 10 for the purpose of assisting the charging property of the toner particles. Those having 12 Ω · cm or more are preferable.
If the dielectric constant is less than 2, it does not function as a charging aid, and if it is more than 10, it causes a charge-up, and the toner is not uniformly charged in the developing device. On the other hand, if the volume specific resistance is smaller than 10 11 Ω · cm, the surface resistance is lowered when the electrostatic latent image holding member is attached to the charging member for charging the electrostatic latent image holding member, and charging of the electrostatic latent image holding member is caused.
The following composite oxides are preferably used as external additives.
(化3)
〔M1〕aSibOc
(上記式中、M1はSr、Mg、Zn、Co、Mn及びCeから選ばれる金属元素を示し、a,bは1〜9の整数を示し、cは3〜9の整数を示す)。
特に本発明の効果をより発揮できることから、フォルステライト(Mg2SiO4)、ステアタイト(MgSiO3)が好ましい。
(Chemical formula 3)
[M1] a Si b O c
(In the above formula, M1 represents a metal element selected from Sr, Mg, Zn, Co, Mn and Ce, a and b represent an integer of 1 to 9, and c represents an integer of 3 to 9).
In particular, forsterite (Mg 2 SiO 4 ) and steatite (MgSiO 3 ) are preferable because the effects of the present invention can be further exhibited.
前記複合酸化物の一次粒子径は0.05〜1μm、好ましくは0.08〜1μmが好適に用いられる。0.05μmより小さいと現像器の薄層形成部でのストレスで埋没し、耐久末期での効果が発揮できない。また、1μmより大きいとトナー表面から離脱し、やはり耐久末期での効果が発揮できなくなる。
前記複合酸化物の添加量はトナー母体100質量部に対し、0.1〜1.5質量部、好ましくは0.2〜1.5質量部が好適に用いられる。0.1質量部より少ないと帯電補助の効果が発揮できず、チャージアップの要因となり、現像器中でのトナーの帯電が不均一になる。1.5質量部より多いと、負帯電トナーとして使用すると逆帯電トナーが生じやすく地汚れを引き起こしやすい。珪酸マグネシウムは、電気陰性度の関係が示す通り、強プラス帯電となりやすいMgOの部分の影響によりプラスに帯電しやすいからである。
The primary particle diameter of the composite oxide is suitably 0.05 to 1 μm, preferably 0.08 to 1 μm. If it is smaller than 0.05 μm, it is buried by stress at the thin layer forming portion of the developing device, and the effect at the end of durability cannot be exhibited. On the other hand, if it is larger than 1 μm, it is detached from the toner surface, and the effect at the end of the durability cannot be exhibited.
The amount of the composite oxide added is suitably 0.1 to 1.5 parts by weight, preferably 0.2 to 1.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of the toner base. If the amount is less than 0.1 parts by mass, the effect of assisting charging cannot be exhibited, causing charge-up, and toner charging in the developing device becomes non-uniform. When the amount is more than 1.5 parts by mass, reversely charged toner is likely to be generated when used as a negatively charged toner, and background staining is likely to occur. This is because magnesium silicate tends to be positively charged due to the influence of the MgO portion, which tends to be strongly positively charged, as shown by the relationship of electronegativity.
フォルステライト、ステアタイトは、理由は定かではないが金属への付着力が非常に弱い。このため、現像器内の薄層形成部材が金属の場合、トナーの金属への付着を抑制し、金属ローラを使用した場合はフィルミング防止、トナーリセット性の向上を促し、金属ブレードを使用した場合はフィルミング防止効果がある。
さらに、理由は定かではないが、前記複合酸化物は低誘電率、低誘電損失のため、電荷が均一で、即座に帯電が立ち上がり、高抵抗のため、電荷を保持しやすい。そのためバイアスにより容易に感光体から被転写体へ移動し転写性が向上するものと思われる。また前記複合酸化物の帯電性がトナー母体に比べ正帯電側であるため、感光体との静電付着力が低減し、転写性が向上するものと思われる。
Forsterite and steatite have a very weak adhesion to metal for unknown reasons. For this reason, when the thin layer forming member in the developing device is a metal, the adhesion of the toner to the metal is suppressed. When a metal roller is used, the prevention of filming and the improvement of the toner reset property are promoted, and a metal blade is used. In the case, there is an effect of preventing filming.
