JP5034815B2 - Image forming method and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は電子写真方式を用いた画像形成方法及び画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming method and an image forming apparatus using an electrophotographic system.
近年の電子写真画像形成プロセス、特にカラー画像形成においては、色重ねによる高品質な色再現性を実現するために感光体上に現像された1次画像を一旦中間転写体上に転写した後、最終の印字媒体に転写、定着する画像形成プロセスが広く用いられている(特許文献1〜3)。 In recent electrophotographic image forming processes, particularly color image forming, a primary image developed on a photoconductor is temporarily transferred onto an intermediate transfer body in order to realize high-quality color reproducibility by color superposition, An image forming process for transferring and fixing to a final printing medium is widely used (Patent Documents 1 to 3).
又、トナーに関しては高解像度画像を達成するために重合法により形成された8.0μm未満の小径トナーを使用するのが主流となっている。小粒径トナーは、質量の割には表面積が大きく、感光体表面や中間転写体表面に付着する傾向が強く、相対的に転写率が低くなる傾向が高い。そのためトナー表面の粘着性を下げ転写効率を改善する対策として、トナーに外添剤を添加し、トナー表面を外添剤(金属酸化物微粒子)で処理する方法が広く用いられている。 As for the toner, in order to achieve a high resolution image, it is the mainstream to use a toner having a small diameter of less than 8.0 μm formed by a polymerization method. The toner having a small particle diameter has a large surface area relative to the mass, has a strong tendency to adhere to the surface of the photoreceptor or the intermediate transfer body, and has a relatively high tendency to lower the transfer rate. Therefore, as a measure for reducing the adhesiveness of the toner surface and improving the transfer efficiency, a method of adding an external additive to the toner and treating the toner surface with the external additive (metal oxide fine particles) is widely used.
しかし、中間転写体を使用するプロセスではトナー表面の金属酸化物処理だけでは十分な転写効率、画像品質が得られないため、さらに感光体表面に金属石鹸を直接塗布したり、現像剤中に金属石鹸を含有させたりして感光体と中間転写体表面に、ごく薄い金属石鹸の膜を形成することで感光体表面とトナーの直接接触を少なくすることで、所望の転写効率、画像品質を達成している。
上記のごとく、感光体表面にトナーの外添剤である金属石鹸と金属酸化物が並存すると、中間転写体による押圧力と相まって、感光体表面に彗星状の付着物が発生しやすくなることがわかった。特に印字枚数が増加して現像剤中の外添剤(金属酸化物)の遊離が進むと彗星状付着物のサイズが大きくなり最終画像上に画像欠陥として現れる。 As described above, when metal soap and metal oxide, which are external additives of toner, coexist on the surface of the photoreceptor, cometary deposits are likely to be generated on the surface of the photoreceptor, coupled with the pressing force of the intermediate transfer body. all right. In particular, when the number of printed sheets increases and liberation of the external additive (metal oxide) in the developer progresses, the size of the comet-like deposit increases and appears as an image defect on the final image.
彗星状付着物は金属酸化物、金属石鹸のいずれか一方だけが存在する場合には深刻な問題とはならないことから、両方の化合物が存在する系に発生する特殊な課題と言える。 Comet-like deposits do not pose a serious problem when only one of metal oxide and metal soap is present, and can be said to be a special problem that occurs in a system in which both compounds are present.
彗星状付着物は感光体の磨耗量が多い場合は感光体の減耗に従って発生が抑制される。しかし、感光体の長寿命化を目的に耐磨耗性に優れ感光体磨耗量の少ない保護層を設置した感光体の場合、従来の感光体に比べて非常に磨耗量が少なくなるため、顕著な数で、サイズの大きい彗星状付着物が発生する。 Generation of comet-like deposits is suppressed as the photoconductor is worn when the amount of wear on the photoconductor is large. However, in the case of a photoconductor with a protective layer with excellent wear resistance and low photoconductor wear for the purpose of prolonging the life of the photoconductor, the amount of wear is much less than that of conventional photoconductors. A large number of large comet-like deposits are generated.
本発明は、上記課題を解決する為になされた。 The present invention has been made to solve the above problems.
即ち、本発明の目的は、小粒径トナーを用い長期間の使用によっても、感光体表面に彗星状の付着物の発生がなく、中間転写体を用いての画像形成においても中抜け、感光体表面の傷が発生しない、画像形成方法とそれを適用した画像形成装置を提供することにある。 That is, the object of the present invention is to prevent the formation of comet-like deposits on the surface of a photoreceptor even when used for a long period of time using a small particle size toner. An object of the present invention is to provide an image forming method and an image forming apparatus to which the image forming method is applied so that no flaws on the body surface occur.
本発明者らは、上記の彗星状付着物と画像欠陥の発生を抑止するため鋭意研究を行った結果、下記構成を用いることで目的を達成することが出来ることがわかった。 As a result of intensive studies to suppress the occurrence of the above-mentioned comet-like deposits and image defects, the present inventors have found that the object can be achieved by using the following configuration.
(1)
導電性支持体上に少なくとも感光層及び保護層をこの順に積層した感光体上に現像されたトナーを中間転写体に転写する工程を有する画像形成方法において、該トナーが少なくとも金属酸化物と金属石鹸を外添してなるトナーであり、且つ、該保護層が少なくともアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する光硬化型アクリル系化合物を反応させて得られる成分、及び、酸化チタン粒子を含有することを特徴とする画像形成方法。
(1)
An image forming method comprising a step of transferring a toner developed on a photosensitive member in which at least a photosensitive layer and a protective layer are laminated in this order on a conductive support to an intermediate transfer member, wherein the toner comprises at least a metal oxide and a metal soap And a protective layer containing at least a component obtained by reacting a photocurable acrylic compound having at least an acryloyl group or a methacryloyl group , and titanium oxide particles. Image forming method.
(2)
前記光硬化型アクリル系化合物のアクリロイル基またはメタクリロイル基の数が3以上であることを特徴とする(1)記載の画像形成方法。
(2)
The image forming method according to (1), wherein the number of acryloyl groups or methacryloyl groups of the photocurable acrylic compound is 3 or more.
(3)
前記光硬化型アクリル系化合物の硬化性反応基当量が1000以下であることを特徴とする(1)又は(2)記載の画像形成方法。
(3)
The image forming method according to (1) or (2), wherein the photocurable acrylic compound has a curable reactive group equivalent of 1000 or less.
(4)
(1)〜(3)のいずれか1項記載の画像形成方法により、画像形成することを特徴とする画像形成装置。
(4)
An image forming apparatus, wherein an image is formed by the image forming method according to any one of (1) to (3).
電子写真感光体の保護層が少なくとも硬化性化合物を反応させて得られる成分、及び、酸化チタン粒子を含有させることで彗星状付着物が発生しない理由は明確ではない。本発明者らは、硬化性化合物と反応させて得られる成分は、感光体と中間転写体にはさまれたトナーの外添剤による変形の挙動が、従来の熱可塑性樹脂などの保護層と異なること、また、感光体表面近傍に存在する酸化チタン粒子が、現像剤中の金属石鹸あるいは金属酸化物に対する感光体表面の付着力を大幅に低減した結果と推測している。 The reason why the comet-like deposits are not generated when the protective layer of the electrophotographic photosensitive member contains at least a component obtained by reacting a curable compound and titanium oxide particles is not clear. The present inventors have determined that the component obtained by reacting with the curable compound has a deformation behavior due to the external additive of the toner sandwiched between the photosensitive member and the intermediate transfer member, and a conventional protective layer such as a thermoplastic resin. It is presumed that the difference is that the titanium oxide particles present in the vicinity of the surface of the photoreceptor greatly reduce the adhesion of the photoreceptor surface to the metal soap or metal oxide in the developer.
尚、同じ粒径の各種粒子についても検討を行ったが、酸化チタン粒子以外では彗星状付着物の発生を解決することはできなかった。このことから当業者らが容易に発想できる、表面の物理形状に依存した効果ではないことは明かである。 In addition, although various particles having the same particle diameter were also examined, generation of comet-like deposits could not be solved except for titanium oxide particles. From this, it is clear that the effect is not dependent on the physical shape of the surface, which can be easily conceived by those skilled in the art.
本発明により、小粒径トナーを用い長期間の使用によっても、感光体表面に彗星状の付着物の発生がなく、中間転写体を用いての画像形成においても中抜け、感光体表面の傷が発生しない、画像形成方法とそれを適用した画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, no comet-like deposits are generated on the surface of the photoreceptor even when used for a long period of time with a small particle size toner. An image forming method and an image forming apparatus to which the image forming method is applied can be provided.
以下、本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
本発明の構成では、電子写真感光体(以下、単に感光体ともいう)の機械的強度及び耐刷性を向上させ、感光層の表面を保護することを目的とした保護層が形成されている。該保護層は少なくとも硬化性化合物を反応して得られる成分、及び硬化して形成されてなり、且つ、酸化チタン粒子を含有することで本発明の目的を達成することができる。 In the structure of the present invention, a protective layer is formed for the purpose of improving the mechanical strength and printing durability of an electrophotographic photosensitive member (hereinafter also simply referred to as a photosensitive member) and protecting the surface of the photosensitive layer. . The protective layer is formed by curing at least a component obtained by reacting a curable compound, and contains the titanium oxide particles, whereby the object of the present invention can be achieved.
〔感光体の層構成〕
本発明の感光体は、導電性支持体上に、少なくとも感光層及び保護層を順次積層したもので、その層構成は、特に制限されるものではなく、具体的には、以下に示すような層構成を挙げることができる。
[Photosensitive layer structure]
The photoreceptor of the present invention is obtained by sequentially laminating at least a photosensitive layer and a protective layer on a conductive support. The layer structure is not particularly limited, and specifically, as shown below. A layer structure can be mentioned.
1)導電性支持体上に、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
2)導電性支持体上に、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成、
3)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷発生層と電荷輸送層、及び保護層を順次積層した層構成、
4)導電性支持体上に、中間層、感光層として電荷輸送材料と電荷発生材料とを含む単層、及び保護層を順次積層した層構成。
1) A layer structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are sequentially laminated as a photosensitive layer on a conductive support.
2) A layer structure in which a single layer containing a charge transport material and a charge generation material as a photosensitive layer and a protective layer are sequentially laminated on a conductive support.
3) Layer structure in which a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer are sequentially laminated as an intermediate layer and a photosensitive layer on a conductive support.
4) A layer structure in which an intermediate layer, a single layer containing a charge transport material and a charge generation material as a photosensitive layer, and a protective layer are sequentially laminated on a conductive support.
本発明の感光体は、上記何れの層構成でもよいが、これらの中では、導電性支持体上に、中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層を設けて作製されるものが好ましい。 The photoreceptor of the present invention may have any of the above-described layer structures, but among these, those prepared by providing an intermediate layer, a charge generation layer, a charge transport layer, and a protective layer on a conductive support are preferable. .
これらの中間層、電荷発生層、電荷輸送層、保護層の塗布方法としては、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などを用いることができる。 The intermediate layer, charge generation layer, charge transport layer, and protective layer can be applied by dip coating, spray coating, spinner coating, bead coating, blade coating, beam coating, slide hopper, etc. Can be used.
〔保護層〕
本発明の保護層は、少なくとも硬化性化合物を反応させて得られる成分、及び、該表面層中に酸化チタン粒子を含有した構成である。
[Protective layer]
The protective layer of the present invention has a constitution in which at least a component obtained by reacting a curable compound and titanium oxide particles are contained in the surface layer.
(硬化性化合物)
本発明の硬化性化合物は、紫外線や電子線等の活性線照射により重合(硬化)して、ポリスチレン、ポリアクリレート等、一般に感光体のバインダー樹脂として用いられる樹脂となるモノマーが好適であり、特に、スチレン系モノマー、アクリル系モノマー、メタアクリル系モノマー、ビニルトルエン系モノマー、酢酸ビニル系モノマー、N−ビニルピロリドン系モノマーが好ましい。
(Curable compound)
The curable compound of the present invention is preferably a monomer that is polymerized (cured) by irradiation with actinic rays such as ultraviolet rays or electron beams and becomes a resin generally used as a binder resin for a photoreceptor, such as polystyrene and polyacrylate. Styrene monomers, acrylic monomers, methacrylic monomers, vinyl toluene monomers, vinyl acetate monomers, and N-vinyl pyrrolidone monomers are preferred.
中でも、少ない光量あるいは短い時間での硬化が可能であることからアクリロイル基またはメタクリロイル基を有する光硬化型アクリル系化合物(以下、アクリル化合物ともいう)が特に好ましい。 Among these, a photocurable acrylic compound having an acryloyl group or a methacryloyl group (hereinafter also referred to as an acrylic compound) is particularly preferable because it can be cured in a small amount of light or in a short time.
本発明においては、これらのモノマーを単独で用いても、混合して用いてもよい。 In the present invention, these monomers may be used alone or in combination.
以下に光硬化型アクリル系化合物(以下、アクリル化合物ともいう)の例を示す。 Examples of photocurable acrylic compounds (hereinafter also referred to as acrylic compounds) are shown below.
本発明においてアクリル系化合物とは、アクリロイル基(CH2=CHCO−)またはメタクリロイル基(CH2=CCH3CO−)を有する化合物である。また、以下にいうAc基数(アクリロイル基数)とはアクリロイル基またはメタクリロイル基の数を表す。 In the present invention, the acrylic compound is a compound having an acryloyl group (CH 2 ═CHCO—) or a methacryloyl group (CH 2 ═CCH 3 CO—). In addition, the number of Ac groups (the number of acryloyl groups) described below represents the number of acryloyl groups or methacryloyl groups.
但し、上記においてR及びR′はそれぞれ下記で示される。 However, in the above, R and R 'are respectively shown below.
KAYARAD MANDA(日本化薬(株)製、分子量312、2官能アクリルモノマー):B−1。 KAYARAD MANDA (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight 312, bifunctional acrylic monomer): B-1.
また、各種の反応性オリゴマーも使用することができる。例えば、エポキシアクリレートオリゴマー、ウレタンアクリレートオリゴマー、ポリエステルアクリレートオリゴマー、不飽和ポリエステル樹脂を使用することができる。具体的には下記に挙げられる。 Various reactive oligomers can also be used. For example, an epoxy acrylate oligomer, a urethane acrylate oligomer, a polyester acrylate oligomer, or an unsaturated polyester resin can be used. Specific examples are as follows.
KAYARAD DPCA120(日本化薬(株)製、分子量1947、6官能ジペンタエリスリトール誘導体のヘキサアクリレート):B−2
E8402(ダイセルサイテック(株)製、分子量1000、2官能ウレタンアクリレート):B−3。
KAYARAD DPCA120 (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd., molecular weight 1947, hexaacrylate of hexafunctional dipentaerythritol derivative): B-2
E8402 (Daicel Cytec Co., Ltd., molecular weight 1000, bifunctional urethane acrylate): B-3.
本発明においては、硬化性化合物は官能基が3以上であること好ましく、5以上が特に好ましい。又、硬化性反応基等量、即ち「硬化性化合物分子量/官能基数」は1000以下であることが好ましく、500以下が特に好ましい。これにより、架橋密度が高くなり、感光体の耐摩耗性が向上する。これより大きな値となると感光体の高耐久性等に問題を生じることもある。 In the present invention, the curable compound preferably has 3 or more functional groups, particularly preferably 5 or more. Further, the equivalent amount of the curable reactive group, that is, “curable compound molecular weight / number of functional groups” is preferably 1000 or less, and particularly preferably 500 or less. As a result, the crosslink density is increased and the wear resistance of the photoreceptor is improved. If the value is larger than this, a problem may occur in the high durability of the photoreceptor.
本発明においては、硬化性反応基当量の異なる2種類以上の硬化性化合物を混合して使用してもよい。 In the present invention, two or more kinds of curable compounds having different curable reactive group equivalents may be mixed and used.
(酸化チタン粒子)
本発明で用いられる酸化チタン粒子は、特に限定されないが、結晶型系はアナターゼまたはルチルが好ましい。
(Titanium oxide particles)
The titanium oxide particles used in the present invention are not particularly limited, but the crystal type system is preferably anatase or rutile.
さらに本発明に用いられる酸化チタン粒子においては、公知の方法、例えば気相法、塩素法、硫酸法、プラズマ法などで作製されたものが好ましい。 Further, the titanium oxide particles used in the present invention are preferably those produced by a known method such as a gas phase method, a chlorine method, a sulfuric acid method, a plasma method or the like.