Furthermore, although the reason is not clear, the composite oxide has a low dielectric constant and low dielectric loss, so that the charge is uniform, the charge rises immediately, and the charge is easily held because of the high resistance. For this reason, it is considered that the transfer easily improves from the photosensitive member to the transfer target due to the bias. Further, since the chargeability of the composite oxide is on the positive charge side as compared with the toner base, it is considered that the electrostatic adhesion with the photoreceptor is reduced and the transferability is improved.
本発明に使用することのできるトナー母体は、通常、結着樹脂、着色剤及びその他の添加剤を含有してなる。このトナー母体には、(1)結着樹脂成分となる熱可塑性樹脂中に、着色剤、帯電制御剤、離型剤等を溶融混合して均一に分散させて組成物とした後、前記組成物を粉砕、分級することにより得られるトナー母体、(2)結着樹脂原料である重合性単量体中に着色剤、帯電制御剤、離型剤等を溶解あるいは懸濁させ、重合開始剤を添加後、分散安定剤を含有する水系分散媒体中に分散させ、所定温度まで加温して懸濁重合を開始し、重合終了後に濾過、洗浄、脱水及び乾燥することにより得られるトナー母体、(3)乳化重合により得た極性基を含有する結着樹脂の一次粒子を、着色剤並びに帯電制御剤を添加することで凝集させ二次粒子とし、更に結着樹脂のガラス転移温度より高い温度で攪拌して会合させた粒子を、濾過、乾燥することにより得られるトナー母体、(4)親水性基含有樹脂を結着樹脂とし、それに着色剤等を添加して有機溶媒に溶解させた後、前記樹脂を中和して転相、その後乾燥することにより着色粒子を得る転相乳化法トナー母体等が挙げられ、そのいずれも使用することができる。 The toner base that can be used in the present invention usually contains a binder resin, a colorant, and other additives. In this toner base, (1) a colorant, a charge control agent, a release agent and the like are melt-mixed in a thermoplastic resin as a binder resin component and uniformly dispersed to obtain a composition. A toner base obtained by pulverizing and classifying the product, and (2) a polymerization initiator in which a colorant, a charge control agent, a release agent and the like are dissolved or suspended in a polymerizable monomer which is a binder resin raw material. A toner base obtained by dispersing in an aqueous dispersion medium containing a dispersion stabilizer, heating to a predetermined temperature to start suspension polymerization, and filtering, washing, dehydrating and drying after completion of the polymerization, (3) The primary particles of the binder resin containing a polar group obtained by emulsion polymerization are aggregated by adding a colorant and a charge control agent to form secondary particles, and the temperature is higher than the glass transition temperature of the binder resin. Filter and dry the particles that have been agitated and associated with (4) Using a hydrophilic group-containing resin as a binder resin, adding a colorant or the like to the resin and dissolving it in an organic solvent, then neutralizing the resin to perform phase inversion, and then drying. Examples thereof include a phase inversion emulsification method toner base material for obtaining colored particles, and any of them can be used.
(トナー構成材料)
(結着樹脂)
結着樹脂としては、公知のものが使用できる。たとえばポリエステル、ポリウレタン、ポリオール、ポリウレア、エポキシ樹脂、ビニル系樹脂、および、それらのハイブリッド樹脂である。
(Toner component)
(Binder resin)
Known binder resins can be used. For example, polyester, polyurethane, polyol, polyurea, epoxy resin, vinyl resin, and hybrid resins thereof.