本発明に用いられる酸化チタン粒子の数平均一次粒径は1〜300nmの範囲が好ましい。特に好ましくは3〜100nmである。粒径が小さい場合は耐摩耗性が十分でなく、また粒径が大きい場合には書き込み光を散乱させるたり、粒子が光硬化を阻害し耐摩耗性が十分でなく成る可能性がある。 The number average primary particle size of the titanium oxide particles used in the present invention is preferably in the range of 1 to 300 nm. Especially preferably, it is 3-100 nm. When the particle size is small, the wear resistance is not sufficient, and when the particle size is large, writing light may be scattered, or the particles may hinder photocuring and the wear resistance may be insufficient.
保護層中の酸化チタン粒子の割合は、硬化性アクリル系化合物100質量部に対して1〜200質量部、特に好ましくは10〜80質量部である。 The ratio of the titanium oxide particles in the protective layer is 1 to 200 parts by mass, particularly preferably 10 to 80 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the curable acrylic compound.
保護層は、上記硬化性化合物及び酸化チタン粒子の他に、必要に応じて重合開始剤、フィラー、滑剤粒子及び酸化防止剤等を配合した塗布液を塗布し、反応させて硬化膜を形成できる。 In addition to the curable compound and titanium oxide particles, the protective layer can be applied with a coating solution containing a polymerization initiator, a filler, lubricant particles, an antioxidant, and the like, if necessary, and reacted to form a cured film. .
本発明の硬化性化合物を反応させる際には、電子線開裂で反応する方法、ラジカル重合開始剤を添加して、光、熱で反応する方法などが用いられる。重合開始剤は光重合開始剤、熱重合開始剤のいずれも使用することができる。また、光、熱の両方の開始剤を併用することもできる。 When the curable compound of the present invention is reacted, a method of reacting by electron beam cleavage, a method of reacting with light and heat by adding a radical polymerization initiator, and the like are used. As the polymerization initiator, either a photopolymerization initiator or a thermal polymerization initiator can be used. Further, both light and heat initiators can be used in combination.
重合開始剤としては、ジエトキシアセトフェノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、1−ヒドロキシ−シクロヘキシル−フェニル−ケトン、4−(2−ヒドロキシエトキシ)フェニル−(2−ヒドロキシ−2−プロピル)ケトン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)ブタノン−1、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、2−メチル−2−モルフォリノ(4−メチルチオフェニル)プロパン−1−オン、1−フェニル−1,2−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム等のアセトフェノン系またはケタール系光重合開始剤、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル等のベンゾインエーテル系光重合開始剤、ベンゾフェノン、4−ヒドロキシベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、2−ベンゾイルナフタレン、4−ベンゾイルビフェニル、4−ベンゾイルフェニールエーテル、アクリル化ベンゾフェノン、1,4−ベンゾイルベンゼン等のベンゾフェノン系光重合開始剤、2−イソプロピルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2,4−ジメチルチオキサントン、2,4−ジエチルチオキサントン、2,4−ジクロロチオキサントン等のチオキサントン系光重合開始剤が挙げられる。 Examples of the polymerization initiator include diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-1,2-diphenylethane-1-one, 1-hydroxy-cyclohexyl-phenyl-ketone, 4- (2-hydroxyethoxy) phenyl- (2- Hydroxy-2-propyl) ketone, 2-benzyl-2-dimethylamino-1- (4-morpholinophenyl) butanone-1,2-hydroxy-2-methyl-1-phenylpropan-1-one, 2-methyl Acetophenone-based or ketal-based photopolymerization initiators such as 2-morpholino (4-methylthiophenyl) propan-1-one, 1-phenyl-1,2-propanedione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, benzoin, Benzoin methyl ether, benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, Benzoin ether photopolymerization initiators such as benzoin isopropyl ether, benzophenone, 4-hydroxybenzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 2-benzoylnaphthalene, 4-benzoylbiphenyl, 4-benzoylphenyl ether, acrylated benzophenone, 1 Benzophenone photopolymerization initiators such as 1,4-benzoylbenzene, thioxanthone photopolymerization such as 2-isopropylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2,4-dimethylthioxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2,4-dichlorothioxanthone Initiators are mentioned.
その他の光重合開始剤としては、エチルアントラキノン、2,4,6−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、2,4,6−トリメチルベンゾイルフェニルエトキシホスフィンオキサイド、ビス(2,4,6−トリメチルベンゾイル)フェニルホスフィンオキサイド、ビス(2,4−ジメトキシベンゾイル)−2,4,4−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、メチルフェニルグリオキシエステル、9,10−フェナントレン、アクリジン系化合物、トリアジン系化合物、イミダゾール系化合物が挙げられる。また、光重合促進効果を有するものを単独または上記光重合開始剤と併用して用いることもできる。例えば、トリエタノールアミン、メチルジエタノールアミン、4−ジメチルアミノ安息香酸エチル、4−ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、安息香酸(2−ジメチルアミノ)エチル、4,4′−ジメチルアミノベンゾフェノン等が挙げられる。 Other photopolymerization initiators include ethyl anthraquinone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2,4,6-trimethylbenzoylphenylethoxyphosphine oxide, bis (2,4,6-trimethylbenzoyl) phenylphosphine Examples thereof include oxide, bis (2,4-dimethoxybenzoyl) -2,4,4-trimethylpentylphosphine oxide, methylphenylglyoxyester, 9,10-phenanthrene, acridine compound, triazine compound, and imidazole compound. Moreover, what has a photopolymerization acceleration effect can also be used individually or in combination with the said photoinitiator. Examples include triethanolamine, methyldiethanolamine, ethyl 4-dimethylaminobenzoate, isoamyl 4-dimethylaminobenzoate, (2-dimethylamino) ethyl benzoate, 4,4′-dimethylaminobenzophenone, and the like.
これらの重合開始剤は1種または2種以上を混合して用いてもよい。重合開始剤の含有量は、アクリル系化合物の100質量部に対し0.1〜20質量部、好ましくは0.5〜10質量部である。 These polymerization initiators may be used alone or in combination of two or more. Content of a polymerization initiator is 0.1-20 mass parts with respect to 100 mass parts of an acryl-type compound, Preferably it is 0.5-10 mass parts.
また、膜強度の向上や抵抗調整のために各種フィラーを添加することもできる。フィラーとしてはシリカ、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物、スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。これら金属酸化物を1種類もしくは2種類以上混合して用いてもよい。2種類以上混合した場合には固溶体または融着の形をとってもよい。フィラーの粒径は、数平均一次粒径が1〜300nmのものが好ましい。特に、好ましくは3〜100nmのものである。保護層中のフィラーの割合は、アクリル系化合物100質量部に対して1〜100質量部、特に好ましくは10〜80質量部である。 Various fillers can also be added to improve the film strength and adjust the resistance. As fillers, various metal oxides such as silica, alumina, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide and bismuth oxide, tin-doped indium oxide, antimony-doped tin oxide and zirconium oxide, etc. Fine particles can be used. You may use these metal oxides 1 type or in mixture of 2 or more types. When two or more types are mixed, they may take the form of a solid solution or fusion. The filler preferably has a number average primary particle size of 1 to 300 nm. In particular, it is preferably 3 to 100 nm. The ratio of the filler in a protective layer is 1-100 mass parts with respect to 100 mass parts of acrylic compounds, Most preferably, it is 10-80 mass parts.
本発明に用いる保護層において、フィラーの分散性の向上及び平滑性の向上を目的としてフィラーに対して種々の表面処理を加えることができる。表面処理剤としては、各種の無機物処理やケイ素化合物、含フッ素シランカップリング剤、フッ素変性シリコーンオイル、フッ素系界面活性剤及びフッ素系グラフトポリマー等による処理が挙げられる。 In the protective layer used in the present invention, various surface treatments can be applied to the filler for the purpose of improving the dispersibility and smoothness of the filler. Examples of the surface treatment agent include various inorganic treatments, treatments with silicon compounds, fluorine-containing silane coupling agents, fluorine-modified silicone oils, fluorine-based surfactants, fluorine-based graft polymers, and the like.
又、本発明の保護層には、さらに各種の電荷輸送物質を含有させることも出来る。 The protective layer of the present invention can further contain various charge transport materials.
本発明に用いる保護層において、各種の滑剤粒子を加えることができる。例えば、フッ素原子含有樹脂粒子を加えることができる。フッ素原子含有樹脂粒子としては、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化塩化エチレン樹脂、六フッ化塩化エチレンプロピレン樹脂、フッ化ビニル樹脂、フッ化ビニリデン樹脂、二フッ化二塩化エチレン樹脂、及びこれらの共重合体の中から1種あるいは2種以上を適宜選択するのが好ましいが、特に四フッ化エチレン樹脂及びフッ化ビニリデン樹脂が好ましい。保護層中の滑剤粒子の割合は、アクリル系樹脂100質量部に対して、好ましくは5〜70質量部、より好ましくは10〜60質量%である。滑剤粒子の粒径は、平均一次粒径が0.01μm〜1μmのものが好ましい。特に好ましくは、0.05μm〜0.5μmのものである。樹脂の分子量は適宜選択することができ、特に制限されるものではない。 Various lubricant particles can be added to the protective layer used in the present invention. For example, fluorine atom-containing resin particles can be added. Fluorine atom-containing resin particles include tetrafluoroethylene resin, trifluoroethylene chloride resin, hexafluorochloroethylene propylene resin, vinyl fluoride resin, vinylidene fluoride resin, ethylene difluoride dichloride resin, and these One or two or more types are preferably selected from the copolymers, but tetrafluoroethylene resin and vinylidene fluoride resin are particularly preferable. The ratio of the lubricant particles in the protective layer is preferably 5 to 70 parts by mass, more preferably 10 to 60% by mass with respect to 100 parts by mass of the acrylic resin. The average particle size of the lubricant particles is preferably 0.01 μm to 1 μm. Particularly preferably, it is 0.05 μm to 0.5 μm. The molecular weight of the resin can be appropriately selected and is not particularly limited.
フィラー及び滑剤粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the filler and lubricant particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer and the like can be used, but are not limited thereto.
本発明においては、前記保護層中に耐候性を向上させる目的で酸化防止剤などの添加物を加えてもよい。酸化防止剤は、電荷輸送層に添加するものと同様のものを選択できる。 In the present invention, an additive such as an antioxidant may be added to the protective layer for the purpose of improving the weather resistance. The same antioxidant as that added to the charge transport layer can be selected.
本発明においては、硬化性化合物に加え、また他の樹脂、例えば、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリウレタン、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、アルキド樹脂及び塩ビ−酢ビ共重合体などの樹脂と混合して用いることもできる。 In the present invention, in addition to the curable compound, it may be mixed with other resins such as polyester, polycarbonate, polyurethane, acrylic resin, epoxy resin, silicone resin, alkyd resin, and vinyl chloride-vinyl acetate copolymer. It can also be used.
保護層を形成するための溶媒としては、メタノール、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール、ベンジルアルコール、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Solvents for forming the protective layer include methanol, ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol, benzyl alcohol, toluene, xylene, methylene chloride, methyl ethyl ketone, cyclohexane, acetic acid. Examples thereof include, but are not limited to, ethyl, butyl acetate, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine and diethylamine.
本発明の保護層は、塗布後、自然乾燥または熱乾燥を行った後、活性線を照射して反応させることが好ましい。 The protective layer of the present invention is preferably subjected to reaction by irradiation with actinic radiation after natural drying or heat drying after coating.
塗布方法は、中間層、感光層と同様の、浸漬コーティング法、スプレーコーティング法、スピンナーコーティング法、ビードコーティング法、ブレードコーティング法、ビームコーティング法、スライドホッパー法などの公知の方法を用いることができる。 As the coating method, a known method such as a dip coating method, a spray coating method, a spinner coating method, a bead coating method, a blade coating method, a beam coating method, and a slide hopper method can be used as in the case of the intermediate layer and the photosensitive layer. .
本発明の感光体は、塗膜に活性線を照射してラジカルを発生して重合し、かつ分子間及び分子内で架橋反応による架橋結合を形成して硬化し、硬化樹脂を生成することが好ましい。活性線としては紫外線や電子線が特に好ましい。 The photoreceptor of the present invention is capable of generating a cured resin by irradiating actinic rays on the coating to generate radicals and polymerizing, and curing by forming a cross-linking bond between molecules and within the molecule. preferable. As the active ray, ultraviolet rays and electron beams are particularly preferable.
紫外線光源としては、紫外線を発生する光源であれば制限なく使用できる。例えば、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、カーボンアーク灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、フラッシュ(パルス)キセノン等を用いることができる。照射条件はそれぞれのランプによって異なるが、活性線の照射量は、通常5〜500mJ/cm2、好ましくは5〜100mJ/cm2である。ランプの電力は、好ましくは0.1kW〜5kWであり、特に好ましくは、0.5kW〜3kWである。 As the ultraviolet light source, any light source that generates ultraviolet light can be used without limitation. For example, a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a carbon arc lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a flash (pulse) xenon, or the like can be used. Irradiation conditions vary depending on each lamp, but the irradiation amount of active rays is usually 5 to 500 mJ / cm 2 , preferably 5 to 100 mJ / cm 2 . The power of the lamp is preferably 0.1 kW to 5 kW, particularly preferably 0.5 kW to 3 kW.
電子線源としては、電子線照射装置に格別の制限はなく、一般にはこのような電子線照射用の電子線加速機として、比較的安価で大出力が得られるカーテンビーム方式のものが有効に用いられる。電子線照射の際の加速電圧は、100〜300kVであることが好ましい。吸収線量としては、0.5〜10Mradであることが好ましい。 As an electron beam source, there is no particular limitation on the electron beam irradiation apparatus, and generally, an electron beam accelerator for electron beam irradiation is a curtain beam type that is relatively inexpensive and can provide a large output. Used. The acceleration voltage during electron beam irradiation is preferably 100 to 300 kV. The absorbed dose is preferably 0.5 to 10 Mrad.
必要な活性線の照射量を得るための照射時間としては、0.1秒〜10分が好ましく、アクリル系化合物の硬化効率または作業効率の観点から0.1秒〜5分がより好ましい。 The irradiation time for obtaining the necessary amount of active ray irradiation is preferably from 0.1 second to 10 minutes, and more preferably from 0.1 second to 5 minutes from the viewpoint of curing efficiency or work efficiency of the acrylic compound.
活性線としては、紫外線が使用しやすく特に好ましい。 As the actinic radiation, ultraviolet rays are easy to use and are particularly preferable.
本発明の感光体は、活性線を照射する前後、及び活性線を照射中に乾燥を行うことができ、乾燥を行うタイミングはこれらを組み合わせて適宜選択できる。 The photoreceptor of the present invention can be dried before and after irradiating active rays and during irradiation with active rays, and the timing of drying can be appropriately selected by combining them.
乾燥の条件は、溶媒の種類、膜厚などのよって適宜選択できる。乾燥温度は、好ましくは室温〜180℃であり、特に好ましくは80℃〜140℃である。乾燥時間は、好ましくは1分〜200分であり、特に好ましくは5分〜100分である。 Drying conditions can be appropriately selected depending on the type of solvent, film thickness, and the like. The drying temperature is preferably room temperature to 180 ° C, particularly preferably 80 ° C to 140 ° C. The drying time is preferably 1 minute to 200 minutes, and particularly preferably 5 minutes to 100 minutes.
保護層の膜厚は好ましくは0.2〜10μmであり、より好ましくは0.5〜6μmである。 The thickness of the protective layer is preferably 0.2 to 10 μm, more preferably 0.5 to 6 μm.
〔導電性支持体〕
本発明で用いる支持体は導電性を有するものであればいずれのものでもよく、例えば、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、亜鉛及びステンレスなどの金属をドラムまたはシート状に成形したもの、アルミニウムや銅などの金属箔をプラスチックフィルムにラミネートしたもの、アルミニウム、酸化インジウム及び酸化スズなどをプラスチックフィルムに蒸着したもの、導電性物質を単独またはバインダー樹脂と共に塗布して導電層を設けた金属、プラスチックフィルム及び紙などが挙げられる。
[Conductive support]
The support used in the present invention may be any one as long as it has conductivity, for example, a metal such as aluminum, copper, chromium, nickel, zinc and stainless steel formed into a drum or a sheet, aluminum or copper Metal foils such as those laminated on plastic films, aluminum, indium oxide and tin oxide deposited on plastic films, metals with conductive layers applied alone or with a binder resin, plastic films and For example, paper.