(着色剤)
着色剤としては、公知のものが使用できる。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、ポ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質量%、好ましくは3〜10質量%である。
(Coloring agent)
A well-known thing can be used as a coloring agent. 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, bengara, red lead, red lead, cadmium red, cadmium mercury red, antimony red, permanent red 4R, para red, phise red, parachlor ortho nitroaniline red, risor fast scarlet G, Reliant Fast Scarlet, Brilliant Carmine BS, 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, Pogment 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, Thioindigo Red B, Thioindigo Maroon, oil red, quinacridone red, pyrazolone red, polyazo red, chrome vermilion, benzidine Range, 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, bitumen, anthraquinone blue, fast violet B, methyl violet lake, cobalt violet, manganese violet, dioxane violet, anthraquinone violet, chrome green, zinc green, chromium oxide, pyridiane, emerald green, pigment green B, naphthol green B, Green Gold, Acid Green Lake, Malachite Green Lake, Phthalocyanine Green, Anthraquinone Green, Oxidized Chi Tan, zinc white, litbon and mixtures thereof can be used. The content of the colorant is usually 1 to 15% by mass, preferably 3 to 10% by mass with respect to the toner.
(着色剤のマスターバッチ化)
本発明で用いる着色剤は樹脂と複合化されたマスターバッチとして用いることもできる。 マスターバッチの製造またはマスターバッチとともに混練される樹脂としては、先にあげた結着樹脂の他にポリスチレン、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;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−ビニルメチルケトン共重合体、スチレン−ブタジエン共重合体、スチレン−イソプレン共重合体、スチレン−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;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、単独あるいは混合して使用できる。
(Colorant masterbatch)
The colorant used in the present invention can also be used as a master batch combined with a resin. As the resin to be kneaded together with the production of the masterbatch or the masterbatch, in addition to the above-mentioned binder resins, styrene such as polystyrene, poly p-chlorostyrene, polyvinyltoluene, and its substituted polymers; styrene-p- Chlorostyrene copolymer, styrene-propylene copolymer, styrene-vinyltoluene copolymer, styrene-vinylnaphthalene copolymer, styrene-methyl acrylate copolymer, styrene-ethyl acrylate copolymer, styrene-acrylic Acid butyl copolymer, styrene-octyl acrylate copolymer, styrene-methyl methacrylate copolymer, styrene-ethyl methacrylate copolymer, styrene-butyl methacrylate copolymer, styrene-α-chloromethyl methacrylate Copolymer, styrene-acrylonitrile copolymer Styrene-vinyl methyl ketone copolymer, styrene-butadiene copolymer, styrene-isoprene copolymer, styrene-acrylonitrile-indene copolymer, styrene-maleic acid copolymer, styrene-maleic acid ester copolymer Styrenic copolymers such as: 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, aliphatic or alicyclic hydrocarbon resin, aromatic petroleum resin, chlorinated paraffin, paraffin wax and the like, which can be used alone or in combination.
(ワックス)
本発明のトナー母体には、定着プロセスでの定着部材と記録部材との離型性を向上させる目的で、ワックスを含有させても良い。
例えばポリオレフィンワックス(ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなど);長鎖炭化水素(パラフィンワックス、サゾールワックスなど);カルボニル基含有ワックスなどが挙げられる。カルボニル基含有ワックスとしては、ポリアルカン酸エステル(カルナバワックス、モンタンワックス、トリメチロールプロパントリベヘネート、ペンタエリスリトールテトラベヘネート、ペンタエリスリトールジアセテートジベヘネート、グリセリントリベヘネート、1,18-オクタデカンジオールジステアレートなど);ポリアルカノールエステル(トリメリット酸トリステアリル、ジステアリルマレエートなど);ポリアルカン酸アミド(エチレンジアミンジベヘニルアミドなど);ポリアルキルアミド(トリメリット酸トリステアリルアミドなど);およびジアルキルケトン(ジステアリルケトンなど)などが挙げられる。
本発明においては、トナー中のワックス含有量が、樹脂成分100質量%に対して3〜15質量%、好ましくは4〜12質量%であることがより好ましい。トナー全量に対するワックス量が3%未満であると、定着時には、定着部材表面でワックスがしみ出して定着部材にくっつかないようにしているが、ワックス量が少ないため、ワックスによる離型効果がなくなり、そのため、ホットオフセットの余裕度がなくなることがある。一方、15%を超えると、ワックスは低温で溶融するため、熱エネルギー、機械エネルギーの影響を受けやすく、現像部でのキャリアとの攪拌時に、ワックスがトナー表面から離脱し、トナー規制部材や感光体に付着し、画像ノイズを発生させることがある。
また、ワックスの示差走査熱量計(DSC)により測定される昇温時の吸熱ピークは、好ましくは65〜115℃、より好ましくは70〜90℃である。融点が65℃未満では流動性が悪くなったり保存時にブロッキングが生じる。また、115℃より高いと定着時の離型性が悪くなる傾向がある。
(wax)
The toner base of the present invention may contain a wax for the purpose of improving the releasability between the fixing member and the recording member in the fixing process.
For example, polyolefin wax (polyethylene wax, polypropylene wax, etc.); long chain hydrocarbon (paraffin wax, sazol wax, etc.); carbonyl group-containing wax, etc. may be mentioned. Carbonyl group-containing waxes include polyalkanoic acid esters (carnauba wax, montan wax, trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerin tribehenate, 1,18. -Octadecandiol diol distearate, etc.); polyalkanol esters (tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate, etc.); polyalkanoic acid amides (ethylenediamine dibehenyl amide, etc.); And dialkyl ketones (such as distearyl ketone).
In the present invention, it is more preferable that the wax content in the toner is 3 to 15% by mass, preferably 4 to 12% by mass with respect to 100% by mass of the resin component. If the amount of wax relative to the total amount of toner is less than 3%, at the time of fixing, the wax exudes on the surface of the fixing member so as not to stick to the fixing member. For this reason, the margin for hot offset may be lost. On the other hand, if it exceeds 15%, the wax melts at a low temperature and is easily affected by thermal energy and mechanical energy. When the carrier is agitated with the carrier in the developing portion, the wax is detached from the toner surface, and the toner regulating member or photosensitive member is exposed. May adhere to the body and cause image noise.
Moreover, the endothermic peak at the time of temperature rise measured by the differential scanning calorimeter (DSC) of wax becomes like this. Preferably it is 65-115 degreeC, More preferably, it is 70-90 degreeC. When the melting point is less than 65 ° C., the fluidity is deteriorated or blocking occurs during storage. On the other hand, when the temperature is higher than 115 ° C., the releasability at the time of fixing tends to deteriorate.
(トナー母体の製造方法)
トナー母体の製造方法としては、公知の方法が適用できる。たとえば、粉砕法、公知の湿式造粒法、たとえば懸濁重合法、乳化重合会合法、溶解懸濁法などである。
(Manufacturing method of toner base)
A known method can be applied as a method for producing the toner base. Examples thereof include a pulverization method, a known wet granulation method, such as a suspension polymerization method, an emulsion polymerization association method, and a dissolution suspension method.
(トナー母体の粒子径、形状について)
トナー母体の体積平均粒径は3〜12μmが好ましく、特に4〜9μmが好ましい。3μm以下では、トナーが小粒径になり過ぎて、トナーとしての粒度分布を狭くすることを達成できないため、結果として繊細な画像が形成できない。また、12μm以上では高精細な印字の再現性が悪化する。
(About particle diameter and shape of toner base)
The volume average particle size of the toner base is preferably 3 to 12 μm, particularly 4 to 9 μm. If the particle size is 3 μm or less, the toner has a too small particle size, and it is impossible to achieve a narrow particle size distribution as the toner. As a result, a delicate image cannot be formed. On the other hand, when the thickness is 12 μm or more, the reproducibility of high-definition printing deteriorates.