〔中間層〕
本発明においては、導電層と感光層の中間にバリアー機能と接着機能をもつ中間層を設けることもできる。
[Middle layer]
In the present invention, an intermediate layer having a barrier function and an adhesive function may be provided between the conductive layer and the photosensitive layer.
中間層はカゼイン、ポリビニルアルコール、ニトロセルロース、エチレン−アクリル酸コポリマー、ポリアミド、ポリウレタン及びゼラチンなどのバインダー樹脂を公知の溶媒に溶解し、浸漬塗布などによって形成できる。中でもアルコール可溶性のポリアミド樹脂が好ましい。 The intermediate layer can be formed by dip coating or the like by dissolving a binder resin such as casein, polyvinyl alcohol, nitrocellulose, ethylene-acrylic acid copolymer, polyamide, polyurethane and gelatin in a known solvent. Of these, an alcohol-soluble polyamide resin is preferred.
また、中間層の抵抗調整の目的で各種の導電性微粒子や金属酸化物を含有させることができる。例えば、アルミナ、酸化亜鉛、酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化ビスマス等の各種金属酸化物。スズをドープした酸化インジウム、アンチモンをドープした酸化スズ及び酸化ジルコニウムなどの超微粒子を用いることができる。 Various conductive fine particles and metal oxides can be contained for the purpose of adjusting the resistance of the intermediate layer. For example, various metal oxides such as alumina, zinc oxide, titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, indium oxide, and bismuth oxide. Ultrafine particles such as indium oxide doped with tin, tin oxide doped with antimony, and zirconium oxide can be used.
これら金属酸化物を1種類もしくは2種類以上混合して用いてもよい。2種類以上混合した場合には、固溶体または融着の形をとってもよい。このような金属酸化物の平均粒径は好ましくは0.3μm以下、より好ましくは0.1μm以下である。 You may use these metal oxides 1 type or in mixture of 2 or more types. When two or more types are mixed, it may take the form of a solid solution or fusion. The average particle diameter of such a metal oxide is preferably 0.3 μm or less, more preferably 0.1 μm or less.
中間層に使用する溶媒としては、無機粒子を良好に分散し、ポリアミド樹脂を溶解するものが好ましい。具体的には、エタノール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブタノール、t−ブタノール、sec−ブタノール等の炭素数2〜4のアルコール類が、ポリアミド樹脂の溶解性と塗布性能に優れ好ましい。また、保存性、粒子の分散性を向上するために、前記溶媒と併用し、好ましい効果を得られる助溶媒としては、メタノール、ベンジルアルコール、トルエン、メチレンクロライド、シクロヘキサノン、テトラヒドロフラン等が挙げられる。 As the solvent used for the intermediate layer, a solvent in which inorganic particles are well dispersed and the polyamide resin is dissolved is preferable. Specifically, alcohols having 2 to 4 carbon atoms such as ethanol, n-propyl alcohol, isopropyl alcohol, n-butanol, t-butanol, sec-butanol and the like are excellent in solubility and coating performance of the polyamide resin. In addition, examples of co-solvents that can be used in combination with the above-described solvent to obtain favorable effects in order to improve storage stability and particle dispersibility include methanol, benzyl alcohol, toluene, methylene chloride, cyclohexanone, and tetrahydrofuran.
バインダー樹脂の濃度は、中間層の膜厚や生産速度に合わせて適宜選択される。 The density | concentration of binder resin is suitably selected according to the film thickness and production rate of an intermediate | middle layer.
無機粒子などを分散したと時のバインダー樹脂に対する無機粒子の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して無機粒子20〜400質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜200部である。 When the inorganic particles are dispersed, the mixing ratio of the inorganic particles to the binder resin at the time is preferably 20 to 400 parts by mass, more preferably 50 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
無機粒子の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the inorganic particles, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
中間層の乾燥方法は、溶媒の種類、膜厚に応じて適宜選択することができるが、熱乾燥が好ましい。 The method for drying the intermediate layer can be appropriately selected according to the type of solvent and the film thickness, but thermal drying is preferred.
中間層の膜厚は、0.1〜15μmが好ましく、0.3〜10μmがより好ましい。 The thickness of the intermediate layer is preferably from 0.1 to 15 μm, more preferably from 0.3 to 10 μm.
〔電荷発生層〕
本発明に用いられる電荷発生層は、電荷発生物質とバインダー樹脂を含有し、電荷発生物質をバインダー樹脂溶液中に分散、塗布して形成したものが好ましい。
(Charge generation layer)
The charge generation layer used in the present invention preferably contains a charge generation material and a binder resin, and is formed by dispersing and coating the charge generation material in a binder resin solution.
電荷発生物質は、スーダンレッド及びダイアンブルーなどのアゾ原料、ビレンキノン及びアントアントロンなどのキノン顔料、キノシアニン顔料、ペリレン顔料、インジゴ及びチオインジゴなどのインジゴ顔料、フタロシアニン顔料などが挙げられるが、これらに限定されるものではない。これらの電荷発生物質は単独、もしくは公知の樹脂中に分散する形態で使用することができる。 Examples of the charge generation material include azo raw materials such as Sudan Red and Diane Blue, quinone pigments such as bilenquinone and anthanthrone, quinocyanine pigments, perylene pigments, indigo pigments such as indigo and thioindigo, and phthalocyanine pigments. It is not something. These charge generating substances can be used alone or in a form dispersed in a known resin.
電荷発生層のバインダー樹脂としては、公知の樹脂を用いることができ、例えば、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、酢酸ビニル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタン樹脂、フェノール樹脂、ポリエステル樹脂、アルキッド樹脂、ポリカーボネート樹脂、シリコーン樹脂、メラミン樹脂、並びにこれらの樹脂の内2つ以上を含む共重合体樹脂(例えば、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル−無水マレイン酸共重合体樹脂)及びポリ−ビニルカルバゾール樹脂等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。 As the binder resin of the charge generation layer, a known resin can be used, for example, polystyrene resin, polyethylene resin, polypropylene resin, acrylic resin, methacrylic resin, vinyl chloride resin, vinyl acetate resin, polyvinyl butyral resin, epoxy resin, Polyurethane resins, phenol resins, polyester resins, alkyd resins, polycarbonate resins, silicone resins, melamine resins, and copolymer resins containing two or more of these resins (eg, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer resins, chlorides) Vinyl-vinyl acetate-maleic anhydride copolymer resin) and poly-vinylcarbazole resin, but are not limited thereto.
電荷発生層の形成は、バインダー樹脂を溶剤で溶解した溶液中に分散機を用いて電荷発生物質を分散して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge generation layer is formed by dispersing a charge generation material in a solution in which a binder resin is dissolved in a solvent using a disperser to prepare a coating solution, and applying the coating solution to a certain film thickness using a coating device. It is preferable to prepare the film by drying.
電荷発生層に使用するバインダー樹脂を溶解し塗布するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、テトラヒドロフラン、1−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等を挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Solvents for dissolving and coating the binder resin used in the charge generation layer include, for example, toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexane, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, Examples include butanol, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, tetrahydrofuran, 1-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, and diethylamine, but are not limited thereto.
電荷発生物質の分散手段としては、超音波分散機、ボールミル、サンドグラインダー及びホモミキサー等が使用できるが、これらに限定されるものではない。 As a means for dispersing the charge generating material, an ultrasonic disperser, a ball mill, a sand grinder, a homomixer, or the like can be used, but is not limited thereto.
バインダー樹脂に対する電荷発生物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷発生物質1〜600質量部が好ましく、さらに好ましくは50〜500部である。電荷発生層の膜厚は、電荷発生物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは0.01〜5μm、より好ましくは0.05〜3μmである。なお、電荷発生層用の塗布液は塗布前に異物や凝集物を濾過することで画像欠陥の発生を防ぐことができる。前記顔料を真空蒸着することによって形成すこともできる。 The mixing ratio of the charge generating material to the binder resin is preferably 1 to 600 parts by weight, more preferably 50 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin. The thickness of the charge generation layer varies depending on the characteristics of the charge generation material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 0.01 to 5 μm, more preferably 0.05 to 3 μm. It should be noted that the coating solution for the charge generation layer can prevent the occurrence of image defects by filtering foreign matter and aggregates before coating. The pigment can also be formed by vacuum deposition.
〔電荷輸送層〕
本発明の感光体に用いられる電荷輸送層は、電荷輸送物質とバインダー樹脂を含有し、電荷輸送物質をバインダー樹脂溶液中に溶解、塗布して形成される。
(Charge transport layer)
The charge transport layer used in the photoreceptor of the present invention contains a charge transport material and a binder resin, and is formed by dissolving and coating the charge transport material in a binder resin solution.
電荷輸送物質は、例えば、カルバゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、イミダゾロン誘導体、イミダゾリジン誘導体、ビスイミダゾリジン誘導体、スチリル化合物、ヒドラゾン化合物、ピラゾリン化合物、オキサゾロン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、キナゾリン誘導体、ベンゾフラン誘導体、アクリジン誘導体、フェナジン誘導体、アミノスチルベン誘導体、トリアリールアミン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、スチルベン誘導体、ベンジジン誘導体、ポリ−N−ビニルカルバゾール、ポリ−1−ビニルピレン及びポリ−9−ビニルアントラセン等を2種以上混合して使用してもよい。 Examples of charge transport materials include carbazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, thiazole derivatives, thiadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, imidazolone derivatives, imidazolidine derivatives, bisimidazolidine derivatives, styryl compounds, hydrazone compounds, pyrazoline compounds Oxazolone derivatives, benzimidazole derivatives, quinazoline derivatives, benzofuran derivatives, acridine derivatives, phenazine derivatives, aminostilbene derivatives, triarylamine derivatives, phenylenediamine derivatives, stilbene derivatives, benzidine derivatives, poly-N-vinylcarbazole, poly-1- Two or more kinds of vinylpyrene and poly-9-vinylanthracene may be mixed and used.
電荷輸送層用のバインダー樹脂は、公知の樹脂を用いることができ、ポリカーボネート樹脂、ポリアクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、ポリスチレン樹脂、スチレン−アクリルニトリル共重合体樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂及びスチレン−メタクリル酸エステル共重合体樹脂等が挙げられるが、ポリカーボネートが好ましい。更にはBPA、BPZ、ジメチルBPA、BPA−ジメチルBPA共重合体等が耐クラック、耐磨耗性、帯電特性の点で好ましい。 A known resin can be used as the binder resin for the charge transport layer, and polycarbonate resin, polyacrylate resin, polyester resin, polystyrene resin, styrene-acrylonitrile copolymer resin, polymethacrylic ester resin, and styrene-methacrylic acid. Examples include ester copolymer resins, and polycarbonate is preferred. Further, BPA, BPZ, dimethyl BPA, BPA-dimethyl BPA copolymer and the like are preferable in terms of crack resistance, wear resistance, and charging characteristics.
電荷輸送層の形成は、バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解して塗布液を調製し、塗布液を塗布機で一定の膜厚に塗布し、塗布膜を乾燥して作製することが好ましい。 The charge transport layer is preferably formed by dissolving the binder resin and the charge transport material to prepare a coating solution, applying the coating solution to a certain film thickness with a coating machine, and drying the coating film.
上記バインダー樹脂と電荷輸送物質を溶解するための溶媒としては、例えば、トルエン、キシレン、メチレンクロライド、1,2−ジクロロエタン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、酢酸エチル、酢酸ブチル、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、1,3−ジオキソラン、ピリジン及びジエチルアミン等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
バインダー樹脂に対する電荷輸送物質の混合割合は、バインダー樹脂100質量部に対して電荷輸送物質10〜500質量部が好ましく、さらに好ましくは20〜100質量部である。
Examples of the solvent for dissolving the binder resin and the charge transport material include toluene, xylene, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ethyl acetate, butyl acetate, methanol, ethanol, propanol, butanol, and tetrahydrofuran. 1,4-dioxane, 1,3-dioxolane, pyridine, diethylamine, and the like, but are not limited thereto.
The mixing ratio of the charge transport material to the binder resin is preferably 10 to 500 parts by mass, more preferably 20 to 100 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the binder resin.
電荷輸送層の膜厚は、電荷輸送物質の特性、バインダー樹脂の特性及び混合割合等により異なるが好ましくは5〜40μmで、さらに好ましくは10〜30μmである。
電荷輸送層中には酸化防止剤、電子導電剤、安定剤等を添加してもよい。酸化防止剤については特願平11−200135号、電子導電剤は特開昭50−137543号、同58−76483号等に記載のものがよい。
The thickness of the charge transport layer varies depending on the characteristics of the charge transport material, the characteristics of the binder resin, the mixing ratio, and the like, but is preferably 5 to 40 μm, and more preferably 10 to 30 μm.
An antioxidant, an electronic conductive agent, a stabilizer and the like may be added to the charge transport layer. For the antioxidant, those described in Japanese Patent Application No. 11-200135 and for the electronic conductive agent are described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 50-137543 and 58-76483.
〔トナーの作製方法〕
トナーの製造方法としては、特に限定されるものではないが、乳化会合法による方法が好ましく用いられる。特にミニエマルジョン重合粒子を乳化重合によって多段重合構成とした樹脂粒子を会合(凝集・融着)する製造方法が好ましい。
[Toner Preparation Method]
The method for producing the toner is not particularly limited, but a method using an emulsion association method is preferably used. Particularly preferred is a production method in which resin particles having a multi-stage polymerization structure formed by emulsion polymerization of miniemulsion polymerized particles are associated (aggregated / fused).
以下、ミニエマルジョン重合会合法によるトナーの作製方法の一例について詳細に説明する。このトナーの作製方法では、以下の工程を経て作製される。
(1)離型剤をラジカル重合性単量体に溶解或いは分散する溶解/分散工程
(2)離型剤を溶解/分散させた重合性単量体溶液を溶液媒体中で液滴化し、ミニエマルジョン重合して樹脂粒子の分散液を調製する重合工程
(3)含有する溶液媒体中で着色剤を分散させる着色剤分散工程
(4)溶液媒体中で樹脂粒子と着色剤粒子を会合させて会合粒子を得る凝集・融着工程
(5)会合粒子を熱エネルギーにより熟成して形状を調整しトナー粒子とする熟成工程
(6)トナー粒子の分散液を、冷却する冷却工程
(7)冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離し、当該トナー母体から界面活性剤などを除去する洗浄工程
(8)洗浄処理されたトナー粒子を、乾燥する乾燥工程
(9)乾燥処理されたトナー粒子に、外添剤を添加する工程
以下、各工程について説明する。
Hereinafter, an example of a method for producing a toner by the miniemulsion polymerization association method will be described in detail. In this toner manufacturing method, the toner is manufactured through the following steps.
(1) Dissolution / dispersion step of dissolving or dispersing the release agent in the radical polymerizable monomer (2) The polymerizable monomer solution in which the release agent is dissolved / dispersed is formed into droplets in a solution medium, and the mini Polymerization step for preparing a dispersion of resin particles by emulsion polymerization (3) Colorant dispersion step for dispersing a colorant in the contained solution medium (4) Associating the resin particles with the colorant particles in the solution medium Aggregation / fusion step for obtaining particles (5) Aging step for adjusting the shape by aging the associated particles with heat energy to form toner particles (6) Cooling step for cooling the dispersion of toner particles (7) Cooling The toner particles are solid-liquid separated from the toner particle dispersion, and the surfactant is removed from the toner base. (8) The washed toner particles are dried. (9) The toner particles are dried. Add external additives to toner particles That process steps will be described below.
(1)溶解/分散工程
この工程は、ラジカル重合性単量体に離型剤を溶解或いは分散させて、当該離型剤のラジカル重合性単量体溶液を調製する工程である。
(1) Dissolution / dispersion step This step is a step of preparing a radical polymerizable monomer solution of the release agent by dissolving or dispersing the release agent in the radical polymerizable monomer.
(2)重合工程
この重合工程の好適な一例においては、界面活性剤を含有した溶液媒体中に、前記離型剤を溶解或いは分散したラジカル重合性単量体溶液を添加し、機械的エネルギーを加えて液滴を形成させ、次いで水溶性のラジカル重合開始剤からのラジカルにより当該液滴中において重合反応を進行させる。尚、前記溶液媒体中に、核粒子として樹脂粒子を添加しておいても良い。
(2) Polymerization step In a preferred example of this polymerization step, a radical polymerizable monomer solution in which the release agent is dissolved or dispersed is added to a solution medium containing a surfactant, and mechanical energy is increased. In addition, droplets are formed, and then the polymerization reaction proceeds in the droplets by radicals from the water-soluble radical polymerization initiator. Note that resin particles may be added as core particles to the solution medium.