(微粒子の種類)
本発明において、トナーの流動性や現像性、帯電性を補助する目的で、珪酸マグネシウム以外の公知の無機微粒子もしくは有機微粒子を使用しても良い。無機微粒子としては、一次粒子径は、2nm〜2μmであることが好ましく、特に5nm〜500nmであることが好ましい。また、BET法による比表面積は、20〜500m2/gであることが好ましい。この無機微粒子の使用割合は、トナーの0.01〜5質量%であることが好ましく、特に0.01〜2.0質量%であることが好ましい.無機微粒子の具体例としては、例えばシリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ペンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素などを挙げることができる。
(Types of fine particles)
In the present invention, known inorganic fine particles or organic fine particles other than magnesium silicate may be used for the purpose of assisting the fluidity, developability and chargeability of the toner. As the inorganic fine particles, the primary particle diameter is preferably 2 nm to 2 μm, and particularly preferably 5 nm to 500 nm. 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% by mass of the toner, and particularly preferably 0.01 to 2.0% by mass. Specific examples of the inorganic fine particles include, for example, silica, alumina, titanium oxide, barium titanate, magnesium titanate, calcium titanate, strontium titanate, zinc oxide, tin oxide, silica sand, clay, mica, wollastonite, diatomaceous earth. Examples include soil, chromium oxide, cerium oxide, pengala, antimony trioxide, magnesium oxide, zirconium oxide, barium sulfate, barium carbonate, calcium carbonate, silicon carbide, and silicon nitride.
(微粒子との混合処理)
珪酸マグネシウムやその他微粒子は、トナー母体とともにヘンシェルミキサー、スーパーミキサー、オースターブレンダーなどによって混合処理することにより、トナー表面に付着させる。珪酸マグネシウムやその他微粒子のトナーに対する付着性は、混合時間やミキサーの混合羽根の回転速度などにより適宜調整できる。
(Mixing with fine particles)
Magnesium silicate and other fine particles are adhered to the toner surface by being mixed with a toner base by a Henschel mixer, a super mixer, an Auster blender or the like. Adhesion of magnesium silicate and other fine particles to the toner can be adjusted as appropriate depending on the mixing time, the rotational speed of the mixing blade of the mixer, and the like.
(2成分現像剤)
2成分系現像剤としてトナーを用いる場合、このトナーと混合される磁性キャリヤとしては、特に制限されず、フェライト、鉄粉等のそれ自体公知のものが使用され、樹脂コートされたものであってもよい。このようなキャリヤは、一般に、40乃至100μmの平均粒径(体積中心粒径)を有していることが好ましい。トナーと磁性キャリヤとは2:98乃至10:90、特に3:97乃至8:92の重量比で混合するのがよい。
(Two-component developer)
When a toner is used as a two-component developer, the magnetic carrier mixed with the toner is not particularly limited, and known ones such as ferrite and iron powder are used and are resin-coated. Also good. Such a carrier generally preferably has an average particle size (volume center particle size) of 40 to 100 μm. The toner and the magnetic carrier are preferably mixed in a weight ratio of 2:98 to 10:90, particularly 3:97 to 8:92.
次に、転写装置について、説明する。
転写装置の例を図1に示す。101〜104の4つの感光体を有する作像ユニットが配設され、ベルト駆動ローラ111及び張架ローラ112、2次転写対向ローラ109により中間転写ベルト100を張架し、中間転写ベルトの走行方向上流側から1次転写ローラ105〜108に所定の電圧を印加することにより、中間転写ベルト100上に各色を重ねることによりカラー画像を形成する。形成されたカラー画像は、2次転写ローラ110に所定の電圧を印加することにより転写材である用紙114に転写され、定着(図示せず)され出力される。2次転写ローラ110で転写できず中間転写ベルト上に残留したトナーはクリーナユニット113に回収される。モノクロ画像形成時は、図1のようにカラー画像作像時と同様の形態で作像を行う、あるいは他の例として図2に示すように、黒用1次転写ローラ205および張架ローラ215〜216により、黒用感光体201を黒用1次転写ローラ205と当接させつつカラー用1次転写ローラ206〜208およびクリーナユニット213を退避させてモノクロ画像を形成する。
オフセット転写装置の例を図3に示す。転写ローラ305〜308を中間転写ベルト300の走行方向に対して対応当接する感光体301〜304のそれぞれ下流側に5〜10mmオフセットさせ、カラー作像時の転写ローラ305〜308と感光体301〜304との食い込み量が0.5mmとなるよう配設した。1次転写ローラ305〜308をオフセットさせ、かつ食い込ませることにより、1次転写ローラ305〜308が中間転写ベルト300を介して直接感光体301〜304に負荷を与えることはなく中間転写ベルト300が感光体301〜304に転写ニップを形成できるために、1次転写ローラ305〜308の硬度は転写不良に関与せずに設定できる。なおオフセット量と食い込み量は、感光体と1次転写ローラの間隙が中間転写ベルトの厚みより大きくなるように任意に設定することができる。
Next, the transfer device will be described.