この重合工程により、離型剤と結着樹脂とを含有する樹脂粒子が得られる。かける樹脂粒子は、着色された粒子であっても良く、着色されていない粒子であっても良い。着色された樹脂粒子は、着色剤を含有する単量体組成物を重合処理することにより得られる。又、着色されていない樹脂粒子を使用する場合には、後述する凝集工程において、樹脂粒子の分散液に、着色剤粒子の分散液を添加し、樹脂粒子と着色剤粒子とを凝集させることで着色粒子とすることができる。 By this polymerization step, resin particles containing a release agent and a binder resin are obtained. The resin particles to be applied may be colored particles or non-colored particles. The colored resin particles can be obtained by polymerizing a monomer composition containing a colorant. Further, when using uncolored resin particles, by adding a dispersion of colorant particles to the dispersion of resin particles in the aggregation step described later, the resin particles and the colorant particles are aggregated. It can be colored particles.
(3)着色剤粒子の分散工程
この工程は、界面活性剤を含有する溶液媒体中に着色剤粒子を添加し、分散装置を用いて着色剤粒子を溶液媒体中に分散させる工程である。
(3) Dispersing Step of Colorant Particles This step is a step of adding colorant particles to a solution medium containing a surfactant and dispersing the colorant particles in the solution medium using a dispersing device.
着色剤粒子を分散する工程に用いられる分散装置としては、特に限定されず公知のものを用いることができる。好ましい分散装置としては超音波分散機、機械的ホモジナイザー、マントンゴーリン、圧力式ホモジナイザー等の加圧分散機、サンドグラインダー、ゲッツマンミル、ダイヤモンドファインミル等の媒体型分散機等を挙げることができる。 The dispersing device used in the step of dispersing the colorant particles is not particularly limited, and a known device can be used. Preferred dispersing devices include pressure dispersers such as an ultrasonic disperser, a mechanical homogenizer, a manton gourin, and a pressure homogenizer, and medium dispersers such as a sand grinder, a Getzman mill, and a diamond fine mill.
尚、着色剤は表面改質されていても良い。着色剤の表面改質法は溶媒中に着色剤粒子を分散させ、その分散液中に表面改質剤を添加し、この系を昇温することにより反応させる。反応修了後、着色剤粒子を濾別し、同一の溶媒で洗浄濾過を繰り返した後、乾燥することにより、表面改質剤で処理された着色剤が得られる。 The colorant may be surface-modified. In the surface modification method of the colorant, the colorant particles are dispersed in a solvent, the surface modifier is added to the dispersion, and the system is reacted by raising the temperature. After completion of the reaction, the colorant particles are filtered off, washed and filtered with the same solvent, and then dried to obtain a colorant treated with the surface modifier.
本発明に記載の効果を更に好ましく得る観点から、トナー製造工程時、溶液媒体中に分散された着色剤の平均分散径が2〜300nmであることが好ましく、2〜200nmであることがより好ましい。着色剤の平均分散径は、化合物の種類や量、界面活性剤の量、分散装置の回転数、分散時間等により制御することができる。 From the viewpoint of more preferably obtaining the effects described in the present invention, the average dispersion diameter of the colorant dispersed in the solution medium during the toner production process is preferably 2 to 300 nm, and more preferably 2 to 200 nm. . The average dispersion diameter of the colorant can be controlled by the type and amount of the compound, the amount of the surfactant, the rotational speed of the dispersing device, the dispersion time, and the like.
(4)凝集・融着工程
凝集工程は、重合工程により得られた樹脂粒子と着色剤粒子を用いて着色粒子を形成する工程である。又、当該凝集工程においては、樹脂粒子や着色剤粒子とともに、離型剤粒子や荷電制御剤などの内添剤粒子なども凝集させることができる。
(4) Aggregation / fusion process The aggregation process is a process of forming colored particles using the resin particles and the colorant particles obtained by the polymerization process. In the aggregation step, resin particles and colorant particles can be aggregated together with release agent particles, internal additive particles such as charge control agents, and the like.
好ましい凝集方法は、樹脂粒子と着色剤粒子とが存在している水中に、アルカリ金属塩やアルカリ土類金属塩等からなる塩析剤を臨界凝集濃度以上の凝集剤として添加し、次いで、前記樹脂粒子のガラス転移温度以上であって、且つ前記離型剤の融解ピーク温度(℃)以上の温度に加熱することで凝集を行う方法である。 A preferred aggregating method is to add a salting-out agent composed of an alkali metal salt, an alkaline earth metal salt, or the like as an aggregating agent having a critical aggregation concentration or more in water in which resin particles and colorant particles are present, In this method, the particles are aggregated by heating to a temperature not lower than the glass transition temperature of the resin particles and not lower than the melting peak temperature (° C.) of the release agent.
(5)熟成工程
熟成は、熱エネルギー(加熱)により行う方法が好ましい。
(5) Aging process Aging is preferably performed by thermal energy (heating).
具体的には、会合粒子を含む液を、加熱撹拌することにより、会合粒子の形状を所望の円形度になるまで、加熱温度、撹拌速度、加熱時間により調整し、トナー粒子とするものである。 Specifically, the liquid containing the associated particles is heated and stirred to adjust the shape of the associated particles to the desired circularity by adjusting the heating temperature, stirring speed, and heating time to obtain toner particles. .
(6)冷却工程
この工程は、前記トナー粒子の分散液を冷却処理(急冷処理)する工程である。冷却処理条件としては、1〜20℃/minの冷却速度で冷却する。冷却処理方法としては特に限定されるものではなく、反応容器の外部より冷媒を導入して冷却する方法や、冷水を直接反応系に投入して冷却する方法を例示することができる。
(6) Cooling step This step is a step of cooling (rapid cooling) the dispersion of toner particles. As a cooling treatment condition, cooling is performed at a cooling rate of 1 to 20 ° C./min. The cooling treatment method is not particularly limited, and examples thereof include a method of cooling by introducing a refrigerant from the outside of the reaction vessel, and a method of cooling by directly introducing cold water into the reaction system.
(7)洗浄工程
この固液分離・洗浄工程では、上記の工程で所定温度まで冷却されたトナー粒子の分散液から当該トナー粒子を固液分離する固液分離処理と、固液分離されたトナーケーキ(ウェット状態にあるトナー粒子をケーキ状に凝集させた集合物)から界面活性剤や塩析剤などの付着物、熟成工程で用いたアルカリ剤を除去する洗浄処理とが施される。
(7) Washing Step In this solid-liquid separation / washing step, the solid-liquid separation process for solid-liquid separation of the toner particles from the dispersion liquid of the toner particles cooled to a predetermined temperature in the above step, and the solid-liquid separated toner A cleaning process is performed to remove deposits such as surfactants and salting-out agents and the alkali agent used in the aging step from the cake (aggregation obtained by agglomerating toner particles in a wet state).
洗浄処理は、濾液の電気伝導度が10μS/cmになるまで水洗浄する。濾過処理方法としては、遠心分離法、ヌッチェ等を使用して行う減圧濾過法、フィルタープレス等を使用して行う濾過法などがあり、特に限定されるものではない。 In the washing treatment, the filtrate is washed with water until the electric conductivity of the filtrate reaches 10 μS / cm. Examples of the filtration method include a centrifugal separation method, a vacuum filtration method using Nutsche and the like, and a filtration method using a filter press and the like, and are not particularly limited.
(8)乾燥工程
この工程は、洗浄処理されたトナーケーキを乾燥処理し、乾燥されたトナー粒子を得る工程である。この工程で使用される乾燥機としては、スプレードライヤー、真空凍結乾燥機、減圧乾燥機などを挙げることができ、静置棚乾燥機、移動式棚乾燥機、流動層乾燥機、回転式乾燥機、撹拌式乾燥機などを使用することが好ましい。乾燥された着色粒子の水分は、5質量%以下であることが好ましく、更に好ましくは2質量%以下とされる。尚、乾燥処理されたトナー粒子同士が、弱い粒子間引力で凝集している場合には、当該凝集体を解砕処理しても良い。ここに、解砕処理装置としては、ジェットミル、ヘンシェルミキサー、コーヒーミル、フードプロセッサー等の機械式の解砕装置を使用することができる。
(8) Drying Step This step is a step of drying the washed toner cake to obtain dried toner particles. Examples of dryers used in this process include spray dryers, vacuum freeze dryers, vacuum dryers, etc., stationary shelf dryers, mobile shelf dryers, fluidized bed dryers, rotary dryers It is preferable to use a stirring dryer or the like. The water content of the dried colored particles is preferably 5% by mass or less, more preferably 2% by mass or less. In addition, when the toner particles subjected to the drying treatment are aggregated due to weak interparticle attraction, the aggregate may be crushed. Here, as the crushing treatment apparatus, a mechanical crushing apparatus such as a jet mill, a Henschel mixer, a coffee mill, or a food processor can be used.
トナーの体積基準におけるメディアン径(D50)は、下記の測定方法にて測定して得られる。 The median diameter (D50) based on the volume of the toner is obtained by measuring with the following measuring method.
コールターマルチサイザー3(コールター社製)に、データ処理用ソフト「Software V3.51」を搭載したコンピューターシステム(コールター社製)を接続した装置を用いて測定、算出する。 Measurement and calculation are performed using a device in which a computer system (manufactured by Coulter) equipped with data processing software “Software V3.51” is connected to Coulter Multisizer 3 (manufactured by Coulter).
測定手順としては、トナー0.02gを、界面活性剤溶液20ml(トナーの分散を目的として、例えば界面活性剤成分を含む中性洗剤を純水で10倍希釈した界面活性剤溶液)で馴染ませた後、超音波分散を1分間行い、トナー分散液を作製する。このトナー分散液を、サンプルスタンド内のISOTONII(コールター社製)の入ったビーカーに、測定器表示濃度が5%〜10%になるまでピペットにて注入する。この濃度範囲にすることにより、再現性のある測定値が得られる。測定機において、測定粒子カウント数を25000個、アパチャ−径を50μmにし、測定範囲である1〜30μmの範囲を256分割しての頻度値を算出する。体積積算分率が大きい方から50%の粒子径を体積基準メディアン径とする。 As a measurement procedure, 0.02 g of toner is blended with 20 ml of a surfactant solution (for example, a surfactant solution obtained by diluting a neutral detergent containing a surfactant component 10 times with pure water for the purpose of dispersing the toner). After that, ultrasonic dispersion is performed for 1 minute to prepare a toner dispersion. This toner dispersion is injected into a beaker containing ISOTON II (manufactured by Coulter) in a sample stand with a pipette until the display density of the measuring instrument becomes 5% to 10%. By setting this concentration range, a reproducible measurement value can be obtained. In the measuring machine, the measurement particle count is 25000, the aperture diameter is 50 μm, and the frequency value is calculated by dividing the measurement range of 1 to 30 μm into 256 parts. The particle diameter of 50% from the larger volume integrated fraction is defined as the volume-based median diameter.
次に、トナー粒子を構成する材料について説明する。 Next, materials constituting the toner particles will be described.
(結着樹脂)
結着樹脂を構成する重合性単量体として使用されるものは、スチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、p−メチルスチレン、α−メチルスチレン、p−クロロスチレン、3,4−ジクロロスチレン、p−フェニルスチレン、p−エチルスチレン、2,4−ジメチルスチレン、p−tert−ブチルスチレン、p−n−ヘキシルスチレン、p−n−オクチルスチレン、p−n−ノニルスチレン、p−n−デシルスチレン、p−n−ドデシルスチレンの様なスチレン或いはスチレン誘導体、メタクリル酸メチル、メタクリル酸エチル、メタクリル酸n−ブチル、メタクリル酸イソプロピル、メタクリル酸イソブチル、メタクリル酸t−ブチル、メタクリル酸n−オクチル、メタクリル酸2−エチルヘキシル、メタクリル酸ステアリル、メタクリル酸ラウリル、メタクリル酸フェニル、メタクリル酸ジエチルアミノエチル、メタクリル酸ジメチルアミノエチル等のメタクリル酸エステル誘導体、アクリル酸メチル、アクリル酸エチル、アクリル酸イソプロピル、アクリル酸n−ブチル、アクリル酸t−ブチル、アクリル酸イソブチル、アクリル酸n−オクチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸ステアリル、アクリル酸ラウリル、アクリル酸フェニル等の、アクリル酸エステル誘導体、エチレン、プロピレン、イソブチレン等のオレフィン類、塩化ビニル、塩化ビニリデン、臭化ビニル、フッ化ビニル、フッ化ビニリデン等のハロゲン系ビニル類、プロピオン酸ビニル、酢酸ビニル、ベンゾエ酸ビニル等のビニルエステル類、ビニルメチルエーテル、ビニルエチルエーテル等のビニルエーテル類、ビニルメチルケトン、ビニルエチルケトン、ビニルヘキシルケトン等のビニルケトン類、N−ビニルカルバゾール、N−ビニルインドール、N−ビニルピロリドン等のN−ビニル化合物、ビニルナフタレン、ビニルピリジン等のビニル化合物類、アクリロニトリル、メタクリロニトリル、アクリルアミド等のアクリル酸或いはメタクリル酸誘導体がある。これらビニル系単量体は単独或いは組み合わせて使用することができる。
(Binder resin)
As the polymerizable monomer constituting the binder resin, styrene, o-methylstyrene, m-methylstyrene, p-methylstyrene, α-methylstyrene, p-chlorostyrene, 3,4-dichloro are used. Styrene, p-phenyl styrene, p-ethyl styrene, 2,4-dimethyl styrene, p-tert-butyl styrene, pn-hexyl styrene, pn-octyl styrene, pn-nonyl styrene, pn -Styrene or styrene derivatives such as decylstyrene, pn-dodecylstyrene, methyl methacrylate, ethyl methacrylate, n-butyl methacrylate, isopropyl methacrylate, isobutyl methacrylate, t-butyl methacrylate, n-methacrylate Octyl, 2-ethylhexyl methacrylate, stearyl methacrylate Methacrylic acid ester derivatives such as lauryl methacrylate, phenyl methacrylate, diethylaminoethyl methacrylate, dimethylaminoethyl methacrylate, methyl acrylate, ethyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, t-butyl acrylate, acrylic Acrylates such as isobutyl acid, n-octyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, stearyl acrylate, lauryl acrylate, phenyl acrylate, olefins such as ethylene, propylene, isobutylene, vinyl chloride, vinylidene chloride, Halogenated vinyls such as vinyl bromide, vinyl fluoride and vinylidene fluoride, vinyl esters such as vinyl propionate, vinyl acetate and vinyl benzoate, vinyl methyl ether, vinyl ethyl ether Vinyl ethers such as ether, vinyl ketones such as vinyl methyl ketone, vinyl ethyl ketone, vinyl hexyl ketone, N-vinyl compounds such as N-vinyl carbazole, N-vinyl indole, N-vinyl pyrrolidone, vinyl naphthalene, vinyl pyridine, etc. Examples include vinyl compounds, acrylic acid or methacrylic acid derivatives such as acrylonitrile, methacrylonitrile, and acrylamide. These vinyl monomers can be used alone or in combination.
又、樹脂を構成する重合性単量体としてイオン性解離基を有するものを組み合わせて用いることが更に好ましい。例えば、カルボキシル基、スルフォン酸基、リン酸基等の置換基を単量体の構成基として有するもので、具体的には、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、イタコン酸、ケイ皮酸、フマール酸、マレイン酸モノアルキルエステル、イタコン酸モノアルキルエステル、スチレンスルフォン酸、アリルスルフォコハク酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルフォン酸、アシッドホスホオキシエチルメタクリレート、3−クロロ−2−アシッドホスホオキシプロピルメタクリレート等が挙げられる。 Further, it is more preferable to use a combination of monomers having an ionic dissociation group as the polymerizable monomer constituting the resin. For example, it has a substituent such as a carboxyl group, a sulfonic acid group, and a phosphoric acid group as a constituent group of the monomer. Specifically, acrylic acid, methacrylic acid, maleic acid, itaconic acid, cinnamic acid, fumar Acid, maleic acid monoalkyl ester, itaconic acid monoalkyl ester, styrene sulfonic acid, allyl sulfosuccinic acid, 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, acid phosphooxyethyl methacrylate, 3-chloro-2-acid phosphooxy And propyl methacrylate.
更に、ジビニルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジメタクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジメタクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ネオペンチルグリコールジメタクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート等の多官能性ビニル類を使用して架橋構造の樹脂とすることもできる。 Furthermore, polyfunctionality such as divinylbenzene, ethylene glycol dimethacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol dimethacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol dimethacrylate, triethylene glycol diacrylate, neopentyl glycol dimethacrylate, neopentyl glycol diacrylate, etc. It is also possible to use a crosslinkable resin by using a functional vinyl.
これら重合性単量体はラジカル重合開始剤を用いて重合することができる。この場合、懸濁重合法では油溶性重合開始剤を用いることができる。この油溶性重合開始剤としては、2,2′−アゾビス−(2,4−ジメチルバレロニトリル)、2,2′−アゾビスイソブチロニトリル、1,1′−アゾビス(シクロヘキサン−1−カルボニトリル)、2,2′−アゾビス−4−メトキシ−2,4−ジメチルバレロニトリル、アゾビスイソブチロニトリル等のアゾ系又はジアゾ系重合開始剤、ベンゾイルパーオキサイド、メチルエチルケトンペルオキサイド、ジイソプロピルペルオキシカーボネート、クメンヒドロペルオキサイド、t−ブチルヒドロペルオキサイド、ジ−t−ブチルペルオキサイド、ジクミルペルオキサイド、2,4−ジクロロベンゾイルペルオキサイド、ラウロイルペルオキサイド、2,2−ビス−(4,4−t−ブチルペルオキシシクロヘキシル)プロパン、トリス−(t−ブチルペルオキシ)トリアジンなどの過酸化物系重合開始剤や過酸化物を側鎖に有する高分子開始剤などを挙げることができる。 These polymerizable monomers can be polymerized using a radical polymerization initiator. In this case, an oil-soluble polymerization initiator can be used in the suspension polymerization method. Examples of the oil-soluble polymerization initiator include 2,2′-azobis- (2,4-dimethylvaleronitrile), 2,2′-azobisisobutyronitrile, 1,1′-azobis (cyclohexane-1-carboxyl). Nitriles), 2,2'-azobis-4-methoxy-2,4-dimethylvaleronitrile, azo- or diazo-based polymerization initiators such as azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide, methyl ethyl ketone peroxide, diisopropyl peroxycarbonate , Cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, di-t-butyl peroxide, dicumyl peroxide, 2,4-dichlorobenzoyl peroxide, lauroyl peroxide, 2,2-bis- (4,4- t-butylperoxycyclohexyl) propane, tris- Peroxide polymerization initiator or a peroxide such as t- butylperoxy) triazine and the like polymeric initiator having a side chain.
又、乳化重合法を用いる場合には水溶性ラジカル重合開始剤を使用することができる。水溶性重合開始剤としては、過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウム等の過硫酸塩、アゾビスアミノジプロパン酢酸塩、アゾビスシアノ吉草酸及びその塩、過酸化水素等を挙げることができる。 Moreover, when using an emulsion polymerization method, a water-soluble radical polymerization initiator can be used. Examples of the water-soluble polymerization initiator include persulfates such as potassium persulfate and ammonium persulfate, azobisaminodipropane acetate, azobiscyanovaleric acid and its salts, hydrogen peroxide and the like.
(連鎖移動剤)
樹脂の分子量を調整するためには、一般的に用いられる連鎖移動剤を用いることが可能である。用いられる連鎖移動剤としては、特に限定されるものではなく例えばn−オクチルメルカプタン、n−デシルメルカプタン、tert−ドデシルメルカプタン等のメルカプタン、n−オクチル−3−メルカプトプロピオン酸エステル等のメルカプトプロピオン酸エステル、ターピノーレン、四臭化炭素及びα−メチルスチレンダイマー等が使用される。
(Chain transfer agent)
In order to adjust the molecular weight of the resin, a commonly used chain transfer agent can be used. The chain transfer agent used is not particularly limited. For example, mercaptans such as n-octyl mercaptan, n-decyl mercaptan, tert-dodecyl mercaptan, and mercaptopropionate esters such as n-octyl-3-mercaptopropionate. , Terpinolene, carbon tetrabromide and α-methylstyrene dimer are used.
(着色剤)
本発明に用いられる着色剤は、特に限定はなく一般に使用されている着色剤を使用することができる。
(Coloring agent)
The colorant used in the present invention is not particularly limited, and commonly used colorants can be used.
尚、これらの着色剤は必要に応じて単独もしくは2つ以上を選択併用しても良い。又、着色剤の添加量はトナー全体に対して1〜30質量%、好ましくは2〜20質量%の範囲に設定するのが良い。 These colorants may be used alone or in combination of two or more as required. The addition amount of the colorant is set in the range of 1 to 30% by mass, preferably 2 to 20% by mass with respect to the whole toner.
(離型剤)
本発明に用いられる離型剤は、公知の化合物を用いることができる。
(Release agent)
A known compound can be used as the release agent used in the present invention.
このようなものとしては、例えば、ポリエチレンワックス、ポリプロピレンワックスなどのポリオレフィンワックス、パラフィンワックス、サゾールワックスなどの長鎖炭化水素系ワックス、ジステアリルケトンなどのジアルキルケトン系ワックス、カルナウバワックス、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、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のエステル系ワックス、エチレンジアミンベヘニルアミド、トリメリット酸トリステアリルアミドなどのアミド系ワックスなどが挙げられる。 Examples thereof include polyolefin waxes such as polyethylene wax and polypropylene wax, long-chain hydrocarbon waxes such as paraffin wax and sazol wax, dialkyl ketone waxes such as distearyl ketone, carnauba wax, and montan wax. , Trimethylolpropane tribehenate, pentaerythritol tetrabehenate, pentaerythritol diacetate dibehenate, glycerol tribehenate, 1,18-octadecanediol distearate, tristearyl trimellitic acid, distearyl maleate And amide waxes such as ethylenediamine behenyl amide and trimellitic acid tristearyl amide.
トナーに含有される離型剤の量は、トナー全体に対し1〜20質量%が好ましく、3〜15質量%がより好ましい。 The amount of the release agent contained in the toner is preferably 1 to 20% by mass and more preferably 3 to 15% by mass with respect to the whole toner.
(荷電制御剤)
本発明に係るトナーには、必要に応じて荷電制御剤を添加することができる。荷電制御剤としては、公知の化合物を用いることができる。
(Charge control agent)
A charge control agent can be added to the toner according to the present invention as necessary. A known compound can be used as the charge control agent.
〔現像剤〕
本発明のトナーは、一成分現像剤、二成分現像剤として用いることができる。
(Developer)
The toner of the present invention can be used as a one-component developer or a two-component developer.
一成分現像剤として用いる場合は、非磁性一成分現像剤、或いはトナー中に0.1μm〜0.5μm程度の磁性粒子を含有させ磁性一成分現像剤としたものが挙げられ、いずれも使用することができる。 When used as a one-component developer, a non-magnetic one-component developer, or a magnetic one-component developer containing about 0.1 μm to 0.5 μm of magnetic particles in the toner can be used. be able to.
又、キャリアと混合して二成分現像剤として用いることができる。キャリアとしては、鉄、フェライト、マグネタイト等の金属、それらの金属とアルミニウム、鉛等の金属との合金等の従来から公知の磁性粒子を用いることができる。特にフェライト粒子が好ましい。上記キャリアの粒子径は、質量平均粒子径で20〜100μmが好ましく、20〜70μmがより好ましい。 Further, it can be mixed with a carrier and used as a two-component developer. As the carrier, conventionally known magnetic particles such as metals such as iron, ferrite, and magnetite, and alloys of these metals with metals such as aluminum and lead can be used. Ferrite particles are particularly preferable. The particle diameter of the carrier is preferably 20 to 100 μm, more preferably 20 to 70 μm in terms of mass average particle diameter.
キャリアの粒子径の測定は、代表的には湿式分散機を備えたレーザ回折式粒度分布測定装置「ヘロス(HELOS)」(シンパティック(SYMPATEC)社製)により測定することができる。 The particle diameter of the carrier can be typically measured by a laser diffraction particle size distribution measuring apparatus “HELOS” (manufactured by SYMPATEC) equipped with a wet disperser.
キャリアは、磁性粒子が更に樹脂によりコートされているもの、或いは樹脂中に磁性粒子を分散させたいわゆる樹脂分散型キャリアが好ましい。コート用の樹脂としては、特に限定は無いが、例えば、オレフィン系樹脂、スチレン系樹脂、スチレン−アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、エステル系樹脂或いはフッ素含有重合体系樹脂等が用いられる。又、樹脂分散型キャリアを構成するための樹脂としては、特に限定されず公知のものを使用することができ、例えば、スチレン−アクリル系樹脂、ポリエステル樹脂、フッ素系樹脂、フェノール樹脂等を使用することができる。これらの中では、スチレン−アクリル樹脂でコートしたコートキャリアが外部添加剤の離脱防止や耐久性を確保できより好ましい。 The carrier is preferably a carrier in which magnetic particles are further coated with a resin, or a so-called resin dispersion type carrier in which magnetic particles are dispersed in a resin. The coating resin is not particularly limited, and for example, an olefin resin, a styrene resin, a styrene-acrylic resin, a silicone resin, an ester resin, a fluorine-containing polymer resin, or the like is used. The resin for constituting the resin-dispersed carrier is not particularly limited, and known resins can be used. For example, styrene-acrylic resin, polyester resin, fluorine resin, phenol resin, etc. are used. be able to. Among these, a coat carrier coated with a styrene-acrylic resin is more preferable because it can prevent the external additive from being detached and ensure durability.
〔金属酸化物(外添剤)〕
本発明に係るトナーに外部添加される金属酸化物を構成する材料としては、例えば、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸マグネシウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化亜鉛、酸化クロム、酸化セリウム、酸化アンチモン、酸化タングステン、酸化スズ、酸化テルル、酸化マンガン、等が挙げられる。
[Metal oxide (external additive)]
Examples of the material constituting the metal oxide externally added to the toner according to the present invention include silica, alumina, titania, zirconia, magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium titanate, aluminum titanate, strontium titanate, Examples thereof include magnesium titanate, magnesium oxide, cerium oxide, zinc oxide, chromium oxide, cerium oxide, antimony oxide, tungsten oxide, tin oxide, tellurium oxide, and manganese oxide.
更に、上記金属酸化物に疎水化処理を行ったものでもよい。疎水化のための処理には、各種チタンカップリング剤、シランカップリング剤等の所謂カップリング剤によって疎水化処理することが好ましく、更に高級脂肪酸金属塩によって疎水化処理することも好ましく使用される。トナー中の金属酸化物の添加量としては0.10〜10.0質量%が好ましく、更には0.50〜5.0質量%が好ましい。 Further, the metal oxide may be subjected to a hydrophobic treatment. In the treatment for hydrophobization, it is preferable to perform a hydrophobizing treatment with a so-called coupling agent such as various titanium coupling agents and silane coupling agents, and further, a hydrophobizing treatment with a higher fatty acid metal salt is also preferably used. . The addition amount of the metal oxide in the toner is preferably 0.10 to 10.0% by mass, and more preferably 0.50 to 5.0% by mass.
金属酸化物は、個数平均粒径が3.0〜300nmの粒子として添加されるものであるが、80〜300nm粒径のものと、より粒径の小粒径外添剤を併用しても構わない。 The metal oxide is added as a particle having a number average particle diameter of 3.0 to 300 nm, but it may be used in combination with an 80 to 300 nm particle diameter and a smaller particle diameter external additive. I do not care.
個数平均粒径の測定方法としては、下記の如き方法がある。 As a method of measuring the number average particle diameter, there are the following methods.
走査型電子顕微鏡にて3万倍写真を撮影し、この写真画像をスキャナーにより取り込む。画像処理解析装置LUZEX AP(ニレコ製)にて、該写真画像のトナー表面に存在する外添剤について2値化処理し、無機微粒子1種につき100個についての水平方向フェレ径を算出、その平均値を個数平均粒径とする。なお、無機微粒子がいくつかの凝集体としてトナー表面に存在する場合は、該凝集体を形成する一次粒子の粒子径を測定するものとする。 Take a 30,000 times photograph with a scanning electron microscope, and capture the photograph image with a scanner. In the image processing analysis device LUZEX AP (manufactured by Nireco), the external additive present on the toner surface of the photographic image is binarized, and the horizontal ferret diameter for 100 inorganic fine particles is calculated. The value is the number average particle diameter. When the inorganic fine particles are present on the toner surface as some aggregates, the particle diameter of the primary particles forming the aggregates is measured.
〔金属石鹸〕
上記無機外添剤の他に本発明のトナーには金属石鹸(滑剤)が添加されている。例えばステアリン酸の亜鉛、アルミニウム、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、オレイン酸の亜鉛、マンガン、鉄、銅、マグネシウム等の塩、パルミチン酸の亜鉛、銅、マグネシウム、カルシウム等の塩、リノール酸の亜鉛、カルシウム等の塩、リシノール酸の亜鉛、カルシウムなどの塩等の高級脂肪酸の金属塩が挙げられる。これら金属石鹸の添加量は、トナーに対して0.01〜5質量%程度が好ましい。
[Metal soap]
In addition to the inorganic external additive, a metal soap (lubricant) is added to the toner of the present invention. For example, zinc stearate, aluminum, copper, magnesium, calcium salt, zinc oleate, manganese, iron, copper, magnesium salt, zinc palmitate, copper, magnesium, calcium salt, linoleic acid Examples thereof include metal salts of higher fatty acids such as zinc and calcium salts, and zinc and calcium ricinoleic acid salts. The addition amount of these metal soaps is preferably about 0.01 to 5% by mass with respect to the toner.
尚、金属石鹸は前記した離型剤等のようにトナー粒子中に添加される場合もあり、本発明はそれを削除するものではない。 The metal soap may be added to the toner particles like the above-described release agent, and the present invention does not delete it.
〔金属酸化物・金属石鹸の添加〕
金属酸化物・金属石鹸のトナーへの外添加方法としては、タービュラーミキサー、ヘンシェルミキサー、ナウターミキサー、V型混合機などの種々の公知の混合装置を使用することができる。
[Addition of metal oxide and metal soap]
As a method for externally adding the metal oxide / metal soap to the toner, various known mixing devices such as a Turbuler mixer, a Henschel mixer, a Nauter mixer, and a V-type mixer can be used.
〔中間転写体〕
中間転写体は、感光体から1次転写された中間転写体上のトナーを転写材へ2次転写した後、中間転写体上に転写されずに残った転写残トナーをクリーニング部材(例えば、クリーニングブレードやファーブラシ)によりクリーニングされる。中間転写体の表面が、クリーニング部材により中間転写体表面を傷つけることなく、転写残トナーが良好にクリーニングされると、多数枚プリントしてもクリーニング不良に伴うプリント画像汚れがなく、高品質のトナー画像を継続して得ることができる。
[Intermediate transfer member]
The intermediate transfer member secondarily transfers the toner on the intermediate transfer member that has been primarily transferred from the photosensitive member to the transfer material, and then removes the transfer residual toner that has not been transferred onto the intermediate transfer member. It is cleaned with a blade or a fur brush. If the surface of the intermediate transfer member does not damage the surface of the intermediate transfer member by the cleaning member and the transfer residual toner is well cleaned, even if a large number of sheets are printed, the print image does not get dirty due to poor cleaning, and high quality toner Images can be obtained continuously.
又、中間転写体は、その表面に低表面エネルギー層を設けることで、さらなる2次転写効率の向上や異物付着の抑制を図ることができる。 Further, the intermediate transfer member can be provided with a low surface energy layer on the surface thereof, thereby further improving the secondary transfer efficiency and suppressing foreign matter adhesion.
本発明の中間転写体は、以下の特性を有するものが好ましい。
1.樹脂基体の外周に、弾性層を設け、その上に表面層を設けた構造
2.表面層の層厚が、10〜500nm、好ましくは30〜300nm
3.中間転写体表面のナノインデンテーション法による測定したヤング率が、0.1〜5.0GPa、好ましくは0.1〜1.0GPa
4.中間転写体表面のナノインデンテーション法により測定したヤング率が弾性層のナノインデンテーション法により測定したヤング率より0.0〜2.0GPa大きい、好ましくは0.0〜1.0GPa大きい。
The intermediate transfer member of the present invention preferably has the following characteristics.