An example of a transfer device is shown in FIG. An image forming unit having four
An example of the offset transfer device is shown in FIG. The
図4に画像形成装置の例を示す。感光体1、帯電手段2、現像手段4、及びクリーニング手段6等の構成要素のうち、本発明のトナーを用いる現像手段4と、他の単数又は複数の手段とをプロセスカートリッジとして一体に結合して構成し、このプロセスカートリッジを複写機やプリンター等の画像形成装置本体に対して着脱可能に構成する。
本発明のトナーを用いる現像手段4を有するプロセスカートリッジを搭載する画像形成装置は、感光体1が所定の周速度で回転駆動される。感光体1は回転過程において、帯電手段2によりその周面に正または負の所定電位の均一耐電を受け、次いで、スリット露光やレーザービーム走査露光等の像露光手段3からの画像露光光を受け、こうして感光体1の周面に静電潜像が順次形成され、形成された静電潜像は、次いで現像手段4によりトナー現像され、現像されたトナー像は、給紙部から感光体1と転写手段5との間に感光体1の回転と同期されて給送された転写材9に、転写手段5により順次転写されていく。像転写を受けた転写材9は感光体面から分離されて像定着手段8へ導入されて像定着され、複写物(コピー)として装置外へプリントアウトされる。像転写後の感光体表面は、クリーニング手段6によって転写残りトナーの除去を受けて清浄面化され、さらに除電された後、繰り返し画像形成に使用される。
FIG. 4 shows an example of the image forming apparatus. Of the constituent elements such as the photoreceptor 1, the charging
In an image forming apparatus equipped with a process cartridge having a developing means 4 using toner of the present invention, the photoreceptor 1 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed. In the rotating process, the photosensitive member 1 is subjected to a uniform withstand voltage of positive or negative predetermined potential on the peripheral surface by the charging
本発明は、前記外添剤を使用し、転写電圧を400〜900Vで転写を行う画像形成方法である。これにより、従来は転写電圧1200V以上が必要であったが、転写電圧を低くすることができ、低コスト、安全性の向上することができる。また、転写電圧が低い場合でも高い転写効率が得られ、良好な画像形成が行える画像形成方法である。 The present invention is an image forming method in which transfer is performed at a transfer voltage of 400 to 900 V using the external additive. As a result, a transfer voltage of 1200 V or more has been conventionally required, but the transfer voltage can be lowered, and the cost and safety can be improved. In addition, this is an image forming method in which high transfer efficiency can be obtained even when the transfer voltage is low, and good image formation can be performed.
次に、実施例について、説明する。
(実施例1)
トナー1の作成
ポリエステル樹脂A(軟化点131℃、AV値 25)……68部
ポリエステル樹脂B(軟化点116℃、AV値 1.9)……32部
シアンのマスターバッチ(Pigment Blue 15:3を50部含有)……8部
カルナウバワックス…………4部
上記トナー材料をヘンシェルミキサーで十分混合した後、二軸押出し混練機(PCM−30:池貝鉄工社製)の排出部を取り外したものを使用して、溶融混練し、得られた混合物を冷却プレスローラで厚さ2mmに圧延し、冷却ベルトで冷却した後、フェザーミルで粗粉砕した。その後、機械式粉砕機(KTM:川崎重工業社製)で平均粒径10〜12μmまで粉砕し、さらに、ジェット粉砕機(IDS:日本ニューマチック工業社製)で粗粉分級しながら粉砕した後、微粉分級をロータ型分級機(ティープレックス型分級機 タイプ100ATP:ホソカワミクロン社製)を使用して分級を行い、体積平均粒径7.9μmのトナー母体Aを得た。
このトナー母体A100部に対して、フォルステライト1(平均二次粒径 0.39μm, 平均一次粒径80nm)を1.0部、シリカ(RX200)1部を添加し、ヘンシェルミキサーで周速40m/sec、5分間混合処理して、トナー1を得た。
他の実施例2〜5、比較例1〜4におけるトナー2〜9に関しても、表1の通り同様にトナーを作成した。
Next, examples will be described.
Example 1
Preparation of Toner 1 Polyester resin A (softening point 131 ° C., AV value 25) ... 68 parts Polyester resin B (softening
1.0 part of forsterite 1 (average secondary particle size 0.39 μm, average primary particle size 80 nm) and 1 part of silica (RX200) are added to 100 parts of this toner base A, and the peripheral speed is 40 m with a Henschel mixer. / Sec for 5 minutes to obtain toner 1.
For
(比誘電率測定)
測定物1gを液体用セル(12964A型5mL液体測定セル)に入れ、これを電極ではさみ、インピーダンスアナライザー1260型(ソーラトロン社製)でAC1MHzで測定した。
(体積固有抵抗測定)
トナー3gをアドバンテスト社製超高抵抗測定用試料箱TR42の電極にはさみ、デジタル超高抵抗/微小電流計R8340Aを用いてDC500Vで測定した。
(転写性評価(1次転写効率))
リコー社製Ipsio CX400を用いて中間転写ベルト/転写ローラを改造した機械にてBKベタ画像を印字させ、感光体上・中間転写ベルト上の付着量を外部電源を用いて転写バイアスを振って測定し、1次転写効率を測定し、1次転写効率95%以上をOKレベルとした。
(Specific permittivity measurement)
1 g of the measurement object was placed in a liquid cell (
(Volume resistivity measurement)
3 g of toner was sandwiched between electrodes of a sample box TR42 for measuring ultrahigh resistance manufactured by Advantest, and measured at DC 500 V using a digital ultrahigh resistance / microammeter R8340A.
(Transferability evaluation (primary transfer efficiency))
A BK solid image is printed using a machine with a modified intermediate transfer belt / transfer roller using Ricoh's Ipsio CX400, and the amount of adhesion on the photoconductor and the intermediate transfer belt is measured by using an external power supply and varying the transfer bias. The primary transfer efficiency was measured, and the primary transfer efficiency of 95% or more was determined to be an OK level.
表1から、実施例では、低い転写電圧、転写体の表面抵抗率下でも転写効率97%以上という良好な転写性が得られた。一方、比較例においては、転写効率が95%以下と悪い結果になった。 From Table 1, in the Examples, good transferability of 97% or more transfer efficiency was obtained even under a low transfer voltage and a surface resistivity of the transfer body. On the other hand, in the comparative example, the transfer efficiency was as bad as 95% or less.
本発明では上記の複合酸化物をトナー中における外添剤として用いることにより、低い転写電圧、転写体の表面抵抗率下でも転写性を向上/維持することを可能にし、数kVの高電圧電源等が不要となり装置の小型化、製造コストの低減に有利でかつ信頼性の高い接触転写装置を提供できる。 In the present invention, by using the above complex oxide as an external additive in the toner, transferability can be improved / maintained even under a low transfer voltage and a surface resistivity of the transfer body, and a high voltage power supply of several kV Therefore, it is possible to provide a highly reliable contact transfer apparatus that is advantageous in reducing the size of the apparatus and reducing the manufacturing cost.