1. 1. Structure in which an elastic layer is provided on the outer periphery of a resin substrate and a surface layer is provided thereon. The layer thickness of the surface layer is 10 to 500 nm, preferably 30 to 300 nm
3. The Young's modulus measured by the nanoindentation method on the surface of the intermediate transfer member is 0.1 to 5.0 GPa, preferably 0.1 to 1.0 GPa
4). The Young's modulus measured by the nanoindentation method on the surface of the intermediate transfer member is 0.0 to 2.0 GPa, preferably 0.0 to 1.0 GPa larger than the Young's modulus measured by the nanoindentation method of the elastic layer.
上記特性とすることで、多数枚プリントを行っても、高い転写特性が確保でき、文字画像の中抜けが無く、クリーニング部材により傷が付かず、高品質のトナー画像を得ることができる。 With the above characteristics, even when a large number of sheets are printed, high transfer characteristics can be ensured, character images are not missing, and the cleaning member is not damaged, and a high-quality toner image can be obtained.
本発明の中間転写体は、樹脂基体の外周に弾性層を設け、その上に表面層を設けたものがよい。尚、表面層は、1層以上の硬質層、又は1層以上の硬質層と低表面エネルギー層で構成される。 The intermediate transfer member of the present invention preferably has an elastic layer provided on the outer periphery of a resin substrate and a surface layer provided thereon. The surface layer is composed of one or more hard layers, or one or more hard layers and a low surface energy layer.
(樹脂基体)
樹脂基体は、クリーニング部材であるクリーニングブレードから中間転写体に加わる負荷で中間転写体が変形することを回避し、転写部への影響を低減させる剛性を有するものである。樹脂基体は、ナノインデンテーション法により測定したヤング率が5.0〜15.0GPaの範囲内の材料を用いて形成することが好ましく、8.0〜15.0GPaの範囲内の材料がより好ましい。
(Resin substrate)
The resin substrate has rigidity that prevents the intermediate transfer member from being deformed by a load applied to the intermediate transfer member from a cleaning blade as a cleaning member, and reduces the influence on the transfer portion. The resin substrate is preferably formed using a material having a Young's modulus measured by the nanoindentation method in the range of 5.0 to 15.0 GPa, and more preferably in the range of 8.0 to 15.0 GPa. .
この様な性能を発現する材料として、例えば、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイド、ポリフッ化ビニリデン、ポリイミド、ポリエーテル、エーテルケトン等の樹脂材料が挙げられ、これらの中ではポリイミド、ポリカーボネート、ポリフェニレンサルファイドが好ましい。これらの樹脂材料のナノインデンテーション法により測定したヤング率は5.0GPaを超えるものであり、厚み50〜200μmで、樹脂基体としての機械特性を満足する。 Examples of the material that exhibits such performance include resin materials such as polycarbonate, polyphenylene sulfide, polyvinylidene fluoride, polyimide, polyether, and ether ketone. Among these, polyimide, polycarbonate, and polyphenylene sulfide are preferable. The Young's modulus of these resin materials measured by the nanoindentation method exceeds 5.0 GPa, and has a thickness of 50 to 200 μm and satisfies the mechanical properties as a resin substrate.
本発明に係る樹脂基体は、樹脂材料に導電性物質を添加して、電気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmに調製したシームレスベルトやドラムが好ましい。 The resin substrate according to the present invention is preferably a seamless belt or drum prepared by adding a conductive substance to a resin material and adjusting an electric resistance value (volume resistivity) to 10 5 to 10 11 Ω · cm.
樹脂材料に添加する導電性物質としては、カーボンブラックを使用することができる。カーボンブラックとしては、中性又は酸性カーボンブラックを使用することができる。導電性物質の使用量は、使用する導電性物質の種類によっても異なるが中間転写体の体積抵抗値及び表面抵抗値が所定の範囲になるように添加すれば良く、通常、樹脂材料100質量部に対して10〜20質量部、好ましくは10〜16質量部である。 Carbon black can be used as the conductive substance added to the resin material. As carbon black, neutral or acidic carbon black can be used. The amount of the conductive material used varies depending on the type of the conductive material to be used, but it may be added so that the volume resistance value and the surface resistance value of the intermediate transfer member are within a predetermined range. Usually, 100 parts by mass of the resin material It is 10-20 mass parts with respect to this, Preferably it is 10-16 mass parts.
(弾性層)
本発明に係る弾性層は、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スチレン−ブタジエンゴム、シリコーンゴム、ウレタンゴムのうち少なくとも1つから形成することができる。
(Elastic layer)
The elastic layer according to the present invention can be formed from at least one of chloroprene rubber, nitrile rubber, styrene-butadiene rubber, silicone rubber, and urethane rubber.
又、弾性層は、前述の樹脂材料と弾性材料とをブレンドした材料を用いて形成した層でもよい。弾性材料としては、例えば、ポリウレタン、塩素化ポリイソプレン、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム、水素添加ポリブタジエン、ブチルゴム、シリコーンゴム等が挙げられる。これらは1種単独で使用してもよく、2種以上を併用してもよい。 The elastic layer may be a layer formed using a material obtained by blending the above-described resin material and elastic material. Examples of the elastic material include polyurethane, chlorinated polyisoprene, nitrile rubber, chloroprene rubber, ethylene-propylene-diene rubber, hydrogenated polybutadiene, butyl rubber, and silicone rubber. These may be used alone or in combination of two or more.
弾性層のナノインデンテーション法で測定したヤング率は、0.1〜2.0GPaが好ましく、0.1〜1.0GPaがより好ましい。 The Young's modulus measured by the nanoindentation method of the elastic layer is preferably 0.1 to 2.0 GPa, more preferably 0.1 to 1.0 GPa.
弾性層の膜厚は、100〜500μmが好ましい。 The thickness of the elastic layer is preferably 100 to 500 μm.
本発明に係る弾性層は、弾性材料に導電性物質を分散させて、電気抵抗値(体積抵抗率)を105〜1011Ω・cmに調製した層が好ましい。 The elastic layer according to the present invention is preferably a layer prepared by dispersing a conductive substance in an elastic material and adjusting an electric resistance value (volume resistivity) to 10 5 to 10 11 Ω · cm.
弾性層に添加する導電性物質としては、カーボンブラック、酸化亜鉛、酸化スズ、炭化ケイ素等を使用することができる。カーボンブラックとしては、中性又は酸性カーボンブラックを使用することができる。導電性物質の使用量は、使用する導電性物質の種類によっても異なるが弾性層の体積抵抗値及び表面抵抗値が所定の範囲になるように添加すれば良く、通常、弾性材料100質量部に対して10〜20質量部、好ましくは10〜16質量部である。 Carbon black, zinc oxide, tin oxide, silicon carbide, etc. can be used as the conductive substance added to the elastic layer. As carbon black, neutral or acidic carbon black can be used. The amount of the conductive material used varies depending on the type of the conductive material to be used, but may be added so that the volume resistance value and the surface resistance value of the elastic layer are within a predetermined range. It is 10-20 mass parts with respect to it, Preferably it is 10-16 mass parts.
(表面層)
表面層は、硬質層、又は硬質層と低表面エネルギー層で構成される。
(Surface layer)
The surface layer is composed of a hard layer or a hard layer and a low surface energy layer.
表面層を積層した中間転写体表面のナノインデンテーション法により測定したヤング率は、0.1〜5.0GPa、好ましくは0.1〜2.0GPa、より好ましくは0.1〜1.0GPaである。 The Young's modulus measured by the nanoindentation method on the surface of the intermediate transfer member on which the surface layer is laminated is 0.1 to 5.0 GPa, preferably 0.1 to 2.0 GPa, more preferably 0.1 to 1.0 GPa. is there.
(硬質層)
本発明に係る硬質層は、金属酸化物膜、ケイ素膜、或いは炭素膜であることが好ましい。具体的には、酸化ケイ素、酸化窒化ケイ素、窒化ケイ素、酸化チタン、酸化窒化チタン、窒化チタン又は酸化アルミニウム等の金属酸化物膜が挙げられ、これらの中では酸化ケイ素膜が好ましい。又、それらの混合物からなる無機化合物も好ましい。
(Hard layer)
The hard layer according to the present invention is preferably a metal oxide film, a silicon film, or a carbon film. Specific examples include metal oxide films such as silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, titanium oxide, titanium oxynitride, titanium nitride, and aluminum oxide. Among these, a silicon oxide film is preferable. Moreover, the inorganic compound which consists of those mixtures is also preferable.
本発明における硬質層は1層以上あれば良い。硬質層の層は、弾性層直上から、弾性層から最も離れた硬質層の表面に向かって、徐々に硬度が高くなる、或いは徐々に密度が高くなるような構造としても良い。 The hard layer in this invention should just be 1 layer or more. The layer of the hard layer may have a structure in which the hardness gradually increases or the density gradually increases from directly above the elastic layer toward the surface of the hard layer farthest from the elastic layer.
硬質層の膜厚は、10〜500nm、好ましくは20〜400nm、より好ましくは30〜300nmである。 The thickness of the hard layer is 10 to 500 nm, preferably 20 to 400 nm, more preferably 30 to 300 nm.
膜厚は、「MXP21(マックサイエンス社製)」を用いて測定して得られた値である。具体的な膜厚の測定は、以下の方法で行うことができる。 The film thickness is a value obtained by measurement using “MXP21 (manufactured by Mac Science)”. A specific measurement of the film thickness can be performed by the following method.
X線源のターゲットには銅を用い、42kV、500mAで作動させる。インシデントモノクロメータには多層膜パラボラミラーを用いる。入射スリットは0.05mm×5mm、受光スリットは0.03mm×20mmを用いる。2θ/θスキャン方式で0から5°をステップ幅0.005°、1ステップ10秒のFT法にて測定を行う。得られた反射率曲線に対し、マックサイエンス社製Reflectivity Analysis Program Ver.1を用いてカーブのフィッティングを行い、実測値とフィッティングカーブの残差平方和が最小になるように各パラメータを求める。各パラメータから積層膜の膜厚を求める。 Copper is used as the target of the X-ray source and it is operated at 42 kV and 500 mA. A multilayer parabolic mirror is used for the incident monochromator. The incident slit is 0.05 mm × 5 mm, and the light receiving slit is 0.03 mm × 20 mm. Measurement is performed by the FT method with a step width of 0.005 ° and a step of 10 seconds from 0 to 5 ° in the 2θ / θ scan method. With respect to the obtained reflectance curve, Reflectivity Analysis Program Ver. 1 is used to perform curve fitting, and each parameter is obtained so that the residual sum of squares of the actually measured value and the fitting curve is minimized. The film thickness of the laminated film is obtained from each parameter.
硬質層の膜厚が10nm未満であると耐久性や表面強度が不足するため、厚紙への転写などにより擦り傷が発生し、最終的には薄膜が不均一に摩耗し転写率の低下や転写ムラが発生しやすくなる。1000nmを越えると密着性や屈曲耐性が不足するため多数枚使用において、割れや剥離が生じ易くなる上、成膜に必要な時間も増加するため生産上の観点からも好ましくない。 If the thickness of the hard layer is less than 10 nm, durability and surface strength will be insufficient, and scratches will occur due to transfer to cardboard, etc., and the thin film will eventually be worn unevenly, resulting in decreased transfer rate and uneven transfer. Is likely to occur. If it exceeds 1000 nm, adhesion and bending resistance are insufficient, so that when a large number of sheets are used, cracking and peeling are likely to occur, and the time required for film formation increases, which is not preferable from the viewpoint of production.
(低表面エネルギー層)
本発明に係る低表面エネルギー層は、フッ素又はケイ素を含有する層である。低表面エネルギー層の膜厚は、1〜10nmが好ましい。表面エネルギー層の形成方法は特に限定されないが、フッ素又はケイ素を含有する塗布液を硬質層の上に塗布して形成することができる。
(Low surface energy layer)
The low surface energy layer according to the present invention is a layer containing fluorine or silicon. The film thickness of the low surface energy layer is preferably 1 to 10 nm. Although the formation method of a surface energy layer is not specifically limited, It can form by apply | coating the coating liquid containing a fluorine or a silicon on a hard layer.
次に、本発明の中間転写体を用いた画像形成方法、画像形成装置について説明する。 Next, an image forming method and an image forming apparatus using the intermediate transfer member of the present invention will be described.
〔画像形成方法、画像形成装置〕
本発明の中間転写体は、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に好適に用いられる。画像形成方法は、感光体の表面に担持されたトナー像をその表面に1次転写し、転写されたトナー像を保持し、保持したトナー像を記録紙等の転写材の表面に中間転写体を用いて2次転写するものであれば良い。中間転写体は、ベルト状のものでも、ドラム状のものでもでも良い。
[Image Forming Method, Image Forming Apparatus]
The intermediate transfer member of the present invention is suitably used for image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines, printers, facsimiles and the like. In the image forming method, a toner image carried on the surface of a photoreceptor is primarily transferred to the surface, the transferred toner image is held, and the held toner image is transferred onto the surface of a transfer material such as recording paper. What is necessary is just to perform secondary transfer using. The intermediate transfer member may be belt-shaped or drum-shaped.
本発明の中間転写体を有する画像形成装置について、タンデム型フルカラー複写機を例に取り説明する。 The image forming apparatus having the intermediate transfer member of the present invention will be described by taking a tandem type full-color copying machine as an example.
図1は、カラー画像形成装置の1例を示す断面構成図である。 FIG. 1 is a cross-sectional configuration diagram illustrating an example of a color image forming apparatus.
このカラー画像形成装置1は、タンデム型フルカラー複写機と称せられるもので、自動原稿送り装置13と、原稿画像読み取り装置14と、複数の露光手段13Y、13M、13C、13Kと、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、中間転写体ユニット17と、給紙手段15及び定着手段124とから成る。
This color image forming apparatus 1 is called a tandem type full-color copying machine, and includes an
画像形成装置の本体12の上部には、自動原稿送り装置13と原稿画像読み取り装置14が配置されており、自動原稿送り装置13により搬送される原稿dの画像が原稿画像読み取り装置14の光学系により反射・結像され、ラインイメージセンサCCDにより読み込まれる。
An
ラインイメージセンサCCDにより読み取られた原稿画像を光電変換されたアナログ信号は、図示しない画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、露光手段13Y、13M、13C、13Kに各色毎のデジタル画像データとして送られ、露光手段13Y、13M、13C、13Kにより対応する第1の像担持体としてのドラム状の感光体(以下感光体とも記す)11Y、11M、11C、11Kに各色の画像データの潜像を形成する。 The analog signal obtained by photoelectrically converting the original image read by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit (not shown), and then exposure means 13Y, A drum-shaped photoconductor (hereinafter also referred to as a photoconductor) 11Y as a first image carrier that is sent to 13M, 13C, and 13K as digital image data for each color and corresponding to the exposure means 13Y, 13M, 13C, and 13K. A latent image of image data of each color is formed on 11M, 11C, and 11K.
画像形成部10Y、10M、10C、10Kは、垂直方向に縦列配置されており、感光体11Y、11M、11C、11Kの図示左側方にローラ171、172、173、174を巻回して回動可能に張架された半導電性でシームレスベルト状の第2の像担持体である本発明の中間転写体(以下中間転写ベルトと記す)170が配置されている。
The
そして、本発明の中間転写ベルト170は図示しない駆動装置により回転駆動されるローラ171を介し矢印方向に駆動されている。
The
イエロー色の画像を形成する画像形成部10Yは、感光体11Yの周囲に配置された帯電手段12Y、露光手段13Y、現像手段14Y、1次転写手段としての1次転写ローラ15Y、クリーニング手段16Yを有する。
The
マゼンタ色の画像を形成する画像形成部10Mは、感光体11M、帯電手段12M、露光手段13M、現像手段14M、1次転写手段としての1次転写ローラ15M、クリーニング手段16Mを有する。
The
シアン色の画像を形成する画像形成部10Cは、感光体11C、帯電手段12C、露光手段13C、現像手段14C、1次転写手段としての1次転写ローラ15C、クリーニング手段16Cを有する。
The
黒色画像を形成する画像形成部10Kは、感光体11K、帯電手段12K、露光手段13K、現像手段14K、1次転写手段としての1次転写ローラ15K、クリーニング手段16Kを有する。
The
トナー補給手段141Y、141M、141C、141Kは、現像装置14Y、14M、14C、14Kにそれぞれ新規トナーを補給する。
The toner replenishing means 141Y, 141M, 141C, and 141K replenish new toner to the developing
ここで、1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kは、図示しない制御手段により画像の種類に応じて選択的に作動され、それぞれ対応する感光体11Y、11M、11C、11Kに中間転写ベルト170を押圧し、感光体上の画像を転写する。
Here, the
この様にして、画像形成部10Y、10M、10C、10Kにより感光体11Y、11M、11C、11K上に形成された各色の画像は、1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kにより、回動する中間転写ベルト170上に逐次転写されて、合成されたカラー画像が形成される。
In this way, the images of the respective colors formed on the
即ち、中間転写ベルトは感光体の表面に担持されたトナー画像をその表面に1次転写され、転写されたトナー画像を保持する。 That is, the intermediate transfer belt primarily transfers the toner image carried on the surface of the photosensitive member to the surface, and holds the transferred toner image.