1 感光体
2 帯電手段
3 露光手段
4 現像手段
41 現像スリーブ
45 トナーホッパー
5 転写手段
51 転写部材
52 除電機構
6 クリーニング手段
61 クリーニング部材
62 トナー回収室
7 除電手段
8 定着手段
9 転写材
100 中間転写ベルト
101 感光体
102 感光体
103 感光体
104 感光体
105 1次転写ローラ
106 1次転写ローラ
107 1次転写ローラ
108 1次転写ローラ
109 2次転写対向ローラ
110 2次転写ローラ
111 ベルト駆動ローラ
112 張架ローラ
113 クリーナユニット
114 用紙
201 黒用感光体
205 黒用1次転写ローラ
206 カラー用1次転写ローラ
207 カラー用1次転写ローラ
208 カラー用1次転写ローラ
213 クリーナユニット
215 張架ローラ
216 張架ローラ
300 中間転写ベルト
301 感光体
302 感光体
303 感光体
304 感光体
305 転写ローラ
306 転写ローラ
307 転写ローラ
308 転写ローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (10)
前記画像形成方法は、前記転写工程における転写電圧が400〜900Vの範囲であり、
前記被転写体の表面抵抗率が1×109〜1×1011Ω/□であり、
前記トナーが樹脂母粒子に対して外添剤が外添されているトナーからなり、
前記外添剤として少なくとも1つが下記一般式
(化1)
〔M1〕aSibOc
(上記式中、M1はSr、Mg、Zn、Co、Mn及びCeから選ばれる金属元素を示し、a、bは1〜9の整数を示し、cは3〜9の整数を示す)
で表される複合酸化物が含有され、
前記複合酸化物の1MHzで測定した比誘電率が2〜10、体積固有抵抗が1011Ω・cm以上であり、
前記転写方式としてバイアス印加部とバイアス注入部との間に、トナーが付与された潜像担持体と転写ローラの位置をオフセットさせる経路を持つ
ことを特徴とする画像形成方法。 In a transfer type image forming method having a transfer step of transferring toner in contact with a transfer target,
In the image forming method, a transfer voltage in the transfer step is in a range of 400 to 900 V,
The surface resistivity of the transferred body is 1 × 10 9 to 1 × 10 11 Ω / □,
The toner comprises a toner in which an external additive is externally added to the resin base particles.
At least one of the external additives is represented by the following general formula (Formula 1)
[M1] a Si b O c
(In the above formula, M1 represents a metal element selected from Sr, Mg, Zn, Co, Mn and Ce, a and b represent an integer of 1 to 9, and c represents an integer of 3 to 9)
A composite oxide represented by
The complex oxide has a relative dielectric constant measured at 1 MHz of 2 to 10 and a volume resistivity of 10 11 Ω · cm or more,
An image forming method comprising: a path for offsetting a position of a latent image carrier to which toner is applied and a transfer roller between a bias applying unit and a bias injection unit as the transfer method.
前記画像形成方法は、トナーが付与された潜像担持体と転写ローラとの間に被転写体を介して、前記トナーを前記被転写体に接触転写させる工程を有し、
前記転写工程における1次転写電圧が400〜900Vの範囲である
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 1,
The image forming method includes a step of contacting and transferring the toner to the transfer target member via a transfer target member between a latent image carrier to which toner is applied and a transfer roller,
The image forming method, wherein a primary transfer voltage in the transfer step is in a range of 400 to 900V.
前記画像形成方法は、前記転写ローラが金属製である
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 2.
In the image forming method, the transfer roller is made of metal.
前記画像形成方法は、前記被転写体が、中間転写体であり、中間転写体より定着媒体に2次転写される工程を有する
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to claim 2 or 3,
The image forming method includes a step in which the transfer target is an intermediate transfer member and is secondarily transferred from the intermediate transfer member to a fixing medium.
前記画像形成方法は、前記複合酸化物のM1がMgである
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 4,
In the image forming method, M1 of the composite oxide is Mg.
前記画像形成方法は、前記複合酸化物が、フォルステライト、ステアタイト、エンスタタイトのいずれかである
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 5,
In the image forming method, the composite oxide is any one of forsterite, steatite, and enstatite.
前記画像形成方法は、前記複合酸化物の含有量がトナー母体に対して0.1〜5.0質量%である
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 6,
In the image forming method, the content of the composite oxide is 0.1 to 5.0% by mass with respect to the toner base.
前記画像形成方法は、前記トナーが非磁性一成分現像用トナーである
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 7,
In the image forming method, the toner is a non-magnetic one-component developing toner.
前記画像形成方法は、前記トナーが非磁性二成分現像用トナーである
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 8,
In the image forming method, the toner is a non-magnetic two-component developing toner.
前記画像形成方法は、前記被転写体の体積抵抗率が1×109〜1×1011Ω・cmである
ことを特徴とする画像形成方法。 The image forming method according to any one of claims 1 to 9,
The image forming method is characterized in that the volume resistivity of the transferred material is 1 × 10 9 to 1 × 10 11 Ω · cm.
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