又、給紙カセット151内に収容された記録媒体としての転写材Pは、給紙手段15により給紙され、次いで複数の中間ローラ122A、122B、122C、122D、レジストローラ123を経て、2次転写手段としての2次転写ローラ117まで搬送され、2次転写ローラ117により中間転写体上の合成されたトナー画像が転写材P上に一括転写される。
Further, the transfer material P as a recording medium accommodated in the
即ち、中間転写体上に保持したトナー画像を被転写物の表面に2次転写する。 That is, the toner image held on the intermediate transfer member is secondarily transferred to the surface of the transfer object.
ここで、2次転写手段6は、ここを転写材Pが通過して2次転写を行う時にのみ、転写材Pを中間転写ベルト170に圧接させる。
Here, the secondary transfer unit 6 presses the transfer material P against the
カラー画像が転写された転写材Pは、定着装置124により定着処理され、排紙ローラ125に挟持されて機外の排紙トレイ126上に載置される。
The transfer material P onto which the color image has been transferred is fixed by the fixing
一方、2次転写ローラ117により転写材Pにカラー画像を転写した後、転写材Pを曲率分離した中間転写ベルト170は、クリーニング手段8により残留トナーが除去される。
On the other hand, after the color image is transferred to the transfer material P by the
ここで、中間転写体は前述したような回転するドラム状のものに置き換えても良い。 Here, the intermediate transfer member may be replaced with a rotating drum-like member as described above.
次に、中間転写ベルト170に接する1次転写手段としての1次転写ローラ15Y、15M、15C、15K、と、2次転写ローラ117の構成について説明する。
Next, the configuration of the
1次転写ローラ15Y、15M、15C、15Kは、例えば外径8mmのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性物質を分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が105〜109Ω・cm程度のソリッド状態又は発泡スポンジ状態で、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(アスカー硬度C)の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。
The
2次転写ローラ117は、例えば外径8mmのステンレス等の導電性芯金の周面に、ポリウレタン、EPDM、シリコーン等のゴム材料に、カーボン等の導電性物質を分散させたり、イオン性の導電材料を含有させたりして、体積抵抗が105〜109Ω・cm程度のソリッド状態又は発泡スポンジ状態で、厚さが5mm、ゴム硬度が20〜70°程度(アスカー硬度C)の半導電弾性ゴムを被覆して形成される。
For example, the
〔転写材〕
本発明に用いられる転写材としては、トナー画像を保持する支持体で、通常画像支持体、転写材或いは転写紙といわれるものである。具体的には薄紙から厚紙までの普通紙、アート紙やコート紙等の塗工された印刷用紙、市販されている和紙やはがき用紙、OHP用のプラスチックフィルム、布等の各種転写材を挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
[Transfer material]
The transfer material used in the present invention is a support for holding a toner image, and is usually called an image support, a transfer material, or transfer paper. Specific examples include various kinds of transfer materials such as plain paper from thin paper to thick paper, coated printing paper such as art paper and coated paper, commercially available Japanese paper and postcard paper, plastic films for OHP, and cloth. However, it is not limited to these.
次に、本発明の代表的な実施態様を示し、本発明の構成と効果につき更に説明する。 Next, representative embodiments of the present invention will be shown, and the configuration and effects of the present invention will be further described.
尚、特に断りがない限り、文中の「部」は質量部を表し、「%」は質量%を表す。 Unless otherwise specified, “part” in the sentence represents mass part and “%” represents mass%.
〔着色粒子の作製〕
(コア用樹脂粒子の調製)
《コア用樹脂粒子1の調製》
(1)第1段重合
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を取り付けた反応容器において、スチレン110.9質量部、n−ブチルアクリレート52.8質量部、メタクリル酸12.3質量部の混合液に離型剤としてパラフィンワックス「HNP−57」(日本精鑞社製)を93.8質量部添加し、80℃に加温し溶解した。
[Preparation of colored particles]
(Preparation of core resin particles)
<< Preparation of core resin particle 1 >>
(1) First-stage polymerization In a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introducing device, 110.9 parts by mass of styrene, 52.8 parts by mass of n-butyl acrylate, 12.3 parts by mass of methacrylic acid 93.8 parts by mass of paraffin wax “HNP-57” (manufactured by Nippon Seiki Co., Ltd.) was added as a mold release agent to the mixed solution, and heated to 80 ° C. to dissolve.
一方、ポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.9質量部をイオン交換水1340質量部に溶解させた界面活性剤溶液を調製した。 On the other hand, a surfactant solution was prepared by dissolving 2.9 parts by mass of sodium polyoxyethylene (2) dodecyl ether sulfate in 1340 parts by mass of ion-exchanged water.
この界面活性剤溶液を80℃に加熱した後、循環経路を有する機械式分散「クレアミックス」(エムテクニック社製)により、上記重合性単量体溶液を2時間混合分散させ、分散粒子(245nm)を有する乳化粒子を含む乳化液を調製した。 After heating this surfactant solution to 80 ° C., the polymerizable monomer solution was mixed and dispersed for 2 hours with a mechanical dispersion “CLEARMIX” (manufactured by M Technique Co., Ltd.) having a circulation path, and dispersed particles (245 nm An emulsified liquid containing emulsified particles having) was prepared.
次いで、イオン交換水1460質量部を添加した後、重合開始剤(過硫酸カリウム)6質量部をイオン交換水142質量部に溶解させた開始剤溶液と、n−オクチルメルカプタン1.8質量部とを添加し、温度を80℃とした後、この系を80℃にて3時間にわたり加熱、撹拌することによって重合(第1段重合)を行い、樹脂粒子を調製した。これを「樹脂粒子C1」とする。 Next, after adding 1460 parts by mass of ion-exchanged water, an initiator solution in which 6 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate) is dissolved in 142 parts by mass of ion-exchanged water, 1.8 parts by mass of n-octyl mercaptan, Then, the temperature was set to 80 ° C., and the system was heated and stirred at 80 ° C. for 3 hours to perform polymerization (first stage polymerization) to prepare resin particles. This is designated as “resin particle C1”.
(2)第2段重合(外層の形成)
上記のようにして得られた「樹脂粒子C1」に、過硫酸カリウム5.1質量部をイオン交換水197質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、80℃の温度条件下にスチレン282.2質量部、n−ブチルアクリレート134.4質量部、メタクリル酸31.4質量部、n−オクチルメルカプタン4.93質量部からなる単量体混合液を1時間かけて滴下した。滴下終了後、2時間にわたり加熱撹拌することにより第2段重合(外層の形成)を行った後、28℃まで冷却し、「コア用樹脂粒子1」を得た。
(2) Second stage polymerization (formation of outer layer)
An initiator solution in which 5.1 parts by mass of potassium persulfate is dissolved in 197 parts by mass of ion-exchanged water is added to the “resin particles C1” obtained as described above, and styrene 282 is subjected to a temperature condition of 80 ° C. A monomer mixed solution composed of 2 parts by mass, 134.4 parts by mass of n-butyl acrylate, 31.4 parts by mass of methacrylic acid, and 4.93 parts by mass of n-octyl mercaptan was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the second-stage polymerization (formation of the outer layer) was performed by heating and stirring for 2 hours, and then cooled to 28 ° C. to obtain “core resin particles 1”.
尚、コア用樹脂粒子1の重量平均分子量は21,300であった。「コア用樹脂粒子1」を構成する複合樹脂粒子の質量平均粒径は180nmであった。又、この樹脂粒子のTgは39℃であった。 The core resin particles 1 had a weight average molecular weight of 21,300. The mass average particle diameter of the composite resin particles constituting “core resin particle 1” was 180 nm. The Tg of the resin particles was 39 ° C.
(シェル用樹脂粒子の調製)
撹拌装置、温度センサー、冷却管、窒素導入装置を付けた反応容器にポリオキシエチレン(2)ドデシルエーテル硫酸ナトリウム2.0質量部をイオン交換水3000質量部に溶解させた界面活性剤溶液を仕込み、窒素気流下230rpmの撹拌速度で撹拌しながら、内温を80℃に昇温させた。
(Preparation of resin particles for shell)
A surfactant solution in which 2.0 parts by mass of polyoxyethylene (2) sodium dodecyl ether sulfate was dissolved in 3000 parts by mass of ion-exchanged water was charged into a reaction vessel equipped with a stirrer, a temperature sensor, a cooling pipe, and a nitrogen introduction device. The internal temperature was raised to 80 ° C. while stirring at a stirring speed of 230 rpm under a nitrogen stream.
この界面活性剤溶液に、重合開始剤(過硫酸カリウム:KPS)10質量部をイオン交換水200質量部に溶解させた開始剤溶液を添加し、スチレンを528質量部、n−ブチルアクリレートを176質量部、メタクリル酸を120質量部、n−オクチルメルカプタンを22質量部からなる単量体混合液を3時間かけて滴下し、この系を80℃にて1時間にわたり加熱、撹拌することによって重合を行い樹脂粒子を調製した。これを「シェル用樹脂粒子」とする。 An initiator solution in which 10 parts by mass of a polymerization initiator (potassium persulfate: KPS) is dissolved in 200 parts by mass of ion-exchanged water is added to this surfactant solution, and 528 parts by mass of styrene and 176 of n-butyl acrylate are added. Polymerization is carried out by adding dropwise a monomer mixture comprising 3 parts by mass, 120 parts by mass of methacrylic acid and 22 parts by mass of n-octyl mercaptan over 3 hours, and heating and stirring the system at 80 ° C. for 1 hour. To prepare resin particles. This is referred to as “shell resin particles”.
尚、シェル用樹脂粒子の重量平均分子量は12,000、質量平均粒径は120nm、Tgは53℃であった。 The weight average molecular weight of the resin particles for shell was 12,000, the mass average particle diameter was 120 nm, and Tg was 53 ° C.
〔着色剤分散液の作製〕
着色剤「リーガル330R」(キャボット社製)420質量部を用いて着色剤粒子の分散液を調製した。これを、「着色剤分散液C1」とする。この着色剤分散液中の着色剤粒子の平均分散径を動的光散乱式粒度分析計「マイクロトラックUPA150」(日機装(株)製)を用いて測定したところ、150nmであった。
(Preparation of colorant dispersion)
A dispersion of colorant particles was prepared using 420 parts by mass of the colorant “Regal 330R” (manufactured by Cabot). This is designated as “colorant dispersion C1”. The average dispersion diameter of the colorant particles in the colorant dispersion was measured using a dynamic light scattering particle size analyzer “Microtrack UPA150” (manufactured by Nikkiso Co., Ltd.), and found to be 150 nm.
〔着色粒子の作製〕
(着色粒子1の作製)
《コア部の形成》
420.7質量部(固形分換算)の「コア用樹脂粒子1」とイオン交換水900質量部と「着色剤粒子分散液C1」200質量部とを、温度センサー、冷却管、窒素導入装置、撹拌装置を取り付けた反応容器に入れて撹拌した。容器内の温度を30℃に調製した後、この溶液に5モル/Lの水酸化ナトリウム水溶液を加えてpHを9に調整した。
[Preparation of colored particles]
(Preparation of colored particles 1)
<Formation of core>
420.7 parts by mass (solid content conversion) of “core resin particles 1”, 900 parts by mass of ion-exchanged water, and 200 parts by mass of “colorant particle dispersion C1”, a temperature sensor, a cooling pipe, a nitrogen introducing device, The mixture was stirred in a reaction vessel equipped with a stirrer. After adjusting the temperature in the container to 30 ° C., 5 mol / L sodium hydroxide aqueous solution was added to this solution to adjust the pH to 9.
次いで、塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、撹拌下、30℃にて10分間かけて添加した。3分間放置した後に昇温を開始し、この系を60分間かけて65℃まで昇温した。その状態で「コールターマルチサイザー3」(コールター社製)にて会合粒子の粒径を測定し、粒子の体積基準におけるメディアン系(D50)が5.5μmになった時点で、塩化ナトリウム40.2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を添加して粒径成長を停止させ、更に熟成処理として液温度70℃にて1時間にわたり加熱撹拌することにより融着を継続させ、「コア部1」を形成した。 Next, an aqueous solution obtained by dissolving 2 parts by mass of magnesium chloride hexahydrate in 1000 parts by mass of ion-exchanged water was added over 10 minutes at 30 ° C. with stirring. After standing for 3 minutes, the temperature was raised and the system was heated to 65 ° C. over 60 minutes. In this state, the particle size of the associated particles was measured with “Coulter Multisizer 3” (manufactured by Coulter), and when the median system (D50) on the volume basis of the particles became 5.5 μm, sodium chloride 40.2 An aqueous solution in which 1000 parts by mass of ion-exchanged water is dissolved is added to stop the growth of particle size, and further, the fusion is continued by heating and stirring at a liquid temperature of 70 ° C. for 1 hour as an aging treatment. Part 1 "was formed.
「コア部1」の円形度を「FPIA2100」(システックス社製)にて測定したところ0.930であった。 The circularity of the “core part 1” was measured by “FPIA2100” (manufactured by Systex) and found to be 0.930.
《シェル層の形成(シェリング操作)》
次いで、65℃において「シェル用樹脂粒子」を50質量部(固形分換算)添加し、更に塩化マグネシウム・6水和物2質量部をイオン交換水1000質量部に溶解した水溶液を、10分間かけて添加した後、70℃(シェル化温度)まで昇温し、1時間にわたり撹拌を継続し、「コア部1」の表面に「シェル用樹脂粒子」の粒子を融着させた後、75℃で20分熟成処理を行い、シェル層を形成した。
<< Formation of shell layer (shelling operation) >>
Next, at 65 ° C., 50 parts by mass (in terms of solid content) of “resin particles for shell” is added, and an aqueous solution in which 2 parts by mass of magnesium chloride hexahydrate is dissolved in 1000 parts by mass of ion-exchanged water is added over 10 minutes. Then, the temperature is raised to 70 ° C. (shelling temperature), stirring is continued for 1 hour, and the particles of “resin particles for shell” are fused to the surface of “core part 1”, and then 75 ° C. And a aging treatment was performed for 20 minutes to form a shell layer.
ここで、塩化ナトリウム40.2質量部を加え、8℃/分の条件で30℃まで冷却し、「トナー母体粒子を含有する水溶液」を得た。 Here, 40.2 parts by mass of sodium chloride was added and cooled to 30 ° C. under the condition of 8 ° C./min to obtain “an aqueous solution containing toner base particles”.
《洗浄、乾燥工程》
トナー母体粒子を含有する水溶液をバスケット型遠心分離機「MARKIII 型式番号60×40」(松本機械社製)で固液分離し、トナー母体粒子のウェットケーキを形成した。該ウェットケーキを、前記バスケット型遠心分離機で濾液の電気伝導度が5μS/cmになるまで水洗浄し、その後「フラッシュジェットドライヤー」(セイシン企業社製)に移し、水分量が0.5質量%となるまで乾燥して「着色粒子1」を作製した。着色粒子1は、コア・シェル構造を有する体積基準におけるメディアン径(D50)が6.5μm、Tgが39.5℃の粒子であった。
〔現像剤の作製〕
重合法により作製したトナー母体に対して、表1記載の金属酸化物、金属石鹸を投入しヘンシェルミキサーにより撹拌してトナー1〜7を作製した。金属酸化物及び金属石鹸の添加量はトナー母体に対する質量%を表す。
《Cleaning and drying process》
The aqueous solution containing the toner base particles was subjected to solid-liquid separation with a basket-type centrifuge “MARK III model number 60 × 40” (manufactured by Matsumoto Kikai Co., Ltd.) to form a wet cake of toner base particles. The wet cake was washed with water using the basket-type centrifuge until the electric conductivity of the filtrate reached 5 μS / cm, and then transferred to a “flash jet dryer” (manufactured by Seishin Enterprise Co., Ltd.). It dried until it became%, and the "colored particle 1" was produced. The colored particle 1 was a particle having a core-shell structure with a median diameter (D50) of 6.5 μm and a Tg of 39.5 ° C. on a volume basis.
(Development of developer)
Toner bases 1 to 7 were prepared by adding metal oxides and metal soaps shown in Table 1 to the toner base prepared by the polymerization method and stirring with a Henschel mixer. The addition amount of the metal oxide and the metal soap represents mass% with respect to the toner base.
大径シリカ:NAX50(日本アエロジル社製)
小径シリカ:R805 (日本アエロジル社製)
チタニア :STT30S(チタン工業社製)
〔感光体の作製〕
(酸化チタン粒子の調製)
メチルハイドロジェンポリシロキサン0.2部をエタノール/n−プロピルアルコール/THF(45:20:35容量比)10部中に溶解分散し、該混合溶媒中にルチル型酸化チタン粒子(数平均一次粒径35nm:アルミナによる5%一次表面処理がされている)3.5部を添加したのち、1時間撹拌し、表面処理(二次処理)を行ない溶媒から分離後、加熱乾燥して表面処理済の酸化チタン粒子1を得た。この酸化チタン粒子は、中間層及び保護層に使用する。
(感光体1の作製)
下記の様に感光体1を作製した。
Large diameter silica: NAX50 (Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Small diameter silica: R805 (Nippon Aerosil Co., Ltd.)
Titania: STT30S (Titanium Industry Co., Ltd.)
[Production of photoconductor]
(Preparation of titanium oxide particles)
0.2 part of methyl hydrogen polysiloxane is dissolved and dispersed in 10 parts of ethanol / n-propyl alcohol / THF (45:20:35 volume ratio), and rutile-type titanium oxide particles (number average primary particles) in the mixed solvent. 35 nm in diameter: 5% primary surface treatment with alumina) is added, and after stirring for 1 hour, the surface treatment (secondary treatment) is performed to separate from the solvent, followed by drying by heating and surface treatment. Of titanium oxide particles 1 were obtained. The titanium oxide particles are used for the intermediate layer and the protective layer.
(Preparation of photoreceptor 1)
Photoreceptor 1 was produced as follows.
まず、φ30の円筒状アルミニウム基体(切削加工によりJISB0601規定の十点平均表面粗さRz=0.81μmに加工済み)を準備した。 First, a cylindrical aluminum substrate having a diameter of 30 (processed to a ten-point average surface roughness Rz = 0.81 μm as defined in JIS B0601 by cutting) was prepared.
〈中間層の形成〉
バインダー樹脂(下記化合物N−1) 1部
エタノール/n−プロピルアルコール/THF(45:20:35体積比) 20部
を混合し攪拌溶解後、
酸化チタン粒子1 4.2部
を混合し、該混合液をビーズミルで分散し中間層塗布液を作製した。この塗布液を濾過した後、前記円筒状アルミニウム基体上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚およそ2μmの中間層を形成した。
<Formation of intermediate layer>
Binder resin (Compound N-1 below) 1 part Ethanol / n-propyl alcohol / THF (45:20:35 volume ratio) After mixing 20 parts with stirring and dissolution,
4.2 parts of titanium oxide particles 1 were mixed, and the mixed solution was dispersed by a bead mill to prepare an intermediate layer coating solution. After filtering this coating solution, it was applied onto the cylindrical aluminum substrate by a dip coating method to form an intermediate layer having a dry film thickness of about 2 μm.
〈電荷発生層の形成〉
チタニルフタロシアニン顔料(Cu−Kα特性X線回折スペクトル測定で、少なくともブラッグ角2θ=27.3°の位置に最大回折ピークを有するチタニルフタロシアニン顔料) 20部
ポリビニルブチラール(BX−1、積水化学(株)社製) 10部
メチルエチルケトン 700部
シクロヘキサノン 300部
を混合し、サンドミルを用いて10時間分散し、電荷発生層塗布液を調製した。この塗布液を前記中間層の上に浸漬塗布法で塗布し、乾燥膜厚0.3μmの電荷発生層を形成した。
<Formation of charge generation layer>
Titanyl phthalocyanine pigment (a titanyl phthalocyanine pigment having a maximum diffraction peak at a Bragg angle of 2θ = 27.3 ° as measured by Cu-Kα characteristic X-ray diffraction spectrum) 20 parts Polyvinyl butyral (BX-1, Sekisui Chemical Co., Ltd.) 10 parts Methyl ethyl ketone 700 parts Cyclohexanone 300 parts were mixed and dispersed for 10 hours using a sand mill to prepare a charge generation layer coating solution. This coating solution was applied onto the intermediate layer by a dip coating method to form a charge generation layer having a dry film thickness of 0.3 μm.
〈電荷輸送層の形成〉
下記成分を混合し、溶解して電荷輸送層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷発生層の上に浸漬塗布法で塗布し、120℃で70分乾燥後して乾燥膜厚20μmの電荷輸送層を形成した。
<Formation of charge transport layer>
The following components were mixed and dissolved to prepare a charge transport layer coating solution. This coating solution was applied onto the charge generation layer by a dip coating method and dried at 120 ° C. for 70 minutes to form a charge transport layer having a dry film thickness of 20 μm.
電荷輸送物質(下記化合物B) 50部
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Z300」(三菱ガス化学社製) 100部
酸化防止剤 2,6−ジターシャリブチル4−メチルフェノール 8部
テトラヒドロフラン/トルエン(体積比8/2) 750部
Charge transport material (compound B below) 50 parts Polycarbonate resin “Iupilon-Z300” (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) 100 parts Antioxidant 2,6-ditertiarybutyl 4-
〈保護層の形成〉
下記硬化性材料(1) 1.0部
を、
1−プロパノール 5.1部
メチルイソブチルケトン 2.4部
の混合溶媒に溶解した。さらに、
フッ素樹脂微粒子(平均粒径300nm) 0.6部
酸化チタン粒子1 0.6部
を加え、超音波ホモジナイザーで15分間分散して硬化性材料とフッ素樹脂微粒子、酸化チタン粒子を含有する分散液を得た。同分散液に
ラジカル硬化開始剤(化合物D) 0.05部
を加え保護層塗布液を調製した。
<Formation of protective layer>
1.0 part of the following curable material (1)
1-propanol 5.1 parts Methyl isobutyl ketone Dissolved in 2.4 parts of mixed solvent. further,
Fluorine resin fine particles (average particle size 300 nm) 0.6 part Titanium oxide particles 1 0.6 part is added and dispersed with an ultrasonic homogenizer for 15 minutes to obtain a dispersion containing a curable material, fluororesin fine particles, and titanium oxide particles. Obtained. 0.05 part of a radical curing initiator (Compound D) was added to the dispersion to prepare a protective layer coating solution.
硬化性材料(1):下記(イ)と(ロ)の質量比3/7の混合物
(イ)例示化合物(30) ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート(分子量466.5、4官能、商品名アロニックスM−408、東亜合成化学工業社製)
(ロ)例示化合物(39)(分子量450、2官能、商品名Ebecryl E−4858、ダイセルサイテック社製)
Curable material (1): Mixture of the following (A) and (B) in a mass ratio of 3/7 (A) Exemplary compound (30) Ditrimethylolpropane tetraacrylate (molecular weight 466.5, tetrafunctional, trade name Aronix M- 408, manufactured by Toa Gosei Chemical Industry Co., Ltd.)
(B) Exemplary compound (39) (molecular weight 450, bifunctional, trade name Ebecryl E-4858, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.)
上記保護層塗布液を前記の感光層上に浸漬塗布した。塗布後10分間室温乾燥した後、2kWの高圧水銀灯から100mm離れた位置に感光ドラムを位置し回転させながら3分間光照射し保護層を反応させて硬化した。光硬化後に120℃で30分間の加熱乾燥を行い、2μmの保護層を設置した電子写真感光体を作製し、感光体1とした。 The protective layer coating solution was dip-coated on the photosensitive layer. After coating and drying at room temperature for 10 minutes, the photosensitive drum was positioned 100 mm away from a 2 kW high-pressure mercury lamp and rotated for 3 minutes while rotating and the protective layer was reacted to cure. After photocuring, heat drying was performed at 120 ° C. for 30 minutes to prepare an electrophotographic photosensitive member provided with a 2 μm protective layer.
(感光体2作製)
硬化性材料を下記(2)にして、酸化チタン粒子1を0.8部とした以外は感光体1の作製と同様にして感光体2を作製した。
(Photoconductor 2 production)
Photoreceptor 2 was produced in the same manner as Photoreceptor 1 except that the curable material was changed to (2) below and titanium oxide particles 1 was changed to 0.8 part.
硬化性材料(2):
例示化合物(7) ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(分子量547、6官能、商品名KAYARAD DPHA、日本化薬社製)
(感光体3の作製)
酸化チタン粒子1を0.4部とした以外は感光体1の作製と同様にして感光体3を作製した。
Curable material (2):
Exemplified compound (7) Dipentaerythritol hexaacrylate (molecular weight 547, hexafunctional, trade name KAYARAD DPHA, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
(Preparation of photoreceptor 3)
A photoconductor 3 was produced in the same manner as the photoconductor 1 except that the titanium oxide particles 1 were 0.4 parts.
(感光体4の作製)
硬化性材料を下記(3)にした以外は感光体1に作製と同様にして感光体4を作製した。
(Preparation of photoconductor 4)
Photoreceptor 4 was produced in the same manner as Photoreceptor 1 except that the curable material was changed to (3) below.
硬化性材料(3):
例示化合物(31) ペンタエリスリトールテトラアクリレート(分子量352.3、4官能、商品名アロニックスM−450、東亜合成化学工業社製)
(感光体5の作製)
酸化チタン粒子1を0.8部とした以外は感光体1の作製と同様にして感光体5を作製した。
Curable material (3):
Illustrative compound (31) pentaerythritol tetraacrylate (molecular weight 352.3, tetrafunctional, trade name Aronix M-450, manufactured by Toagosei Co., Ltd.)
(Preparation of photoconductor 5)
Photoconductor 5 was prepared in the same manner as photoconductor 1 except that 0.8 parts of titanium oxide particles 1 were used.
(感光体6の作製)
硬化性材料を下記(4)にした以外は感光体1に作製と同様にして感光体6を作製した。
(Preparation of photoreceptor 6)
Photoreceptor 6 was produced in the same manner as in Photoreceptor 1 except that the curable material was changed to (4) below.
硬化性材料(4):
ウレタントリアクリレート(分子量1500、3官能、商品名Ebecryl 9260、ダイセルサイテック社製)
(感光体7の作製)
硬化性材料を下記(5)にした以外は感光体1に作製と同様にして感光体7を作製した。
Curable material (4):
Urethane triacrylate (molecular weight 1500, trifunctional, trade name Ebecryl 9260, manufactured by Daicel Cytec)
(Preparation of photoconductor 7)
Photoreceptor 7 was produced in the same manner as in Photoreceptor 1 except that the curable material was changed to (5) below.
硬化性材料(5):
ウレタンジアクリレート(分子量5000、2官能、商品名Ebecryl 230、ダイセルサイテック社製)
(比較用感光体1作製)
感光体1の作製において、電荷輸送層の形成までは同様にして中間層、電荷発生層、電荷輸送層の積層感光体を形成した。
Curable material (5):
Urethane diacrylate (molecular weight 5000, bifunctional, trade name Ebecryl 230, manufactured by Daicel Cytec Co., Ltd.)
(Preparation of comparative photoreceptor 1)
In the production of the photoreceptor 1, a laminated photoreceptor including an intermediate layer, a charge generation layer, and a charge transport layer was similarly formed until the charge transport layer was formed.
次いで、下記成分を混合し、溶解して保護層塗布液を調製した。この塗布液を前記電荷輸送層上に円形スライドホッパー法で塗布し、120℃で70分乾燥後して乾燥膜厚5μmの保護層を形成した。 Next, the following components were mixed and dissolved to prepare a protective layer coating solution. This coating solution was applied onto the charge transport layer by a circular slide hopper method and dried at 120 ° C. for 70 minutes to form a protective layer having a dry film thickness of 5 μm.
電荷輸送物質(化合物B) 20部
ポリカーボネート樹脂「ユーピロン−Z300」(三菱ガス化学社製) 30部
酸化防止剤 2,6−ジターシャリブチル4−メチルフェノール 8部
酸化チタン粒子1 6部
テトラヒドロフラン/トルエン(体積比8/2) 750部
この感光体を比較感光体1とした。
Charge transport material (compound B) 20 parts Polycarbonate resin “Iupilon-Z300” (manufactured by Mitsubishi Gas Chemical) 30 parts Antioxidant 2,6-ditertiarybutyl 4-
(比較感光体2の作製)
感光体1の作製において、酸化チタン粒子1を添加しない以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を比較感光体2とした。
(Preparation of comparative photoreceptor 2)
A photoconductor was prepared in the same manner as the photoconductor 1 except that the titanium oxide particles 1 were not added. This photoconductor was used as a comparative photoconductor 2.
(比較感光体3に作製)
感光体1の作製において、酸化チタン粒子1の代わりにアンチモン酸亜鉛(CX−Z210IP 粒径15nm)を用いた以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を比較感光体3とした。
(Prepared on comparative photoreceptor 3)
A photoconductor was prepared in the same manner except that zinc antimonate (CX-Z210IP particle size: 15 nm) was used in place of the titanium oxide particles 1 in the production of the photoconductor 1, and this photoconductor was used as a comparative photoconductor 3.
(比較感光体4の作製)
感光体1の作製において、酸化チタン粒子1の代わりにアルミナ粒子(AKP−50、住友化学工業社製)を用いた以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を比較感光体4とした。
(Preparation of comparative photoconductor 4)
A photoconductor was prepared in the same manner as the photoconductor 1 except that alumina particles (AKP-50, manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd.) were used in place of the titanium oxide particles 1. did.
(比較感光体5の作製)
感光体1の作製において、酸化チタン粒子1の代わりにアンチモンドープ酸化スズ微粒子(T−1、三菱マテリアル社製)を用いた以外は同様にして感光体を作製し、この感光体を比較感光体5とした。
(Preparation of comparative photoreceptor 5)
A photoconductor was prepared in the same manner as the photoconductor 1 except that antimony-doped tin oxide fine particles (T-1, manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) were used instead of the titanium oxide particles 1, and this photoconductor was used as a comparative photoconductor. It was set to 5.
表2に感光体サンプルの構成を示した。なお、金属酸化物粒子の添加量は、比較感光体1についてはポリカーボネート樹脂に対する質量%、それ以外は、硬化性化合物に対する質量%を表す。 Table 2 shows the structure of the photoreceptor sample. In addition, the addition amount of a metal oxide particle represents the mass% with respect to a polycarbonate resin about the comparative photoconductor 1, and represents the mass% with respect to a curable compound otherwise.
〔性能評価〕
常温常湿環境下(20℃、50%RH)において、コニカミノルタビジネステクノロジーズ社製bizhub C−351のトナー、感光体を作製したトナー1〜8、感光体1〜7、比較感光体1〜5を表3に示すとおりに入れ替えて5000枚の連続実写後に以下の項目を評価した。
[Performance evaluation]
Under normal temperature and humidity conditions (20 ° C., 50% RH), toner of bizhub C-351 manufactured by Konica Minolta Business Technologies, toners 1 to 8, toners 1 to 7, and photosensitive members 1 to 5 for producing photosensitive members Were changed as shown in Table 3, and the following items were evaluated after 5000 continuous shootings.
評価項目は、「中抜け」「彗星状欠陥」「感光体傷」であり、いずれも下記基準でおこなった。 The evaluation items were “middle defect”, “comet-like defect”, and “photoreceptor scratch”, and all were performed according to the following criteria.
◎:全く認められず
○:認められるが、実用上問題なし
△:認められるが、何とか実用化可能
×:実用上問題あり
◎: Not recognized at all ○: Recognized, but no problem in practical use △: Recognized, but practically possible ×: Problem in practical use
表3に示された結果から明かな如く、本発明内の実施例は何れの特性も良好であるが、本発明外の比較例は少なくとも何れかの特性に問題があることがわかる。 As is apparent from the results shown in Table 3, the examples in the present invention are good in all the characteristics, but the comparative examples outside the present invention have problems in at least any of the characteristics.
1 カラー画像形成装置
10Y、10M、10C、10K 画像形成部
11Y、11M、11C、11K ドラム状の感光体(感光体とも記す)
13Y、13M、13C、13K 露光手段
17 中間転写体ユニット
170 中間転写体(中間転写ベルト)
1 Color
13Y, 13M, 13C, 13K Exposure means 17 Intermediate
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